JP2017096325A - 遊星歯車機構およびそれを備えたアクチュエータ - Google Patents

遊星歯車機構およびそれを備えたアクチュエータ Download PDF

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Abstract

【課題】組み立て作業性を簡素化することが可能な遊星歯車機構およびそれを備えたアクチュエータの提供。
【解決手段】サンギヤ,インターナルギヤ65,プラネタリギヤ64,ピン67およびキャリア66を収容し、ピン67の軸方向他側を覆ってプラネタリギヤ64のピン67からの脱落を防止する第1分割ケース体68および第2分割ケース体69と、を有するので、ピン67の軸方向他側に固定されるキャリアを省略することができる。したがって、一方のキャリア66をピン67に装着し、第1分割ケース体68および第2分割ケース体69を互いに組み付けるだけで減速機構60を形成することができ、ひいては組み立て作業性を簡素化することが可能となる。
【選択図】図7

Description

本発明は、回転軸の回転を減速して外部に出力する遊星歯車機構およびそれを備えたアクチュエータに関する。
自動車等の車両に搭載されるアクチュエータには、例えば、パーキングブレーキ等のブレーキ装置用の駆動源に用いられるものや、パワーウィンドウ装置やスライドドア開閉装置等の駆動源に用いられるものがある。これらの車載用のアクチュエータは、限られた狭小スペースに設置されるため、小型でありながら大きな出力が得られるようにすべく、減速機構を備えている。
このような車載用のアクチュエータに用いられる減速機構には、例えば、特許文献1に示されるような遊星歯車機構がある。遊星歯車機構は、比較的大きな減速比が得られるため、小型化が必須の要件である車載用のアクチュエータに採用して有利な減速機構の1つとなっている。
特開2013−019481号公報
しかしながら、上述の特許文献1に記載された遊星歯車機構を、車載用のアクチュエータに単純に適用すると、複数のピニオンギヤ(プラネタリギヤ)や、これらのピニオンギヤをそれぞれ回動自在に支持する複数のピニオン軸(ピン)等の小さな部品を有するため、組み立て作業性の低下を招くことになる。特に、ピニオン軸の軸方向両側には、ピニオン軸からのピニオンギヤの脱落を防止する機能等を備えた一対のキャリアをそれぞれ固定する必要がある。そのため、小型化が進むにつれて遊星歯車機構の組み立て作業性がより一層低下するという問題が生じ得る。
本発明の目的は、組み立て作業性を簡素化することが可能な遊星歯車機構およびそれを備えたアクチュエータを提供することにある。
本発明の遊星歯車機構では、回転軸の回転を減速して外部に出力する遊星歯車機構であって、前記回転軸の回転が伝達されるサンギヤと、径方向内側に歯部を備えるインターナルギヤと、前記サンギヤおよび前記歯部が噛み合わされるプラネタリギヤと、前記プラネタリギヤを回動自在に支持するピンと、前記ピンの軸方向一側が固定され、出力軸に回転を伝達するキャリアと、前記サンギヤ,前記インターナルギヤ,前記プラネタリギヤ,前記ピンおよび前記キャリアを収容し、前記ピンの軸方向他側を覆って前記プラネタリギヤの前記ピンからの脱落を防止する第1分割ケース体および第2分割ケース体と、を有する。
本発明の他の態様では、前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体のうちの少なくともいずれか一方の径方向内側と、前記インターナルギヤの径方向外側との間に、前記インターナルギヤの前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体に対する相対回転を規制する第1回り止め機構が設けられる。
本発明の他の態様では、前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体のうちの少なくともいずれか一方の径方向外側に、前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体の前記遊星歯車機構を収容するハウジングに対する相対回転を規制する第2回り止め機構が設けられる。
本発明の他の態様では、前記第1分割ケース体の前記第2分割ケース体との突き合わせ部に、前記第2分割ケース体に設けられた第2係合部に係合する第1係合爪が設けられ、前記第2分割ケース体の前記第1分割ケース体との突き合わせ部に、前記第1分割ケース体に設けられた第1係合部に係合する第2係合爪が設けられる。
本発明の他の態様では、前記第1分割ケース体と前記第2分割ケース体との突き合わせ部に、前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体の内部と外部との間をシールするシール機構が設けられる。
本発明のアクチュエータでは、回転軸を有するモータと、前記モータを収容するハウジングと、前記ハウジングに回転自在に支持される出力軸と、前記ハウジングに収容され、前記回転軸の回転を減速して当該減速された回転を前記出力軸に出力する遊星歯車機構と、を備えたアクチュエータであって、前記遊星歯車機構は、前記回転軸の回転が伝達されるサンギヤと、径方向内側に歯部を備えるインターナルギヤと、前記サンギヤおよび前記歯部が噛み合わされるプラネタリギヤと、前記プラネタリギヤを回動自在に支持するピンと、前記ピンの軸方向一側が固定され、出力軸に回転を伝達するキャリアと、前記サンギヤ,前記インターナルギヤ,前記プラネタリギヤ,前記ピンおよび前記キャリアを収容し、前記ピンの軸方向他側を覆って前記プラネタリギヤの前記ピンからの脱落を防止する第1分割ケース体および第2分割ケース体と、を有する。
本発明の他の態様では、前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体のうちの少なくともいずれか一方の径方向内側と、前記インターナルギヤの径方向外側との間に、前記インターナルギヤの前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体に対する相対回転を規制する第1回り止め機構が設けられる。
本発明の他の態様では、前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体のうちの少なくともいずれか一方の径方向外側と、前記ハウジングの径方向内側との間に、前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体の前記ハウジングに対する相対回転を規制する第2回り止め機構が設けられる。
本発明の他の態様では、前記第1分割ケース体の前記第2分割ケース体との突き合わせ部に、前記第2分割ケース体に設けられた第2係合部に係合する第1係合爪が設けられ、前記第2分割ケース体の前記第1分割ケース体との突き合わせ部に、前記第1分割ケース体に設けられた第1係合部に係合する第2係合爪が設けられる。
本発明の他の態様では、前記第1分割ケース体と前記第2分割ケース体との突き合わせ部に、前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体の内部と外部との間をシールするシール機構が設けられる。
本発明によれば、サンギヤ,インターナルギヤ,プラネタリギヤ,ピンおよびキャリアを収容し、ピンの軸方向他側を覆ってプラネタリギヤのピンからの脱落を防止する第1分割ケース体および第2分割ケース体と、を有するので、ピンの軸方向他側に固定されるキャリアを省略することができる。したがって、一方のキャリアをピンに装着し、第1分割ケース体および第2分割ケース体を互いに組み付けるだけで遊星歯車機構を形成することができ、ひいては組み立て作業性を簡素化することが可能となる。
アクチュエータのケース側を示す斜視図である。 アクチュエータのカバー側を示す斜視図である。 アクチュエータの内部構造を説明する断面図である。 ケースの内側(遊星歯車機構付き)を示す平面図である。 遊星歯車機構の出力側を示す斜視図である。 遊星歯車機構の入力側を示す斜視図である。 遊星歯車機構の図5に対応した分解斜視図である。 遊星歯車機構の図6に対応した分解斜視図である。 第1分割ケース体および第2分割ケース体の組み付け手順を説明する分解斜視図である。
以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図1はアクチュエータのケース側を示す斜視図を、図2はアクチュエータのカバー側を示す斜視図を、図3はアクチュエータの内部構造を説明する断面図を、図4はケースの内側(遊星歯車機構付き)を示す平面図を、図5は遊星歯車機構の出力側を示す斜視図を、図6は遊星歯車機構の入力側を示す斜視図を、図7は遊星歯車機構の図5に対応した分解斜視図を、図8は遊星歯車機構の図6に対応した分解斜視図を、図9は第1分割ケース体および第2分割ケース体の組み付け手順を説明する分解斜視図をそれぞれ示している。
図1ないし図3に示すように、アクチュエータ20は、その全体形状が略L字形状に形成され、自動車等の車両に搭載されるブレーキ装置用の駆動源に用いられる。具体的には、アクチュエータ20の出力軸57がブレーキ装置(図示せず)に連結され、これによりアクチュエータ20を回転駆動することで、ブレーキ装置のピストン、つまりブレーキパッドを押圧する部材が進退され、ひいては制動力が調整される。
アクチュエータ20は、略L字形状に形成されたケース(ハウジング)21を備えている。ケース21の開口部21a(図3参照)は、カバー22によって閉塞され、これによりケース21の内部に埃等の異物が進入するのを防止している。ケース21およびカバー22は、何れも樹脂材料を射出成形することで所定形状に形成されている。
ケース21は、車両の足回りの近傍の劣悪な環境に曝される。そのため、耐候性に優れたポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT樹脂)によって形成されている。PBT樹脂の特性としては、熱安定性,寸法安定性,耐薬品性等に優れていることが挙げられる。熱安定性とは、長時間高温環境に曝しても熱変形し難い特性のことである。寸法安定性とは、多湿環境に曝しても吸水率が低いため寸法が変化し難い特性のことである。耐薬品性とは、有機溶剤,ガソリン,油等に対して変質し難い特性のことである。
ただし、ケース21の材質としてはPBT樹脂に限らず、上述のような耐候性に優れた材質であれば、例えば、ポリフェニレンスルファイド樹脂(PPS樹脂)等の他の材料としても良い。
また、カバー22においても、ケース21と同じ劣悪な環境に曝されるため、ケース21と同じPBT樹脂で形成されている。ただし、ケース21と同様に、耐候性に優れた他の材料(PPS樹脂等)で形成することもできる。
ケース21およびカバー22は、互いに溶着することで強固に結合されている。溶着手段としては、例えば、互いの突き合わせ部分をレーザ光線で溶融させ、互いの突き合わせ部分を組織的に一体化する手段が用いられる。これにより、上述のような劣悪な環境であっても、アクチュエータ20の気密性が保持される。
ケース21の内部には、電動モータ(モータ)40および減速機構(遊星歯車機構)60が収容されている。以下、電動モータ40および減速機構60を収容するケース21の詳細構造について説明する。
図1ないし図4に示すように、ケース21は、図示しないブレーキ装置に固定されるブレーキ装置固定部23と、電動モータ40(図3参照)を収容するモータ収容部24とを備えている。
ブレーキ装置固定部23は、ケース21の出力軸57が配置される部分に設けられ、出力軸57および減速機構60と同軸上に配置されている。つまり、ブレーキ装置固定部23は、出力軸57および減速機構60のそれぞれを支持している。なお、ブレーキ装置固定部23は、モータ収容部24に対してその軸方向と交差する方向に並んで設けられている。
ブレーキ装置固定部23の径方向内側には、円筒固定部23aが設けられ、円筒固定部23aの軸方向先端側には、ブレーキ装置が固定される。また、ブレーキ装置固定部23の径方向外側には、ケース21の外郭の一部を形成する外周壁部23bが設けられている。
図3に示すように、モータ収容部24は、軸方向一端側(図中下側)が開口され、かつ軸方向他端側(図中上側)が閉塞された有底筒状に形成され、ケース21の電動モータ40が配置される部分に設けられている。モータ収容部24には電動モータ40が収容され、モータ収容部24はアーマチュア軸45と同軸上に配置されている。
モータ収容部24は、アーマチュア軸45の軸方向に延びる円筒本体部24aと、円筒本体部24aの軸方向に沿うカバー22側とは反対側にある底壁部24bとを備えている。また、底壁部24bの中心部分には、モータ収容部24の内部から外部に向けて突出された軸受収容部24cが設けられている。このように、モータ収容部24の軸方向他端側は、段付きの底部となっている。
また、円筒本体部24aの軸方向他端側でかつ径方向内側、つまり円筒本体部24aの軸方向に沿う底壁部24b寄りの部分には、電動モータ40のモータケース41における軸方向他端側(図中上側)を径方向から支持する4つの支持突起24d(図4参照)が設けられている。これらの支持突起24dは、円筒本体部24aの周方向に部分的に設けられている。これにより、電動モータ40の軸方向他端側は、4つの支持突起24dに支持されて、モータ収容部24の内部でのがたつきが抑制される。
ここで、電動モータ40は、モータ収容部24の内部にその開口側(開口部21a側)から挿入される。このとき、図3に示すように、電動モータ40のモータケース41における小径底部41aは、軸受収容部24cの内側に配置される。そして、電動モータ40は、モータ収容部24に対して複数の固定ねじ(図示せず)によって強固に固定され、互いに相対回転不能とされる。
図3に示すように、ケース21の長手方向(図中左右方向)に沿うモータ収容部24を挟むブレーキ装置固定部23側とは反対側には、外部コネクタCNが接続されるコネクタ接続部25が一体に設けられている。
図3および図4に示すように、コネクタ接続部25の内側には、第1ケース端子25aおよび第2ケース端子25bが設けられている。これらの第1,第2ケース端子25a,25bには、外部コネクタCNから電動モータ40を回転駆動させる駆動電流が流れるようになっている。
第1,第2ケース端子25a,25bは、黄銅等の導電性に優れた導電体により板状に形成され、ケース21のコネクタ接続部25にインサートされている。第1,第2ケース端子25a,25bの一側は、それぞれコネクタ接続部25の内側に露出されている。これにより、外部コネクタCNをコネクタ接続部25に接続することで、外部コネクタCNの外部端子ETが、第1,第2ケース端子25a,25bのそれぞれに電気的に接続される。
第1,第2ケース端子25a,25bの他側は、ケース21の内部に露出されており、これらの第1,第2ケース端子25a,25bの他側は、コネクタ部材CMを介して、電動モータ40の第1,第2モータ端子52a,52b(図3参照)に電気的に接続される。
図1ないし図4に示すように、ブレーキ装置固定部23は、円筒固定部23aと外周壁部23bとを備えている。外周壁部23bには、径方向外側に部分的に突出するようにして、一対のねじ挿通部23cが一体に設けられている。そして、各ねじ挿通部23cには、アクチュエータ20をブレーキ装置に固定するための固定ねじ(図示せず)が挿通され、各ねじ挿通部23cはブレーキ装置に強固に固定される。ここで、各ねじ挿通部23cは、ケース21の長手方向と交差するケース21の短手方向に対して、出力軸57を中心に所定間隔(180度間隔)で配置されている。
図1,図2および図4に示すように、各ねじ挿通部23cと外周壁部23bとの間には、各ねじ挿通部23cの外周壁部23bに対する固定強度を高めるための固定部用補強リブ23dが一体に設けられている。これにより、アクチュエータ20の作動時におけるケース21のブレーキ装置に対する捩れやがたつきが抑制される。
モータ収容部24の径方向外側には、一対の第1補強リブ24eが一体に設けられている。これらの第1補強リブ24eは、図1に示すように、モータ収容部24がブレーキ装置固定部23側に傾斜(倒れ)したり捩れたりするのを抑制する。第1補強リブ24eは、樹脂製のケース21の硬化時において、ヒケの発生に起因するモータ収容部24のブレーキ装置固定部23に対する傾斜や歪みも抑制する。また、第1補強リブ24eを断面が略三角形形状に形成することで、ケース21を射出成形する際に用いる金型(図示せず)の型抜きを容易に行えるようにしている。
さらに、第1補強リブ24eは、モータ収容部24のブレーキ装置固定部23側にそれぞれ配置され、かつ第1補強リブ24eの突出方向は、モータ収容部24をその軸方向から見たときに、ブレーキ装置固定部23のねじ挿通部23cにそれぞれ向けられている。よって、ケース21のデッドスペースDSに第1補強リブ24eが配置されて、第1補強リブ24eを比較的大きくでき、第1補強リブ24e自身の剛性を高めることもできる。また、第1補強リブ24eに負荷される応力は、ねじ挿通部23cを介して外周壁部23bにそれぞれ伝達される。したがって、モータ収容部24のブレーキ装置固定部23に対する傾斜や捩れが、より確実に抑制される。
ブレーキ装置固定部23には、複数の肉盗み部23eが設けられている。これらの肉盗み部23eは、ブレーキ装置固定部23のブレーキ装置側で、かつ円筒固定部23aの周囲に配置されている。肉盗み部23eは、円筒固定部23aと外周壁部23bとの間に設けられ、円筒固定部23aの周方向に並んで配置されている。肉盗み部23eは、ブレーキ装置固定部23のヒケに起因した変形を防止し、かつケース21の軽量化のために設けたものであり、出力軸57の軸方向に窪んでいる。
肉盗み部23eは、出力軸57を中心に放射状に設けられた複数の放射状リブ23fにより互いに仕切られている。これらの放射状リブ23fは、円筒固定部23aと外周壁部23bとの間,円筒固定部23aと各ねじ挿通部23cとの間,円筒固定部23aとモータ収容部24との間にそれぞれ設けられている。
これらの放射状リブ23fのうち、円筒固定部23aとねじ挿通部23cとの間にある放射状リブ23f1は、両者間の剛性を高めてケース21のブレーキ装置に対する捩れやがたつきを抑制する。また、複数の放射状リブ23fのうち、円筒固定部23aとモータ収容部24との間にある放射状リブ23f2は、モータ収容部24のブレーキ装置固定部23に対する傾斜や歪みを抑制する。
ここで、一対の第1補強リブ24eは、モータ収容部24を軸方向から見たときに、肉盗み部23eと重ならずに外周壁部23bに繋がっている。よって、ケース21を射出成形する際に用いる金型の形状を簡素化でき、さらには第1補強リブ24eから負荷される応力が、ケース21の薄肉となった肉盗み部23eに伝達されないようにしている。
なお、モータ収容部24のブレーキ装置固定部23側とは反対側には、1つの第2補強リブ24mと、当該第2補強リブ24mを挟むようにして一対の肉盗み部24nが設けられている。第2補強リブ24mは、第1補強リブ24eと同様に、モータ収容部24のブレーキ装置固定部23に対する傾斜や捩れを抑制する。また、肉盗み部24nは、モータ収容部24のヒケに起因した変形を防止し、かつケース21を軽量化する。
図3に示すように、電動モータ40はモータケース(ヨーク)41を備えている。モータケース41は、鋼板(磁性材料)をプレス加工等することで有底の略円筒形状に形成され、その内側には、断面が略円弧形状に形成された複数のマグネット42が固定されている。そして、これらのマグネット42の内側には、コイル43が巻装されたアーマチュア44が、所定の隙間を介して回転自在に収容されている。
アーマチュア44の回転中心には、アーマチュア軸(回転軸)45の基端側が固定されている。つまり、アーマチュア軸45は、モータケース41の内部に回転自在に収容されている。アーマチュア軸45の基端部(図中上側)は、モータケース41の小径底部41aがある部分に配置され、小径底部41aの内側には軸受部材46aが固定されている。そして、アーマチュア軸45の基端部は、軸受部材46aによって回転自在に支持されている。
一方、アーマチュア軸45の先端部(図中下側)は、カバー部材55を介してモータケース41の外部に配置されている。なお、カバー部材55の中心部分には軸受部材46bが固定されており、これによりアーマチュア軸45の先端部は、軸受部材46bによって回転自在に支持されている。そして、アーマチュア軸45の先端部には、ピニオンギヤ47が固定されている。
アーマチュア軸45の軸方向に沿うアーマチュア44とピニオンギヤ47との間には、コイル43の端部が電気的に接続されたコンミテータ48が一体に設けられている。コンミテータ48の外周部分には、一対のブラシ49が摺接するようになっている。ここで、コンミテータ48および一対のブラシ49についても、モータケース41の内部にそれぞれ収容されている。
ここで、一対のブラシ49は、モータケース41の内側に装着されたブラシホルダ(図示せず)に移動自在に保持されている。また、ブラシホルダには、一対のブラシ49にそれぞれ駆動電流を供給するための、第1モータ端子52aおよび第2モータ端子52bが装着されている。
図3に示すように、ケース21には、出力軸57が回転自在に設けられている。出力軸57は、図示しないブレーキ装置に連結され、電動モータ40の動力をブレーキ装置に伝達するものである。出力軸57は、アーマチュア軸45の回転力を外部に出力するもので、減速機構60を形成するキャリア66の中心部分に一体に設けられている。これにより、高トルク化された回転力がブレーキ装置に伝達される。そして、アーマチュア軸45と出力軸57とは、それぞれ平行となるよう並んでケース21に設けられ、アーマチュア軸45と出力軸57との間に、減速機構60が配置されている。
また、減速機構60とピニオンギヤ47との間には、アーマチュア軸45と平行に並べられた出力軸57に動力を伝達するための、入力側二段ギヤ70は、ケース21に固定された支持ピンPNによって回動自在に支持され、ピニオンギヤ47に噛み合わされる大径ギヤ71と、出力側二段ギヤ61の大径ギヤ62に噛み合わされる小径ギヤ72とを備えている。
減速機構60は遊星歯車機構であって、1つのサンギヤ(太陽歯車)63を備えている。このサンギヤ63は、出力側二段ギヤ61に一体に設けられ、出力側二段ギヤ61の小径ギヤを形成している。また、減速機構60は、環状に形成されたインターナルギヤ(内歯車)65を備えている。このインターナルギヤ65は、硬質プラスチック等によって形成され、その径方向内側には歯部65aが一体に設けられている。
さらに、減速機構60は、4つのプラネタリギヤ(遊星歯車)64(図7参照)を備えている。これらのプラネタリギヤ64は、サンギヤ63およびインターナルギヤ65の歯部65aの双方にそれぞれ噛み合わされている。なお、減速機構60は、軸方向一側がキャリア66に固定され、軸方向他側がカバー22に支持された支持ピンPNを中心に駆動される。
キャリア66には、4つの装着孔66aが設けられ、これらの装着孔66aは、出力軸57(支持ピンPN)を中心にキャリア66の周方向に等間隔(90度間隔)で配置されている。そして、これらの装着孔66aには、鋼材よりなる略円柱状に形成されたピン67の軸方向一側が圧入により固定されている。ここで、キャリア66に設けた装着孔66aのそれぞれの周囲には、出力軸57の軸方向に突出された肉厚部66bが形成されている。これにより、それぞれのピン67の装着孔66aに対する十分な固定強度が確保される。そして、4本のピン67には、プラネタリギヤ64がそれぞれ回動自在に支持されている。
図3に示すように、減速機構60は、プラスチック等の樹脂材料よりなる減速機ケースCAを備えている。減速機ケースCAは、図4に示すように、互いに突き合わせて組み付け可能となるように同じ形状に形成された第1分割ケース体68と第2分割ケース体69とから形成される。そして、減速機ケースCAはケース21にインサート成形により固定され、第1,第2分割ケース体68,69の内部には、サンギヤ63,インターナルギヤ65,プラネタリギヤ64,ピン67およびキャリア66が収容されるようになっている。
減速機ケースCAは、略有底の円筒形状に形成され、第1,第2分割ケース体68,69は、減速機ケースCAを径方向に二等分(分割)してなる略半円筒形状にそれぞれ形成されている。このように、減速機ケースCAを、互いに同じ形状と形成することで、減速機構60の形状を簡素化しつつ、部品管理を容易にして歩留まりの向上を図っている。
図5ないし図9に示すように、第1,第2分割ケース体68,69は、インターナルギヤ65を相対回転不能に保持する天壁部68a,69aをそれぞれ備えている。また、第1,第2分割ケース体68,69は、ピン67の軸方向他側を覆って、プラネタリギヤ64のピン67からの脱落を防止する底壁部68b,69bをそれぞれ備えている。これらの天壁部68a,69aおよび底壁部68b,69bは、何れも略円弧形状に形成されている。ここで、第1,第2分割ケース体68,69を互いに組み付けた状態のもとで、天壁部68a,69aは、大径開口部OP1を形成する。一方、底壁部68b,69bは、大径開口部OP1よりも小さい開口となる小径開口部OP2を形成する。
そして、小径開口部OP2には、減速機ケースCAの外部から内部に向けて、サンギヤ63(図3参照)が差し込まれる。つまり、小径開口部OP2の直径寸法は、サンギヤ63の直径寸法よりも、若干大きい直径寸法となっている。これにより、サンギヤ63とプラネタリギヤ64との間や、プラネタリギヤ64とインターナルギヤ65の歯部65aとの間に塗布された潤滑グリス(図示せず)が、減速機ケースCAの外部に漏洩して、出力側二段ギヤ61(図3参照)の上等に溜まることが抑制される。つまり、減速機ケースCAの内部に潤滑グリスを保持することができ、ひいては減速機構60を長期に亘ってスムーズに動作させることができる。
天壁部68a,69aと底壁部68b,69bとの間には、減速機ケースCAの軸方向に延びる側壁部68c,69cが設けられている。これらの側壁部68c,69cは、天壁部68a,69aおよび底壁部68b,69bを互いに連結している。側壁部68c,69cの周方向両側には、減速機ケースCAの径方向外側に突出した回り止め突起68d,69dがそれぞれ設けられている。そして、これらの回り止め突起68d,69dは、ケース21に対してインサート成形により固定される。よって、減速機構60とケース21とは、互いに凹凸係合された状態となる。これにより、減速機構60の回転力により、減速機ケースCAがケース21に対して相対回転することが規制される。つまり、回り止め突起68d,69dは、本発明における第2回り止め機構を構成している。
ただし、第2回り止め機構としての回り止め突起68d,69dは、側壁部68c,69cの周方向両側で、かつ第1,第2分割ケース体68,69の双方を跨ぐようにして設けるに限らず、例えば、第1分割ケース体68のみに設けるようにしても良い。要するに、本発明における第2回り止め機構は、減速機ケースCAとケース21との相対回転を規制できれば良く、凹凸関係を逆にすることもできるし、その個数や位置の設定は任意である。
天壁部68a,69aのそれぞれには、インターナルギヤ65に設けた一対の回り止め突起65cがそれぞれ係合される係合凹部68a1,69a1が形成されている。これらの係合凹部68a1,69a1は、減速機ケースCAの径方向外側に窪んで設けられている。これにより、第1,第2分割ケース体68,69を互いに組み付ける際に、係合凹部68a1,69a1のそれぞれに、インターナルギヤ65の回り止め突起65cがそれぞれ係合される。
4つのプラネタリギヤ64と対向する底壁部68b,69bのそれぞれには、減速機ケースCAの軸方向と交差する方向で、かつ相手側の分割ケース体に向けて突出された平板状の爪部68e,69eが一体に設けられている。また、底壁部68b,69bのそれぞれには、相手側の分割ケース体の爪部68e,69eが装着される装着凹部68f,69fが形成されている。これらの爪部68e,69eおよび装着凹部68f,69fは、第1,第2分割ケース体68,69の底壁部68b,69bにおける突き合わせ部JS1,JS2(図8参照)にそれぞれ設けられている。これにより、第1,第2分割ケース体68,69を互いに組み付けた状態のもとで、爪部68eは装着凹部69fに装着され、爪部69eは装着凹部68fに装着される。
ここで、爪部68eを装着凹部69fに装着し、爪部69eを装着凹部68fに装着することで、これらの間には断面形状が略Z字形状の合わせ面(詳細図示せず)が形成される。これにより、当該合わせ面にラビリンスシールが形成されて、減速機ケースCAの内部の潤滑グリスが外部に漏洩するのを抑制することができる。つまり、爪部68e,69eおよび装着凹部68f,69fは、本発明における、突き合わせ部に設けられるシール機構を構成している。
また、側壁部68c,69cの周方向両側には、一対の連結爪68g,69gと、一対の連結凹部68h,69hとが一体に設けられている。これらの連結爪68g,69gおよび連結凹部68h,69hは、第1,第2分割ケース体68,69の側壁部68c,69cにおける突き合わせ部JS3,JS4(図7参照)にそれぞれ設けられている。
連結爪68g,69gは、減速機ケースCAの軸方向と交差する方向で、かつ相手側の分割ケース体に向けて突出されている。一方、連結凹部68h,69hは、減速機ケースCAの軸方向と交差する方向で、かつ側壁部68c,69cの内側に向けて窪むように当該側壁部68c,69cの内側に形成されている。
そして、第1,第2分割ケース体68,69を互いに組み付けた状態のもとで、連結爪68gは相手側の連結凹部69hに係合して抜け止め状態となり、連結爪69gは相手側の連結凹部68hに係合して抜け止め状態となる。これにより、第1,第2分割ケース体68,69が互いに連結されて一体化される。
ここで、第1分割ケース体68の連結爪68gは、本発明における第1係合爪を構成し、第1分割ケース体68の連結凹部68hは、本発明における第1係合部を構成している。また、第2分割ケース体69の連結爪69gは、本発明における第2係合爪を構成し、第2分割ケース体69の連結凹部69hは、本発明における第2係合部を構成している。
図5および図7に示すように、インターナルギヤ65の軸方向一側(ブレーキ装置が配置される側)には、環状の摺接部65bが一体に設けられている。この摺接部65bの内側(歯部65a側)には、略円盤状に形成されたキャリア66の外周部分が摺接するようになっている。つまり、キャリア66は、インターナルギヤ65に対して相対回転するようになっている。なお、摺接部65bにも、所定量の潤滑グリス(図示せず)が塗布されている。
摺接部65bの径方向外側には、一対の回り止め突起65cが一体に設けられている。これらの回り止め突起65cは、摺接部65bの中心を挟んで対向配置されており、かつ摺接部65bの径方向外側に向けて突出されている。これにより、第1,第2分割ケース体68,69を互いに突き合わせて組み付けた状態のもとで、一対の回り止め突起65cは、係合凹部68a1,69a1のそれぞれに入り込んで係合される(図5参照)。これにより、インターナルギヤ65は、減速機ケースCAに対して相対回転不能に固定される。すなわち、インターナルギヤ65は、ケース21に対して相対回転不能に固定される。
このように、インターナルギヤ65の径方向外側に一対の回り止め突起65cを設け、第1,第2分割ケース体68,69の径方向内側に一対の係合凹部68a1,69a1を設け、これらを互いに係合させることで、インターナルギヤ65の第1,第2分割ケース体68,69に対する相対回転が規制される。したがって、一対の回り止め突起65cおよび一対の係合凹部68a1,69a1は、第1,第2分割ケース体68,69とインターナルギヤ65との間に設けられる、本発明における第1回り止め機構を構成している。
ただし、第1回り止め機構としての回り止め突起65cおよび係合凹部68a1,69a1は、第1,第2分割ケース体68,69の双方に対応させて設けるに限らず、例えば、第2分割ケース体69のみに対応させて1箇所だけ設けるようにしても良い。要するに、本発明における第1回り止め機構は、インターナルギヤ65と第1,第2分割ケース体68,69のうちの少なくともいずれか一方との相対回転を規制できれば良く、凹凸関係を逆にすることもできるし、その個数や位置の設定は任意である。
次に、減速機構60の組み立て手順について、図面を用いて詳細に説明する。なお、減速機構60(減速機ケースCA)をケース21にインサート成形により固定し、アクチュエータ20を組み立てる前の段階においては、減速機構60は、図7および図8に示すように、サンギヤ63を除いた構成となっている。すなわち、アクチュエータ20の組み立てが完成した状態のもとで、減速機構60の全ての構成部品が揃うことになる。
図9に示すように、まず、インターナルギヤ65の軸方向他側、つまり摺接部65bがある側とは反対側の開口側から、支持ピンPNと4つのピン67とが固定されたキャリア66を装着する。そして、キャリア66の外周部分を摺接部65bの内側に載置する。このとき、キャリア66を摺接部65bに載置する前に、4つのピン67のそれぞれにプラネタリギヤ64を予め装着しておいても良いし、キャリア66を摺接部65bに載置する後で、4つのピン67のそれぞれにプラネタリギヤ64を装着するようにしても良い。
次いで、減速機ケースCAを形成する第1,第2分割ケース体68,69を準備し、図9に示すように、互いの突き合わせ部JS1,JS2およびJS3,JS4を向き合わせるようにする。ここで、第1,第2分割ケース体68,69を付き合わせる前に、インターナルギヤ65の開口部分から、その内部に潤滑グリス(図示せず)を塗布する。
なお、潤滑グリスは、摺接部65bとキャリア66との間、ピン67とプラネタリギヤ64との間、プラネタリギヤ64と歯部65aとの間、そして支持ピンPNの外周部分に塗布するようにする。このとき、本実施の形態に係る減速機構60においては、インターナルギヤ65の開口側に、従前のようなキャリアを備えないため、潤滑グリスを塗布すべき部分に容易に塗布することができる。
その後、図9の矢印Mに示すように、第1,第2分割ケース体68,69を互いに移動させて、突き合わせ部JS1,JS2およびJS3,JS4をつき合わせるようにする。これにより、第1,第2分割ケース体68,69の内部に、プラネタリギヤ64等が組み付けられたインターナルギヤ65が収容される。
そして、連結爪68gを相手側の連結凹部69hに係合させ、連結爪69gを相手側の連結凹部68hに係合させる。これにより、第1,第2分割ケース体68,69が互いに連結されて、減速機構60(除くサンギヤ63)が完成する。このとき、第1,第2分割ケース体68,69の連結に伴い、爪部68eは装着凹部69fに装着され、爪部69eは装着凹部68fに装着される。したがって、第1,第2分割ケース体68,69の連結に伴い、シール機構も完成する。
ユニット(サブアッシー)として完成した減速機構60(除くサンギヤ63)は、引き続き、インサート成形によりケース21の内部の所定箇所に固定される。その後、ケース21の内部に電動モータ40,入力側二段ギヤ70,出力側二段ギヤ61等を組み込んで、さらに、ケース21の開口部21aをカバー22により閉塞することで、アクチュエータ20の組み立てが完了する。
以上詳述したように、本実施の形態によれば、サンギヤ63,インターナルギヤ65,プラネタリギヤ64,ピン67およびキャリア66を収容し、ピン67の軸方向他側を覆ってプラネタリギヤ64のピン67からの脱落を防止する第1分割ケース体68および第2分割ケース体69と、を有するので、ピン67の軸方向他側に固定されるキャリアを省略することができる。したがって、一方のキャリア66をピン67に装着し、第1分割ケース体68および第2分割ケース体69を互いに組み付けるだけで減速機構60を形成することができ、ひいては組み立て作業性を簡素化することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、第1分割ケース体68および第2分割ケース体69の径方向内側と、インターナルギヤ65の径方向外側との間に、インターナルギヤ65の第1分割ケース体68および第2分割ケース体69に対する相対回転を規制する第1回り止め機構を設けた。さらに、第1分割ケース体68および第2分割ケース体69の径方向外側に、第1分割ケース体68および第2分割ケース体69の減速機構60を収容するケース21に対する相対回転を規制する第2回り止め機構が設けた。したがって、減速機構60が大きな回転力を発生したとしても、ケース21に対して減速機構60が空回りするようなことが確実に防止される。
また、本実施の形態によれば、第1分割ケース体68の第2分割ケース体69との突き合わせ部JS3に、第2分割ケース体69に設けられた連結凹部69hに係合する連結爪68gを設け、第2分割ケース体69の第1分割ケース体68との突き合わせ部JS4に、第1分割ケース体68に設けられた連結凹部68hに係合する連結爪69gを設けた。これにより、第1分割ケース体68および第2分割ケース体69を容易に連結することができ、減速機構60の組み立て作業性を大幅に向上させることができる。
さらに、本実施の形態によれば、第1分割ケース体68と第2分割ケース体69との突き合わせ部JS1,JS2のそれぞれに、第1分割ケース体68および第2分割ケース体69の内部と外部との間をシールするシール機構(爪部68e,69eおよび装着凹部68f,69f)を設けた。よって、減速機ケースCAの内部の潤滑グリスが外部に漏洩するのを抑制して、減速機構60の長期に亘るスムーズな動作を実現できる。
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施の形態においては、アクチュエータ20を、自動車等の車両に搭載されるブレーキ装置用の駆動源に用いたものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、パワーウィンドウ装置やスライドドア開閉装置等の駆動源に用いることもできる。
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良等が可能である。その他、上記実施の形態における各構成要素の材質,形状,寸法,数,設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記実施の形態に限定されない。
20 アクチュエータ
21 ケース(ハウジング)
21a 開口部
22 カバー
23 ブレーキ装置固定部
23a 円筒固定部
23b 外周壁部
23c ねじ挿通部
23d 固定部用補強リブ
23e 肉盗み部
23f,23f1,23f2 放射状リブ
24 モータ収容部
24a 円筒本体部
24b 底壁部
24c 軸受収容部
24d 支持突起
24e 第1補強リブ
24m 第2補強リブ
24n 肉盗み部
25 コネクタ接続部
25a 第1ケース端子
25b 第2ケース端子
40 電動モータ(モータ)
41 モータケース
41a 小径底部
42 マグネット
43 コイル
44 アーマチュア
45 アーマチュア軸(回転軸)
46a,46b 軸受部材
47 ピニオンギヤ
48 コンミテータ
49 ブラシ
52a 第1モータ端子
52b 第2モータ端子
55 カバー部材
57 出力軸
60 減速機構(遊星歯車機構)
61 出力側二段ギヤ
62 大径ギヤ
63 サンギヤ
64 プラネタリギヤ
65 インターナルギヤ
65a 歯部
65b 摺接部
65c 回り止め突起
66 キャリア
66a 装着孔
66b 肉厚部
67 ピン
68 第1分割ケース体
68a 天壁部
68a1 係合凹部
68b 底壁部
68c 側壁部
68d 回り止め突起
68e 爪部
68f 装着凹部
68g 連結爪
68h 連結凹部
69 第2分割ケース体
69a 天壁部
69a1 係合凹部
69b 底壁部
69c 側壁部
69d 回り止め突起
69e 爪部
69f 装着凹部
69g 連結爪
69h 連結凹部
70 入力側二段ギヤ
71 大径ギヤ
72 小径ギヤ
CA 減速機ケース
CM コネクタ部材
CN 外部コネクタ
DS デッドスペース
ET 外部端子
JS1,JS2,JS3,JS4 突き合わせ部
OP1 大径開口部
OP2 小径開口部
PN 支持ピン

Claims (10)

  1. 回転軸の回転を減速して外部に出力する遊星歯車機構であって、
    前記回転軸の回転が伝達されるサンギヤと、
    径方向内側に歯部を備えるインターナルギヤと、
    前記サンギヤおよび前記歯部が噛み合わされるプラネタリギヤと、
    前記プラネタリギヤを回動自在に支持するピンと、
    前記ピンの軸方向一側が固定され、出力軸に回転を伝達するキャリアと、
    前記サンギヤ,前記インターナルギヤ,前記プラネタリギヤ,前記ピンおよび前記キャリアを収容し、前記ピンの軸方向他側を覆って前記プラネタリギヤの前記ピンからの脱落を防止する第1分割ケース体および第2分割ケース体と、
    を有する、遊星歯車機構。
  2. 請求項1記載の遊星歯車機構において、
    前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体のうちの少なくともいずれか一方の径方向内側と、前記インターナルギヤの径方向外側との間に、
    前記インターナルギヤの前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体に対する相対回転を規制する第1回り止め機構が設けられる、
    遊星歯車機構。
  3. 請求項1または2記載の遊星歯車機構において、
    前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体のうちの少なくともいずれか一方の径方向外側に、前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体の前記遊星歯車機構を収容するハウジングに対する相対回転を規制する第2回り止め機構が設けられる、
    遊星歯車機構。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の遊星歯車機構において、
    前記第1分割ケース体の前記第2分割ケース体との突き合わせ部に、前記第2分割ケース体に設けられた第2係合部に係合する第1係合爪が設けられ、
    前記第2分割ケース体の前記第1分割ケース体との突き合わせ部に、前記第1分割ケース体に設けられた第1係合部に係合する第2係合爪が設けられる、
    遊星歯車機構。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の遊星歯車機構において、
    前記第1分割ケース体と前記第2分割ケース体との突き合わせ部に、前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体の内部と外部との間をシールするシール機構が設けられる、
    遊星歯車機構。
  6. 回転軸を有するモータと、
    前記モータを収容するハウジングと、
    前記ハウジングに回転自在に支持される出力軸と、
    前記ハウジングに収容され、前記回転軸の回転を減速して当該減速された回転を前記出力軸に出力する遊星歯車機構と、
    を備えたアクチュエータであって、
    前記遊星歯車機構は、
    前記回転軸の回転が伝達されるサンギヤと、
    径方向内側に歯部を備えるインターナルギヤと、
    前記サンギヤおよび前記歯部が噛み合わされるプラネタリギヤと、
    前記プラネタリギヤを回動自在に支持するピンと、
    前記ピンの軸方向一側が固定され、出力軸に回転を伝達するキャリアと、
    前記サンギヤ,前記インターナルギヤ,前記プラネタリギヤ,前記ピンおよび前記キャリアを収容し、前記ピンの軸方向他側を覆って前記プラネタリギヤの前記ピンからの脱落を防止する第1分割ケース体および第2分割ケース体と、
    を有する、アクチュエータ。
  7. 請求項6記載のアクチュエータにおいて、
    前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体のうちの少なくともいずれか一方の径方向内側と、前記インターナルギヤの径方向外側との間に、
    前記インターナルギヤの前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体に対する相対回転を規制する第1回り止め機構が設けられる、
    アクチュエータ。
  8. 請求項6または7記載のアクチュエータにおいて、
    前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体のうちの少なくともいずれか一方の径方向外側と、前記ハウジングの径方向内側との間に、
    前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体の前記ハウジングに対する相対回転を規制する第2回り止め機構が設けられる、
    アクチュエータ。
  9. 請求項6〜8のいずれか1項に記載のアクチュエータにおいて、
    前記第1分割ケース体の前記第2分割ケース体との突き合わせ部に、前記第2分割ケース体に設けられた第2係合部に係合する第1係合爪が設けられ、
    前記第2分割ケース体の前記第1分割ケース体との突き合わせ部に、前記第1分割ケース体に設けられた第1係合部に係合する第2係合爪が設けられる、
    アクチュエータ。
  10. 請求項6〜9のいずれか1項に記載のアクチュエータにおいて、
    前記第1分割ケース体と前記第2分割ケース体との突き合わせ部に、前記第1分割ケース体および前記第2分割ケース体の内部と外部との間をシールするシール機構が設けられる、
    アクチュエータ。
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