JP5694884B2 - アクチュエータ及び車両用ヘッドランプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヨークハウジングを有するモータを駆動源として出力軸を駆動させるアクチュエータに関するものである。

車両用ヘッドランプ装置等に用いられるアクチュエータは、駆動源としてモータを備える。この種のモータ、例えばステッピングモータでは、駆動時におけるステータへの駆動電流の切り替え（変動）に起因した電磁ノイズ（ラジオノイズ）の発生が懸念されるため、そのステータを収容するヨークハウジングを接地し、外部への電磁ノイズの漏れを低減するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。

特開２０１１−７８２７９号公報

しかしながら、上記特許文献１のモータでは、ヨークハウジングと別体で設けたアース端子（アースプレート）が締結ネジによりヨークハウジングに連結されているため、アース端子や締結ネジというように部品点数が増加することが問題であった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、接地構造を少ない部品点数で構成することができるアクチュエータ及びそれを用いた車両用ヘッドランプ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ヨークハウジングを有するモータを備え、前記ヨークハウジングがアース端子を介してグランドに接続されるアクチュエータであって、前記アース端子は、前記ヨークハウジングに一体形成され、前記ヨークハウジングには、アクチュエータハウジングに対して前記モータを固定するための固定部を有し、前記固定部は、前記アース端子を兼用し、前記グランドに対する接続と前記アクチュエータハウジングに対する固定とが行われたことをその要旨とする。

この発明では、アクチュエータに備えられるモータは、アース端子を介してヨークハウジングがグランドに接続されるとともに、そのアース端子がヨークハウジングに対して一体形成される。これにより、外部への電磁ノイズの漏れを低減するためにヨークハウジングをグランドに接続する接地構造を少ない部品点数で構成することができる。

また、アクチュエータハウジングに対してモータを固定するために設けられるヨークハウジングの固定部がアース端子を兼用し、グランドに対する接続とアクチュエータハウジングに対する固定が行われる。これにより、固定部とアース端子とを個別に備える態様と比べて、簡易な構成とすることができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアクチュエータにおいて、前記モータの駆動を制御する制御回路を有する制御基板を備えるものであり、前記アース端子は、前記制御基板上のグランド電位に接続されたことをその要旨とする。

この発明では、モータのヨークハウジングのアース端子は、アクチュエータに備えられる制御基板上のグランド電位に接続される。これにより、接地構造が簡易な構成にて実現可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のアクチュエータにおいて、前記制御基板には、前記グランド電位であるグランドパターンが備えられ、前記アース端子は、前記グランドパターンに接続されたことをその要旨とする。

この発明では、制御基板上にグランドパターンが備えられることで、アース端子を制御基板を通じて容易にグランドに接続することができる。
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のアクチュエータにおいて、前記制御基板には、前記グランド電位とされたターミナル部材が備えられ、前記アース端子は、二股状の挟持部の挟持により前記ターミナル部材との接続が行われたことをその要旨とする。

この発明では、制御基板に設けられグランド電位とされたターミナル部材を、アース端子に設けた二股状の挟持部にて挟持することにより、アース端子とターミナル部材とが接続される。これにより、アース端子を制御基板上のターミナル部材を通じて容易且つ確実にグランドに接続することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載のアクチュエータにおいて、前記アース端子は、前記制御基板のグランドパターンに半田付けにて接続されたことをその要旨とする。
この発明では、アース端子が制御基板のグランドパターンに半田付けにて接続されることにより、アース端子のグランドパターンとの接続が確実で、接続部分の電気抵抗を小さくすることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項３に記載のアクチュエータにおいて、前記アース端子は、係合部を有し、その係合部が前記制御基板とスナップフィット結合して前記グランドパターンに接続されたことをその要旨とする。

この発明では、アース端子の係合部が制御基板とスナップフィット結合することで、アース端子が制御基板上のグランドパターンに接続される。これにより、アース端子のグランドパターンとの接続を容易且つ確実に行うことができる。

請求項７に記載の発明は、請求項３に記載のアクチュエータにおいて、前記制御基板は、表裏を貫通する貫通孔が形成され、前記アース端子は、先端に設けた分岐部が前記貫通孔に挿入され、分岐部の一部が前記グランドパターンに弾性接触したことをその要旨とする。

この発明では、アース端子は、先端に設けた分岐部が制御基板の貫通孔に挿入され、分岐部の一部がグランドパターンに弾性接触される。これにより、アース端子のグランドパターンとの接続を容易且つ確実に行うことができる。

請求項８に記載の発明は、請求項３に記載のアクチュエータにおいて、前記制御基板は、表裏を貫通する貫通孔が形成され、前記アース端子は、先端に設けた分岐部が前記貫通孔に挿入され、分岐部が割りかしめされることで前記グランドパターンに接触したことをその要旨とする。

この発明では、アース端子は、先端に設けた分岐部が制御基板の貫通孔に挿入され、分岐部が割りかしめされることでグランドパターンに接触する。これにより、アース端子のグランドパターンとの接続が容易且つ確実に行うことができる。

請求項９に記載の発明は、アクチュエータの駆動に基づいてヘッドランプが回動する車両用ヘッドランプ装置であって、前記アクチュエータには、請求項１〜８のいずれか１項に記載のアクチュエータが用いられたことをその要旨とする。

この発明では、接地構造を少ない部品点数で構成可能なアクチュエータが用いられることで、車両用ヘッドランプ装置の部品点数の低減にも寄与することができる。

本発明によれば、接地構造を少ない部品点数で構成することができるアクチュエータ及びそれを用いた車両用ヘッドランプ装置を提供することができる。

車両用ヘッドランプ装置を搭載した車両の斜視図である。 車両用ヘッドランプ装置の断面図である。 アクチュエータを示す断面図（図４におけるＡ−Ａ線断面図）である。 下部ケースを外した状態のアクチュエータを示す底面図である。 別の形態のアクチュエータの部分拡大断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、別の形態のアクチュエータの部分拡大断面図である。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両１の進行方向前端部には、一対の車両用ヘッドランプ装置２が備えられている。図２に示すように、各車両用ヘッドランプ装置２の筐体３内には、左右方向に回動可能に支持されるヘッドランプ４と、該ヘッドランプ４を回動させるためのアクチュエータ５とが収容されている。また、各車両用ヘッドランプ装置２は車載ＬＡＮ（図示略）に接続されており、アクチュエータ５はＡＦＳ（Adaptive Front Lighting System）−ＥＣＵ６からシリアル通信にて所定制御周期で送信されるヘッドランプ４の目標位置信号に基づいて制御されている。車両用ヘッドランプ装置２は、その目標位置信号に基づいた所定の指令パルス信号を決定するアクチュエータ５内に収容した制御回路５２（図４参照）の制御に基づいて、ヘッドランプ４の光軸をステアリング操作に連動させて左右方向に動作させるようになっている。

図３及び図４に示すように、アクチュエータ５は、扁平四角箱形状をなす下部ケース１０及び上部ケース１１とからなるアクチュエータハウジング１２内に減速機構２０が収容されるとともに、上部ケース１１の長手方向一側の外側面に所謂ブラシレスモータのステッピングモータ３１が取り付けられ、該モータ３１と減速機構２０とが駆動連結されている。また、アクチュエータ５は、上部ケース１１の内側（ハウジング１２内）に制御基板５１が収容されている。制御基板５１は、板状をなし、該制御基板５１上には上記した制御回路５２が搭載されている。

ステッピングモータ３１のヨークハウジング３２は筒状部３３を有する有底筒状をなし、該ヨークハウジング３２にはステッピングモータ３１を上部ケース１１に固定するための固定部３５〜３７が軸方向に板状に延設（一体形成）されている。固定部３５〜３７は、筒状部３３に周方向に所定の間隔で形成されている。固定部３５〜３７を含むヨークハウジング３２は、例えば金属部材のプレス加工にて形成されている。上部ケース１１には、固定部３５〜３７の位置に応じて軸方向に貫通する貫通孔１１ａ〜１１ｃが形成されている。固定部３６及び固定部３７については（図４参照）、各貫通孔１１ｂ，１１ｃを通ってその先端部３６ａ，３７ａが抜け出し不能に折り曲げられてかしめられ、上部ケース１１の所定部分にそれぞれかしめ固定されている。

固定部３５は、制御基板５１と重なる位置に設定されているため（図３参照）、該固定部３５が挿通される貫通孔１１ａの位置に応じて制御基板５１にその表裏を貫通する貫通孔５１ａが形成されている。固定部３５は、貫通孔１１ａ，５１ａを通ってその先端部３５ａが抜け出し不能に折り曲げられてかしめられ、先端部３５ａと上部ケース１１との間に制御基板５１を挟んで上部ケース１１にかしめ固定されている。このようにしてステッピングモータ３１は、固定部３５〜３７によりヨークハウジング３２の開口部を上部ケース１１の外側面に当接させて取り付けられている。

制御基板５１上には、例えば車体アース（図示略）に電気的に接続されてグランド電位となるグランドパターン５３が形成されている。また、制御基板５１上には、板状の金属部材からなるターミナル５４が設けられ、該ターミナル５４の基端部５４ａはグランドパターン５３に接続されている。

固定部３５の先端部３５ａには、ターミナル５４の先端部５４ｂの形状に合わせて二股状に分岐した挟持部３５ｂが形成されている。固定部３５とターミナル５４とは、ターミナル５４の先端部５４ｂを固定部３５の先端部３５ａの挟持部３５ｂ間に挿入してその先端部３５ａの幅方向内側（図４の拡大図に示す矢印方向）に変形してかしめ固定することにより、互いに接続されている。従って、ヨークハウジング３２は、固定部３５及びターミナル５４を介してグランドパターン５３に電気的に接続されることで、グランド電位とされる。

ヨークハウジング３２内には、２段構造をなす円環状のステータ３８が固定されている。ステータ３８は、各段それぞれに一対のステータコア３９を有し、各段それぞれのステータコア３９に対してコイル４０が装着されている。各ステータコア３９には、径方向内側に複数のクローポール３９ａが備えられている。尚、ステータ３８の１段目と２段目とは、各段のクローポール３９ａが周方向に半ピッチ分ずらして配置されている。ステータ３８の内側にはクローポール３９ａに対向するように外周面にマグネット４１を有するロータ４２が収容され、該ロータ４２の回転軸４３が軸線Ｌを中心にヨークハウジング３２及び上部ケース１１に対して回転可能に支持されている。回転軸４３の先端部分は上部ケース１１を貫通してハウジング１２内に突出し、その突出した先端部に駆動ギヤ２１が取り付けられている。

ハウジング１２内に収容される減速機構２０は、平歯車よりなる３つの減速ギヤ２２〜２４と出力ギヤ２５とを備え、該ハウジング１２の長手方向他方側に向けて並設されそれぞれ回転可能に支持されている。ステッピングモータ３１の回転軸４３に取着された駆動ギヤ２１は、３つの減速ギヤ２２〜２４のギヤ列入力側の減速ギヤ２２と噛合し、出力ギヤ２５は、そのギヤ列出力側の減速ギヤ２４と噛合している。これにより、ステッピングモータ３１の回転軸４３の回転が減速され出力ギヤ２５の所定角度の回動に変換されている。出力ギヤ２５は出力軸２６を有し、該出力軸２６はヘッドランプ４と駆動連結されている。そして、出力軸２６の所定角度の回動にて、ヘッドランプ４が車両１の左右方向に回動するようになっている。

上記のように構成された車両用ヘッドランプ装置２は、制御回路５２が前記ＥＣＵ６から所定制御周期で送信された目標位置信号に基づいて所定の指令パルス信号を決定する。次いで、制御回路５２は、指令パルス信号に基づいて駆動パルス（駆動電流）を生成し、該駆動パルスをステッピングモータ３１に出力してモータ３１を回転駆動させる。そして、このようなステッピングモータ３１の回転駆動によりアクチュエータ５の出力軸２６が回動することにより、ヘッドランプ４がステアリング操作に連動、即ち車両１の操舵方向に追従するように同方向に回動されるようになっている。

また図３に示すように、ステッピングモータ３１は、ヨークハウジング３２に設けられた固定部３５が制御基板５１上に形成されたグランドパターン５３に電気的に接続されている。従って、駆動時におけるステータ３８への駆動電流の切り替え（変動）に起因した電磁ノイズ（ラジオノイズ）がヨークハウジング３２（ステッピングモータ３１）の外部に漏れるのを抑制できる。この場合、固定部３５はヨークハウジング３２に一体に設けられることから、外部への電磁ノイズの漏れを低減するためにヨークハウジング３２をグランドに接続する構造を少ない部品点数で構成するものである。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）本実施形態のアクチュエータ５に備えられるステッピングモータ３１は、固定部（アース端子）３５を介してヨークハウジング３２が制御基板５１上のターミナル５４（グランドパターン５３）に接続されるとともに、その固定部３５がヨークハウジング３２に一体形成されている。これにより、外部への電磁ノイズの漏れを低減するためにヨークハウジング３２をグランドに接続する接地構造を少ない部品点数で構成することができる。また、このような接地構造を少ない部品点数で構成可能なアクチュエータ５を車両用ヘッドランプ装置２に用いることで、該車両用ヘッドランプ装置２の部品点数の低減にも寄与することができる。

（２）アース端子として用いる固定部３５は、アクチュエータ５に備えられる制御基板５１上のグランドパターン５３に電気的に接続されている。これにより、接地構造を簡易な構成にて実現することができる。

（３）ハウジング１２に対してステッピングモータ３１を固定するために設けられるヨークハウジング３２の固定部３５がアース端子を兼用し、グランドに対する接続とハウジング１２に対する固定が行われる。これにより、固定部３５とアース端子とを個別に備える態様と比べて、簡易な構成とすることができる。

（４）制御基板５１上には、グランドパターン５３が形成されおり、固定部３５を制御基板５１を通じて容易にグランドに接続することができる。
（５）制御基板５１上には、基端部５４ａがグランドパターン５３に接続されグランド電位とされたターミナル５４が設けられている。固定部３５の先端部３５ａには、ターミナル５４の先端部５４ｂの形状に合わせて二股状に分岐した挟持部３５ｂが形成されている。そして、ターミナル５４の先端部５４ｂを、固定部３５の挟持部３５ｂにて挟持することにより、固定部３５とターミナル５４とが接続されている。これにより、固定部３５を制御基板５１上のターミナル５４を通じて容易且つ確実にグランドに接続することができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、固定部３５を制御基板５１上のターミナル５４（グランドパターン５３）に接続したが、グランドと接続可能な他の部材に接続してもよい。

・上記実施形態では、固定部３５をアース端子と兼用したが、固定部３５とアース端子とを個別に備える態様としてもよい。
・上記実施形態では、固定部３５の先端部３５ａを制御基板５１（上部ケース１１）に対してかしめて電気的に接続したが、接続態様はこれに限定されない。

例えば図５に示すように、ヨークハウジング３２に設けた接続用端子５５を制御基板５１上のグランドパターン５３に半田付けしてもよい。この場合、接続用端子５５の先端部５５ａは、接続用端子５５の位置に応じて形成された上部ケース１１の貫通孔１１ａ及び制御基板５１の貫通孔５１ａを通って、制御基板５１上のグランドパターン５３と半田付けされ、半田部５６にて電気的接続が図られる。このようにすると、接続用端子（アース端子）５５のグランドパターン５３との接続が確実で、接続部分の電気抵抗を小さくすることができる。尚、この接続用端子５５は、接地のためだけでもよく、また固定の機能を有していてもよい。

また、例えば図６（ａ）に示すように、接続用端子５５の先端部５５ａに制御基板５１のグランドパターン５３が形成された面に沿った方向に屈曲した係合部５５ｂを形成してもよい。そして、接続用端子５５が貫通孔１１ａ，５１ａに挿入され、係合部５５ｂと、制御基板５１との所謂スナップフィット結合により、先端部５５ａをグランドパターン５３に接続（係合）させる。このようにすると、接続用端子５５のグランドパターン５３との接続を容易且つ確実に行うことができる。尚、この構成では、接続用端子５５が撓むことが可能なため、モータ３１の駆動時に生じる振動が吸収されて接続用端子５５とグランドパターン５３との接続を維持できる。

また、例えば図６（ｂ）に示すように、接続用端子５５の先端部５５ａに二股状の分岐部５５ｃを形成し、貫通孔５１ａへの挿入とともに、分岐部５５ｃの先端部分の外側面をグランドパターン５３と弾性接触（接続）させ、接続用端子５５の接続を行ってもよい。このような構成としても、上記図６（ａ）の構成と同様の効果を得ることができる。

また、例えば図６（ｃ）に示すように、二股状の分岐部５５ｃを先端部５５ａに形成し、貫通孔５１ａに貫通させて互いに離間する方向に向かって折り曲げて（割りかしめ）、接続用端子５５の接続を行ってもよい。このような構成としても、上記図６（ａ）の構成と同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態では制御基板５１の固定態様に特に言及していないが、例えば上部ケース１１に突起を設けて、該突起先端部分の熱かしめにより制御基板５１を上部ケース１１に固定してもよい。

・上記実施形態では、駆動源としてステッピングモータ３１を用いたが、ブラシ付きモータ、ブラシレスモータ等のその他のモータに変更してもよい。

２…車両用ヘッドランプ装置、４…ヘッドランプ、５…アクチュエータ、１０…下部ケース（アクチュエータハウジング）、１１…上部ケース（アクチュエータハウジング）、１２…アクチュエータハウジング、３１…ステッピングモータ（モータ）、３２…ヨークハウジング、３５…固定部（アース端子）、３５ｂ…挟持部、５１…制御基板、５１ａ…貫通孔、５２…制御回路、５３…グランドパターン、５４…ターミナル（ターミナル部材）、５５…接続用端子（アース端子）、５５ｂ…係合部、５５ｃ…分岐部。

Claims (9)

1. ヨークハウジングを有するモータを備え、前記ヨークハウジングがアース端子を介してグランドに接続されるアクチュエータであって、
   前記アース端子は、前記ヨークハウジングに一体形成され、
   前記ヨークハウジングには、アクチュエータハウジングに対して前記モータを固定するための固定部を有し、
   前記固定部は、前記アース端子を兼用し、前記グランドに対する接続と前記アクチュエータハウジングに対する固定とが行われたことを特徴とするアクチュエータ。
2. 請求項１に記載のアクチュエータにおいて、
   前記モータの駆動を制御する制御回路を有する制御基板を備えるものであり、
   前記アース端子は、前記制御基板上のグランド電位に接続されたことを特徴とするアクチュエータ。
3. 請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
   前記制御基板には、前記グランド電位であるグランドパターンが備えられ、
   前記アース端子は、前記グランドパターンに接続されたことを特徴とするアクチュエータ。
4. 請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
   前記制御基板には、前記グランド電位とされたターミナル部材が備えられ、
   前記アース端子は、二股状の挟持部の挟持により前記ターミナル部材との接続が行われたことを特徴とするアクチュエータ。
5. 請求項３に記載のアクチュエータにおいて、
   前記アース端子は、前記制御基板のグランドパターンに半田付けにて接続されたことを特徴とするアクチュエータ。
6. 請求項３に記載のアクチュエータにおいて、
   前記アース端子は、係合部を有し、その係合部が前記制御基板とスナップフィット結合して前記グランドパターンに接続されたことを特徴とするアクチュエータ。
7. 請求項３に記載のアクチュエータにおいて、
   前記制御基板は、表裏を貫通する貫通孔が形成され、
   前記アース端子は、先端に設けた分岐部が前記貫通孔に挿入され、分岐部の一部が前記グランドパターンに弾性接触したことを特徴とするアクチュエータ。
8. 請求項３に記載のアクチュエータにおいて、
   前記制御基板は、表裏を貫通する貫通孔が形成され、
   前記アース端子は、先端に設けた分岐部が前記貫通孔に挿入され、分岐部が割りかしめされることで前記グランドパターンに接触したことを特徴とするアクチュエータ。
9. アクチュエータの駆動に基づいてヘッドランプが回動する車両用ヘッドランプ装置であって、
   前記アクチュエータには、請求項１〜８のいずれか１項に記載のアクチュエータが用いられていることを特徴とする車両用ヘッドランプ装置。

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