JP5467186B2 - Motor actuator - Google Patents
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Description
本発明はモータアクチュエータに関し、特に自動車の車室外に設置されて防水を必要とするモータアクチュエータに関する。 The present invention relates to a motor actuator, and more particularly to a motor actuator that is installed outside a passenger compartment of an automobile and requires waterproofing.
自動車のたとえば空調機にて送風経路の切り換えや温度調節に使用されているドア制御用のモータアクチュエータは、車室内に設置されているため、防水加工は特に必要ない。しかし、エンジンルームのように雨水が浸入する環境で使用とする場合、外部から水が入り込まないようにすることが必要であるため、車室内用のモータアクチュエータをそのまま適用することはできない。 A motor actuator for controlling a door used for switching an air blowing path and adjusting a temperature in an air conditioner of an automobile, for example, is installed in the passenger compartment, so that waterproofing is not particularly required. However, when used in an environment where rainwater enters, such as in an engine room, it is necessary to prevent water from entering from the outside, and therefore, a motor actuator for a vehicle compartment cannot be applied as it is.
車室内用のモータアクチュエータは、たとえば、特許文献1にあるように、モータと、減速ギヤ群と、これらを収容するケースとによって構成されている。ケースは、下ケースと上ケースとからなっている。モータアクチュエータは、下ケースの中にモータを横置きに設置し、下ケースに立設された軸に減速ギヤ群を回動自在に組み付け、上ケースで蓋をすることによって組み立てられる。モータアクチュエータの駆動力は、たとえば上ケースを介して減速ギヤ群の出力ギヤに連結された出力軸によって取り出される。 The motor actuator for vehicle interior is comprised by the motor, the reduction gear group, and the case which accommodates these, as it exists in patent document 1, for example. The case is composed of a lower case and an upper case. The motor actuator is assembled by installing a motor horizontally in a lower case, assembling a reduction gear group rotatably on a shaft standing on the lower case, and covering the upper case with a lid. The driving force of the motor actuator is taken out by, for example, an output shaft connected to the output gear of the reduction gear group through the upper case.
このように、モータアクチュエータのケースは、下ケースと上ケースとの合わせ面が出力ギヤの回転軸に直角な平面に平行な平面上にあり、下ケースと上ケースとの嵌合部は、ケース内に設置されたモータおよび減速ギヤの輪郭に沿って形成されている。 As described above, the motor actuator case has a plane where the mating surface of the lower case and the upper case is parallel to a plane perpendicular to the rotation axis of the output gear, and the fitting portion between the lower case and the upper case is the case. It is formed along the contours of the motor and the reduction gear installed therein.
このようなモータアクチュエータを車室外用にするには、下ケースと上ケースとの嵌合部および上ケースにおける出力軸の貫通部にパッキンを設け、ケースの内部に水が浸入しないようにシールすることになる。 In order to use such a motor actuator for the exterior of the passenger compartment, packing is provided at the fitting portion between the lower case and the upper case and the through portion of the output shaft in the upper case, and sealing is performed so that water does not enter the case. It will be.
ところで、自動車のエンジンルームは、その内部の温度が外気温度に依存して大きく変化するため、温度差が非常に大きい。このような環境にパッキンでシールされたモータアクチュエータを設置した場合、温度が高くてケース内の圧力が高いうちは、水がかかったとしても、モータアクチュエータの内部に水が浸入することはない。しかし、水がかかった状態で、温度が低くなり、ケース内が負圧になると、水がモータアクチュエータ内に染み込んでしまう可能性がある。このため、ケースの嵌合部に設置されるパッキンは、性能のよいシール材を使用する必要がある。 By the way, in the engine room of an automobile, the temperature difference greatly varies because the temperature inside thereof changes greatly depending on the outside air temperature. When a motor actuator sealed with packing is installed in such an environment, even if water is splashed while the temperature is high and the pressure in the case is high, water does not enter the motor actuator. However, when the temperature is low and the case is under negative pressure in a state where water is applied, water may permeate into the motor actuator. For this reason, the packing installed in the fitting part of a case needs to use a sealing material with good performance.
上記のモータアクチュエータは、下ケースと上ケースとの嵌合部がモータおよび減速ギヤの輪郭に沿って形成されているため、そこに用いられるパッキンも単純な形状ではなく、複雑な形状に形成されることになる。しかしながら、異形のパッキンは、外側に膨らんで配置される部分と内側にへこんで配置される部分とで同じシール性能を発揮するものではなく、また、異形であることと周長が長くなることから、高価になるという問題点があった。 In the motor actuator described above, since the fitting portion between the lower case and the upper case is formed along the contours of the motor and the reduction gear, the packing used there is not a simple shape but a complicated shape. Will be. However, the irregularly shaped packing does not exhibit the same sealing performance between the portion that swells outward and the portion that is recessed inward, and because it is irregularly shaped and has a longer circumference. There was a problem of becoming expensive.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、シール性能が良くて安価なパッキンによりシールされた防水機能を有するモータ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 these points, and an object of the present invention is to provide a motor actuator having a waterproof function sealed with an inexpensive packing having good sealing performance.
本発明では上記の課題を解決するために、モータと、最終段に出力ギヤを有する減速ギヤ群と、前記モータをその回転軸に直角な平面上に設置するとともに、前記平面上には前記出力ギヤの軸を支持する第1ギヤ支持部が立設された第1ケースと、前記第1ケースに設置された前記モータおよび前記減速ギヤ群を覆うように前記第1ケースに嵌合され、内部には前記出力ギヤの軸を支持して前記第1ギヤ支持部とともに軸受を構成する第2ギヤ支持部を有する第2ケースと、前記第1ケースと前記第2ケースとの嵌合部に配置されたパッキンと、を備えていることを特徴とするモータアクチュエータが提供される。 In the present invention, in order to solve the above problems, a motor, a reduction gear group having an output gear at the final stage, and the motor are installed on a plane perpendicular to the rotation axis thereof, and the output is arranged on the plane. A first case in which a first gear support portion for supporting a gear shaft is erected, and the first case so as to cover the motor and the reduction gear group installed in the first case; Includes a second case having a second gear support portion that supports the shaft of the output gear and forms a bearing together with the first gear support portion, and is disposed in a fitting portion between the first case and the second case. A motor actuator is provided.
このようなモータアクチュエータによれば、第1ケースに対してモータを縦置きにし、減速ギヤ群の軸の軸受を第1ケースの第1ギヤ支持部と第2ケースの第2ギヤ支持部とで構成した。これにより、第1ケースと第2ケースとの嵌合部の周長を短くすることができるので、パッキンのコストを低減することができ、また、嵌合部の形状を単純な形状にすることができるので、パッキンのシール性能を向上させることができる。 According to such a motor actuator, the motor is placed vertically with respect to the first case, and the shaft bearings of the reduction gear group are arranged between the first gear support portion of the first case and the second gear support portion of the second case. Configured. Thereby, since the circumference of the fitting part of the 1st case and the 2nd case can be shortened, the cost of packing can be reduced and the shape of the fitting part is made simple. Therefore, the sealing performance of the packing can be improved.
上記構成のモータアクチュエータは、第1ケースと第2ケースとに設けた第1ギヤ支持部と第2ギヤ支持部とで減速ギヤ群の軸受を構成し、出力ギヤの軸線を含む平面に対して平行な平面上に第1ケースと第2ケースとの嵌合部を設けたことにより、その嵌合部の形状を比較的単純な形状にすることができ、その結果、嵌合部をシールするパッキンも周方向に凹凸のない単純な形状であって周長を短くすることができるので、パッキンは、安価でありながらシール性能を良くすることができるという利点がある。 In the motor actuator having the above configuration, a first gear support portion and a second gear support portion provided in the first case and the second case constitute a bearing of a reduction gear group, and a plane including the axis of the output gear By providing the fitting portion between the first case and the second case on a parallel plane, the shape of the fitting portion can be made relatively simple, and as a result, the fitting portion is sealed. Since the packing has a simple shape with no irregularities in the circumferential direction and can be shortened in circumference, the packing has an advantage that the sealing performance can be improved while being inexpensive.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本実施の形態に係るモータアクチュエータの具体的な構成を示す分解斜視図、図2はモータアクチュエータの組み立て途中を示す出力軸側の斜視図、図3はモータアクチュエータの組み立て途中を示す出力軸側とは反対側の斜視図、図4は下ケースを示す図であって、(A)は下ケースの斜視図、(B)は下ケースの背面図、(C)は下ケースの平面図であり、図5は上ケースを示す図であって、(A)は上ケースの断面図、(B)は上ケースの内部を示す底面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a specific configuration of the motor actuator according to the present embodiment, FIG. 2 is a perspective view of the output shaft side showing the assembly of the motor actuator, and FIG. 3 is an output showing the assembly of the motor actuator. 4 is a perspective view of the lower case, (A) is a perspective view of the lower case, (B) is a rear view of the lower case, and (C) is a plan view of the lower case. 5A and 5B are diagrams showing the upper case, where FIG. 5A is a sectional view of the upper case, and FIG. 5B is a bottom view showing the inside of the upper case.
モータアクチュエータ10は、たとえばエンジンルーム内に配管された水回路を開閉したり切り換えたり、または水回路を流れる水量を制御したりする弁を駆動するのに使用される。
The
このモータアクチュエータ10は、下ケース11と、この下ケース11に設置されるマイクロモータ12と、このマイクロモータ12に連結される減速ギヤ群13と、ポテンショメータ14と、上ケース15とを備えている。減速ギヤ群13は、マイクロモータ12の回転軸に固定されたウォーム16と、このウォーム16に噛合されたウォームホイール17と、このウォームホイール17に同軸かつ一体に形成された小径のギヤ18と、このギヤ18に噛合される大径の出力ギヤ19とを備えている。下ケース11と上ケース15との間には、パッキン20が配置されている。
The
出力ギヤ19は、回転中心の両側にそれぞれ軸19a,19bが突設されている。一方の軸19aは、ポテンショメータ14にこれを回転駆動するように係合され、他方の軸19bは、円筒形状に形成されていて、上ケース15に形成された開口部22を介して出力軸21の一端が挿入される。この挿入のとき、出力軸21にはOリング23が嵌められ、開口部22をシールしている。出力軸21の他端は、たとえば図示しない弁の弁棒として使用される。
The
下ケース11は、図4に詳細に示したように、概略長方形の基部24を有し、その上面には、パッキン20が配置される外周縁部の内側にリブ25が突条されている。このリブ25の内側には、マイクロモータ12を縦置きに設置する台座26が形成されている。この台座26は、円筒形状を有していて、マイクロモータ12のウォーム16が固定される側とは反対側にある軸受を嵌合させて固定するようにしている。この台座26に隣接して、マイクロモータ12をこの台座26に搭載するときのガイドとなるガイドピン27が基部24に立設されている。
As shown in detail in FIG. 4, the
基部24の上面には、また、ウォームホイール17およびギヤ18を下から支持するギヤ支持部28,29が立設されている。これらギヤ支持部28,29の上端面には、ウォームホイール17およびギヤ18の軸17a,18aを回動自在に受け入れるU字状の溝28a,29aが形成されている。同様に、出力ギヤ19およびポテンショメータ14を下から支持するギヤ支持部30および1対のポテンショメータ支持部31が基部24の上面に立設されている。ギヤ支持部30の上端面には、出力ギヤ19の軸19bを回動自在に受け入れるU字状の溝30aが形成されている。ポテンショメータ支持部31は、ポテンショメータ14を載せる弧状の載置面31aを有している。1対のポテンショメータ支持部31の一方は、ギヤ支持部28と一体に形成され、他方は、補強部31bと一体に形成されている。なお、基部24の下面に突設されているのは、ポテンショメータ14の電極が収容されるコネクタハウジングである。
Gear support
上ケース15は、図5に示したように、その内部に、マイクロモータ12の回転軸が出ている側の本体上部を拘束するように形成された嵌合部32と、本体上部の一部を上から押え付ける当接部33とを有している。上ケース15は、また、下ケース11のギヤ支持部28,29に対向する位置にギヤ支持部34,35を有し、ウォームホイール17およびギヤ18の軸17a,18aを上から押えるようにしている。このギヤ支持部34,35の端面は、軸17a,18aの外形に合わせてU字状の溝34a,35aが形成され、ギヤ支持部28,29とともに軸受を構成している。さらに、上ケース15は、下ケース11のギヤ支持部30に対向する位置にギヤ支持部36を有し、出力ギヤ19の軸19bを上から押えるようにしている。このギヤ支持部36の先端は、軸19bの外形に合わせてU字状の溝36aが形成され、ギヤ支持部30の溝30aと協働して軸受を構成している。また、上ケース15は、ポテンショメータ14を上から押え付ける当接部37を有している。
As shown in FIG. 5, the
出力軸21は、出力ギヤ19と嵌合することによって連結される。このとき、空回りを防ぐために、出力軸21およびこれが嵌合される軸19bの中央部の嵌合穴には、セレーションが形成されている。図示はしないが、出力軸21および軸19bの嵌合穴には、キーおよびキー溝を形成しておくのが好ましい。
The
このモータアクチュエータ10の組み立ては、最初に、下ケース11に、収容するすべての要素を組み付ける。すなわち、回転軸にウォーム16があらかじめ固定されたマイクロモータ12をガイドピン27に沿って上から落としながら下ケース11の台座26に縦置きに搭載する。次に、出力ギヤ19の軸19aをポテンショメータ14に連結した状態で、そのポテンショメータ14をポテンショメータ支持部31の載置面31aに搭載し、出力ギヤ19の軸19bをギヤ支持部30の溝30aに載せる。次に、ウォームホイール17の軸17aをギヤ支持部28の溝28aに載せ、ギヤ18の軸18aをギヤ支持部29の溝29aに載せる。そして、パッキン20を下ケース11の基部24に載せ、その上に上ケース15を被せ、適当な固定手段にて下ケース11および上ケース15を固定して、モータアクチュエータ10が完成される。このとき、上ケース15の開口部22と出力ギヤ19の軸19bとは、同一軸線上となるようにしてあるので、Oリング23を嵌めた出力軸21を開口部22に挿入することにより、出力軸21が軸19bの中央部の嵌合穴に嵌合され、連結される。
In assembling the
このモータアクチュエータ10によれば、下ケース11と上ケース15との合わせ面が出力ギヤ19の回転軸を含む平面に平行な平面上、または、マイクロモータ12の回転軸に直角な平面に平行な平面上に来るようにしている。これにより、下ケース11に縦置きに搭載されるウォームホイール17、ギヤ18、出力ギヤ19およびマイクロモータ12は、従来の横置きの場合に比べて、下ケース11への投影面積が大幅に小さくなり、しかも、概略長方形の中に納めることができる。このことは、パッキン20の形状が単純で周長が短いので、シール性能の良い角丸長方形にすることを可能にしている。
According to this
図6は本発明によるモータアクチュエータを電動弁へ適用した場合の一例を示す図である。
この電動弁は、バタフライ弁40とモータアクチュエータ10とを備えている。バタフライ弁40は、筒状のボディ41,42を有し、その内部にゴム製の弾性スリーブ43が設けられ、その弾性スリーブ43の内側にボディ41,42内の通路を開閉する弁体44が配置されている。この弁体44は、楕円形状の外形を有し、その短径方向に形成された嵌合部にボディ41および弾性スリーブ43を介して出力軸21が貫通配置されている。出力軸21の先端は、弾性スリーブ43を介してボディ41に形成された軸受に嵌入されている。
FIG. 6 is a view showing an example in which the motor actuator according to the present invention is applied to an electric valve.
This electric valve includes a
これにより、モータアクチュエータ10がその出力軸21を回動させると、それに連動して弁体44が回動する。楕円形状の弁体44がボディ41,42の軸線方向に向いているとき、バタフライ弁40は全開となり、弁体44が回動してその外周縁部が弾性スリーブ43に押し当てられることによって、バタフライ弁40は全閉となる。また、モータアクチュエータ10が弁体44をその全開位置と全閉位置との間になるように出力軸21の回転位置を制御することにより、バタフライ弁40は、流量制御することができる。
Thereby, when the
この電動弁は、図示はしないが、ボディ41を弁体44の回動中心にて交差するように三方または四方に延びる形状にすることにより、三方電動弁または四方電動弁を構成することができる。
Although not shown, this motor-operated valve can be configured as a three-way motor valve or a four-way motor valve by extending the
10 モータアクチュエータ
11 下ケース
12 マイクロモータ
13 減速ギヤ群
14 ポテンショメータ
15 上ケース
16 ウォーム
17 ウォームホイール
17a 軸
18 ギヤ
18a 軸
19 出力ギヤ
19a,19b 軸
20 パッキン
21 出力軸
22 開口部
23 Oリング
24 基部
25 リブ
26 台座
27 ガイドピン
28,29,30 ギヤ支持部
28a,29a,30a 溝
31 ポテンショメータ支持部
31a 載置面
31b 補強部
32 嵌合部
33 当接部
34,35,36 ギヤ支持部
34a,35a,36a 溝
37 当接部
40 バタフライ弁
41,42 ボディ
43 弾性スリーブ
44 弁体
DESCRIPTION OF
Claims (5)
最終段に出力ギヤを有する減速ギヤ群と、
前記モータをその回転軸に直角な平面上に設置するとともに、前記平面上には前記出力ギヤの軸を支持する第1ギヤ支持部が立設された第1ケースと、
前記第1ケースに設置された前記モータおよび前記減速ギヤ群を覆うように前記第1ケースに嵌合され、内部には前記出力ギヤの軸を支持して前記第1ギヤ支持部とともに軸受を構成する第2ギヤ支持部を有する第2ケースと、
前記第1ケースと前記第2ケースとの嵌合部に配置されたパッキンと、
を備えていることを特徴とするモータアクチュエータ。 A motor,
A reduction gear group having an output gear in the final stage;
A first case in which the motor is installed on a plane perpendicular to the rotation axis thereof, and a first gear support portion is installed on the plane to support a shaft of the output gear;
Fitted to the first case so as to cover the motor and the reduction gear group installed in the first case, and supports the shaft of the output gear inside and constitutes a bearing together with the first gear support portion A second case having a second gear support portion,
A packing disposed in a fitting portion between the first case and the second case;
A motor actuator comprising:
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