JP2020112177A - Actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、アクチュエータに関する。 The present disclosure relates to actuators.
特許文献1には、ターボチャージャーの過給圧制御用バルブを駆動することに用いられるアクチュエータが開示されている。アクチュエータは、モータの回転を減速機で減速して出力シャフトを所望のトルクで回転する。出力シャフトの回転角は、磁気回路部および検出部を有する非接触式の回転角センサにより検出される。減速機の最終ギヤは、出力シャフトに一体に固定された樹脂部材であり、磁気回路部は、最終ギヤにモールドされている。特許文献2には、吸気バルブ装置に用いられるアクチュエータが開示されている。この吸気バルブ装置のアクチュエータでは、歯車とシャフトの間、若しくは、シャフトとハウジングとの間に転がり軸受けを備えている。 Patent Document 1 discloses an actuator used to drive a valve for supercharging pressure control of a turbocharger. The actuator decelerates the rotation of the motor with a speed reducer to rotate the output shaft with a desired torque. The rotation angle of the output shaft is detected by a non-contact rotation angle sensor having a magnetic circuit section and a detection section. The final gear of the speed reducer is a resin member integrally fixed to the output shaft, and the magnetic circuit section is molded in the final gear. Patent Document 2 discloses an actuator used for an intake valve device. The actuator of this intake valve device includes a rolling bearing between the gear and the shaft or between the shaft and the housing.
過給圧制御用バルブを駆動するアクチュエータは、過給圧制御用バルブを通してエンジン脈動によるストレスが加わる。脈動周期に伴う高周期な衝撃荷重が出力シャフトに印加されるため、減速機の耐摩耗性および強度が求められる。そのため例えば排気脈動の大きいエンジン、またはウェイストゲートポート径の大きい過給器に搭載載する場合、耐摩耗性および強度の向上が必要となる。また、特許文献2の軸受けの構造を特許文献1のアクチュエータに適用した場合、脈動周期に伴う高周期な衝撃荷重を受けると、軸受けが、スラスト方向、すなわち、シャフトに沿った方向に抜ける虞があった。こうした課題は、他の多くのアクチュエータに共通する課題であった。 The actuator that drives the boost pressure control valve is stressed by the engine pulsation through the boost pressure control valve. Since a high-cycle impact load associated with the pulsating cycle is applied to the output shaft, wear resistance and strength of the speed reducer are required. Therefore, for example, when it is mounted on an engine with large exhaust pulsation or a supercharger with large waste gate port diameter, it is necessary to improve wear resistance and strength. Further, when the bearing structure of Patent Document 2 is applied to the actuator of Patent Document 1, when a high-cycle impact load due to the pulsating cycle is applied, the bearing may come off in the thrust direction, that is, the direction along the shaft. there were. Such a problem was a problem common to many other actuators.
本開示の一形態によれば、内燃機関(11)の燃焼により生じる排気を制御する弁(19)を駆動するアクチュエータ(10)を備える。このアクチュエータは、モータ(36)と、出力シャフト(26)と、前記モータの回転を減速して前記出力シャフトに伝達する減速部(37)と、を備え、前記減速部は、前記モータの回転軸(55)から前記出力シャフトまでの間に設けられ、大径のギヤ(62)と小径のギヤ(63)とを一体に有する樹脂で形成された中間ギヤ(53)と、前記中間ギヤの回転中心となる中間シャフト(61)と、前記中間ギヤの前記大径のギヤ側において、前記大径のギヤを前記中間シャフトに対して回転可能に保持する転がり軸受け(90)と、前記中間ギヤの前記小径のギヤ側において、前記小径のギヤを前記中間シャフ卜に対して回転可能に保持する樹脂軸受け(95)と、前記転がり軸受けの外輪(90o)と前記大径のギヤとの間に配置され、前記樹脂と一体成形されたカラー(80)と、を有し、前記カラーは、前記外輸が嵌合する円筒部(80a)と、前記円筒部から外方に突出する突起部(80b)とを備える。この形態によれば、カラーは、円筒部から外方に突出する突起部を備えるので、中間ギヤが大きなスラスト荷重を受けた場合であっても、カラーは中間ギヤを形成する樹脂から抜け難く、転がり軸受けも中間ギヤを形成する樹脂から抜け難い。 According to one aspect of the present disclosure, an actuator (10) that drives a valve (19) that controls exhaust gas generated by combustion of an internal combustion engine (11) is provided. The actuator includes a motor (36), an output shaft (26), and a reduction unit (37) that reduces the rotation of the motor and transmits the rotation to the output shaft, the reduction unit rotating the motor. An intermediate gear (53) provided between the shaft (55) and the output shaft, the intermediate gear (53) made of resin integrally including a large diameter gear (62) and a small diameter gear (63); An intermediate shaft (61) serving as a rotation center, a rolling bearing (90) for rotatably holding the large diameter gear with respect to the intermediate shaft on the large diameter gear side of the intermediate gear, and the intermediate gear Between the resin bearing (95) that rotatably holds the small-diameter gear with respect to the intermediate shuff, and the outer ring (90o) of the rolling bearing and the large-diameter gear on the small-diameter gear side. A collar (80) that is disposed and integrally molded with the resin, the collar including a cylindrical portion (80a) into which the foreign trade fits, and a protrusion () protruding outward from the cylindrical portion. 80b). According to this aspect, since the collar includes the protruding portion that projects outward from the cylindrical portion, even when the intermediate gear receives a large thrust load, the collar is difficult to come off from the resin forming the intermediate gear, The rolling bearing is also hard to come off from the resin that forms the intermediate gear.
・第1実施形態:
図1に示すように、第1実施形態によるアクチュエータ10は、車両走行用の動力源であるエンジン11に適用されている。
First embodiment:
As shown in FIG. 1, the
エンジン11には、吸気をエンジン11の気筒内へ導く吸気通路12と、気筒内で発生した排ガスを大気中に排出する排気通路13とが設けられている。吸気通路12の途中には、過給機24の吸気コンプレッサ14のコンプレッサホイール14aと、スロットルバルブ15とが設けられている。コンプレッサホイール14aは、エンジン11への吸気を過給する。スロットルバルブ15は、車両のアクセルペダル(図示せず)の踏み込み量に応じてエンジン11に供給される吸気量の調整を行う。
The
排気通路13の途中には、過給機24の排気タービン16のタービンホイール16aと、排ガスの浄化を行う触媒17とが設けられている。タービンホイール16aは、回転軸30によりコンプレッサホイール14aに接続されている。すなわち、エンジン11の排気エネルギーでタービンホイール16aを回転させ、コンプレッサホイール14aを回転させる。触媒17はモノリス構造を採用する周知な三元触媒であり、排ガスにより活性化温度に昇温されることで排ガス中に含まれる有害物質を酸化作用と還元作用により浄化する。
A
排気通路13には、タービンホイール16aと並列に、タービンホイール16aを迂回して排ガスを流すバイパス通路18が設けられている。このバイパス通路18には、過給圧制御用バルブであるウェイストゲートバルブ19が設けられている。ウェイストゲートバルブ19が開弁すると、エンジン11からの排ガスの一部は、バイパス通路18を通って触媒17へ直接導かれる。ウェイストゲートバルブ19は、エンジン11からの排ガスの圧力がウェイストゲートバルブ19の開弁圧力を超えたときに開弁する。また、ウェイストゲートバルブ19の開閉は、ECU(エンジン・コントロール・ユニット)22によっても制御される。すなわち、ECU22は、アクチュエータ10を駆動し、アクチュエータ10とウェイストゲートバルブ19との間に設けられたリンク機構25によってウェイストゲートバルブ19の開閉を実行する。
A
図2に示すように、過給機24は、排気タービン16と、吸気コンプレッサ14と、アクチュエータ10と、を備える。排気タービン16は、エンジン11から排出された排ガスによって回転駆動されるタービンホイール16a(図1)と、このタービンホイール16aを収容する渦巻形状のタービンハウジング16bと、を備えている。吸気コンプレッサ14は、タービンホイール16aの回転力を受けて回転するコンプレッサホイール14a(図1)と、このコンプレッサホイール14aを収容する渦巻形状のコンプレッサハウジング14bとを備えている。タービンホイール16aとコンプレッサホイール14aとは、回転軸30(図1)により接続されている。
As shown in FIG. 2, the
タービンハウジング16bには、タービンホイール16aの他、バイパス通路18が設けられている。バイパス通路18は、タービンハウジング16bに流入した排ガスをタービンホイール16aに供給せずにタービンハウジング16bの排気出口へ直接導く。このバイパス通路18は、ウェイストゲートバルブ19により開閉される。ウェイストゲートバルブ19は、タービンハウジング16bの内部でバルブ軸20により回動可能に支持されているスイングバルブである。ウェイストゲートバルブ19は、排ガスの圧力がウェイストゲートバルブ19の開弁圧力を超えると開弁するが、アクチュエータ10によっても駆動され、開閉する。
The
アクチュエータ10を格納するハウジング35は、過給機24の排気タービン16から離れた吸気コンプレッサ14側に取り付けられている。こうすれば、排ガスの熱の影響を回避できる。過給機24には、アクチュエータ10の出力をウェイストゲートバルブ19に伝達するためのリンク機構25(図1)が設けられている。本実施形態では、リンク機構25として、アクチュエータレバー27と、ロッド28と、バルブレバー29と、を備える4節リンク機構を採用している。アクチュエータレバー27は、アクチュエータ10の出力シャフト26に接続され、アクチュエータ10によって回動操作される。バルブレバー29は、バルブ軸20に結合される。ロッド28は、アクチュエータレバー27に付与される回動トルクをバルブレバー29に伝える。
The
アクチュエータ10は、マイクロコンピュータを搭載するECU22により動作が制御される。具体的に、ECU22は、エンジン11の高回転時などにウェイストゲートバルブ19の開度を調整するようにアクチュエータ10を制御して過給機24による過給圧を制御する。また、ECU22は、例えば冷間始動直後など、触媒17の温度が活性化温度に達していない時には、ウェイストゲートバルブ19を全開になるようにアクチュエータ10を制御して触媒17の暖機を行う。これにより、タービンホイール16aに熱を奪われていない高温の排ガスを触媒17へ直接導くことができ、触媒17を短時間で暖機できる。
The operation of the
次に、アクチュエータ10について、図3〜図6を参照して説明する。アクチュエータ10は、吸気コンプレッサ14に取り付けられるハウジング35に格納されている。図3に示すように、ハウジング35は、第1ハウジング部41および第2ハウジング部42を有している。第2ハウジング部42は、「ケース42」とも呼ぶ。第1ハウジング部41及び第2ハウジング部42は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鉄鋼等の金属材料で形成されている。なお、第1ハウジング部41及び第2ハウジング部42は、樹脂で形成されていてもよい。また、第1ハウジング部41及び第2ハウジング部42は、ダイキャスト、重力鋳造、射出成形、プレスのいずれの製法で形成されてもよい。第2ハウジング部42は、締結部材43により第1ハウジング部41に締結されている。第2ハウジング部42からは、出力シャフト26が突き出ており、アクチュエータレバー27に接続されている。
Next, the
図4、図5に示すように、第1ハウジング部41は、第2ハウジング部42と共に収容空間44を形成している。モータ36は、収容空間44に収容されている。具体的に、モータ36は、第1ハウジング部41に形成されたモータ挿入穴46に挿入され、スクリュ47により第1ハウジング部41に固定されている。モータ36とモータ挿入穴46の底面との間にはウェーブワッシャ45が設置されている。ウェーブワッシャ45は、備えられなくても良い。モータ36は、形式を問わず、例えば周知の直流モータであっても良いし、周知のステッピングモータ等であっても良い。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図4、図6に示すように、アクチュエータ10は、減速部37を有する。減速部37は、モータ36の回転を減速して出力シャフト26に伝達する平行軸式の減速機であり、複数のギヤを有している。本実施形態では、複数のギヤとして、ピニオンギヤ51、第1中間ギヤ52、第2中間ギヤ53および出力ギヤ54を有している。
As shown in FIGS. 4 and 6, the
ピニオンギヤ51は、モータ36のモータ軸55に固定されている。ピニオンギヤ51は、金属で形成された金属ギヤである。金属としては、例えば鉄系焼結金属が用いられる。
The
第1中間ギヤ52は、第1大径外歯部57と第1小径外歯部58とを有する複合ギヤであり、第1金属シャフト56により回転自在に支持されている。第1大径外歯部57は、大径のギヤであり、モータ36のモータ軸55に固定されたピニオンギヤ51に噛み合っている。第1小径外歯部58は、第1大径外歯部57と比べて小径な小径のギヤである。第1大径外歯部57と第1小径外歯部58は、いずれも樹脂で一体に形成されている樹脂ギヤである。第1大径外歯部57は、イナーシャを低減するために、複数の開口を有してもよい。
The first
第2中間ギヤ53は、第2大径外歯部62と第2小径外歯部63とを有する複合ギヤであり、第2金属シャフト61により回転自在に支持されている。第2大径外歯部62は、大径のギヤであり第1中間ギヤ52の第1小径外歯部58に噛み合っている。第2小径外歯部63は、第2大径外歯部62と比べて小径なギヤである。第2大径外歯部62および第2小径外歯部63は、樹脂で一体に形成されている樹脂ギヤである。第1中間ギヤ52と、第2中間ギヤ53は、樹脂ギヤとしたが、いずれか一方は、金属ギヤ、または、樹脂ギヤと金属ギヤに複合ギヤとしてもよい。なお、樹脂ギヤは、金属ギヤに比べて、イナーシャが小さい。そのため、エンジン11の排気圧の脈動からウェイストゲートバルブ19、バルブレバー29、ロッド28、アクチュエータレバー27、出力シャフト26、出力ギヤ54を介して第2中間ギヤ53に大きな衝撃荷重が掛かった場合、第2中間ギヤ53を含め、その上流側(モータ側)のギヤ、例えば、第1中間ギヤ52やピニオンギヤ51にもその衝撃を伝達され難くできる。さらに出力ギヤ54を樹脂ギヤとしているので、出力ギヤ54に大きな衝撃荷重が掛かった場合、出力ギヤを含めその上流側(モータ側)のギヤ、例えば、第2中間ギヤ53、第1中間ギヤ52やピニオンギヤ51にもその衝撃を伝達され難くできる。すなわち、第1中間ギヤ52や第2中間ギヤ53が樹脂ギヤの場合、上述したようにイナーシャ低減による衝撃の伝達を低減する効果がある。
The second
出力ギヤ54は、第2小径外歯部63に噛み合っており、出力ギヤ54の中心軸AX3に沿って、出力シャフト26が接続され、固定されている。出力ギヤ54は、樹脂で形成された樹脂ギヤである。従って、第1実施形態においては、上流側のピニオンギヤ51から第1小径外歯部58までが金属ギヤであり、下流側の第2大径外歯部62から出力ギヤ54までが樹脂ギヤである。すなわち、減速部37が備えるギヤは、ピニオンギヤ51と第1中間ギヤ52とが金属ギヤであり、第2中間ギヤ53と出力ギヤ54とが樹脂ギヤである。
The
出力ギヤ54には、磁束発生部である磁石66、67と、磁束伝達部であるヨーク68、69が設けられている。磁石66、67およびヨーク68、69は、出力シャフト26の軸方向視において弧状の閉磁気回路を形成する磁気回路部64を構成している。磁気回路部64は、出力ギヤ54および出力シャフト26と一体に回動する。
The
出力ギヤ54の磁気回路部64の閉磁気回路の内側には、磁石66、67の磁束を検出する磁束検出部65が配置されている。磁束検出部65は、例えばホールICを用いて構成されている。磁気回路部64および磁束検出部65は、出力シャフト26の回転角度を検出する回転角センサ39として機能する。磁気回路部64および磁束検出部65の基本的な用途や機能は、特開2014−126548号に開示されているものと同様である。回転角センサ39により検出される出力シャフト26の回転角は、ECU22(図1参照)に出力される。なお、図6に示す磁気回路部64および磁束検出部65の構成は一例であり、他の構成であってもよい。
Inside the closed magnetic circuit of the
図6に示すように、出力シャフト26は、第1ハウジング部41に設けられた軸受48と、第2ハウジング部42に設けられた軸受49とにより回転自在に支持されている。出力シャフト26の一端部は、ハウジング35の第2ハウジング部42から外に延び出ている。アクチュエータレバー27は、第2ハウジング部42の外で出力シャフト26に固定されている。
As shown in FIG. 6, the
図7は、第2中間ギヤ53をハウジング41、42に取り付けた状態を模式的に示す説明図である。第2中間ギヤ53の第2大径外歯部62は、歯62tを有し、第2小径外歯部63は、歯63tを有する。本実施形態では、アクチュエータ10を排気アクチュエータとして使用する。その場合、排気力が吸気力よりも大きくなる場合があるため、より第2中間ギヤ53などのギヤと軸AX2との間に、強度、耐摩耗性が要求される。そのため本実施形態では、カラー80と、軸受け90を備える。具体的には、第2中間ギヤ53の第2大径外歯部62側の端部の軸穴53h側には、カラー80と転がり軸受け90が設けられている。具体的には、転がり軸受け90は、第2金属シャフト61と、第2大径外歯部62との間に設けられている。転がり軸受け90は、内輪90iと、外輪90oと、ベアリングボール90bとを備えるボール軸受けである。転がり軸受け90の外輪90oと第2大径外歯部62との間には、カラー80が設けられている。転がり軸受け90の外輪90oは、カラー80と接するが、転がり軸受け90の内輪90iは、カラー80および第2中間ギヤ53を構成する樹脂と離間している。
FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing a state in which the second
カラー80は、例えばステンレス鋼や冷間圧延鋼などの金属で形成された部材であり、円筒部80aと、突起部80bと、ツバ80cとを備える。突起部80bは、円筒部80aの円筒面から第2金属シャフト61と反対側、すなわち外方に突出し、第2中間ギヤ53を形成する樹脂に埋設されている。図に示す例では、突起部80bは、円筒部80aの第2小径外歯部63側の端部から突出しているが、円筒部80aの第2小径外歯部63側の端部以外の位置から突出していても良い。突起部80bは軸AX2に沿った方向から、第2中間ギヤ53を形成する樹脂により挟まれて埋設されていることが好ましい。このような構成は、例えば、第2中間ギヤ53を形成するときに、インサート成形により、カラー80と第2中間ギヤ53とを一体に成形することで実現できる。
The
ツバ80cは、円筒部80aの円筒面から第2金属シャフト61側に突出する。図に示す例では、突起部80bは、円筒部80aの第2小径外歯部63側の端部から突出しているが、円筒部80aの第2小径外歯部63側の端部以外の位置から突出していても良い。この場合、円筒部80aの端部からツバ80cまでの長さは、転がり軸受け90の外輪90oの幅以上であることが好ましい。転がり軸受け90の外輪90oが、カラー80からはみ出ることが無いからである。ただし、円筒部80aの端部からツバ80cまでの長さは、転がり軸受け90の外輪90oの幅以上でなくてもよい。
The
第2中間ギヤ53の第1ハウジング41側の端部における軸穴53hの径は、端部以外における軸穴53hの径よりも細く形成されており、第2中間ギヤ53を形成する樹脂と第2金属シャフト61との間に、樹脂軸受け95が形成されている。
The diameter of the
図8は、カラー80の形状の一例を示す説明図である。図8に示す例では、カラー80は、円筒部80と、突起部80bと、ツバ80cとを備える。突起部80bは、外フランジ形状を有しており、ツバ80cは、内フランジ形状を有している。突起部80bは、外フランジ形状以外の形状、例えば、矩形、三角形、半円、棒などの形状であってもよい。ツバ80cも同様に、内フランジ形状以外の形状、例えば、矩形、三角形、半円、棒などの形状であってもよい。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of the shape of the
以上、第1実施形態によれば、突起部80bを備え、突起部80bは、軸AX2に沿った方向から樹脂により挟まれているので、大きなスラスト荷重を受けた場合であっても、カラー80が第2中間ギヤ53を形成する樹脂から抜けないようにできる。すなわち、突起部80bは、カラー80が第2中間ギヤ53を形成する樹脂から離脱することを抑制する機能を有する。
As described above, according to the first embodiment, the
第1実施形態によれば、第2中間ギヤ53は、転がり軸受け90を備えるので、排気力による荷重が大きくなっても、荷重に対抗できる。また、抵抗も低い。すなわち、耐荷重性の向上と転がり抵抗の低減の両立が可能である。さらに、転がり軸受け90は、滑り軸受に比べ摩耗量が低いので、軸間距離の変化(劣化)を抑えることができるとともに、第2中間ギヤ53の内径の精度を高くできる。また、ラジアル方向のガタツキによる入力ストレスの変動を抑えることができる。また、ラジアル方向のガタツキを抑制すれば、第2中間ギヤ53の軸間変動を低減することができる。その結果、入力荷重を受けたときの第2中間ギヤ53の動きを低減し、第2中間ギヤ53の大歯62t、小歯63tと他のギヤの歯との噛み合いの位置ずれを低減して、噛合率の変化を低減できる。また歯面の摺動を低減することができる。
According to the first embodiment, since the second
第1実施形態によれば、転がり軸受け90やカラー80を、第2大径外歯部62側に設けると、放射方向の樹脂の厚さを確保できるとともに、より大径の転がり軸受けを使用できる。
According to the first embodiment, when the rolling
第1実施形態によれば、転がり軸受け90の外輪90oは、カラー80と接するが、転がり軸受け90の内輪90iは、カラー80または第2中間ギヤ53を構成する樹脂と離間している。その結果、転がり軸受け90をカラー80からはみ出さない位置まで圧入できるので、第2中間ギヤ53の体格を小さくできる。
According to the first embodiment, the outer ring 90o of the rolling
第1実施形態によれば、樹脂軸受け95は、転がり軸受け90と反対側の端部のみが第2金属シャフト61と接触し、カラー80から離間しているため、転がり軸受け90と、樹脂軸受け95との間隔を広くできるので、第2金属シャフト61に対して、第2中間ギヤ53を傾き難くできる。
According to the first embodiment, the
第1実施形態において、転がり軸受け90は、内輪90i、外輪90oとも、カラー80と、第2金属シャフト61との間に圧入されたものであってもよい。また、内輪90iの内径を第2金属シャフト61の直径よりも大きくし、外輪90oのみ圧入されたものとしてもよい。
In the first embodiment, the rolling
第1実施形態によれば、ツバ80cを備えるので、転がり軸受け90が、第2中間ギヤ53の樹脂と接することが無く、転がり軸受け90を抜けにくくできる。また、転がり軸受け90を圧入するときに、ツバ80cをストッパとして利用できる。さらに、第2中間ギヤ53の樹脂成形時に第2小径外歯部63側からツバ80cを支えることで、樹脂の成形型への充填口であるゲートの位置を第2大径外歯部62側、すなわち、転がり軸受け90側に設置でき、成形精度を向上させることができる。なお、ツバ80cは無くても良い。
According to the first embodiment, since the
・第2実施形態:
図9に示す第2実施形態の第2中間ギヤ53は、カラー80の突起部80bが第2小径外歯部63の歯63tの歯先円よりも外側に突出している点が異なるが、他の構成は、第1実施形態と同じである。
-Second embodiment:
The second
第2実施形態では、第2中間ギヤ53に転がり軸受け90を圧入するときに、樹脂を介して突起部80bを、例えば図9に示す支持台100で支えることができるので、カラー80の突起部80bが第2小径外歯部63の歯63tの歯先円よりも外側に突出していない場合に比べて第2大径外歯部62の変形や破損などの不具合が発生し難い。図9に示す支持台100は、説明の都合上、図示したものであり、アクチュエータ10には含まれない。また、図9では、第2フランジ部42の図示を省略している。なお、カラー80の突起部80bが第2小径外歯部63の歯63tの歯先円よりも外側に突出していなくてもよい。
In the second embodiment, when the rolling
・第3実施形態:
図10、図11に示す第3実施形態の第2中間ギヤ53は、第2大径外歯部62の第2小径外歯部63側の端面に、カラー80の突起部80bを視認可能な穴53h2を有する。他の構成は、第1実施形態の中間ギヤ53と同様である。
-Third embodiment:
In the second
第3実施形態では、第2中間ギヤ53に転がり軸受け90を圧入するときに、穴53h2に挿入したピン101によって、突起部80bを直接支えることができるので、第2大径外歯部62やその他カラー以外の部品の変形や破損などの不具合が発生し難い。なお、図11に示すピン101は、説明の都合上、図示したものであり、アクチュエータ10には含まれない。なお、第2中間ギヤ53は、穴53h2を備えなくても良い。
In the third embodiment, when the rolling
図10、11に示す例では、穴53h2は、第2小径外歯部63の歯先円よりも軸AX2側に形成されているが、第2実施形態のように、突起部80bを第2小径外歯部63の歯先円よりも外縁側に大きくしている場合には、第2小径外歯部63の歯先円よりも外縁側に形成されていても良い。つまり、穴53h2を通してカラー80の突起部80bを視認可能であれば良い。
In the example shown in FIGS. 10 and 11, the hole 53h2 is formed closer to the axis AX2 side than the tip circle of the second small-diameter
・第4実施形態:
図12に示す第4実施形態の第2中間ギヤ53は、第1実施形態の第2中間ギヤ53と比較すると、カラー81の形状が異なっている。第4実施形態の第2中間ギヤ53のカラー81は、円筒形の第1カラー部81aと、円盤部81cと、円筒形の第2カラー部81dとを備える。第1カラー部81aと、円盤部81cとは、それぞれ第1実施形態の円筒部80aと、ツバ80cとほぼ同じ形を有している。第2カラー部81dは、円盤部81cの内側から、軸穴53hに沿って第1カラー部81aと反対側、すなわち、円筒形の第1カラー部81aと第2カラー部81dとは段付きカラーを形成している。第2カラー部81dは、第1カラー部81aから見れば、第1カラー部81aと外輪90oとの接触部から離れるように突出している。
-Fourth embodiment:
The second
第4実施形態によれば、第1カラー部81aと第2カラー部81dとで軸AX2に沿って長い段付きカラーを形成しているので、第2大径外歯部62と第2小径外歯部63との間の剛性を高め、第2小径外歯部63に対して第2大径外歯部62を曲げようとする力に対する強度を高くできる。また第2カラー部81dで荷重を支えられるため、第1カラー部81aを樹脂で覆う必要がなく、樹脂成形時に第2カラー部81d側に樹脂充填のためのゲートを配置することができ、成形時における樹脂を流れやすくできる。
According to the fourth embodiment, since the
第4実施形態によれば、第1カラー部81aと第2カラー部81dとの両方が樹脂と接しているため、摩擦力を大きくできる。その結果、大きなスラスト荷重を受けた場合であっても、カラー81が抜け難い。すなわち、第2カラー部81dは、カラー81の樹脂からの離脱を抑制する突起部としての機能を有する。
According to the fourth embodiment, since both the
第4実施形態によれば、第1実施形態と同様に、転がり軸受け90を備えるので、排気力による荷重が大きくなっても、荷重に対抗できる。また、転がり軸受け90は、滑り軸受に比べ摩耗量が低いので、第2中間ギヤ53の内径の精度を維持できる。また、ラジアル方向のガタツキによる入力ストレスの変動を抑えることができる。
According to the fourth embodiment, as with the first embodiment, the rolling
第4実施形態によれば、第1実施形態と同様に、円盤部81cを備えるので、転がり軸受け90が、第2中間ギヤ53の樹脂と接することが無く、転がり軸受け90を抜けにくくできる。また、転がり軸受け90を圧入するときに、円盤部81cをストッパとして利用できる。さらに、第2中間ギヤ53の樹脂成形時に第2小径外歯部63側から円盤部81cを支えることで、樹脂の成形型への充填口であるゲートの位置を第2大径外歯部62側、すなわち、転がり軸受け90側に設置でき、成形精度を向上させることができる。
According to the fourth embodiment, like the first embodiment, since the
・第5実施形態:
図13に示す第5実施形態の第2中間ギヤ53のカラー82は、第4実施形態と同様のカラー81と同様に、第1カラー部82aと、円盤部82cと、第2カラー部82dとを備える。第1カラー部81aと82aは同形であり、円盤部81cと82cは同形であるが、第2カラー部81dと82dは形状が異なっている。すなわち、第4実施形態の第2カラー部81dは、位置によって厚さがほぼ一定の円筒形であるが、第5実施形態の第2カラー部82dは、小径のギヤである第2小径外歯部63側の端部である端部側の厚さwtが、大径のギヤである第2大径外歯部62側である円盤部82c側の厚さwbよりも厚くなっており、逆テーパー形の外形形状を有している。
-Fifth embodiment:
The
第5実施形態によれば、第4実施形態で得られる効果に加え、第2カラー部82dが、逆テーパー形状となっていることにより、製造時、使用時に大きな荷重を受けた場合に、さらにカラー82が抜け難くなっている。
According to the fifth embodiment, in addition to the effect obtained in the fourth embodiment, the
第4、第5実施形態におけるカラー81、82において、第1、第2実施形態の突起部80bと同様の構成を備えていても良い。さらにカラー81、82を抜け難くできる。
The
・第6実施形態:
図7に示す第1実施形態では、第2中間ギヤ53の第1ハウジング41側の端部における軸穴53hの径が、端部以外における軸穴53hの径よりも小さく形成されているが、図14に示す第6実施形態では、軸穴53hは小さく形成されておらず、第2金属シャフト61aの第1ハウジング41側の端部の直径d2が、端部以外の直径d1よりも大きくなっている。この端部において、樹脂軸受け95が形成されている。
-Sixth embodiment:
In the first embodiment shown in FIG. 7, the diameter of the
第6実施形態によれば、樹脂軸受け95における第2金属シャフト61aの直径d2が大きいため、樹脂軸受け95における接触面積が増大する。樹脂軸受け95における接触面積が増大した分、樹脂に掛かる面圧が下がるので、樹脂の摩耗を低減できる。
According to the sixth embodiment, since the diameter d2 of the
・第7実施形態:
図15に示す第7実施形態は、図13に示す第5実施形態のカラー82の構成と、図14に示す第6実施形態の第2金属シャフト61aの構成を併せ持つ。
-Seventh embodiment:
The seventh embodiment shown in FIG. 15 has both the structure of the
第7実施形態によれば、第5実施形態と同様に、第2カラー部82dが、逆テーパー形状となっていることにより、大きなスラスト荷重を受けた場合に、さらにカラー82が抜け難くなっている。
According to the seventh embodiment, as in the fifth embodiment, the
第7実施形態によれば、第6実施形態と同様に、樹脂軸受け95における接触面積が増大した分、樹脂に掛かる面圧が下がるので、樹脂の摩耗を低減できる。
According to the seventh embodiment, as in the sixth embodiment, the contact pressure on the resin is reduced by the increase in the contact area of the
・第8実施形態:
図16に示す第8実施形態の第2中間ギヤ53は、第4実施形態と比較すると、第2小径外歯部63側の端部に、転がり軸受け91を備え、カラー83は、第1カラー部83a、円盤部83cに加えて、円盤部83e、第3カラー部83fを備える点が異なる。円盤部83cと83eは、第2カラー部83dにより連結されている。転がり軸受け90、91は、離間して配置されており、ぞれぞれ、第1カラー部83a、第3カラー部83fと接触している。
-Eighth embodiment:
Compared to the fourth embodiment, the second
第2大径外歯部62側の転がり軸受け90の外輪90oと内輪90iと、第2小径外歯部63側の転がり軸受け91の外輪91oは、圧入され、第2小径外歯部63側の転がり軸受け91の内輪91iは、圧入されていない。すなわち、内輪91iの内径は、第2金属シャフト61の径よりも大きい。このように、転がり軸受け91の内輪91iを、圧入しない構成とすることで、第2中間ギヤ53の第2金属シャフト61への組付けが容易となる。ただし、内輪91iも圧入する構成を採用しても良い。圧入により、スラスト方向の位置を規制できる。
The outer ring 90o and the
第8実施形態によれば、2つの転がり軸受け90、91を備えるので、耐荷重を向上できると共に、転がり抵抗を低減できる。第2中間ギヤ53を構成する樹脂や、第2金属シャフト61が摩耗し難い。
According to the eighth embodiment, since the two rolling
第8実施形態によれば、カラー83により2つの転がり軸受け90、91を精度良く配置できる。2つの転がり軸受け90、91が離間して配置されているので、第2金属シャフト61に対して、第2中間ギヤ53が傾き難い。
According to the eighth embodiment, the two rolling
第8実施形態によれば、カラー83は、円盤部83c、83eを備えており、その間に第2中間ギヤを構成する樹脂が存在しているので、大きなスラスト荷重を受けた場合であっても、カラー83は、が第2中間ギヤ53を形成する樹脂から抜け難い。
According to the eighth embodiment, the
第8実施形態によれば、カラー83は、軸穴53hに沿って第2中間ギヤ53の一方の端部から他方の端部に渡って存在しているので、第2大径外歯部62と第2小径外歯部63との間の剛性を高め、軸AX2を曲げようとする力に対する強度を高くできる。
According to the eighth embodiment, the
・第9実施形態:
図17に示す第9実施形態は、図16に示す第8実施形態からカラー83を除いた構成を有している。
-Ninth embodiment:
The ninth embodiment shown in FIG. 17 has a configuration in which the
第9実施形態によれば、2つの転がり軸受け90、91を備えるので、耐荷重を向上できると共に、転がり抵抗を低減できる。第2中間ギヤ53を構成する樹脂や、第2金属シャフト61が摩耗し難い。
According to the ninth embodiment, since the two rolling
上記各実施形態において、転がり軸受けとして、ボール軸受け(「玉軸受け」とも呼ぶ)を例に取って説明したが、転がり軸受けとして、他の転がり軸受け、例えば、ころ軸受け、針軸受け、円すいころ軸受け、球面ころ軸受け、スラスト軸受けなどを用いても良い。 In each of the above-described embodiments, the ball bearings (also referred to as “ball bearings”) have been described as an example of the rolling bearings. Spherical roller bearings, thrust bearings, etc. may be used.
上記各実施形態において第2中間ギヤ53を例にとって、カラーや軸受けの構成を説明したが、カラーや軸受けの構成は、出力ギヤ54に適用しても良く、第1中間ギヤ52に適用しても良い。
In each of the above-described embodiments, the configuration of the collar and the bearing has been described by taking the second
上記各実施形態では、過給機24のウェイストゲートバルブ19を駆動するアクチュエータを例にとって説明したが、各実施形態で説明したアクチュエータは、過給機24のタービンに当たる排気の向きを変えるノズルを駆動するアクチュエータ、タービンを2つ備えるツインターボや2ステージターボのタービンの切り替え用のアクチュエータ、可変容量ターボのタービンの切り替え用のアクチュエータなど、過給機における過給圧を制御する弁を駆動するアクチュエータとしても利用できる。
In each of the above-described embodiments, the actuator that drives the
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features of the embodiment corresponding to the technical features in each mode described in the column of the outline of the invention are to solve some or all of the above problems, or some of the above effects. Alternatively, in order to achieve all, it is possible to appropriately replace or combine. If the technical features are not described as essential in this specification, they can be deleted as appropriate.
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure can be realized as the following modes.
(1)本開示の一形態によれば、内燃機関(11)の燃焼により生じる排気を制御する弁(19)を駆動するアクチュエータ(10)を備える。このアクチュエータは、モータ(36)と、出力シャフト(26)と、前記モータの回転を減速して前記出力シャフトに伝達する減速部(37)と、を備え、前記減速部は、前記モータの回転軸(55)から前記出力シャフトまでの間に設けられ、大径のギヤ(62)と小径のギヤ(63)とを一体に有する樹脂で形成された中間ギヤ(53)と、前記中間ギヤの回転中心となる中間シャフト(61)と、前記中間ギヤの前記大径のギヤ側において、前記大径のギヤを前記中間シャフトに対して回転可能に保持する転がり軸受け(90)と、前記中間ギヤの前記小径のギヤ側において、前記小径のギヤを前記中間シャフ卜に対して回転可能に保持する樹脂軸受け(95)と、前記転がり軸受けの外輪(90o)と前記大径のギヤとの間に配置され、前記樹脂と一体成形されたカラー(80)と、を有し、前記カラーは、前記外輸が嵌合する円筒部(80a)と、前記円筒部から外方に突出する突起部(80b)とを備える。 (1) According to one aspect of the present disclosure, an actuator (10) that drives a valve (19) that controls exhaust generated by combustion of an internal combustion engine (11) is provided. The actuator includes a motor (36), an output shaft (26), and a reduction unit (37) that reduces the rotation of the motor and transmits the rotation to the output shaft, the reduction unit rotating the motor. An intermediate gear (53) provided between the shaft (55) and the output shaft, the intermediate gear (53) made of resin integrally including a large diameter gear (62) and a small diameter gear (63); An intermediate shaft (61) serving as a rotation center, a rolling bearing (90) for rotatably holding the large diameter gear with respect to the intermediate shaft on the large diameter gear side of the intermediate gear, and the intermediate gear Between the resin bearing (95) for rotatably holding the small-diameter gear with respect to the intermediate shuff, and the outer ring (90o) of the rolling bearing and the large-diameter gear, A collar (80) that is disposed and integrally molded with the resin, the collar including a cylindrical portion (80a) into which the foreign trade fits, and a protrusion () protruding outward from the cylindrical portion. 80b).
(2)上記形態において、前記突起部は、前記円筒部から前記中間シャフトと反対側に突出し、前記樹脂に埋設されていてもよい。この形態によれば、突起部は、円筒部から中間シャフトと反対側に突出し、樹脂に埋設されているので、カラーは中間ギヤを形成する樹脂から抜け難く、転がり軸受けも中間ギヤを形成する樹脂から抜け難い。 (2) In the above-mentioned form, the above-mentioned projection may project from the above-mentioned cylindrical part to the side opposite to the above-mentioned intermediate shaft, and may be embedded in the above-mentioned resin. According to this aspect, since the protruding portion projects from the cylindrical portion to the side opposite to the intermediate shaft and is embedded in the resin, the collar is difficult to come off from the resin forming the intermediate gear, and the rolling bearing also forms the resin forming the intermediate gear. It's hard to get out of.
(3)上記形態において、前記カラーは、前記円筒部から前記中間シャフト側に突出するツバを備えてもよい。この形態によれば、転がり軸受け90を圧入するときに、ツバ80cをストッパとして利用できる。
(3) In the above aspect, the collar may include a collar protruding from the cylindrical portion toward the intermediate shaft. According to this aspect, when the rolling
(4)上記形態において、前記突起部は、前記小径のギヤの歯先円よりも外側に突出していてもよい。この形態によれば、中間ギヤに転がり軸受けを圧入するときに、樹脂を介して突起部を、例えば支持台のような支持部材で支えることができる。 (4) In the above-mentioned form, the above-mentioned projection may project outside the tip circle of the above-mentioned gear of a small diameter. According to this aspect, when the rolling bearing is press-fitted into the intermediate gear, the protrusion can be supported by the support member such as a support base via the resin.
(5)上記形態において、前記中間ギヤを構成する前記樹脂は、前記カラーの前記突起部の先端よりも内側に、穴であって、前記穴を通して外部より前記カラーを視認可能な穴を有してもよい。この形態によれば、中間ギヤに転がり軸受けを圧入するときに、穴に挿入したピンよって、突起部を直接支えることができるので、中間ギヤの大径のギヤを破損させ難くできる。 (5) In the above-mentioned embodiment, the resin forming the intermediate gear has a hole inside the tip of the protrusion of the collar, the hole being visible through the hole to the outside. May be. According to this aspect, when the rolling bearing is press-fitted into the intermediate gear, the pin inserted into the hole can directly support the protrusion, so that it is difficult to damage the large-diameter gear of the intermediate gear.
(6)本開示の一形態によれば、内燃機関(11)の燃焼により生じる排気を制御する弁(19)を駆動するアクチュエータ(10)を備える。このアクチュエータは、モータ(36)と、出力シャフト(26)と、前記モータの回転を減速して前記出力シャフトに伝達する減速部(37)と、を備え、前記減速部は、前記モータの回転軸(55)から前記出力シャフトまでの間に設けられ、大径のギヤ(62)と小径のギヤ(63)とを一体に有する樹脂で形成された中間ギヤ(53)と、前記中間ギヤの回転中心となる中間シャフト(61)と、前記中間ギヤの前記大径のギヤ側において、前記大径のギヤを前記中間シャフトに対して回転可能に保持する転がり軸受け(90)と、前記中間ギヤの前記小径のギヤ側において、前記小径のギヤを前記中間シャフ卜に対して回転可能に保持する樹脂軸受け(95)と、前記転がり軸受けの外輪(90o)と前記大径のギヤとの間に配置され、前記樹脂と一体成形されたカラー(80)と、を有し、前記カラーは、円筒部である第1カラー部と、前記第1カラー部よりも前記小径のギヤ側にあり前記第1カラー部の径よりも小径の円筒部である第2カラー部(81d)と、を有する段付き構造を有する。この形態によれば、大きなスラスト荷重を受けた場合であっても、カラーが中間ギヤを形成する樹脂から抜け難くでき、転がり軸受けも中間ギヤを形成する樹脂から抜け難くできる。また、大径のギヤと小径のギヤの間の剛性を高め、小径のギヤに対して大径のギヤを曲げようとする力に対する強度を高くできる。 (6) According to one aspect of the present disclosure, the actuator (10) that drives the valve (19) that controls the exhaust gas generated by the combustion of the internal combustion engine (11) is provided. The actuator includes a motor (36), an output shaft (26), and a reduction unit (37) that reduces the rotation of the motor and transmits the rotation to the output shaft, the reduction unit rotating the motor. An intermediate gear (53) provided between the shaft (55) and the output shaft, the intermediate gear (53) made of resin integrally including a large diameter gear (62) and a small diameter gear (63); An intermediate shaft (61) serving as a rotation center, a rolling bearing (90) for rotatably holding the large diameter gear with respect to the intermediate shaft on the large diameter gear side of the intermediate gear, and the intermediate gear Between the resin bearing (95) that rotatably holds the small-diameter gear with respect to the intermediate shuff, and the outer ring (90o) of the rolling bearing and the large-diameter gear on the small-diameter gear side. And a collar (80) integrally formed with the resin, wherein the collar is a first collar portion that is a cylindrical portion, and the collar is closer to the gear having the smaller diameter than the first collar portion. It has a stepped structure having a second collar portion (81d) which is a cylindrical portion having a diameter smaller than the diameter of one collar portion. According to this aspect, even when a large thrust load is applied, the collar can be made hard to come off from the resin forming the intermediate gear, and the rolling bearing can be made hard to come off from the resin forming the intermediate gear. Further, the rigidity between the large-diameter gear and the small-diameter gear can be increased, and the strength against the force of bending the large-diameter gear with respect to the small-diameter gear can be increased.
(7)上記形態において、前記第2カラー部の前記小径のギヤ側の外径は、前記第2カラー部の前記大径のギヤ側の外径よりも大きくてもよい。この形態によれば、第2カラー部は、小径のギヤ側の外径が大径のギヤ側の外径よりも大きい、いわゆる逆テーパー形状を有しているので、大きなスラスト荷重を受けた場合において、さらにカラーを抜け難くできる。 (7) In the above aspect, the outer diameter of the second collar portion on the side of the smaller diameter gear may be larger than the outer diameter of the second collar portion on the side of the larger diameter gear. According to this aspect, the second collar portion has a so-called reverse taper shape in which the outer diameter of the small-diameter gear side is larger than the outer diameter of the large-diameter gear side. In, the color can be more difficult to come off.
(8)上記形態において、前記転がり軸受けの前記外輪は、前記カラーと接するが、前記転がり軸受けの内輪は、前記カラーおよび前記中間ギヤを構成する前記樹脂と離間している。この形態によれば、転がり軸受けをカラーからはみ出さない位置まで圧入できるので、中間ギヤの体格を小さくできる。 (8) In the above embodiment, the outer ring of the rolling bearing contacts the collar, but the inner ring of the rolling bearing is separated from the resin forming the collar and the intermediate gear. According to this aspect, the rolling bearing can be press-fitted to a position where it does not protrude from the collar, so that the size of the intermediate gear can be reduced.
(9)上記形態において、前記中間シャフトは、前記大径のギヤ側が小径(d1)、前記小径のギヤ側が大径(d2)の段付き形状を有し、前記カラーは、前記中間シャフトの前記大径の部分と離間していてもよい。この形態によれば、中間シャフトは大径のギヤ側が小径(d1)、小径のギヤ側が大径(d2)の段付き形状を有しているので、樹脂軸受けにおける接触面積が増大する。樹脂軸受けにおける接触面積が増大した分、樹脂に掛かる面圧が下がるので、樹脂の摩耗を低減できる。 (9) In the above aspect, the intermediate shaft has a stepped shape in which the large-diameter gear side has a small diameter (d1) and the small-diameter gear side has a large diameter (d2), and the collar has the step of the intermediate shaft. It may be separated from the large diameter portion. According to this aspect, the intermediate shaft has a stepped shape in which the large-diameter gear side has a small diameter (d1) and the small-diameter gear side has a large diameter (d2), so that the contact area in the resin bearing increases. As the contact area of the resin bearing increases, the surface pressure applied to the resin decreases, so that the abrasion of the resin can be reduced.
(10)上記形態において、前記樹脂軸受けは、前記転がり軸受けと反対側の端部のみが前記中間シャフトと接触し、前記カラーから離間している。この形態によれば、転がり軸受けと、樹脂軸受けとの間隔を広くできるので、中間シャフトに対して、中間ギヤを傾き難くできる。 (10) In the above aspect, the resin bearing is in contact with the intermediate shaft only at the end opposite to the rolling bearing, and is separated from the collar. According to this aspect, since the distance between the rolling bearing and the resin bearing can be widened, it is possible to prevent the intermediate gear from tilting with respect to the intermediate shaft.
(11)上記形態において、前記転がり軸受けは、内輪、外輪とも前記中間シャフトと前記中間ギヤの間に圧入された転がり軸受けであってもよい。この形態によれば、圧入により、転がり軸受けのスラスト方向の位置を規制できる。 (11) In the above-mentioned form, the rolling bearing may be a rolling bearing press-fitted between the intermediate shaft and the intermediate gear for both the inner ring and the outer ring. According to this aspect, the position of the rolling bearing in the thrust direction can be regulated by press fitting.
(12)本開示の一形態によれば、過給機(24)の過給圧制御用バルブ(19)を駆動するアクチュエータ(10)が提供される。このアクチュエータは、モータ(36)と、出力シャフト(26)と、前記モータの回転を減速して前記出力シャフトに伝達する減速部(37)と、を備え、前記減速部は、前記モータの回転軸(55)から前記出力シャフトまでの間に設けられ、大径のギヤ(62)と小径のギヤ(63)とを一体に有する樹脂で形成された中間ギヤ(53)と、前記中間ギヤの回転中心となる中間シャフト(61)と、前記中間ギヤの前記大径のギヤ側の端部と前記中間シャフトとの間に設けられた第1の転がり軸受け(90)と、前記中間ギヤの前記小径のギヤ側の端部と前記中間シャフトとの間に設けられた第2の転がり軸受け(91)と、を有し、前記第1の転がり軸受けと前記第2の転がり軸受けとは離間して配置されている。この形態によれば、第1の転がり軸受けと第2の転がり軸受けとは、離間して配置されているので、シャフトに対する中間ギヤの傾きを抑制できる。その結果、中間ギヤの傾きにより生じるギヤ間ピッチの変動による噛み合い率の低下を抑制し、噛み合い率の低下により生じるトルク変動や、ラジアル方向の動きを低減させて、入力ストレスを低減できる。 (12) According to one aspect of the present disclosure, an actuator (10) that drives a boost pressure control valve (19) of a supercharger (24) is provided. The actuator includes a motor (36), an output shaft (26), and a reduction unit (37) that reduces the rotation of the motor and transmits the rotation to the output shaft, the reduction unit rotating the motor. An intermediate gear (53) provided between the shaft (55) and the output shaft, the intermediate gear (53) made of resin integrally including a large diameter gear (62) and a small diameter gear (63); An intermediate shaft (61) as a center of rotation, a first rolling bearing (90) provided between the intermediate shaft and the large-diameter gear side end of the intermediate gear, and the intermediate gear. A second rolling bearing (91) provided between the small-diameter gear-side end and the intermediate shaft, and the first rolling bearing and the second rolling bearing are separated from each other. It is arranged. According to this aspect, since the first rolling bearing and the second rolling bearing are arranged apart from each other, the inclination of the intermediate gear with respect to the shaft can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the reduction of the meshing ratio due to the variation of the gear pitch caused by the inclination of the intermediate gear, reduce the torque variation caused by the reduction of the meshing ratio, and the radial movement to reduce the input stress.
(13)上記形態において、前記第1の転がり軸受けと前記第2の転がり軸受けのうちの一方は、内輪、外輪とも前記中間シャフトと前記中間ギヤの間の圧入された転がり軸受けであり、他方は、外輪が前記中間シャフトと前記中間ギヤの間に圧入されているが、内輪は前記中間シャフトと前記中間ギヤの間に圧入されていない転がり軸受けであってもよい。この形態によれば、中間シャフトと中間ギヤとの組付けが容易となる。 (13) In the above embodiment, one of the first rolling bearing and the second rolling bearing is a rolling bearing in which the inner ring and the outer ring are press-fitted between the intermediate shaft and the intermediate gear, and the other is Although the outer ring is press-fitted between the intermediate shaft and the intermediate gear, the inner ring may be a rolling bearing that is not press-fitted between the intermediate shaft and the intermediate gear. According to this aspect, it is easy to assemble the intermediate shaft and the intermediate gear.
(14)上記形態において、さらに、前記中間ギヤと前記中間シャフトの間に設けられたカラー(83)であって、前記第1の転がり軸受けと前記中間ギヤとの第1カラー部(83a)と、前記第2の転がり軸受けと前記中間ギヤとの第3カラー部(83f)と、前記第1カラー部と前記第3カラー部とをつなぐ第2カラー部(83d)と、を有するカラーを備えてもよい。この形態によれば、大径のギヤと小径のギヤとの剛性を高め、小径のギヤに対して大径のギヤを曲げようとする力に対する強度を高くできる。 (14) In the above-described embodiment, a collar (83) provided between the intermediate gear and the intermediate shaft, further comprising a first collar portion (83a) of the first rolling bearing and the intermediate gear. , A collar having a third collar portion (83f) of the second rolling bearing and the intermediate gear, and a second collar portion (83d) connecting the first collar portion and the third collar portion. May be. According to this aspect, the rigidity of the large-diameter gear and the small-diameter gear can be increased, and the strength against the force of bending the large-diameter gear with respect to the small-diameter gear can be increased.
なお、本開示は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、ターボチャージャーのウェイストゲートバルブの開閉に用いられるアクチュエータの他、タービンを2つ備えるツインターボのタービンの切り替え用のアクチュエータや、可変容量ターボのタービンの切り替え用のアクチュエータなど過給機における過給圧を制御するアクチュエータとしても実現することができる。 The present disclosure can be realized in various forms. For example, in addition to an actuator used for opening and closing a wastegate valve of a turbocharger, an actuator for switching turbines of a twin turbo equipped with two turbines, It can also be realized as an actuator for controlling supercharging pressure in a supercharger, such as an actuator for switching a turbine of a variable capacity turbo.
10 アクチュエータ 11 エンジン 12 吸気通路 13 排気通路 14 吸気コンプレッサ 14a コンプレッサホイール 14b コンプレッサハウジング 15 スロットルバルブ 16 排気タービン 16a タービンホイール 16b タービンハウジング 17 触媒 18 バイパス通路 19 ウェイストゲートバルブ 20 バルブ軸 24 過給機 25 リンク機構 26 出力シャフト 27 アクチュエータレバー 28 ロッド 29 バルブレバー 30 回転軸 35 ハウジング 36 モータ 37 減速部 39 回転角センサ 41 第1ハウジング部 42 第2ハウジング部(ケース) 43 締結部材 44 収容空間 45 ウェーブワッシャ 46 モータ挿入穴 47 スクリュ 48、49 軸受 51 ピニオンギヤ 52 第1中間ギヤ 53 第2中間ギヤ 53h 軸穴 53h2 穴 54 出力ギヤ 55 モータ軸 56 第1金属シャフト 57 第1大径外歯部 58 第1小径外歯部 61、61a 第2金属シャフト 62 第2大径外歯部 62t 歯 63 第2小径外歯部 63t 歯 64 磁気回路部 65 磁束検出部 66、67 磁石 68、69 ヨーク 80 カラー 80a 円筒部 80b 突起部 80c ツバ 81 カラー 81a 第1カラー部 81c 円盤部 81d 第2カラー部 82 カラー 82a 第1カラー部 82c 円盤部 82d 第2カラー部 83 カラー 83a 第1カラー部 83c 円盤部 83d 第2カラー部 83e 円盤部 83f 第3カラー部 90、91 転がり軸受け 90b、91b ベアリングボール 90i、91i 内輪 90o、91o 外輪 95 樹脂軸受け 100 支持台 101 ピン AX1、AX2、AX3 中心軸(軸) d1 直径 d2 直径 wb、we、厚さ 10 Actuator 11 Engine 12 Intake Passage 13 Exhaust Passage 14 Intake Compressor 14a Compressor Wheel 14b Compressor Housing 15 Throttle Valve 16 Exhaust Turbine 16a Turbine Wheel 16b Turbine Housing 17 Catalyst 18 Bypass Passage 19 Wastegate Valve 20 Valve Shaft 24 Supercharger 25 Link Mechanism 26 Output Shaft 27 Actuator Lever 28 Rod 29 Valve Lever 30 Rotating Shaft 35 Housing 36 Motor 37 Decelerator 39 Rotation Angle Sensor 41 First Housing Part 42 Second Housing Part (Case) 43 Fastening Member 44 Storage Space 45 Wave Washer 46 Motor Insertion Hole 47 Screw 48, 49 Bearing 51 Pinion gear 52 First intermediate gear 53 Second intermediate gear 53h Shaft hole 53h2 Hole 54 Output gear 55 Motor shaft 56 First metal shaft 57 First large diameter outer tooth portion 58 First small diameter outer tooth portion 61, 61a 2nd metal shaft 62 2nd large diameter outer tooth part 62t tooth 63 2nd small diameter outer tooth part 63t tooth 64 Magnetic circuit part 65 Magnetic flux detection part 66, 67 Magnet 68, 69 Yoke 80 Collar 80a Cylindrical part 80b Projection part 80c brim 81 color 81a first color part 81c disk part 81d second color part 82 color 82a first color part 82c disk part 82d second color part 83 color 83a first color part 83c disk part 83d second color part 83e disk part 83f Third collar portion 90, 91 Rolling bearing 90b, 91b Bearin Gubour 90i, 91i Inner ring 90o, 91o Outer ring 95 Resin bearing 100 Support base 101 Pins AX1, AX2, AX3 Central axis (axis) d1 Diameter d2 Diameter wb, we, thickness
Claims (14)
モータ(36)と、
出力シャフト(26)と、
前記モータの回転を減速して前記出力シャフトに伝達する減速部(37)と、
を備え、
前記減速部は、
前記モータの回転軸(55)から前記出力シャフトまでの間に設けられ、大径のギヤ(62)と小径のギヤ(63)とを一体に有する樹脂で形成された中間ギヤ(53)と、
前記中間ギヤの回転中心となる中間シャフト(61)と、
前記中間ギヤの前記大径のギヤ側において、前記大径のギヤを前記中間シャフトに対して回転可能に保持する転がり軸受け(90)と、
前記中間ギヤの前記小径のギヤ側において、前記小径のギヤを前記中間シャフトに対して回転可能に保持する樹脂軸受け(95)と、
前記転がり軸受けの外輪(90o)と前記大径のギヤとの間に配置され、前記樹脂と一体成形されたカラー(80)と、
を有し、
前記カラーは、前記外輪が嵌合する円筒部(80a)と、前記円筒部から外方に突出する突起部(80b)とを備える、
アクチュエータ。 An actuator (10) for driving a valve (19) for controlling exhaust gas produced by combustion of an internal combustion engine (11),
A motor (36),
An output shaft (26),
A deceleration part (37) for decelerating the rotation of the motor and transmitting it to the output shaft;
Equipped with
The speed reducer is
An intermediate gear (53) which is provided between the rotary shaft (55) of the motor and the output shaft, and which is made of resin and integrally includes a large diameter gear (62) and a small diameter gear (63);
An intermediate shaft (61) serving as a rotation center of the intermediate gear,
A rolling bearing (90) for rotatably holding the large diameter gear with respect to the intermediate shaft on the large diameter gear side of the intermediate gear;
A resin bearing (95) for rotatably holding the small diameter gear with respect to the intermediate shaft on the small diameter gear side of the intermediate gear;
A collar (80) disposed between the outer ring (90o) of the rolling bearing and the large diameter gear and integrally molded with the resin;
Have
The collar includes a cylindrical portion (80a) into which the outer ring fits, and a protrusion (80b) protruding outward from the cylindrical portion.
Actuator.
前記突起部は、前記円筒部から前記中間シャフトと反対側に突出し、前記樹脂に埋設されている、
アクチュエータ。 The actuator according to claim 1, wherein
The projecting portion projects from the cylindrical portion to the side opposite to the intermediate shaft, and is embedded in the resin.
Actuator.
前記カラーは、前記円筒部から前記中間シャフト側に突出するツバ(80c)を備える、
アクチュエータ。 The actuator according to claim 2, wherein
The collar includes a collar (80c) protruding from the cylindrical portion toward the intermediate shaft,
Actuator.
前記突起部は、前記小径のギヤの歯先円よりも外側に突出している、
アクチュエータ。 The actuator according to claim 2 or claim 3,
The projecting portion projects outward from a tip circle of the small-diameter gear,
Actuator.
前記中間ギヤを構成する前記樹脂は、前記カラーの前記突起部の先端よりも内側に、穴であって、前記穴を通して外部より前記カラーを視認可能な穴を有する、
アクチュエータ。 The actuator according to claim 4, wherein
The resin forming the intermediate gear has a hole inside the tip of the protruding portion of the collar, which is a hole, and through which the hole can see the collar from the outside.
Actuator.
モータ(36)と、
出力シャフト(26)と、
前記モータの回転を減速して前記出力シャフトに伝達する減速部(37)と、
を備え、
前記モータの回転軸(55)から前記出力シャフトまでの間に設けられ、大径のギヤ(62)と小径のギヤ(63)とを一体に有する樹脂で形成された中間ギヤ(53)と、
前記中間ギヤの回転中心となる中間シャフト(61)と、
前記中間ギヤの前記大径のギヤ側において、前記大径のギヤを前記中間シャフトに対して回転可能に保持する転がり軸受け(90)と、
前記中間ギヤの前記小径のギヤ側において、前記小径のギヤを前記中間シャフトに対して回転可能に保持する樹脂軸受け(95)と、
前記転がり軸受けの外輪(90o)と前記大径のギヤとの間に配置され、前記樹脂と一体成形されたカラー(80)と、
を有し、
前記カラーは、円筒部である第1カラー部と、前記第1カラー部よりも前記小径のギヤ側にあり前記第1カラー部の径よりも小径の円筒部である第2カラー部(81d)と、を有する段付き構造を有する、
アクチュエータ。 An actuator (10) for driving a valve (19) for controlling exhaust gas produced by combustion of an internal combustion engine (11),
A motor (36),
An output shaft (26),
A deceleration part (37) for decelerating the rotation of the motor and transmitting it to the output shaft;
Equipped with
An intermediate gear (53) which is provided between the rotary shaft (55) of the motor and the output shaft, and which is made of resin and integrally includes a large diameter gear (62) and a small diameter gear (63);
An intermediate shaft (61) serving as a rotation center of the intermediate gear,
A rolling bearing (90) for rotatably holding the large diameter gear with respect to the intermediate shaft on the large diameter gear side of the intermediate gear;
A resin bearing (95) for rotatably holding the small diameter gear with respect to the intermediate shaft on the small diameter gear side of the intermediate gear;
A collar (80) disposed between the outer ring (90o) of the rolling bearing and the large-diameter gear and integrally molded with the resin;
Have
The collar has a first collar portion which is a cylindrical portion, and a second collar portion (81d) which is on the gear side having the smaller diameter than the first collar portion and which is a cylindrical portion having a diameter smaller than the diameter of the first collar portion. And a stepped structure having
Actuator.
前記第2カラー部の前記小径のギヤ側の外径は、前記第2カラー部の前記大径のギヤ側の外径よりも大きい、
アクチュエータ。 The actuator according to claim 6, wherein
An outer diameter of the second collar portion on the small-diameter gear side is larger than an outer diameter of the second collar portion on the larger-diameter gear side,
Actuator.
前記転がり軸受けの前記外輪は、前記カラーと接するが、
前記転がり軸受けの内輪は、前記カラーおよび前記中間ギヤを構成する前記樹脂と離間している、
アクチュエータ。 The actuator according to any one of claims 1 to 7, wherein
The outer ring of the rolling bearing contacts the collar,
The inner ring of the rolling bearing is separated from the resin forming the collar and the intermediate gear,
Actuator.
前記中間シャフトは、前記大径のギヤ側が小径(d1)、前記小径のギヤ側が大径(d2)の段付き形状を有し、
前記カラーは、前記中間シャフトの前記大径の部分と離間している、
アクチュエータ。 The actuator according to any one of claims 1 to 8, wherein:
The intermediate shaft has a stepped shape with a small diameter (d1) on the large diameter gear side and a large diameter (d2) on the small diameter gear side,
The collar is spaced from the large diameter portion of the intermediate shaft,
Actuator.
前記樹脂軸受けは、
前記転がり軸受けと反対側の端部のみが前記中間シャフトと接触し、
前記カラーから離間している、
アクチュエータ。 The actuator according to any one of claims 1 to 9,
The resin bearing is
Only the end opposite to the rolling bearing contacts the intermediate shaft,
Separated from the collar,
Actuator.
前記転がり軸受けは、内輪、外輪とも前記中間シャフトと前記中間ギヤの間に圧入された転がり軸受けである、
アクチュエータ。 The actuator according to any one of claims 1 to 10, wherein:
The rolling bearing is a rolling bearing in which an inner ring and an outer ring are press-fitted between the intermediate shaft and the intermediate gear.
Actuator.
モータ(36)と、
出力シャフト(26)と、
前記モータの回転を減速して前記出力シャフトに伝達する減速部(37)と、
を備え、
前記減速部は、
前記モータの回転軸(55)から前記出力シャフトまでの間に設けられ、大径のギヤ(62)と小径のギヤ(63)とを一体に有する樹脂で形成された中間ギヤ(53)と、
前記中間ギヤの回転中心となる中間シャフト(61)と、
前記中間ギヤの前記大径のギヤ側の端部と前記中間シャフトとの間に設けられた第1の転がり軸受け(90)と、
前記中間ギヤの前記小径のギヤ側の端部と前記中間シャフトとの間に設けられた第2の転がり軸受け(91)と、
を有し、
前記第1の転がり軸受けと前記第2の転がり軸受けとは離間して配置されている、
アクチュエータ。 An actuator (10) for driving a valve (19) for controlling exhaust gas generated by combustion of an internal combustion engine (11), comprising:
A motor (36),
An output shaft (26),
A deceleration part (37) for decelerating the rotation of the motor and transmitting it to the output shaft;
Equipped with
The speed reducer is
An intermediate gear (53) which is provided between the rotary shaft (55) of the motor and the output shaft, and which is made of resin and integrally has a large diameter gear (62) and a small diameter gear (63);
An intermediate shaft (61) serving as a rotation center of the intermediate gear,
A first rolling bearing (90) provided between the large-diameter gear-side end of the intermediate gear and the intermediate shaft;
A second rolling bearing (91) provided between an end of the intermediate gear on the side of the small diameter gear and the intermediate shaft;
Have
The first rolling bearing and the second rolling bearing are arranged apart from each other,
Actuator.
前記第1の転がり軸受けと前記第2の転がり軸受けのうちの一方は、内輪、外輪とも前記中間シャフトと前記中間ギヤの間の圧入された転がり軸受けであり、他方は、外輪が前記中間シャフトと前記中間ギヤの間に圧入されているが、内輪は前記中間シャフトと前記中間ギヤの間に圧入されていない転がり軸受けである、
アクチュエータ。 The actuator according to claim 12, wherein
One of the first rolling bearing and the second rolling bearing is a press-fitted rolling bearing between the intermediate shaft and the intermediate gear for both the inner ring and the outer ring, and the other is the outer ring for the intermediate shaft. The inner ring is a rolling bearing that is press-fitted between the intermediate gears but is not press-fitted between the intermediate shaft and the intermediate gears,
Actuator.
前記中間ギヤと前記中間シャフトの間に設けられたカラー(83)であって、前記第1の転がり軸受けと前記中間ギヤとの第1カラー部(83a)と、前記第2の転がり軸受けと前記中間ギヤとの第3カラー部(83f)と、前記第1カラー部と前記第3カラー部とをつなぐ第2カラー部(83d)と、を有するカラーを備える、
アクチュエータ。 The actuator according to claim 12 or claim 13, further comprising:
A collar (83) provided between the intermediate gear and the intermediate shaft, the first collar portion (83a) of the first rolling bearing and the intermediate gear, the second rolling bearing and the collar. A collar having a third collar portion (83f) with the intermediate gear and a second collar portion (83d) connecting the first collar portion and the third collar portion,
Actuator.
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- 2019-01-09 JP JP2019001507A patent/JP2020112177A/en active Pending
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