JP5583995B2

JP5583995B2 - Motor actuator

Info

Publication number: JP5583995B2
Application number: JP2010064265A
Authority: JP
Inventors: 裕司渡邉; 徳久竹内; 博文川野
Original assignee: Alps Electric Co Ltd; Denso Corp; Tokyo Parts Ind Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Tokyo Parts Ind Co Ltd; Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2030-03-19
Also published as: JP2011200025A

Description

本発明は、回転角検出器を備えたモータアクチュエータに関するものである。 The present invention relates to a motor actuator provided with a rotation angle detector.

例えば、自動車などの車両に用いられる空気調整装置の気流調節弁の駆動源として、電動モータにより駆動されるモータアクチュエータが知られている。
このようなモータアクチュエータは、図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示す上ケース１０１と下ケース１０２とを備え、モータ１０３の回転が伝えられる出力軸１０４が上下ケースの嵌合により挟持されている。また出力軸１０４が挿嵌され出力軸１０４の角度検出をする回転角検出器のポテンショメータ１０５が、下ケース１０２に取り付けられている。
このポテンショメータ１０５は、出力軸１０４の一端が装着される挿嵌孔を有しブラシ１０６が設けられる回転体１０７と、回転体１０７を軸支すると共に、ブラシ１０６に対向配置される抵抗体基板が設けられる非回転体１０８を有する。 For example, a motor actuator that is driven by an electric motor is known as a drive source for an airflow control valve of an air conditioner used in a vehicle such as an automobile.
Such a motor actuator includes an upper case 101 and a lower case 102 shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), and an output shaft 104 to which the rotation of the motor 103 is transmitted is held between the upper and lower cases. ing. A potentiometer 105 of a rotation angle detector that detects the angle of the output shaft 104 by inserting the output shaft 104 is attached to the lower case 102.
The potentiometer 105 includes a rotating body 107 having an insertion hole into which one end of the output shaft 104 is mounted and a brush 106 provided thereon, and a resistor substrate that supports the rotating body 107 and is disposed to face the brush 106. A non-rotating body 108 is provided.

このポテンショメータ１０５と出力軸１０４は、ポテンショメータ１０５の挿嵌孔と出力軸１０４とを完全に同一寸法にすることは不可能であり、通常、寸法差がある。このとき、例えば、出力軸１０４より挿嵌孔の方を多少大きくした場合には、それによって生じるクリアランスは、不感帯となって出力軸の角度検出の精度が低下してしまう。また、出力軸１０４より挿嵌孔の方を多少小さくして、圧入すると、クリアランスをなくして検出精度を高めることはできるが、圧入によりポテンショメータに負荷をかけつづけることになり、クラックや変形が生じる原因となり耐久性が低下してしまう。 It is impossible for the potentiometer 105 and the output shaft 104 to have the same insertion hole of the potentiometer 105 and the output shaft 104, and there is usually a dimensional difference. At this time, for example, when the insertion hole is made slightly larger than the output shaft 104, the clearance generated thereby becomes a dead zone, and the accuracy of angle detection of the output shaft decreases. In addition, if the insertion hole is slightly smaller than the output shaft 104 and press-fitted, the clearance can be eliminated and the detection accuracy can be increased, but the press-fitting keeps applying a load to the potentiometer, resulting in cracks and deformation. This will cause the durability to decrease.

このような問題点を解決するため、例えば、特許文献１では、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、ポテンショメータ１０５の挿嵌孔（装着孔）１０９を構成するＤカット形状孔に、塑性変形される半球突起１１０や突条部１１１を形成している。このような構造によれば、出力軸が挿嵌孔に挿入されると、半球突起や突条部が塑性変形され、出力軸が挿嵌孔に止着されることにより、ポテンショメータに大きな負荷をかけることなく、回転体と出力軸のクリアランスをなくして出力軸の検出精度が向上できるとされている。 In order to solve such a problem, for example, in Patent Document 1, as shown in FIGS. 13A and 13B, a D-cut shape that constitutes an insertion hole (mounting hole) 109 of the potentiometer 105. A hemispherical projection 110 and a protruding portion 111 that are plastically deformed are formed in the hole. According to such a structure, when the output shaft is inserted into the insertion hole, the hemispherical protrusion and the protruding portion are plastically deformed, and the output shaft is fixed to the insertion hole, so that a large load is applied to the potentiometer. It is said that the detection accuracy of the output shaft can be improved by eliminating the clearance between the rotating body and the output shaft.

特開２００２−２６７４３９号公報JP 2002-267439 A

しかしながら、モータアクチュエータの上下ケースに嵌合誤差があると、図１２（ｃ）に示すように出力軸１０４が傾くが、ポテンショメータの非回転体１０８は下ケース１０２に取り付けられているため移動できず、出力軸１０４に止着されている回転体１０７が移動しようと傾く。
そのため、回転体と非回転体との間に過大な側圧が加わり異常磨耗が発生すると共に、ブラシの荷重が増加し、ブラシの磨耗が促進され、耐久性が低下する。
出力軸と回転体の挿嵌孔とのクリアランスを大きくとれば、出力軸が傾いても回転体が傾かないようにできるが、角度検出精度が低下してしまう。また、上下ケースの嵌合誤差をなくすように嵌合精度を極限まで高めると、加工コストが増大してコストアップしてしまう。 However, if there is a fitting error in the upper and lower cases of the motor actuator, the output shaft 104 is inclined as shown in FIG. 12C, but the non-rotating body 108 of the potentiometer cannot be moved because it is attached to the lower case 102. The rotating body 107 fixed to the output shaft 104 is inclined to move.
Therefore, an excessive lateral pressure is applied between the rotating body and the non-rotating body, causing abnormal wear, increasing the load of the brush, promoting the wear of the brush, and reducing the durability.
If the clearance between the output shaft and the insertion hole of the rotating body is increased, the rotating body can be prevented from tilting even if the output shaft is tilted, but the angle detection accuracy is lowered. Further, if the fitting accuracy is increased to the limit so as to eliminate the fitting error between the upper and lower cases, the processing cost increases and the cost increases.

そこで本発明は、上下ケースに嵌合誤差があっても、出力軸の角度検出精度を低下させることなく、ポテンショメータの耐久性の低下を防止できるモータアクチュエータを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a motor actuator that can prevent a decrease in durability of a potentiometer without reducing the angle detection accuracy of an output shaft even if there is a fitting error in the upper and lower cases.

上記の目的を達成すべく成された本発明は、
ハウジングを構成する上下ケースと、前記ハウジング内に配置されるモータと、前記モータの回転軸に連結される減速ギヤと、上端側が前記上ケースに支持され、下端側が前記下ケースに支持され、前記減速ギヤに連結されて回転する出力軸と、前記出力軸の回転角を検出する回転角検出器を備えたモータアクチュエータであって、
前記上下ケースは、内側に立上部を有し、
前記出力軸は、断面が非円形の挿通部位を有し、
前記回転角検出器は、前記出力軸の挿通部位が挿通される装着孔を有する回転体と、前記回転体を軸支する非回転体と、前記回転体の回転により前記出力軸の回転角を検出する検出手段を備え、
前記非回転体は、前記上下ケースの立上部に挟持され、
前記装着孔の内周面もしくは前記挿通部位には、前記挿通部位が前記回転体の厚み方向の一部だけに接触するように規制するためのリブが設けられ、
前記リブは、前記回転体の装着孔に、該回転体の厚み方向の一部に全周にわたって突状に設けられているものである。 The present invention has been made in order to achieve the above Symbol purpose of,
An upper and lower case constituting a housing, a motor disposed in the housing, a reduction gear coupled to a rotating shaft of the motor, an upper end side is supported by the upper case, and a lower end side is supported by the lower case, A motor actuator comprising an output shaft connected to a reduction gear and rotating, and a rotation angle detector for detecting a rotation angle of the output shaft,
The upper and lower cases have an upright part on the inside,
The output shaft has an insertion portion with a non-circular cross section,
The rotation angle detector includes a rotating body having a mounting hole through which the insertion portion of the output shaft is inserted, a non-rotating body that pivotally supports the rotating body, and a rotation angle of the output shaft by rotation of the rotating body. A detection means for detecting,
The non-rotating body is sandwiched between the upper and lower cases;
On the inner peripheral surface of the mounting hole or the insertion portion, a rib is provided for restricting the insertion portion so as to contact only a part of the rotating body in the thickness direction.
The rib is provided on the mounting hole of the rotating body so as to protrude in a part of the thickness direction of the rotating body over the entire circumference.

本発明によれば、出力軸の傾きによる回転角検出器の回転体の傾きを抑制して耐久性の低下を防止できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fall of durability can be prevented by suppressing the inclination of the rotary body of the rotation angle detector by the inclination of an output shaft.

本発明の第１の実施形態におけるモータアクチュエータの分解斜視図を示す。The disassembled perspective view of the motor actuator in the 1st Embodiment of this invention is shown. 図２（ａ）は、図１のモータアクチュエータの上ケースを除いた完成品の上面図、図２（ｂ）は、上下ケースの嵌合誤差のない場合の図２（ａ）の切断線Ａ−Ａの断面図、図２（ｃ）は、上下ケースに嵌合誤差がある場合の図２（ａ）の切断線Ａ−Ａの断面図である。2A is a top view of the finished product excluding the upper case of the motor actuator of FIG. 1, and FIG. 2B is a cutting line A of FIG. 2A when there is no fitting error between the upper and lower cases. FIG. 2C is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2A when the upper and lower cases have a fitting error. 図３（ａ）は、図１の回転角検出器の要部を示す断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の上面図である。3A is a cross-sectional view showing the main part of the rotation angle detector of FIG. 1, and FIG. 3B is a top view of FIG. 図４（ａ）は、図３の回転角検出器の装着孔に出力軸が傾いて挿入された場合の断面図、図４（ｂ）は、図３の回転体の装着孔のリブが回転体の厚み方向の上端に形成され、出力軸が傾いて挿入された場合の断面図である。4A is a cross-sectional view when the output shaft is inserted into the mounting hole of the rotation angle detector of FIG. 3, and FIG. 4B is a rotation of the rib of the mounting hole of the rotating body of FIG. 3. It is sectional drawing when it is formed in the upper end of the thickness direction of a body and an output shaft is inclined and inserted. 図５（ａ）は、図３の装着孔のリブの基端部が装着孔の上下端縁に達するブロード形状の場合の断面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の上面図を示す。5A is a cross-sectional view in the case of a broad shape in which the base end portion of the rib of the mounting hole in FIG. 3 reaches the upper and lower ends of the mounting hole, and FIG. 5B is a top view of FIG. Indicates. 図５の回転体の装着孔に出力軸の挿通部位が傾いて挿嵌されている場合を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the case where the insertion part of an output shaft is inclined and inserted in the mounting hole of the rotary body of FIG. 図７（ａ）は、第２の実施形態における回転角検出器の要部を示す断面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）の上面図を示す。FIG. 7A is a cross-sectional view showing the main part of the rotation angle detector in the second embodiment, and FIG. 7B is a top view of FIG. 7A. 図７の回転体の装着孔に出力軸の挿通部位が傾いて挿嵌されている場合の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view when the insertion portion of the output shaft is inclined and fitted into the mounting hole of the rotating body of FIG. 7. 図９（ａ）は、第３の実施形態にかかる回転角検出器の要部を示す断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）の上面図を示す。FIG. 9A is a cross-sectional view showing the main part of the rotation angle detector according to the third embodiment, and FIG. 9B is a top view of FIG. 9A. 第４の実施形態におけるモータアクチュエータの要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the motor actuator in 4th Embodiment. 第１の実施形態におけるモータアクチュエータの回転角検出器の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the rotation angle detector of the motor actuator in 1st Embodiment. 図１２（ａ）は、本発明が解決しようとする課題を説明するための参考図であって、モータアクチュエータの上ケースを除いた完成品の上面図、図１２（ｂ）は、上下ケースの嵌合誤差のない場合の図１２（ａ）の切断線Ｆ−Ｆの断面図、図１２（ｃ）は、上下ケースに嵌合誤差があり、出力軸が所定の位置から傾いて配置される場合の図１２（ａ）の切断線Ｆ−Ｆの断面図である。FIG. 12A is a reference diagram for explaining the problem to be solved by the present invention, and is a top view of the finished product excluding the upper case of the motor actuator, and FIG. FIG. 12C is a cross-sectional view taken along the cutting line FF in FIG. 12A when there is no fitting error, and FIG. 12C shows that the upper and lower cases have a fitting error and the output shaft is inclined from a predetermined position. It is sectional drawing of the cutting line FF of Fig.12 (a) in the case. 図１３（ａ）は、従来の回転角検出器の斜視図、図１３（ｂ）は、従来の別の回転角検出器の斜視図を示す。FIG. 13A is a perspective view of a conventional rotation angle detector, and FIG. 13B is a perspective view of another conventional rotation angle detector.

以下、本発明を実施するための実施形態を図面を用いて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
図１乃至図２に示すように、本発明のモータアクチュエータ１は、自動車などの車両に用いられる空気調整装置の気流調節弁の駆動源などに用いられ、ハウジングを構成する上下ケースと、ハウジング内に配置されるモータ３１と、モータ３１の回転軸３１Ａに連結される減速ギヤと、減速ギヤと連結されて回転する出力軸４１と、出力軸４１の回転角を検出する回転角検出器５１を備えているものである。 (First embodiment)
As shown in FIGS. 1 and 2, a motor actuator 1 according to the present invention is used as a drive source of an air flow regulating valve of an air conditioning apparatus used in a vehicle such as an automobile, and includes an upper and lower case constituting a housing, A motor 31 disposed on the motor 31, a reduction gear connected to the rotation shaft 31 A of the motor 31, an output shaft 41 connected to the reduction gear and rotating, and a rotation angle detector 51 that detects the rotation angle of the output shaft 41. It is what it has.

ハウジングは、上ケース１１と下ケース１２の開口端部が互いに嵌合して所定の内部空間を有する箱状に形成される。 The housing is formed in a box shape in which the opening ends of the upper case 11 and the lower case 12 are fitted to each other and have a predetermined internal space.

モータ３１は、ハウジング内に配置される。モータ３１の回転軸３１Ａにはウォームギヤ３２が固着され、ウォームギヤ３２には減速ギヤが連結される。
本例の減速ギヤは、第１中間ギヤ３３と第２中間ギヤ３４を有し、第１中間ギヤ３３は、ウォームギヤ３２と連結され、第２中間ギヤ３４は、第１中間ギヤ３３と連結される。 The motor 31 is disposed in the housing. A worm gear 32 is fixed to the rotating shaft 31 A of the motor 31, and a reduction gear is connected to the worm gear 32.
The reduction gear of this example has a first intermediate gear 33 and a second intermediate gear 34, the first intermediate gear 33 is connected to the worm gear 32, and the second intermediate gear 34 is connected to the first intermediate gear 33. The

出力軸４１は、硬質樹脂で形成され、外周に溝を有するフランジ状の出力ギヤ４２を有し、出力ギヤ４２は第２中間ギヤ３４と連結される。 The output shaft 41 is formed of a hard resin and has a flange-shaped output gear 42 having a groove on the outer periphery. The output gear 42 is connected to the second intermediate gear 34.

出力軸の上端４３は、筒状に形成され、上ケース１１の底板に設けられたガイド孔１１Ａから突出して回転支持されると共に、筒状の内周に図示しない空気調整装置の気流調節弁の回転軸が係止される。
出力軸の下端４４は、出力軸の上端４３と同軸上にあって、下ケース１２の内底面に一体に設けられる軸受１２Ａに挿入され回転支持される。
出力軸の下端４４側には、断面が非円形の挿通部位４５が設けられている。本例では、挿通部位４５の断面はＤ形状になっている。 The upper end 43 of the output shaft is formed in a cylindrical shape and is rotatably supported by protruding from a guide hole 11A provided in the bottom plate of the upper case 11, and the air flow control valve of the air conditioner (not shown) is provided on the cylindrical inner periphery. The rotating shaft is locked.
The lower end 44 of the output shaft is coaxial with the upper end 43 of the output shaft, and is inserted into a bearing 12A provided integrally with the inner bottom surface of the lower case 12, and is rotatably supported.
An insertion portion 45 having a non-circular cross section is provided on the lower end 44 side of the output shaft. In this example, the cross section of the insertion part 45 has a D shape.

上記の構成により、モータの回転が、ウォームギヤ、減速ギヤ、出力軸を介して、空気調整装置の気流調節弁の回転軸に伝達できる。 With the configuration described above, the rotation of the motor can be transmitted to the rotation shaft of the airflow adjustment valve of the air conditioner via the worm gear, the reduction gear, and the output shaft.

本例の回転角検出器５１は、ポテンショメータから構成され、出力軸４１の挿通部位４５が挿通される装着孔５２を有する硬質樹脂製の回転体５３と、回転体５３を軸支する非回転体５４を有している。
回転体５３にはブラシ５５が設けられている。一方、非回転体５４には、ブラシ５５に摺接される図示しない抵抗体基板が設けられている。
ブラシ５５と抵抗体基板は、回転体５３の回転により出力軸４１の回転角を検出する検出手段として機能し、出力軸４１の回転角に応じた電圧信号を検出できるようになっている。 The rotation angle detector 51 of this example is composed of a potentiometer, and includes a hard resin rotating body 53 having a mounting hole 52 through which the insertion portion 45 of the output shaft 41 is inserted, and a non-rotating body that pivotally supports the rotating body 53. 54.
The rotating body 53 is provided with a brush 55. On the other hand, the non-rotating body 54 is provided with a resistor substrate (not shown) that is in sliding contact with the brush 55.
The brush 55 and the resistor substrate function as detection means for detecting the rotation angle of the output shaft 41 by the rotation of the rotating body 53, and can detect a voltage signal corresponding to the rotation angle of the output shaft 41.

本例のモータアクチュエータ１では、上下ケースは、ケースの内側に同じ高さの立上リブからなる立上部をそれぞれ３個有しており、下ケース１２の立上部１３Ａの先端は、ケース底面と平行な平坦面で形成され、上ケース１１の立上部１３Ｂの先端は、先鋭状に形成されている。
一方、ポテンショメータの非回転体５４には、上下ケースの立上部１３Ａ、１３Ｂに対応する３ケ所の部分に保持部５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃが設けられており、非回転体５４はこの保持部５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃの部分で上下ケースの立上部１３Ａ、１３Ｂによって挟持される。保持部５６Ａ、５６Ｂは、非回転体５４の左右両端側に設けられ、保持部５６Ｃは、非回転体５４の外周に設けられた腕部先端に設けられ、これらの保持部５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃは、非回転体５４の外周部分に互いに離れて配置される。 In the motor actuator 1 of this example, the upper and lower cases each have three rising portions made of rising ribs of the same height inside the case, and the tip of the rising portion 13A of the lower case 12 is connected to the bottom surface of the case. It is formed with a parallel flat surface, and the tip of the upright portion 13B of the upper case 11 is formed to be sharp.
On the other hand, the non-rotating body 54 of the potentiometer is provided with holding portions 56A, 56B, and 56C at three portions corresponding to the upright portions 13A and 13B of the upper and lower cases. The portions 56B and 56C are sandwiched between the upper and lower cases 13A and 13B. The holding portions 56A and 56B are provided at both left and right ends of the non-rotating body 54, and the holding portion 56C is provided at the tip of an arm portion provided on the outer periphery of the non-rotating body 54, and these holding portions 56A, 56B and 56C. Are arranged apart from each other in the outer peripheral portion of the non-rotating body 54.

また、本例のモータアクチュエータでは、図３に示すように、回転体５３の装着孔５２の内周面に、突状のリブ５７が設けられている。このリブ５７は、出力軸４１の挿通部位４５が回転体５３の厚み方向の一部だけに接触するように規制するためのものであり、本例では出力軸４１の挿通部位４５がリブ５７だけに接触するように、回転体５３の厚み方向の一部に全周にわたって連続した形状としている。 Further, in the motor actuator of this example, as shown in FIG. 3, a protruding rib 57 is provided on the inner peripheral surface of the mounting hole 52 of the rotating body 53. The rib 57 is for restricting the insertion portion 45 of the output shaft 41 to contact only a part of the rotating body 53 in the thickness direction. In this example, the insertion portion 45 of the output shaft 41 is only the rib 57. It is made into the shape which continued to a part of thickness direction of the rotary body 53 over the perimeter so that it may contact.

本例のモータアクチュエータを組み立てる際は、下ケース１２の所定の位置にモータ３１及び減速ギヤを配し、回転角検出器５１に出力軸４１を装着し、出力軸の下端４４を下ケース１２の軸受１２Ａに挿入すると共に、回転角検出器５１を下ケース１２の立上部１３Ａに載置した状態で、上ケース１１を下ケース１２に嵌合せしめる。なお、回転角検出器５１を下ケース１２の立上部１３Ａに載置する際は、非回転体５４の保持部５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃが立上部１３Ａに載るようにする。そして保持部５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃは、非回転体５４の外周部分に互いに離れて配置されるため、非回転体５４は、下ケース１２の立上部１３Ａに安定して載置される。 When assembling the motor actuator of this example, the motor 31 and the reduction gear are arranged at predetermined positions of the lower case 12, the output shaft 41 is attached to the rotation angle detector 51, and the lower end 44 of the output shaft is connected to the lower case 12. The upper case 11 is fitted to the lower case 12 while being inserted into the bearing 12 A and the rotation angle detector 51 is placed on the rising portion 13 A of the lower case 12. When the rotation angle detector 51 is placed on the upright portion 13A of the lower case 12, the holding portions 56A, 56B, and 56C of the non-rotating body 54 are placed on the upright portion 13A. Since the holding portions 56A, 56B, and 56C are disposed apart from each other on the outer peripheral portion of the non-rotating body 54, the non-rotating body 54 is stably placed on the rising portion 13A of the lower case 12.

上下ケースに嵌合誤差が無い場合は、図２（ｂ）に示すように、出力軸４１は傾かず、各部材は下ケース１２に配された当初の状態を維持したまま、上ケース１１が下ケース１２に嵌合される。 When there is no fitting error in the upper and lower cases, as shown in FIG. 2 (b), the output shaft 41 does not tilt, and the upper case 11 remains in the original state where the members are arranged in the lower case 12. The lower case 12 is fitted.

上下ケースに嵌合誤差が有る場合は、図２（ｃ）に示すように、出力軸が傾く。この時、従来のように回転角検出器が下ケースに予め固定されている場合には、出力軸の挿通部位と回転体の装着孔の内周面との間に十分に大きなクリアランスが無いと、出力軸と回転体との間、さらには回転体と非回転体との間に過大な側圧が加わり、出力軸の回転によってこれらの部材に異常磨耗が発生し易くなる。また、出力軸の傾きによる側圧によって回転体も傾き、ブラシの荷重が増加し、ブラシの磨耗が促進され、耐久性が低下する。 When there is a fitting error in the upper and lower cases, the output shaft is inclined as shown in FIG. At this time, when the rotation angle detector is fixed in advance to the lower case as in the prior art, there is no sufficiently large clearance between the insertion portion of the output shaft and the inner peripheral surface of the mounting hole of the rotating body. Excessive side pressure is applied between the output shaft and the rotating body, and also between the rotating body and the non-rotating body, and abnormal rotation is likely to occur in these members due to the rotation of the output shaft. Further, the rotating body is also tilted by the side pressure due to the tilt of the output shaft, the load of the brush is increased, the wear of the brush is promoted, and the durability is lowered.

一方、本例のモータアクチュエータでは、回転角検出器５１が下ケース１２に固定されておらず、回転角検出器５１を下ケース１２の立上部１３Ａに載置した状態で上ケース１１が組み付けられるため、上下ケースの嵌合時に、回転角検出器５１は、出力軸４１が傾いた分だけケース内を横方向に移動することができる。 On the other hand, in the motor actuator of this example, the rotation angle detector 51 is not fixed to the lower case 12, and the upper case 11 is assembled in a state where the rotation angle detector 51 is placed on the rising portion 13 A of the lower case 12. For this reason, when the upper and lower cases are fitted, the rotation angle detector 51 can move in the case in the lateral direction by the amount by which the output shaft 41 is inclined.

それに加え、本例のモータアクチュエータでは、出力軸４１の挿通部位４５と回転体５３との接触部位が、回転体５３の厚み方向の一部だけに形成されたリブに限定されている。このため、出力軸４１の挿通部位４５と回転体５３のリブとのクリアランスが比較的狭くても、出力軸４１は装着孔内で比較的大きく傾くことができる。つまり、従来の図１３（ａ）のようにＤ形状の直線部分に小さな突起を形成したものや、図１３（ｂ）のように回転体５３の厚み方向の全体に亘るストライプ状の突起を形成したものでは、クリアランスが狭いと出力軸４１はほとんど傾くことができないが、本例のようなリブを設けることにより、同じクリアランスでも出力軸４１は大きく傾くことができる。 In addition, in the motor actuator of this example, the contact portion between the insertion portion 45 of the output shaft 41 and the rotating body 53 is limited to a rib formed only in a part in the thickness direction of the rotating body 53. For this reason, even if the clearance between the insertion portion 45 of the output shaft 41 and the rib of the rotating body 53 is relatively narrow, the output shaft 41 can be inclined relatively large within the mounting hole. That is, a conventional method in which a small protrusion is formed on a D-shaped linear portion as shown in FIG. 13A, or a stripe-like protrusion extending in the entire thickness direction of the rotating body 53 as shown in FIG. 13B. In this case, if the clearance is narrow, the output shaft 41 can hardly be tilted. However, by providing the rib as in this example, the output shaft 41 can be largely tilted even with the same clearance.

これらのことから、本例のモータアクチュエータでは、出力軸４１の挿通部位４５と回転体５３のリブ５７とのクリアランスが狭くても、上下ケースの嵌合誤差に起因する出力軸の傾きによって各部材間に生じる側圧をほとんど無くすことができ、各部材の異常磨耗を防止することができる。また、出力軸４１が傾いても、ポテンショメータの回転体５３はほとんど傾斜せず、ブラシ荷重が増えることがない。
したがって、本例のモータアクチュエータでは、上下ケースに嵌合誤差があっても、出力軸の角度検出精度を低下させることなく、ポテンショメータの回転体の傾きを抑制でき、耐久性の低下を防止できる。 For these reasons, in the motor actuator of this example, even if the clearance between the insertion portion 45 of the output shaft 41 and the rib 57 of the rotating body 53 is narrow, each member is caused by the inclination of the output shaft due to the fitting error of the upper and lower cases. The side pressure generated between them can be almost eliminated, and abnormal wear of each member can be prevented. Further, even if the output shaft 41 is tilted, the rotating body 53 of the potentiometer is hardly tilted and the brush load does not increase.
Therefore, in the motor actuator of this example, even if there is a fitting error in the upper and lower cases, the tilt of the rotary body of the potentiometer can be suppressed without reducing the angle detection accuracy of the output shaft, and the durability can be prevented from being lowered.

本発明において、図３に示すリブ５７の高さＨ１は、想定される上下ケースの最大嵌合誤差や、回転体５３の厚みＷなどに応じて適宜設計される。より具体的には、上下ケースの最大嵌合誤差によって出力軸４１に最大の傾きが生じた場合でも、出力軸４１の挿通部位４５が装着孔内周面の上下端縁に接触せず、リブ５７だけに接触するように、リブの高さＨ１が設計される。 In the present invention, the height H1 of the rib 57 shown in FIG. 3 is appropriately designed according to the assumed maximum fitting error of the upper and lower cases, the thickness W of the rotating body 53, and the like. More specifically, even when the maximum inclination of the output shaft 41 occurs due to the maximum fitting error between the upper and lower cases, the insertion portion 45 of the output shaft 41 does not contact the upper and lower end edges of the inner peripheral surface of the mounting hole, and the rib The height H1 of the rib is designed so as to contact only 57.

また、リブ５７の形成位置は、回転体５３の厚み方向のどの位置でもかまわないが、回転体５３の厚み方向の中間部分に形成するのが特に好ましい。例えば図４に示すように、同一形状のリブで比較すると、回転体５３の厚み方向の中間部分に形成した方が（図４（ａ）参照）、回転体５３の厚み方向の端部に形成するよりも（図４（ｂ）参照）、回転体５３の傾きをより大きく許容できる。つまり、回転体５３の厚み方向の中間部分にリブを形成した方が、リブの高さを低く形成することができ、各部材の設計自由度を高めることができる。 The rib 57 may be formed at any position in the thickness direction of the rotating body 53, but it is particularly preferable that the rib 57 be formed at an intermediate portion in the thickness direction of the rotating body 53. For example, as shown in FIG. 4, when compared with ribs having the same shape, it is formed at the end of the rotating body 53 in the thickness direction (see FIG. 4A). Rather than doing this (see FIG. 4B), the tilt of the rotating body 53 can be allowed to be larger. That is, if the rib is formed at the intermediate portion in the thickness direction of the rotating body 53, the height of the rib can be reduced, and the degree of freedom in designing each member can be increased.

また、図３に示すリブ先端の幅Ｗ１は、強度的な問題がなければできるだけ狭い方が望ましい。リブ先端の幅Ｗ１が広すぎると本発明の効果が十分に得られない。このため、幅Ｗ１は、回転体５３の厚みＷの１／２以下であるのが好ましく、回転体５３の厚みＷの１／４以下であるのが特に好ましい。 Further, the width W1 of the rib tip shown in FIG. 3 is desirably as narrow as possible if there is no problem in strength. If the width W1 of the rib tip is too wide, the effect of the present invention cannot be obtained sufficiently. For this reason, the width W1 is preferably 1/2 or less of the thickness W of the rotating body 53, and particularly preferably 1/4 or less of the thickness W of the rotating body 53.

リブの断面形状は図３のような形態に限定されるものではなく、例えば図５のようにリブの基端部が装着孔５２の上下端縁に達するブロードな形状のものでも適用できる。図５のような形態の場合、リブの傾斜角度αは、上下ケースの最大嵌合誤差によって出力軸に生じる最大の傾き角度βよりも大きく設計される（図６参照）。これにより、出力軸４１の挿通部位４５がリブの傾斜面５３Ａに当接せず、各部材間に生じる側圧をほとんど無くすことができる。 The cross-sectional shape of the rib is not limited to the form as shown in FIG. 3, and for example, a broad shape in which the base end portion of the rib reaches the upper and lower edges of the mounting hole 52 as shown in FIG. In the case of the configuration as shown in FIG. 5, the rib inclination angle α is designed to be larger than the maximum inclination angle β generated in the output shaft due to the maximum fitting error of the upper and lower cases (see FIG. 6). Thereby, the insertion part 45 of the output shaft 41 does not contact | abut to the inclined surface 53A of a rib, and the side pressure produced between each member can be almost eliminated.

リブが形成する開口部分は、出力軸４１の挿通部位４５の断面形状と略同一に形成されるのが好ましい。本例のように、挿通部位４５の断面がＤ形状の場合には、リブが形成する開口部分の形状もＤ形状にすることにより、クリアランスを最小限にして、出力軸４１の検出精度を最大限に高めることができる。 The opening formed by the rib is preferably formed to have substantially the same cross-sectional shape as the insertion portion 45 of the output shaft 41. When the cross section of the insertion portion 45 is D-shaped as in this example, the shape of the opening formed by the rib is also D-shaped to minimize the clearance and maximize the detection accuracy of the output shaft 41. Can be increased to the limit.

このように、本実施形態では、出力軸の挿通部位と回転体のリブとのクリアランスが狭くても、上下ケースの嵌合誤差に起因する出力軸の傾きによって各部材間に生じる側圧をほとんど無くすことができ、また、出力軸が傾いても、ポテンショメータの回転体はほとんど傾斜せず、ブラシ荷重が増えることがない。このため、出力軸の角度検出精度を低下させることなく、回転角検出器の耐久性の低下を防止できる。 Thus, in this embodiment, even if the clearance between the insertion portion of the output shaft and the rib of the rotating body is narrow, the side pressure generated between the members due to the inclination of the output shaft due to the fitting error of the upper and lower cases is almost eliminated. In addition, even if the output shaft is tilted, the rotating body of the potentiometer is hardly tilted and the brush load does not increase. For this reason, it is possible to prevent a decrease in the durability of the rotation angle detector without reducing the angle detection accuracy of the output shaft.

（第２の実施形態）
図７（ａ）は、第２の実施形態にかかる回転角検出器の要部を示す断面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）の上面図を示す。
図８は、図７の回転体の装着孔に出力軸の挿通部位が傾いて挿嵌されている場合の断面図である。
図７、図８において第１の実施形態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。
本実施形態において第１の実施形態と異なる点は、突状のリブ６０の先端が半球状突起である点である。この実施形態であれば、突状のリブ６０の内径が出力軸４１の挿通部位４５の外径より若干小さく形成され、出力軸４１の挿通部位４５が突状のリブ６０に軽圧入されても、リブの先端が半球状突起であるため、出力軸の傾きに伴ってポテンショメータの回転体はほとんど傾斜することがない。よって、回転体を回転支持する非回転体内周に過大な側圧が加わるのをさらに効果的に低減できると共に、回転角検出器のブラシ荷重が増えることがないため、耐久性の低下が防止できる。 (Second Embodiment)
Fig.7 (a) is sectional drawing which shows the principal part of the rotation angle detector concerning 2nd Embodiment, FIG.7 (b) shows the top view of Fig.7 (a).
FIG. 8 is a cross-sectional view when the insertion portion of the output shaft is inclined and fitted into the mounting hole of the rotating body of FIG.
7 and 8, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
The present embodiment is different from the first embodiment in that the tip of the protruding rib 60 is a hemispherical protrusion. In this embodiment, the inner diameter of the protruding rib 60 is slightly smaller than the outer diameter of the insertion portion 45 of the output shaft 41, and the insertion portion 45 of the output shaft 41 is lightly press-fitted into the protruding rib 60. Since the tip of the rib is a hemispherical projection, the rotating body of the potentiometer hardly tilts with the tilt of the output shaft. Therefore, it is possible to more effectively reduce the application of excessive lateral pressure to the periphery of the non-rotating body that supports the rotating body, and the brush load of the rotation angle detector does not increase, thereby preventing a decrease in durability.

（第３の実施形態）
図９（ａ）は、第３の実施形態にかかる回転角検出器の要部を示す断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）の上面図を示す。
図９において第１の実施形態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。
本実施形態において第１の実施形態と異なる点は、回転体５３の装着孔５２は断面がＤ形状に形成され、Ｄ形状を対称に２等分する線７５により分割される左平坦部７１、右平坦部７２、左湾曲部７３、右湾曲部７４に、突状のリブ５８がそれぞれ少なくとも１個設けられ、この突状のリブ５８は回転体５３の厚み方向の一部に、当該厚み方向と直交する同一平面上に位置するように設けられている点である。この突状のリブ５８は、少なくとも隣接する二つが連続して設けられてもよい。 (Third embodiment)
FIG. 9A is a cross-sectional view showing the main part of the rotation angle detector according to the third embodiment, and FIG. 9B is a top view of FIG. 9A.
In FIG. 9, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
In this embodiment, the difference from the first embodiment is that the mounting hole 52 of the rotating body 53 has a cross section formed in a D shape, and a left flat portion 71 divided by a line 75 that bisects the D shape symmetrically. At least one protruding rib 58 is provided on each of the right flat portion 72, the left bending portion 73, and the right bending portion 74, and the protruding rib 58 is formed in a part of the thickness direction of the rotating body 53 in the thickness direction. It is a point provided so that it may be located on the same plane orthogonal to. At least two adjacent ribs 58 may be provided continuously.

この実施形態であっても、出力軸の傾きによる回転角検出器の回転体の傾きを抑制できることにより、回転体を回転支持する非回転体内周に過大な側圧が加わるのを効果的に低減できると共に、ブラシと抵抗体基板との間に所定のクリアランスが確保でき回転角検出器のブラシ荷重が増えることがないため、耐久性の低下が防止できる。 Even in this embodiment, by suppressing the inclination of the rotating body of the rotation angle detector due to the inclination of the output shaft, it is possible to effectively reduce the application of excessive lateral pressure to the periphery of the non-rotating body that supports the rotating body. In addition, since a predetermined clearance can be secured between the brush and the resistor substrate and the brush load of the rotation angle detector does not increase, it is possible to prevent a decrease in durability.

（第４の実施形態）
図１０は、第４の実施形態にかかるモータアクチュエータの要部を示す断面図である。
図１０において第１の実施形態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。
本実施形態において第１の実施形態と異なる点は、回転体５３の装着孔５２内周と対向する出力軸４１の挿通部位４５には、出力軸４１の軸方向の一部に全周にわたって突状のリブ５９が設けられる点である。
この実施形態であっても、第１の実施形態と同様の効果を得られる。 (Fourth embodiment)
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the main parts of the motor actuator according to the fourth embodiment.
In FIG. 10, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
The present embodiment is different from the first embodiment in that the insertion portion 45 of the output shaft 41 facing the inner periphery of the mounting hole 52 of the rotating body 53 protrudes partly in the axial direction of the output shaft 41 over the entire circumference. The point which is provided with the shape-like rib 59 is.
Even in this embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

（変形例）
図１１は、第１の実施形態にかかるモータアクチュエータの回転角検出器の変形例について説明する。
本変形例において上述の第１の実施形態と異なる点は、上述の説明では回転角検出器はポテンショメータであったが、この変形例の回転角検出器８１は、導電部と絶縁部が所定の間隔をおいて配置された図示しないプレート部が設けられ出力軸４１と一体に回転する回転体８２と、このプレート部と対向するブラシ８３が設けられ回転体８２を軸支する非回転体８４と、回転体８２の回転により出力軸４１の回転角を検出する検出手段を備えるパルスセンサとなる点である。
このパルスセンサにおいても、上述と同様な効果を有する。 (Modification)
FIG. 11 illustrates a modification of the rotation angle detector of the motor actuator according to the first embodiment.
In this modification, the difference from the first embodiment described above is that the rotation angle detector is a potentiometer in the above description, but the rotation angle detector 81 of this modification has a predetermined conductive portion and insulating portion. A rotating body 82 provided with a plate portion (not shown) arranged at an interval and rotating integrally with the output shaft 41, and a non-rotating body 84 provided with a brush 83 facing the plate portion and supporting the rotating body 82, This is a point that becomes a pulse sensor including detection means for detecting the rotation angle of the output shaft 41 by the rotation of the rotating body 82.
This pulse sensor also has the same effect as described above.

なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、立上部、突状のリブ、回転体の装着孔などに関し、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention, for example, with respect to the upright portion, the protruding rib, and the mounting hole of the rotating body. Needless to say.

１モータアクチュエータ
１１上ケース
１１Ａガイド孔
１２下ケース
１２Ａ軸受
１３Ａ立上部
１３Ｂ立上部
３１モータ
３１Ａ回転軸
３２ウォームギヤ
３３第１中間ギヤ
３４第２中間ギヤ
４１出力軸
４２出力ギヤ
４３出力軸の上端
４４出力軸の下端
４５挿通部位
５１回転角検出器
５２装着孔
５３回転体
５３Ａ傾斜面
５４非回転体
５５ブラシ
５６Ａ保持部
５６Ｂ保持部
５６Ｃ保持部
５７突状のリブ
５８突状のリブ
５９突状のリブ
６０突状のリブ
７１左平坦部
７２右平坦部
７３左湾曲部
７４右湾曲部
７５２等分する線
８１回転角検出器
８２回転体
８３ブラシ
８４非回転体
Ｈ１リブの高さ
Ｗ回転体の厚み
Ｗ１リブ先端の幅
α リブの傾斜角度
β 出力軸の生じる最大の傾き角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor actuator 11 Upper case 11A Guide hole 12 Lower case 12A Bearing 13A Upright part 13B Upright part 31 Motor 31A Rotating shaft 32 Worm gear 33 First intermediate gear 34 Second intermediate gear 41 Output shaft 42 Output gear 43 Upper end of output shaft 44 Output Lower end of shaft 45 Insertion part 51 Rotation angle detector 52 Mounting hole 53 Rotating body 53A Inclined surface 54 Non-rotating body 55 Brush 56A Holding part 56B Holding part 56C Holding part 57 Projecting rib 58 Projecting rib 59 Projecting rib 60 Projecting rib 71 Left flat part 72 Right flat part 73 Left curved part 74 Right curved part 75 Divided line 81 Rotating angle detector 82 Rotating body 83 Brush 84 Non-rotating body H1 Rib height W Rotating body Thickness W1 Rib tip width α Rib tilt angle β Maximum tilt angle generated by the output shaft

Claims

ハウジングを構成する上下ケースと、前記ハウジング内に配置されるモータと、前記モータの回転軸に連結される減速ギヤと、上端側が前記上ケースに支持され、下端側が前記下ケースに支持され、前記減速ギヤに連結されて回転する出力軸と、前記出力軸の回転角を検出する回転角検出器を備えたモータアクチュエータであって、An upper and lower case constituting a housing, a motor disposed in the housing, a reduction gear coupled to a rotating shaft of the motor, an upper end side is supported by the upper case, and a lower end side is supported by the lower case, A motor actuator comprising an output shaft connected to a reduction gear and rotating, and a rotation angle detector for detecting a rotation angle of the output shaft,
前記上下ケースは、内側に立上部を有し、The upper and lower cases have an upright part on the inside,
前記出力軸は、断面が非円形の挿通部位を有し、The output shaft has an insertion portion with a non-circular cross section,
前記回転角検出器は、前記出力軸の挿通部位が挿通される装着孔を有する回転体と、前記回転体を軸支する非回転体と、前記回転体の回転により前記出力軸の回転角を検出する検出手段を備え、The rotation angle detector includes a rotating body having a mounting hole through which the insertion portion of the output shaft is inserted, a non-rotating body that pivotally supports the rotating body, and a rotation angle of the output shaft by rotation of the rotating body. A detection means for detecting,
前記非回転体は、前記上下ケースの立上部に挟持され、The non-rotating body is sandwiched between the upper and lower cases;
前記装着孔の内周面もしくは前記挿通部位には、前記挿通部位が前記回転体の厚み方向の一部だけに接触するように規制するためのリブが設けられ、On the inner peripheral surface of the mounting hole or the insertion portion, a rib is provided for restricting the insertion portion so as to contact only a part of the rotating body in the thickness direction.
前記リブは、前記回転体の装着孔に、該回転体の厚み方向の一部に全周にわたって突状に設けられていることを特徴とするモータアクチュエータ。The motor actuator according to claim 1, wherein the rib is provided in a projecting shape in a part of the rotating body in a thickness direction of the mounting body in the thickness direction of the rotating body.