JP5953221B2 - アクチュエータ - Google Patents
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Description
アクチュエータは、駆動機構が収容された樹脂製のハウジングを有しており、このハウジングから突出したロックピンが進退自在となっている。
ハウジングは、車体の充電口の壁部の内面に取り付けられており、ロックピンは充電口の壁部の挿通穴を通じて外側に突出している。
なお、カムの仮想移動領域と第一ギヤとが干渉した状態とは、カムの仮想移動領域の外周縁部と第一ギヤの外周縁部とが接触した状態を含んでいる。
本実施形態のアクチュエータ10は、図1に示すように、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両1の充電口2aに装備されるロック機構5を構成するものである。ロック機構5は、車両1に搭載された蓄電池(図示せず)を充電するときに、受電コネクタ3から充電コネクタ4が外れるのを防ぐものである。
ハウジング20は、充電口2aの壁部2bの車内側に配置されている。ロックピン50は、ハウジング20に対して前後方向に進退自在であり、壁部2bに形成された挿通穴を通じて充電口2a内に突出している。
底部33は、平面視で略四角形に形成されている(図4参照)。底部33の右後部には、雄コネクタ35が下方に向けて突出している。雄コネクタ35には、駆動機構に電力を供給するための雌コネクタ(図示せず)が装着される。雌コネクタは、車両1(図1参照)に搭載された制御装置(図示せず)に電気的に接続される。
ハウジングロア30の下面には、受電コネクタ3(図1参照)に取り付けられる左右二つのハウジング支持部36bが形成されている。
ハウジングアッパー40の外周縁部は、ハウジングロア30の開口縁部37に係合されるとともに、ホットメルト等の接着材によって開口縁部37に接着される。
また、ハウジングロア30の開口縁部37に設けられたシール部材(図示せず)によって、ハウジングロア30とハウジングアッパー40との間が液密にシールされる。
図4に示すように、ロックピン50の後部は、ハウジングロア30の収容空間31に収容され、ロックピン50の前部は、周壁部34の前面34aに形成された穴部36cから外側に突出している。
駆動機構100は、ロックピン50を保持するホルダ60と、カム73が突設されたカムギヤ72を有するカム部材70と、電動モータ80と、電動モータ80の出力軸81とカムギヤ72との間に介設される駆動伝達部材90と、ロックピン50の位置を検出するスイッチ210と、電動モータ80およびスイッチ210が電気的に接続されている基板200と、を備えている。
カム73は、平面視で略三角形の外周形状に形成されている。図6に示すように、カム73の三つの角部のうち、一つの角部近傍がカムギヤ72の回転中心72a上に配置されている。すなわち、カムギヤ72の回転中心72aは、カム73の中心位置73aに対してカム73の一つの角部近傍に偏って配置されている。このように、カム73の中心位置73aは回転中心72aに対して右側に偏心している。
カム73の中心位置73aは、カムギヤ72の回転位置に係わらず、常にカムギヤ72の回転中心72aよりも右側の領域(ロックピン50の軸線よりも右側の領域)に配置される。したがって、カム73の移動領域S2は、カムギヤ72の回転中心72aに対して右側への突出量が、左側への突出量よりも大きい略半円形状となる。
回転軸91の下端部は、ハウジングロア30の底面33aに回転自在に支持され、回転軸91の上端部は、ハウジングアッパー40(図3参照)に回転自在に支持される。
ホルダ60の右側面の前部には、右方に向けて突出したロッド64が形成されている。ロッド64は、後記する退行側のスイッチ210(図3参照)の検出部を押し込む部位である。
カム収容枠62内には、カム部材70の回転軸71の下部が挿通されるとともに、カムギヤ72の下面に突設されたカム73が上側から挿入される。カム収容枠62の前側および後側の内面は、カム73のカム面が当接するカム受け面となっている。
本実施形態では、図6に示すように、カム73の移動領域S2が、カムギヤ72の回転中心72aよりも右側への突出量が大きいため、カム収容枠62はカムギヤ72の回転中心72a(ロックピン50の軸線)に対して右寄りに配置されている。
凹部63は、図7に示すように、カム収容枠62内におけるカム73の回転領域の外側となる領域に形成されている。また、凹部63は、図6に示すように、カムギヤ72の下面側の空間S1において、下部ギヤ92とカム73との間に配置される。
図5に示すように、カムギヤ72を右回り(時計回り)に回転させると、カム73がカム収容枠62の前側の内周面に当接した状態で、カム73が前方に向けて回転移動し、カム73によってカム収容枠62の内周面が前方に押し出される。
これにより、ホルダ60が前方に移動し、ロックピン50が前方に進出して、ハウジング20に対するロックピン50の突出量が増加する。このとき、弾性部材51は、ホルダ60と周壁部34との間で収縮する。
なお、ホルダ60が前方に移動したときには、ホルダ60に弾性部材51の弾発力が作用し、カム収容枠62の前側の内周面がカム73に接触した状態が保たれる。これにより、ホルダ60およびロックピン50が安定するため、ロックピン50を所定の進出位置に精度良く停止させることができる。
本実施形態では、カム73が後方に向けて回転したときに、弾性部材51の弾発力がホルダ60に作用し、カム収容枠62の前側の内周面がカム73に当接した状態で、カム73の回転に伴ってホルダ60が後方に移動する。このように、ロックピン50を退行させるときに、カム収容枠62の前側の内周面がカム73に接触した状態が保たれることで、ホルダ60およびロックピン50が安定するため、ロックピン50を所定の退行位置に精度良く停止させることができる。
これにより、フック4bの傾動がロックピン50によって規制され、フック4bは受電コネクタ3の係合突起3bに係合した状態に固定されるため、受電コネクタ3から充電コネクタ4が外れるのを防ぐことができる。
そして、ロックピン50の進出が停止した後に、充電装置(図示せず)から蓄電池(図示せず)への充電が開始される。
これにより、フック4bが傾動可能となり、フック4bを受電コネクタ3の係合突起3bから離脱させて、受電コネクタ3から充電コネクタ4を引き抜くことができる。
したがって、本実施形態のアクチュエータ10では、図4に示すように、カム部材70および駆動伝達部材90の設置スペースを小さくすることができるため、ハウジング20(図2参照)を小型化することができる。
したがって、本実施形態のアクチュエータ10では、ハウジング20(図2参照)を小型化するとともに、カムギヤ72の外径を小さくすることができるため、材料コストを低減することができる。
本実施形態では、図4に示すように、ホルダ60のカム収容枠62が無端状の枠となっているが、カム収容枠62は、カム73が当接する前後の内面が少なくとも形成されていればよく、カム収容枠62が無端状に形成されていなくてもよい。
例えば、カム収容枠62において、下部ギヤ92とカム73との間となる部位(図4において凹部63が形成されている部位)を切り離して開口させた場合には、下部ギヤ92をカムギヤ72の回転中心72aにより近づけることができる。
2a 充電口
3 受電コネクタ
3b 係合突起
4 充電コネクタ
4b フック
5 ロック機構
10 アクチュエータ
20 ハウジング
30 ハウジングロア
31 収容空間
34 周壁部
40 ハウジングアッパー
50 ロックピン
60 ホルダ
60a 開口部
61 保持穴
62 カム収容枠
63 凹部
70 カム部材
72 カムギヤ
73 カム
80 電動モータ
90 駆動伝達部材
92 下部ギヤ(第一ギヤ)
93 上部ギヤ(第二ギヤ)
100 駆動機構
S1 カムギヤの下面側の空間
S2 カムの移動領域
S3 下部ギヤの一部が入り込む領域
Claims (3)
- 中空なハウジングと、前記ハウジングの外面から突出したピンと、を有し、前記ハウジング内には、前記ピンを進退させる駆動機構が収容されているアクチュエータであって、
前記駆動機構は、
前記ピンを保持するホルダと、
カムが設けられたカムギヤを有するカム部材と、
モータと、
前記モータから駆動力が伝達される第一ギヤおよび前記カムギヤに連結される第二ギヤが同軸に形成された駆動伝達部材と、を備え、
前記カムは、前記カムギヤの一面に突設され、前記カムギヤの回転中心に対して偏心しており、
前記カムが前記カムギヤの回転中心回りに一回転未満の範囲で往復動することで、前記カムによって前記ホルダが前記ピンの進退方向に押し出されるように構成され、
前記カムギヤの一面側の空間には、前記第一ギヤの一部が入り込む領域と、前記カムの移動領域とが設けられていることを特徴とするアクチュエータ。 - 前記ホルダには、前記カムが収容されるカム収容枠が形成され、
前記カムが前記カム収容枠の内面を押圧することで、前記ホルダが前記ピンの進退方向に押し出されるように構成されており、
前記ホルダには、前記カム収容枠の内側に向けて窪んだ凹部が形成され、
前記凹部は、前記カムギヤの一面側の空間において、前記第一ギヤと前記カムとの間に配置されることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。 - 前記カムが前記カムギヤの回転中心回りに一回転すると仮定した場合の前記カムの仮想移動領域と、前記第一ギヤとが干渉することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアクチュエータ。
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