JPS63217947A - リニアアクチユエ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車用エンジンの吸気バルブ制御等に用い
られるモータ式リニアアクチュエータに関するものであ
る。

従来の技術 近年カーエレクトロニクス化に伴い、効率の良いエンジ
ン制御を行うために、エンジンの吸気バルブ制御にステ
ッピングモータを利用したモータ式リニアアクチュエー
タが利用されている。

以下図面を参照しながら、上述した従来のモータ式リニ
アアクチュエータの一例について説明する。

第３図は従来のモータ式リニアアクチュエータの構造を
示すものであり、第４図はネジの係合部を拡大した詳細
図、第５図には軸と滑り軸受との嵌合部の拡大詳細図を
示す。

第３図において、１は軸で、雄ネジ部１ａを有している
。２は軸１を支持する滑り軸受、３は滑り軸受２の外径
に支持された負荷側玉軸受、４は負荷側ブラケットで、
滑り軸受２は負荷側ブラケット４に固定されている。

５はステータ、６は反負荷側玉軸受で、反負荷側ブラケ
ット７に固定されている。８は円筒マグネット、９はマ
グネットを支持する支持体で、内径部に前記軸の雄ネジ
部１ａと係合する雌ネジ部９ａを有している。

支持体９の負荷側は負荷側軸受３の外輪で、支持体９０
反負荷便は反負荷側軸受６の内輪で回転自在に支持され
ている。

１０はコイルバネで、軸１の先端部に取付けられたノブ
１１と負荷側ブラケット４との間に装着されていて、軸
１を出力軸方向に加圧している。

以上のように構成されたモータ式リニアアクチュエータ
について、以下その動作について、説明する。

まず外部電源によりステータ５を励磁することにより、
マグネット８に力が発生し、支持体９が回転する。

支持体の雌ネジ部９ａは、軸１の雄ネジ部１ａと係合し
ているため、軸１が滑り軸受２の嵌合（第５図に示す）
により軸１の回転が阻止されることにより、支持体９の
回転運動が軸１の直線運動に変換される。

軸１の雄ネジ部１ａと支持体の雌ネジ部９ａとの係合部
には第４図に示すバックラッシュｇを有するが、コイル
バネ１０は、このバックラッシュｇによる軸１の軸方向
のガタッキを防いでいる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では、軸１の直線運動
に従って、コイルバネ１０のバネ長さにより加圧力が変
化する。

マグネット８の回転力は外部電源による印加電圧とパル
スレートが一定であれば、軸１に加わる推力も一定とな
る。従って、軸１の推力はノブ１１の軸方向の位置が変
化するに従って、変化してしまう。

特に、軸１の推力が小さくなった場合、自起動周波数が
低下し、アクチュエータとして十分な応答性を得ること
ができな（なる。さらにコイルバネ１０が切損した場合
には、コイルバネ１０の破片が制御しようとするエンジ
ン内に侵入し重大な事故につながる問題点を有していた
。

本発明は上記問題点に鑑み、軸の推力が一定で応答性も
変化しないモータ式リニアアクチュエータを提供するも
のである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のモータ式リニアア
クチュエータは、雄ネジ部を有する軸と、これに係合す
る雌ネジ部を有する支持体およびマグネットから成るロ
ータと、ロータに固定されたガイドとを備え、このガイ
ドに複数個のボールおよび軸の雄ネジ部に対し斜めにボ
ールを介して加圧するバネを内蔵したものである。

作用 本発明は、前記した構成によって、支持体に対し軸を常
に一定圧力で加圧し、ネジの係合部のバラクラシュによ
るガタッキを防ぐことにより、軸の推力を一定にするこ
とができる。

実施例 以下本発明の一実施例のモータ式アクチュエータについ
て、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例におけるモータ式リニアアクチ
ュエータの断面図を示すものである。

第１図において、軸１は雄ネジ部１ａを有している。

２は軸１を支持する滑り軸受、３は滑り軸受２の外径に
支持された負荷側玉軸受、４は負荷側ブラケットで、滑
り軸受２を支持している。５はステータ、６は反負荷側
玉軸受で、反負荷側ブラケット７に固定されている。

８はマグネット、９はマグネットを支持する支持体で、
内径部に前記軸の雄ネジ部１ａと係合する雌ネジ部９ａ
を有している。支持体９の負荷側は負荷側軸受３の外輪
で、支持体９の反負荷側は反負荷側軸受６の内輪で回転
自在に支持されている。

以上は従来例で説明した第３図の構成と同じである。

以下本発明の新しい構造について説明する。

１２はガイドで、複数個のボール１３とバネ１４を内蔵
し、第２図に示すように、バネ１４の加圧力は、スライ
ダ１５とボール１３を介して、軸１の雄ネジ部の１ａ軸
に対し斜めにバネ１４の圧力が付勢されている。

ボール１３は、雄ネジ部１ａに沿って、回転自在になっ
ている。

以上のように構成されたモータ式リニアアクチュエータ
について、以下その動作について説明する。

外部電源によりステータ５を励磁することによりマグネ
ット８に回転力が発生し、支持体９が回転する。

支持体９の雄ネジ部９ａは、軸１の雄ネジ部１ａと係合
しているため、軸１が滑り軸受２の嵌合により軸１の回
転が阻止され、支持体９の回転運動を軸１の直線運動に
変換する。

第２図はガイド１２と軸１の関係を示す拡大詳細断面図
を示すものであって、ガイド１２は支持体９に固定され
、支持体９の回転と同時に回転する。バネ１４の圧力は
スライダ１５とボール１３を介して、軸１の雄ネジ部１
ａに加えられ、雄ネジ部１ａと雌ネジ部９ａとの軸方向
のガタッキを防止している。

以上のように本実施例によれば、複数個のバネ１４と、
ボール１３を内蔵したガイド１２を、支持体９に固定し
て設けることにより、軸１と支持体９の間に、常に一定
の圧力の軸方向の力を加えることができる。

発明の効果 以上のように本発明は、雄ネジ部を有する軸と、その雄
ネジと係合する雌ネジ部を内径に有し、外径に円筒マグ
ネットを支持するための支持体および前記円筒マグネッ
トから成るロータと、そのロータに固定され、複数個の
ボールおよび前記軸の雄ネジ部に対し斜め方向からボー
ルを介して付勢するバネを内蔵するガイドを設けること
により、雄ネジ部と雌ネジ部との軸方向のガタッキを防
止し、軸と支持体の間に常に一定の軸方向の力を加える
ことができ、ロータの回転による軸の推力を一定に保つ
ことができる。

さらに、バネがアクチュエータの内部に装着されている
ので、バネの故障によるアクチュエータが制御しようと
するエンジン等への悪影響を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるモータ式リニアアク
チュエータの断面図、第２図は同アクチュエータに用い
る軸とガイドの詳細断面図、第３図は従来のモータ式リ
ニアアクチュエータの断面図、第４図はネジの係合部の
詳細断面図、第５図は軸と滑り軸受との嵌合部の詳細断
面図である。 １・・・・・・軸、１ａ・・・・・・雄ネジ部、２・・
・・・・滑り軸受、３・・・・・・負荷側玉軸受、４・
・・・・・負荷側ブラケット、５・・・・・・ステータ
、６・・・・・・反負荷側玉軸受、７・・・・・・反負
荷側ブラケット、８・・・・・・マグネット、９・・・
・・・支持体、９ａ・・・・・・雌ネジ部、１２・・・
・・・ガイド、１３・・・・・・ボール、１４・・・・
・・バネ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 雄ネジ部を有する軸と、その軸を支持する滑り軸受およ
   び滑り軸受の外径に支持された負荷側玉軸受と、その負
   荷側玉軸受を支持する負荷側ブラケットと、ステータお
   よびロータを支持する反負荷側玉軸受を有する反負荷側
   ブラケットと、前記軸の雄ネジと係合する雌ネジ部を中
   心部に有する支持体とこの支持体の外径部に取付けられ
   る円筒マグネットから成るロータと、そのロータの負荷
   側の端面開口部に配設したガイドとを備え、前記ガイド
   には複数個のボールおよび前記軸の雄ネジ部に対し斜め
   方向からボールを介して付勢し加圧するバネを内蔵して
   なるリニアアクチュエータ。