JP2011223807A - Electric actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動モータの回転軸の回転をギヤハウジングに収納した減速ギヤで減速して出力軸に伝達する電動アクチュエータに関する。 The present invention relates to an electric actuator that decelerates rotation of a rotating shaft of an electric motor with a reduction gear housed in a gear housing and transmits the reduced speed to an output shaft.
内燃機関の可変動弁機構の制御軸を回転駆動するアクチュエータ装置をシリンダヘッドの端部に固定し、このアクチュエータ装置のハウジングの内部にシリンダヘッドの内部からオイルを供給することで、前記ハウジングの内部に収納されたボール螺子伝達機構を潤滑するものが、下記特許文献1により公知である。 An actuator device that rotationally drives a control shaft of a variable valve mechanism of an internal combustion engine is fixed to an end of the cylinder head, and oil is supplied from the inside of the cylinder head to the inside of the housing of the actuator device, thereby A device for lubricating a ball screw transmission mechanism housed in a housing is known from Patent Document 1 below.
ところで、かかるアクチュエータ装置の電動モータの回転軸を下向きに配置すると、その回転軸の下端を支持するベアリングを収納する袋状のベアリング室にオイルが滞留して排出され難くなるため、オイルに混入した異物がベアリング室の底部に堆積してベアリングの耐久性に悪影響を及ぼす可能性がある。 By the way, when the rotating shaft of the electric motor of the actuator device is arranged downward, the oil stays in the bag-shaped bearing chamber that houses the bearing that supports the lower end of the rotating shaft and is difficult to be discharged. Foreign matter can accumulate on the bottom of the bearing chamber and adversely affect the durability of the bearing.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、電動アクチュエータの電動モータの回転軸の下端を支持するベアリングを収納するベアリング室に入り込んだ異物をスムーズに排出できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to enable smooth discharge of foreign matter that has entered a bearing chamber that houses a bearing that supports a lower end of a rotating shaft of an electric motor of an electric actuator. .
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、電動モータの回転軸の回転をギヤハウジングに収納した減速ギヤで減速して出力軸に伝達する電動アクチュエータにおいて、前記ギヤハウジングは、前記減速ギヤを潤滑するオイルを貯留するオイル溜まりと、下向きに延びる前記電動モータの回転軸の下端を支持するベアリングを収納するベアリング室とを備え、前記ベアリング室は連通路を介して前記オイル溜まりに連通することを特徴とする電動アクチュエータが提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in the electric actuator, the rotation of the rotation shaft of the electric motor is reduced by a reduction gear housed in a gear housing and transmitted to the output shaft. The housing includes an oil reservoir that stores oil that lubricates the reduction gear, and a bearing chamber that houses a bearing that supports a lower end of a rotating shaft of the electric motor extending downward, and the bearing chamber is connected via a communication path. An electric actuator is proposed that communicates with the oil reservoir.
尚、実施の形態のコントロールシャフト24は本発明の出力軸に対応し、実施の形態のローラベアリング55は本発明のベアリングに対応し、実施の形態のウオームホイール58およびウオーム59は本発明の減速ギヤに対応する。
The
請求項1の構成によれば、電動モータの回転軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速ギヤを収納するギヤハウジングに、下向きに延びる電動モータの回転軸の下端を支持するベアリングを収納するベアリング室を設けると、ベアリング室に入り込んだオイルや異物が外部に排出され難くなるが、ギヤハウジングに設けられて減速ギヤを潤滑するオイルを貯留するオイル溜まりとベアリング室とを連通路を介して連通させたので、ベアリング室のオイルをオイル溜まりに流動させて異物をスムーズに排出することができる。 According to the first aspect of the present invention, the bearing that supports the lower end of the rotating shaft of the electric motor that extends downward is housed in the gear housing that houses the reduction gear that decelerates the rotation of the rotating shaft of the electric motor and transmits it to the output shaft. If the bearing chamber is provided, oil and foreign matter that have entered the bearing chamber will not be easily discharged to the outside, but the oil reservoir that stores the oil that is provided in the gear housing and lubricates the reduction gear and the bearing chamber are connected via the communication path. Therefore, the oil in the bearing chamber can flow into the oil reservoir and the foreign matter can be smoothly discharged.
以下、図1〜図6に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1〜図6に示すように、直列4気筒内燃機関のシリンダヘッド11は、シリンダブロック12に結合されるロアヘッド13と、ロアヘッド13に結合されるアッパーヘッド14とを備え、アッパーヘッド14がヘッドカバー15により覆われる。ロアヘッド13には図示せぬ吸気バルブおよび排気バルブが設けられ、アッパーヘッド14に吸気バルブおよび排気バルブのバルブタイミングおよびバルブリフトを変更する図示せぬ可変動弁機構が設けられる。
As shown in FIGS. 1 to 6, a
アッパーヘッド14は、ロアヘッド13に結合される本体部16と、本体部16の上面にボルト17…で結合される5個の第1キャップ部材18…と、第1キャップ部材18…の上面にボルト19…で結合される5個の第2キャップ部材20…と、本体部16の上面にボルト21…で結合される5個の第3キャップ部材22…とを備える。本体部16と第1キャップ部材18…との間に4個のコントロールカム23…が形成されたコントロールシャフト24が回転自在に支持され、第1キャップ部材18…と第2キャップ部材20…との間に4個の吸気カム25…が形成された吸気カムシャフト26が回転自在に支持され、本体部16と第3キャップ部材22…との間に4個の排気カム27…が形成された排気カムシャフト28が回転自在に支持される。
The
アッパーヘッド14の本体部16の一端から起立する壁部29の外側面にはコントロールシャフト24を往復回転駆動するアクチュエータ30と、前記排気カムシャフト28により駆動される負圧ポンプ31とが設けられる。よって、アクチュエータ30でコントロールシャフト24を往復回転駆動し、コントロールシャフト24に設けたコントロールカム23…で可変動弁機構を作動させることで、機関弁としての吸気バルブのバルブリフトやバルブタイミングを変更することができる。
An
尚、可変動弁機構の構造は、例えば特開2008−303765号公報や特開2008−045540号公報に示されるように種々のものが公知であるが、本願発明は任意の構造の可変動弁機構に対して適用することができる。 Various structures of the variable valve mechanism are known as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-303765 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-045540. It can be applied to the mechanism.
アッパーヘッド14の壁部29に固定されるアクチュエータ30は、取り付けベース41と、ギヤハウジング42と、モータドライバー44と、ヒートシンク45とを積層して構成され、取り付けベース41およびギヤハウジング42が3本のボルト46…でアッパーヘッド14の壁部29に締結され、モータドライバー44およびヒートシンク45が4本のボルト47…でギヤハウジング42に締結される。そしてギヤハウジング42の側面に直流ブラシレスモータよりなる電動モータ48が3本のボルト49…で締結される。
The
電動モータ48はモータハウジング50の内部にで固定されたステータ52と、ステータ52の内部に配置されたロータ53と、ロータ53を回転自在に支持する回転軸54とを備えており、回転軸54はギヤハウジング42の内部に延出してローラベアリング55およびボールベアリング56で回転自在に支持される。一方、コントロールシャフト24の軸端部は壁部29に形成した貫通孔29aを貫通してギヤハウジング42内に延出し、そこにボルト57で固定されたウオームホイール58が回転軸54に一体に形成されたウオーム59に噛合する。
The
電動モータ48の回転軸54は鉛直方向あるいは水平方向に対して略45°傾斜して斜め下向きに配置される。この配置により、電動モータ48の一部がアッパーヘッド14の壁部29の上方を覆うように張り出すことで、アッパーヘッド14の壁部29からのアクチュエータ30の側方への突出量を減少させることができる。
The
図4および図6から明らかなように、電動モータ48の回転軸54の下端を支持するローラベアリング55は、アクチュエータ30のギヤハウジング42の底部に袋状に形成されたベアリング室42aに収納される。またウオーム59およびウオームホイール58を収納するギヤハウジング42の底部には、ウオームホイール58の下半部を囲む形状のオイル溜まり42bが形成される。ベアリング室42aの下端とオイル溜まり42bとは連通路42cで連通する。
As apparent from FIGS. 4 and 6, the roller bearing 55 that supports the lower end of the rotating
図5および図6から明らかなように、ウオーム59およびウオームホイール58の噛合部に対向するアッパーヘッド14の壁部29には、シリンダヘッド11の内部とギヤハウジング42の内部とを連通させるオイル供給孔29bが形成され、またギヤハウジング42のオイル溜まり42bの上部に対向するアッパーヘッド14の壁部29には、シリンダヘッド11の内部とオイル溜まり42bとを連通させるオイル排出孔29cが形成される。
As is apparent from FIGS. 5 and 6, oil is supplied to the
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
アクチュエータ30の電動モータ48を駆動すると、回転軸54に一体に設けられたウオーム59と、ウオーム59に噛合するウオームホイール58とを介してコントロールシャフト24が回転し、コントロールシャフト24に設けたコントロールカム23…で可変動弁機構を作動させることで、吸気バルブのバルブリフトおよびバルブタイミングが変更される。
When the
シリンダヘッド11の内部には可変動弁機構等を潤滑するオイルが存在しており、そのオイルが圧送されてアッパーヘッド14の壁部29のオイル供給孔29bを通過してギヤハウジング42の内部に供給され、ウオーム59およびウオームホイール58の噛合部を潤滑する。潤滑を終えてギヤハウジング42のオイル溜まり42bに滞留したオイルはアッパーヘッド14の壁部29のオイル排出口29cを通過してシリンダヘッド11の内部に排出され、そこからクランクケースのオイルパンに戻される。
Oil that lubricates the variable valve mechanism and the like is present inside the
オイル供給口29bからギヤハウジング42の内部に供給されたオイルの一部は、回転軸54の下端を支持するローラベアリング55を潤滑する。ローラベアリング55を収納するベアリング室42aは袋状に形成されているため、そこに入り込んだオイルや異物は排出され難くなるが、ベアリング室42aは連通路42cを介してオイル溜まり42bに連通するため、ベアリング室42aのオイルや異物は速やかにオイル溜まり42bに排出され、異物によるローラベアリング55の耐久性低下が防止される。そして前記異物はオイルと共にシリンダヘッド11を経てオイルパンに戻され、そこでストレーナにより捕捉される。
Part of the oil supplied from the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、実施の形態ではアクチュエータ30を可変動弁機構に適用しているが、その用途は可変動弁機構に限定されるものではない。
For example, in the embodiment, the
また本発明の減速ギヤは実施の形態のウオームホイール58およびウオーム59に限定されるものではない。
The reduction gear of the present invention is not limited to the
またベアリング室42aに収納されるベアリングは実施の形態のローラベアリング55に限定されるものではない。
Further, the bearing accommodated in the
24 コントロールシャフト(出力軸)
42 ギヤハウジング
42a ベアリング室
42b オイル溜まり
42c 連通路
48 電動モータ
54 回転軸
55 ローラベアリング(ベアリング)
58 ウオームホイール(減速ギヤ)
59 ウオーム(減速ギヤ)
24 Control shaft (output shaft)
42
58 Worm wheel (reduction gear)
59 worm (reduction gear)
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010092417A JP2011223807A (en) | 2010-04-13 | 2010-04-13 | Electric actuator |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family
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Family Applications (1)
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JP2010092417A Pending JP2011223807A (en) | 2010-04-13 | 2010-04-13 | Electric actuator |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021132156A1 (en) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | 株式会社三共製作所 | Plate material cutting device |
-
2010
- 2010-04-13 JP JP2010092417A patent/JP2011223807A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021132156A1 (en) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | 株式会社三共製作所 | Plate material cutting device |
US11931814B2 (en) | 2019-12-27 | 2024-03-19 | Sankyo Seisakusho Co. | Plate material cutting device |
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