JP2021080961A - Rotary actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転式アクチュエータに関する。 The present invention relates to a rotary actuator.
従来、モータとモータ回転を減速する減速機とを備える回転式アクチュエータが知られている。特許文献1に開示された回転式アクチュエータでは、樹脂製のハウジングに金属プレートをインサート成形し、その金属プレートにリングギアを圧入して固定している。金属プレートの内壁には嵌め合い溝が形成されている。リングギアは、リングギアの外壁に形成された嵌め合い突起が嵌め合い溝に嵌合することで回転しないように固定される。 Conventionally, a rotary actuator including a motor and a speed reducer for decelerating the rotation of the motor is known. In the rotary actuator disclosed in Patent Document 1, a metal plate is insert-molded into a resin housing, and a ring gear is press-fitted and fixed to the metal plate. A fitting groove is formed on the inner wall of the metal plate. The ring gear is fixed so as not to rotate by fitting the fitting protrusion formed on the outer wall of the ring gear into the fitting groove.
回転式アクチュエータのリングギアは、ハウジングに固定すること及び内歯部で力を受けることを両立する必要がある。特許文献1では、リングギアをハウジングに圧入して固定するために、ハウジングに金属プレートをインサート成形している。また、内歯部で力を受けてリングギアが回転することを抑えるために、リングギアに形成した嵌め合い突起を金属プレートに形成した嵌め合い溝に嵌合させている。したがって、製造工数低減およびリングギアの同軸度向上が難しかった。 The ring gear of the rotary actuator needs to be fixed to the housing and receive a force at the internal tooth portion at the same time. In Patent Document 1, a metal plate is insert-molded into the housing in order to press-fit and fix the ring gear to the housing. Further, in order to suppress the rotation of the ring gear by receiving a force at the internal tooth portion, the fitting protrusion formed on the ring gear is fitted into the fitting groove formed on the metal plate. Therefore, it is difficult to reduce the manufacturing man-hours and improve the coaxiality of the ring gear.
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造工数低減およびリングギアの同軸度向上が可能な回転式アクチュエータを提供することである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a rotary actuator capable of reducing manufacturing man-hours and improving the coaxiality of a ring gear.
本発明の回転式アクチュエータは、モータ(30)と、モータの回転を減速して出力する減速機(40)と、モータおよび減速機を収容するハウジング(20)とを備える。減速機は、モータの回転軸心(AX1)と同軸に設けられたリングギア(42)と、回転軸心に対して偏心して設けられ、リングギアの内歯部(46)と噛み合い、モータが回転すると偏心軸心(AX2)まわりに減速して回転する偏心ギア(43)とを備える。 The rotary actuator of the present invention includes a motor (30), a speed reducer (40) that decelerates and outputs the rotation of the motor, and a housing (20) that houses the motor and the speed reducer. The speed reducer is provided eccentrically with respect to the rotation axis of the ring gear (42) provided coaxially with the rotation axis (AX1) of the motor, and meshes with the internal tooth portion (46) of the ring gear to cause the motor to engage. It is provided with an eccentric gear (43) that decelerates and rotates around an eccentric axis (AX2) when it rotates.
リングギアは、複数のプレート(61、62、63)が積層して形成され、樹脂製のハウジングに埋設されたインサート品である。 The ring gear is an insert product formed by laminating a plurality of plates (61, 62, 63) and embedded in a resin housing.
このようにリングギアを複数のプレートの積層体とすることで、部品費を低減できる。また、積層体であれば、絞り加工することなくリングギアを成形することができるため、プレートに強度および耐摩耗性の高い材料を用いることで、リングギア成形後の熱処理加工が不要となる。 By forming the ring gear as a laminated body of a plurality of plates in this way, the cost of parts can be reduced. Further, if it is a laminated body, the ring gear can be formed without drawing, and therefore, by using a material having high strength and wear resistance for the plate, heat treatment after forming the ring gear becomes unnecessary.
さらに、リングギアをハウジングにインサート成形して固定することで、リングギア固定用の金属プレートが不要となり、部品点数および製造工数を低減できる。また、ハウジングとリングギアとの間に別部品が介在しないため、ハウジングとリングギアとの同軸度が向上する。 Further, by inserting and fixing the ring gear to the housing, a metal plate for fixing the ring gear becomes unnecessary, and the number of parts and man-hours for manufacturing can be reduced. Further, since no separate component is interposed between the housing and the ring gear, the coaxiality between the housing and the ring gear is improved.
ここで、積層体であるリングギアをハウジングに圧入して固定する形態について考える。このような形態では、圧入時にプレートがハウジング内壁に引っ掛かり、プレート間の隙間が大きくなる可能性がある。また、奥部に行くほどプレートが圧入による圧縮力を受け、プレート間で積層ずれが発生する可能性がある。これに対して、リングギアをハウジングにインサート成形して固定する本発明によれば、上記プレート間の隙間および積層ずれが抑制され、伝達効率の低下を抑制できる。 Here, consider a form in which the ring gear, which is a laminated body, is press-fitted into the housing and fixed. In such a form, the plate may be caught on the inner wall of the housing during press fitting, and the gap between the plates may be increased. In addition, the plates are subjected to compressive force due to press-fitting toward the inner part, and there is a possibility that stacking deviation may occur between the plates. On the other hand, according to the present invention in which the ring gear is insert-molded and fixed to the housing, the gap between the plates and the stacking deviation can be suppressed, and a decrease in transmission efficiency can be suppressed.
以下、回転式アクチュエータ(以下、アクチュエータ)の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the rotary actuator (hereinafter, actuator) will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to substantially the same configurations among the embodiments, and the description thereof will be omitted.
[第1実施形態]
先ず、アクチュエータ10の全体構成について図1を参照して説明する。アクチュエータ10は、ハウジング20、モータ30および減速機40を備える。
[First Embodiment]
First, the overall configuration of the
ハウジング20は、カップ状のフロントハウジング21およびリアハウジング22を備える。フロントハウジング21およびリアハウジング22は、開口部同士が組み合わされてボルト23により互いに締結されている。フロントハウジング21には、有底筒状の金属プレート24が埋め込まれている。リアハウジング22は、フロントハウジング21とは反対側に突き出す筒状突出部26を有する。
The
モータ30は、ステータ31およびロータ34を備える。ステータ31は、金属プレート24の筒部に例えば圧入等により固定されたステータコア32と、ステータコア32に設けられたコイル33とを有する。ロータ34は、軸受35、36により回転軸心AX1まわりに回転可能に支持された回転軸37と、回転軸37の外側に嵌合して固定されているロータコア38とを有する。軸受35は、金属プレート24の中央部に設けられている。軸受36は、後述の出力部材44に設けられている。モータ30は、コイル33への通電電流が制御されることによって双方向に回転できる。
The
減速機40は、偏心軸41、リングギア42、偏心ギア43、出力部材44および伝達機構45を備える。偏心軸41は、軸方向においてロータコア38に隣接する位置で、回転軸心AX1に対して偏心する偏心軸心AX2上に設けられている。偏心軸41は、回転軸37と一体に形成され、回転軸37と共に回転軸心AX1まわりに回転する。リングギア42は、回転軸心AX1と同軸に設けられ、リアハウジング22に固定されている。
The
偏心ギア43は、リングギア42の内歯部46と噛み合う外歯部47を有し、偏心軸41に設けられた軸受48により遊星運動可能に支持されている。遊星運動とは、偏心軸心AX2まわりに自転しつつ回転軸心AX1まわりに公転する運動のことである。遊星運動時の偏心ギア43の自転速度は、回転軸37の回転速度に対して変速させられる。つまり、偏心ギア43は、モータ30が回転すると偏心軸心AX2まわりに減速して回転する。
The
出力部材44は、回転軸心AX1と同軸に設けられ、リアハウジング22に設けられた軸受49により回転可能に支持されている。伝達機構45は、偏心ギア43に形成された突起51と、出力部材44に形成され、突起51が挿入された通孔52とから構成され、偏心ギア43の偏心軸心AX2まわりの回転を出力部材44に伝達する。
The
以上のように構成されたアクチュエータ10では、コイル33の通電相が切り替えられることにより回転磁界が発生し、この回転磁界により生じる磁気的吸引力または反発力を受けてロータ34が回転する。ロータ34と共に偏心軸41が回転軸心AX1まわりに回転すると偏心ギア43が遊星運動し、ロータ34の回転に対して減速させられた偏心ギア43の回転が出力部材44から外部に出力される。
In the
(リングギア)
次に、リングギア42の詳細な構成について図1〜図4を参照して説明する。リングギア42は、複数のプレート61、62、63が積層して形成されている。プレート61、62、63は、平らな環状のプレートであって、金属製である。従来のリングギアは、比較的軟らかい材料を用いて絞り加工により形成されていた。これに対してプレート61、62、63は、上記軟らかい材料と比べて強度および耐摩耗性の高い材料を用いてせん断加工により形成される。
(Ring gear)
Next, the detailed configuration of the
リングギア42は、樹脂製のハウジング20に埋設されたインサート品である。つまり、リングギア42がハウジング20にインサート成形されている。リアハウジング22は、リングギア42がインサートされた有底筒状のハウジング部である。
The
複数のプレート61、62、63のうち一部のプレート62、63は、他のプレート61と形状が異なる異形プレートとなっている。つまり、複数のプレート61、62、63の一部の形状を任意に変更することができる。
Of the plurality of
本実施形態では、他のプレート61に挟まれたプレート62は、プレート61と比べて周方向の一部が径方向外側に凹む凹部64を有する。凹部64にはグリスが保持され、リングギア42のグリス保持性が向上する。
In the present embodiment, the
プレート63は、リアハウジング22の底部29に隣接して設けられた底側プレートである。プレート63は、内歯部46よりも径方向内側に突き出す樹脂切部65を有する。樹脂切部65は、インサート成形時に溶融樹脂が内歯部46に流れ込むことを阻止する。
The
リングギア42は、周方向の一部が径方向外側に突き出してなる回り止め突起66を有する。回り止め突起66は、内歯部46で力を受けたときリアハウジング22と係合してリングギア42の回転を防止する。
The
回り止め突起66は、複数のプレート61、62、63同士を互いに固定しているカシメ部67を有する。つまり、回り止め突起66内にかしめ形状を設けている。
The
(効果)
以上説明したように、第1実施形態では、リングギア42は、複数のプレート61、62、63が積層して形成され、樹脂製のハウジング20に埋設されたインサート品である。
(effect)
As described above, in the first embodiment, the
このようにリングギア42を複数のプレート61、62、63の積層体とすることで、部品費を低減できる。また、積層体であれば、絞り加工することなくリングギア42を成形することができるため、プレート61、62、63に強度および耐摩耗性の高い材料を用いることで、リングギア42成形後の熱処理加工が不要となる。
By forming the
さらに、リングギア42をハウジング20にインサート成形して固定することで、従来必要であったリングギア固定用の金属プレートが不要となり、部品点数および製造工数を低減できる。また、ハウジング20とリングギア42との間に別部品が介在しないため、ハウジング20とリングギア42との同軸度が向上する。
Further, by inserting and fixing the
ここで、積層体であるリングギアをハウジングに圧入して固定する比較形態について考える。このような比較形態では、圧入時にプレートがハウジング内壁に引っ掛かり、プレート間の隙間が大きくなる可能性がある。また、奥部に行くほどプレートが圧入による圧縮力を受け、プレート間で積層ずれが発生する可能性がある。これに対して、リングギア42をハウジング20にインサート成形して固定する第1実施形態によれば、上記プレート間の隙間および積層ずれが抑制され、伝達効率の低下を抑制できる。
Here, a comparative form in which the ring gear, which is a laminated body, is press-fitted into the housing and fixed to the housing will be considered. In such a comparative form, the plate may be caught on the inner wall of the housing during press fitting, and the gap between the plates may be increased. In addition, the plates are subjected to compressive force due to press-fitting toward the inner part, and there is a possibility that stacking deviation may occur between the plates. On the other hand, according to the first embodiment in which the
また、第1実施形態では、複数のプレート61、62、63のうち一部のプレート62、63は、他のプレート61と形状が異なる。これにより異形のプレート62、63に機能を付加することができる。
Further, in the first embodiment, some of the plurality of
第1実施形態では、プレート62は、プレート61と比べて周方向の一部が径方向外側に凹む凹部64を有する。凹部64は周方向において等間隔に複数設けられている。これにより凹部64にグリスを保持させることができ、リングギア42のグリス保持性が向上する。
In the first embodiment, the
第1実施形態では、リアハウジング22の底部29に隣接して設けられたプレート63は、径方向内側に突き出す樹脂切部65を有する。これによりインサート成形時に溶融樹脂が内歯部46に流れ込むことを樹脂切部65により阻止できる。
In the first embodiment, the
第1実施形態では、リングギア42は、周方向の一部が径方向外側に突き出してなる回り止め突起66を有する。これにより内歯部46で力を受けたとき回り止め突起66がリアハウジング22と係合することでリングギア42の回転を防止でき、リングギア42の耐久性が向上する。
In the first embodiment, the
第1実施形態では、回り止め突起66は、複数のプレート61、62、63同士を互いに固定しているカシメ部67を有する。回り止め突起66内にかしめ形状を設けることで、リングギア42の径方向サイズアップを抑えることができる。また、内歯部46から比較的離れた位置にカシメ部67を設けることで、内歯部46の精度低下を抑制できる。
In the first embodiment, the
[第2実施形態]
第2実施形態では、図5に示すように内歯部46の各内歯の先端には径方向外側に凹む凹曲面68が形成されている。凹曲面68は、複数のプレート61、62、63を積層するとき、例えば円柱状の治具69と係合して内歯部46の位置を決めることができる。そのため、リングギア42の各プレート61、62、63の積層ずれを抑制できる。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, as shown in FIG. 5, a concave
[他の実施形態]
他の実施形態では、内歯部の各内歯の先端に凹曲面が形成されなくてもよい。その場合、例えば内歯部の歯底にピン治具を嵌合させて内歯部の位置を決めてもよい。
[Other Embodiments]
In other embodiments, the concave curved surface may not be formed at the tip of each internal tooth of the internal tooth portion. In that case, for example, a pin jig may be fitted to the tooth bottom of the internal tooth portion to determine the position of the internal tooth portion.
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
10:回転式アクチュエータ 20:ハウジング
30:モータ 40:減速機
42:リングギア 43:偏心ギア
46:内歯部 61、62、63:プレート
AX1:回転軸心 AX2:偏心軸心
10: Rotary actuator 20: Housing 30: Motor 40: Reducer 42: Ring gear 43: Eccentric gear 46:
Claims (6)
前記減速機は、前記モータの回転軸心(AX1)と同軸に設けられたリングギア(42)と、前記回転軸心に対して偏心して設けられ、前記リングギアの内歯部(46)と噛み合い、前記モータが回転すると偏心軸心(AX2)まわりに減速して回転する偏心ギア(43)とを備え、
前記リングギアは、複数のプレート(61、62、63)が積層して形成され、樹脂製の前記ハウジングに埋設されたインサート品である回転式アクチュエータ。 A rotary actuator including a motor (30), a speed reducer (40) that decelerates and outputs the rotation of the motor, and a housing (20) that houses the motor and the speed reducer.
The speed reducer is provided with a ring gear (42) coaxially provided with the rotation axis (AX1) of the motor, and an internal tooth portion (46) of the ring gear provided eccentrically with respect to the rotation axis. It is equipped with an eccentric gear (43) that meshes and decelerates and rotates around an eccentric axis (AX2) when the motor rotates.
The ring gear is a rotary actuator which is an insert product formed by laminating a plurality of plates (61, 62, 63) and embedded in the resin housing.
前記複数のプレートのうち前記ハウジング部の底部(29)に隣接して設けられた底側プレート(63)は、径方向内側に突き出す樹脂切部(65)を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転式アクチュエータ。 The housing has a bottomed tubular housing portion (22) into which the ring gear is inserted.
Any of claims 1 to 3, wherein the bottom plate (63) provided adjacent to the bottom (29) of the housing portion among the plurality of plates has a resin cutting portion (65) protruding inward in the radial direction. The rotary actuator according to one item.
前記回り止め突起は、前記複数のプレート同士を互いに固定しているカシメ部(67)を有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の回転式アクチュエータ。 The ring gear has a detent projection (66) formed by a part of the ring gear protruding outward in the radial direction.
The rotary actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the detent projection has a caulking portion (67) for fixing the plurality of plates to each other.
Priority Applications (2)
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JP2021080961A true JP2021080961A (en) | 2021-05-27 |
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2019
- 2019-11-15 JP JP2019207010A patent/JP2021080961A/en active Pending
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2020
- 2020-11-06 WO PCT/JP2020/041533 patent/WO2021095654A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005265151A (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Denso Corp | Ring retaining device and its manufacturing method |
JP2009236265A (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Mitsuba Corp | Engine starter |
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