(57)【要約】【課題】  ギヤ間の駆動力伝達性能を向上させた電制アクチュエータを提供する。【解決手段】  駆動ギヤ２３と、その駆動ギヤと中心軸が一致した状態の被駆動ギヤ２５と、駆動ギヤに設けられた第一の突起部１２６と、被駆動ギヤに設けられた第二の突起部１２７と、第一の突起部の側面と第二の突起部の側面との間に介在する弾性体からなる緩衝部材１２８と、駆動ギヤに設けられた第一の突起部、被駆動ギヤに設けられた第二の突起部、被駆動ギヤに形成されが円筒形状の張り出し部２９と、を有し、緩衝部材１２８が駆動ギヤと被駆動ギヤとの間で圧縮力を受けることで、第一及び第二の突起部の側面と緩衝部材との隙間が減少又は消滅することを特徴としている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータから駆動力の伝達を受けて回動する駆動ギヤと、
前記駆動ギヤと中心軸が一致した状態で、前記駆動ギヤから駆動力の伝達を受け、その駆動力を出力軸へ伝達する被駆動ギヤと、
前記駆動ギヤに設けられ、駆動ギヤの軸線方向に突出する第一の突起部と、
前記被駆動ギヤに設けられ、被駆動ギヤの軸線方向に突出する第二の突起部と、
前記第一の突起部の側面と前記第二の突起部の側面との間に介在し、前記駆動ギヤから前記被駆動ギヤへ駆動力を伝達する弾性体からなる緩衝部材と、
前記駆動ギヤ又は前記被駆動ギヤのいずれかに設けられ、前記第一の突起部と前記第二の突起部との間に介在する前記緩衝部材の外周面を覆う張り出し部と、を有し、
前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとが接続する際に、前記緩衝部材が前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとの間で圧縮力を受けることで、前記第一及び第二の突起部の側面と前記緩衝部材との隙間が減少又は消滅する駆動力伝達機構を備えたことを特徴とする電制アクチュエータ。
【請求項２】
前記緩衝部材が、前記駆動ギヤ及び前記被駆動ギヤの軸線方向に垂直な面に当接する一方又は両方の面に凸部を有していることを特徴とする請求項１に記載の電制アクチュエータ。
【請求項３】
前記第一の突起部が先端側に向かって細くなる向きのテーパ形状で、前記緩衝部材の前記第一の突起部が嵌合する部分が、前記第一の突起部のテーパを補完する方向のテーパを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電制アクチュエータ。
【請求項４】
前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとが接続したときに、前記緩衝部材が前記第一及び第二の突起部の側面と圧接することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電制アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギヤ間の駆動力伝達性能を向上させた電制アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
可変吸気コントロールバルブ（スワールコントロールバルブ又はタンブルジェネレータバルブ等）の駆動源として電制アクチュエータが用いられる。従来、このような電制アクチュエータは、モータと、このモータの回転動力を減速して出力軸に伝達する減速歯車装置と、これらのモータ及び減速歯車装置を覆うハウジングとを備えている（例えば、特許文献１参照）。そして、減速歯車装置は、駆動ギヤから被駆動ギヤへ駆動力を伝達する機構を備えている。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載された従来の減速歯車装置を内蔵する電制アクチュエータの斜視図であり、図５は、従来の電制アクチュエータに用いる駆動力伝達機構を示す図で、（ａ）は内部の平面図、（ｂ）はIII―III断面図である。
【０００４】
ここで、モータ１は、正逆回転可能なＤＣモータであり、そのモータ出力軸１７にウォーム２１が設けられ、ウォームホイール２３へと駆動力が伝達される。
【０００５】
ハウジング４は、ギヤハウジング５と駆動側カバー６とキャップ（出力側カバー）７の３つの部材から構成されており、これらのギヤハウジング５、駆動側カバー６及びキャップ７はともに熱可塑性樹脂からなる。ギヤハウジング５は、第１の収納空間１１と第２の収納空間１２とモータ収納空間１３とを備えており、モータ収納空間１３には、ウォーム２１を有するモータ１が収納され、第１の収納空間１１には、ウォームホイール２３とスパーギヤ２５とが収納され、第２の収納空間１２には、スパーギヤ２５に歯合されるスパーギヤ４３と、スパーギヤ４３に一体の出力軸２とが収納されている。駆動側カバー６は、ギヤハウジング５にモータ収納空間１３及び第１の収納空間１１の開口部を閉塞するように取り付けられ、キャップ７は、ギヤハウジング５に出力軸２を突出させて第２の収納空間１２の開口部を閉塞するように取り付けられる。
【０００６】
減速歯車装置３は、ウォーム２１、ウォームホイール２３、スパーギヤ２５及びスパーギヤ４３により構成される。ウォームホイール２３には、軸線方向でスパーギヤ２５側に突出する第一の突起部２６が形成されている一方、スパーギヤ２５にも、軸線方向でウォームホイール２３側に突出する第二の突起部２７が形成されており、第一の突起部２６と第二の突起部２７とがゴム等の弾性体からなる緩衝部材２８を介して噛み合わされ、これにより、ウォームホイール（駆動ギヤ）２３からスパーギヤ（被駆動ギヤ）２５へ、緩衝部材２８を介して駆動力が伝達される機構になっている。
【０００７】
従来例の具体的な構成としては、ウォームホイール（駆動ギヤ）２３に第一の突起部２６を設け、スパーギヤ（被駆動ギヤ）２５にも第二の突起部２７を２箇所設け、第一の突起部２６と第二の突起部２７との間に２つの緩衝部材２８を係止している。そして、第一の突起部２６、緩衝部材２８及び第二の突起部２７は、スパーギヤ（被駆動ギヤ）２５とウォームホイール（駆動ギヤ）２３とを嵌合させたとき、全体として円柱形状を構成する。そして、この円柱形状の外周面を覆うように、スパーギヤ（被駆動ギヤ）２５には、ウォームホイール（駆動ギヤ）２３側に突出する円環状の張り出し部２９が形成されている。この張り出し部２９には、幅の狭い直線状のスリット３１が周方向の対向する位置に２箇所形成されている。張り出し部２９の先端部分は、第一の突起部２６、緩衝部材２８及び第二の突起部２７よりもウォームホイール（駆動ギヤ）２３側に張り出しており、この張り出し部２９の先端部分の内側には、周方向に延びる嵌合用凸部３４が形成されている。また、ウォームホイール（駆動ギヤ）２３には周方向に延びる嵌合用凸部３３が形成されており、前述した２本のスリット３１があるので、この嵌合用凸部３３と嵌合用凸部３４がスナップフィット結合することにより、スパーギヤ（被駆動ギヤ）２５とウォームホイール（駆動ギヤ）２３とが嵌合される。これにより、第一及び第二の突起部２６，２７の間に介在する緩衝部材２８の外周側への移動を張り出し部２９により規制するとともに、張り出し部２９のスナップフィット結合によりギヤの軸線方向の動きも規制するため、第一及び第二の突起部２６，２７の間から緩衝部材２８が脱落するのを防止することができる。
【０００８】
以上のような構成でウォームホイール（駆動ギヤ）２３が回転すると、緩衝部材２８が衝撃を吸収しつつスパーギヤ（被駆動ギヤ）２５に駆動力が伝達される。ここで、緩衝部材２８はゴム等の弾性体、ウォームホイール（駆動ギヤ）２３及びスパーギヤ（被駆動ギヤ）２５は樹脂により成形されることが多いので、回転の衝撃によりウォームホイール（駆動ギヤ）２３及びスパーギヤ（被駆動ギヤ）２５が破壊されるのを防止する効果は期待できる。しかし、ゴム等の弾性体や樹脂製の部材は、成形精度があまり高くはないので、製造誤差等により図５（ｂ）に示すように、部材間に隙間が生じ易いという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２においても、ヘリカルギヤとスパーギヤとの間に衝撃吸収部材を設ける構成が示されている。ここでの衝撃吸収部材は、一体成形された弾性部材の両端にプレートを設けた構造をしている。そして、ギヤと衝撃吸収部材とは、ギヤに設けた複数の凸状の先端部と、衝撃吸収部材の両端のプレートに設けた複数の凹状溝とを嵌合することで結合されるので、確実に駆動トルクを伝達できる構成であるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００７／１１６７８８号
【特許文献２】特許第４３４８８１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に記載した駆動力伝達機構では、ウォームホイール（駆動ギヤ）２３や緩衝部材２８の部品精度が高くなければ、図５（ｂ）に示したように、部材間に隙間を生じ、それによって、ウォームホイール（駆動ギヤ）２３が回転してもスパーギヤ（被駆動ギヤ）２５が回転しないという現象、すなわち、被駆動ギヤ２５に無効回転域を生じ、応答性の低下を招くことにもなる。また、隙間の分だけウォームホイール（駆動ギヤ）２３が回転してから緩衝部材２８に衝突することになるので、緩衝吸収効果も低くなる。同様に特許文献２に記載した衝撃吸収部材においても、部品精度が高くなければ、部材間に隙間が生じることから、確実に駆動トルクを伝達できるとは言えず、特許文献１と同様の問題が生じると考えられる。
【００１２】
本発明は、斯かる実情に鑑み、駆動ギヤから被駆動ギヤへの駆動力伝達機構において、部材間の隙間を減少させたり、更には隙間を消滅させることによって、被駆動ギヤの無効回転域を極力無くし、応答性及び緩衝吸収効果を向上させた電制アクチュエータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明に係る電制アクチュエータは、モータから駆動力の伝達を受けて回動する駆動ギヤと、前記駆動ギヤと中心軸が一致した状態で、前記駆動ギヤから駆動力の伝達を受け、その駆動力を出力軸へ伝達する被駆動ギヤと、前記駆動ギヤに設けられ、駆動ギヤの軸線方向に突出する第一の突起部と、前記被駆動ギヤに設けられ、被駆動ギヤの軸線方向に突出する第二の突起部と、前記第一の突起部の側面と前記第二の突起部の側面との間に介在し、前記駆動ギヤから前記被駆動ギヤへ駆動力を伝達する弾性体からなる緩衝部材と、前記駆動ギヤ又は前記被駆動ギヤのいずれかに設けられ、前記第一の突起部と前記第二の突起部との間に介在する前記緩衝部材の外周面を覆う張り出し部と、を有し、前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとが接続する際に、前記緩衝部材が前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとの間で圧縮力を受けることで、前記第一及び第二の突起部の側面と前記緩衝部材との隙間が減少又は消滅する駆動力伝達機構を備えたことを特徴としている。
【００１４】
ここで、緩衝部材が、駆動ギヤ及び被駆動ギヤの軸線方向に垂直な面に当接する一方又は両方の面に凸部を有している構成としたり、また、前記第一の突起部が先端側に向かって細くなる向きのテーパ形状で、前記緩衝部材の前記第一の突起部が嵌合する部分が、前記第一の突起部のテーパを補完する方向のテーパを有する構成としたり、前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとが接続したときに、前記緩衝部材が前記第一及び第二の突起部の側面と圧接する構成とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、嵌合によって軸線方向に押圧された緩衝部材が、第一又は第二の突起部と緩衝部材との間の隙間を埋めるように軸直角方向に変形し、それによって隙間を減少又は消滅させることになるので、被駆動ギヤの無効回転域も減少又は消滅し、応答性や衝撃吸収効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の電制アクチュエータに用いる駆動力伝達機構の分解斜視図である。
【図２】本発明の電制アクチュエータに用いる駆動力伝達機構の嵌合途中の状態を示す図で、（ａ）は内部の平面図、（ｂ）はI−I断面図である。
【図３】本発明の電制アクチュエータに用いる駆動力伝達機構の嵌合後の状態を示す図で、（ａ）は内部の平面図、（ｂ）はII―II断面図である。
【図４】従来の減速歯車装置を内蔵する電制アクチュエータの斜視図である。
【図５】従来の電制アクチュエータに用いる駆動力伝達機構を示す図で、（ａ）は内部の平面図、（ｂ）はIII―III断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の電制アクチュエータに用いる駆動力伝達機構の分解斜視図である。従来例と同じ構成には同じ符号を付している。また、図２は、本発明の電制アクチュエータに用いる駆動力伝達機構の嵌合途中の状態を示す図で、（ａ）は内部の平面図、（ｂ）はI−I断面図である。駆動力伝達機構１００は、駆動ギヤ２３と、被駆動ギヤ２５と、緩衝部材２８とによって構成される。
【００１９】
駆動ギヤ２３は、モータの動力を受けるウォームホイールであり、軸線方向に突出する第一の突起部１２６を備えている。この第一の突起部１２６は、先端に向かって細くなるテーパ形状を有している。また、第一の突起部１２６は、本発明の実施例では２箇所に分割されているが、従来例と同様に一体的に形成しても良い。また、被駆動ギヤ２５とスナップフィット結合するための嵌合用凸部３３が円周に沿って設けられている。
【００２０】
被駆動ギヤ２５は、駆動ギヤ２３と中心軸が一致した状態で嵌合され、駆動ギヤ２３から駆動力の伝達を受け、その駆動力をさらに出力軸へ伝達するスパーギヤであり、軸線方向に突出する第二の突起部１２７を２箇所備えている（図２参照）。この第二の突起部１２７は先端に向かって細くなるテーパが付いている。
【００２１】
また、駆動ギヤ２３と被駆動ギヤ２５が嵌合すると、第一の突起部１２６、第二の突起部１２７及び緩衝部材１２８によって円柱又は円筒形状が形成され、被駆動ギヤ２５には、その円柱又は円筒形状の外周面を覆うように張り出し部２９が設けられている。なお、実施例では円柱又は円筒形状であるが、この形状に限定されず、緩衝部材１２８の外側への変形を制限できるような形状であれば足りる。
【００２２】
緩衝部材１２８の第一の突起部１２６と第二の突起部１２７と嵌合する部分には、相手側のテーパと重なる向き（補完する向きあるいは逆向き）のテーパが付けられている。張り出し部２９には、スリット３１が２箇所設けられ、また、先端付近の内側に円周に沿って嵌合用凸部３４が設けられている。このスリット３１や嵌合用凸部３４は、駆動ギヤ２３とスナップフィット結合するために設けられたものである。
【００２３】
また、張り出し部２９を設けることにより、第一及び第二の突起部１２６，１２７の間に介在する緩衝部材１２８の外周側への変形や移動を規制することができるとともに、張り出し部２９のスナップフィット結合により駆動ギヤ２３及び被駆動ギヤ２５の軸線方向の動きも規制するため、緩衝部材１２８が脱落するのを防止することができる。
【００２４】
緩衝部材１２８は、ゴム等の弾性体で形成され、駆動ギヤ２３から被駆動ギヤ２５へ駆動力を伝達する際の衝撃を吸収する部材である。本実施例では、組み立ての際に、第二の突起部１２７を包囲して係止される形状になっている。また、被駆動ギヤ２５の軸線方向に垂直な面に当接する面に凸部１３０を備え、嵌合の際に凸部１３０から潰れることで、緩衝部材１２８の圧縮変形を容易にする形状になっている。
【００２５】
なお、本実施例では、第一の突起部１２６、第二の突起部１２７及び緩衝部材１２８は、それぞれ２箇所ずつ設けているが、駆動力を伝達できれば良いので、特に設置箇所数は限定する必要はない。また、張り出し部２９を駆動ギヤ２３側に設けたり、第一の突起部１２６を被駆動ギヤ２５に設け第二の突起部１２７を駆動ギヤ２３に設けても良い。また、緩衝部材１２８の凸部１３０は、駆動ギヤ２３側の面に設けても良いし、両方の面にあっても良い。
【００２６】
図２は、本発明の電制アクチュエータに用いる駆動力伝達機構の嵌合途中の状態を示す図で、（ａ）は内部の平面図、（ｂ）はI−I断面図である。また、図３は、本発明の電制アクチュエータに用いる駆動力伝達機構の嵌合後の状態を示す図で、（ａ）は内部の平面図、（ｂ）はII―II断面図である。なお、嵌合は、緩衝部材１２８を第二の突起部１２７を包囲して係止させた後、駆動ギヤ２３を被駆動ギヤ２５側に軸線を揃えて押圧し、被駆動ギヤ２５の嵌合用凸部３４と駆動ギヤの嵌合用凸部３３をスナップフィット結合させることで行われる。
【００２７】
緩衝部材１２８の軸方向長さが長いので、緩衝部材１２８は、嵌合の際に駆動ギヤ２３及び被駆動ギヤ２５のそれぞれの軸線方向に垂直な面２３ａ、２５ａで押圧することにより、軸線方向に圧縮され、それに伴い軸直角方向に膨らむ。つまり、嵌合用凸部３３，３４がスナップフィット結合する前の嵌合途中では、図２に示すように、第一の突起１２６、第二の突起１２７及び緩衝部材１２８の相互間に隙間Ｓが開いている状態であるが、嵌合が完了したときには、図３に示すように、軸直角方向に緩衝部材１２８が膨らんで、部材間の隙間Ｓはほとんど閉じるか、あるいは密着する。
【００２８】
また、図３に示すように駆動ギヤ２３と被駆動ギヤ２５とが接続したとき、緩衝部材１２８が変形して隙間Ｓが消滅してかつ、緩衝部材１２８が第一及び第二の突起部１２６，１２７に圧接するようになることが望ましい。駆動ギヤ２３の駆動力が第一の突起部１２６から緩衝部材１２８を介して第二の突起部１２７に伝達されるのであるが、そのとき、緩衝部材１２８が弾性変形して力を伝達することになり、その弾性変形により新たに隙間が生じるのを防止することができるからである。
【００２９】
このような効果を得るためには、緩衝部材１２８は、駆動ギヤ２３の軸線方向に垂直な面２３ａと、被駆動ギヤ２５の軸線方向に垂直な面２５ａとの間隔よりも長く製造しておく必要がある。なお、単純に長く製造しても良いが、本実施例では、より圧縮し易くするために、被駆動ギヤ２５の軸線方向に垂直な面２３ａに接する側に凸部１３０を設けた形状とした。この凸部１３０の形状は、半球型など、様々な形状が考えられ、特に形状を限定するものではない。また、本発明の実施例では、凸部１３０は、環状になっているが、複数の独立した突起としてもよい。ただし、凸部１３０の断面が大き過ぎると、押圧するときに窮屈になり、嵌合できない可能性があるので、緩衝部材１２８及び凸部１３０は、変形を考慮して、嵌合可能な大きさで、かつ、第一及び第二の突起部１２６，１２７の側面との密着が果たせるような形状・大きさにする必要がある。
【００３０】
駆動力を伝達する際に第一の突起部１２６と緩衝部材１２８とが互いに当接するそれぞれの面が、第一の突起部１２６が先端側に向かって細くなる向きのテーパ形状とすることで、より嵌合を容易にしつつ、密着性を高めることができる。つまり、テーパ形状でない場合は、確実に嵌合できるように、緩衝部材１２８や第一の突起部１２６の製造誤差を考慮して、予め隙間を設けるようにそれぞれの部材を製造しなければならないが、テーパ形状であれば、嵌合途中で第一の突起部１２６と緩衝部材１２８とが当接したとしても、そのまま押し込むことができるので、隙間を大きくあけておく必要がない。したがって、製造誤差はあまり問題にはならず、また、部材間の隙間を大きく設ける必要はないので、密着性を高くすることが可能になる。特に、緩衝部材１２８はゴム材からなり、駆動ギヤ２３と被駆動ギヤ２５は樹脂製からなることが多いので、成形精度が比較的低いことから、テーパ形状にすることは効果的である。
【００３１】
本発明の実施例では、第二の突起部１２７にもテーパを付けているが、第一の突起部１２６と第二の突起部１２７のいずれか一方にだけテーパを付け、他方はストレートにしてもよい。
【００３２】
以上のように、本発明の電制アクチュエータでは、駆動ギヤ２３と被駆動ギヤの接続が完了したときに各部材同士が密着するので、被駆動ギヤ２５の無効回転域は生じず、応答性や衝撃吸収効果を高めることができ、安定して駆動力を伝達することができる。また、緩衝部材１２８自体に凸部１３０を設け、弾性力を持たせる構成としているため、部品点数を増やすことなく性能向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００３３】
２３  ウォームホイール（駆動ギヤ）
２５  スパーギヤ（被駆動ギヤ）
２９  張り出し部
３１  スリット
３３  嵌合用凸部
３４  嵌合用凸部
１００  駆動力伝達機構
１２６  第一の突起部
１２７  第二の突起部
１２８  緩衝部材
１３０  凸部
【図１】
2012229761.tif 000003
【図２】
2012229761.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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