(57)【要約】【課題】騒音が少ないアクチュエータを提供する。【解決手段】ギアボックスは、ギアボックスハウジングと、ウォームに噛合するためのウォームホイールと、ウォームホイールに固定された出力機構とを含む。ギアボックスハウジングは、ウォームを収容するウォームチャンバと、ウォームホイールを収容するウォームホイールチャンバとを定める。モータ制御モジュールは、制御モジュールハウジングと、プリント基板と、プリント基板に接続されたコネクタとを含む。制御モジュールハウジングは、プリント基板を収容する制御モジュールチャンバを定め、コネクタは、制御モジュールチャンバの開放端に取り付けられる。制御モジュールハウジングは、ギアボックスハウジングに接続される。制御モジュールチャンバ及びウォームホイールチャンバは、ウォームチャンバの両側に位置する。制御モジュールチャンバとウォームチャンバの間には、分離スロットが定められる。【選択図】図１
2016063747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータであって、
ウォームを駆動するためのモータと、
前記ウォームに噛合するためのウォームホイールと、該ウォームホイールに同軸的に固定されて該ウォームホイールと共に回転可能な出力機構と、前記ウォームを収容するウォームチャンバ及び前記ウォームホイールを収容するウォームホイールチャンバを定めるギアボックスハウジングとを含むギアボックスと、
プリント基板と、該プリント基板に接続されたコネクタと、前記プリント基板を収容する制御モジュールチャンバを定める制御モジュールハウジングとを含むモータ制御モジュールと、
を備え、前記コネクタは、前記制御モジュールチャンバの開放端に取り付けられ、
前記制御モジュールハウジングは、前記ギアボックスハウジングに接続され、前記制御モジュールチャンバ及び前記ウォームホイールチャンバは、前記ウォームチャンバの両側に位置し、前記制御モジュールチャンバと前記ウォームチャンバとの間に分離スロットが定められる、
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記ウォームチャンバ内に、前記ウォームを支持する軸受が取り付けられ、前記分離スロットは、前記軸受に隣接して位置する、
請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記分離スロットは、前記ウォームの軸方向に測定した長さが前記軸受よりも長い、
請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記ウォームの前記軸方向に測定した前記分離スロットの長さは、前記軸受の長さの２〜５倍である、
請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記分離スロットは、前記制御モジュールハウジング内に形成される、
請求項１から４のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記制御モジュールハウジングは、底部プレートと、該底部プレートの縁部から延びる側部プレートとを有し、前記分離スロットは、前記底部プレートを貫いて定められる、
請求項５に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記側部プレートは、前記ウォームチャンバに隣接して配置され、前記側部プレートは、前記制御モジュールチャンバ内に延びる遮蔽部を含み、該遮蔽部は、前記分離スロットを通じて前記制御モジュールチャンバ内に異物が入り込むのを妨げるように、前記分離スロットに位置合わせされて配置される、
請求項６に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記ギアボックスハウジングの少なくとも一部は、前記制御モジュールハウジングの少なくとも一部と一体的に形成される、
請求項１から７のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
前記分離スロットは、前記ギアボックスハウジングと一体的に形成された前記制御モジュールハウジングの部分に形成される、
請求項８に記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
前記制御モジュールチャンバの開口部は、前記ウォームチャンバの開口部と逆方向を向く、
請求項８又は９に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータの形の駆動装置に関し、特にモータ及びギアボックスを含むアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
既存のアクチュエータは、通常、動力源としてのモータと、減速のためのギアボックスと、モータを制御するための制御モジュールとを含む。モータは、ウォームを介して出力を提供する。ギアボックス内には、ウォームと噛合するためのウォームホイールが配置される。モータの動作中には振動が生じ、これによって騒音が発生する。また、アクチュエータの動作中にも、噛合したウォームとウォームホイールの間の相互作用力が振動を引き起こし、これによってアクチュエータ全体に騒音が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、騒音が少ないアクチュエータに対する要望がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
従って、本発明は、その１つの態様において、ウォームを駆動するためのモータ、ウォームに噛合するためのウォームホイール、ウォームホイールに同軸的に固定されてウォームホイールと共に回転可能な出力機構、並びにウォームを収容するウォームチャンバ及びウォームホイールを収容するウォームホイールチャンバを定めるギアボックスハウジングを含むギアボックスと、プリント基板、プリント基板に接続されたコネクタ、並びにプリント基板を収容する制御モジュールチャンバを定める制御モジュールハウジングを含むモータ制御モジュールとを備え、コネクタが、制御モジュールチャンバの開放端に取り付けられ、制御モジュールハウジングが、ギアボックスハウジングに接続され、制御モジュールチャンバ及びウォームホイールチャンバが、ウォームチャンバの両側に位置し、制御モジュールチャンバとウォームチャンバとの間に分離スロットが定められたアクチュエータを提供する。
【０００５】
ウォームチャンバ内には、ウォームを支持する軸受が取り付けられ、分離スロットは、軸受に隣接して位置することが好ましい。
【０００６】
分離スロットは、ウォームの軸方向に測定した長さが軸受よりも長いことが好ましい。
【０００７】
ウォームの軸方向に測定した分離スロットの長さは、軸受の長さの２〜５倍であることが好ましい。
【０００８】
分離スロットは、制御モジュールハウジング内に形成されることが好ましい。
【０００９】
制御モジュールハウジングは、底部プレートと、底部プレートの縁部から延びる側部プレートとを有し、分離スロットは、底部プレートを貫いて定められることが好ましい。
【００１０】
側部プレートは、ウォームチャンバに隣接して配置され、側部プレートは、制御モジュールチャンバ内に延びる遮蔽部を含み、この遮蔽部は、分離スロットを通じて制御モジュールチャンバ内に異物が入り込むのを妨げるように、分離スロットに位置合わせされて配置されることが好ましい。
【００１１】
ギアボックスハウジングの少なくとも一部は、制御モジュールハウジングの少なくとも一部と一体的に形成されることが好ましい。
【００１２】
分離スロットは、ギアボックスハウジングと一体的に形成された制御モジュールハウジングの部分に形成されることが好ましい。
【００１３】
制御モジュールチャンバの開口部は、ウォームチャンバの開口部と逆方向を向くことが好ましい。
【００１４】
このように、制御モジュールチャンバとウォームチャンバの間には、ウォームチャンバから制御モジュールチャンバに伝わる振動の一部を妨げ、従って振動及び騒音を低減できる分離スロットが形成される。
【００１５】
以下、添付図面の図を参照しながら、本発明の好ましい実施形態をほんの一例として説明する。図では、複数の図に出現する同一の構造、要素又は部品には、一般にこれらが出現する全ての図において同じ参照番号を付している。一般に、図に示す構成要素及び特徴部の寸法は、表現の便宜上明瞭にするために選択したものであり、必ずしも縮尺通りではない。以下、各図を列挙する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の１つの実施形態によるアクチュエータを示す図である。
【図２】図１に示すアクチュエータの分解図である。
【図３】図１に示すアクチュエータの別の角度から見た分解図である。
【図４】図１に示すアクチュエータの平面図である。
【図５】図４に示すアクチュエータの切断面Ｐ１に沿って切り取った断面図である。
【図６】図４に示すアクチュエータの切断面Ｐ２に沿って切り取った断面図である。
【図７】図４に示すアクチュエータ切断面Ｐ３に沿って切り取った、制御モジュールハウジングの上側ハウジングを除去した断面図である。
【図８】図７に示すアクチュエータのモータ及び制御モジュールを除去した図である。
【図９】図８に示す部品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図３に示すように、本発明の１つの実施形態による駆動装置又はアクチュエータ４０は、モータ５０、ギアボックス６０及びモータ制御モジュール７０を含む。
【００１８】
この実施形態で用いるモータ５０は、トルク出力のためのシャフト５１を有する永久磁石式直流モータである。具体的には、モータ５０は、ステータ及びロータを含む。ステータは、外側ハウジングと、外側ハウジングの内面に取り付けられた永久磁石と、外側ハウジングの端部に取り付けられた端部キャップ及びブラシアセンブリとを含む。ロータは、シャフト５１に取り付けられたロータコア及び整流器と、ロータコアの周囲に巻かれて整流器のセグメントに電気的に接続されたロータ巻線とを含む。ロータ巻線には、ブラシアセンブリのブラシ及び整流器を介して電力が供給される。
【００１９】
モータのシャフト５１は、ウォーム５２（図９を参照）に接続される。モータ５０が回転すると、ウォーム５２も回転する。図示の実施形態では、ウォーム５２とモータ５０のシャフト５１が別個に製造され、その後に軸継手を介して互いに接続される。別の実施形態では、ウォームが、シャフトに固定して取り付けられたウォームスリーブの形を取ることができる。別の実施形態では、例えばロール成形、旋盤加工又は切削加工によってウォームの歯をシャフト上に直接形成することができる。
【００２０】
ギアボックス６０は、ギアボックスハウジング６２と、ギアボックスハウジング６２内でウォーム５２と噛合するように取り付けられたウォームホイール６３（図９）と、ウォームホイール６３に同軸的に固定されて共に回転する出力ギヤ６４とを含む。具体的には、ギアボックスハウジング６２は、ウォーム５２を収容するためのウォームチャンバと、ウォームホイール６３を収容するためのウォームホイールチャンバとを形成する。ウォームチャンバは、シャフト５１がギアボックス６０内に延びるようにするための、モータ５０に面した開口部を有する。
【００２１】
制御モジュール７０は、制御モジュールハウジングと、ハウジング内に配置されたプリント基板９１と、プリント基板９１に接続されたコネクタ９３とを含む。図示の実施形態では、制御モジュールハウジングが、下側ハウジング７２及び上側ハウジング８１を含む。下側ハウジング７２及び上側ハウジング８１は、プリント基板９１を収容するための制御モジュールチャンバを協働的に定める。コネクタ９３は、制御モジュールチャンバの開放端に取り付けられる。制御モジュールチャンバの開放端は、ウォームチャンバの開口部から離れる方向に向けられる。図示の実施形態では、制御モジュール７０の下側ハウジング７２が、ギアボックスハウジング６２（又はギアボックスハウジング６２の主要部）と一体的に形成され、制御モジュール７０のチャンバ及びギアボックスハウジング６２のウォームホイールチャンバは、ウォームチャンバの両側に位置する。
【００２２】
具体的には、下側ハウジング７２は、底部プレート７３と、底部プレート７３の対向する縁部にそれぞれ接続された２つの側部プレート７４とを含む。底部プレート７３は、プリント基板９１と実質的に平行である。２つの側部プレート７４の外面には、複数のラッチ突起７６が形成される。上側ハウジング８１は、カバープレート８８と、各々がラッチ穴８６を有する複数の弾性ラッチタブ８４とを含む。上側ハウジング８１を下側ハウジング７２に取り付ける際には、ラッチ突起７４が弾性ラッチタブ８４のラッチ穴８６に係合して上側ハウジング８１が下側ハウジング７２に固定されるまで、弾性ラッチタブ８４がラッチ突起７４のガイド面に沿ってラッチ突起７４上を摺動する。
【００２３】
コネクタ９３は、プリント基板９１の底部プレート７３に面する面上に配置される。底部プレート７３は、コネクタ９３が底部プレート７３とプリント基板９１との間に確実に位置するようにコネクタ９３を安定して支持するための、コネクタ９３に対応する平面７９を含む。図示の実施形態では、底部プレート７３の平面上に、平面７９の上方に突出する第１の弾性振動吸収体７５が配置される。第１の弾性振動吸収体７５は、コネクタ９３と底部プレート７３の間で圧縮されることが好ましい。モータ５０の振動がギアボックスハウジング６２に伝わり、その後、ギアボックスハウジング６２に接続された制御モジュールの下側ハウジング７２に伝わると、平面７９に起因して、下側ハウジング７２の底部プレート７３が振動及び騒音を生じやすくなってしまう。第１の弾性振動吸収体７５は、底部プレート７３の平面７９上に配置されてコネクタ９３によって圧縮され、底部から伝わる振動を吸収して騒音を低減することができる。
【００２４】
図示の実施形態では、コネクタ９３が、絶縁コネクタ本体と、コネクタ本体内に配置されてプリント基板９１に接続された複数の端子と、コネクタ本体を取り囲んで配置されたコネクタハウジング９４とを含む。コネクタハウジング９４は長方形である。
【００２５】
上側ハウジング８１のカバープレート８８も、プリント基板９１と実質的に平行である。カバープレート８８の内面８９、すなわちプリント基板９１に面した面は実質的に平らである。カバープレート８８の内面８９も、弾性振動吸収体、すなわちプリント基板９１に接触する第２の弾性振動吸収体８２及び第３の弾性振動吸収体８３を有する。カバープレート８８の内面８９は、実質的に平らであるため、アクチュテータ４０の動作中に振動及び騒音を生じやすくなってしまう。プリント基板９１に接触する第２の弾性振動吸収体８２及び第３の弾性振動吸収体８３は、カバープレート８８の振動を吸収し、従って騒音を低減することができる。
【００２６】
図４〜図６に示すように、第２の弾性振動吸収体８２は、コネクタ９３の領域内でカバープレート８８とプリント基板９１の間で圧縮され、第３の弾性振動吸収体８３も、カバープレート８８とプリント基板９１の間で圧縮される。
【００２７】
カバープレート８８の内面８９は、第２の弾性振動吸収体８２及び第３の弾性振動吸収体８３にそれぞれ対応する突出ブロック８５、８７を有することが好ましい。第２の弾性振動吸収体８２及び第３の弾性振動吸収体８３は、プリント基板９１に上手く接触できるように、突出ブロック８５、８７の端面に取り付けられる。
【００２８】
第１の弾性振動吸収体７５、第２の弾性振動吸収体８２及び第３の弾性振動吸収体８３は、限定するわけではないが、ゴム及びゴム状化合物などの好適な振動吸収材料で形成されることが好ましい。底部プレート７３及び上側ハウジング８１の弾性振動吸収体の数及び形状は、本明細書で説明した特定の数及び形状に限定されるものではない。
【００２９】
図４及び図７に示すように、制御モジュールチャンバ及びウォームホイールチャンバは、ウォームチャンバの両側に位置する。制御モジュールチャンバとウォームホイールチャンバの間には、ウォームホイールチャンバと制御モジュールチャンバの間の接続部分を分離し、従ってウォームホイールチャンバから制御モジュールチャンバに伝わる振動を弱めるための分離スロット７７が形成される。具体的には、分離スロット７７は、制御モジュールの下側ハウジング７２の底部プレート７３を貫いて形成される。分離スロット７７は、ウォームチャンバから制御モジュールチャンバへの振動伝達路を遮断し、従って底部プレート７３に対するウォームチャンバの振動の衝撃を低減するように、ウォームチャンバに隣接して位置する。分離スロット７７に近接する側部プレート７４は、制御モジュールチャンバ内に延びる遮蔽部７８（図７）を含むことが好ましい。遮蔽部７８は、アクチュエータの誤動作を引き起こす恐れのある異物が制御モジュールチャンバに入り込んでプリント基板９１に付着するのを妨げるように、上側ハウジング８１の方向に分離スロット７７と位置合わせされて下側ハウジング７２に接続される。遮蔽部７８の形状及びサイズは、分離スロット７７と一致することが好ましい。図示の実施形態では、遮蔽部７８が、底部プレート７３と平行に配置される。
【００３０】
図７〜図９に示すように、ウォーム５２は、ウォームシャフトと、このウォームシャフト上に形成された噛合部５４とを含む。噛合部５４は、ウォームホイール６３と噛合する。ウォームシャフトは、噛合部の両端を２つの軸受５６、５７によって支持される。図示の実施形態では、モータの端部に近接する軸受５６が、（スリーブブッシュとしても知られている）直線状の滑り軸受であり、モータの端部から離れた軸受５７は、（自動調心ブッシュとしても知られている）球状の滑り軸受である。分離スロット７７は、ウォームホイール６３とウォーム５２の噛合振動が軸受５７を介して制御モジュールに伝わるのを最小限に抑え、従って振動及び騒音を低減するように、軸受５７に隣接して位置することが好ましい。
【００３１】
分離スロット７７は、より良好な振動及び騒音低減結果を達成するように、ウォームの軸方向に沿った長さが軸受５７よりも長い。ウォームの軸方向に沿って測定した分離スロット７７の長さは、軸受５７の長さの２〜５倍であることが好ましい。
【００３２】
本出願の明細書及び特許請求の範囲では、記述する項目又は特徴の存在を明示する一方でさらなる項目又は特徴の存在を排除しないように、「備える、含む、有する（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｉｎｃｌｕｄｅ、ｃｏｎｔａｉｎ及びｈａｖｅ）」という動詞、並びにその派生形の各々を包括的な意味で使用している。
【００３３】
明確化のために別個の実施形態の文脈で説明した本発明のいくつかの特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供することもできると理解されたい。これとは逆に、簡潔さを期すために単一の実施形態の文脈で説明した本発明の様々な特徴を別個に、又はいずれかの好適な下位の組み合わせで提供することもできる。
【００３４】
上述した実施形態はほんの一例にすぎず、当業者には、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、他の様々な修正が明らかになるであろう。
【符号の説明】
【００３５】
４０  アクチュエータ
５０  モータ
６０  ギアボックス
７０  モータ制御モジュール
【図１】
2016063747.tif 000003
【図２】
2016063747.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016063747.tif 000009
【図８】
2016063747.tif 000010
【図９】
2016063747.tif 000011
【外国語明細書】
2016063747000001.pdf