JP2021013240A - 電動アクチュエータ及びその取り付け構造、並びに弁体駆動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、第1収容部の第1内周面によりモータケースが径方向に位置決めされることから、第1収容部の第1内周面とモータケースの外周面との隙間が小さい。このため、モータの熱をモータケースの外周面から固定部材の第1収容部の第1内周面に効率よく伝達できる。しかも、シールリングも固定部材とベース部材との間に設けられるので、モータケースからの放熱を阻害することがない。これにより、固定部材からの放熱が促進される。
これに対し、上記態様では、シールリングが支持部の外周面と第2収容部の第2内周面とにより支持部の径方向に押圧されることから、取り付け方向に対する反力が小さくなるので、取り付け作業性が良い。
本実施形態は、アイドルエアーコントロールバルブ(IACV)や、電子制御サスペンションとして用いられる流量制御装置の流路構成部材51に弁体駆動装置10を取り付けた実施形態であり、流路構成部材51の流路510を流通する液体や気体などの流体の流量を制御する。
弁体駆動装置10は、図1〜図3に示すように、駆動源として電動アクチュエータ30を用いており、電動アクチュエータ30の駆動により移動する弁体20を備えている。この弁体20の先端部は、円錐面の中心部が先端方向(出力側L1)に突出した形状に形成されている。また、弁体駆動装置10の弁体20を移動する機構は、例えば、特許文献1に記載の直動機構と同様に、モータの回転軸の雄ねじと螺合する雌ねじ部材をガイド部材により回転軸の軸線L方向に沿って案内することにより、雌ねじ部材と一体の弁体20を進退させる構成である。
電動アクチュエータ30は、図1〜図3に示すように、モータ31と、樹脂製のベース部材32と、を備えている。また、電動アクチュエータ30は、流路構成部材51に取り付けた際に押圧された状態となるシールリング40をベース部材32に設けている。
モータ31は、図1〜図3に示すように、回転軸311と一体のロータ(図示省略)及びステータ(図示省略)を収容し、外周面が円筒状に形成された金属製のモータケース312を備えている。このモータケース312は、例えば、鋼板等の金属により構成され、円筒状の周壁313と、周壁313の先端側(出力側L1)に一体の端板314と、を有している。また、回転軸311は、出力側L1の先端部がモータケース312の端板314から直交する方向(軸線L方向)に延出している。このようなモータケース312の端板314とは反対側(反出力側L2)の端部(図示省略)は、ベース部材32に埋設状態に固定されている。
ベース部材32は、図1及び図2に示すように、インサート成形によりモータケース312と一体に形成された樹脂製の部材である。このインサート成形においては、モータケース312は、射出成形金型内に周壁313の端板314とは反対側(反出力側L2)の端部の外周面が露出され、他の部分が保持された状態で位置決めされる。そして、その露出した端部の周囲に樹脂が一体に成形されることにより、モータケース312と一体にベース部材32が形成される。
シールリング40は、ゴム製のOリング等からなる。このシールリング40は、図1及び図2に示すように、支持部321の外周面に嵌め込まれている。本実施形態では、シールリング40の反出力側L2の面は、取付面320に当接している。このシールリング40は、図3に示すように、弁体駆動装置10が後述する流路構成部材51に固定された際に、流路構成部材51を密封(シール)するために設けられる部材である。
なお、支持部321の軸線L方向の長さは、シールリング40の直径(線径又は太さ)よりも十分に大きい。例えば、シールリング40の直径の1.2倍以上のように大きく設定しておくとよい。
弁体駆動装置10が取り付けられる流路構成部材51は、本発明の固定部材に相当し、図3に示すように、内部に気体や液体などの流体が流通する流路510が形成された筒状に形成されている。この流路構成部材51の端部には、円形断面の開口部511が形成されている。具体的には、図示を省略するが、筒状の流路構成部材51の外周面には、流路510と直交する方向に貫通孔が形成され、この貫通孔から流路510を介して開口部511に向けて流体が流通する。なお、本実施形態では、貫通孔から流路510を介して開口部511に向けて流体が流通することとしたが、これに限らず、開口部511から流路510を介して貫通孔に向けて流体が流通してもよい。
なお、このシールリング40が嵌め込まれている支持部321の外径は、シールリング40の内径より若干大きく形成されている。したがって、シールリング40は、支持部321の外周面と第2内周面521との間で径方向に押圧される。
シールリング40は、径方向に押圧されているため、軸線L方向に延びるように変形する。このシールリング40が収容された第2収容部53は、図4に示すように、ベース部材32(基部322)と流路構成部材51との間に、軸線L方向に隙間g3が形成されている。このため、シールリング40が弁体駆動装置10の取り付け方向に押圧されることが防止される。
なお、本実施形態では、隙間g3は、シールリング40の出力側L1にのみ形成されていることとしたが、これに限らず、軸線L方向の両側に分けて設けられることとしてもよい。
この場合、第2収容部53内に配置されるシールリング40は、第2収容部53の第2内周面531と支持部321の外周面とにより、径方向に押圧状態で保持される。
さらに、第1内周面521とモータケース312の周壁313の外周面との間の隙間g0が小さいので、第1内周面521とモータケース312の周壁313の外周面とにより流路構成部材51への径方向の位置決めが確実になされる。
流路構成部材51に取り付けられた弁体駆動装置10のモータ31の駆動により、弁体20は、図3の二点鎖線で示すように、流路510内を軸線L方向に沿う方向に移動させられる。この弁体20の移動により、流路構成部材51内の流路510を流通する流体の流量が調整される。
図5は、上記実施形態の変形例に係る弁体駆動装置10Aを示す斜視図である。なお、以下の説明では、上記実施形態と同じ又は略同じ構成については、同じ番号を付し、説明を省略又は簡略化する。
弁体駆動装置10Aは、基部322Aを備えている。この基部322Aは、コネクタ接続部324の延出方向と直交する方向に延びる平面視略ひし形状に形成されている。この基部322Aの軸線L方向に直交する縦方向及び横方向の寸法は、上記基部322と同様に、支持部321の外径よりも大きく形成されている。この場合、縦方向より横方向に大きく張り出しており、その張り出し部分に貫通孔325が形成されている。
本変形例では、基部322Aの左右に張り出している部分にそれぞれ貫通孔325が設けられているので、この貫通孔325にねじ等を挿入することにより、弁体駆動装置10Aをより強固に流路構成部材51にねじ止めすることが可能となる。また、この基部322Aの張り出し部分の表面により、広い取付面320が確保される。
Claims (8)
- 回転軸と一体のロータ及びステータを収容し、外周面が円筒状に形成された金属製のモータケースを有するモータと、前記モータを保持する樹脂製のベース部材と、を備え、
前記ベース部材は、前記モータケースの端部が固定され、外周面が前記回転軸と同軸の円柱状に形成された支持部と、前記支持部の前記モータケースとは反対側に一体に形成され、前記支持部より径方向外側に張り出す基部と、を有し、
前記支持部の外周には、シールリングが嵌め込まれていることを特徴とする電動アクチュエータ。 - 請求項1に記載の電動アクチュエータを金属製の固定部材に取り付けてなる取り付け構造であって、
前記固定部材は、前記ベース部材から突出している前記モータケースを径方向に位置決めして収容可能な円筒状の第1内周面を有する第1収容部と、前記基部の前記モータケース側の取付面が当接する受け面と、を備え、
前記シールリングが前記固定部材と前記ベース部材との間を密封した状態に設けられていることを特徴とする電動アクチュエータの取り付け構造。 - 前記固定部材は、前記第1収容部に連続して形成され、前記第1収容部の前記第1内周面より大径で、前記シールリングを収容可能な筒状の第2内周面を有する第2収容部をさらに備え、
前記支持部の外周面と前記第2内周面とにより前記シールリングが径方向に押圧状態に保持されることを特徴とする請求項2に記載の電動アクチュエータの取り付け構造。 - 前記第2収容部に収容された前記シールリングは、前記ベース部材と前記固定部材との少なくとも一方との間に、前記回転軸の軸線方向に隙間が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の電動アクチュエータの取り付け構造。
- 前記支持部は、前記モータケースより大径であり、
前記固定部材は、前記第2収容部と前記第1収容部との間に、前記支持部の先端部を収容可能な筒状の第3内周面を有する第3収容部をさらに備え、
前記第3内周面の内径は、前記第1内周面の内径より大きく、かつ、前記第2内周面の内径よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項3又は4に記載の電動アクチュエータの取り付け構造。 - 前記第3内周面と前記支持部の外周面との間に第1隙間が形成され、
前記第1隙間は、前記第1内周面と前記モータケースの外周面との間の隙間よりも大きいことを特徴とする請求項5に記載の電動アクチュエータの取り付け構造。 - 前記第3収容部の先端面と前記支持部の先端面との間に第2隙間が形成されていることを特徴とする請求項5又は6に記載の電動アクチュエータの取り付け構造。
- 請求項1に記載の電動アクチュエータと、前記電動アクチュエータの駆動により前記回転軸の軸線方向に沿って移動可能な弁体と、を備えていることを特徴とする弁体駆動装置。
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