JP4632985B2 - Linear actuator - Google Patents

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Description

本発明は、車両用の車高調整装置等に好適な直動アクチュエータに係り、小型・軽量化や作動の円滑化等を実現する技術に関する。   The present invention relates to a linear motion actuator suitable for a vehicle height adjustment device for a vehicle, and more particularly to a technique for realizing a reduction in size, weight, smooth operation, and the like.

自動車のサスペンションに設けられる車高調整装置としては、油圧式やハイドロニューマチック式が一般的であるが、制御精度が高いことやシステム構成が簡素となる(油圧ユニットやアキュムレータ等が不要となる)ことから、ウォーム減速機構やボールねじ式送り機構等を備えた電動式も開発されている(特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1の車高調整装置は、機械効率の低いウォーム減速機構と高価なボールねじ式送り機構とを用いることから、トルクロスや消費電力が大きくなることが避けられないだけでなく、装置の小型化や低コスト化を図ることも難しい等の欠点を有していた。   As a vehicle height adjusting device provided in the suspension of an automobile, a hydraulic type or a hydropneumatic type is generally used, but the control accuracy is high and the system configuration is simplified (a hydraulic unit, an accumulator, etc. are not required). Therefore, an electric type equipped with a worm reduction mechanism, a ball screw type feeding mechanism, and the like has been developed (see Patent Document 1). However, since the vehicle height adjusting device of Patent Document 1 uses a worm speed reduction mechanism having a low mechanical efficiency and an expensive ball screw type feed mechanism, not only an increase in torque loss and power consumption is inevitable, but the device However, it is difficult to reduce the size and the cost.

そこで、本発明者等は、歯数が互いに異なる2枚のドリブンギヤ(固定側ドリブンギヤおよび移動側ドリブンギヤ)と、これらドリブンギヤを駆動する単一のドライブギヤとをハウジングに収納し、両ドリブンギヤの間に送りねじ機構を設けてなる直動アクチュエータ(特許文献2参照)を車高調整装置に適用することを検討した。特許文献2の直動アクチュエータは、ドライブギヤに駆動された両ドリブンギヤの回転差によって送りねじ機構が作動するため、コンパクトな構成で大きな減速比を実現できるとともに、作動時におけるトルクロスも比較的少ない。したがって、車高調整装置に適用した場合には、電動モータの小型化や電力消費の削減等が可能となる他、スペースの限られた自動車用サスペンションへの設置も比較的容易となる。
特開平11−108100号公報 特公平8−19971号公報
Therefore, the present inventors have housed two driven gears (fixed side driven gear and moving side driven gear) having different numbers of teeth and a single drive gear for driving these driven gears, and between the two driven gears. The application of a linear motion actuator (see Patent Document 2) provided with a feed screw mechanism to a vehicle height adjusting device was examined. In the linear actuator of Patent Document 2, the feed screw mechanism is operated by the rotational difference between the two driven gears driven by the drive gear, so that a large reduction ratio can be realized with a compact configuration and the torque cross during operation is relatively small. Therefore, when applied to a vehicle height adjusting device, the electric motor can be reduced in size and power consumption can be reduced, and can be installed on a suspension for an automobile with limited space.
JP-A-11-108100 Japanese Patent Publication No.8-19971

しかしながら、特許文献2の直動アクチュエータには、移動側ドリブンギヤにラジアル荷重が作用することに起因する次のような問題が存在していた。このような直動アクチュエータでは、固定側ドリブンギヤはベアリングを介してハウジングに支持させることができるが、移動側ドリブンギヤは送りねじ機構によって直進動するためにベアリングによる支持が行えない。その結果、ドライブギヤと噛み合うことによって発生するラジアル荷重が送りねじ機構の螺合面に側圧として印可され、円滑な送り作動が行われ難くなる他、長期の使用による螺合面の摩耗等が生じる問題があった。また、車高調整装置では移動側ドリブンギヤの移動量を大きく設定する必要があるため、固定側ドリブンギヤと移動側ドリブンギヤとが離間した際等に送りねじ機構の噛み込み(ロック)が発生する虞があった。   However, the linear motion actuator of Patent Document 2 has the following problems due to the radial load acting on the moving driven gear. In such a linear motion actuator, the fixed driven gear can be supported by the housing via the bearing, but the moving driven gear cannot be supported by the bearing because it moves straight by the feed screw mechanism. As a result, a radial load generated by meshing with the drive gear is applied as a side pressure to the screwing surface of the feed screw mechanism, making it difficult to perform a smooth feeding operation, and also causing wear of the screwing surface due to long-term use. There was a problem. In addition, since it is necessary to set a large amount of movement of the moving driven gear in the vehicle height adjusting device, there is a possibility that the feed screw mechanism may be locked (locked) when the fixed driven gear and the moving driven gear are separated from each other. there were.

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、小型・軽量化や作動の円滑化等を実現した直動アクチュエータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a linear motion actuator that achieves a reduction in size and weight, smooth operation, and the like.

請求項1の発明に係る直動アクチュエータは、装置の外殻を構成するハウジングと、前記ハウジングに回転自在に支持され、その外周に第1ドリブンギヤが形成された第1ロータと、回転運動を直線運動に変換する送り手段を介して前記第1ロータに結合され、その外周に第2ドリブンギヤが形成された第2ロータと、前記ハウジングに回転自在に支持され、前記第1ドリブンギヤと噛み合う第1ドライブギヤと、前記第2ドリブンギヤと噛み合う第2ドライブギヤとを有するドライブシャフトと、前記ドライブシャフトを回転駆動する回転駆動手段とを有し、前記第1ドリブンギヤと前記第1ドライブギヤとの間の歯数比に対して、前記第2ドリブンギヤと前記第2ドライブギヤとの間の歯数比を異ならせた直動アクチュエータにおいて、前記ハウジングに連結され、第2ドライブギヤと前記第2ドリブンギヤとの噛み合い部位に対して角度位相が略180°異なる位置で、当該第2ロータをラジアル方向に支持するラジアル支持手段を備えたことを特徴とする。   A linear motion actuator according to a first aspect of the present invention includes a housing that constitutes an outer shell of the apparatus, a first rotor that is rotatably supported by the housing and has a first driven gear formed on the outer periphery thereof, and a linear motion that is linear. A first rotor coupled to the first rotor through a feed means for converting into motion and having a second driven gear formed on the outer periphery thereof, and a first drive rotatably supported by the housing and meshing with the first driven gear A drive shaft having a gear, a second drive gear meshing with the second driven gear, and a rotational drive means for rotationally driving the drive shaft; a tooth between the first driven gear and the first drive gear In a linear motion actuator in which the number ratio of teeth between the second driven gear and the second drive gear is different with respect to the number ratio, A radial support means connected to the housing and supporting the second rotor in a radial direction at a position where the angular phase differs by about 180 ° with respect to the meshing portion of the second drive gear and the second driven gear. Features.

また、請求項2の発明に係る直動アクチュエータは、請求項1に記載の直動アクチュエータにおいて、前記ドライブシャフトが中空円筒状を呈し、前記第1ドライブギヤが前記第1ドリブンギヤに外接する内歯ギヤであり、前記第2ドライブギヤが前記第2ドリブンギヤに外接する内歯ギヤであり、前記ラジアル支持手段は、前記ドライブシャフトと前記第2ロータとの間に介装されて当該第2ロータと伴に直進移動する支持ピースを備えたことを特徴とする。   A linear motion actuator according to a second aspect of the present invention is the linear motion actuator according to the first aspect, wherein the drive shaft has a hollow cylindrical shape, and the first drive gear circumscribes the first driven gear. The second drive gear is an internal gear that circumscribes the second driven gear, and the radial support means is interposed between the drive shaft and the second rotor, Along with this, a support piece that moves linearly is provided.

また、請求項3の発明に係る直動アクチュエータは、請求項2に記載の直動アクチュエータにおいて、前記支持ピースが前記第2ロータに摺接する含油樹脂製の支持部を有したことを特徴とする。
Further, linear actuator according to the invention of claim 3 is the linear actuator according to claim 2, wherein said supporting piece having a supporting portion made of sliding contact oleoresin to the second rotor .

また、請求項4の発明に係る直動アクチュエータは、請求項2に記載の直動アクチュエータにおいて、前記支持ピースが前記第2ロータに転接する転動体を保持したことを特徴とする。 Further, linear actuator according to the invention of claim 4 is the linear actuator according to claim 2, characterized in that the support piece holding the rolling contact rolling element to the second rotor.

本発明の直動アクチュエータによれば、移動側ドリブンギヤは、ドライブギヤとの噛み合いによってラジアル荷重が作用しても、ラジアル支持手段に支持されることによってラジアル方向への変位が抑制され、送り手段の螺合面に側圧が印可されることに起因する作動の阻害や、螺合面の摩耗、噛み込み等が生じ難くなる。   According to the linear motion actuator of the present invention, even if a radial load is applied due to meshing with the drive gear, the movement-side driven gear is supported by the radial support means, so that the displacement in the radial direction is suppressed, and the feed means It is difficult for the operation to be hindered due to the side pressure being applied to the screwing surface, and the screwing surface to be worn or bitten.

以下、図面を参照して、本発明を4輪自動車のリアサスペンションに適用した実施形態とその一部変形例とを詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a rear suspension of a four-wheel vehicle and a partial modification thereof will be described in detail with reference to the drawings.

[実施形態]
図1は実施形態に係るリアサスペンションを示す斜視図であり、図2は図1中のII部拡大縦断面図であり、図3はドライブシャフトとアイドラギヤとドライブピニオンとの噛み合い状態を示す平面図である。また、図4は各ギヤとラジアル支持機構の組合せ状態を示す斜視図であり、図5はラジアル支持機構の構成を示す分解斜視図であり、図6はスライダの背面を示す斜視図であり、図7はラジアル支持機構の作用を示す横断面図である。
[Embodiment]
1 is a perspective view showing a rear suspension according to the embodiment, FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of a portion II in FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view showing a meshed state of a drive shaft, an idler gear, and a drive pinion. It is. 4 is a perspective view showing a combination state of each gear and the radial support mechanism, FIG. 5 is an exploded perspective view showing a configuration of the radial support mechanism, and FIG. 6 is a perspective view showing a back surface of the slider. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the operation of the radial support mechanism.

≪実施形態の構成≫
<サスペンションの構成>
図1に示すように、実施形態のリアサスペンション1は、いわゆるマルチリンク式サスペンションであり、ハブベアリング(図示せず)を介してホイールWを回転自在に支持するナックル2と、ナックル2の上端を車体側に連結するアッパアーム3と、ナックル2の下端を車体側に連結するロアアーム4と、ナックル2の前端を車体側に連結するトレーリングアーム5と、ロアアーム4とサスペンションメンバ(車体側部材)6との間に介装された緩衝用のスプリング7と、スプリング7より車体外側の部位でロアアーム4と車体側との間に介装されたダンパ8と、スプリング7とサスペンションメンバ6との間に設置された車高調整装置(直動アクチュエータ)9とを主要構成要素としている。また、図1中に符号10で示す装置は、車高調整装置9を駆動制御するECU(Electronic Control Unit)であり、車室内あるいはトランクルームに搭載されている。
<< Configuration of Embodiment >>
<Suspension configuration>
As shown in FIG. 1, the rear suspension 1 of the embodiment is a so-called multilink suspension, and includes a knuckle 2 that rotatably supports a wheel W via a hub bearing (not shown), and an upper end of the knuckle 2. An upper arm 3 connected to the vehicle body side, a lower arm 4 connecting the lower end of the knuckle 2 to the vehicle body side, a trailing arm 5 connecting the front end of the knuckle 2 to the vehicle body side, a lower arm 4 and a suspension member (vehicle body side member) 6 Between the spring 7 and the suspension member 6, between the spring 7 and the suspension member 6, between the spring 7 and the suspension member 6. The installed vehicle height adjusting device (linear motion actuator) 9 is a main component. 1 is an ECU (Electronic Control Unit) that drives and controls the vehicle height adjusting device 9, and is mounted in a vehicle compartment or a trunk room.

<車高調整装置>
図2に示すように、車高調整装置9は、アッパハーフ21aとロアハーフ21bとからなる上下分割形で中央下方に円筒状の保持筒部21cが突設されたハウジング21、その上端がハウジング21のアッパハーフ21aにアンギュラベアリング22を介して回転自在に支持された第1ロータ24、第1ロータ24に相対回転自在に結合した円筒状の第2ロータ25、ハウジング21の保持筒部21cを外囲する筒状部27aを有するとともに第2ロータ25の下端にアンギュラベアリング26を介して連結されたシートホルダ27、シートホルダ27の上端部下面に固着されてスプリング7の上端の支持を行うアッパスプリングシート28、第1,第2ロータ24,25を外囲するとともにハウジング21内に上下一対のニードルベアリング29を介して回転自在に支持されたドライブシャフト31、ハウジング21にニードルベアリング32を介して回転自在に支持されたアイドラギヤ33、ハウジング21に上下一対のボールベアリング34を介して回転自在に支持されたドライブピニオン35、ハウジング21に締結されてドライブシャフト31の駆動を行う電動モータ36、ドライブシャフト31の回転量を検出してECU10に出力するロータリエンコーダ37、ハウジング21に保持されて第2ロータ25のラジアル方向の支持を行うラジアル支持機構38を主要構成要素としている。
<Vehicle height adjustment device>
As shown in FIG. 2, the vehicle height adjusting device 9 includes a housing 21 having an upper half 21 a and a lower half 21 b, which is divided into upper and lower parts, and a cylindrical holding cylinder portion 21 c projecting downward from the center. A first rotor 24 rotatably supported by an upper half 21a via an angular bearing 22, a cylindrical second rotor 25 coupled to the first rotor 24 so as to be relatively rotatable, and a holding cylinder portion 21c of the housing 21 are surrounded. A sheet holder 27 having a cylindrical portion 27a and connected to the lower end of the second rotor 25 via an angular bearing 26, and an upper spring seat 28 fixed to the lower surface of the upper end of the sheet holder 27 and supporting the upper end of the spring 7. , A pair of upper and lower needle bearings that surround the first and second rotors 24, 25 and are housed in the housing 21. , A drive shaft 31 supported rotatably via 29, an idler gear 33 rotatably supported via a needle bearing 32 to the housing 21, and rotatably supported via a pair of upper and lower ball bearings 34 to the housing 21. The drive pinion 35, the electric motor 36 that is fastened to the housing 21 and drives the drive shaft 31, the rotary encoder 37 that detects the rotation amount of the drive shaft 31 and outputs it to the ECU 10, and the housing 21 holds the second rotor 25. A radial support mechanism 38 for supporting in the radial direction is a main component.

本実施形態の場合、シートホルダ27の筒状部27aは、その上部に固着された筒状ベアリング51を介して、ハウジング21の保持筒部21cの外周面に摺接している。また、ハウジング21の保持筒部21cは、その下端に固着された筒状ベアリング52を介して、第2ロータ25の外周面に摺接している。本実施形態の場合、筒状ベアリング51,52は、ポリアセタール等の含油樹脂を素材としている。   In the case of this embodiment, the cylindrical part 27a of the sheet holder 27 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the holding cylindrical part 21c of the housing 21 via a cylindrical bearing 51 fixed to the upper part thereof. The holding cylinder portion 21 c of the housing 21 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the second rotor 25 through a cylindrical bearing 52 fixed to the lower end thereof. In the case of this embodiment, the cylindrical bearings 51 and 52 are made of oil-containing resin such as polyacetal.

ドライブシャフト31の上部外周には円盤状のギヤ部53が形成されており、図3に示すように、このギヤ部53がアイドラギヤ33を介してドライブピニオン35と連結されて、1次減速機構を構成している。本実施形態の場合、ギヤ部53の歯数が72、ドライブピニオン35の歯数が11であるため、1次減速機構の減速比RPは、
RP=72/11=6.545
となる。
A disk-shaped gear portion 53 is formed on the outer periphery of the upper portion of the drive shaft 31. As shown in FIG. 3, this gear portion 53 is connected to a drive pinion 35 via an idler gear 33, thereby providing a primary reduction mechanism. It is composed. In the case of this embodiment, since the gear portion 53 has 72 teeth and the drive pinion 35 has 11 teeth, the reduction ratio RP of the primary reduction mechanism is
RP = 72/11 = 6.545
It becomes.

図2に示すように、第1ロータ24は、円筒状の軸部24aと、軸部24aの上端に形成された軸部24aより大径のギヤ部24bとからなっている。また、第2ロータ25は、第1ロータ24の軸部24aに外嵌する円筒部25aと、円筒部25aの上部に形成されたギヤ部25bとからなっている。第1ロータ24の軸部24aの外周には雄ねじ部24cが形成される一方、第2ロータ25の円筒部25aの内周には第1ロータ24の雄ねじ部24cに螺合する雌ねじ部25cが形成され、これら雄ねじ部24cと雌ねじ部25cとによって送りねじ機構(送り機構)39が構成される。図2中に符号40で示す部材は、第2ロータ25の円筒部25a内下端に締結されたストッパであり、第1ロータ24の軸部24aが降下した際における第2ロータ25とのメタルタッチを防止する。   As shown in FIG. 2, the first rotor 24 includes a cylindrical shaft portion 24a and a gear portion 24b having a larger diameter than the shaft portion 24a formed at the upper end of the shaft portion 24a. The second rotor 25 includes a cylindrical portion 25a that is fitted on the shaft portion 24a of the first rotor 24, and a gear portion 25b that is formed on the upper portion of the cylindrical portion 25a. A male screw portion 24 c is formed on the outer periphery of the shaft portion 24 a of the first rotor 24, while a female screw portion 25 c that engages with the male screw portion 24 c of the first rotor 24 is formed on the inner periphery of the cylindrical portion 25 a of the second rotor 25. The feed screw mechanism (feed mechanism) 39 is formed by the male screw portion 24c and the female screw portion 25c. 2 is a stopper fastened to the lower end in the cylindrical portion 25a of the second rotor 25, and a metal touch with the second rotor 25 when the shaft portion 24a of the first rotor 24 is lowered. To prevent.

第1ロータ24のギヤ部24bの外周には歯数Za(本実施形態の場合、35)の第1ドリブンギヤ41が形成され、第2ロータ25のギヤ部25bの外周には歯数Zb(本実施形態の場合、36)の第2ドリブンギヤ42が形成されている。一方、ドライブシャフト31の内周には、第1ドリブンギヤ41に噛み合う歯数Zc(本実施形態の場合、40)の第1ドライブギヤ43と、第2ドリブンギヤ42に噛み合う歯数Zd(本実施形態の場合、40)の第2ドライブギヤ44との2枚の内歯ギヤが形成されている。なお、第1ドライブギヤ43と第1ドリブンギヤ41とはその軸方向長さが略同一であるが、第2ドリブンギヤ42が上下動しても噛み合いが維持されるように、第2ドライブギヤ44の軸方向長さは第2ドリブンギヤ42の軸方向長さに対して十分に大きく設定されている。以下、第1ドライブギヤ43と第1ドリブンギヤ41とを第1ギヤ組とし、第2ドライブギヤ44と第2ドリブンギヤ42とを第2ギヤ組として説明する。   A first driven gear 41 having the number of teeth Za (35 in this embodiment) is formed on the outer periphery of the gear portion 24b of the first rotor 24, and the number of teeth Zb (present) is formed on the outer periphery of the gear portion 25b of the second rotor 25. In the case of the embodiment, the second driven gear 42 of 36) is formed. On the other hand, on the inner periphery of the drive shaft 31, the first drive gear 43 having the number of teeth Zc meshed with the first driven gear 41 (40 in this embodiment) and the number of teeth Zd meshed with the second driven gear 42 (this embodiment). In this case, two internal gears with the second drive gear 44 of 40) are formed. The first drive gear 43 and the first driven gear 41 have substantially the same axial length, but the second drive gear 44 has a length so that the meshing is maintained even if the second driven gear 42 moves up and down. The axial length is set sufficiently larger than the axial length of the second driven gear 42. Hereinafter, the first drive gear 43 and the first driven gear 41 will be described as a first gear set, and the second drive gear 44 and the second driven gear 42 will be described as a second gear set.

ロータリエンコーダ37は、ドライブシャフト31の上部に固着されたエンコーダディスク37aと、ハウジング21のアッパハーフ21aに取り付けられたセンサ37bとから構成されており。車両の運転時においては、ロータリエンコーダ37のセンサ37bからECU10に検出信号が常時出力され、ECU10はこの検出信号に基づき車高調整装置9をフィードバック制御する。   The rotary encoder 37 is composed of an encoder disk 37 a fixed to the upper portion of the drive shaft 31 and a sensor 37 b attached to the upper half 21 a of the housing 21. During driving of the vehicle, a detection signal is constantly output from the sensor 37b of the rotary encoder 37 to the ECU 10, and the ECU 10 feedback-controls the vehicle height adjusting device 9 based on this detection signal.

<ラジアル支持機構>
ラジアル支持機構38は、図4,図5にも示すように、ハウジング21に上下端が保持されたガイドプレート61、ガイドプレート61の内面に案内されて上下に摺動するスライダ62、スライダ62に固着された上下一対のワッシャ63、ガイドプレート61とハウジング21との間に介装された上下一対の調整ブロック64,65とから構成されている。ラジアル支持機構38は、第2ロータ25を軸心側(図2中左方)に付勢すべく、第2ドリブンギヤ42と第2ドライブギヤ44との噛み合い部位に対して角度位相が略180°異なる位置に設置されており、そのスライダ62が第2ロータ25の上下動に伴って上下に移動する。
<Radial support mechanism>
As shown in FIGS. 4 and 5, the radial support mechanism 38 includes a guide plate 61 whose upper and lower ends are held by the housing 21, a slider 62 that slides up and down while being guided by the inner surface of the guide plate 61, and a slider 62. The upper and lower washers 63 are fixed to each other, and the upper and lower adjustment blocks 64 and 65 are interposed between the guide plate 61 and the housing 21. The radial support mechanism 38 has an angular phase of about 180 ° with respect to the meshing portion of the second driven gear 42 and the second drive gear 44 so as to bias the second rotor 25 toward the axial center (left side in FIG. 2). The slider 62 is installed at a different position, and the slider 62 moves up and down as the second rotor 25 moves up and down.

図5に示すように、ガイドプレート61は、円弧状断面を呈する比較的長尺の鋼板プレス成形品であり、長手方向に穿設されたガイド孔61aと、ハウジング21のアッパハーフ21aとロアハーフ21bとにそれぞれ嵌入する上下一対の嵌入部61b,61cとを有している。スライダ62は、円弧状断面を呈する含油樹脂射出成形品であり、図5,図6に示すように、第2ロータ25のギヤ部25bが遊嵌する凹部62aと、ギヤ部25bの上下部分にそれぞれ摺接する一対の摺接部62b,62cと、ガイドプレート61のガイド孔61aに嵌入する係合凸部62dとを有している。ワッシャ63は、円弧状を呈する鋼板打抜き成形品であり、スライダ62の凹部62aの上下端に固着されて第2ロータ25のギヤ部25bとスライダ62との接触を防止する。調整ブロック64,65は、樹脂の射出成形等により製造されており、第2ロータ25とスライダ62との接触圧の調整を可能とすべく、種々の厚みのものが用意されている。   As shown in FIG. 5, the guide plate 61 is a relatively long steel plate press-formed product having an arcuate cross section, and includes a guide hole 61 a drilled in the longitudinal direction, an upper half 21 a and a lower half 21 b of the housing 21. And a pair of upper and lower insertion portions 61b and 61c that are respectively inserted into the two. The slider 62 is an oil-impregnated resin injection-molded product having an arcuate cross section. As shown in FIGS. 5 and 6, the slider 62 is provided in a recess 62a in which the gear portion 25b of the second rotor 25 is loosely fitted, and in the upper and lower portions of the gear portion 25b. A pair of sliding contact portions 62 b and 62 c that are in sliding contact with each other, and an engaging convex portion 62 d that fits into the guide hole 61 a of the guide plate 61 are provided. The washer 63 is an arc-shaped steel plate stamped product, and is fixed to the upper and lower ends of the recess 62 a of the slider 62 to prevent contact between the gear portion 25 b of the second rotor 25 and the slider 62. The adjustment blocks 64 and 65 are manufactured by resin injection molding or the like, and various thicknesses are prepared so that the contact pressure between the second rotor 25 and the slider 62 can be adjusted.

≪実施形態の作用≫
車両が運転を開始し、運転者による車高調整スイッチの操作や、車両走行状況の変化(通常走行から悪路走行や高速走行への変化等)があった場合、ECU10は、各車輪における目標地上高を設定した後、各車高調整装置9の電動モータ36にそれぞれ駆動電流を出力する。
<< Operation of Embodiment >>
When the vehicle starts driving and there is an operation of the vehicle height adjustment switch by the driver or a change in the vehicle driving condition (change from normal driving to rough road driving or high speed driving, etc.), the ECU 10 After setting the ground clearance, a drive current is output to the electric motor 36 of each vehicle height adjusting device 9.

電動モータ36が起動すると、その出力軸36aに固着されたドライブピニオン55が正逆いずれかの方向に回転し、アイドラギヤ33を介してドライブシャフト31が回転駆動される。すると、ドライブシャフト31の第1ドライブギヤ43に噛み合った第1ドリブンギヤ41(すなわち、第1ロータ24)と、第2ドライブギヤ44に噛み合った第2ドリブンギヤ42(すなわち、第2ロータ25)とは同一の方向に回転駆動される。この際、第1ギヤ組の減速比R1と第2ギヤ組の減速比R2とはそれぞれ、
R1=Za/Zb=36/40=0.900
R2=Zc/Zd=35/40=0.875
となる。
When the electric motor 36 is activated, the drive pinion 55 fixed to the output shaft 36 a rotates in either the forward or reverse direction, and the drive shaft 31 is rotationally driven via the idler gear 33. Then, the first driven gear 41 (namely, the first rotor 24) meshed with the first drive gear 43 of the drive shaft 31 and the second driven gear 42 (namely, the second rotor 25) meshed with the second drive gear 44 are obtained. It is rotationally driven in the same direction. At this time, the reduction ratio R1 of the first gear set and the reduction ratio R2 of the second gear set are respectively
R1 = Za / Zb = 36/40 = 0.900
R2 = Zc / Zd = 35/40 = 0.875
It becomes.

本実施形態の場合、第1ギヤ組の減速比R1と第2ギヤ組の減速比R2とがごくわずか異なるため、ドライブシャフト31が回転すると、第1ロータ24と第2ロータ25とは微少に差動回転し、送りねじ機構39の作用によって、第1ロータ24に対して第2ロータ25が上下に移動する。これにより、アンギュラベアリング26およびシートホルダ27を介して第2ロータ25の下面に圧接したアッパスプリングシート28も上下に移動し、車体側部材であるサスペンションメンバ6と車輪側部材であるロアアーム4との間の距離(すなわち、車高)が変化する。この際、ドライブシャフト31の回転数と送りねじ機構39の回転数との比を総減速比RTとすると、総減速比RTは、前述した1次減速機構の減速比RPが存在するため、
RD=RP・R1・R2/(R1−R2)
=6.545・0.900・0.875/(0.900−0.875)=206.2
と非常に大きくなり、電動モータ36の小型化や消費電力の削減が実現できた。
In the case of the present embodiment, the reduction ratio R1 of the first gear set and the reduction ratio R2 of the second gear set are very slightly different. Therefore, when the drive shaft 31 rotates, the first rotor 24 and the second rotor 25 are slightly different. The second rotor 25 moves up and down relative to the first rotor 24 by differential rotation and the action of the feed screw mechanism 39. As a result, the upper spring seat 28 pressed against the lower surface of the second rotor 25 via the angular bearing 26 and the seat holder 27 also moves up and down, and the suspension member 6 that is the vehicle body side member and the lower arm 4 that is the wheel side member The distance between them (ie, the vehicle height) changes. At this time, if the ratio of the rotational speed of the drive shaft 31 and the rotational speed of the feed screw mechanism 39 is the total reduction ratio RT, the total reduction ratio RT has the reduction ratio RP of the primary reduction mechanism described above.
RD = RP.R1.R2 / (R1-R2)
= 6.545.0.900.0.875 / (0.900-0.875) = 206.2
As a result, the electric motor 36 can be downsized and power consumption can be reduced.

一方、車高調整装置9の作動時において、第2ドリブンギヤ42(すなわち、第2ロータ25)には、図7中に矢印で示すように、第2ドライブギヤ44との噛み合いによってラジアル荷重が作用する。ところが、本実施形態の場合、第2ロータ25は、噛み合い部位に対して角度位相が略180°異なる位置でラジアル支持機構38のスライダ62に支持されているため、ラジアル方向に変位することが殆ど無い。その結果、側圧が送りねじ機構39に印可されなくなり、円滑な送り作動が実現されるとともに、長期の使用による螺合面の摩耗や送りねじ機構の噛み込みが発生する虞も無くなった。なお、スライダ62に作用したラジアル荷重は、ガイドプレート61および調整ブロック64,65を介してハウジング21に伝達される。また、第1ロータ24は、アンギュラベアリング22を介してハウジング21のアッパハーフ21aに回転自在に支持されているため、第1ドリブンギヤ41と第1ドライブギヤ43との噛み合いによるラジアル荷重が作用してもラジアル方向には殆ど変位しない。   On the other hand, when the vehicle height adjusting device 9 is operated, a radial load acts on the second driven gear 42 (that is, the second rotor 25) by meshing with the second drive gear 44 as shown by an arrow in FIG. To do. However, in the case of the present embodiment, the second rotor 25 is supported by the slider 62 of the radial support mechanism 38 at a position where the angular phase differs by approximately 180 ° with respect to the meshing portion, and therefore is almost displaced in the radial direction. No. As a result, the side pressure is not applied to the feed screw mechanism 39, a smooth feed operation is realized, and there is no possibility that the threaded surface wears or the feed screw mechanism is bitten by long-term use. The radial load acting on the slider 62 is transmitted to the housing 21 via the guide plate 61 and the adjustment blocks 64 and 65. Further, since the first rotor 24 is rotatably supported by the upper half 21 a of the housing 21 via the angular bearing 22, even if a radial load due to meshing between the first driven gear 41 and the first drive gear 43 is applied. Almost no displacement in the radial direction.

[一部変形例]
図8は一部変形例に係るスライダの斜視図である。
同図に示すように、本変形例のスライダ62では、転動体(ニードルローラ)66aを保持した円弧状の転がり軸受66を摺接部62b,62cに固着させている。一部変形例も、その作用および効果は上述した実施形態と略同様の作用であるが、実施形態に較べてスライダ62と第2ロータ25との摩擦が小さくなる他、耐久性の向上等を図ることができた。
[Partial modification]
FIG. 8 is a perspective view of a slider according to a partial modification.
As shown in the figure, in the slider 62 of this modification, an arc-shaped rolling bearing 66 holding a rolling element (needle roller) 66a is fixed to the sliding contact portions 62b and 62c. The actions and effects of some modified examples are substantially the same as those of the above-described embodiment. I was able to plan.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態は4輪自動車のリアサスペンションに設けられる車高調整装置に本発明を適用したものであるが、フロントサスペンションや2輪車や6輪以上の自動車のサスペンションに設けられる車高調整装置にも適用できるし、車高調整装置以外の直動アクチュエータにも適用できる。また、上記実施形態では送り機構として送りねじ機構を用いたが、ボールねじ式の送り機構や円筒カム機構等を採用してもよい。また、上記実施形態ではドライブギヤを内歯ギヤとしたが、ドリブンギヤをドライブギヤが内接する内歯ギヤとしてもよいし、ドライブギヤをドリブンギヤと外接する外歯ギヤとしてもよい。その他、車高調整装置やラジアル支持機構の具体的構成等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, in the above embodiment, the present invention is applied to a vehicle height adjusting device provided in a rear suspension of a four-wheeled vehicle. However, a vehicle height adjustment provided in a suspension of a front suspension, a two-wheeled vehicle, or a six-wheeled vehicle or more. The present invention can be applied to a device, and can also be applied to a direct acting actuator other than a vehicle height adjusting device. In the above embodiment, the feed screw mechanism is used as the feed mechanism. However, a ball screw type feed mechanism, a cylindrical cam mechanism, or the like may be adopted. In the above embodiment, the drive gear is an internal gear, but the driven gear may be an internal gear that is inscribed by the drive gear, or the drive gear may be an external gear that is circumscribed by the driven gear. In addition, the specific configurations of the vehicle height adjusting device and the radial support mechanism can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

実施形態に係るリヤサスペンションを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rear suspension which concerns on embodiment. 図1中のII部拡大縦断面図である。It is the II section enlarged vertical sectional view in FIG. 実施形態に係るドライブシャフトと第1,第2ロータとの噛み合い状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the meshing state of the drive shaft which concerns on embodiment, and a 1st, 2nd rotor. 実施形態に係る各ギヤとラジアル支持機構の組合せ状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the combined state of each gear and radial support mechanism which concern on embodiment. 実施形態に係るラジアル支持機構の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the radial support mechanism which concerns on embodiment. 実施形態に係るスライダの背面を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the back surface of the slider which concerns on embodiment. 実施形態に係るラジアル支持機構の作用を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the effect | action of the radial support mechanism which concerns on embodiment. 一部変形例に係るスライダの斜視図である。It is a perspective view of the slider which concerns on a partial modification.

符号の説明Explanation of symbols

9 車高調整装置(直動アクチュエータ)
21 ハウジング
24 第1ロータ
25 第2ロータ
31 ドライブシャフト
36 電動モータ(回転駆動手段)
38 ラジアル支持機構
39 送りねじ機構(送り手段)
41 第1ドリブンギヤ
42 第2ドリブンギヤ
43 第1ドライブギヤ
44 第2ドライブギヤ
61 ガイドプレート
62 スライダ(支持ピース)
62b 摺接部(支持部)
66 軸受
66a 転動体
9 Vehicle height adjustment device (linear actuator)
21 Housing 24 First rotor 25 Second rotor 31 Drive shaft 36 Electric motor (rotation drive means)
38 Radial support mechanism 39 Feed screw mechanism (feed means)
41 1st driven gear 42 2nd driven gear 43 1st drive gear 44 2nd drive gear 61 Guide plate 62 Slider (support piece)
62b Sliding part (support part)
66 Bearing 66a Rolling element

Claims (4)

装置の外殻を構成するハウジングと、
前記ハウジングに回転自在に支持され、その外周に第1ドリブンギヤが形成された第1ロータと、
回転運動を直線運動に変換する送り手段を介して前記第1ロータに結合され、その外周に第2ドリブンギヤが形成された第2ロータと、
前記ハウジングに回転自在に支持され、前記第1ドリブンギヤと噛み合う第1ドライブギヤと、
前記第2ドリブンギヤと噛み合う第2ドライブギヤとを有するドライブシャフトと、
前記ドライブシャフトを回転駆動する回転駆動手段と
を有し、
前記第1ドリブンギヤと前記第1ドライブギヤとの間の歯数比に対して、前記第2ドリブンギヤと前記第2ドライブギヤとの間の歯数比を異ならせた直動アクチュエータにおいて、
前記ハウジングに連結され、第2ドライブギヤと前記第2ドリブンギヤとの噛み合い部位に対して角度位相が略180°異なる位置で、当該第2ロータをラジアル方向に支持するラジアル支持手段を備えたことを特徴とする直動アクチュエータ。
A housing constituting the outer shell of the device;
A first rotor supported rotatably on the housing and having a first driven gear formed on an outer periphery thereof;
A second rotor coupled to the first rotor via a feed means for converting a rotational motion into a linear motion and having a second driven gear formed on the outer periphery thereof;
A first drive gear that is rotatably supported by the housing and meshes with the first driven gear;
A drive shaft having a second drive gear meshing with the second driven gear;
Rotational drive means for rotationally driving the drive shaft,
In a linear motion actuator in which the gear ratio between the second driven gear and the second drive gear is different from the gear ratio between the first driven gear and the first drive gear,
A radial support means is provided that supports the second rotor in a radial direction at a position that is connected to the housing and has an angular phase that is approximately 180 ° different from a meshing portion of the second drive gear and the second driven gear. Features a linear actuator.
前記ドライブシャフトが中空円筒状を呈し、前記第1ドライブギヤが前記第1ドリブンギヤに外接する内歯ギヤであり、前記第2ドライブギヤが前記第2ドリブンギヤに外接する内歯ギヤであり、
前記ラジアル支持手段は、前記ドライブシャフトと前記第2ロータとの間に介装されて当該第2ロータと伴に直進移動する支持ピースを備えたことを特徴とする、請求項1に記載の直動アクチュエータ。
The drive shaft has a hollow cylindrical shape, the first drive gear is an internal gear that circumscribes the first driven gear, and the second drive gear is an internal gear that circumscribes the second driven gear;
2. The linear support device according to claim 1, wherein the radial support means includes a support piece that is interposed between the drive shaft and the second rotor and moves straight along with the second rotor. Moving actuator.
前記支持ピースが前記第2ロータに摺接する含油樹脂製の支持部を有したことを特徴とする、請求項2に記載の直動アクチュエータ。 The linear motion actuator according to claim 2 , wherein the support piece has a support portion made of oil-impregnated resin that is in sliding contact with the second rotor. 前記支持ピースが前記第2ロータに転接する転動体を保持したことを特徴とする、請求項2に記載の直動アクチュエータ。 The linear motion actuator according to claim 2 , wherein the support piece holds a rolling element that is in rolling contact with the second rotor.
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