JP2018129878A - Actuator and valve drive device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire an actuator capable of relieving impact force itself generated by contact between constituent members in a mechanism that regulates movement of a shaft.SOLUTION: A close side regulation mechanism for regulating movement in a valve closing direction of a shaft 4 is composed of a tip on a lower side of a female screw part 34, and a first contact part 41. An open side regulation mechanism for regulating movement in a valve opening direction of the shaft 4 is composed of a bottom part 50 of a boss 5, and a second contact part 42. A rotation regulation mechanism for regulating rotation around an axis of the shaft 4 is composed of a portion of the boss 5 comprising flat surfaces 51a, 51b and a portion of the shaft 4 comprising flat surfaces 43a, 43b. At least one of two constituent members that are in contact with each other is an elastic body in each regulation mechanism.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、シャフトの動きを規制する機構が設けられたアクチュエータに関するものである。   The present invention relates to an actuator provided with a mechanism for regulating the movement of a shaft.

ロータの回転運動をシャフトの直線運動に変換するアクチュエータが知られている。また例えば特許文献１には、そのようなアクチュエータにおいて、シャフトの動きを規制する機構を設けることが記載されている。具体的には、シャフトの回転運動を規制する機構、シャフトの開弁方向への移動を規制する機構、及び、シャフトの閉弁方向への移動を規制する機構が記載されている。   Actuators that convert the rotational motion of the rotor into linear motion of the shaft are known. For example, Patent Document 1 describes that in such an actuator, a mechanism for regulating the movement of the shaft is provided. Specifically, a mechanism that regulates the rotational movement of the shaft, a mechanism that regulates the movement of the shaft in the valve opening direction, and a mechanism that regulates the movement of the shaft in the valve closing direction are described.

特開２０１６−１９７９７８号公報JP-A-2006-197978

上記のようなシャフトの動きを規制する機構が設けられたアクチュエータでは、当該機構の構成部材同士が当接すると、その当接による衝撃力が発生する。上記特許文献１には、リンク機構又はブラケットを弾性を有する部材で構成すること、雌ねじ部を樹脂材で構成すること、及び、軸受部とハウジング部との間にばね部材を設置することが記載されており、このようにしてウエストゲートバルブから伝わる衝撃を吸収するとしている。このように、上記特許文献１では、発生した衝撃をその後の段階で吸収するための構成が記載されている。しかしながら、当該構成は、衝撃発生時に大きな衝撃ではなく小さな衝撃が発生するようにして、発生するそもそもの衝撃自体を小さくしようとするものではない。言い換えれば、当該構成は、衝撃力そのものを緩和しようとするものではない。つまり、上記特許文献１では、発生する衝撃力、例えばシャフトの動きを規制する機構の構成部材同士が当接して発生する衝撃力そのものを緩和することについて、考慮がされていなかった。   In the actuator provided with the mechanism for regulating the movement of the shaft as described above, when the constituent members of the mechanism come into contact with each other, an impact force is generated by the contact. Patent Document 1 describes that the link mechanism or the bracket is made of an elastic member, the female screw part is made of a resin material, and the spring member is installed between the bearing part and the housing part. In this way, the shock transmitted from the wastegate valve is absorbed. Thus, in the said patent document 1, the structure for absorbing the generated impact in the subsequent step is described. However, the configuration does not attempt to reduce the original impact itself by generating a small impact instead of a large impact when the impact occurs. In other words, the configuration does not attempt to mitigate the impact force itself. That is, in the above-mentioned Patent Document 1, no consideration has been given to alleviating the generated impact force, for example, the impact force itself generated by contact of the structural members that regulate the movement of the shaft.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、シャフトの動きを規制する機構の構成部材同士が当接して発生する衝撃力そのものを緩和できるアクチュエータを得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an actuator that can alleviate the impact force itself generated by contact between the structural members that regulate the movement of the shaft. .

この発明に係るアクチュエータは、内側に雌ねじ部を有し回転運動するロータと、雌ねじ部と噛み合う雄ねじ部を有し、ロータの回転運動を軸方向に沿った直線運動に変換して出力するシャフトと、閉側ストッパと当該閉側ストッパに当接するシャフトの第１当接部とを有しシャフトの閉弁方向への移動を規制する閉側規制機構、開側ストッパと当該開側ストッパに当接するシャフトの第２当接部とを有しシャフトの開弁方向への移動を規制する開側規制機構、又は、平坦面を有する回転ストッパと当該平坦面に平坦面が当接するシャフトの第３当接部とを有しシャフトの軸周りの回転を規制する回転規制機構とを備え、閉側規制機構、開側規制機構、又は、回転規制機構は、当接し合う２つの構成部材のうちの少なくとも一方が弾性体であることを特徴とするものである。   An actuator according to the present invention includes a rotor having an internal thread portion on the inside and a rotational motion, a shaft having an external thread portion meshing with the internal thread portion, and converting the rotational motion of the rotor into a linear motion along the axial direction and outputting the shaft. A closing side regulating mechanism that has a closing side stopper and a first abutting portion of the shaft that abuts on the closing side stopper and regulates the movement of the shaft in the valve closing direction; abuts on the opening side stopper and the opening side stopper An opening-side regulating mechanism that has a second abutting portion of the shaft and restricts the movement of the shaft in the valve opening direction, or a third stopper of the shaft whose flat surface abuts the rotation stopper having the flat surface and the flat surface. And a rotation regulating mechanism that regulates rotation around the axis of the shaft, and the closing side regulating mechanism, the opening side regulating mechanism, or the rotation regulating mechanism is at least of two components that abut each other. One is an elastic body It is characterized in.

この発明によれば、シャフトの動きを規制する機構である閉側規制機構、開側規制機構又は回転規制機構は、当接し合う２つの構成部材のうちの少なくとも一方が弾性体であるので、シャフトの動きを規制する機構の構成部材同士が当接して発生する衝撃力そのものを緩和することができる。   According to this invention, the closing side restriction mechanism, the opening side restriction mechanism, or the rotation restriction mechanism, which is a mechanism for restricting the movement of the shaft, is such that at least one of the two constituent members in contact with each other is an elastic body. It is possible to alleviate the impact force itself that is generated when the components of the mechanism that regulates the movement of the members abut against each other.

この発明の実施の形態１に係るアクチュエータの断面図である。It is sectional drawing of the actuator which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図１における部分Ａを拡大した図である。It is the figure which expanded the part A in FIG. 図２におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line in FIG. この発明の実施の形態１に係るアクチュエータの閉弁速度を示すグラフである。It is a graph which shows the valve closing speed of the actuator which concerns on Embodiment 1 of this invention.

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るアクチュエータ１の断面図である。図１は、車両に搭載されたターボチャージャのウエストゲート（以下、ＷＧと称す）バルブ１０２を駆動するＷＧアクチュエータとして、アクチュエータ１を用いた場合を示している。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an actuator 1 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 shows a case where an actuator 1 is used as a WG actuator for driving a wastegate (hereinafter referred to as WG) valve 102 of a turbocharger mounted on a vehicle.

アクチュエータ１は、ケース２で囲われた空間に、ロータ３を有する。ロータ３は、多数枚の磁性鋼板が積層一体化されたロータコア３０、ロータコア３０に巻かれたコイル３１、ロータコア３０の内側に設けられた円筒状のパイプ３２、及び、パイプ３２の内側に円筒状に設けられた樹脂部材３３を有する。樹脂部材３３の内周面は雌ねじ状となっており、これによりロータ３の内側に雌ねじ部３４が形成されている。パイプ３２は、その両端部がロータコア３０から突出しており、紙面における上端部は軸受３ａに回転可能に支持され、紙面における下端部は軸受３ｂに回転可能に支持されている。ロータコア３０とパイプ３２と樹脂部材３３とは、互いに固定されており、ロータ３として一体的に回転する。   The actuator 1 has a rotor 3 in a space surrounded by the case 2. The rotor 3 includes a rotor core 30 in which a large number of magnetic steel plates are laminated and integrated, a coil 31 wound around the rotor core 30, a cylindrical pipe 32 provided inside the rotor core 30, and a cylindrical shape inside the pipe 32. The resin member 33 is provided. The inner peripheral surface of the resin member 33 has a female screw shape, and thus a female screw portion 34 is formed inside the rotor 3. Both ends of the pipe 32 protrude from the rotor core 30, and the upper end portion on the paper surface is rotatably supported by the bearing 3a, and the lower end portion on the paper surface is rotatably supported by the bearing 3b. The rotor core 30, the pipe 32, and the resin member 33 are fixed to each other and rotate integrally as the rotor 3.

シャフト４は、ロータ３を貫通している。シャフト４の外周面は一部が雄ねじ状となっており、これによりシャフト４は、雌ねじ部３４と噛み合う雄ねじ部４０を有する。シャフト４は、紙面におけるその下端部がケース２から突出している。シャフト４は、例えばステンレス製である。   The shaft 4 passes through the rotor 3. A part of the outer peripheral surface of the shaft 4 has a male screw shape, whereby the shaft 4 has a male screw portion 40 that meshes with the female screw portion 34. The lower end portion of the shaft 4 on the paper surface projects from the case 2. The shaft 4 is made of, for example, stainless steel.

ロータ３から見て紙面における下側には、ボス５が設けられている。ボス５は、ケース２に固定されている。ボス５は、シャフト４に貫通されている。ボス５は、その大部分が樹脂製である。
ロータ３から見て紙面における上側には、整流子６が設けられている。整流子６は、ロータ３に固定されている。
ロータ３から見て外周側では、マグネット７及びヨーク８がケース２に固定されている。 A boss 5 is provided on the lower side in the drawing as viewed from the rotor 3. The boss 5 is fixed to the case 2. The boss 5 is penetrated by the shaft 4. Most of the boss 5 is made of resin.
A commutator 6 is provided on the upper side in the drawing as viewed from the rotor 3. The commutator 6 is fixed to the rotor 3.
A magnet 7 and a yoke 8 are fixed to the case 2 on the outer peripheral side when viewed from the rotor 3.

上記のように構成されたアクチュエータ１において、外部端子９に電圧が印加されると、外部端子９に接続しているブラシを介して整流子６次いでコイル３１に電流が流れ、整流子６とロータ３とが一体的に回転する。なお、このように、ブラシ付き直流モータがアクチュエータ１に搭載された場合を図１では示しているが、それ以外のモータでアクチュエータ１が構成されてもよい。
ロータ３が回転すると、ロータ３の雌ねじ部３４と噛み合う雄ねじ部４０を有するシャフト４は、シャフト４の軸方向に沿って移動する。このようにして、シャフト４は、ロータ３の回転運動を自身の軸方向に沿った直線運動に変換して出力する。アクチュエータ１において、シャフト４が突出している側、図１では下側が、出力側となる。 In the actuator 1 configured as described above, when a voltage is applied to the external terminal 9, a current flows through the commutator 6 and then the coil 31 via the brush connected to the external terminal 9, and the commutator 6 and the rotor 3 rotate together. In addition, although the case where the brushed DC motor is mounted on the actuator 1 in this way is shown in FIG. 1, the actuator 1 may be configured by other motors.
When the rotor 3 rotates, the shaft 4 having the male screw portion 40 that meshes with the female screw portion 34 of the rotor 3 moves along the axial direction of the shaft 4. In this way, the shaft 4 converts the rotational motion of the rotor 3 into a linear motion along its own axial direction and outputs it. In the actuator 1, the side from which the shaft 4 protrudes, the lower side in FIG.

図１に示すように、アクチュエータ１がターボチャージャのＷＧバルブ１０２を駆動する場合を例に以下説明する。ターボチャージャは、エンジンからの排気ガスによってタービンを回転させ、このタービンと同軸で接続されたコンプレッサを駆動して吸気を圧縮しエンジンに供給するものである。排気通路１００のタービン上流側には、排気ガスを排気通路１００からバイパス通路１０１へ逃がすＷＧバルブ１０２が設置されており、アクチュエータ１がＷＧバルブ１０２を開閉して排気通路１００からバイパス通路１０１への排気ガス流入量を調整することにより、タービンの回転数が制御される。   An example in which the actuator 1 drives the WG valve 102 of the turbocharger as shown in FIG. 1 will be described below. The turbocharger rotates a turbine with exhaust gas from the engine, drives a compressor coaxially connected to the turbine, compresses intake air, and supplies the compressed air to the engine. A WG valve 102 that allows exhaust gas to escape from the exhaust passage 100 to the bypass passage 101 is installed on the upstream side of the exhaust passage 100, and the actuator 1 opens and closes the WG valve 102 to open the exhaust passage 100 to the bypass passage 101. By adjusting the exhaust gas inflow amount, the rotational speed of the turbine is controlled.

アクチュエータ１は、リンク機構１０３を介してＷＧバルブ１０２を駆動する。リンク機構１０３は、２枚のプレート１０３ａ，１０３ｂを有する。プレート１０３ａの一端側にシャフト４が取り付けられ、プレート１０３ａの他端側にプレート１０３ｂが回動可能に取り付けられている。ロータ３が一方向に回転してシャフト４が紙面における下方向に移動すると、プレート１０３ａも下方向に移動する。すると、プレート１０３ｂ及びＷＧバルブ１０２が回動し、ＷＧバルブ１０２が開く。一方、ロータ３が逆方向に回転してシャフト４が紙面における上方向に移動すると、プレート１０３ａも上方向に移動する。すると、プレート１０３ｂ及びＷＧバルブ１０２が回動し、ＷＧバルブ１０２が閉じる。このように、アクチュエータ１とＷＧバルブ１０２とで、バルブ駆動装置が構成される。
なお、図１は、ＷＧバルブ１０２の全閉状態を実線で示し、ＷＧバルブ１０２の全開状態を二点鎖線で示している。つまり、図１では、紙面における下方向がシャフト４にとっての開弁方向となり、紙面における上方向がシャフト４にとっての閉弁方向となる。 The actuator 1 drives the WG valve 102 via the link mechanism 103. The link mechanism 103 has two plates 103a and 103b. The shaft 4 is attached to one end side of the plate 103a, and the plate 103b is rotatably attached to the other end side of the plate 103a. When the rotor 3 rotates in one direction and the shaft 4 moves downward in the drawing, the plate 103a also moves downward. Then, the plate 103b and the WG valve 102 rotate, and the WG valve 102 opens. On the other hand, when the rotor 3 rotates in the reverse direction and the shaft 4 moves upward in the drawing, the plate 103a also moves upward. Then, the plate 103b and the WG valve 102 rotate and the WG valve 102 is closed. As described above, the actuator 1 and the WG valve 102 constitute a valve driving device.
In FIG. 1, the fully closed state of the WG valve 102 is indicated by a solid line, and the fully open state of the WG valve 102 is indicated by a two-dot chain line. That is, in FIG. 1, the downward direction on the paper surface is the valve opening direction for the shaft 4, and the upward direction on the paper surface is the valve closing direction for the shaft 4.

ここで、図２に、図１における部分Ａを抜き出して拡大した断面図を示す。
図１及び図２に示すシャフト４の位置は、全閉状態での位置である。このとき、図２に示すように、雌ねじ部３４の下側の先端にシャフト４の第１当接部４１が当接して、シャフト４がそれ以上閉弁方向に移動することが規制されている。つまり、雌ねじ部３４の下側の先端は、閉側ストッパとして機能する。このように、当該閉側ストッパと第１当接部４１とで、シャフト４の閉弁方向への移動を規制する閉側規制機構が構成されている。 Here, FIG. 2 shows an enlarged sectional view of the portion A in FIG.
The position of the shaft 4 shown in FIGS. 1 and 2 is a position in the fully closed state. At this time, as shown in FIG. 2, the first abutting portion 41 of the shaft 4 abuts on the lower end of the female screw portion 34, and the shaft 4 is restricted from moving further in the valve closing direction. . That is, the lower end of the female thread portion 34 functions as a closing stopper. As described above, the closing stopper and the first contact portion 41 constitute a closing restriction mechanism that restricts the movement of the shaft 4 in the valve closing direction.

また、図１及び図２に示す状態からシャフト４が開弁方向に移動すると、シャフト４は、やがて、ボス５の内側にある底部５０に第２当接部４２が当接する。これにより、シャフト４がそれ以上開弁方向に移動することが規制される。つまり、ボス５の底部５０は、開側ストッパとして機能する。このように、当該開側ストッパと第２当接部４２とで、シャフト４の開弁方向への移動を規制する開側規制機構が構成されている。   Further, when the shaft 4 moves in the valve opening direction from the state shown in FIGS. 1 and 2, the shaft 4 eventually comes into contact with the bottom 50 located inside the boss 5. This restricts the shaft 4 from moving further in the valve opening direction. That is, the bottom 50 of the boss 5 functions as an open side stopper. In this way, the opening-side regulating mechanism that regulates the movement of the shaft 4 in the valve opening direction is configured by the opening-side stopper and the second contact portion 42.

また図３に、図２におけるＢ−Ｂ線に沿ってシャフト４を切断した断面図を示す。シャフト４は、その外周面に２つの平坦面４３ａ，４３ｂを有する。また、ボス５は、その内周面に２つの平坦面５１ａ，５１ｂを有する。シャフト４が移動する際に、平坦面４３ａ，４３ｂが平坦面５１ａ，５１ｂに当接することで、ロータ３の回転に釣られてシャフト４が軸周りに回転することが規制され、シャフト４は軸方向に沿ってスムーズに移動しやすくなる。つまり、平坦面５１ａ，５１ｂを有するボス５の内側の部位は、回転ストッパとして機能する。また、平坦面４３ａ，４３ｂを有し、平坦面５１ａ，５１ｂに平坦面４３ａ，４３ｂが当接するシャフト４の部位は、シャフト４の第３当接部となる。このように、当該回転ストッパと第３当接部とで、シャフト４の軸周りの回転を規制する回転規制機構が構成されている。なお、図３では、シャフト４の外周面とボス５の内周面とが密着して描かれているが、シャフト４が軸方向に沿って移動可能なように、実際にはわずかな隙間が設けられている。   3 shows a cross-sectional view of the shaft 4 cut along the line BB in FIG. The shaft 4 has two flat surfaces 43a and 43b on its outer peripheral surface. The boss 5 has two flat surfaces 51a and 51b on the inner peripheral surface thereof. When the shaft 4 moves, the flat surfaces 43a and 43b come into contact with the flat surfaces 51a and 51b, so that the rotation of the rotor 3 prevents the shaft 4 from rotating around the axis. It becomes easy to move smoothly along the direction. That is, the portion inside the boss 5 having the flat surfaces 51a and 51b functions as a rotation stopper. Further, the portion of the shaft 4 that has the flat surfaces 43 a and 43 b and the flat surfaces 43 a and 43 b abut on the flat surfaces 51 a and 51 b becomes the third abutting portion of the shaft 4. Thus, the rotation restricting mechanism that restricts the rotation around the axis of the shaft 4 is configured by the rotation stopper and the third contact portion. In FIG. 3, the outer peripheral surface of the shaft 4 and the inner peripheral surface of the boss 5 are drawn in close contact with each other, but a slight gap is actually present so that the shaft 4 can move along the axial direction. Is provided.

閉側規制機構、開側規制機構及び回転規制機構は、一方の構成部材が他方の構成部材に当接することで、それぞれの機構として機能する。例えば閉側規制機構では、一方の構成部材であるシャフト４の第１当接部４１が、他方の構成部材である雌ねじ部３４の先端に当接することで、閉弁方向へのシャフト４の移動が規制される。このため、２つの構成部材の当接時、その当接による衝撃力が発生する。   The closing side regulating mechanism, the opening side regulating mechanism, and the rotation regulating mechanism function as respective mechanisms when one component member abuts on the other component member. For example, in the closing side regulating mechanism, the first abutting portion 41 of the shaft 4 that is one constituent member abuts on the tip of the female thread portion 34 that is the other constituent member, so that the shaft 4 moves in the valve closing direction. Is regulated. For this reason, at the time of contact of two component members, an impact force is generated by the contact.

そこで、実施の形態１では、第１当接部４１が当接する雌ねじ部３４の先端、第２当接部４２が当接するボス５の底部５０、及び、第３当接部が当接する平坦面５１ａ，５１ｂを有するボス５の部位が、例えばゴム等の弾性体で構成されている。当該弾性体は、接着又はインサート成形等により、樹脂部材３３の一部又はボス５の一部として固定されている。このように、樹脂部材３３及びボス５において、第１当接部４１、第２当接部４２又は第３当接部が当接する部位を部分的に弾性体とすることで、閉側規制機構、開側規制機構及び回転規制機構が機能する際に発生する衝撃力は小さくなる。つまり言い換えれば、発生する衝撃力そのものを緩和することができる。   Therefore, in the first embodiment, the tip of the female thread portion 34 with which the first contact portion 41 contacts, the bottom 50 of the boss 5 with which the second contact portion 42 contacts, and the flat surface with which the third contact portion contacts. The part of the boss 5 having 51a and 51b is made of an elastic body such as rubber. The elastic body is fixed as a part of the resin member 33 or a part of the boss 5 by adhesion or insert molding. Thus, in the resin member 33 and the boss 5, the part where the first contact part 41, the second contact part 42, or the third contact part comes into contact is partially made into an elastic body, so that the closing side regulation mechanism The impact force generated when the opening side regulation mechanism and the rotation regulation mechanism function is reduced. In other words, the generated impact force itself can be reduced.

これにより、例えば閉弁時、シャフト４の移動速度を遅くすることによって閉側規制機構により発生する衝撃力そのものを緩和するような制御は不要となる。したがって、閉弁速度が速くなる。図４は、アクチュエータ１による閉弁速度の高速化について示したグラフである。当該グラフの縦軸は、シャフト４のケース２からの突出量を示す。図４は、第１当接部４１が当接する雌ねじ部３４の先端を弾性体としたときの様子を実線で示し、当該先端を樹脂部材３３の他の部位と同じ樹脂のままとしたときの様子を破線で示す。第１当接部４１が雌ねじ部３４の先端に当接して発生する衝撃力の大きさの違いにより、任意の開弁位置から全閉位置に至るまでの時間は、実線のときの方が短くすることができている。   As a result, for example, when the valve is closed, it is not necessary to reduce the impact force itself generated by the closing-side regulating mechanism by slowing the moving speed of the shaft 4. Accordingly, the valve closing speed is increased. FIG. 4 is a graph showing an increase in the valve closing speed by the actuator 1. The vertical axis of the graph indicates the amount of protrusion of the shaft 4 from the case 2. FIG. 4 shows a state in which the tip of the female thread portion 34 with which the first abutting portion 41 abuts is an elastic body, and the tip is kept in the same resin as other portions of the resin member 33. The state is indicated by a broken line. Due to the difference in the magnitude of the impact force generated when the first contact portion 41 contacts the tip of the female screw portion 34, the time from the arbitrary valve opening position to the fully closed position is shorter in the case of the solid line. Have been able to.

なお、開弁時も同様に、シャフト４の移動速度を遅くすることによって開側規制機構により発生する衝撃力そのものを緩和するような制御は不要となる。したがって、開弁速度が速くなる。また、回転規制機構が機能する際に発生する衝撃力そのものが緩和されることも、閉弁速度及び開弁速度を速めることに寄与する。つまり、実施の形態１に係るアクチュエータ１によれば、応答性を向上させることができる。   Similarly, when the valve is opened, it is not necessary to reduce the impact force itself generated by the opening-side regulating mechanism by slowing the moving speed of the shaft 4. Therefore, the valve opening speed is increased. Moreover, the fact that the impact force itself generated when the rotation restricting mechanism functions is alleviated also contributes to increasing the valve closing speed and the valve opening speed. That is, according to the actuator 1 according to Embodiment 1, the responsiveness can be improved.

また、第１当接部４１が当接する雌ねじ部３４の先端が弾性体で構成されることにより、当該先端が樹脂部材３３の他の部位と同じ樹脂で構成される場合に比べ、第１当接部４１が当接することによる雌ねじ部３４の先端ひいては樹脂部材３３の破損の可能性を抑えることができる。このことは、第２当接部４２が当接するボス５の底部５０、及び、第３当接部が当接するボス５の内周面についても同様に言える。   In addition, since the tip of the female thread portion 34 with which the first contact portion 41 abuts is made of an elastic body, the first tip is compared with the case where the tip is made of the same resin as other portions of the resin member 33. The possibility of breakage of the tip of the female screw portion 34 and the resin member 33 due to contact of the contact portion 41 can be suppressed. The same applies to the bottom 50 of the boss 5 with which the second contact portion 42 contacts and the inner peripheral surface of the boss 5 with which the third contact portion contacts.

なお、上記では、アクチュエータ１をＷＧバルブ１０２を駆動するＷＧアクチュエータとして用いる場合を示した。しかしながら、アクチュエータ１は、ＷＧバルブ１０２以外のバルブを駆動するために用いられてもよい。例えば、アクチュエータ１は、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブを駆動するものであってもよい。また、アクチュエータ１は、ツインターボのような複数のターボチャージャを用いる場合に、排気ガスを供給するターボチャージャを切り替えるためのバルブを駆動するものであってもよい。   In the above description, the actuator 1 is used as a WG actuator that drives the WG valve 102. However, the actuator 1 may be used to drive a valve other than the WG valve 102. For example, the actuator 1 may drive an EGR (Exhaust Gas Recirculation) valve. The actuator 1 may drive a valve for switching a turbocharger that supplies exhaust gas when a plurality of turbochargers such as a twin turbo is used.

また、上記では、弾性体としてゴムを例に挙げたが、ゴム以外の弾性体を用いてもよい。要は、樹脂部材３３及びボス５の大部分を構成している樹脂よりも弾性のあるものであれば、発生する衝撃力そのものを緩和することに寄与する。   In the above description, rubber is taken as an example of the elastic body, but an elastic body other than rubber may be used. In short, if the resin member 33 and the resin constituting most of the boss 5 are more elastic, it contributes to alleviating the generated impact force itself.

また、上記では、シャフト４の第１当接部４１、第２当接部４２又は第３当接部が当接する側の雌ねじ部３４の先端、ボス５の底部５０、及び、平坦面５１ａ，５１ｂの部位を、弾性体にするとした。しかしながら、シャフト４の第１当接部４１、第２当接部４２及び第３当接部を弾性体としてもよい。つまり、例えばステンレス製のシャフト４に、部分的に弾性体が配置される。要は、閉側規制機構、開側規制機構及び回転規制機構の各規制機構で、当接し合う２つの構成部材のうちの少なくとも一方が弾性体であればよい。   Further, in the above, the tip of the female thread portion 34 on the side where the first contact portion 41, the second contact portion 42 or the third contact portion of the shaft 4 contacts, the bottom portion 50 of the boss 5, and the flat surface 51a, The part 51b is assumed to be an elastic body. However, the first contact portion 41, the second contact portion 42, and the third contact portion of the shaft 4 may be elastic bodies. That is, for example, the elastic body is partially disposed on the stainless steel shaft 4. In short, it is only necessary that at least one of the two constituent members that come into contact with each other in the restriction mechanisms of the closing restriction mechanism, the opening restriction mechanism, and the rotation restriction mechanism is an elastic body.

また、上記では、アクチュエータ１が閉側規制機構、開側規制機構及び回転規制機構を備える場合を示した。しかしながら、アクチュエータ１は、アクチュエータ１の使用条件等に応じてこれら３つの機構のうち任意の２つ又は１つの機構のみを備えるようにしてもよい。   Moreover, in the above, the case where the actuator 1 was provided with the close side regulation mechanism, the open side regulation mechanism, and the rotation regulation mechanism was shown. However, the actuator 1 may be provided with any two or only one of these three mechanisms according to the use conditions of the actuator 1 or the like.

また、上記では、アクチュエータ１が図１における部分Ａに閉側規制機構、開側規制機構及び回転規制機構を備える場合を示した。しかしながら、アクチュエータ１の構造次第では、アクチュエータ１は、例えば図１における部分Ｃに閉側規制機構、開側規制機構及び回転規制機構を備えるようにしてもよい。この場合、アクチュエータ１は、部分Ｃ内のシャフト４の任意の部位に、第１当接部４１、第２当接部４２及び第３当接部に相当する当接部を備え、部分Ｃ内の例えばパイプ３２の任意の部位に、雌ねじ部３４の先端、ボス５の底部５０及び平坦面５１ａ，５１ｂに相当して各当接部が当接する構成を備える。   In the above description, the actuator 1 is provided with the closing side restriction mechanism, the opening side restriction mechanism, and the rotation restriction mechanism in the portion A in FIG. However, depending on the structure of the actuator 1, the actuator 1 may be provided with, for example, the closing side restriction mechanism, the opening side restriction mechanism, and the rotation restriction mechanism in the portion C in FIG. 1. In this case, the actuator 1 includes a contact portion corresponding to the first contact portion 41, the second contact portion 42, and the third contact portion at an arbitrary portion of the shaft 4 in the portion C. For example, each contact portion corresponds to the tip of the female screw portion 34, the bottom portion 50 of the boss 5 and the flat surfaces 51a and 51b at any part of the pipe 32.

以上のように、この発明の実施の形態１によれば、閉側規制機構、開側規制機構及び回転規制機構等のシャフト４の動きを規制する機構は、当接し合う２つの構成部材のうちの少なくとも一方が弾性体となっている。したがって、シャフト４の閉弁方向への移動、シャフト４の開弁方向への移動、及び、シャフト４の軸周りの回転等を規制する際に、各機構の構成部材同士が当接して発生する衝撃力は小さくなり、衝撃力そのものを緩和することができることとなる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, the mechanism that regulates the movement of the shaft 4 such as the closing side regulating mechanism, the opening side regulating mechanism, and the rotation regulating mechanism is one of the two components that come into contact with each other. At least one of these is an elastic body. Therefore, when the movement of the shaft 4 in the valve closing direction, the movement of the shaft 4 in the valve opening direction, the rotation of the shaft 4 around the axis, and the like are restricted, the components of each mechanism come into contact with each other. The impact force is reduced, and the impact force itself can be relaxed.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, any constituent element of the embodiment can be modified or any constituent element of the embodiment can be omitted within the scope of the invention.

１ アクチュエータ、２ ケース、３ ロータ、３ａ，３ｂ 軸受、４ シャフト、５ ボス、６ 整流子、７ マグネット、８ ヨーク、９ 外部端子、３０ ロータコア、３２ パイプ、３３ 樹脂部材、３４ 雌ねじ部、４０ 雄ねじ部、４１ 第１当接部、４２ 第２当接部、４３ａ，４３ｂ 平坦面、５０ 底部、５１ａ，５１ｂ 平坦面、１００ 排気通路、１０１ バイパス通路、１０２ ＷＧバルブ、１０３ リンク機構、１０３ａ，１０３ｂ プレート。   1 Actuator, 2 Case, 3 Rotor, 3a, 3b Bearing, 4 Shaft, 5 Boss, 6 Commutator, 7 Magnet, 8 Yoke, 9 External terminal, 30 Rotor core, 32 Pipe, 33 Resin member, 34 Female thread, 40 Male thread 41, first contact portion, 42 second contact portion, 43a, 43b flat surface, 50 bottom portion, 51a, 51b flat surface, 100 exhaust passage, 101 bypass passage, 102 WG valve, 103 link mechanism, 103a, 103b plate.

Claims (4)

内側に雌ねじ部を有し回転運動するロータと、
前記雌ねじ部と噛み合う雄ねじ部を有し、前記ロータの回転運動を軸方向に沿った直線運動に変換して出力するシャフトと、
閉側ストッパと当該閉側ストッパに当接する前記シャフトの第１当接部とを有し前記シャフトの閉弁方向への移動を規制する閉側規制機構、開側ストッパと当該開側ストッパに当接する前記シャフトの第２当接部とを有し前記シャフトの開弁方向への移動を規制する開側規制機構、又は、平坦面を有する回転ストッパと当該平坦面に平坦面が当接する前記シャフトの第３当接部とを有し前記シャフトの軸周りの回転を規制する回転規制機構とを備え、
前記閉側規制機構、前記開側規制機構、又は、前記回転規制機構は、当接し合う２つの構成部材のうちの少なくとも一方が弾性体であることを特徴とするアクチュエータ。 A rotor having an internal thread portion on the inside and rotating,
A shaft that has a male screw portion that meshes with the female screw portion, converts the rotational motion of the rotor into a linear motion along the axial direction, and outputs the shaft;
A closing side regulating mechanism that has a closing side stopper and a first abutting portion of the shaft that abuts on the closing side stopper and regulates the movement of the shaft in the valve closing direction. An opening-side regulating mechanism that has a second abutting portion of the shaft in contact with the shaft and restricts movement of the shaft in the valve opening direction, or a rotary stopper having a flat surface and the shaft on which the flat surface comes into contact A rotation restricting mechanism that restricts rotation around the axis of the shaft.
The actuator that is characterized in that at least one of the two constituent members in contact with each other in the closing side regulating mechanism, the opening side regulating mechanism, or the rotation regulating mechanism is an elastic body. 前記閉側規制機構を備える場合、前記閉側ストッパは、前記雌ねじ部の出力側の先端に備えられ、
前記開側規制機構を備える場合、前記開側ストッパは、前記ロータよりも出力側に位置して前記シャフトが貫通するボスの内側に備えられ、
前記回転規制機構を備える場合、前記回転ストッパは、前記ロータよりも出力側に位置して前記シャフトが貫通するボスの内側に備えられ、
前記当接し合う２つの構成部材のうち、前記シャフトが当接する側の構成部材が弾性体であることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。 In the case of providing the closing side regulating mechanism, the closing side stopper is provided at the output-side tip of the female screw portion,
In the case of including the open side regulating mechanism, the open side stopper is provided on the output side of the rotor and provided inside the boss through which the shaft passes,
When the rotation restricting mechanism is provided, the rotation stopper is provided on the output side of the rotor and is provided inside the boss through which the shaft passes,
2. The actuator according to claim 1, wherein, of the two constituent members in contact with each other, the constituent member on the side in which the shaft contacts is an elastic body. 前記弾性体は、ゴムであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 1, wherein the elastic body is rubber. 請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のアクチュエータと、
前記アクチュエータによって駆動されるバルブとを備えることを特徴とするバルブ駆動装置。 The actuator according to any one of claims 1 to 3,
And a valve driven by the actuator.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1189169A (en) * 1997-09-01 1999-03-30 Ckd Corp Motor-driven cylinder
JP2000002309A (en) * 1998-06-17 2000-01-07 Ckd Corp Actuator
JP2002130419A (en) * 2000-10-20 2002-05-09 Iai:Kk Actuator
JP2002176746A (en) * 2000-12-06 2002-06-21 Tsubakimoto Chain Co Abutting stop type linear operating machine
JP2004132489A (en) * 2002-10-11 2004-04-30 Mitsubishi Electric Corp Shift control valve operating actuator of automatic transmission
JP2006064162A (en) * 2004-08-30 2006-03-09 Smc Corp Electric actuator
JP2006174690A (en) * 2004-11-18 2006-06-29 Smc Corp Actuator control system
JP2016197978A (en) * 2015-04-06 2016-11-24 三菱電機株式会社 Actuator and valve driving device
CN208145466U (en) * 2018-03-19 2018-11-27 伍鹏 A kind of kite wheel with gearshift

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1189169A (en) * 1997-09-01 1999-03-30 Ckd Corp Motor-driven cylinder
JP2000002309A (en) * 1998-06-17 2000-01-07 Ckd Corp Actuator
JP2002130419A (en) * 2000-10-20 2002-05-09 Iai:Kk Actuator
JP2002176746A (en) * 2000-12-06 2002-06-21 Tsubakimoto Chain Co Abutting stop type linear operating machine
JP2004132489A (en) * 2002-10-11 2004-04-30 Mitsubishi Electric Corp Shift control valve operating actuator of automatic transmission
JP2006064162A (en) * 2004-08-30 2006-03-09 Smc Corp Electric actuator
JP2006174690A (en) * 2004-11-18 2006-06-29 Smc Corp Actuator control system
JP2016197978A (en) * 2015-04-06 2016-11-24 三菱電機株式会社 Actuator and valve driving device
CN208145466U (en) * 2018-03-19 2018-11-27 伍鹏 A kind of kite wheel with gearshift

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