JP2015001293A - Slide bearing unit, motor and actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸を回転可能に支持する滑り軸受を備えた滑り軸受ユニット、この滑り軸受ユニットを備えたアクチュエータ、滑り軸受ユニットを備えたモータ、およびこのモータを備えたアクチュエータに関するものである。 The present invention relates to a sliding bearing unit including a sliding bearing that rotatably supports a rotating shaft, an actuator including the sliding bearing unit, a motor including the sliding bearing unit, and an actuator including the motor.
[従来の技術]
従来より、内燃機関の吸気通路を流れる吸気の流量を調整するスロットルバルブと、このスロットルバルブを駆動する回転動力を発生するスロットルモータ、およびこのスロットルモータの回転軸の回転を減速する減速機構を有する電動アクチュエータ(駆動装置)とを備えた吸気システム(内燃機関の吸気装置)が知られている。
そして、特許文献1には、スロットルモータの回転軸を回転可能に支持する滑り軸受ユニットが開示されている。この滑り軸受ユニットは、モータヨーク内に回転可能に収容される電機子を有し、軸線方向に延びる回転軸と、この回転軸を回転可能に支持する2つの第1、第2軸受とを備えている。
第1軸受は、モータヨークの軸受支持部に固定される円筒部を有し、この円筒部の内径面(円筒状の内径面)で回転軸の基端部を回転可能に支持するものである。
第2軸受は、ブラケットの軸受支持部に収容される円筒部を有し、この円筒部の内径面(円筒状の内径面)で回転軸の中間部を回転可能に支持するものである。
[Conventional technology]
2. Description of the Related Art Conventionally, a throttle valve that adjusts the flow rate of intake air flowing through an intake passage of an internal combustion engine, a throttle motor that generates rotational power that drives the throttle valve, and a speed reduction mechanism that decelerates rotation of the rotation shaft of the throttle motor are provided. An intake system (an intake device for an internal combustion engine) including an electric actuator (drive device) is known.
The first bearing has a cylindrical portion fixed to the bearing support portion of the motor yoke, and rotatably supports the base end portion of the rotating shaft by the inner diameter surface (cylindrical inner diameter surface) of the cylindrical portion. .
A 2nd bearing has a cylindrical part accommodated in the bearing support part of a bracket, and supports the intermediate part of a rotating shaft rotatably by the internal diameter surface (cylindrical internal diameter surface) of this cylindrical part.
ここで、特許文献1に記載のスロットルモータでは、第1、第2軸受として、図7に示したように、転がり軸受よりも安価で、振動吸収性に優れる滑り軸受101が採用されている。この滑り軸受101は、銅系や鉄系等の焼結材(焼結金属)で形成されて、内部気孔に潤滑油が含浸された含油滑り軸受である。また、滑り軸受101は、回転軸102が摺動可能に嵌挿される軸孔103を有し、この軸孔103の孔壁面である円筒状の内径面で回転軸102を回転可能に支持している。
しかるに、滑り軸受101は、回転軸102の外径面との間に摺動クリアランスを必要とするため、回転軸が滑り軸受の内径面を叩くスティックスリップ現象が起こり、このスティックスリップ現象を要因としてモータ異音(スティックスリップ音)が発生するという問題がある。
Here, in the throttle motor described in
However, since the sliding bearing 101 requires a sliding clearance with the outer diameter surface of the rotating
ところで、特許文献2には、回転軸に垂直な断面が円形であるジャーナル(回転軸に相当する)と、このジャーナルを組み込む空間を有する滑り軸受とから構成される溶融金属浴内に浸漬する滑り軸受ユニットが開示されている。
この滑り軸受ユニットに使用されるジャーナルは、その回転軸線に垂直な断面の輪郭が円形状となっている。また、滑り軸受の内径形状は、ジャーナルの外径形状に対して異形状、つまり多角形状または楕円形状となっている。
ここで、特許文献1に記載のモータの滑り軸受ユニットとして、特許文献2に記載の滑り軸受ユニットを採用することが考えられる。この場合、滑り軸受の内径形状がジャーナル(以下回転軸)の外径形状に対して異形状となるが、滑り軸受の内径中心軸線と回転軸の中心軸線とが同一軸芯上に位置することになる。
By the way, in
The journal used in this slide bearing unit has a circular cross section perpendicular to the axis of rotation. Further, the inner diameter shape of the slide bearing is different from the outer diameter shape of the journal, that is, a polygonal shape or an elliptical shape.
Here, it is conceivable to adopt the sliding bearing unit described in
[従来の技術の不具合]
ところが、特許文献1及び2を組み合わせた技術(以下従来例の滑り軸受ユニット)においては、滑り軸受の内径中心軸線と回転軸の中心軸線とが一致しているため、回転軸が回転する際に、滑り軸受の内径面(滑り軸受の軸孔の孔壁面)に回転軸が所定の間隔を持って接触を繰り返す。これにより、回転軸が滑り軸受の内径面を叩くスティックスリップ現象が起きてしまう。
したがって、従来例の滑り軸受ユニットは、スティックスリップ現象を要因として発生するモータ異音(スティックスリップ音等)の対策としては有効なものではないと考えられる。
[Conventional technical problems]
However, in the technology combining
Therefore, it is considered that the conventional sliding bearing unit is not effective as a countermeasure against abnormal motor noise (such as stick-slip noise) generated due to the stick-slip phenomenon.
本発明の目的は、簡単な変更で、スティックスリップ現象を抑制して、スティックスリップ現象を要因とする異音(スティックスリップ音)の発生を確実に防止することのできる滑り軸受ユニット、この滑り軸受ユニットを備えたアクチュエータ、滑り軸受ユニットを備えたモータ、およびこのモータを備えたアクチュエータを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sliding bearing unit capable of suppressing the stick-slip phenomenon and preventing the occurrence of abnormal noise (stick-slip noise) caused by the stick-slip phenomenon with a simple change, and the sliding bearing. An object is to provide an actuator including a unit, a motor including a sliding bearing unit, and an actuator including the motor.
請求項1に記載の発明(滑り軸受ユニット)は、回転体またはロータと一体回転可能な回転軸と、この回転軸が摺動可能に嵌挿される軸孔を有し、この軸孔の孔壁面である筒状の内径面で回転軸を回転可能に支持する筒状の滑り軸受とを備えている。
そして、滑り軸受の内径(内周)形状または軸孔の孔形状は、回転軸の外径(外周、外形)形状に対して異形状に形成されている。さらに、軸孔の中心軸線は、回転軸の中心軸線に対して偏芯している。
The invention according to claim 1 (sliding bearing unit) has a rotating shaft that can rotate integrally with a rotating body or a rotor, and a shaft hole into which the rotating shaft is slidably fitted. And a cylindrical sliding bearing that rotatably supports the rotating shaft on the cylindrical inner surface.
The inner diameter (inner circumference) shape of the sliding bearing or the hole shape of the shaft hole is different from the outer diameter (outer circumference, outer shape) shape of the rotating shaft. Furthermore, the central axis of the shaft hole is eccentric with respect to the central axis of the rotating shaft.
請求項1に記載の発明によれば、滑り軸受の内径(内周)形状または軸孔の孔形状を、回転軸の外径(外周、外形)形状に対して異形状に形成し、且つ軸孔の中心軸線を、回転軸の中心軸線に対して偏芯させることにより、簡単な変更で、スティックスリップ現象を抑制して、スティックスリップ現象を要因とする異音(スティックスリップ音)の発生を確実に防止することが可能となる。
これによって、モータ異音が低減でき、車両での異音クレームがなくなるという効果を得ることができる。また、簡単な変更(例えば滑り軸受の内径型のみの変更)で実現が可能である。
According to the first aspect of the present invention, the inner diameter (inner circumference) shape of the sliding bearing or the hole shape of the shaft hole is different from the outer diameter (outer circumference, outer shape) shape of the rotating shaft, and the shaft By decentering the center axis of the hole with respect to the center axis of the rotating shaft, the stick-slip phenomenon can be suppressed and noise generated due to the stick-slip phenomenon can be generated with a simple change. It becomes possible to prevent reliably.
As a result, it is possible to reduce the noise of the motor and to obtain the effect of eliminating the noise complaint in the vehicle. Further, it can be realized by a simple change (for example, a change only for the inner diameter type of the slide bearing).
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[実施例1の構成]
図1ないし図5(a)は、本発明を適用した滑り軸受ユニット、これを用いたモータ、これを用いたEGR制御弁、およびモータを備えた電動アクチュエータ(実施例1)を示したものである。
[Configuration of Example 1]
FIG. 1 to FIG. 5A show a sliding bearing unit to which the present invention is applied, a motor using the same, an EGR control valve using the same, and an electric actuator (Example 1) provided with the motor. is there.
本実施例の内燃機関の排気装置は、例えば自動車等の車両走行用の内燃機関(多気筒ディーゼルエンジン:以下エンジン)の排気管から吸気管へ排気ガス(以下EGRガス)を再循環(還流)させる排気ガス循環装置(以下EGRシステム)を備えている。
EGRシステムは、エキゾーストマニホールドまたは排気管内の排気通路からインテークマニホールドまたは吸気管内の吸気通路へEGRガスを還流させるEGRガスパイプを備えている。このEGRガスパイプ内には、排気通路から吸気通路へEGRガスを流入させるEGRガス流路が形成されている。
EGRガスパイプには、EGRガス流路を流れるEGRガスの流量をEGRバルブ1の開閉動作により制御するEGR制御弁が設置されている。
An exhaust system for an internal combustion engine according to the present embodiment recirculates (refluxs) exhaust gas (hereinafter referred to as EGR gas) from an exhaust pipe to an intake pipe of an internal combustion engine (multi-cylinder diesel engine: hereinafter referred to as engine) for driving a vehicle such as an automobile. An exhaust gas circulation device (hereinafter referred to as EGR system) is provided.
The EGR system includes an EGR gas pipe that recirculates EGR gas from an exhaust passage in the exhaust manifold or the exhaust pipe to an intake passage in the intake manifold or the intake pipe. In the EGR gas pipe, an EGR gas flow path is formed through which EGR gas flows from the exhaust passage to the intake passage.
The EGR gas pipe is provided with an EGR control valve that controls the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR gas flow path by the opening and closing operation of the
ここで、EGRシステムは、エンジンの運転状況に基づいてEGR制御弁の弁体であるEGRバルブ1を開閉制御するEGRバルブ制御装置(内燃機関のEGR制御装置)として使用される。このEGRバルブ制御装置は、EGR制御弁の弁軸であるバルブシャフト2を回転駆動する電動アクチュエータ3に組み込まれる電動モータ(直流モータ:以下モータ)Mを他のシステムと連動して制御するエンジン制御ユニット(電子制御装置:以下ECU)を備えている。
Here, the EGR system is used as an EGR valve control device (an EGR control device for an internal combustion engine) that controls opening and closing of an
EGR制御弁は、EGRガス流路を流れるEGRガスの流量を調量するEGRバルブ1と、このEGRバルブ1のバルブシャフト2を回転駆動する電動アクチュエータ3と、EGRバルブ1、バルブシャフト2、電動アクチュエータ3を収容(内蔵)するハウジング4とを備えている。
電動アクチュエータ3は、回転軸(モータ軸:以下モータシャフト)5を有するモータMと、このモータMのモータシャフト5の回転を2段減速する減速機構(ピニオンギア6、中間ギア7、出力ギア8)と、この減速機構の出力軸であるバルブシャフト2または出力ギア8の回転角度を検出する回転角度検出装置と、出力ギア8に対して、EGRバルブ1を閉じる側(バルブ全閉側)に付勢するリターンスプリング9とを備えている。
The EGR control valve includes an
The
モータMには、軸受固定部材であるモータケース(モータヨーク11、ブラケット12等)に対してモータシャフト5を回転可能に支持する滑り軸受ユニットが搭載されている。この滑り軸受ユニットは、モータシャフト5、モータヨーク11、ブラケット12および2つの第1、第2滑り軸受13、14等によって構成される。
なお、モータMの詳細は、後述する。
The motor M is mounted with a sliding bearing unit that rotatably supports the
Details of the motor M will be described later.
ここで、ハウジング4は、EGR開度センサ15を搭載するセンサカバー16との間、電動アクチュエータ3を収容する凹部を備えている。また、ハウジング4は、EGRバルブ1を開閉自在に収容する円筒状のバルブボディ17、モータMを収容するモータハウジング18、およびバルブシャフト2と減速機構を収容するギアハウジング19等を備えている。
Here, the
EGR制御弁は、ハウジング4の内部に形成されるEGRガス流路(流路孔21〜23)の開口面積を連続的または段階的に変更することで、EGRガス流路を経由して、排気通路から吸気通路へ再循環(還流)されるEGRガスの流量(EGRガス量)を可変制御する排気ガス流量制御弁(排気絞り弁)である。
また、EGR制御弁は、ハウジング4に対してバルブシャフト2を回転可能に支持する支持機構(バルブシャフト2の支持機構)を備えている。この支持機構は、転がり軸受(ボールベアリング)24、オイルシール25、滑り軸受26およびダストシール27等によって構成されている。
ここで、滑り軸受26は、バルブシャフト2が摺動可能に嵌挿される軸孔(摺動孔)28を有し、軸孔28の孔壁面である筒状の内径面でバルブシャフト2を回転可能に支持する円筒状のメタルベアリング(焼結含油軸受)である。
The EGR control valve exhausts through the EGR gas channel by changing the opening area of the EGR gas channel (channel holes 21 to 23) formed in the
Further, the EGR control valve includes a support mechanism (support mechanism for the valve shaft 2) that rotatably supports the
Here, the sliding
EGRバルブ1は、流路孔21〜23の開口面積を変更してEGR率を調整する。このEGRバルブ1の外周端面には、C字形状のシールリング29が嵌め込まれる円環状のシールリング溝(環状溝)が形成されている。また、EGRバルブ1には、バルブシャフト2との結合部(溶接固定部)である嵌合溝が形成されている。
バルブシャフト2は、ハウジング4の軸受孔30内に回転可能に収容されている。このバルブシャフト2は、その回転軸方向の両側に第1、第2突出軸部をそれぞれ備えている。
第1突出軸部の先端は、EGRバルブ1の嵌合溝に嵌合した状態で、EGRバルブ1に溶接固定されている。また、第2突出軸部には、減速機構の出力ギア8と結合するための金属製のインサートプレート(以下金属プレート)31が固定されている。
The
The
The tip end of the first protruding shaft portion is welded and fixed to the
ハウジング4には、排気通路から吸気通路へEGRガスを還流させるEGRガス流路(流路孔21〜23)が形成されている。このハウジング4のバルブボディ17の内部(圧入孔)には、例えば耐熱金属製のノズル32が圧入嵌合されている。このノズル32には、流路孔21と流路孔23とを連通する連通路(流路孔)22が形成されている。
一方、ハウジング4のモータハウジング18は、モータMのモータヨーク11の周囲を円周方向に取り囲む円筒状の側壁部、およびこの側壁部の一端側で開口し、モータ組付時にモータMをモータ収容室内に挿入するための開口部(モータ挿入口)を有している。このモータ挿入口は、モータMのブラケット12により塞がれている。
In the
On the other hand, the
また、ハウジング4のギアハウジング19は、減速機構およびリターンスプリング9の周囲を円周方向に取り囲む円筒状の側壁部、およびこの側壁部の一端側で開口し、アクチュエータ組付時にモータM、減速機構、リターンスプリング9等をギア収容室内に挿入するための開口部(ギア挿入口)を有している。この開口部は、センサカバー16により塞がれている。
ここで、ハウジング4には、バルブシャフト2をその回転方向に摺動可能に支持するボールベアリング24の外輪、オイルシール25の外環部、滑り軸受26の外環部およびダストシール27の外環部の外周を保持する円筒状の軸受ホルダ(以下ベアリングホルダ)33が設けられている。
ベアリングホルダ33の内部には、EGRバルブ1およびバルブシャフト2の回転軸方向(軸線方向)に真っ直ぐに延びる軸受孔30が形成されている。
The
Here, the
Inside the bearing
センサカバー16は、電気絶縁性を有する合成樹脂によって一体成形されている。
センサカバー16の内面には、正極側、負極側外部接続端子である一対の第1、第2モータターミナルの一端(内部接続部)を露出して収容する内部接続用コネクタのコネクタケース(図示せず)が設けられている。
また、センサカバー16の外面には、一対の第1、第2モータターミナルの他端(外部接続部)、および複数のセンサターミナルの先端(外部接続部)を露出して収容する外部接続用コネクタのコネクタケース(図示せず)が設けられている。
The
On the inner surface of the
In addition, on the outer surface of the
なお、一対の第1、第2モータターミナルの各中間部および複数のセンサターミナルの大部分は、センサカバー16内にインサート成形されている。また、一対の第1、第2モータターミナルおよび複数のセンサターミナルは、内部接続用コネクタまたは外部接続用コネクタのコネクタターミナル(外部接続端子)を構成している。
外部接続用コネクタは、EGR開度センサ15およびモータMと外部回路(ECU、バッテリ等)との電気的な接続を行う部品である。
The intermediate portions of the pair of first and second motor terminals and most of the plurality of sensor terminals are insert-molded in the
The external connection connector is a component that electrically connects the
電動アクチュエータは、電力の供給を受けるとEGRバルブ1を駆動する回転動力(トルク)を発生するモータMと、このモータMのモータシャフト5の回転を2段減速してバルブシャフト2に伝達する減速機構(ピニオンギア6、中間ギア7、出力ギア8)と、EGRバルブ1を閉弁(全閉)方向に付勢するリターンスプリング9と、EGRバルブ1およびバルブシャフト2の回転角度を検出する回転角度検出装置とを備えている。
The electric actuator receives a supply of electric power, generates a rotational power (torque) for driving the
ここで、電動アクチュエータの動力源であるモータMは、ECUによって電子制御されるモータ駆動回路を介して、外部電源(バッテリ)に電気的に接続されている。
ECUには、制御処理や演算処理を行うCPU、制御プログラムや各種制御データ(マップ等)を保存する記憶装置(ROMやRAM等のメモリ)、入力回路(入力部)、出力回路(出力部)、電源回路、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
Here, the motor M which is a power source of the electric actuator is electrically connected to an external power source (battery) via a motor drive circuit electronically controlled by the ECU.
The ECU includes a CPU that performs control processing and arithmetic processing, a storage device (memory such as ROM and RAM) that stores control programs and various control data (such as maps), an input circuit (input unit), and an output circuit (output unit). A microcomputer having a well-known structure configured to include functions such as a power supply circuit and a timer is provided.
ECUは、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)されると、マイクロコンピュータのメモリに格納された制御プログラムに基づいて、EGR制御弁のモータMを通電制御するように構成されている。
ECUは、EGR開度センサ15、エアフロメータ、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、吸気温度センサ、冷却水温度センサおよび排気ガスセンサ(空燃比センサ、酸素濃度センサ)等の各種センサからのセンサ出力信号が、A/D変換回路によってA/D変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
The ECU is configured to control the energization of the motor M of the EGR control valve based on a control program stored in the memory of the microcomputer when the ignition switch is turned on (IG / ON).
The ECU includes various sensors such as an
回転角度検出装置は、出力ギア8に一体回転可能に設けられた円筒状の磁気回路部(一対のヨーク34、一対の磁石35)と、この磁気回路部の回転角度を測定してEGR制御弁のバルブ開度を検出するEGR開度センサ15とを備え、磁気回路部とEGR開度センサ15との相対回転角度の変化をEGR開度センサ15に磁気回路部から与えられる磁気変化によって検出する。
The rotation angle detection device measures a rotation angle of a cylindrical magnetic circuit portion (a pair of
EGR開度センサ15は、センサカバー16のセンサ搭載部に設置されている。このEGR開度センサ15は、半導体ホール素子の感磁面を鎖交する磁束密度に対応したアナログ電圧信号をECUへ向けて出力するホールICを主体として構成されている。なお、ホールICの代わりに、ホール素子単体、磁気抵抗素子等の非接触式の磁気検出素子を使用しても良い。
一対のヨーク34および一対の磁石35は、出力ギア8の円筒部の内周に接着剤により固定されている。なお、出力ギア8が合成樹脂製の場合には、一対のヨーク34および一対の磁石35が出力ギア8の円筒部にインサート成形されていても構わない。
The EGR
The pair of
減速機構は、この出力軸であるバルブシャフト2と、モータシャフト5に固定されたピニオンギア(モータギア)6と、このピニオンギア6と噛み合って回転する中間ギア(中間減速ギア)7と、この中間ギア7と噛み合って回転する出力ギア(バルブギア)8とを備えている。
また、3つの減速ギアは、センサカバー16の凹部とギアハウジング19の凹部との間に形成される内部空間であるギア収容室内に回転自在に収容されている。
The reduction mechanism includes a
The three reduction gears are rotatably accommodated in a gear accommodating chamber that is an internal space formed between the concave portion of the
ピニオンギア6は、金属または合成樹脂によって一体的に形成されている。このピニオンギア6は、モータシャフト5の軸線方向の先端外周に圧入嵌合等により固定されている。
中間ギア7は、金属または合成樹脂によって一体的に形成されている。この中間ギア7は、中間シャフト36の外周に回転自在に嵌め合わされて、中間シャフト36の中心軸線周りに回転する円筒部を有している。この円筒部の軸線方向の一端部には、ピニオンギア6と噛み合う大径ギア(中間ギア歯)37が形成されている。また、円筒部の軸線方向の他端部には、出力ギア8と噛み合う小径ギア(中間ギア歯)38が形成されている。
The
The
出力ギア8は、金属または合成樹脂によって一体的に形成されている。この出力ギア8には、円筒状の円筒部が一体的に形成されている。
出力ギア8の円筒部には、この円筒部の一端側(バルブシャフト側)の開口部を塞ぐようにインサート部材である金属プレート31がインサート成形されている。この金属プレート31の中央部には、2面幅(バルブシャフト2の空回りを防ぐ構造、回り止め構造)を有する嵌合孔が貫通形成されている。この嵌合孔には、バルブシャフト2の第2突出軸部が嵌合する。
The
A
また、出力ギア8は、円筒部よりも半径方向の外側に部分円筒状(扇状)の歯形成部41を有している。この歯形成部41の外周には、中間ギア7の小径ギア38と噛み合う出力ギア歯42が所定の角度分だけ扇状に形成されている。
また、歯形成部41からハウジング4側には、円筒状のスプリングホルダ43が突出形成されている。
Further, the
Further, a
また、出力ギア8の外周部には、半径方向の外側に突出した凸状の全閉ストッパ部44が一体的に形成されている。この全閉ストッパ部44は、EGRバルブ1およびバルブシャフト2が全閉開度位置まで閉じた際に、ギアハウジング19の突出部(全閉ストッパ)45に当接して係止される。これにより、出力ギア8の全閉ストッパ部44が全閉ストッパ45に当接した際に、EGRバルブ1、バルブシャフト2および出力ギア8のこれ以上の閉弁方向への回転動作が規制される。
In addition, a convex fully
リターンスプリング9は、バルブシャフト2の周囲、更には、ハウジング4のベアリングホルダ33および出力ギア8のスプリングホルダ43の周囲を渦巻き状(螺旋状)に取り囲むように設置されている。このリターンスプリング9は、ハウジング4の底部(ギアハウジング19の円筒凹溝の底部)のスプリング座部と、出力ギア8の歯形成部41のスプリング座部との間に渦巻き状に巻装されたコイル部を有している。
The
リターンスプリング9は、減速機構の出力ギア8に対して、EGRバルブ1およびバルブシャフト2を閉弁方向に付勢する弾性力を発生するコイル状のコンプレッションスプリングである。
なお、ハウジング4のベアリングホルダ33および出力ギア8のスプリングホルダ43は、リターンスプリング9のコイル部のコイル内径をガイド(保持)するスプリング内周ガイドとしての機能を有している。
The
The bearing
次に、本実施例のモータMの詳細を図1ないし図4に基づいて説明する。
モータMは、ハウジング4に一体的に形成された有底筒状のモータハウジング18のモータ収容室内に収容保持されている。
モータMは、アウタステータの内周側にインナロータが相対回転可能に配置されるブラシ付きのDCモータであり、回転軸方向に真っ直ぐに延びるモータシャフト5を有する電機子と、この電機子の周囲を円周方向(モータ周方向)に取り囲む筒状のステータと、このステータに対して固定されたブラシホルダ51と、電機子の整流子に押圧接触して電機子コイル(後述する)に対する給電を行う一対の第1、第2ブラシ52とを備えている。
Next, details of the motor M of this embodiment will be described with reference to FIGS.
The motor M is housed and held in a motor housing chamber of a bottomed
The motor M is a brushed DC motor in which an inner rotor is disposed on the inner peripheral side of the outer stator so as to be relatively rotatable. An armature having a
一対の第1、第2ブラシ52は、電機子の円周方向に180°間隔で、しかも互いに対向して配置されている。また、一方の第1ブラシ52は、第1ブラシターミナル53を含む電力供給ラインを介して、外部電源(バッテリ)の正極側(Vcc側)に電気接続されている。また、第2ブラシ52は、第2ブラシターミナル54を含む電力供給ラインを介して、バッテリの負極側(グランド側、GND側)に電気接続されている。
第1、第2ブラシターミナル53、54は、一対のモータターミナル(図示せず)に電気接続されている。
The pair of first and
The first and
ブラシホルダ51は、絶縁性を有する合成樹脂によって形成されており、モータヨーク11の円筒開口部の内周に固定されている。このブラシホルダ51は、一対の第1、第2ブラシ52をそれぞれ収容するブラシ収容部を有している。このブラシ収容部内には、各第1、第2ブラシ52を整流子に押圧接触させるスプリング(図示せず)が設置されている。
また、ブラシホルダ51の一端面には、ブラケット12の貫通孔55を貫通してモータシャフト5の先端側(モータヨーク11の外部側)へ突出した突出部56が一体的に形成されている。
また、第1、第2ブラシターミナル53、54の中間部および基端部は、絶縁性を有する合成樹脂製のブラシホルダ51にインサート成形されている。
The
In addition, a projecting
Moreover, the intermediate part and the base end part of the 1st,
ステータは、電機子のモータシャフト5を回転可能に収容するモータケース(モータヨーク11、ブラケット12)、およびモータヨーク11の内周面において周方向に等間隔で接着剤等により固着された複数の界磁マグネット61を有している。
モータヨーク11は、磁性鋼板をプレス装置等により絞り加工することにより、円筒部の一端は開口し、円筒部の他端が閉塞された有底円筒形状に形成されている。このモータヨーク11の円筒部の一端側の開口部は、プレート状のブラケット12によって塞がれている。
The stator includes a motor case (
The
モータヨーク11の底壁部には、モータMの後方側に向かって突出した凸(凹)形状(または有底円筒状)の軸受ホルダ62が設けられている。
この軸受ホルダ62は、モータヨーク11の円筒部よりも外径が小さい。また、軸受ホルダ62の内部には、モータシャフト5の軸線方向の基端部が挿入される円形状の軸受孔63が形成されている。また、軸受ホルダ62には、モータMの後方側に向かって開放されている。なお、軸受ホルダ62の開口部64が閉塞されていても良い。
The bottom wall of the
The bearing
ブラケット12は、モータヨーク11の開口部にかしめ等の手段を用いて組み付けられている。このブラケット12には、モータMの前方側、つまりモータシャフト5の先端側に向かって突出した凸(凹)形状の軸受ホルダ65が設けられている。
この軸受ホルダ65は、モータヨーク11の円筒部よりも外径が小さい。また、軸受ホルダ65の内部には、モータシャフト5の中間部がその軸線方向に貫通する軸受孔66が形成されている。
The
The bearing
また、軸受ホルダ65の前面および外周面は、ブラケット12の前面に固定される有天円筒状のカバー67により覆われている。このカバー67の天壁部には、モータシャフト5およびピニオンギア6がその軸線方向に貫通する貫通孔68が形成されている。
ブラケット12の外周部には、モータハウジング18のモータ挿入口の開口周縁部にボルト等を用いて締結固定されるフランジ69が形成されている。これにより、モータMがモータハウジング18内に収容保持される。
Further, the front surface and the outer peripheral surface of the bearing
A
電機子は、ステータの半径方向内側に所定のギャップを介して設置されている。この電機子は、モータヨーク11の軸受ホルダ62およびブラケット12の軸受ホルダ65に支持固定された2つの第1、第2滑り軸受13、14を介して回転可能に支持されたモータシャフト5と、このモータシャフト5と一体回転可能に連結した電機子コア(電機子鉄心)71と、この電機子コア71に巻装される電機子巻線(電機子コイル)と、一対の第1、第2ブラシ52に押圧接触される整流子(コンミテータ)72とを有している。
The armature is installed via a predetermined gap on the radially inner side of the stator. The armature includes a
電機子コア71は、モータシャフト5の軸線方向(回転軸方向)に磁性鋼板を複数積層して形成された積層型鉄心により設けられ、モータシャフト5の中間軸部(図示せず)の外周に圧入嵌合される円筒状(または角筒状)の嵌合部、およびこの嵌合部の外周面から突出する複数の突極(ティース)を有している。
嵌合部の中心部を回転軸方向に貫通する嵌合孔には、電機子の回転軸(電機子軸)であるモータシャフト5の中間軸部が圧入固定されている。
The
An intermediate shaft portion of the
複数のティースは、嵌合部の外周面にその円周方向に等間隔で設置されている。また、電機子コア71の円周方向に隣合う各ティース間には、電機子コイルを収納する複数のスロットが形成されている。
電機子コイルは、複数のティースの周囲に集中巻で巻装されて、各スロットに収納される多相の各相コイルにより構成されている。各相コイルは、各ティースの外側にインシュレータを介して巻回されている。そして、多相の相コイルは、Δ結線(またはY結線)されている。
The plurality of teeth are installed at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the fitting portion. A plurality of slots for accommodating armature coils are formed between the teeth adjacent to each other in the circumferential direction of the
The armature coil is composed of multi-phase coils wound around a plurality of teeth in a concentrated manner and housed in each slot. Each phase coil is wound around the outside of each tooth via an insulator. The multiphase phase coil is Δ-connected (or Y-connected).
整流子72は、電機子コア71よりもモータヨーク11の開口側において、絶縁体である円筒状のホルダ(図示せず)を介してモータシャフト5の中間軸部の外周に固定されている。
この整流子72は、ホルダの外周に配置されて、回転軸方向に延びるスリットによって複数の整流子片(セグメント)に分割されている。
なお、図1では、各相コイルと整流子72の各セグメントとを接続する電気配線とコイル端末は省略されている。
The
The
In FIG. 1, electrical wiring and coil terminals that connect each phase coil and each segment of the
複数のセグメントは、複数の整流子ライザを一体的に形成している。
そして、複数のセグメントのうちのいずれか2つのセグメントが、一対の第1、第2ブラシ52にそれぞれ接触しており、電機子のモータシャフト5の回転による整流子72の回転に伴って、各第1、第2ブラシ52と接触する2つのセグメントが切り替わっていく。
以上により、整流子72の各セグメントに電気的に接続する各第1、第2ブラシ52に、正極側、負極側外部接続端子である一対のモータターミナルおよび一対の第1、第2ブラシターミナル53、54を経由してバッテリから電流が供給されると、電機子コイルに電流が流れ、電機子が回転する。
The plurality of segments integrally form a plurality of commutator risers.
And any two segments of the plurality of segments are in contact with the pair of first and
As described above, the first and
また、モータシャフト5において、第2滑り軸受14と整流子72との間には、円筒状のカラー73が固定されている。また、モータシャフト5において、第2滑り軸受14とカラー73との間には、円環状のスラストワッシャ74が装着されている。
カラー73は、第2滑り軸受14に対して、整流子72とスラストワッシャ74を所定の距離を保つためのものである。このカラー73は、その圧入孔にモータシャフト5の第2突出軸部が圧入嵌合されることにより、モータシャフト5と一体回転可能に連結(固定)されている。
In the
The
次に、本実施例のモータMの滑り軸受ユニットの詳細を図1ないし図4に基づいて説明する。
モータMの滑り軸受ユニットは、電機子のモータシャフト5と、このモータヨーク11の軸受ホルダ62に圧入固定される第1滑り軸受(Rr側の焼結含油軸受)13と、ブラケット12の軸受ホルダ65に圧入固定される第2滑り軸受(Fr側の焼結含油軸受)14とを備えている。
Next, details of the sliding bearing unit of the motor M of this embodiment will be described with reference to FIGS.
The sliding bearing unit of the motor M includes an
モータシャフト5は、図1において図示右側の基端側から図示左側の先端側まで真っ直ぐに延伸された電機子の回転軸である。
モータシャフト5は、電機子コア71の嵌合孔をその軸線方向に貫通して電機子コア71の回転軸方向の両側に突出して設けられる第1、第2突出軸部をそれぞれ備えている。これらの第1、第2突出軸部間には、電機子コア71の中心孔および整流子72の中心孔内に嵌合する中間軸部が設けられている。
The
The
モータシャフト5の各第1、第2突出軸部および中間軸部は、その中心軸線(回転軸線)に垂直な断面の輪郭(外周形状、外形形状)が円形状を呈するように設けられている。 第1突出軸部は、第1滑り軸受13を介して、モータヨーク11の軸受ホルダ62の挿入孔壁面(内周面)に回転自在に支持されている。
第2突出軸部は、第2滑り軸受14を介して、ブラケット12の軸受ホルダ65の貫通孔壁面(内周面)に回転自在に支持されている。
Each of the first and second projecting shaft portions and the intermediate shaft portion of the
The second projecting shaft portion is rotatably supported by the through hole wall surface (inner peripheral surface) of the bearing
モータヨーク11の軸受ホルダ62の内周面(軸受孔63の孔壁面)には、第1滑り軸受13が圧入される圧入孔が形成されている。この軸受ホルダ62の外径は、第1滑り軸受13の外径よりも小さくなっている。
ブラケット12の軸受ホルダ65の内周面(軸受孔66の孔壁面)には、第2滑り軸受14が圧入される圧入孔が形成されている。この軸受ホルダ65の外径は、第2滑り軸受14の外径よりも小さくなっている。
A press-fitting hole into which the first sliding
A press-fitting hole into which the second sliding
次に、本実施例のモータMの第1、第2滑り軸受13、14の詳細を図1ないし図5(a)に基づいて説明する。
第1、第2滑り軸受13、14は、例えば銅系、鉄系やステンレス等の金属を焼結した焼結材(焼結金属)により製作されて、内部気孔に潤滑油(潤滑グリース、潤滑オイル)が含浸されたメタルベアリング(焼結含油軸受、含油滑り軸受)である。
Next, details of the first and second sliding
The first and second
第1滑り軸受13は、焼結金属の多孔質体であって、モータシャフト5の第1突出軸部の周囲を円周方向に取り囲むように楕円筒形状に形成されている。また、第2滑り軸受14は、第1滑り軸受13と同様に、焼結金属の多孔質体であって、モータシャフト5の第2突出軸部の周囲を円周方向に取り囲むように楕円筒形状に形成されている。
第1滑り軸受13の外周には、モータヨーク11の軸受ホルダ62の内周(軸受孔63の孔壁面)に圧入固定される円筒状の外径面(外周面)が形成されている。また、第2滑り軸受14の外周には、ブラケット12の軸受ホルダ65の内周(軸受孔66の孔壁面)に圧入固定される円筒状の外径面(外周面)が形成されている。
The first sliding
A cylindrical outer diameter surface (outer peripheral surface) that is press-fitted and fixed to the inner periphery of the bearing
そして、第1滑り軸受13の内部には、モータシャフト5の軸線方向の基端側(第1突出軸部)が摺動可能に嵌挿される第1軸孔(摺動孔)75が形成されている。この第1軸孔75の内周面には、モータシャフト5の第1突出軸部の外周面(外径摺動面)を回転方向に摺動可能に支持する楕円筒形状の内径面(内周面、内径摺動面)が形成されている。 また、第2滑り軸受14の内部には、モータシャフト5の軸線方向の中間部(第2突出軸部)が摺動可能に嵌挿される第2軸孔(摺動孔)75が形成されている。この第2軸孔75の内周面には、モータシャフト5の第2突出軸部の外周面(外径摺動面)を回転方向に摺動可能に支持する楕円筒形状の内径面(内周面、内径摺動面)が形成されている。
A first shaft hole (sliding hole) 75 into which the base end side (first projecting shaft portion) in the axial direction of the
また、第1、第2滑り軸受13、14は、各第1、第2軸孔75の孔壁面である内径面で、モータシャフト5の基端部および中間部を回転可能に支持する円筒状の焼結含油軸受である。
そして、モータシャフト5の第1突出軸部の外周面(摺動面)と第1滑り軸受13の第1軸孔75の孔壁面(内周面)との間には、モータシャフト5を第1滑り軸受13の内部で円滑に回転させるための摺動クリアランスが形成されている。また、モータシャフト5の第2突出軸部の外周面(摺動面)と第2滑り軸受14の第2軸孔75の孔壁面(内周面)との間には、モータシャフト5を第2滑り軸受14の内部で円滑に回転させるための摺動クリアランスが形成されている。
The first and second sliding
The
ここで、第1、第2滑り軸受13、14の外径(外周、外形)形状は、図5(a)に示したように、軸受ホルダ62、65の内径形状および軸受孔63、66の孔形状と同様に、円形状に形成されている。
また、第1、第2滑り軸受13、14の内径(内周)形状および第1、第2軸孔75の孔形状は、モータシャフト5の第1、第2突出軸部の外径(外周、外形)形状に対して異形状に形成されている。具体的には、図5(a)に示したように、第1、第2滑り軸受13、14の内径(内周)形状および第1、第2軸孔75の孔形状が内径楕円形状に形成されている。
Here, the outer diameter (outer periphery, outer shape) of the first and second sliding
Further, the inner diameter (inner circumference) shape of the first and second sliding
そして、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75の中心軸線は、モータシャフト5の各第1、第2突出軸部の中心軸線(回転軸線)に対して偏芯している。
また、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75の中心軸線は、モータシャフト5の各第1、第2突出軸部の中心軸線から図5(a)において図示上下方向の一方側(図示下方)に向かって所定の距離(L)だけ偏芯した位置に設定されている。
また、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75は、モータシャフト5の各第1、第2突出軸部の中心軸線から図5(a)において図示下方に向かって所定の距離(L)だけ偏芯した位置を中心とした曲率半径を有する複数の円弧状孔を含む内径楕円孔形状に形成されている。
The center axis of each of the first and second shaft holes 75 of the first and second sliding
Further, the center axis of each of the first and second shaft holes 75 of the first and second sliding
In addition, the first and second shaft holes 75 of the first and second sliding
[実施例1の作用]
次に、本実施例のEGRシステムに使用されるEGR制御弁の作用を図1ないし図5(a)に基づいて簡単に説明する。
[Operation of Example 1]
Next, the operation of the EGR control valve used in the EGR system of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS. 1 to 5 (a).
本実施例のEGR制御弁の弁体であるEGRバルブ1を回転駆動する電動アクチュエータ3、特に滑り軸受ユニットを備えたモータMは、ECUによって通電制御されるように構成されている。
ところで、モータMの電機子の回転軸であるモータシャフト5は、2つの第1、第2滑り軸受13、14を介して、モータヨーク11の軸受ホルダ62およびブラケット12の軸受ホルダ65に回転可能に支持されている。
The
By the way, the
2つの第1、第2滑り軸受13、14は、焼結材で形成されて、内部に多数の気孔を有し、その内部気孔に潤滑油が含浸された焼結含油軸受であって、各第1、第2軸孔75の孔壁面(内径面)に多数の内部気孔の開口(表面気孔)が形成されている。
これらの第1、第2滑り軸受13、14は、各第1、第2軸孔75内に嵌挿されるモータシャフト5の回転による負圧によって、その内部気孔に浸透している潤滑油がモータシャフト5との摺動面(内径面)の開口から滲み出すことで、2つの第1、第2滑り軸受13、14の内径面とモータシャフト5の各第1、第2突出軸部の外径面との摺動部分に油膜を形成し、この油膜によってモータシャフト5が回転可能に支持される。
The two first and second sliding
In these first and second sliding
ここで、モータMへの電力供給が成されない場合には、リターンスプリング9の付勢力(スプリング荷重)によってバルブシャフト2の第1突出軸部の先端に固定されたEGRバルブ1が全閉位置に設定される。
このとき、EGRバルブ1のシールリング溝に嵌め込まれたシールリング29の外周(摺動部)が、シールリング自体の拡径方向の張力(弾性変形力)によってハウジング4のバルブボディ17に圧入嵌合されるノズル32の内周面に張り付くため、シールリング29の摺動部がノズル32の内周面に密着する。
したがって、ノズル32の内周面とEGRバルブ1の外周端面との間の環状隙間が完全にシールされる。つまりハウジング4内に形成される流路孔21〜23が閉鎖される。これにより、EGRガスが、エアクリーナを通過した清浄な吸気(新気)に混入しない(EGRカット)。
Here, when electric power is not supplied to the motor M, the
At this time, the outer periphery (sliding portion) of the
Therefore, the annular gap between the inner peripheral surface of the
次に、EGR制御弁のEGRバルブ1を開弁させるような運転状況(エンジンの運転状況)になると、EGRバルブ1が運転状況に対応した所定の開度に開弁するように開弁作動させる。
そして、第1、第2ブラシ52を介して、電機子コイルに電力を供給し、電機子のモータシャフト5を開弁方向に回転させる。これにより、電機子の回転動力(トルク)が、ピニオンギア6、中間ギア7および出力ギア8に伝達される。そして、出力ギア8からトルクが伝達されたバルブシャフト2が、出力ギア8の回転に伴って所定の回転角度(バルブ開度)だけ開弁作動方向に回転する。
Next, when the operation state (engine operation state) is such that the
Then, electric power is supplied to the armature coil via the first and
以上のように、エンジンの運転状況に対応して、モータMへの供給電力(駆動電流値または印加電圧値)を可変制御することで、EGR制御弁のバルブ開度を変化させることにより、エアクリーナを通過した清浄な吸気に対する、EGRガスの導入量(混入量)が調節される。すなわち、EGRバルブ1は、制御目標値に相当するバルブ開度に開弁制御される。つまり流路孔21〜23が開放される。
したがって、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの一部であるEGRガスが、排気管内に形成される排気通路(EGRガス分岐部)から、排気管側のEGRガスパイプの内部(EGRガス流路)を経由して、吸気管内に形成される吸気通路(EGRガス合流部)に再循環される。したがって、EGRガスがエンジンの各気筒毎の吸気ポートおよび燃焼室に供給される吸気に混入される。
これによって、排気ガス中に含まれる有害物質(例えばNOx等)が低減される。
As described above, the air cleaner is controlled by changing the valve opening degree of the EGR control valve by variably controlling the power (drive current value or applied voltage value) supplied to the motor M in accordance with the operating state of the engine. The amount of EGR gas introduced (mixed amount) with respect to clean intake air that has passed through is adjusted. That is, the
Therefore, EGR gas, which is a part of the exhaust gas flowing out from the combustion chamber for each cylinder of the engine, passes from the exhaust passage (EGR gas branching portion) formed in the exhaust pipe to the inside of the EGR gas pipe (EGR) on the exhaust pipe side. The gas is recirculated to the intake passage (EGR gas merging portion) formed in the intake pipe via the gas flow path. Therefore, EGR gas is mixed into the intake port and the intake air supplied to the combustion chamber for each cylinder of the engine.
As a result, harmful substances (for example, NOx) contained in the exhaust gas are reduced.
[実施例1の効果]
以上のように、本実施例のモータMの滑り軸受ユニットにおいては、第1、第2滑り軸受13、14の内径(内周)形状および第1、第2軸孔75の孔形状を、モータシャフト5の第1、第2突出軸部の外径(外周、外形)形状に対して異形状(内径楕円形状)に形成し、且つ第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75の中心軸線を、モータシャフト5の中心軸線に対して偏芯させている。
また、各第1、第2軸孔75の中心軸線を、モータシャフト5の中心軸線から図5(a)において図示下方に向かって所定の距離(L)だけ偏芯した位置に設定している。
さらに、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75を、モータシャフト5の中心軸線から図5(a)において図示下方に向かって所定の距離(L)だけ偏芯した位置を中心とした曲率半径を有する複数の円弧状孔を含む楕円孔形状に形成している。
[Effect of Example 1]
As described above, in the sliding bearing unit of the motor M of the present embodiment, the inner diameter (inner circumference) shape of the first and second sliding
Further, the center axis of each of the first and second shaft holes 75 is set to a position eccentric from the center axis of the
Further, the first and second shaft holes 75 of the first and second sliding
これによって、電動アクチュエータ3によってEGRバルブ1およびバルブシャフト2を回転駆動する際に、モータMのモータシャフト5の回転により、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75内に発生する負圧によって、第1、第2滑り軸受13、14の内部気孔に浸透している潤滑油が、第1、第2滑り軸受13、14の各内径面または各第1、第2軸孔75の孔壁面の開口から滲み出すことで、2つの第1、第2滑り軸受13、14の内径面とモータシャフト5の各第1、第2突出軸部の外径面との摺動部分に油膜が形成され、モータシャフト5のスムーズな回転が得られる。
Thus, when the
したがって、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75内でモータシャフト5が暴れることはなく、これによってスティックスリップ現象を抑制することができる。これにより、簡単な変更で、滑り軸受ユニットにおけるスティックスリップ現象を抑制することができるので、スティックスリップ現象を要因とする異音(スティックスリップ音)の発生を確実に防止することができる。
これによって、モータ異音が低減でき、例えば自動車等の車両での異音クレームがなくなるという効果を得ることができる。また、簡単な変更(例えば第1、第2滑り軸受13、14を焼結する際の、金型、特に第1、第2軸孔75を形成する内径型のみの変更)で実現が可能である。
Therefore, the
Thereby, motor noise can be reduced, and for example, there can be obtained an effect that noise complaints in a vehicle such as an automobile are eliminated. Further, it can be realized by a simple change (for example, a change in the mold, particularly the inner diameter type for forming the first and second shaft holes 75 when the first and second sliding
[実施例2の構成]
図5(b)は、本発明のモータを適用したEGR制御弁(実施例2)を示したものである。ここで、実施例1と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
[Configuration of Example 2]
FIG.5 (b) shows the EGR control valve (Example 2) to which the motor of this invention is applied. Here, the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same configuration or function, and the description thereof is omitted.
本実施例のモータMの滑り軸受ユニットは、実施例1と同様に、電機子のモータシャフト5、モータヨーク11の軸受ホルダ62、ブラケット12の軸受ホルダ65および2つの第1、第2滑り軸受(焼結含油軸受、メタルブッシュ)13、14を備えている。
第1、第2滑り軸受13、14の内径形状および第1、第2軸孔75の孔形状は、モータシャフト5の第1、第2突出軸部の外径形状に対して異形状に形成されている。具体的には、図5(b)に示したように、第1、第2滑り軸受13、14の内径形状および第1、第2軸孔75の孔形状が内径楕円形状に形成されている。
As in the first embodiment, the sliding bearing unit of the motor M of this embodiment includes the
The inner diameter shape of the first and second sliding
そして、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75の中心軸線は、モータシャフト5の各第1、第2突出軸部の中心軸線に対して偏芯している。
また、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75の中心軸線は、モータシャフト5の各第1、第2突出軸部の中心軸線から図5(b)において図示左右方向の一方側(図示左方)に向かって所定の距離(L)だけ偏芯した位置に設定されている。
The central axes of the first and second shaft holes 75 of the first and second sliding
Further, the center axis of each of the first and second shaft holes 75 of the first and second sliding
また、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75は、モータシャフト5の各第1、第2突出軸部の中心軸線から図5(b)において図示左方に向かって所定の距離(L)だけ偏芯した位置を中心とした曲率半径を有する複数の円弧状孔を含む内径楕円孔形状に形成されている。
以上のように、本実施例のモータMの滑り軸受ユニットにおいては、実施例1と同様な効果を奏する。
In addition, the first and second shaft holes 75 of the first and second sliding
As described above, the sliding bearing unit of the motor M of this embodiment has the same effects as those of the first embodiment.
[実施例3の構成]
図6(a)は、本発明のモータを適用したEGR制御弁(実施例3)を示したものである。ここで、実施例1及び2と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
[Configuration of Example 3]
FIG. 6 (a) shows an EGR control valve (Example 3) to which the motor of the present invention is applied. Here, the same reference numerals as those in the first and second embodiments indicate the same configuration or function, and the description thereof will be omitted.
本実施例のモータMの滑り軸受ユニットは、実施例1及び2と同様に、モータシャフト5、モータヨーク11の軸受ホルダ62、ブラケット12の軸受ホルダ65および2つの第1、第2滑り軸受(焼結含油軸受、メタルブッシュ)13、14を備えている。
第1、第2滑り軸受13、14の内径形状および第1、第2軸孔75の孔形状は、モータシャフト5の第1、第2突出軸部の外径形状に対して異形状に形成されている。具体的には、図6(a)に示したように、第1、第2滑り軸受13、14の内径形状および第1、第2軸孔75の孔形状が内径おにぎり形状に形成されている。
As in the first and second embodiments, the sliding bearing unit of the motor M of the present embodiment includes a
The inner diameter shape of the first and second sliding
そして、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75の中心軸線は、モータシャフト5の各第1、第2突出軸部の中心軸線に対して偏芯している。
また、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75の中心軸線は、モータシャフト5の各第1、第2突出軸部の中心軸線から図6(a)において図示上下方向の一方側(図示下方)に向かって所定の距離(L)だけ偏芯した位置に設定されている。
The central axes of the first and second shaft holes 75 of the first and second sliding
Further, the center axis of each of the first and second shaft holes 75 of the first and second sliding
また、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75は、モータシャフト5の各第1、第2突出軸部の中心軸線から図6(a)において図示下方に向かって所定の距離(L)だけ偏芯した位置を中心とした曲率半径を有する複数(3個)の第1円弧状孔、およびモータシャフト5の各第1、第2突出軸部の中心軸線から図6(a)において図示下方に向かって所定の距離(L)だけ偏芯した位置を中心とし、且つ第1円弧状孔とは異なる曲率半径を有する複数(3個)の第2円弧状孔を含む内径おにぎり孔形状に形成されている。
以上のように、本実施例のモータMの滑り軸受ユニットにおいては、実施例1及び2と同様な効果を奏する。
In addition, the first and second shaft holes 75 of the first and second sliding
As described above, the sliding bearing unit of the motor M of this embodiment has the same effects as those of the first and second embodiments.
[実施例4の構成]
図6(b)は、本発明のモータを適用したEGR制御弁(実施例4)を示したものである。ここで、実施例1〜3と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
[Configuration of Example 4]
FIG. 6B shows an EGR control valve (Embodiment 4) to which the motor of the present invention is applied. Here, the same reference numerals as in the first to third embodiments indicate the same configuration or function, and the description thereof is omitted.
本実施例のモータMの滑り軸受ユニットは、実施例1〜3と同様に、モータシャフト5、モータヨーク11の軸受ホルダ62、ブラケット12の軸受ホルダ65および2つの第1、第2滑り軸受(焼結含油軸受、メタルブッシュ)13、14を備えている。
第1、第2滑り軸受13、14の内径形状および第1、第2軸孔75の孔形状は、モータシャフト5の第1、第2突出軸部の外径形状に対して異形状に形成されている。具体的には、図6(b)に示したように、第1、第2滑り軸受13、14の内径形状および第1、第2軸孔75の孔形状が内径花びら形状に形成されている。
As in the first to third embodiments, the sliding bearing unit of the motor M of the present embodiment includes a
The inner diameter shape of the first and second sliding
そして、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75の中心軸線は、モータシャフト5の各第1、第2突出軸部の中心軸線に対して偏芯している。
また、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75の中心軸線は、モータシャフト5の各第1、第2突出軸部の中心軸線から図6(b)において図示上下方向の一方側(図示下方)に向かって所定の距離(L)だけ偏芯した位置に設定されている。
The central axes of the first and second shaft holes 75 of the first and second sliding
Further, the center axis of each of the first and second shaft holes 75 of the first and second sliding
また、第1、第2滑り軸受13、14の各第1、第2軸孔75は、モータシャフト5の各第1、第2突出軸部の中心軸線から図6(b)において図示下方に向かって所定の距離(L)だけ偏芯した位置を中心とした曲率半径を有する複数(4個)の円弧状孔を含む内径花びら孔形状に形成されている。
以上のように、本実施例の本実施例のモータMの滑り軸受ユニットにおいては、実施例1〜3と同様な効果を奏する。
In addition, the first and second shaft holes 75 of the first and second sliding
As described above, the sliding bearing unit of the motor M of this embodiment of the present embodiment has the same effects as those of the first to third embodiments.
[変形例]
本実施例では、本発明を、流路を開閉するEGRバルブ1等の移動体(回転移動体)を駆動する動力を発生するモータMの滑り軸受ユニットに適用しているが、流路を開閉するポペットバルブ等の移動体(直線移動体)を駆動する動力を発生するモータの滑り軸受ユニットに適用しても良い。
回転移動体(回転体)としては、ロータリバルブ、バタフライバルブ、シャッター状バルブ、ボールバルブ等が考えられる。
また、回転移動体(回転体)としては、圧縮機、送風機、ポンプ、カム、電機子、ロータ、車輪等の回転移動体(回転体)が考えられる。
[Modification]
In this embodiment, the present invention is applied to a sliding bearing unit of a motor M that generates power for driving a moving body (rotary moving body) such as an
As the rotary moving body (rotating body), a rotary valve, a butterfly valve, a shutter valve, a ball valve, and the like are conceivable.
Further, as the rotary moving body (rotating body), a rotary moving body (rotating body) such as a compressor, a blower, a pump, a cam, an armature, a rotor, or a wheel can be considered.
また、回転体、ロータまたは回転軸の回転運動を直線運動に変換する運動方向変換機構を設けて、軸線方向に往復直線運動を行うピストン、ロッド、シャフト等の直線移動体を駆動するモータの滑り軸受ユニット、あるいはアクチュータの滑り軸受ユニットに本発明を適用しても良い。
また、本発明を、エンジンの排気管(ターボチャージャのタービンハウジング)に設置される排気ガス流量(圧力)制御弁の弁体であるバルブを駆動する動力を発生するモータの滑り軸受ユニットに適用しても良い。
また、吸気制御弁としては、タンブル制御弁、スワール制御弁、吸気流量制御弁、吸気圧力制御弁、流路切替弁、吸気絞り弁等が考えられる。
また、排気制御弁としては、ウェイストゲート弁、スクロール切替弁、排気流量制御弁、排気圧力制御弁、排気切替弁、排気絞り弁等が考えられる。
In addition, a motion direction conversion mechanism that converts the rotational motion of the rotating body, rotor, or rotating shaft into linear motion is provided, and slipping of a motor that drives a linear moving body such as a piston, rod, or shaft that performs reciprocating linear motion in the axial direction. The present invention may be applied to a bearing unit or a sliding bearing unit of an actuator.
Further, the present invention is applied to a sliding bearing unit of a motor that generates power for driving a valve that is a valve body of an exhaust gas flow rate (pressure) control valve installed in an engine exhaust pipe (turbine housing of a turbocharger). May be.
In addition, as the intake control valve, a tumble control valve, a swirl control valve, an intake flow control valve, an intake pressure control valve, a flow path switching valve, an intake throttle valve, and the like are conceivable.
Further, examples of the exhaust control valve include a waste gate valve, a scroll switching valve, an exhaust flow control valve, an exhaust pressure control valve, an exhaust switching valve, and an exhaust throttle valve.
また、EGRバルブ(回転体)1と一体回転可能なバルブシャフト(回転軸)2を回転可能に支持する滑り軸受ユニットに、本発明を適用しても良い。すなわち、軸孔28を有する滑り軸受26を、内部に潤滑油が含浸された筒状の焼結含油軸受で構成し、且つこの滑り軸受26に本発明を適用しても良い。
また、本発明をモータの滑り軸受ユニットだけでなく、アクチュエータの回転軸を回転可能に支持する滑り軸受ユニットに本発明を適用しても良い。
また、歯車やローラ等の回転体またはロータと一体回転可能な回転軸を回転可能に支持する滑り軸受ユニットに本発明を適用しても良い。
Further, the present invention may be applied to a sliding bearing unit that rotatably supports a valve shaft (rotating shaft) 2 that can rotate integrally with the EGR valve (rotating body) 1. That is, the sliding
In addition, the present invention may be applied not only to the sliding bearing unit of the motor but also to a sliding bearing unit that rotatably supports the rotating shaft of the actuator.
Further, the present invention may be applied to a sliding bearing unit that rotatably supports a rotating body such as a gear or a roller, or a rotating shaft that can rotate integrally with a rotor.
本実施例では、滑り軸受の内径形状または軸孔の孔形状として、内径楕円(孔)形状(実施例1及び2)、内径おにぎり孔形状(実施例3)、内径花びら孔形状(実施例4)等の異形状を採用しているが、滑り軸受の内径形状または軸孔の孔形状として、内径長円(孔)形状、内径多角(孔)形状、内径星型(孔)形状等の異形状(異形孔形状、異形形状)を採用しても良い。
本実施例では、電機子のモータシャフト5を回転可能に支持する2つの第1、第2滑り軸受として、内部に潤滑油が含浸された筒状の焼結含油軸受である第1、第2滑り軸受13、14を使用しているが、第1滑り軸受13または第2滑り軸受14のいずれか一方に、内部に潤滑油を有するボールベアリングを使用しても良い。
In this example, the inner diameter shape of the sliding bearing or the hole shape of the shaft hole is an inner diameter ellipse (hole) shape (Examples 1 and 2), an inner diameter rice ball hole shape (Example 3), and an inner diameter petal hole shape (Example 4). ) Etc., but the inner diameter shape of the plain bearing or the hole shape of the shaft hole is different from the inner diameter oval (hole) shape, inner diameter polygon (hole) shape, inner diameter star shape (hole) shape, etc. A shape (an irregular hole shape, an irregular shape) may be adopted.
In this embodiment, the first and second cylindrical oil-impregnated bearings, which are cylindrically impregnated with lubricating oil, are used as the two first and second sliding bearings for rotatably supporting the
また、2つの第1、第2滑り軸受13、14のうち第1滑り軸受13または第2滑り軸受14のみ含油滑り軸受を使用し、第2滑り軸受14または第1滑り軸受13として他の滑り軸受(例えば内部に潤滑油を有するボールベアリング等)を使用しても良い。
また、滑り軸受の内部に潤滑油が含浸されていなくても、滑り軸受とシャフトとの間の摺動部(摺動クリアランス)に潤滑油供給機構から潤滑油が供給されるタイプのメタルベアリングを使用しても良い。
Of the two first and second sliding
In addition, a metal bearing of the type in which lubricating oil is supplied from the lubricating oil supply mechanism to the sliding portion (sliding clearance) between the sliding bearing and the shaft even if the sliding bearing is not impregnated with lubricating oil. May be used.
また、滑り軸受として、合成樹脂によって一体的に形成された滑り軸受を使用しても良い。
また、滑り軸受として、周方向(または回転軸方向)に2分割以上に分割された分割滑り軸受を使用しても良い。
また、内燃機関(エンジン)として、多気筒ディーゼルエンジンの代わりに、多気筒ガソリンエンジンを用いても良い。また、単気筒エンジンに適用しても良い。
Moreover, you may use the sliding bearing integrally formed with the synthetic resin as a sliding bearing.
Moreover, you may use the split sliding bearing divided | segmented into 2 or more parts in the circumferential direction (or rotation-axis direction) as a sliding bearing.
Further, as the internal combustion engine (engine), a multi-cylinder gasoline engine may be used instead of the multi-cylinder diesel engine. Moreover, you may apply to a single cylinder engine.
M モータ
1 EGRバルブ(回転体)
2 バルブシャフト(回転軸)
3 電動アクチュエータ
4 ハウジング
5 電機子(ロータ)のモータシャフト(回転軸)
11 モータヨーク
12 ブラケット
13 第1滑り軸受
14 第2滑り軸受
2 Valve shaft (rotating shaft)
3
Claims (12)
(b)この回転軸(2、5)が摺動可能に嵌挿される軸孔(28、75)を有し、
前記軸孔(75)の孔壁面である筒状の内径面で前記回転軸(2、5)を回転可能に支持する筒状の滑り軸受(13、14、26)と
を備えた滑り軸受ユニットにおいて、
前記滑り軸受(13、14、26)の内径形状または前記軸孔(28、75)の孔形状は、前記回転軸(2、5)の外径形状に対して異形状に形成されており、
前記軸孔(28、75)の中心軸線は、前記回転軸(2、5)の中心軸線に対して偏芯していることを特徴とする滑り軸受ユニット。 (A) Rotating body (1) or rotating shaft (2, 5) that can rotate integrally with the rotor;
(B) It has shaft holes (28, 75) into which the rotary shafts (2, 5) are slidably inserted,
A sliding bearing unit including a cylindrical sliding bearing (13, 14, 26) that rotatably supports the rotating shaft (2, 5) on a cylindrical inner diameter surface that is a hole wall surface of the shaft hole (75). In
The inner diameter shape of the sliding bearing (13, 14, 26) or the hole shape of the shaft hole (28, 75) is different from the outer diameter shape of the rotating shaft (2, 5),
A plain bearing unit, wherein a central axis of the shaft hole (28, 75) is eccentric with respect to a central axis of the rotary shaft (2, 5).
前記軸孔(75)の中心軸線は、前記回転軸(2、5)の中心軸線から距離(L)だけ偏芯した位置に設定されていることを特徴とする滑り軸受ユニット。 The sliding bearing unit according to claim 1,
A plain bearing unit characterized in that the central axis of the shaft hole (75) is set at a position eccentric from the central axis of the rotary shaft (2, 5) by a distance (L).
前記軸孔(75)は、前記回転軸(2、5)の中心軸線から距離(L)だけ偏芯した位置を中心とした曲率半径を有する複数の円弧状孔を含む孔形状に形成されていることを特徴とする滑り軸受ユニット。 The sliding bearing unit according to claim 1 or 2,
The shaft hole (75) is formed in a hole shape including a plurality of arc-shaped holes having a radius of curvature centered at a position eccentric from the center axis of the rotation shaft (2, 5) by a distance (L). A sliding bearing unit characterized by comprising:
前記回転軸(2、5)は、その中心軸線に垂直な断面の輪郭が円形状を呈することを特徴とする滑り軸受ユニット。 The sliding bearing unit according to any one of claims 1 to 3,
The rotary bearing (2, 5) is a plain bearing unit characterized in that the outline of a cross section perpendicular to the central axis thereof has a circular shape.
前記滑り軸受(13、14)は、外周に円筒面を有する焼結金属または合成樹脂によって形成されていることを特徴とする滑り軸受ユニット。 In the sliding bearing unit as described in any one of Claims 1 thru | or 4,
The sliding bearing unit (13, 14) is formed of a sintered metal or a synthetic resin having a cylindrical surface on the outer periphery.
前記回転体は、流路(21〜23)を開閉するバルブ(1)であって、
前記滑り軸受(26)は、前記回転軸(2)を回転可能に収容するハウジング(4)に固定されていることを特徴とするアクチュエータ。 In an actuator (3) comprising a plain bearing unit according to any one of claims 1 to 5,
The rotating body is a valve (1) for opening and closing the flow paths (21 to 23),
The slide bearing (26) is fixed to a housing (4) that rotatably accommodates the rotating shaft (2).
前記ロータは、前記回転軸(2、5)と一体回転可能に連結されるコア(71)、このコア(71)に巻装されるコイル、および前記回転軸(2、5)の外周に固定されて、前記コイルが接続される整流子(72)を有する電機子であって、
前記滑り軸受(13、14)は、前記電機子を回転可能に収容するハウジング(11、12)に固定されていることを特徴とするモータ。 In the motor (M) provided with the plain bearing unit according to any one of claims 1 to 5,
The rotor is fixed to an outer periphery of the core (71) connected to the rotary shafts (2, 5) so as to be integrally rotatable, a coil wound around the core (71), and the rotary shafts (2, 5). An armature having a commutator (72) to which the coil is connected,
The sliding bearing (13, 14) is fixed to a housing (11, 12) for rotatably housing the armature.
前記ハウジングは、少なくとも一端が開口した筒状のモータケース(11)、およびこのモータケース(11)の開口部を閉塞するブラケット(12)を有していることを特徴とするモータ。 The motor (M) according to claim 7,
The housing includes a cylindrical motor case (11) having at least one open end, and a bracket (12) for closing the opening of the motor case (11).
前記滑り軸受は、前記回転軸(2、5)の周囲を周方向に取り囲むように設置される2つの第1、第2滑り軸受(13、14)を有し、
前記第1滑り軸受(13)は、前記モータケース(11)に固定されて支持されており、
前記第2滑り軸受(14)は、前記ブラケット(12)に固定されて支持されていることを特徴とするモータ。 The motor (M) according to claim 8,
The sliding bearing has two first and second sliding bearings (13, 14) installed so as to surround the rotating shaft (2, 5) in the circumferential direction,
The first sliding bearing (13) is fixed and supported on the motor case (11),
The second sliding bearing (14) is fixed to and supported by the bracket (12).
前記モータケースとは、一端が開口し、他端が閉塞された有底筒状のモータヨーク(11)のことであることを特徴とするモータ。 In the motor (M) according to claim 8 or 9,
The motor case is a bottomed cylindrical motor yoke (11) having one end opened and the other end closed.
前記モータ(M)とは、前記回転軸(5)の回転を減速する減速機構(6〜8)を介して、前記回転体またはバルブ(1)または移動体を駆動する動力を発生する動力源のことであることを特徴とするアクチュエータ。 In an actuator (3) comprising a motor (M) according to any one of claims 7 to 10,
The motor (M) is a power source that generates power for driving the rotating body, the valve (1), or the moving body via a speed reduction mechanism (6-8) that decelerates the rotation of the rotating shaft (5). An actuator characterized by that.
前記減速機構は、前記回転軸(5)の先端外周に固定されたピニオンギア(6)、このピニオンギア(6)と噛み合って回転する中間ギア(7、37、38)、この中間ギア(7、38)と噛み合って回転する出力ギア(8、42)、およびこの出力ギア(8、31、42)と一体回転可能に連結した出力軸(2)を有していることを特徴とするアクチュエータ。 The actuator (3) according to claim 11,
The speed reduction mechanism includes a pinion gear (6) fixed to the outer periphery of the tip of the rotating shaft (5), an intermediate gear (7, 37, 38) that rotates in mesh with the pinion gear (6), and an intermediate gear (7 , 38) and an output gear (8, 42) rotating in mesh with the output gear (8, 31, 42), and an output shaft (2) connected to the output gear (8, 31, 42) so as to rotate integrally therewith. .
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KR101985877B1 (en) | 2017-10-26 | 2019-06-07 | 계양전기 주식회사 | An actuator assembly for electromechanical parking brake |
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