(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータケース（Ａ）内にモータ（Ｍ）と、このモータ（Ｍ）の回転を減速して機器（Ｗ）の回転軸（Ｗａ）に伝達する歯車部（Ｇ）とを収容してなり、この歯車部（Ｇ）を、前記モータ（Ｍ）の出力軸（Ｍａ）に接続されるモータ歯車（Ｇ１）と、前記アクチュエータケース（Ａ）に取り付けられる支持軸（３）に支承される二段中間歯車（Ｇ２）と、前記回転軸（Ｗａ）に接続される出力歯車（Ｇ３）とで構成し、またその二段中間歯車（Ｇ２）を、前記モータ歯車（Ｇ１）に噛合する大径歯車（Ｇ２１）と、この大径歯車（Ｇ２１）の一側に一体に形成されて前記出力歯車（Ｇ３）に噛合する小径歯車（Ｇ２２）とで構成し、前記アクチュエータケース（Ａ）の一端部に、機器（Ｗ）にボルト結合される取り付けボス（９）を形成したモータアクチュエータにおいて、
前記アクチュエータケース（Ａ）を、モータ収容凹部（１ｂ）及びこのモータ収容凹部（１ｂ）が開口する第１開口端（１ａ）を有するモータケース（１）と、ギア収容凹部（２ｂ）及びこのギア収容凹部（２ｂ）が開口する第２開口端（２ａ）を有するギアケース（２）とで構成し、
前記モータ収容凹部（１ｂ）には前記モータ（Ｍ）を前記第１開口端（１ａ）から圧入状態で収容し、また前記ギア収容凹部（２ｂ）には前記歯車部（Ｇ）を前記第２開口端（２ａ）から収容し、
前記第１及び第２開口端（１ａ、２ａ）を相互に当接配置すべく相互にボルト結合される第１及び第２ボス（７、５）を前記モータケース（１）及びギアケース（２）にそれぞれ形成するとともに、これら第１及び第２ボス（７、５）により前記取り付けボス（９）を構成し、
前記小径歯車（Ｇ２２）は、前記出力歯車（Ｇ３）に噛合する歯部（Ｇ２２ａ）と、前記支持軸（３）を挟んでその歯部（Ｇ２２ａ）と反対側にあって前記歯部（Ｇ２２ａ）の半径より半径が小さい小半径部分（Ｇ２２ｂ）とを有し、
前記モータ（Ｍ）を、該モータ（Ｍ）の前記第１開口端（１ａ）側の一端部（Ｍｂ）の外周面が前記小半径部分（Ｇ２２ｂ）の外周面に近接対向すると共に、前記一端部（Ｍｂ）の端面が前記小半径部分（Ｇ２２ｂ）に連なる前記大径歯車（Ｇ２１）の一側面に近接対向するように配置したことを特徴とするモータアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載のモータアクチュエータにおいて、
前記モータ（Ｍ）の前記一端部（Ｍｂ）を前記第１開口端（１ａ）より前記ギア収容凹部（２ｂ）側に突出させたことを特徴とするモータアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータケースとギアケースとによりアクチュエータケースが形成され、アクチュエータケースの内方にモータと歯車部が配置され、モータの回転を歯車部によって減速し、この減速されたモータの回転を出力歯車を介して外部に出力するモータアクチュエータに関し、かかるモータアクチュエータは単独に形成されて各種機器に取りつけられる。
而して、各種機器に備えられる回転部材は、モータアクチュエータのモータによって回転制御される。
【背景技術】
【０００２】
従来のモータアクチュエータの第１例は図２に示される。
２０は、内部にモータＭを収納配置するモータケースであり、図における左方の開口端２０ａに向けてモータ収納凹部２０ｂが凹設される。
そして、前記モータ収納凹部２０ｂ内に出力軸Ｍａを備えるステップモータ等のモータＭが挿入配置される。
２１は、内部に歯車部Ｇを収納配置するギアケースであり、図における右方の開口端２１ａに向けてギア収納凹部２１ｂが凹設される。
そして、前記モータケース２０の開口端２０ａとギアケース２１の開口端２１ａとが当接されてアクチュエータケースＫが形成されるもので、前記モータ及び歯車部ＧはアクチュエータＫの内方に収納配置されることになる。
又、前記歯車部は、モータ歯車Ｇ１と、支持軸２２に回転自在に支承される中間歯車Ｇ２と、回転伝達孔Ｇ３ａが穿設された出力歯車Ｇ３とによって構成されるもので、モータ歯車Ｇ１はモータＭの出力軸Ｍａに接続されるとともに中間歯車Ｇ２の一側に噛合配置され、更に中間歯車Ｇ２の他側は出力歯車Ｇ３に噛合配置される。
又、モータケース２０の開口端２０ａには、取付け孔２３ａが穿設された取付けボス２３が一体形成され、ギアケース２１の開口端２１ａには取付け孔２４ａが穿設された取付けボス２４が一体形成されるもので、モータケース２０とギアケース２１とが互いの開口端２０ａ、２１ａをもって当接配置されることにより、アクチュエータケースＫの一部に取付け孔２５（取付け孔２３ａ、２４ａによって形成される）を有する取付けボス２６（取付けボス２３、２４によって形成される）が形成される。
以上をもって、アクチュエータケースＫの内部にギア部ＧとモータＭを備えるモータアクチュエータが形成されるもので、かかるモータアクチュエータは、機器Ｗに取付けボス２６の端面が当接配置され、かかる状態で取付け孔２５内にボルト２７が挿入され、ボルト２７によって取付けボス２６が機器Ｗに螺着固定される。
一方、機器Ｗに備えられる回転軸Ｗａの一端は、出力歯車Ｇ３の回転伝達孔Ｇ３ａに挿入配置されるもので、この挿入は回転伝達孔Ｇ３ａの断面形状を欠円孔とし、回転軸Ｗａの断面形状を欠円形状にすることによって行なわれ、出力歯車Ｇ３の回転が回転軸Ｗａに伝達される。
以上によると、モータＭの回転は、歯車部Ｇによって減速され、減速された回転が出力歯車Ｇ３を介して回転軸Ｗｂに伝達され、機器Ｗの回転軸ＷａをモータＭの回転に応じて回転制御できる。
【０００３】
従来のモータアクチュエータの第２例が図３に示される。
３０は、内部にモータＭ、歯車部Ｇを収納配置するケースであり、左方の開口端３０ａに向けて収納凹部３０ｂが凹設される。
そして、前記収納凹部３０ｂ内には、出力軸Ｍａを備えるステップモータ等のモータＭが配置されるとともに歯車部Ｇが配置されるもので、かかる歯車部Ｇは、モータ歯車Ｇ１と、支持軸３１に回転自在に支承される中間歯車Ｇ２と、回転伝達孔Ｇ３ａが穿設された出力歯車Ｇ３と、によって構成される。
このうち前記中間歯車Ｇ２は、支持軸３１の長手軸心方向において、大径歯車Ｇ２ａと小径歯車Ｇ２ｂとが２段に渡って形成される。而してモータ歯車Ｇ１は、中間歯車Ｇ２の大径歯車Ｇ２ａに噛合され、中間歯車Ｇ２の小径歯車Ｇ２ｂは出力歯車Ｇ３に噛合される。そして、ケース３０の開口端３０ａに、カバー３２が当接配置されてケース３０の開口端３０ａが閉塞され、これによってアクチュエータケースＫが形成されるもので、アクチュエータケースＫの閉塞された収納空間内に前記モータと歯車部Ｇが収納配置される。
又、ケース３０の開口端３０ａには、取付け孔３３ａが穿設された取付けボス３３が一体形成され、カバー３２の開口端３２ａには、取付け孔３４ａが穿設された取付けボス３４が一体形成されるもので、ケース３０とカバー３２とが互いの開口端３０ａ、３２ａをもつて当接配置されることにより、アクチュエータケースＫの一部に、取付け孔３５（取付け孔３３ａ、３４ａによって形成される）を有する取付けボス３６（取付けボス３３、３４によって形成される）が形成される。
以上をもって、アクチュエータケースＫの内部にギア部ＧとモータＭを備えるモータアクチュエータが形成されるもので、かかるモータアクチュエータは、機器Ｗに取付けボス３６の端面が当接配置され、かかる状態で取付け孔３５内にボルト２７が挿入され、ボルト２７によって取付けボス３６が機器Ｗに螺着固定される。
一方、回転軸Ｗａの一端は、出力歯車Ｇ３の回転伝達孔Ｇ３ａに前記と同様に挿入配置される。
以上によると、モータＭの回転は、歯車部Ｇによって減速され、減速された回転が出力歯車Ｇ３を介して回転軸Ｗｂに伝達され、回転軸ＷａをモータＭの回転に応じて回転制御できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる従来のモータアクチュエータの第１例によると、以下の不具合を有する。
近年、合成樹脂材料を用いた射出成型技術の向上により、歯車は合成樹脂材料によって形成されるもので、ギア部Ｇを構成するモータ歯車Ｇ１、中間歯車Ｇ２、出力歯車Ｇ３は、合成樹脂材料によって形成される。
ここで、ギア部Ｇの重量Ｇｗと、モータＭの重量Ｍｗとを比較すると、モータＭの重量Ｍｗは、ギア部Ｇの重量Ｇｗより重く形成される。
又、前記重量の重いモータＭは、モータ収納凹部２０ｂ内に収納され、モータケース２０の開口端２０ａより大きく右側方に突出して配置される。
一方、モータアクチュエータを、機器Ｗに取着する為の取付けボス２６は、モータケース２０の開口端２０ａ及びギアケース２１の開口端２１ａに形成される。
以上によると、
（１）モータアクチュエータを機器Ｗに取着して固定した際、取付けボス２６にモータＭによる大きな偏荷重が加わり、取付けボス２６に対して大きな曲げモーメントが作用することになり、これに対応する為に取付けボス２６の剛性を高め、取付けボス２６を大型化する必要が生じ、モータアクチュエータの重量が増加するとともにコンパクトにまとめることができない。
このことは、モータアクチュエータを振動の激しい機器へ取着する際、大きな問題となる。
（２）モータＭは、モータケース２０内に軽圧入状態で挿入されるものであるが、モータＭがモータケース２０の開口端２０ａよりモータ収納凹部２０ｂ内に全て挿入されることにより、かかるモータＭの挿入作業性を向上できない。
すなわち、モータＭをモータ収納凹部２０ｂ内に挿入する際、モータＭの外周を挿入の最後まで冶具等によって把持できないからである。
【０００５】
又、従来のモータアクチュエータの第２例によると、以下の不具合を有する。
（１）モータＭ及び歯車部Ｇの全てがケース３０内に配置されるもので、これによると、モータアクチュエータを機器Ｗに取付けボス３６を介して固定した際、モータＭ及び歯車部Ｇによって取付けボス３６に特に大きな偏荷重が加わり、取付けボス３６に大きな曲げモーメントが作用する。以上によると前記従来例と同様に取付けボス３６を大型化する必要が生じ、モータアクチュエータを軽量でコンパクトにまとめることができない。
（２）モータＭの左端面Ｍｌは、支持軸３１の長手軸心方向Ｘ−Ｘにおいて２段に形成される小径歯車Ｇ２ｂの右端近傍に臨んで配置されるもので、これによると、モータＭと歯車部Ｇ２との総合軸方向長さＬを大きくとる必要があり、モータアクチュエータをコンパクトにまとめることができない。
これは、中間歯車Ｇ２の歯車幅Ｇ２ｗとモータＭの幅Ｍｗを必要とするからである。
（３）モータＭをケース３０の収納凹部３０ｂ内へ挿入する際、モータＭの外周全てが収納凹部３０ｂ内へ挿入されることからモータＭの外周を最後まで冶具等によって把持することができずモータＭのケース３０内への挿入作業性を向上できない。
【０００６】
本発明になるモータアクチュエータは、前記課題に鑑み成されたもので、モータの回転を２段減速することができ、且つモータケースとギアケースとの開口端に形成される取付けボスに対して、特にモータケース側からの偏荷重の加わりを減少させて、耐振性の高い軽量でコンパクト化されたモータアクチュエータを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記目的を達成するために、アクチュエータケース内にモータと、このモータの回転を減速して機器の回転軸に伝達する歯車部とを収容してなり、この歯車部を、前記モータの出力軸に接続されるモータ歯車と、前記アクチュエータケースに取り付けられる支持軸に支承される二段中間歯車と、前記回転軸に接続される出力歯車とで構成し、またその二段中間歯車を、前記モータ歯車に噛合する大径歯車と、この大径歯車の一側に一体に形成されて前記出力歯車に噛合する小径歯車とで構成し、前記アクチュエータケースの一端部に、機器にボルト結合される取り付けボスを形成したモータアクチュエータにおいて、前記アクチュエータケースを、モータ収容凹部及びこのモータ収容凹部が開口する第１開口端を有するモータケースと、ギア収容凹部及びこのギア収容凹部が開口する第２開口端を有するギアケースとで構成し、前記モータ収容凹部には前記モータを前記第１開口端から圧入状態で収容し、また前記ギア収容凹部には前記歯車部を前記第２開口端から収容し、前記第１及び第２開口端を相互に当接配置すべく相互にボルト結合される第１及び第２ボスを前記モータケース及びギアケースにそれぞれ形成するとともに、これら第１及び第２ボスにより前記取り付けボスを構成し、前記小径歯車は、前記出力歯車に噛合する歯部と、前記支持軸を挟んでその歯部と反対側にあって前記歯部の半径より半径が小さい小半径部分とを有し、前記モータを、該モータの前記第１開口端側の一端部の外周面が前記小半径部分の外周面に近接対向すると共に、前記一端部の端面が前記小半径部分に連なる前記大径歯車の一側面に近接対向するように配置したことを第１の特徴とする。
また本発明は、第１の特徴に加えて、前記モータの前記一端部を前記第１開口端より前記ギア収容凹部側に突出させたことを第２の特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の第１の特徴によれば、歯車部は、モータの出力軸に接続されるモータ歯車と、支持軸の長手方向に沿って小径歯車と大径歯車とが２段に渡って形成される二段中間歯車と、外部に向かって回転を出力する出力歯車と、によって形成される。
以上によると、モータの回転はモータ歯車と中間歯車の大径歯車によって１段減速され、さらに中間歯車の小径歯車と出力歯車とによって２段減速される。
従ってモータの回転を大きく減速でき、モータアクチュエータとしての減速使用範囲を広げることができる。
又、モータケースのモータ収納凹部内に配置されるモータの前記第１開口端側の一端部を、ギアケースのギア収容凹部に収容される二段中間歯車の大径歯車の前記第２開口端側の側面に近接対向配置したことによると、モータの重心をモータケースの第１開口端側に寄せて配置することができ、これによってアクチュエータケースに形成される取付けボスに対する偏荷重による曲げモーメントを低減でき、モータアクチュエータを機器に取着した際におけるモータアクチュエータの耐振性を向上できるとともに取付けボスの大型化が抑止されてモータアクチュエータを軽量にしてコンパクトにまとめることができる。
又、前記によると、モータと歯車部との総合軸方向長さは、中間歯車の大径歯車の歯車幅とモータの幅とによって決定されることになり、これによってアクチュエータケースの全幅を短縮することができ前記に加えてモータアクチュエータを軽量、コンパクトにまとめることができる。
上記の如く、モータアクチュエータを軽量にして且つコンパクトにまとめることができたことによると、狭い空間内へのモータアクチュエータの配置、搭載の自由度を大きく向上できる。
【０００９】
また本発明の第２の特徴によれば、モータの前記一端部を前記第１開口端より前記ギア収容凹部側に突出させたことによって、モータをモータケースのモータ収納凹部内へ挿入する際、その挿入の終期迄モータの外周を冶具等によって把持できるのでその挿入作業性を向上できるとともに正確にモータ収納凹部内へ挿入できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明になるモータアクチュエータの一実施例を図１により説明する。
１は内部にモータＭが収納配置されるモータケースであり、２は内部に歯車部Ｇが収納配置されるギアケースであり、モータケース１の第１開口端１ａとギアケース２の第２開口端２ａとが当接配置されることにより収納空間を備えるアクチュエータケースＡが形成される。
ギアケース２に凹設されるギア収納凹部２ｂには、モータＭの出力軸Ｍａの突出端に接続されるもっとも小径のモータ歯車Ｇ１と、アクチュエータケースＡに取り付けられる支持軸３に回転自在に支承される二段中間歯車Ｇ２と、断面形状が欠円孔をなす回転伝達孔Ｇ３ａが穿設された出力歯車Ｇ３と、よりなる歯車部Ｇが配置される。このうち二段中間歯車Ｇ２は、支持軸３の長手方向Ｘ−Ｘに沿って大径歯車Ｇ２１と小径歯車Ｇ２２とが２段に渡って並列に形成される。
ここで特に前記二段中間歯車の小径歯車Ｇ２２がギアケース２の第２開口端２ａ側（ギアケース２の左方）に配置され、大径歯車Ｇ２１がギア収納凹部２ｂの底部２ｂ１側（ギアケース２の右方）に配置される。
以上よりなる歯車部Ｇによると、モータ歯車Ｇ１と二段中間歯車Ｇ２の大径歯車Ｇ２１とが噛合されて１次減速され、更に二段中間歯車Ｇ２の小径歯車Ｇ２２と出力歯車Ｇ３が噛合されて、２段減速される。前記小径歯車Ｇ２２は、出力歯車Ｇ３に噛合する歯部Ｇ２２ａと、支持軸３を挟んでその歯部Ｇ２２ａと反対側にあって歯部Ｇ２２ａの半径より半径が小さい小半径部分Ｇ２２ｂとを有する。
【００１１】
モータケース１のモータ収納凹部１ｂ内には、ステップモータ等のモータＭが第１開口端１ａ側から軽圧入状態で挿入配置されるもので、このときモータＭは、それの前記第１開口端１ａ側の一端部Ｍｂを前記第１開口端１ａより前記ギア収容凹部２ｂ側に突出させるように配置される。そして、このモータＭの第１開口端１ａ側の一端部Ｍｂの外周面は前記小半径部分Ｇ２２ｂの外周面に近接対向し、また前記一端部Ｍｂの端面は、前記小半径部分Ｇ２２ｂに連なる大径歯車Ｇ２１の一側面に近接対向することになる。
【００１２】
又、モータケース１の第１開口端１ａ側の外側面には孔６が穿設された第１ボス７が一体的に形成され、ギアケース２の第２開口端２ａ側の外側面には孔４が穿設された第２ボス５が一体形成されるもので、モータケース１の第１開口端１ａとギアケース２の第２開口端２ａとが当接配置されることによりアクチュエータケースＡが構成され、また前記第１ボス７及び第２ボス５により、前記孔６及び孔４よりなる一連の取り付け孔８を備えた、アクチュエータケースＡの取り付けボス８が構成される。
【００１３】
そして、前述の如く、アクチュエータケースＡ内にモータＭと歯車部Ｇが配置されて形成されるモータアクチュエータＡは、取付け孔８内にボルト１０を挿入するとともに機器Ｗに穿設されるメネジ孔Ｗｂに向けてボルト１０を螺動することにより、取付けボス９を介して機器Ｗに螺着固定される。
一方、外部の回転軸Ｗａは、出力歯車Ｇ３の回転伝達孔Ｇ３ａ内に挿入配置され、出力歯車Ｇ３と同期的に回転する。
【００１４】
以上よりなる本発明のモータアクチュエータによると、モータＭが駆動することにより出力軸Ｍａが回転すると、この回転は、モータ歯車Ｇ１と二段中間歯車Ｇ２の大径歯車Ｇ２１によって１段減速され、更に二段中間歯車Ｇ２の小径歯車Ｇ２２と出力歯車Ｇ３とによって２段減速され、２段減速された出力歯車Ｇ３の回転力が回転軸Ｗａを介して外部に向け出力される。
以上によると、歯車部Ｇによって所望により２段減速することが可能となったもので、減速範囲の許容幅を増すことができる。
又、二段中間歯車Ｇ２を支持軸３の長手方向Ｘ−Ｘにおいて、大径歯車Ｇ２１と小径歯車Ｇ２２とによって２段に渡って並列に形成したので、前記２段減速を実施する際にあっても歯車の直径方向長さを小さく押えることができ、モータアクチュエータをコンパクトにまとめることができる。
又、かかる２段減速によると、モータＭの出力軸Ｍａと取付け孔８内に挿入されるボルト１０との距離Ｈが大きくなることを抑止できるもので、取付けボス９に対するモータＭによる回転モーメントを下げることができる。
一方、モータケース１のモータ収納凹部１ｂ内に挿入配置されるモータＭの第１開口端１ａ側の一端部Ｍｂが第１開口端１ａよりギア収納凹部２ｂ内に向かって突出配置されるとともに中間ギアＧ２の大径歯車Ｇ２１の第２開口端２ａ側の側面Ｇ２１ａに近接対向して配置されたことによると、モータＭの重心をモータケース１の第１開口端１ａ方向（図において右方）に移動することができ、これによって取付けボス９に対する偏荷重の作用を軽減でき、モータＭによる曲げモーメントを低減でき、取付けボス９の大型化が抑止され、モータアクチュエータの重量の軽減とコンパクト化を達成できる。又、モータＭの前記一端部Ｍｂを、大径歯車Ｇ２１の第２開口端２ａ側の側面Ｇ２１ａに近接対向配置したことによると、二段中間歯車Ｇ２を小径歯車Ｇ２２と大径歯車Ｇ２１とにより並列に２段に形成したものにあっても、モータＭの出力軸Ｍａの長手方向におけるモータＭの他端部Ｍｃと大径歯車Ｇ２１のギア収納凹部２ｂの底部側の側面Ｇ２１ｂ（右端面に相当）との長さＬを小さくすることができ、これによってアクチュエータケースＡの全幅Ｎを小さくできる。
更に、モータＭの一端部Ｍｂはモータケース１の第１開口端１ａよりギアケース２側に突出して配置されるので、モータＭをモータケース１のモータ収納凹部１ｂ内に挿入する際、挿入の終了状態迄モータＭの外周を冶具等によって把持できるので、モータＭのモータ収納凹部１ｂ内への挿入作業を確実に且つ効率的に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明になるモータアクチュエータの一実施例を示す縦断面図。
【図２】従来のモータアクチュエータの第１例を示す要部縦断面図。
【図３】従来のモータアクチュエータの第２例を示す要部縦断面図。
【符号の説明】
【００１６】
１      モータケース
１ａ    第１開口端
１ｂ    モータ収容凹部
２      ギアケース
２ａ    第２開口端
２ｂ    ギア収納凹部
３      支持軸
Ｇ      歯車部
Ｇ１    モータ歯車
Ｇ２    二段中間歯車
Ｇ２１  大径歯車
Ｇ２１ａ    第２開口端側の側面
Ｇ２２  小径歯車
Ｇ２２ａ    小径歯車の歯部
Ｇ２２ｂ    小径歯車の小径半径部分
Ｇ３    出力歯車
８      取付け孔
９      取付けボス
Ｍ      モータ
Ｍａ    モータの出力軸
Ｗ      機器
Ｗａ    機器の回転軸
【図１】
0004914583.tif 000002
【図２】
0004914583.tif 000003
【図３】
0004914583.tif 000004