特開 2023-42221 アクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023042221

(43)【公開日】2023-03-27

(54)【発明の名称】アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/38 20160101AFI20230317BHJP

   F16H 1/16 20060101ALI20230317BHJP

   F16H 1/06 20060101ALI20230317BHJP

【ＦＩ】

H02K11/38

F16H1/16 Z

F16H1/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021149410

(22)【出願日】2021-09-14

(71)【出願人】

【識別番号】000116655

【氏名又は名称】愛知製鋼株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】金 忠植

(72)【発明者】

【氏名】田中 翔梧

(72)【発明者】

【氏名】萱野 雅浩

【テーマコード（参考）】

3J009

5H611

【Ｆターム（参考）】

3J009DA17

3J009EA06

3J009EA19

3J009EA25

3J009EA32

3J009EA44

3J009EC06

3J009FA14

5H611BB01

5H611PP05

5H611QQ03

5H611RR02

5H611TT01

5H611UA04

(57)【要約】

【課題】 長手方向寸法を小さくすることが可能なアクチュエータの一例を開示する。
【解決手段】 アクチュエータ１では、制御基板４１が電動モータ１０とウォームホイール３２との間に配置され、かつ、当該制御基板４１にコネクタ部４２が設けられている。これにより、当該アクチュエータ１によれば、長手方向寸法を小さくすることが可能となり得る。また、ウォームホイール３２は、ウォーム３１に対して出力軸１１と同一側に配置されているので、アクチュエータ１の幅寸法、つまり長手方向と直交する方向の寸法が小型になり得る。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動モータと、
前記電動モータの出力軸に設けられた第１歯車と、
前記第１歯車と噛み合うとともに、当該第１歯車と協働して前記出力軸の回転を減速する第２歯車と、
前記出力軸と平行な方向に延びるウォームであって、延び方向一端側に前記第２歯車が設けられたウォームと、
前記ウォームと噛み合うウォームホイールであって、当該ウォームに対して前記出力軸と同一側に配置されたウォームホイールと、
前記電動モータを制御するための制御基板であって、前記電動モータと前記ウォームホイールとの間に配置された制御基板とを備え、
前記制御基板には、外部と接続するためのコネクタ部が設けられているアクチュエータ。

【請求項2】

前記制御基板は、その板面が前記出力軸と対向するように配置されており、
さらに、前記制御基板のうち前記出力軸と対向する部位には、ブラシに電力を供給する電力供給部、及び前記電動モータの回転を検出するためのセンサ部が実装されている請求項１に記載のアクチュエータ。

【請求項3】

前記制御基板は、前記出力軸を挟んで前記ウォームと反対側に配置されている請求項２に記載のアクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電動モータを駆動源とするアクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に記載のアクチュエータは、ウォームの端部に設けられた歯車及び電動モータの出力軸に設けられた歯車による第１減速部、並びに当該ウォーム及びウォームホイールによる第２減速部を有して構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１８７０２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のアクチュエータでは、外部と接続するためのコネクタ部が、出力軸と平行な方向において、ウォームホイールを挟んで電動モータと反対側に配置されている。このため、特許文献１に記載のアクチュエータでは、出力軸と平行な方向の寸法（以下、長手方向寸法ともいう。）を小さくすることが難しい。

【0005】

本開示は、上記点に鑑み、長手方向寸法を小さくすることが可能なアクチュエータの一例を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

アクチュエータは、例えば、以下の構成要件のうち少なくとも１つを備えることが望ましい。すなわち、当該構成要件は、電動モータ（１０）と、電動モータ（１０）の出力軸（１１）に設けられた第１歯車（２１）と、第１歯車（２１）と噛み合うとともに、当該第１歯車（２１）と協働して出力軸（１１）の回転を減速する第２歯車（２２）と、出力軸（１１）と平行な方向に延びるウォーム（３１）であって、延び方向一端側に第２歯車（２２）が設けられたウォーム（３１）と、ウォーム（３１）と噛み合うウォームホイール（３２）であって、当該ウォーム（３１）に対して出力軸（１１）と同一側に配置されたウォームホイール（３２）と、電動モータ（１０）を制御するための制御基板（４１）であって、電動モータ（１０）とウォームホイール（３２）との間に配置された制御基板（４１）とを備え、制御基板（４１）には、外部と接続するためのコネクタ部（４２）が設けられていることである。

【0007】

これにより、当該アクチュエータによれば、特許文献１に記載のアクチュエータに比べて長手方向寸法を小さくすることが可能となり得る。

【0008】

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係るアクチュエータを示す図である。

【図2】第１実施形態に係るアクチュエータの第１減速部等を示す図である。

【図3】電動モータの回転検出のための構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されない。

【0011】

なお、各図に付された方向を示す矢印及び斜線等は、各図相互の関係及び各部材又は部位の形状を理解し易くするために記載されたものである。したがって、本開示に示された発明は、各図に付された方向に限定されない。斜線が付された図は、必ずしも断面図を示すものではない。

【0012】

少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位は、「１つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該部材は２以上設けられていてもよい。本開示に示されたアクチュエータは、少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位等の構成要素、並びに図示された構造部位を備える。

【0013】

（第１実施形態）
＜１．アクチュエータの概要＞
本実施形態は、ワイパー駆動装置やパワーウインドウ装置等の車両用アクチュエータに本開示に係るアクチュエータの一例が適用されたものである。

【0014】

本実施形態に係るアクチュエータ１は、図１に示されるように、電動モータ１０、第１減速部２０、第２減速部３０及び制御部４０、並びにこれら１０～４０を収納するハウジング５０等を少なくとも備える。

【0015】

電動モータ１０は、回転駆動力を発生する駆動源である。第１減速部２０及び第２減速部３０は、電動モータ１０の出力を減速して外部に出力するための減速装置である。制御部４０は、電動モータ１０の回転及び停止を制御する。

【0016】

＜２．各部の詳細＞
＜２．１ 第１減速部＞
第１減速部２０は、第１歯車２１及び第２歯車２２等を有して構成されている。第１歯車２１は、電動モータ１０の出力軸１１の先端側に設けられ、当該出力軸１１と一体的に回転する。

【0017】

第２歯車２２は、第１歯車２１と噛み合うとともに、当該第１歯車２１と協働して出力軸１１の回転を減速する。なお、本実施形態に係る第１歯車２１及び第２歯車２２は、平歯車又はヘリカル歯車にて構成されている。

【0018】

＜２．２ 第２減速部＞
第２減速部３０は、ウォーム３１及びウォームホイール３２等を有して構成されている。ウォーム３１は、出力軸１１と平行な方向に延びるとともに、延び方向一端側（図１では、左端側）に第２歯車２２が設けられている。つまり、ウォーム３１は、第２歯車２２と一体的に回転する。

【0019】

ウォームホイール３２は、ウォーム３１と噛み合って回転するとともに、当該ウォーム３１に対して出力軸１１と同一側に配置されている。つまり、出力軸１１及びウォームホイール３２は、図１においては、ウォーム３１に対して紙面下側に配置されている。

【0020】

したがって、第２減速部３０は、第１減速部２０にて減速された電動モータ１０の回転を更に減速する。第２減速部３０にて減速された回転は、ウォームホイール３２の中心軸（図示せず。）を出力軸として外部に出力される。

【0021】

＜２．３ 制御部＞
制御部４０は、制御基板４１、コネクタ部４２、ブラシ４３及び整流子４４等を少なくとも有している。制御基板４１は、その板面が出力軸１１と対向するように配置された状態で電動モータ１０とウォームホイール３２との間に配置されている。

【0022】

さらに、制御基板４１は、出力軸１１を挟んでウォーム３１と反対側に配置されている。つまり、当該制御基板４１は、図１において、出力軸１１に対して紙面下側に配置され、かつ、その板面が出力軸１１と平行となるように配置されている。以下、出力軸１１と平行な方向を長手方向ともいう。

【0023】

コネクタ部４２は、外部と接続するための部位であって、制御基板４１に設けられている。なお、本実施形態に係るコネクタ部４２は、図２に示されるように、オス型のコネクタである。そして、コネクタ部４２を構成する端子が制御基板４１に固定されている。

【0024】

さらに、制御基板４１のうち出力軸１１と対向する部位には、図１に示されるように、電力供給部４５が設けられている。電力供給部４５は、ブラシ４３に電力を供給する。ブラシ４３は、整流子４４を介して電動モータ１０のコイルに電力を供給する。

【0025】

制御部４０には、電動モータ１０の回転を検出するためのセンサ部４６が実装されている。センサ部４６は、出力軸１１と一体的に回転する永久磁石４６Ａ（図３参照）と協働して電動モータ１０の回転を検出する。

【0026】

なお、本実施形態に係るセンサ部４６は、ホールＩＣ等の磁気センサにて構成されている。センサ部４６は、出力軸１１の回転に伴って交番する永久磁石４６Ａの磁極の位置を検出する。

【0027】

このため、本実施形態に係るアクチュエータ１では、電動モータ１０の駆動状態に応じて、当該電動モータ１０の作動を外部から調整することができるとともに、磁石という簡易な構成で回転位置を検出することができる。

【0028】

＜３．本実施形態に係るアクチュエータの特徴＞
本実施形態に係るアクチュエータ１では、制御基板４１が電動モータ１０とウォームホイール３２との間に配置され、かつ、当該制御基板４１にコネクタ部４２が設けられている。これにより、当該アクチュエータ１によれば、特許文献１に記載のアクチュエータに比べて長手方向寸法が小さくなり得る。

【0029】

また、ウォームホイール３２は、ウォーム３１に対して出力軸１１と同一側に配置されているので、アクチュエータ１の幅寸法、つまり長手方向と直交する方向の寸法が小型になり得る。つまり仮に、ウォームホイール３２がウォーム３１に対して出力軸１１と反対側に配置されている構成では、幅寸法が小型にならない。

【0030】

（その他の実施形態）
上述の実施形態に係るアクチュエータは、ブラシ４３及び整流子４４を有する電動モータを備える構成であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、センサ部４６を利用したＤＣブラシレスモータであってもよい。

【0031】

上述の実施形態に係るセンサ部４６は、ホールＩＣ等の磁気センサにて構成されていた。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、発光素子及び受光素子を有する光学式のセンサ部であってもよい。

【0032】

さらに、本開示は、上述の実施形態に記載された開示の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態において、図示された構成要件もしくは符号を付して説明された構成要件のうちいずれかが廃止された構成であってもよい。

【符号の説明】

【0033】

１… アクチュエータ １０…電動モータ １１… 出力軸
２０… 第１減速部 ２１…第１歯車 ２２… 第２歯車
３０… 第２減速部 ３１…ウォーム ３２… ウォームホイール
４０… 制御部 ４１…制御基板 ４２… コネクタ部
４３… ブラシ ４４…整流子 ４５… 電力供給部
４６… センサ部 ４６Ａ…永久磁石

【図1】

【図2】

【図3】