JPH10248202A - 電動機の回転ストッパ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気ガス再循環制御バルブ装置に用いられる
ステッピングモータ等の電動機において、ロータの回転
角度を規制するためにロータとリードスクリューの間に
ストッパピンを設けて、リードスクリューの回り止めと
しているので、ロータの回転をストッパで受け止める時
の衝撃が入力荷重としてリードスクリューを介して回り
止めブッシュにまで伝わり、ブッシュが異常磨耗した
り、ストッパピンが変形したりする。 【解決手段】 排気ガス再循環制御バルブ装置の電動機
において、ケーシングに設けられたストッパとなる突起
と、この突起と係合可能にロータに設けられたストッパ
となる突起とを有し、ロータの回転をストッパである両
突起の係合で受けてロータを停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電動機の回転ストッ
パ装置、特に車両用排気ガス再循環制御バルブ装置の電
動機における回転子、すなわちロータの回転ストッパ装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、排気ガス再循環制御バルブ装置に
用いられているステッピングモータのような電動機の一
例として、例えば、実開平４−１０８３６７号公報記載
のものが知られている。この周知の電動機は同公報に記
載、図示される様に、車両用の排気ガス再循環制御バル
ブ装置に使用されるものである。

【０００３】排気ガス再循環制御バルブ装置は、排気ガ
ス中の窒素酸化物を低減してエンジン性能を高めるよう
用いられるもので、例えば、図３に示される様に、排気
管２１と吸気管２２のスロットルバルブ２３の下流のサ
ージタンク２４との間に排気ガスを再循環する通路２５
を作り、その途中に流量制御バルブ２６を設けて最適の
ガス再循環量を制御するよう用いられるもので、排気ガ
スはエンジン２０から触媒２７を経て排出される。

【０００４】この様な排気ガス再循環制御バルブ装置は
流量制御バルブを制御作動するための電動機を備えてい
る。この電動機１１０は、図６に示される様に、例えば
エンジンの排気管１０１側の排気ガス流入口１０１ａを
開いて排気ガスを排気ガス流出口１０１ｂから排気分岐
管１０５を経て排出するようバルブ部材１１２を開口作
動すべく設けられている。

【０００５】この電動機１１０は、ステータ１２０を通
電状態にすると、ロータ１１９が回転し、このロータ１
１９の回転運動が、ロータ１１９のねじ部１２６と、シ
ャフト１１７のねじ部１２５とを介してシャフト１１７
の軸方向の直線運動に変換されて、シャフト１１７の先
端に設けられたバルブ部材１１２を開閉作動するよう構
成されている。

【０００６】この様な電動機１１０においては、ロータ
１１９を直接停止するために、ロータ１１９の回転角度
を１回転以上（２〜３回転）に規制するようにロータ１
１９とシャフト１１７の間に相互に噛合うねじ部１２５
とねじ部１２６が設けられていて、ロータ１１９の回転
を停止するようにしている。すなわち、シャフト１１７
のねじ部１２５に、ロータ１１９のねじ部１２６が螺着
されており、ロータ１１９の回転によりシャフト１１７
が軸方向に摺動され、このシャフト１１７の軸方向の摺
動を、シャフト１１７に設けられたストッパピン１２８
がオイルレスメタル１２２やストッパ１２７に当接する
ことによって停止するように構成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、上記のよ
うなストッパピン１２８を有する電動機１１０において
は、ロータ１１９の回転を、ねじ部１２５とねじ部１２
６とを介してシャフト１１７の軸方向の摺動に変換し
て、このシャフト１１７の摺動をストッパピン１２８で
受け止めるようにしているので、ロータ１１９を受け止
める時の衝撃が入力荷重としてシャフト１１７を介して
回り止めブッシュであるオイレスメタル１２２やストッ
パ１２７にストッパピン１２８によって伝達されて、回
り止めブッシュとしてのオイレスメタル１２２やストッ
パ１２７が異常磨耗したり、ストッパピン１２８が変形
したりする等の問題が見られる。

【０００８】従って、本発明の目的は、この様な従来に
おける問題を解決するために、回り止めブッシュによっ
てロータの回転を規制することなく、ロータを略１回転
未満の規制された回転角度で停止するようにした、電動
機の回転ストッパ装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の電動機の回転ストッパ装置は、ケーシン
グと、該ケーシングに回転可能に設けられ中心の軸線に
沿った孔部分を有するロータと、該ロータの外周部に所
定の間隔を置いて設けられたステータと、該ロータの孔
部分に形成された雌ねじ部と螺合する雄ねじ部が設けら
れて軸線方向に往復動可能に支持されたシャフトと、こ
のシャフトの回り止め手段とを有する電動機において、
ケーシングに設けられた突起と、該突起と係合可能にロ
ータに設けられてロータの正逆回転を１回転未満に規制
する突起とを有することを特徴とする。

【００１０】本発明の他の目的と特徴および利点は以下
の添付図面に沿っての詳細な説明から明らかになろう。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１乃至図５に示される様に、本
発明の回転ストッパ装置が設けられた電動機は、例えば
自動車用エンジンの排気ガス再循環制御バルブ装置等に
用いられるものであり、この様な本発明における電動機
１は、ケーシング２と、このケーシング２内に回転可能
に設けられた中空の孔部分を有するロータ本体３ａから
成り且つ中心の軸線に沿った細長い中空の孔部分の周面
に雌ねじ部９が切られたロータ３と、ロータ３の外周部
に所定の間隔を置いて設けられたステータ４と、ロータ
３の中心の孔部分の周面に形成された雌ねじ部９と螺合
するリードスクリュウを形成する雄ねじ部８が設けられ
ていてブッシュ２０によって回転はできないが軸方向に
往復動可能にケーシング２に支持されたシャフト５と、
ケーシング２内に中心の軸線に対して同一円上に直立し
て設けられた一対の隣接した固定側の突起６と、この一
対の隣接した突起６と係合可能に、且つこれら突起６の
位置する同一円上に回転するロータ３のロータディスク
部材１０の周面から直径方向外方に突出するよう設けら
れた突起７とから主に構成されている。

【００１２】この電動機１のケーシング２はケーシング
部材２ａ、２ｂから形成されており、電動機１のロータ
３等を収容している。ロータ３は軸受１３、１３によっ
てケーシング２内に回転可能に支持されており、このロ
ータ３の一端にロータディスク部材１０が設けられると
共に、他端にコンミテータ用ディスク部材１５が形成さ
れており、中心の軸線に沿った細長い中空の孔部分の周
面に雌ねじ部９が切られていて、この雌ねじ部９にシャ
フト５の雄ねじ部８が螺合されている。また、シャフト
５はその一端部に排気ガス再循環制御バルブ装置のバル
ブ部材１２が連結されている。

【００１３】特に、シャフト５は回転はできないが軸方
向に往復動可能にケーシング２に支持されるように図２
に示されるようにシャフト５の一部の一側または両側が
適宜面取りされて平面５ａ，５ａが形成された断面扁平
な形状を成している。

【００１４】この様な電動機１において、ロータ３の回
転によってケーシング２に設けられた一対の突起６の１
つと、ロータ３のロータディスク部材１０に設けられた
突起７とが係合して、夫々ストッパとして作用してロー
タ３の回転を停止するように突起６、７が設けられてい
る。

【００１５】また、ロータディスク部材１０はロータ本
体３ａに固定されており、ロータディスク部材１０はロ
ータ３と一緒に回転することができ、ロータディスク部
材１０の周面に設けられた突起７が、ケーシング２に設
けられた突起６と係合してロータ３を一回転以下で停止
することができる。

【００１６】さらに、ロータ３とケーシング２との間に
はリターンスプリング２１が設けられており、ロータ３
を０位置（バルブ全閉位置）のストッパに押し当ててい
る。

【００１７】リターンスプリング２１は一端がケーシン
グ２に固着され、他端がロータ３側のロータディスク部
材１０に固着されており、うず巻バネ等が好適に用いら
れる。

【００１８】従って、ロータ３の通電によってロータ３
が回転し、通電が切れるとリターンスプリング２１のト
ルクによって、ロータ３が逆回転してストッパにぶつか
る。また、通電量が多いとロータ３が回転してストッパ
にぶつかる。

【００１９】上記の時に、かなりのトルク（ロータの慣
性力）がロータやストッパに入力されるので、この時の
トルクが従来例ではブッシュで受けることになり、ブッ
シュの摩損の原因となっている。

【００２０】この様な電動機１は、ケーシング２内にブ
ッシュ２０によって回転はできないが軸方向には矢印Ａ
で示す如く往復動できるようにケーシング２に支持され
たシャフト５を有しており、このシャフト５の外周面に
形成されたリードスクリュウ形の雄ねじ部８と螺合する
雌ねじ部９が、ロータ３の内部中央の孔部分の周面に設
けられている。また、ロータ３は軸受部材１３、１３と
によってケーシング２内に回転可能に支承されており、
且つ鉄心とコイルとを通常の如く有している。更に、ス
テータ４は、ロータ３に対応してロータ３を囲むように
所定の間隔を置いてケーシング２のケーシング部材２ａ
に固設されている。

【００２１】また、ロータ３の一端にはロータ３の軸方
向の中心軸線と同一軸線上に一体成形されたディスク部
材１５が設けられており、ブラシ部材１７の先端部が回
転角センサ１８上を摺接するようにコンミテータ部材１
６が一体的に設けられている。このコンミテータ部材１
６の回転角センサ１８に対向する側には、回転角センサ
１８における検出部１９に対応した位置に、夫々検出部
１９に摺接するように検出用ブラシ部材１７が配設され
ている。

【００２２】次に、この様に構成された本発明の回転ス
トッパ装置の作動に就いて説明する。

【００２３】本発明の回転ストッパ装置が設けられた図
示の排気ガス再循環制御バルブ装置の電動機１におい
て、排気ガス再循環制御バルブ装置を開閉するために、
シャフト５を軸方向に摺動するには、先ず、ロータディ
スク部材１０が適宜な固定手段によってロータ３に固定
され、次いで、ロータ３が通電されてロータ３が回転さ
れる。従って、このロータ３の回転によって、ロータ３
の雌ねじ部９と螺合する雄ねじ部８を介してシャフト５
が矢印Ａで示されるよう軸方向に摺動されて、排気ガス
再循環制御バルブ装置のバルブ部材１２が開閉作動され
る。

【００２４】こうしてバルブ部材１２の所定の開閉作動
が行われたならば、ロータ３への電流の供給が停止され
てシャフト５の軸方向の摺動が停止される。同時に、ロ
ータディスク部材１０が適宜な固定手段によってロータ
３側に固定される。従って、ロータディスク部材１０は
ロータ３と共に回転して、ロータディスク部材１０の突
起７が、ケーシング２側の突起６に突き当たって停止さ
れ、これによってロータ３も完全に停止される。

【００２５】また、この時のロータ３の回転量が回転角
センサ１８によって検出されて、シャフト５の移動量、
すなわち排気ガス再循環制御バルブ装置のバルブ部材の
開閉量が検出される。勿論、この時のバルブ部材の開閉
作動は、ロータにおける通電される電流の極性によって
バルブ部材を開くのか閉じるのかゞ決められる。

【００２６】また、ロータディスク部材１０がロータ３
に固定される場合には、上述した様にロータ３側の突起
７がケーシング２側の突起６に当たってロータ３が停止
される。

【００２７】この様な電動機１は、回転角センサ１８を
内蔵する直流モータが好適であり、一回転以下の回転角
度、例えば、略３２０゜でロータ３の回転を直接停止す
るように本発明の回転ストッパ装置が構成されている。

【００２８】すなわち、本発明の回転ストッパ装置は、
図示される様に、ケーシング２のケーシング部材２ａに
同一円上に直立し且つ隣接して設けられた一対の固定側
の突起６と、この隣接した一対の突起６と係合可能に、
これら突起６の位置する同一円上に且つ回転するロータ
３のロータディスク部材１０の周面から直径方向外方に
突出するよう設けられた可動側の突起７とを有し、所要
時にロータ３の回転によって、ケーシング２に設けられ
た固定側の一対の突起６の１つと、ロータ３のロータデ
ィスク部材１０に設けられた可動側の突起７とが係合し
て、夫々ストッパとして作用して、ロータ３の回転を停
止するように設けられている。

【００２９】従って、図４に示される状態からロータ３
が時計方向に回転する時に、１回転に至らない位置にお
いて、ロータ３のストッパである可動側の突起７が、ケ
ーシング２側の固定側のストッパである突起６の他方の
１つに突き当たって停止され、これによってロータ３の
回転角度が規制される（図５）。

【００３０】また、上述と逆の場合には、図５に示され
る状態からロータ３が反時計方向に回転して、図４に示
される様に、ロータ３側の突起７がケーシング２の他方
側の突起６に突き当たって停止されるようになる。

【００３１】

【発明の効果】上述の様に構成された本発明の請求項１
記載の電動機の回転ストッパ装置に依れば、ケーシング
と、該ケーシングに回転可能に設けられ中心の軸線に沿
った孔部分を有するロータと、該ロータの外周部に所定
の間隔を置いて設けられたステータと、該ロータの孔部
分に形成された雌ねじ部と螺合する雄ねじ部が設けられ
て軸線方向に往復動可能に支持されたシャフトと、この
シャフトの回り止め手段とを有する電動機において、ケ
ーシングに設けられた突起と、該突起と係合可能にロー
タに設けられてロータの正逆回転を１回転未満に規制す
る突起とを有しているので、所要時にロータへの通電を
停止してロータを規制された回転角度内にて停止するた
めに、ケーシングに設けられた突起とロータに設けられ
た突起とが相互に係合してストッパとして作用すること
によって、ロータが回転した時に、ロータのストッパで
ある突起が、ケーシング側のストッパである突起と突き
当たって停止されるので、これら突起の係合によって回
転角度が規制されて、略１回転未満でロータを停止する
ことができると共に、一方の突起がケーシング内に直立
して設けられ、他方の突起がロータの周面から半径方向
に突出するよう設けられているので、突起による係合が
確実に行われて、また、ロータの衝突時における入力荷
重がブッシュ等に伝えられることがなく、従って、回り
止めブッシュやストッパピン等の異常磨耗や変形を何等
心配する必要が無く、装置全体の耐久性と信頼性が一層
向上される等の効果を奏するものである。

【００３２】本発明の請求項２記載の電動機の回転スト
ッパ装置に依れば、シャフトの先端に排気ガス再循環制
御バルブのバルブ部材が設けられているので、排気管か
らの排気ガスの再循環を好適に制御することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転ストッパ装置が設けられた排気ガ
ス再循環制御バルブ装置の電動機の断面図である。

【図２】図１のII−II線に沿った拡大断面図である。

【図３】本発明の回転ストッパ装置が設けられた電動機
が用いられる排気ガス再循環制御装置の概要図である。

【図４】本発明の回転ストッパ装置におけるケーシング
のストッパである突起とロータのストッパである突起と
の係合状態の１つを示す端面概要図である。

【図５】図４の状態からロータが回転して停止した別の
状態を示す同様な図である。

【図６】従来の自動車用エンジンの排気ガス再循環制御
バルブ装置を示す概要図である。

【符号の説明】

１ 電動機 ２ ケーシング ３ ロータ ４ ステータ ５ シャフト ６ 突起 ７ 突起 ８ 雄ねじ部 ９ 雌ねじ部 １０ ロータディスク部材 １１ 排気管 １２ バルブ部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、該ケーシングに回転可能
   に設けられ中心の軸線に沿った孔部分を有するロータ
   と、該ロータの外周部に所定の間隔を置いて設けられた
   ステータと、該ロータの孔部分に形成された雌ねじ部と
   螺合する雄ねじ部が設けられて軸線方向に往復動可能に
   支持されたシャフトと、このシャフトの回り止め手段と
   を有する電動機において、 ケーシングに設けられた突起と、該突起と係合可能にロ
   ータに設けられてロータの正逆回転を１回転未満に規制
   する突起とを有することを特徴とする電動機の回転スト
   ッパ装置。
2. 【請求項２】 前記シャフトの先端に排気ガス再循環制
   御バルブのバルブ部材が設けられたことを特徴とする請
   求項１記載の電動機の回転ストッパ装置。