JP5951328B2 - 電動アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、ハウジング内に駆動機構部を備える電動アクチュエータに関する。

例えば、車両のエアコン用通路に設けられる気流調節弁の駆動源として、電動モータを用いたアクチュエータが知られている。
このような電動アクチュエータとして、例えば特許文献１には、ケース部とカバー部を互いに組み付けてなるハウジングの内部に、モータ及び減速歯車からなる駆動機構部を備えるものが開示されている。
この電動アクチュエータのケース部とカバー部には、互いに組み付けるための係合突起と係合片が形成されると共に、電動アクチュエータをエアコン用通路の取付面（被装着側）に固定するための複数の取付部（ネジ穴）が設けられている。

また、特許文献２には、モータアクチュエータにブラケットをネジ止めし、このブラケットを被装着側のフレームに取り付けられるようにした構造が開示されている。

特開平９−２１９９５７号公報 特開２００３−１７６８５５号公報

しかしながら、引用文献１のようなモータアクチュエータでは、ハウジングを構成するケース部とカバー部に、被装着側に固定するための取付部（ネジ穴）が設けられているため、被装着側の形状やネジ穴の位置が変わると、ケース部とカバー部を変更する必要があり、汎用性に欠ける問題がある。

一方、引用文献２のようにモータアクチュエータにブラケットを取り付けた場合には、被装着側の形状やネジ穴の位置が変わっても、ブラケットを取り替えるだけで対応することができる。
しかしながら、引用文献２のようにモータアクチュエータにブラケットをネジ止めする場合、モータアクチュエータの位置ずれを確実に防止するためには少なくとも２箇所でネジ止めする必要があり、ブラケットの組み付け作業に手間がかかる問題がある。

そこで本発明は、被装着側の形状やネジ穴の位置に容易に対応でき、ブラケットの組み付け作業が容易な電動アクチュエータの提供を目的とするものである。

上記の目的を達成すべく成された本発明は、
ハウジングの内部に駆動機構部を備える電動アクチュエータにおいて、
前記ハウジングは、上部ケースと下部ケースを互いに組み付けてなり、
前記上部ケースはガイド溝を有し、
被装着側に固定するためのブラケットが、前記ガイド溝に挿入され前記ハウジングに取り付けられていることを特徴としているものである。
なお、本明細書では、ハウジングを構成する２つのケースを上部ケースと下部ケースとしているが、これは説明の便宜上のものであって、必ずしもハウジングが上方向に配されるケースと下方向に配されるケースで構成されることに限定している趣旨のものではなく、上下が逆であっても、左右であってもよい。したがって、上部ケースは下部ケースと、下部ケースは上部ケースと言い換えることもできる。

本発明の電動アクチュエータでは、さらなる好ましい特徴として、
「前記ガイド溝は下方が開口していること」、
「前記ハウジングは、前記ブラケットの挿入方向とは反対側の側面に係止爪を有し、
前記ブラケットは、前記係止爪と係合する係合穴を有すること」、
「前記係止爪は、前記上部ケースと前記下部ケースに設けられていること」、
「前記ハウジングの上面から出力軸上端が外部に突出しており、前記ブラケットには、前記出力軸上端を収容する開口部もしくは切欠部が設けられていること」、を含むものである。

本発明によれば、上部ケース（もしくは下部ケース）の所定箇所にガイド溝を設け、ブラケットをこのガイド溝に挿入してハウジングに取り付けることにより、ブラケットを止めるネジの本数を最小限に抑えることができ、被装着側の形状等に容易に対応できる汎用性の高い電動アクチュエータを簡易な工程で組立てることができる。

本発明の第１の実施形態例に係る電動アクチュエータの説明図であり、（ａ）はハウジングの上面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ矢視図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ矢視図である。 本発明の第１の実施形態例に係る電動アクチュエータを示しており、（ａ）はハウジングにブラケットを装着する前の斜視図、（ｂ）はハウジングにブラケットを装着した後の斜視図である。 本発明の第１の実施形態例に係る電動アクチュエータの変形例を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態例に係る電動アクチュエータを示しており、（ａ）はハウジングにブラケットを装着する前の斜視図、（ｂ）はハウジングにブラケットを装着した後の斜視図、（ｃ）は係止爪の拡大斜視図である。 本発明の第３の実施形態例に係る電動アクチュエータの説明図であり、（ａ）はハウジングの上面図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ矢視図、（ｃ）は（ａ）中のＤ−Ｄ矢視図である。 本発明の第３の実施形態例に係る電動アクチュエータを示しており、（ａ）はハウジングにブラケットを装着する前の斜視図、（ｂ）はハウジングにブラケットを装着した後の斜視図である。

以下、本発明の電動アクチュエータの実施形態例を、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態例は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態例を適宜に変形可能である。

（第１の実施形態例）
本発明の第１の実施形態例に係る電動アクチュエータは、例えば車両用空調装置の気流調節弁の駆動源などに用いることができるものであり、図１及び図２に示すように、内部に駆動機構部を備えるハウジング１０に、ブラケット４０が取り付けられている。

ハウジング１０は、強化プラスチック等の合成樹脂にて成形されている上部ケース２０と下部ケース３０を互いに組み付け、内部空間を有する箱状に形成されている。
上部ケース２０と下部ケース３０は、いずれも１面が開放された矩形の容器形状を呈しており、上部ケース２０は上面壁と４つの側壁からなり、下部ケース３０は底面壁と４つの側壁からなっている。

上部ケース２０には、係合片２１、コネクタ部２２、ガイド部２３、ガイド溝２４及びネジ穴２５が設けられている。下部ケース３０には、係合突起３１と、コネクタ部３２が設けられている。
上部ケース２０の係合片２１は、４つの側壁の外表面にＵ字状に形成されており、下部ケース３０の係合突起３１と係合することによって、上部ケース２０と下部ケース３０を互いに組み付けて一体化することができる。
コネクタ部２２とコネクタ部３２は、上部ケース２０と下部ケース３０の互いに対応する側壁に設けられており、これらのコネクタ部は一体化して、外部との電気的接続を行うプラグを差し込むジャックを構成するようになっている。
上部ケース２０のガイド部２３は、対向する２つの側壁上部に設けられており、その内側には後述のブラケット４０の挿入部４４が挿嵌されるガイド溝２４が形成されている。本例のガイド部２３は、図１（ｂ）に示すように逆Ｌ字状に形成されており、ガイド溝２４は下方に開口している。
上部ケース２０のネジ穴２５は、２つのガイド部２３から遠く離れた側の上面に１つ設けられており、ブラケット４０をハウジング１０にネジ止めする際に用いられる。

ハウジング１０内に設けられている駆動機構部は、モータ１と、モータ１の回転軸と一体に回転するウォームギア２と、３つの中間ギア（減速ギア）３，４，５と、出力ギア６を有している。ウォームギア２の回転は、中間ギア３，４，５を介して、出力ギア６に伝達されるようになっている。
出力ギア６には、出力軸６ａが一体に形成されており、この出力軸６ａの端部は下部ケース３０に形成されている出力穴からハウジング１０の外部に突出している。この出力軸６ａの端部には、図示しないクランクが取り付けられるため、Ｄカット加工が施されている。
また、ハイジング１０内には、給電端子やコネクタピン等を有する導電ユニット７が配されている。

ブラケット４０は、電動アクチュエータを空調装置のダクト壁等の被装着側に固定するための部材であり、表面が防錆塗装またはメッキ処理された板状の鋼材で形成されている。
このブラケット４０は、平板部４１と、平板部４１から３方向に延出された取付部４２、取付部４２に設けられた取付穴４３と、平板部４１の対向する２辺から下方に平行に折り曲げられた２つの挿入部４４と、この２つの挿入部４４から遠く離れた側の平板部４１の上面に設けられたネジ穴４５を有している。
なお、電動アクチュエータを被装着側に固定する際には、３つの取付穴４３を介して被装着側にネジ止めすることができる。

このブラケット４０は、平板部４１を上部ケース２０の上面壁に載置した状態で、２つの挿入部４４の各々をガイド溝２４内にスライド式で挿入した後、上部ケース２０のネジ穴２５とブラケット４０のネジ穴４５を利用してネジ止めすることによって、ハウジング１０に固定される。

以上のように本例の電動アクチュエータでは、被装着側に固定するためのブラケット４０の２つの挿入部４４が、上部ケース２０のガイド溝２４に挿入されてハウジング１０に取り付けられる。
このため、ブラケット４０を止めるネジ数を最小限（１本）に抑えることができ、被装着側の形状等に容易に対応できる汎用性の高い電動アクチュエータを簡易な工程で組立てることができる。

また、本例の電動アクチュエータでは、上部ケース２０のガイド溝２４は下方が開口しているため、上部ケース２０の成形が容易である。
即ち、上部ケース２０は、上面壁と４つの側壁からなり、下方が開放された矩形の容器形状になっているが、ガイド溝２４も同様に下方が開口しているため、ガイド部２３の無い一般的な上部ケースと同様の成形を行うことができる。

なお、本例の電動アクチュエータでは、ガイド溝２４を形成するためのガイド部２３を上部ケース２０の対向する２つの側壁上部に設けているが、ハウジングに少ない本数のネジでブラケットを組み付けることができるならば、このガイド部２３の数や位置及び形状は特に限定されるものではなく、例えば、図３（ａ）〜（ｃ）に示すような形態とすることもできる。なお、図３（ａ）〜（ｃ）において、上図は図１（ｂ）に対応し、下図は図１（ｂ）に対応している。

図３（ａ）のハウジング１０Ａは、上部ケース２０Ａの上面壁の隣接する２辺にガイド部２３を設け、他の２辺の交差部近傍にネジ穴２５を設けた例である。
図３（ｂ）のハウジング１０Ｂは、上部ケース２０Ｂの上面壁の隣接する３辺にガイド部２３を設け、他の１辺の中央近傍にネジ穴２５を設けた例である。
図３（ｃ）のハウジング１０Ｃは、上部ケース２０Ｃの上面壁の角部にガイド部２３を設け、この対角線上にネジ穴２５を設けた例である。
上記のいずれの例も、ガイド部２３から遠く離れた側の上部ケース上面にネジ穴２５が１つ設けられており、ブラケットを止めるネジ数を最小限（１本）に抑えることができる。
また、特に図３（ｃ）の例では、ガイド部２３は１箇所に集約されているため、ブラケットの平板部から延出される取付部の形状に広く対応することができる。

このように、ブラケットを２方向で拘束できるガイド溝２４をハウジングに設けることにより、１本のネジでブラケットを確実に固定することができ、このブラケットの取付穴４３を介して被装着側に電動アクチュエータを固定することにより、電動アクチュエータの位置ずれを確実に防止することができる。

（第２の実施形態例）
図４は本発明の第２の実施形態例に係る電動アクチュエータを示しており、（ａ）はハウジング１０Ｄにブラケット４０Ａを装着する前の斜視図、（ｂ）はハウジング１０Ｄにブラケット４０Ａを装着した後の斜視図である。
図４において第１の実施形態例と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

本例において第１の実施形態例と異なる点は、ブラケット４０Ａの挿入方向とは反対側のハウジング１０Ｄの側面に係止爪２６、３６を設け、この係止爪２６、３６と係合する係合穴４７をブラケット４０Ａに設けている点である。

具体的には、上部ケース２０Ｄのガイド部２３を設けた箇所から遠い側面に係止爪２６を設け、この係止爪２６に対応する下部ケース３０Ｄの側面に係止爪３６を設けている。そして、上部ケース２０Ｄと下部ケース３０Ｄを互いに組み付けた状態において、係止爪２６と係止爪３６は一体化して一つの係止爪を構成するようになっている。
一方、ブラケット４０Ａの挿入方向とは反対側の部分には、平板部４１から下方に折り曲げられた折曲部４６が設けられており、この折曲部４６に係合穴４７が設けられている。

ブラケット４０Ａは、図４に示すように、平板部４１を上部ケース２０の上面に載置した状態で、２つの挿入部４４の各々をガイド溝２４にスライド式で挿入しつつ、最後に係合穴４７に係止爪２６、３６を挿嵌することによって、ハウジング１０Ｄに固定される。

以上のように本例の電動アクチュエータでは、ブラケット４０Ａが上部ケース２０Ｄのガイド溝２４にスライド式で挿入されると共に、ブラケット４０Ａの挿入方向とは反対側のハウジング１０Ｄの側面に係止爪２６、３６を設け、この係止爪２６、３６と係合する係合穴４７をブラケット４０Ａに設けているため、ネジを用いることなくワンタッチでブラケット４０Ａをハウジング１０Ｄに取り付けることができる。
これにより、被装着側の形状等に容易に対応できる汎用性の高いブラケット付き電動アクチュエータを極めて簡易な工程で組立てることができる。

また、本例の電動アクチュエータでは、上部ケース２０Ｄと下部ケース３０Ｄを互いに組み付けた状態において、係止爪２６と係止爪３６は一体化して一つの係止爪を構成し、この一体化された係止爪にブラッケト４０Ａの係合穴４７が係合される。
このため、係止爪と係合穴の係合部分が、上部ケース２０Ｄと下部ケース３０Ｄを一体化する機能も有することになり、上部ケース２０Ｄと下部ケース３０Ｄの構造が複雑化することがない。

なお、本例の電動アクチュエータでは、上部ケース２０Ｄと下部ケース３０Ｄの双方に係止爪を設けているが、係止爪は一方のケースに設けるだけでもよい。また、ネジを用いることなくブラケットをハウジングに取り付けることができるならば、係止爪の形状や個数は特に限定されない。ただし、本例の係止爪の形態であれば、一般的な上部ケースと同様に成形を行うことができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態例に係る電動アクチュエータを図５及び図６を用いて説明する。
図５及び図６において第１の実施形態例と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

本例において第１の実施形態例と異なる点は、ハウジング１０Ｅの上面から出力軸６ａの上端が外部に突出し、この出力軸上端を収容する切欠部４８をブラケット４０Ｂに設けている点である。

具体的には、出力穴は下部ケース３０Ｅではなく上部ケース２０Ｅに形成されており、この出力穴から出力軸６ａの上端がハウジング１０Ｅの外部に突出している。そして、ブラケット４０Ｂには、出力軸６ａに対応する部分に切欠部４８が設けられており、この切欠部４８はブラケット４０Ｂの挿入方向側が開放された形状になっているものである。

ブラケット４０Ｂは、図６に示すように、平板部４１を上部ケース２０の上面に載置した状態で、２つの挿入部４４の各々をガイド溝２４にスライド式で挿入しながら出力軸６ａを切欠部４８に入り込ませた後、上部ケース２０Ｅのネジ穴２５とブラケット４０Ｂのネジ穴４５を介してネジ止めすることによって、ハウジング１０Ｅに固定される。

以上のように本例の電動アクチュエータにおいても第１の実施形態例と同様の効果を奏すると共に、ブラケットに出力軸上端を収容する切欠部（もしくは開口部）を設けることにより、出力軸の突出方向に拘わらずブラケットを任意の面に取り付けることができる。

１ モータ
２ ウォームギア
３、４、５ 中間ギア（減速ギア）
６ 出力ギア
６ａ 出力軸
７ 導電ユニット
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ ハウジング
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ 上部ケース
２１ 係合片
２２ コネクタ部
２３ ガイド部
２４ ガイド溝
２５ ネジ穴
２６ 係止爪
３０、３０Ｄ、３０Ｅ 下部ケース
３１ 係合突起
３２ コネクタ部
３６ 係止爪
４０、４０Ａ、４０Ｂ ブラケット
４１ 平板部
４２ 取付部
４３ 取付穴
４４ 挿入部
４５ ネジ穴
４６ 折曲部
４７ 係合穴
４８ 切欠部

Claims (5)

1. ハウジングの内部に駆動機構部を備える電動アクチュエータにおいて、
   前記ハウジングは、上部ケースと下部ケースを互いに組み付けてなり、
   前記上部ケースは、下方が開口しているガイド溝を有し、
   被装着側に固定するためのブラケットが、前記ガイド溝に挿入され前記ハウジングに取り付けられていることを特徴とする電動アクチュエータ。
2. 前記ハウジングは、前記ブラケットの挿入方向とは反対側の側面に係止爪を有し、
   前記ブラケットは、前記係止爪と係合する係合穴を有することを特徴とする請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. ハウジングの内部に駆動機構部を備える電動アクチュエータにおいて、
   前記ハウジングは、上部ケースと下部ケースを互いに組み付けてなり、
   前記上部ケースはガイド溝を有し、
   被装着側に固定するためのブラケットが、前記ガイド溝に挿入され前記ハウジングに取り付けられ、
   前記ハウジングは、前記ブラケットの挿入方向とは反対側の側面に係止爪を有し、
   前記ブラケットは、前記係止爪と係合する係合穴を有することを特徴とする電動アクチュエータ。
4. 前記係止爪は、前記上部ケースと前記下部ケースに設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電動アクチュエータ。
5. 前記ハウジングの上面から出力軸上端が外部に突出しており、
   前記ブラケットには、前記出力軸上端を収容する開口部もしくは切欠部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。

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