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JP2003189542A - 変速機付きモータアクチュエータ - Google Patents

変速機付きモータアクチュエータ

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JP2003189542A
JP2003189542A JP2001384862A JP2001384862A JP2003189542A JP 2003189542 A JP2003189542 A JP 2003189542A JP 2001384862 A JP2001384862 A JP 2001384862A JP 2001384862 A JP2001384862 A JP 2001384862A JP 2003189542 A JP2003189542 A JP 2003189542A
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JP
Japan
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motor
transmission
gear
throttle chamber
brush holder
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Ken Yamamoto
謙 山本
Keiji Kiuchi
啓治 木内
Shinichi Hagiwara
伸一 萩原
Yusuke Fujita
雄介 藤田
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Mitsuba Corp
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Mitsuba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 変速機付きモータアクチュエータにおける耐
振動性及びレイアウト性を向上する。 【解決手段】 スロットルチャンバ3の側方に弁体2駆
動用のモータ6を変速機10を介して配設し、変速機1
0内にモータ6のブラシホルダ部分6bが没入するよう
に、モータブラケット12にモータのケーシングの中間
部を固定する。モータのピニオン6aに2段ギアのスロ
ットルチャンバ3側に配置された大ギア7aが噛み合わ
せ、遠い側に配置された小ギア7bに弁軸4に固設され
た被駆動ギア8が噛み合わせている。 【効果】 モータの重心位置をできるだけスロットルチ
ャンバに近付けることができ、モータの突出量が小さく
なるため、耐振動性が問題にならなくなると共に、レイ
アウト性も良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータの回転を被
駆動体に変速機を介して伝える変速機付きモータアクチ
ュエータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車のエンジン用スロットルバ
ルブを、アクセルペダルに連結されたスロットルワイヤ
により直接的に開閉する代わりに、DCモータにより開
閉駆動するようにした電子制御スロットルチャンバ(E
TC)がある。
【0003】上記電子制御スロットルチャンバの一例を
図5に示す。図に示されるように、スロットルバルブ1
の弁体4に変速機21を介してモータ22が結合され、
そのモータ22が制御装置CPUにより駆動制御される
ようになっている。制御装置CPUには、アクセルペダ
ル23に連動するように設けられたアクセル開度センサ
24からのアクセル開度信号がモータ22の駆動制御の
主制御信号として入力し、弁体4に連動するように設け
られたスロットル開度センサ5からのスロットル開度信
号がフィードバック信号として入力している。
【0004】また、弁体4はリターンスプリング9によ
り全閉位置に戻される向きに弾発付勢されている。した
がって、電子制御スロットルチャンバにあっても、機械
式スロットルバルブと同様にアクセルペダル23の踏み
込み量に応じて弁体4が開弁し、アクセルペダル23の
踏み込みを無くすことにより弁体4が閉弁する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記したETC用モー
タ22の配置としては、図6(a)に示されるようにス
ロットルバルブ1の弁軸2aにモータ22の軸線が平行
になるように配置されているものがある。しかしなが
ら、エンジンルームのレイアウトの制約からそのように
側方に配置した状態にすることができない場合がある。
【0006】その場合には、図6(b)に示されるよう
に、モータ22が変速機21を挟んでスロットルチャン
バ2に対向するように、弁軸2の軸線の延長線方向にモ
ータ22を配置することが考えられる。しかしながら、
モータ22の重心位置がスロットルチャンバ2の重心位
置から大きく離れてしまう(図のL1)ため、対振動性
に対して不利な構造となる。また、スロットルチャンバ
2からのモータ22のヨーク(ケーシング)の後端の突
出量が大きくなるため、スロットルチャンバ2をエンジ
ンに取り付ける際のレイアウト性も悪いという問題があ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に於いては、モータの回転を被駆動体に変速
機を介して伝える変速機付きモータアクチュエータであ
って、前記モータと前記被駆動体とが前記変速機を介し
て互いに対向するように配設され、前記変速機が複数の
伝動用機械要素を有し、かつ前記複数の伝動用機械要素
が前記モータの軸線方向に重ねられた部分を有すると共
に、前記モータが、その本体の一部が前記モータの軸線
に直交する方向から見て前記複数の伝動用機械要素の一
部と重なるように、前記変速機に取り付けられているも
のとした。
【0008】これによれば、モータと被駆動体とが変速
機を挟んで互いに対向するように配設されたものにおい
て、モータ本体の一部が変速機内に埋没した状態になる
ため、モータの重心位置をできるだけ被駆動体に近付け
るようにモータを変速機に取り付けることができる。そ
れにより、モータの被駆動体からの突出量が小さくな
り、耐振動性が向上する。
【0009】また、前記モータのブラシホルダが、前記
複数の伝動用機械要素の一部と重なる部分に配置されて
いると良い。これによれば、モータの変速機への取り付
け面とブラシのピグテールスポット溶接部の高さを同じ
にすることができ、その結果、取り付け面回りの振動に
よるスポット溶接部へのダメージを低減し得る。また、
モータ本体の変速機内に埋没する側にブラシホルダが配
置されると共に、モータにおける重量が大きいアーマチ
ュア・ヨーク部分が変速機外に配置されるため、両者が
取り付け面を介して互いに相反する側に配置されること
になり、重量が大きい部分の振動がブラシホルダ部分へ
伝達されることを取り付け面部分で抑えることができ、
ブラシ−コンミテータ間の安定した整流を確保すること
ができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
【0011】図1は、本発明が適用された電子制御スロ
ットルチャンバの一例を示す要部斜視図である。なお、
制御系は従来例で示したものと同じであって良く、その
説明を省略する。また、従来例と同様であって良い部分
には同一の符号を付している。
【0012】図1に示されるように、スロットルバルブ
1のスロットルチャンバ2に枢支された弁軸3の中間部
に弁体4が取り付けられている。弁軸3の両端部がスロ
ットルチャンバ2の周壁の外方に延出しており、その弁
軸4の一方の延出端部にはスロットル開度センサ5が結
合されている。
【0013】スロットルチャンバ2の側方には、電子制
御スロットルチャンバの駆動力発生源としてのDCモー
タからなるモータ6が配設されている。モータ6は、ス
ロットルチャンバ2に例えばねじ止めされたモータユニ
ットのケーシング(図示せず)に取り付けられている。
図示例のモータユニットにあっては、モータ6と、複数
のギア結合により減速する変速機10とにより構成され
ている。
【0014】本発明が適用された電子制御スロットルチ
ャンバにあっては、被駆動体としての弁体2(弁軸4)
の軸線方向にモータ6を配置するものであり、弁体2と
モータ6とが対向するように配設される。したがって、
弁体2を受容するスロットルチャンバ3の周壁から上記
変速機10とモータ6とが突出するように配設される。
また、本図示例における変速機10のケーシングは、図
2に示されるように、スロットルチャンバ3の周壁に設
けられた環状周壁部11と、その環状周壁部11に蓋の
ように取り付けられたモータブラケット12とにより形
成されている。
【0015】なお、弁軸4の被駆動ギア8を設けられた
方の延出端部には、弁体2を全閉位置に弾発的に戻すた
めのリターンスプリング9が設けられている。したがっ
て、モータ6の回転が変速機10で減速されて弁軸4に
伝達され、モータ6に通電することにより弁体2が開弁
駆動される。また、モータ6への通電をオフすると、リ
ターンスプリング9のばね力により弁体2が全閉位置ま
で強制的に戻される。
【0016】本発明に基づく変速機10にあっては、変
速機10内にモータ6のピニオン6a側の一部(図示例
ではブラシホルダ部分6b)が没入するように、モータ
ブラケット12にモータ6のケーシングの中間部が固定
されモータ6が変速機に10に取り付けられている。し
たがって、モータ6の駆動軸に固着されているピニオン
6aがスロットルチャンバ3の周壁直近に位置してい
る。
【0017】ピニオン6aには、図2及び図3に示され
るように、モータブラケット12により枢支された大小
のギアからなる2段ギアの大ギア7aが噛み合わされて
いる。この2段ギアの大ギア7aがスロットルチャンバ
3側に配置され、小ギア7bがスロットルチャンバ3に
対して遠い側に配置されている。その小ギア7bには、
弁軸4の他方の延出端部に同軸的に固設された大径の被
駆動ギア8が噛み合わされている。これら各ギアが伝動
用機械要素として設けられ、このようにして変速機10
が構成されている。
【0018】なお、弁軸4はモータブラケット12を貫
通して延出されており、その延出端部に上記したリター
ンスプリング9が連結されている。
【0019】上記したように、ピニオン6aはスロット
ルチャンバ3の周壁近傍に位置し、そのピニオン6aに
噛み合う大ギア7aもスロットルチャンバ3の周壁近傍
に位置し、それに対して小ギア7b及びそれに噛み合う
被駆動ギア8はブラシホルダ部分6bの側方に位置す
る。このように変速機10を構成するギア群の一部とモ
ータ6の一部とがモータ6の軸線に直交する方向から見
て互いに重なるように配設されていることから、変速機
10内にモータ6の一部が埋没した状態になり、モータ
6がスロットルチャンバ3に近い位置に配設されること
になる。
【0020】したがって、スロットルチャンバ3の重心
位置Gsとモータ6の重心位置Gmとの距離Lが、モー
タ6のケーシングを変速機10に埋没させないで取り付
けた場合(図2の想像線)に対して短くなる。これによ
り、弁体2に対向するようにモータ6を配設しても、そ
の突出量が小さいことから、耐振動性を高めることかで
きる。また、振動を抑制し得ることから、振動時にモー
タ6のケーシングへの負荷やたわみによる相手ギア(大
ギア7a)との噛み合いへの影響も低減される。さら
に、モータ6のヨーク部6cのスロットルチャンバ3か
らの突出量が小さいため、エンジンにおけるレイアウト
性も良い。
【0021】また、ブラシホルダ部分6bにあっては、
図4に示されるように、モータブラケット12の一部を
突設してブラシホルダ受容部12aが形成されており、
そのブラシホルダ受容部12a内にブラシホルダ13が
組み付けられている。そして、ブラシホルダ13により
保持されているブラシ14が、変速機10のケーシング
を構成する環状周壁部11に対するモータブラケット1
2の取り付け面12b(図2参照)に対して変速機側に
配置されている。
【0022】ブラシホルダ部分6bがこのように構成さ
れていることにより、ブラシ14のピグテール14aを
結合した部分であるピグテールスポット溶接部14bの
位置を取り付け面12bと略同一にすることができる。
これにより、ピグテールスポット溶接部14bの取り付
け面12bからの長さ(図4の矢印H)をほぼ0にする
ことができるため、モータ6が振動した場合に取り付け
面12bからの長さに応じて振幅が大きくなるのに対し
て、その振幅の大きさに影響する長さが無くなるため、
振動によるスポット溶接部へのダメージを低減し得る。
【0023】また、変速機10内に埋没する側にブラシ
ホルダ13が配置されており、モータにおける重量が大
きいアーマチュア15及びヨーク(図示せず)部分が変
速機10に対してその外方に配置されている。そのた
め、ブラシホルダ13とアーマチュア15及びヨーク部
分とが取り付け面12bを介して互いに相反する側に配
置されることになり、重量が大きい部分の振動がブラシ
ホルダ13へ伝達されることを取り付け面12b部分で
抑えることができる。したがって、ブラシ−コンミテー
タ間の安定した整流を確保することができる。
【0024】なお、上記図示例では電子制御スロットル
チャンバについて示したが、本発明のアクチュエータの
駆動対象はスロットルバルブに限られるものではなく、
モータの回転を変速して被駆動体に伝動する構造のもの
であれば適用可能である。また、ギア結合により構成さ
れた変速機を示したが、伝動用機械要素としてはギアに
限られるものではない。例えばプーリとベルトとによる
ベルト伝動機構であっても良く、その場合には、複数の
プーリを軸線方向に重ね合わせて配置した構造のものに
適用し得る。
【0025】
【発明の効果】このように本発明によれば、モータと被
駆動体とが変速機を挟んで互いに対向するように配設さ
れたものにおいて、モータ本体の一部が変速機内に埋没
した状態になるため、モータの重心位置をできるだけ被
駆動体に近付けるようにモータを変速機に取り付けるこ
とができる。それにより、モータの被駆動体からの突出
量が小さくなり、耐振動性が向上すると共に、振動時に
モータのケーシングへの負荷やたわみによる変速機の伝
動部への影響も低減される。さらに、モータの被駆動体
からの突出量が小さいため、レイアウト性も良い。
【0026】また、ブラシホルダを伝動用機械要素の一
部と重なる部分に配置することにより、モータの変速機
への取り付け面とブラシのピグテールスポット溶接部の
高さを同じにすることができるため、取り付け面回りの
振動によるスポット溶接部へのダメージを低減し得る。
また、ブラシホルダと重量が大きいアーマチュア・ヨー
ク部分とが取り付け面を介して互いに相反する側に配置
されることにより、重量が大きい部分の振動がブラシホ
ルダ部分へ伝達されることを取り付け面部分で抑えるこ
とができ、ブラシ−コンミテータ間の安定した整流を確
保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された電子制御スロットルチャン
バの一例を示す要部斜視図。
【図2】図1の矢印II線から見た要部破断側面図。
【図3】図2の矢印III線から見た各ギアの結合状態を
示す図。
【図4】ブラシホルダ部分を示す要部破断側面図。
【図5】電子制御スロットルチャンバの一例を示す模式
図。
【図6】(a)は変速機付きモータアクチュエータの配
置の一例を示す模式図であり、(b)は他の例を示す同
様の図。
【符号の説明】
1 スロットルバルブ 2 スロットルチャンバ 3 弁軸 4 弁体 5 スロットル開度センサ 6 モータ、6a ピニオン 7a 大ギア、7b 小ギア 8 被駆動ギア 9 リターンスプリング 10 変速機 11 環状ボス部 12 モータブラケット、12a 取り付け面 13 ブラシホルダ 14 ブラシ、14b ピグテールスポット溶接部 21 変速装置 22 モータ 23 アクセルペダル 24 アクセル開度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02K 13/00 H02K 13/00 U (72)発明者 萩原 伸一 群馬県桐生市広沢町1丁目2681番地 株式 会社ミツバ内 (72)発明者 藤田 雄介 群馬県桐生市広沢町1丁目2681番地 株式 会社ミツバ内 Fターム(参考) 3G065 CA23 DA05 GA41 KA16 KA37 3J009 DA11 EA05 EA11 EA21 EA32 FA10 FA14 5H605 AA05 BB05 CC09 DD09 EA02 EA19 GG06 5H607 BB01 BB27 CC03 DD08 DD17 EE36 FF24 JJ05 JJ07 5H613 AA02 BB15 BB24 BB26 BB35 GA16 PP03 PP10

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータの回転を被駆動体に変速機を介し
    て伝える変速機付きモータアクチュエータであって、 前記モータと前記被駆動体とが前記変速機を介して互い
    に対向するように配設され、 前記変速機が複数の伝動用機械要素を有し、かつ前記複
    数の伝動用機械要素が前記モータの軸線方向に重ねられ
    た部分を有すると共に、 前記モータが、その本体の一部が前記モータの軸線に直
    交する方向から見て前記複数の伝動用機械要素の一部と
    重なるように、前記変速機に取り付けられていることを
    特徴とする変速機付きモータアクチュエータ。
  2. 【請求項2】 前記モータのブラシホルダが、前記複数
    の伝動用機械要素の一部と重なる部分に配置されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の変速機付きモータア
    クチュエータ。
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