JP2015104223A - モータアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータの給電端子と給電部材の接続部との接触不良を防止することができるモータアクチュエータを得る。
【解決手段】モータアクチュエータ１０は、給電端子４６，４７と、回転軸３０と、該回転軸３０の軸方向の両側にそれぞれ設けられた被支持部３８Ａ，４０Ｂと、を有するモータ１４を備えている。また、モータアクチュエータ１０は、モータ１４の被支持部３８Ａ，４０Ｂを支持する支持部Ａ１，Ａ２を有する下ケース２６と、給電端子４６，４７が接続される接続部２２０，２２６を有する給電端子ユニット２２と、を備えている。支持部Ａ２の支持中心Ｓと回転軸３０とが軸方向視で重なっている状態で、かつ給電端子４６，４７と接続部２２０，２２６とが接触していない状態において、支持中心Ｓから接続部２２０，２２６の径方向外側の端までの距離Ｌ１が、支持中心Ｓから給電端子４６，４７の径方向外側の端までの距離Ｌ２よりも長く設定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、モータアクチュエータに関する。

下記特許文献１には、車両用空調装置の一部を構成する送風経路切り替えドアを開閉するために用いられるモータアクチュエータ（アクチュエータ装置）が開示されている。このモータアクチュエータは、当該モータアクチュエータの外郭を構成するケースと、このケース内に設けられた支持部に支持されたモータと、を含んで構成されている。また、ケースには、モータに給電等を行うための給電部材（コネクタアッセンブリ）が取付けられており、この給電部材には、モータの給電端子に接続される接続部（第１給電ターミナル及び第２給電ターミナル）が設けられている。そして、下記特許文献１に記載されたモータアクチュエータでは、モータをケースの支持部に取付けることによって、当該モータの給電端子と給電部材の接続部とが接続されるようになっている。

特開２０１２−９０５１０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された構成は、モータの給電端子と給電部材の接続部との接続を容易に行うことができるという観点では有用な技術ではあるが、モータをケースの支持部に取付ける際に、モータの給電端子と給電部材の接続部との位置関係にズレが生じると、モータの給電端子と給電部材の接続部との接続状態（接触状態）が所望の接続状態とならないことが考えられる。すなわち、モータの給電端子と給電部材の接続部との接触不良が生じることが考えられる。

本発明は上記事実を考慮し、モータの給電端子と給電部材の接続部との接触不良を防止することができるモータアクチュエータを得ることが目的である。

請求項１記載のモータアクチュエータは、給電端子と、該給電端子に通電されることによって回転する回転軸と、該回転軸の軸方向の両側にそれぞれ設けられた被支持部と、を有するモータと、前記モータを内部に収容すると共に前記被支持部を支持する支持部を有するケースと、前記被支持部が前記支持部に支持された際に前記給電端子が接続される接続部を有し、前記支持部の支持中心と前記回転軸とが軸方向視で重なっている状態で、かつ前記給電端子と前記接続部とが接触していない状態において、前記支持中心から前記接続部の径方向外側の端までの距離が、前記支持中心から前記給電端子の径方向外側の端までの距離よりも長く設定された給電部材と、を備えている。

請求項１記載のモータアクチュエータによれば、給電端子を通じてモータに通電がなされることによって回転軸が回転する。すなわち、モータアクチュエータが作動する。また、本モータアクチュエータでは、支持中心に対する接続部の径方向外側の端までの距離及び給電端子の径方向外側の端までの距離が上記のように設定されている。これにより、モータをケースに取付ける際に、すなわち、モータの被支持部をケースの支持部に支持させる際に、モータの給電端子を給電部材の接続部の所望の位置に確実に接触させることができる。これにより、モータの被支持部がケースの支持部に支持された状態におけるモータの給電端子と給電部材の接続部との接触不良を防止することができる。

請求項２記載のモータアクチュエータは、請求項１記載のモータアクチュエータにおいて、前記接続部の開放端側は当該接続部の開放方向に向けて次第に拡幅するガイド部とされており、前記被支持部と前記支持部とが軸方向視で重なっていると共に前記被支持部の前記支持部への支持が完了する前の状態において、前記給電端子が前記ガイド部に当接するように設定されている。

請求項２記載のモータアクチュエータによれば、モータの被支持部とケースの支持部とが軸方向視で重なっていると共にこの被支持部の支持部への支持が完了する前の状態において、即ち、モータの被支持部をケースの支持部に組み付け始める状態において、給電端子がガイド部に当接する。そして、当該ガイド部が上記のように形成されていることによって、給電端子が所定の位置にガイドされる。これにより、モータの給電端子と給電部材の接続部との接触不良を防止することができる。

請求項３記載のモータアクチュエータは、請求項１又は請求項２記載のモータアクチェータにおいて、前記支持部と前記接続部との距離が、前記給電端子の幅よりも短く設定されている。

請求項３記載のモータアクチュエータによれば、モータの被支持部をケースの支持部に組み付ける際に、モータの給電端子がケースの支持部と給電部材の接続部との間に入り込むことを抑制することができる。これにより、モータの給電端子と給電部材の接続部との接触不良を防止することができる。

本実施形態のモータアクチュエータを分解して示す分解斜視図である。 モータ、カウンタギヤ及びファイナルギヤ等を示す斜視図である。 下ケースに収容されたモータを拡大して示す拡大斜視図である。 モータの被支持部をケースの支持部に組み付け始める状態におけるモータ、ケース及び給電端子ユニットを示す正面図である。 モータの被支持部をケースの支持部に組み付けた状態におけるモータ、ケース及び給電端子ユニットを示す正面図である。

図１〜図５を用いて、本発明の実施形態に係るモータアクチュエータについて説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ｚ方向、矢印Ｒ方向及び矢印Ｃ方向は、モータの軸方向、径方向及び周方向をそれぞれ示すものとする。また以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、モータの軸方向、径方向、周方向を示すものとする。

図１に示されるように、本実施形態に係るモータアクチュエータ１０は、当該モータアクチュエータ１０の外郭を構成するケース１２と、ケース１２内に配置されたモータ１４と、当該モータ１４の回転数を所定の減速比で減速するプライマリギヤ１６、カウンタギヤ１８及びファイナルギヤ２０と、モータ１４に給電するための給電部材としての給電端子ユニット２２と、を備えている。また、モータ１４と給電端子ユニット２２との間には、絶縁プレート２４が設けられている。

ケース１２は、後述のファイナルギヤ２０の軸方向に分割することが可能とされた下ケース２６及び上ケース２８を有して構成されている。下ケース２６は、上ケース２８側が開放された有底箱状に形成されており、この下ケース２６は、モータ１４の軸方向に沿って延びる底壁２６Ａと、底壁２６Ａの外周端から上ケース２８側に向けて屈曲して延びる側壁２６Ｂと、を備えている。底壁２６Ａには、ファイナルギヤ２０の軸心部に設けられた出力軸５０が挿通される挿通孔２６Ｃが形成されており、また底壁２６Ａには、後に詳述するモータ１４の被支持部３８Ａ，４０Ｂを支持する一対の支持部Ａ１，Ａ２及びプライマリギヤ１６及びカウンタギヤ１８を軸支する円柱状の軸支部２６Ｄ，２６Ｅが立設されている。また、側壁２６Ｂには、外部コネクタが接続されるコネクタ部２６Ｆが設けられている。

上ケース２８は、下ケース２６側が開放された有底箱状に形成されており、この上ケース２８は、下ケース２６の底壁２６Ａ及び側壁２６Ｂに対応する天壁２８Ａ及び側壁２８Ｂを備えている。また、天壁２８Ａ及び側壁２８Ｂには、下ケース２６に設けられた支持部Ａ１，Ａ２及びコネクタ部２６Ｆに対応する一対の支持部Ｂ１，Ｂ２及びコネクタ部２８Ｃが設けられており、また天壁２８Ａには、ファイナルギヤ２０の軸心部に設けられた出力軸５０の一端を支持する軸受部２８Ｄが設けられている。

モータ１４は、回転軸３０と一体回転することが可能とされた回転子３２と、当該回転子３２を内部に有する外郭部３４と、を有して構成されている。具体的には、モータ１４の外郭部３４は、筒状に形成された外周部としてのハウジング３６と、このハウジング３６の両端を閉止するエンドプレート３８，４０と、を備えている。ハウジング３６は、磁性材料を用いて形成されており、またハウジング３６の内周面には図示しないセグメントマグネットが固定されている。なお、上記ハウジング３６及びセグメントマグネットによってモータ１４の固定子が構成されている。また、軸方向一方側に設けられたエンドプレート３８の軸心部には、当該軸方向一方側に向けて突出する被支持部３８Ａが設けられており、この被支持部３８Ａには、回転軸３０が挿通される挿通孔３８Ｂが形成されている。また、挿通孔３８Ｂに挿通された回転軸３０は、軸方向一方側に向けて突出しており、回転軸３０の突出方向の先端側には、カラー４２を介してウォームギヤ４４が固定されている。

また、軸方向他方側に設けられたエンドプレート４０は、環状に形成された基壁部４０Ａと、基壁部４０Ａの中心部に設けられた被支持部４０Ｂと、を有して構成されている。被支持部４０Ｂは、基壁部４０Ａに対して軸方向他方側に向けて突出していると共に軸方向視で径方向外側の縁部が円形状に形成されている。また、被支持部４０Ｂの中心部には、回転軸３０の軸方向他方側の端部が軸支されている。以上説明したエンドプレート４０が、ハウジング３６の軸方向他方側の端部を閉止した状態において、エンドプレート４０の基壁部４０Ａは、ハウジング３６の軸方向他方側の端３６Ａよりも軸方向一方側に配置されており、またエンドプレート４０の被支持部４０Ｂは、ハウジング３６の軸方向他方側の端３６Ａよりも軸方向他方側に突出している。

また、エンドプレート４０の基壁部４０Ａには、図示しないブラシに接続された一対の給電端子４６，４７が設けられている。この給電端子４６，４７は、矩形板状に形成されていると共に基壁部４０Ａ対して軸方向他方側に向けて突出している。また、給電端子４６と給電端子４７とは、軸方向視で回転軸を挟んで対向して配置されており、さらに給電端子４６及び給電端子４７の板厚方向は周方向とほぼ一致している。

以上説明したモータ１４の被支持部３８Ａ，４０Ｂの外周側には、軸方向視で環状に形成されたＯリング４８が取付けられており、このＯリング４８がモータ１４の被支持部３８Ａ，４０Ｂに取付けられた状態で、当該モータ１４の被支持部３８Ａ，４０Ｂが下ケース２６及び上ケース２８に設けられた支持部Ａ１，Ａ２及び支持部Ｂ１，Ｂ２に支持されている。すなわち、Ｏリング４８が、モータ１４の被支持部３８Ａ，４０Ｂとケース１２の支持部Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２との間に介装されることによって、モータ１４がケース１２にフローティング支持されている。なお、Ｏリング４８は、支持部Ａ１，Ａ２及び支持部Ｂ１，Ｂ２に支持される部分、即ち被支持部３８Ａ，４０Ｂに含まれるものとする。

以上説明したモータ１４の回転軸３０の回転は、ウォームギヤ４４、プライマリギヤ１６、カウンタギヤ１８及びファイナルギヤ２０を介して出力軸５０に伝達される。

プライマリギヤ１６は、モータ１４の回転軸３０に固定されたウォームギヤ４４が噛み合う第１のギヤ１６Ａと、当該第１のギヤ１６Ａと同軸上に配置されていると共に第１のギヤ１６Ａと一体回転可能とされた第２のギヤ１６Ｂと、を備えている。また、プライマリギヤ１６は、下ケース２６に設けられた軸支部２６Ｄに軸支されている。なお、第２のギヤ１６Ｂは第１のギヤ１６Ａよりも小径とされている。

カウンタギヤ１８は、プライマリギヤ１６の第２のギヤ１６Ｂと噛み合う第１のギヤ１８Ａと、当該第１のギヤ１８Ａと同軸上に配置されていると共に第１のギヤ１８Ａと一体回転可能とされた第２のギヤ１８Ｂと、を備えている。また、カウンタギヤ１８は、下ケース２６に設けられた軸支部２６Ｅに軸支されている。なお、第２のギヤ１８Ｂは第１のギヤ１８Ａよりも小径とされている。

ファイナルギヤ２０は、カウンタギヤ１８の第２のギヤ１８Ｂと噛み合っており、またファイナルギヤ２０の軸心部には、出力軸５０がインサート成型や圧入等により固定されている。なお、出力軸５０には、ワッシャ５１が挿通されている。

次に、本実施形態の要部である給電端子ユニット２２について説明する。

給電端子ユニット２２は、モータ１４の給電端子４６，４７に接続される接続部２２０，２２６と、図示しない外部コネクタの端子が接続される被接続部２２８と、を有して構成されており、この給電端子ユニット２２は、絶縁性の材料を用いて形成された支持部材５２に支持されている。この支持部材５２が下ケース２６に固定されることによって、給電端子ユニット２２が下ケース２６に固定されるようになっている。

図４及び図５に示されるように、接続部２２０は、銅板等にプレス加工等が施されることによって形成されており、この接続部２２０は、第１構成片２２２及び第２構成片２２４によって構成されている。第１構成片２２２は、給電端子ユニット２２が下ケース２６に固定された状態において、支持部材５２からモータ１４側に向けて延びる基部２２２Ａと、基部２２２Ａの先端から軸方向視で支持部Ａ２側に向けて凸状に屈曲された第１挟持部２２２Ｂと、第１挟持部２２２Ｂの先端から支持部Ａ２側に向けて屈曲して延びるガイド部としての第１ガイド部２２２Ｃと、を備えている。第２構成片２２４は、支持部材５２からモータ１４側に向けて延びる基部２２４Ａと、基部２２４Ａの先端から軸方向視で支持部Ａ２と反対側に向けて凸状に屈曲された第２挟持部２２４Ｂと、第２挟持部２２４Ｂの先端から支持部Ａ２と反対側に向けて屈曲して延びるガイド部としての第２ガイド部２２４Ｃと、を備えている。

上記接続部２２０は、上記第１構成片２２２及び第２構成片２２４を有することによって、軸方向視でモータ１４側が開放されており、これにより、第１構成片２２２と第２構成片２２４との間にモータ１４の給電端子４６を挿入して、当該給電端子４６を第１構成片２２２の第１挟持部２２２Ｂと第２構成片２２４の第２挟持部２２４Ｂとの間に挟持させることが可能となっている。また、給電端子４６が第１構成片２２２の第１挟持部２２２Ｂと第２構成片２２４の第２挟持部２２４Ｂとの間に挟持されることによって、モータ１４の給電端子４６の接続部２２０への接続が完了するようになっている。

さらに、本実施形態では、上記第１構成片２２２の第１ガイド部２２２Ｃ及び第２構成片２２４第２ガイド部２２４Ｃを有することによって、接続部２２０の開放端側が当該接続部２２０の開放方向に向けて次第に拡幅している。また、第１ガイド部２２２Ｃの先端から第２ガイド部２２４Ｃの先端までの距離Ｗ１は、給電端子４６，４７の幅Ｗ２よりも長く設定されている。

なお、接続部２２６は上記接続部２２０の構成と同一であるため、接続部２２６の説明については上記接続部２２０と同一の符号を付して省略する。

以上説明した接続部２２０と接続部２２６との間に支持部Ａ２が配置されており、モータ１４の被支持部３８Ａ，４０Ｂが支持部Ａ１，Ａ２に支持された際に、モータ１４の給電端子４６，４７が給電端子ユニット２２の接続部２２０，２２６に接続されるようになっている。

また、図４に示されるように、本実施形態では、支持部Ａ２の支持中心Ｓとモータ１４の回転軸３０とが軸方向視で重なっている状態で、かつモータ１４の給電端子４６，４７と給電端子ユニット２２の接続部２２０，２２６とが接触していない状態において、支持中心Ｓから接続部２２０の径方向外側の端までの距離Ｌ１が、即ち、支持中心Ｓから第２ガイド部２２４Ｃの先端までの距離Ｌ１が、支持中心Ｓから給電端子４６の径方向外側の端までの距離Ｌ２よりも長くなるように接続部２２０の位置等が設定されている。

また、支持中心Ｓから接続部２２６の径方向外側の端までの距離Ｌ１が、即ち、支持中心Ｓから第２ガイド部２２４Ｃの先端までの距離Ｌ１が、支持中心Ｓから給電端子４７の径方向外側の端までの距離Ｌ２よりも長くなるように接続部２２６の位置等が設定されている。なお、支持中心Ｓとは、モータ１４の被支持部４０Ｂが支持部Ａ２に支持された状態において、当該モータ１４の回転軸３０の軸中心を通り、かつ支持部Ａ２の延びる方向と同一方向に延びる線のことを言うものとする。

さらに、被支持部４０Ｂと支持部Ａ２とが軸方向視で重なっていると共に被支持部４０Ｂの支持部Ａ２への支持が完了する前の状態において、即ち、被支持部４０Ｂに取付けられたＯリング４８が支持部Ａ２に当接し始めた状態において、モータ１４の給電端子４６，４７と接続部２２０，２２６の第１ガイド部２２２Ｃ及び第２ガイド部２２４Ｃとが当接するように、接続部２２０，２２６の基部２２２Ａ，２２４Ａの長さ等が設定されている。

また、本実施形態では、支持部Ａ２と接続部２２０との距離Ｗ３が、即ち、支持部Ａ２と第１ガイド部２２２Ｃの先端までの距離Ｗ３が、給電端子４６の幅Ｗ２よりも短く設定されていると共に、支持部Ａ２と接続部２２６との距離Ｗ３が、即ち、支持部Ａ２と第１ガイド部２２２Ｃの先端までの距離Ｗ３が、給電端子４７の幅Ｗ２よりも短く設定されている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図１に示されるように、本実施形態のモータアクチュエータ１０によれば、給電端子４６，４７を通じてモータ１４に通電がなされることによって回転軸３０が回転する。そして、回転軸３０の回転は、ウォームギヤ４４、プライマリギヤ１６、カウンタギヤ１８及びファイナルギヤ２０を介して出力軸５０に伝達される。すなわち、モータアクチュエータ１０が作動する。

ここで、図４及び図５に示されるように、本実施形態では、支持中心Ｓに対する接続部２２０，２２６の径方向外側の端までの距離Ｌ１及び給電端子４６，４７の径方向外側の端までの距離Ｌ２が上記のように設定されている。これにより、モータ１４を下ケース２６に取付ける際に、すなわち、モータ１４の被支持部４０Ｂを下ケース２６の支持部Ａ２に支持させる際に、モータ１４の給電端子４６を給電端子ユニット２２の接続部２２０，２２６の所望の位置に確実に接触させることができる。これにより、モータ１４の被支持部４０Ｂが下ケース２６の支持部Ａ２に支持された状態におけるモータ１４の給電端子４６，４７と給電端子ユニット２２の接続部２２０，２２６との接触不良を防止することができる。

また、本実施形態では、被支持部４０Ｂに取付けられたＯリング４８が支持部Ａ２に当接し始めた状態において、モータ１４の給電端子４６，４７と接続部２２０，２２６の第１ガイド部２２２Ｃ及び第２ガイド部２２４Ｃとが当接する。そして、被支持部４０Ｂの支持部Ａ２への支持が完了するまでの過程において、給電端子４６，４７が第１挟持部２２２Ｂと第２挟持部２２４Ｂとの間にガイドされる。これにより、モータ１４の給電端子４６，４７と給電端子ユニット２２の接続部２２０，２２６との接触不良を防止することができる。

さらに、本実施形態では、支持部Ａ２と接続部２２０との距離Ｗ３及び支持部Ａ２と接続部２２６との距離Ｗ３が給電端子４６，４７の幅Ｗ２よりも短く設定されている。これにより、モータ１４の被支持部４０Ｂを下ケース２６の支持部Ａ２に組み付ける際に、モータ１４の給電端子４６，４７が下ケース２６の支持部Ａ２と給電端子ユニット２２の接続部２２０，２２６との間に入り込むことを抑制することができる。これにより、モータ１４の給電端子４６，４７と給電端子ユニット２２の接続部２２０，２２６との接触不良を防止することができる。

なお、本実施形態では、支持部Ａ２と接続部２２０との距離Ｗ３及び支持部Ａ２と接続部２２６との距離Ｗ３が給電端子４６，４７の幅Ｗ２よりも短く設定されている例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。支持部Ａ２と接続部２２０との距離Ｗ３及び支持部Ａ２と接続部２２６との距離Ｗ３を給電端子４６，４７の幅Ｗ２よりも短く設定するか否かについては、モータ１４の被支持部４０Ｂを支持部Ａ２に支持させる際の給電端子４６，４７の軌跡等を考慮して適宜設定すればよい。

また、本実施形態では、接続部２２０，２２６の開放端側が当該接続部２２０，２２６の開放方向に向けて次第に拡幅している例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。接続部２２０，２２６の開放端側を上記のように設定するか否かについては、モータ１４の被支持部４０Ｂを支持部Ａ２に支持させる際の作業性等を考慮して適宜設定すればよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０…モータアクチュエータ，１２…ケース，１４…モータ，２２…給電端子ユニット（給電部材），３０…回転軸，３８Ａ…被支持部，４０Ｂ…被支持部，４６…給電端子，４７…給電端子，２２０…接続部，２２２Ｃ…第１ガイド部（ガイド部），２２４Ｃ…第２ガイド部（ガイド部），２２６…接続部，Ｓ…支持中心

Claims (3)

1. 給電端子と、該給電端子に通電されることによって回転する回転軸と、該回転軸の軸方向の両側にそれぞれ設けられた被支持部と、を有するモータと、
   前記モータを内部に収容すると共に前記被支持部を支持する支持部を有するケースと、
   前記被支持部が前記支持部に支持された際に前記給電端子が接続される接続部を有し、前記支持部の支持中心と前記回転軸とが軸方向視で重なっている状態で、かつ前記給電端子と前記接続部とが接触していない状態において、前記支持中心から前記接続部の径方向外側の端までの距離が、前記支持中心から前記給電端子の径方向外側の端までの距離よりも長く設定された給電部材と、
   を備えたモータアクチュエータ。
2. 前記接続部の開放端側は当該接続部の開放方向に向けて次第に拡幅するガイド部とされており、
   前記被支持部と前記支持部とが軸方向視で重なっていると共に前記被支持部の前記支持部への支持が完了する前の状態において、前記給電端子が前記ガイド部に当接するように設定されている請求項１記載のモータアクチュエータ。
3. 前記支持部と前記接続部との距離が、前記給電端子の幅よりも短く設定されている請求項１又は請求項２記載のモータアクチェータ。

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