JP3847075B2

JP3847075B2 - アクチュエータ

Info

Publication number: JP3847075B2
Application number: JP2000335335A
Authority: JP
Inventors: 芳徳花田; 繁石井
Original assignee: Nidec Tosok Corp; JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd; Nidec Powertrain Systems Corp
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2020-11-02
Also published as: JP2002139121A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力信号に応じて作動軸を進退させるアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の自動変速機の内部には、図４に示すようなアクチュエータ１０１が配設されていた。
【０００３】
該アクチュエータ１０１のケーシング１１１内には、駆動部１１２が設けられており、該駆動部１１２は、コイル１１３と該コイル１１３内に配設されたローター１１４とにより構成されている。該ローター１１４は、ベアリング１１５を介して前記ケーシング１１１に支持されており、その基部には、永久磁石１１６が設けられている。これにより、前記コイル１１３からの磁力を受けて回転するように構成されている。
【０００４】
このローター１１４からは、シャフト１２１が延出しており、該シャフト１２１の側面には、雄ねじ１２２が形成されている。このシャフト１２１には、作動軸としてのレバー１２３の基部が外嵌した状態で取り付けられており、該レバー１２３の内側面には、前記雄ねじ１２２に螺合した雌ねじ１２４が形成されている。前記レバー１２３の側面には、溝部１２５が形成されており、該溝部１２５がケーシング１１１に形成された図外の係止部に摺動自在に係止され、回転が規制されるように構成されている。
【０００５】
これにより、前記コイル１１３への通電を制御することによって、前記レバー１２３をケーシング１１１から突出及び後退できるように構成されている。
【０００６】
前記ケーシング１１１の側面には、前記レバー１２３が内嵌する内部空間１３１を外部に連通する開口部１３２が設けられており、前記レバー１２３が進退する際の前記内部空間１３１の容積変化に応じて、内部空間１３１と外部との間でオイルが通流できるように構成されている。そして、前記開口部１３２には、メッシュフィルタ１３３が設けられており、前記オイルに含まれる鉄粉などのコンタミの内部空間１３１への進入を防止できるように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したアクチュエータ１０１にあっては、メッシュフィルタ１３３による透過面積以下のコンタミの進入を防止することができず、進入した鉄系のコンタミが内部の永久磁石１１６に付着し、レバー１２３の駆動力を低下させるという問題があった。
【０００８】
図５は、永久磁石１１６へのコンタミの付着量とレバー１２３の推進力との関係を示す図１４１であり、この図１４１からも明らかなように、永久磁石１１６へのコンタミの付着量が増加するに従って、レバー１２３の推進力が低下することが解る。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、内部へのコンタミの進入を防止することができるアクチュエータを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明のアクチュエータにあっては、入力信号に応じて回転するローターを回動し、ケーシングから延出した作動軸の突出量を可変するアクチュエータにおいて、前記作動軸を、前記ローター及び前記ケーシングに挿通して前端部及び後端部を前記ケーシングから突出可能に構成し、前記前端部の突出量の増加に比例して前記後端部の突出量が減少するように構成するとともに、前記作動軸の後部の周面に、前記ローターに形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を形成し、かつ前記作動軸の前部に、前記ケーシングに摺動自在に係合して当該作動軸の軸方向への移動を許容しつつ回転を規制する断面形状の回転規制部を形成する一方、該回転規制部の断面積が、前記雄ねじ部における有効径の仮想円の断面積と略同面積となるように前記断面形状を形成した。
【００１１】
すなわち、このアクチュエータを自動変速機等、オイル内に配置して作動する際には、入力信号を制御してローターを回動し、回転が規制された作動軸の突出量を可変する。このとき、この作動軸は、ケーシングより突出した前端部の突出量の増加に比例して前記後端部の突出量が減少するように構成されており、作動軸の前端部が延出することによって減少したケーシング内の容積は、作動軸の後端部が内側へ入り込むことによって補われる。これにより、ケーシング内の容積変化が防止される。
【００１３】
また、作動軸の前端部が延出することによって減少するケーシング内の容積と、作動軸の後端部が内側へ入り込むことによって増加する容積とを、略同容積にすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるアクチュエータ１を示す断面図であり、該アクチュエータ１は、自動車の自動変速機の内部に配設され、自動変速機内の油圧の制御に利用される。
【００１５】
このアクチュエータ１のケーシング１１内には、駆動部１２が設けられており、該駆動部１２は、コイル１３と該コイル１３の内側に配設されたローター１４により構成されている。前記ケーシング１１の側部には、コネクタ接続部１５が設けられており、前記コイル１３は、このコネクタ接続部１５の電極１６に接続されている。
【００１６】
前記ローター１４は、前部ベアリング２１及び後部ベアリング２２を介して前記ケーシング１１に回動自在に支持されており、その中間部には、永久磁石２３が外嵌した状態で設けられている。これにより、前記コネクタ接続部１５の電極１６に供給される信号を制御することで、前記コイル１３から発生する磁力を可変して、前記永久磁石２３を備えた前記ローター１４の回転を制御できるように構成されている。
【００１７】
このローター１４には、中空部３１が形成されており、該中空部３１には、作動軸としてのレバー３２が挿通されている。前記ケーシング１１の前端及び後端には、前記レバー３２が挿通する前部挿通孔３３及び後部挿通孔３４が設けられており、前記レバー３２は、これら挿通孔３３，３４を介して前端部及び後端部をケーシング１１から突出できるように構成されている。これにより、当該アクチュエータ１は、前記レバー３２のケーシング１１からの前端部の突出量の増加に比例して、後端部の突出量を減少できるように構成されている。
【００１８】
前記レバー３２の中心４１を境とした後部側の周面には、雄ねじ部４２が形成されており、前記ローター１４の後端部の内側面には、前記雄ねじ部４２に螺合する雌ねじ部４３が形成されている。また、前記レバー３２の前記中心４１を境とした前部側の周面には、図２の（ａ）に示すように、円柱の一部が欠損されてなる平面部４４が形成されており、レバー３２前部には、断面Ｄ字状の回転規制部４５が形成されている。
【００１９】
このレバー３２の前端部が挿通する前記前部挿通孔３３は、前記レバー３２の前記平面部４４に摺接する直線状の弦部５１が形成されており、前記回転規制部４５に適合した断面Ｄ字状に形成されている。これにより、前記レバー３２の回転規制部４５は、前記平面部４４が前記前部挿通孔３３の弦部５１に摺動自在に係合することで、当該レバー３２の軸方向への移動が許容されつつ回転が規制されるように構成されている。
【００２０】
また、前記ローター１４の前端部には、図１に示しように、前記レバー３２をガイドするガイド部６１が設けられており、該ガイド部６１には、前記レバー３２の平面部４４に摺接するストッパ６２が設けられている。これにより、前記ローター１４を回転制御することによって、図１中Ｃ側に示すように、前記レバー３２の中心４１が前記ローター１４の雌ねじ部４２に当接するまで、当該レバー３２を後方へ後退できるとともに、図１中Ｄ側に示すように、前記レバー３２の中心４１が、前記ストッパ６２に当接するまで、当該レバー３２を前方へ突出できるように構成されている。
【００２１】
そして、前記回転規制部４５における断面積は、図２の（ｂ）に示すように、前記レバー３２の雄ねじ部４２における有効径の仮想円７１の断面積と略同面積となるように、その断面形状が形成されている。
【００２２】
以上の構成にかかる本実施の形態において、このアクチュエータ１を自動変速機におけるオイル内で作動する際には、コネクタ接続部１５の電極１６に供給する信号を制御する。すると、コイル１３から発生する磁力によって、永久磁石２３を備えたローター１４が回動し、回転規制部４５によって回転が規制されたレバー３２を軸方向に移動してケーシング１１からの突出量を可変する。
【００２３】
このとき、このレバー３２は、ケーシング１１より突出した前端部の突出量の増加に比例して、後端部の突出量が減少するように構成されており、レバー３２の前端部が延出することによって減少したケーシング１１内の容積は、レバー３２の後端部がケーシング１１内に入り込むことによって補われる。これにより、ケーシング１１内の容積変化を防止することができ、ケーシング１１内の圧力変化を抑制することができる。
【００２４】
したがって、作動時にケーシング１１内部に圧力変化が生じる従来と比較して、圧力変化を調整する為の開口部、及び該開口部に設けるメッシュフィルタが不要となる。また、前記圧力変化を抑制することで、ケーシング１１内部へのオイルに混入したコンタミの進入を防止することができる。このため、鉄系のコンタミが内部の永久磁石２３に付着した際に生じ得るレバー３２の駆動力の低下を防止することができる。
【００２５】
さらに、本実施の形態にあっては、前記ケーシング１１より前方に突出する前記回転規制部４５の断面積が、ケーシング１１より後方に突出する前記雄ねじ部４２における有効径の仮想円７１の断面積と略同面積となるように、前記回転規制部４５の断面形状が設定されている。このため、前記レバー３２の前端部が延出することによって減少するケーシング１１内の容積と、レバー３２の後端部が内側へ入り込むことによって増加する容積とを、ほぼ同じ容積にすることができる。これにより、前記ケーシング１１内の圧力変化を、確実に防止することができるので、前述したコンタミの進入防止効果の向上に寄与することができる。
【００２６】
図３は、前記レバー３２を後退させた状態から突出させた際のケーシング１１内部の圧力変化を示す図であり、本実施の形態のアクチュエータ１での圧力変化８１と、従来のアクチュエータでの圧力変化８２とが示されている。この図からも明らかなように、本実施の形態におけるアクチュエータ１においては、内部の圧力変化が大幅に抑制されている。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１のアクチュエータにおいては、オイル内で作動軸を作動させた場合であっても、ケーシング内での容積変化を防止することができ、ケーシング内の圧力変化を抑制することができる。これにより、作動時に内部に圧力変化が生じる従来と比較して、圧力変化を調整する為の開口部、及び該開口部に設けるメッシュフィルタが不要となる。また、前記圧力変化を抑制することによって、ケーシング内部へのコンタミの進入を防止することができるため、鉄系のコンタミが内部の永久磁石に付着した際に生じ得る作動軸の駆動力の低下を防止することができる。
【００２８】
また、作動軸の前端部が延出することによって減少するケーシング内の容積と、作動軸の後端部が内側へ入り込むことによって増加する容積とを、略同容積にすることができる。よって、前記ケーシング内の圧力変化を、確実に防止することができ、前述した効果の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】同実施の形態のレバー作動時のケーシング内部の圧力変化を示す図である。
【図４】従来のアクチュエータを示す断面図である。
【図５】同従来例における永久磁石へのコンタミの付着量とレバーの推進力との関係を示す図である。
【符号の説明】
１アクチュエータ
１１ケーシング
１４ローター
３２レバー（作動軸）
４２雄ねじ部
４３雌ねじ部
４５回転規制部

Claims

入力信号に応じて回転するローターを回動し、ケーシングから延出した作動軸の突出量を可変するアクチュエータにおいて、
前記作動軸を、前記ローター及び前記ケーシングに挿通して前端部及び後端部を前記ケーシングから突出可能に構成し、前記前端部の突出量の増加に比例して前記後端部の突出量が減少するように構成するとともに、前記作動軸の後部の周面に、前記ローターに形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を形成し、かつ前記作動軸の前部に、前記ケーシングに摺動自在に係合して当該作動軸の軸方向への移動を許容しつつ回転を規制する断面形状の回転規制部を形成する一方、
該回転規制部の断面積が、前記雄ねじ部における有効径の仮想円の断面積と略同面積となるように前記断面形状を形成したことを特徴とするアクチュエータ。