特開 2024-112511 アクチュエータ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024112511

(43)【公開日】2024-08-21

(54)【発明の名称】アクチュエータ装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/10 20060101AFI20240814BHJP

   F16C 17/02 20060101ALI20240814BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20240814BHJP

【ＦＩ】

F16C33/10 A

F16C17/02 Z

H02K7/116

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023017578

(22)【出願日】2023-02-08

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】田中 真平

【テーマコード（参考）】

3J011

5H607

【Ｆターム（参考）】

3J011AA07

3J011BA02

3J011CA01

3J011DA01

3J011JA02

3J011KA02

3J011LA01

3J011MA05

3J011PA03

3J011RA02

3J011SB19

5H607AA04

5H607BB01

5H607BB09

5H607BB14

5H607CC03

5H607DD02

5H607DD03

5H607EE31

5H607GG09

5H607GG10

5H607GG25

(57)【要約】

【課題】幅広い回転領域で円滑に回転軸を支持する。
【解決手段】アクチュエータ装置１は、ケース２内に収容された回転体の回転軸５６を支持する滑り軸受６０を備える。更に、この滑り軸受６０には、潤滑油Ｏが含浸された含油ブッシュ７０が用いられる。そして、回転軸５６の周面５６ｓには、その含油ブッシュ７０に支持された位置にグリスＧを供給するためのグリス供給溝９０が設けられる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケース内に収容された回転体の回転軸を支持する滑り軸受を備え、
前記滑り軸受は、潤滑油が含浸された含油ブッシュであるとともに、
前記回転軸の周面には、前記含油ブッシュに支持された位置にグリスを供給するためのグリス供給溝が設けられているアクチュエータ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のアクチュエータ装置において、
前記グリスは前記潤滑油よりも粘度が高いこと、を特徴とするアクチュエータ装置。

【請求項3】

請求項１に記載のアクチュエータ装置において、
前記グリスを貯留するグリス溜まりを備えるとともに、前記グリス溜まり内に臨む位置に前記グリス供給溝が延在していること、を特徴とするアクチュエータ装置。

【請求項4】

請求項３に記載のアクチュエータ装置において、
前記含油ブッシュに隣接する軸方向位置に前記グリス溜まりが設けられていること、
を特徴とするアクチュエータ装置。

【請求項5】

請求項４に記載のアクチュエータ装置において、
前記回転軸の軸端部が前記グリス溜まり内に配置されていること、
を特徴とするアクチュエータ装置。

【請求項6】

請求項１～請求項５の何れか一項に記載のアクチュエータ装置において、
前記回転軸の軸方向に沿って平行に延びる複数の前記グリス供給溝を備えること、
を特徴とするアクチュエータ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アクチュエータ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、ケース内に収容された回転体を備えるアクチュエータ装置には、例えば、特許文献１のように、その回転軸の軸受部に転がり軸受を用いたものがある。また、このようなアクチュエータ装置には、例えば、特許文献２のように、その回転軸の軸受部に滑り軸受を用いたものがある。そして、このような滑り軸受として、例えば、筒状に形成された粉体金属の焼結体に潤滑油を含浸させた含油ブッシュを用いることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１１６１６号公報

【特許文献2】特開２００８－２０８９３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記のようなアクチュエータ装置の多くは、そのケース内に収容された回転体の回転速度が大きく変動する。このため、低速域から高速域まで、より幅広い回転領域で円滑に回転軸を支持することのできる軸受構造が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するアクチュエータ装置の各態様を記載する。
態様１のアクチュエータ装置は、ケース内に収容された回転体の回転軸を支持する滑り軸受を備え、前記滑り軸受は、潤滑油が含浸された含油ブッシュであるとともに、前記回転軸の周面には、前記含油ブッシュに支持された位置にグリスを供給するためのグリス供給溝が設けられている。

【0006】

上記構成によれば、高速域においては、その支持する回転軸の回転に基づき含浸された潤滑油が筒内に滲み出す含油ブッシュの機能によって、高い潤滑性を確保することができる。更に、低速域においても、グリス供給溝を介して供給されるグリスによって、その含油ブッシュによる回転軸の支持位置に高い潤滑性を付与することができる。そして、これにより、低速域から高速域まで、より幅広い回転領域で円滑に回転軸を支持することができる。

【0007】

態様２のアクチュエータ装置は、態様１のアクチュエータ装置において、前記グリスは前記潤滑油よりも粘度が高い。
上記構成によれば、低速域において、より高い潤滑性を確保することができる。

【0008】

態様３のアクチュエータ装置は、態様１又は態様２のアクチュエータ装置において、前記グリスを貯留するグリス溜まりを備えるとともに、前記グリス溜まり内に臨む位置に前記グリス供給溝が延在している。

【0009】

上記構成によれば、簡素な構成にて、効率よく、グリス供給溝を介して、そのグリス溜まりに貯留されたグリスを含油ブッシュによる回転軸の支持位置に供給することができる。

【0010】

態様４のアクチュエータ装置は、態様３のアクチュエータ装置において、前記含油ブッシュに隣接する軸方向位置に前記グリス溜まりが設けられている。
上記構成によれば、そのグリス溜まり及びグリス供給溝を用いたグリスの供給構造をコンパクトに形成することができる。そして、より効率よく、その含油ブッシュによる回転軸の支持位置にグリスを供給することができる。

【0011】

態様５のアクチュエータ装置は、態様４のアクチュエータ装置において、前記回転軸の軸端部が前記グリス溜まり内に配置されている。
上記構成によれば、簡素な構成にて、容易に、グリス漏れの生じ難いグリス溜まりを形成することができる。

【0012】

態様６のアクチュエータ装置は、態様１～態様５の何れか一つに記載のアクチュエータ装置において、前記回転軸の軸方向に沿って平行に延びる複数の前記グリス供給溝を備える。

【0013】

上記構成によれば、例えば、転造等の塑性加工等を用いて、容易に、その回転軸の周面に複数のグリス供給溝を形成することができる。そして、これにより、効率よく、その回転軸が含油ブッシュに支持された位置にグリスを供給することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、幅広い回転領域で円滑に回転軸を支持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】アクチュエータ装置の正面図である。

【図2】アクチュエータ装置の背面図である。

【図3】アクチュエータ装置の側面図である。

【図4】アクチュエータ装置の断面図である。

【図5】滑り軸受を用いた軸受部近傍の断面図である。

【図6】回転軸の斜視図である。

【図7】滑り軸受を用いた軸受部近傍の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、アクチュエータ装置に関する一実施形態を図面に従って説明する。
図１～図４に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置１は、扁平略箱状のケース２を備えている。また、このアクチュエータ装置１は、駆動源となるモータ３と、このモータ３の回転を減速する減速機構４と、を備えている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、これらのモータ３及び減速機構４を、そのケース２内に収容する構成となっている。

【0017】

（ケース）
詳述すると、本実施形態のアクチュエータ装置１は、第１及び第２のケース部材１１，１２と、これら第１及び第２のケース部材１１，１２に挟み込まれる中間部材１３と、を備えている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１においては、これらの構成部品を互いに締結することにより、そのモータ３及び減速機構４を収容する内部空間２０を有したケース２が形成されている。

【0018】

具体的には、本実施形態のアクチュエータ装置１において、中間部材１３は、互いに相反する方向に開口する第１及び第２の開口部２１，２２を有した無蓋無底の扁平略箱型形状をなしている。更に、第１のケース部材１１は、第１の開口部２１を覆う状態で、中間部材１３に固定されるとともに、第２のケース部材１２は、第２の開口部２２を覆う状態で、その中間部材１３に固定されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、これにより、第１及び第２のケース部材１１，１２が中間部材１３を挟み込む状態で、そのケース２の内部空間２０が形成される構成となっている。

【0019】

さらに詳述すると、本実施形態の中間部材１３は、その第１の開口部２１と第２の開口部２２との間の位置において、これらの第１及び第２の開口部２１，２２を覆う第１及び第２のケース部材１１，１２に対向する中間壁部２３を備えている。更に、本実施形態のケース２においては、この中間壁部２３が内部空間２０を区画する態様で、第１及び第２の収容室３１，３２が形成されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、その第１のケース部材１１側に形成された第１の収容室３１内にモータ３を収容するとともに、その第２のケース部材１２側に形成された第２の収容室３２内に減速機構４を収容する構成となっている。

【0020】

（モータ）
図４に示すように、本実施形態のモータ３は、環状をなすステータ３５と、このステータ３５の内側で回転するロータ３６と、を備えたインナーロータ型の構成を有している。更に、このモータ３は、ロータ３６側にマグネット３７を有したブラシレスモータとしての構成を有している。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、第１のケース部材１１に対向する中間壁部２３の第１面２３ａにステータ３５が固定された状態で、その中間壁部２３及び第１のケース部材１１が形成する第１の収容室３１側にモータ３を収容する構成となっている。

【0021】

詳述すると、本実施形態のアクチュエータ装置１は、第１のケース部材１１に設けられた第１の軸受部４１と、第２のケース部材１２に設けられた第２の軸受部４２と、を備えている。尚、本実施形態のアクチュエータ装置１において、これら第１及び第２の軸受部４１，４２は、ともに転がり軸受４４としての構成を有している。また、本実施形態のアクチュエータ装置１は、そのケース２の中間壁部２３に設けられた挿通孔４５を備えている。更に、本実施形態のアクチュエータ装置１においては、その第１のケース部材１１に設けられた第１の軸受部４１と第２のケース部材１２に設けられた第２の軸受部４２とが、この挿通孔４５を挟んで互いに対向する位置に配置されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、その中間壁部２３に設けられた挿通孔４５に対してモータ３の回転軸５０が挿通される。つまり、ケース２内に収容された回転体であるロータ３６の回転軸５０が中間壁部２３の挿通孔４５に挿通された状態で、その回転軸５０を第１及び第２のケース部材１１，１２に設けられた第１及び第２の軸受部４１，４２が回転自在に支持する構成になっている。

【0022】

（減速機構）
また、本実施形態のアクチュエータ装置１においては、上記のように中間壁部２３に設けられた挿通孔４５を介して第２の収容室３２内に突出したモータ３の回転軸５０に、その減速機構４を構成する第１のギヤ部材５１が設けられている。更に、本実施形態のアクチュエータ装置１は、この第１のギヤ部材５１に噛合する第２のギヤ部材５２と、この第２のギヤ部材５２とともに一体回転する第３のギヤ部材５３と、この第３のギヤ部材５３に噛合する第４のギヤ部材５４と、を備えている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、この第４のギヤ部材５４の回転軸５５を介して、その減速機構４を構成する第１～第４のギヤ部材５１～５４により減速したモータ３の回転をケース２外に出力する構成になっている。

【0023】

詳述すると、本実施形態のアクチュエータ装置１において、第２及び第３のギヤ部材５２，５３は、共通の回転軸５６に固定されることにより、軸方向に並ぶ状態で、その中間壁部２３と第２のケース部材１２との間の第２の収容室３２内に配置されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、これらの中間壁部２３及び第２のケース部材１２に設けられた一対の軸受部５７ａ，５７ｂによって、その回転軸５６を回転自在に軸支する構成になっている。

【0024】

具体的には、本実施形態のアクチュエータ装置１において、中間壁部２３側の軸受部５７ａには、転がり軸受５８が用いられている。そして、第２のケース部材１２側の軸受部５７ｂには、滑り軸受６０が用いられている。

【0025】

また、本実施形態のアクチュエータ装置１においては、第４のギヤ部材５４の回転軸５５も同様に、その中間壁部２３及び第２のケース部材１２に設けられた一対の軸受部６１ａ，６１ｂによって回転自在に軸支されている。そして、これらの軸受部６１ａ，６１ｂについてもまた、その中間壁部２３側の軸受部６１ａに転がり軸受６２を用いるとともに、その第２のケース部材１２側の軸受部６１ｂに滑り軸受６３を用いる構成となっている。

【0026】

更に、本実施形態のアクチュエータ装置１においては、これらの両軸受部６１ａ，６１ｂに軸支された回転軸５５の軸方向一端側が、その第２のケース部材１２に設けられた孔部６４を介してケース２外に突出する。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、このケース２の外側に配置された回転軸５５の軸方向端部５５ｘを、その出力部６５に利用する構成となっている。

【0027】

（滑り軸受構造）
図５に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置１は、第２及び第３のギヤ部材５２，５３をケース２内に収容された回転体として、その回転軸５６の軸受部５７ｂとなる滑り軸受６０に含油ブッシュ７０を用いる構成となっている。

【0028】

詳述すると、本実施形態のアクチュエータ装置１において、この含油ブッシュ７０は、粉体金属を焼結してなる筒状の焼結体を用いて構成されている。即ち、このような粉体金属の焼結体は、その焼結された粉体金属間に微細な隙間が存在する多孔性の構造を有したものとなる。そして、本実施形態の含油ブッシュ７０は、これを利用して、その筒状の焼結体に潤滑油Ｏを含浸させることにより形成されている。

【0029】

本実施形態のアクチュエータ装置１において、この含油ブッシュ７０は、その筒内に回転軸５６が挿通された状態で第２のケース部材１２に保持されている。更に、この含油ブッシュ７０は、筒内に挿通された回転軸５６が回転することにより、この含油ブッシュ７０に含浸された潤滑油Ｏが、その筒内に滲み出すように構成されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、これにより、この含油ブッシュ７０が滑り軸受６０として機能することで、円滑に、その第２及び第３のギヤ部材５２，５３の回転軸５６を支持することのできる構成となっている。

【0030】

さらに詳述すると、本実施形態のアクチュエータ装置１において、この滑り軸受６０としての含油ブッシュ７０は、その回転軸５６の軸端部５６ｘ近傍を支持する。また、本実施形態のアクチュエータ装置１は、第２のケース部材１２に設けられたグリス溜まり８０を備えている。本実施形態のアクチュエータ装置１において、このグリス溜まり８０は、回転軸５６の軸端部５６ｘを内側に配置する状態で、その含油ブッシュ７０に隣接する軸方向位置に設けられている。また、回転軸５６の周面５６ｓには、この回転軸５６が含油ブッシュ７０に支持された位置から、その軸端部５６ｘに延設された複数の溝部８５が設けられている。即ち、これらの各溝部８５は、それぞれ、そのグリス溜まり８０内に臨む位置に延設されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、これにより、これらの各溝部８５が、グリス溜まり８０に貯留されたグリスＧを、その回転軸５６が含油ブッシュ７０に支持された位置に供給するグリス供給溝９０として機能する構成になっている。

【0031】

具体的には、図６及び図７に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置１は、含油ブッシュ７０に支持される回転軸５６の軸方向に沿って略平行に延在する状態で、その回転軸５６の周面５６ｓに略均等間隔で設けられた４本の溝部８５を備えている。更に、本実施形態のアクチュエータ装置１において、そのグリス溜まり８０には、含油ブッシュ７０に含浸された潤滑油Ｏよりも粘度の高いグリスＧが貯留されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置１は、これにより、そのグリス供給溝９０となる各溝部８５を介して、含油ブッシュ７０による回転軸５６の支持位置に、この含油ブッシュ７０に含浸された潤滑油Ｏとは別のグリスＧを供給する構成になっている。

【0032】

（作用）
即ち、含油ブッシュ７０に支持された回転軸５６が高速で回転する状態にある場合には、この含油ブッシュ７０に含浸された潤滑油Ｏが、安定的に、その回転軸５６の支持面を構成する含油ブッシュ７０の筒内に供給される。そして、含油ブッシュ７０の筒内に滲み出す潤滑油Ｏの量が低下しやすい低速回転領域においても、回転軸５６の周面５６ｓに設けられたグリス供給溝９０を介して、その含油ブッシュ７０に支持された位置に粘度の高いグリスＧが供給される。

【0033】

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）アクチュエータ装置１は、ケース２内に収容された回転体となる第２及び第３のギヤ部材５２，５３の回転軸５６を支持する滑り軸受６０を備える。更に、この滑り軸受６０には、潤滑油Ｏが含浸された含油ブッシュ７０が用いられる。そして、回転軸５６の周面５６ｓには、その含油ブッシュ７０に支持された位置にグリスＧを供給するためのグリス供給溝９０が設けられる。

【0034】

上記構成によれば、高速域においては、その支持する回転軸５６の回転に基づき含浸された潤滑油Ｏが筒内に滲み出す含油ブッシュ７０の機能によって、高い潤滑性を確保することができる。更に、低速域においても、グリス供給溝９０を介して供給されるグリスＧによって、その含油ブッシュ７０による回転軸５６の支持位置に高い潤滑性を付与することができる。そして、これにより、低速域から高速域まで、より幅広い回転領域で円滑に回転軸５６を支持することができる。

【0035】

（２）特に、潤滑油ＯよりもグリスＧの粘度が高いことにより、低速域において、より高い潤滑性を確保することができる。
（３）アクチュエータ装置１は、グリスＧを貯留するグリス溜まり８０を備えるとともに、このグリス溜まり８０内に臨む位置にグリス供給溝９０が延在する。

【0036】

上記構成によれば、簡素な構成にて、効率よく、グリス供給溝９０を介して、そのグリス溜まり８０に貯留されたグリスＧを含油ブッシュ７０による回転軸５６の支持位置に供給することができる。

【0037】

（４）含油ブッシュ７０に隣接する軸方向位置にグリス溜まり８０が設けられている。
上記構成によれば、そのグリス溜まり８０及びグリス供給溝９０を用いたグリスＧの供給構造をコンパクトに形成することができる。そして、より効率よく、その含油ブッシュ７０による回転軸５６の支持位置にグリスＧを供給することができる。

【0038】

（５）回転軸５６の軸端部５６ｘがグリス溜まり８０内に配置されている。
上記構成によれば、簡素な構成にて、容易に、グリスＧ漏れの生じ難いグリス溜まり８０を形成することができる。

【0039】

（６）アクチュエータ装置１は、回転軸５６の軸方向に沿って平行に延びる複数のグリス供給溝９０を備える。
上記構成によれば、例えば、転造等の塑性加工等を用いて、容易に、その回転軸５６の周面５６ｓに対して複数のグリス供給溝９０を形成することができる。そして、これにより、効率よく、その回転軸５６が含油ブッシュ７０に支持された位置にグリスＧを供給することができる。

【0040】

（７）含油ブッシュ７０は、粉体金属の焼結体を用いて構成される。
上記構成によれば、その多孔質構造を利用して、容易に潤滑油Ｏを含浸させることができる。

【0041】

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0042】

・上記実施形態では、減速機構４を構成する第２及び第３のギヤ部材５２，５３をケース２内に収容された回転体として、その回転軸５６の軸受部５７ｂとなる滑り軸受６０に含油ブッシュ７０を用いることとした。しかし、これに限らず、滑り軸受６０を用いてケース２内に収容された回転体の回転軸５６を支持する構成であれば、例えば、プーリ等、ギヤ部材以外の駆動伝達部材を回転体として、その回転軸５６を支持する構成に適用してもよい。そして、その回転体が必ずしも減速機構４を構成するものでなくともよい。例えば、モータ３を回転体として、その回転軸５０を支持する構成に適用してもよい。

【0043】

・上記実施形態では、グリス供給溝９０として、その回転軸５６の周面５６ｓに略均等間隔で設けられた４本の溝部８５を備える。そして、これらの各溝部８５が、その回転軸５６の軸方向に沿って略平行に延在することとした。しかし、これに限らず、回転軸５６の周面５６ｓに形成するグリス供給溝９０の数は、任意に変更してもよい。そして、例えば、螺旋状等、そのグリス供給溝９０を構成する溝部８５の形状についてもまた、任意に変更してもよい。

【0044】

・上記実施形態では、含油ブッシュ７０に隣接する軸方向位置にグリス溜まり８０が設けられる。そして、その回転軸５６の軸端部５６ｘがグリス溜まり８０内に配置されることとした。しかし、これに限らず、例えば、回転軸５６の軸端部５６ｘが、そのグリス溜まり８０を形成する第２のケース部材１２を貫通して設けられる構成であってもよい。更に、グリス供給溝９０との間にグリスＧの供給経路を形成可能あれば、そのグリス溜まり８０の配置には任意に変更してもよい。例えば、回転軸５６の軸端部５６ｘから軸方向に離間した位置に、そのグリス溜まり８０が設けられた構成であってもよい。そして、例えば、含油ブッシュ７０に対し、その筒形状の壁部を径方向に貫通する態様でグリスＧの供給経路を設ける等、必ずしも、そのグリス溜まり８０内に臨む位置にグリス供給溝９０が延在していなくともよい。

【0045】

・上記実施形態では、粉体金属の焼結体を用いて含油ブッシュ７０が形成されることとした。しかし、これに限らず、例えば、その他の多孔質性セラミックを用いる等、含油ブッシュ７０の構成については、任意に変更してもよい。

【0046】

・上記実施形態では、ケース２の構成部材である第２のケース部材１２にグリス溜まり８０が設けられることとした。しかし、これに限らず、ケース２の構成部材とは別体に設けられたグリス溜まり８０を備える構成であってもよい。

【0047】

・滑り軸受６０に含油ブッシュ７０を用いる構成であれば、アクチュエータ装置１以外に適用してもよい。
・アクチュエータ装置１は、例えば、パワースライドドア装置等の開閉体駆動装置に用いることができる。そして、例えば、グリルシャッタ等の空力装置や、リッド装置等、その他用途の駆動源に用いることができる。

【0048】

・上記実施形態では、潤滑油Ｏよりも粘度の高いグリスＧが利用されることとした。しかし、これに限らず、潤滑油Ｏと粘度が同等、又は、潤滑油Ｏよりも粘度の低いグリスＧを利用してもよい。

【0049】

次に、上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
（イ）前記含油ブッシュは、粉体金属の焼結体を用いて構成されること、を特徴とするアクチュエータ装置。これにより、その多孔質構造を利用して、容易に潤滑油を含浸させることができる。

【0050】

（ロ）回転体の回転軸を支持する滑り軸受を備え、前記滑り軸受は、潤滑油が含浸された含油ブッシュであるとともに、前記回転軸の周面には、前記含油ブッシュに支持された位置にグリスを供給するためのグリス供給溝が設けられている滑り軸受構造。

【符号の説明】

【0051】

１…アクチュエータ装置
２…ケース
５２…第２のギヤ部材（回転体）
５３…第３のギヤ部材（回転体）
５６…回転軸
５６ｓ…周面
６０…滑り軸受
７０…含油ブッシュ
９０…グリス供給溝
Ｏ…潤滑油
Ｇ…グリス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】