閥2受到的沖擊通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)3從WG驅(qū)動(dòng)器 1的軸13向轉(zhuǎn)子6等傳遞。因此，由于沖擊負(fù)載而存在WG驅(qū)動(dòng)器1的耐久性降低或破損的 可能性。因此，在實(shí)施方式1中，利用具有彈性的部件來(lái)構(gòu)成連桿機(jī)構(gòu)3的板3a、3b或者托 架17中的至少一方，以此來(lái)吸收沖擊。作為具有彈性的部件，使用奧氏體系不銹鋼、該不銹 鋼以外的以鐵為主要成分的鐵系金屬、或者鋁。
[0026] 另外，利用樹(shù)脂材料19構(gòu)成轉(zhuǎn)子6的一部分，通過(guò)該樹(shù)脂材料19的彈性來(lái)吸收從 軸13向轉(zhuǎn)子6傳遞的沖擊。如圖2所示，在實(shí)施方式1中，由于利用樹(shù)脂材料19構(gòu)成與軸 13接觸的內(nèi)螺紋部12a，所以能夠高效地吸收從軸13向轉(zhuǎn)子6傳遞的沖擊。并且，利用具 有彈性的奧氏體系不銹鋼、鐵系金屬、或者鋁構(gòu)成管18與板20,也能夠提高轉(zhuǎn)子6的沖擊吸 收性能。
[0027] 并且，在WG閥2全閉時(shí)，即便抵接部13c與限位器15c抵接而使軸13向上方向的 直線移動(dòng)停止，但在剛停止后由于慣性轉(zhuǎn)子6旋轉(zhuǎn)，因此轉(zhuǎn)子6的內(nèi)螺紋部12a沿軸13的 外螺紋部12b向下方向移動(dòng)，從而對(duì)支承該轉(zhuǎn)子6的軸承部14施加有向下的負(fù)載。由于軸 承部14的外圈14b與殼體15具有配合公差，所以受到向下的負(fù)載的外圈14b存在向殼體 15碰撞的可能性。因此，在實(shí)施方式1中，借助設(shè)置于軸承部14的外圈14b與殼體15之間 的彈簧部件21，來(lái)對(duì)軸13剛停止后從轉(zhuǎn)子6向軸承部14施加的沖擊負(fù)載進(jìn)行吸收。
[0028] 應(yīng)予說(shuō)明，無(wú)需使連桿機(jī)構(gòu)3、轉(zhuǎn)子6、托架17、管18以及板20全部具有如上所述 的彈性，只要使施加于WG驅(qū)動(dòng)器1的沖擊負(fù)載為耐沖擊力以下，則使至少一部分部件具有 彈性即可。
[0029] 此處，為了考察WG驅(qū)動(dòng)器1的各部分受到的沖擊力，而如圖3所示進(jìn)行模型化。該 模型將質(zhì)量Μ的質(zhì)點(diǎn)30與三個(gè)剛體31、32、33以直線狀連結(jié)，并使該連結(jié)體與作為完全剛 體的限位器34碰撞。各剛體假定為構(gòu)成WG驅(qū)動(dòng)器1的托架17、軸13、連桿機(jī)構(gòu)3等，并分 別具有與上述部件相當(dāng)?shù)膭傂?。被連結(jié)的剛體的個(gè)數(shù)不必限定于三個(gè)。
[0030] 質(zhì)點(diǎn)30的質(zhì)量Μ主要為轉(zhuǎn)子6的等效慣量，若將轉(zhuǎn)子6的慣量設(shè)為I，將轉(zhuǎn)子6的 角速度設(shè)為ω，將與限位器34碰撞之前的軸13的直線移動(dòng)速度設(shè)為V，則下式（1)成立。 L為螺紋機(jī)構(gòu)12的螺紋導(dǎo)程、即軸13在旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)沿旋轉(zhuǎn)軸向前進(jìn)的距離。
[0032] 將剛體31、32、33的連結(jié)方向剛性設(shè)為1、1(2、1(3，將其應(yīng)變量設(shè)為ε ^ ε 2、ε 3。與 質(zhì)點(diǎn)30連結(jié)的三個(gè)剛體31、32、33以速度ν向下方向移動(dòng)，下部端面與作為完全剛體的限 位器34碰撞。該下部端面相當(dāng)于WG閥2,限位器34相當(dāng)于WG。
[0033] 若將各剛體31、32、33的質(zhì)量設(shè)為0,則在碰撞前連結(jié)體所具有的動(dòng)能如上式（1) 所示。此處，使用瑞利法求各剛體31、32、33的應(yīng)力。若（動(dòng)能）=(應(yīng)變能），則導(dǎo)出下式 ⑵。
[0035] 在碰撞時(shí)，對(duì)各剛體31、32、33施加有相同的壓縮力F，因此根據(jù)胡克定律，式（2) 變?yōu)橄率剑?)。若利用式（3)求壓縮力F，則變?yōu)橄率剑?)。
[0038] 若將各剛體31、32、33的截面積設(shè)為Ay則施加于各剛體的應(yīng)力σ F/A i，因此 能夠利用上式（4)求得施加于各剛體的應(yīng)力〇1。只要以使該應(yīng)力〇1滿足剛體的允許應(yīng) 力值的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，便能夠避免因碰撞而引起的各部分的破損。另外，根據(jù)上式（4)，為了 降低因沖擊產(chǎn)生的壓縮力F，則增大（l/Ki+1/X+l/ig即可。換句話說(shuō)，只要降低被連結(jié)的 剛體31、32、33的任一個(gè)的剛性，便能夠減小碰撞時(shí)的壓縮力F。
[0039] 如圖1所示，托架17以及連桿機(jī)構(gòu)3能夠構(gòu)成為沿彎曲方向施加有沖擊負(fù)載，這 樣一來(lái)，剛性的調(diào)整較容易。因此，除了如上述那樣利用彈性部件構(gòu)成托架17以及連桿機(jī) 構(gòu)3之外，通過(guò)對(duì)形狀進(jìn)行研究也能夠?qū)崿F(xiàn)沖擊吸收性能的提高。應(yīng)予說(shuō)明，彎曲應(yīng)力的計(jì) 算能夠根據(jù)材料力學(xué)領(lǐng)域的梁理論而容易地計(jì)算，因此省略此處的說(shuō)明。
[0040] 以上，根據(jù)實(shí)施方式1，WG驅(qū)動(dòng)器1具備：直流馬達(dá)4,其在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子6 的內(nèi)側(cè)形成有內(nèi)螺紋部12a ;以及軸13,其形成有與內(nèi)螺紋部12a組合的外螺紋部12b，并 將直流馬達(dá)4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)并進(jìn)行輸出，直流馬達(dá)4中的軸承部14設(shè)置于殼 體15,將轉(zhuǎn)子6支承為能夠相對(duì)于殼體15旋轉(zhuǎn)，并將彈簧部件21夾設(shè)于軸承部14與殼體 15之間，因此能夠借助該彈簧部件21吸收沖擊負(fù)載。因此，能夠防止因沖擊負(fù)載而引起的 WG驅(qū)動(dòng)器1的破損。
[0041] 另外，根據(jù)實(shí)施方式1，WG驅(qū)動(dòng)器1利用樹(shù)脂材料19構(gòu)成轉(zhuǎn)子6的內(nèi)螺紋部12a， 因此能夠借助該樹(shù)脂材料19的彈性來(lái)吸收沖擊負(fù)載。因此，能夠防止因沖擊負(fù)載而引起的 WG驅(qū)動(dòng)器1的破損。
[0042] 應(yīng)予說(shuō)明，對(duì)于在轉(zhuǎn)子6與殼體15之間設(shè)置彈簧部件21以及利用樹(shù)脂材料19構(gòu) 成轉(zhuǎn)子6的內(nèi)螺紋部12a的情況，可以僅實(shí)施任一方也可以實(shí)施雙方。在實(shí)施方式1的WG 驅(qū)動(dòng)器1中，可以不實(shí)施以往那樣的軟著陸控制，因此能夠防止因沖擊負(fù)載而引起的破損， 但不會(huì)導(dǎo)致控制的復(fù)雜化以及響應(yīng)性的變差。
[0043] 并且，根據(jù)實(shí)施方式1，利用奧氏體系不銹鋼、鐵系金屬或者鋁構(gòu)成托架17或者連 桿機(jī)構(gòu)3的至少一方，因此能夠借助該托架17或者連桿機(jī)構(gòu)3的彈性來(lái)吸收沖擊負(fù)載。因 此，能夠防止因沖擊負(fù)載而引起的WG驅(qū)動(dòng)器1的破損。
[0044] 應(yīng)予說(shuō)明，本實(shí)用新型在該實(shí)用新型的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行實(shí)施方式的任意的構(gòu)成要 素的變形、或者實(shí)施方式的任意的構(gòu)成要素的省略。
[0045] 在上述說(shuō)明中，作為本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)器所驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)對(duì)象物的一個(gè)例子而舉出 有WG閥，但并不限定于此，也可以為安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣再循環(huán)（EGR)閥、或者安裝于可變 容量（VG ;Variable Geometry)禍輪增壓器的可動(dòng)葉片等。
[0046] 另外，雖示出了使用連桿機(jī)構(gòu)將本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)器的軸與驅(qū)動(dòng)對(duì)象物連結(jié)起來(lái) 的結(jié)構(gòu)，但也可以形成為不使用連桿機(jī)構(gòu)而直接將軸與驅(qū)動(dòng)對(duì)象物連結(jié)起來(lái)的結(jié)構(gòu)。
[0047] 另外，也可以構(gòu)成為具備本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)器和作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象物的閥的閥驅(qū)動(dòng)裝 置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，具備： 馬達(dá)，其在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)形成有內(nèi)螺紋部；以及 軸，其形成有與所述內(nèi)螺紋部組合的外螺紋部，該軸將所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直 線運(yùn)動(dòng)并進(jìn)行輸出， 所述馬達(dá)的軸承部設(shè)置于殼體，并將彈簧部件夾設(shè)于該軸承部與所述殼體之間，所述 軸承部將所述轉(zhuǎn)子支承為能夠相對(duì)于所述殼體旋轉(zhuǎn)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)器，其特征在于， 所述內(nèi)螺紋部由樹(shù)脂材料構(gòu)成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動(dòng)器，其特征在于， 具備將驅(qū)動(dòng)器安裝于被安裝部件的托架，該托架由奧氏體系不銹鋼、鐵系金屬或者鋁 構(gòu)成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動(dòng)器，其特征在于， 具備將所述軸與驅(qū)動(dòng)對(duì)象物連結(jié)起來(lái)的連桿機(jī)構(gòu)，該連桿機(jī)構(gòu)由奧氏體系不銹鋼、鐵 系金屬或者鋁構(gòu)成。5. -種閥驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具備： 權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)器；以及 由所述驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的閥。
【專利摘要】本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)器以及閥驅(qū)動(dòng)裝置防止因沖擊負(fù)載而引起的驅(qū)動(dòng)器的破損。WG驅(qū)動(dòng)器(1)具備：直流馬達(dá)(4)，其在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子(6)的內(nèi)側(cè)形成有內(nèi)螺紋部(12a)；以及軸(13)，其形成有與內(nèi)螺紋部(12a)組合的外螺紋部(12b)，將直流馬達(dá)(4)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)并進(jìn)行輸出。軸承部(14)將轉(zhuǎn)子(6)支承為能夠相對(duì)于殼體(15)旋轉(zhuǎn)，軸承部(14)設(shè)置于殼體(15)，并將彈簧部件(21)夾設(shè)于軸承部(14)與殼體(15)之間，借助該彈簧部件(21)吸收沖擊負(fù)載。
【IPC分類】H02K7/14, F16K31/04, H02K5/24, H02K7/06
【公開(kāi)號(hào)】CN205070677
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520607411
【發(fā)明人】川村敏, 波多野健太
【申請(qǐng)人】三菱電機(jī)株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月12日