JP5170022B2 - Disc spring reverse mounting determination structure and disc spring reverse mounting determination method - Google Patents
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Description
本発明は、係止部材、スペーサ、皿バネを備えて、ベアリングにより回転可能に支持された回転体が回転することにより軸方向にシャフトを移動させるアクチュエータにおける皿バネ逆取付判定構造及び皿バネ逆取付判定方法に関する。 The present invention includes a disc spring reverse attachment determination structure and disc spring reverse in an actuator that includes a locking member, a spacer, and a disc spring and moves a shaft in an axial direction when a rotating body that is rotatably supported by a bearing rotates. The present invention relates to an attachment determination method.
回転体を回転させることにより軸方向にシャフトを移動させて各種機構を駆動するアクチュエータにおいて、軸方向の推力を受けるための皿バネが用いられている(例えば特許文献1参照)。 A disc spring for receiving axial thrust is used in an actuator that drives various mechanisms by rotating a shaft in the axial direction by rotating a rotating body (see, for example, Patent Document 1).
この皿バネの逆取り付け状態を判別するために、特許文献1では、バネ押さえに軸方向に一部が突出状態となるよう判定部を配置し、皿バネが逆に取り付けられた場合には、皿バネが判定部に干渉するようにされている。具体的には皿バネの内周側が判定部に干渉する。 In order to discriminate the reverse mounting state of the disc spring, in Patent Document 1, a determination unit is arranged so that a part of the spring retainer protrudes in the axial direction, and when the disc spring is attached reversely, A disc spring interferes with the determination unit. Specifically, the inner peripheral side of the disc spring interferes with the determination unit.
この干渉により、皿バネが正常に取り付けられた場合でのベアリング内輪とバネ押さえとの間の距離よりも、皿バネが逆に取り付けられた場合では距離が大きくなる。このことにより皿バネの逆取り付け状態が判別できるとしている。 Due to this interference, the distance becomes larger when the disc spring is attached in reverse than the distance between the bearing inner ring and the spring retainer when the disc spring is normally attached. Thus, the reverse mounting state of the disc spring can be determined.
ところが、特許文献1に記載された比較例である図6にも示されているごとく、皿バネが逆に取り付けられると、皿バネの外周側がベアリング側となり、ベアリングの内輪の厚さなどの形状によっては、皿バネの外周側がベアリング側の凹部に落ち込む場合がある。この場合には皿バネの内周側がベアリング側に近づくことになり、内周側と判定部との干渉量が少なくなる。このことにより皿バネの逆取り付け状態が特許文献1の構成では判定が困難となるおそれがある。 However, as shown in FIG. 6, which is a comparative example described in Patent Document 1, when the disc spring is attached in reverse, the outer peripheral side of the disc spring becomes the bearing side, and the shape such as the thickness of the inner ring of the bearing Depending on the case, the outer peripheral side of the disc spring may fall into the recess on the bearing side. In this case, the inner peripheral side of the disc spring approaches the bearing side, and the amount of interference between the inner peripheral side and the determination unit is reduced. Accordingly, it may be difficult to determine whether the disc spring is reversely attached in the configuration of Patent Document 1.
更に、例えば皿バネの耐久性を向上させるために皿バネの高さ(軸方向の厚さ)を低くした場合には、上記干渉量の低下は顕著となり、前述したごとくに皿バネの外周側がベアリング側の凹部に落ち込む場合には、皿バネの逆取り付けが特許文献1の構成では全く判定できなくなるおそれがある。 Furthermore, for example, when the height (axial thickness) of the disc spring is lowered in order to improve the durability of the disc spring, the above-mentioned decrease in the amount of interference becomes significant, and the outer circumference side of the disc spring is the same as described above. In the case of falling into the recess on the bearing side, there is a possibility that reverse mounting of the disc spring cannot be determined at all with the configuration of Patent Document 1.
本発明は、皿バネの逆取り付け状態を確実に判定できる皿バネ逆取付判定構造及び皿バネ逆取付判定方法を目的とするものである。 The present invention is directed to a disc spring reverse mounting determination structure and a disc spring reverse mounting determination method that can reliably determine the reverse mounting state of a disc spring.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項1に記載の皿バネ逆取付判定構造は、回転体を回転可能に支持するベアリングの内輪に対向して配置され前記回転体に取り付けられた係止部材にて前記ベアリングの内輪とは反対方向への移動が阻止されているスペーサと、このスペーサと前記ベアリングの内輪との間にて内周縁部が前記ベアリングの内輪に当接し外周縁部がスペーサ側に当接した状態で配置された皿バネとを備えて、前記回転体が回転することにより軸方向にシャフトを移動させるアクチュエータにおける皿バネ逆取付判定構造であって、前記スペーサは、前記皿バネの内周縁部に対向する位置に凹部を形成していることを特徴とする。
In the following, means for achieving the above-mentioned purpose, and its operation and effect are described.
The disc spring reverse mounting determination structure according to claim 1 is opposite to the inner ring of the bearing by a locking member that is disposed facing the inner ring of the bearing that rotatably supports the rotating body and is attached to the rotating body. Between the spacer and the inner ring of the bearing, the inner peripheral edge is in contact with the inner ring of the bearing and the outer peripheral edge is in contact with the spacer side. A disc spring reverse mounting determination structure in an actuator that includes a disc spring and moves the shaft in the axial direction by rotating the rotating body, wherein the spacer is positioned at a position facing the inner peripheral edge of the disc spring. A recess is formed.
このアクチュエータでは、スペーサとベアリングの内輪との間に配置される皿バネは、その内周縁部がベアリングの内輪に当接し、外周縁部がスペーサ側に当接した状態で配置される。 In this actuator, the disc spring disposed between the spacer and the inner ring of the bearing is disposed in a state where the inner peripheral edge thereof is in contact with the inner ring of the bearing and the outer peripheral edge is in contact with the spacer side.
したがって皿バネを逆取り付けした場合には、その内周縁部はスペーサ側に当接するようになることから、アクチュエータの組み立て時においてベアリング、皿バネ、及びスペーサを配置すると、皿バネの内周縁部はスペーサの凹部に落ち込むことになる。 Therefore, when the disc spring is reversely attached, the inner peripheral edge of the disc spring comes into contact with the spacer side.When the bearing, disc spring, and spacer are arranged during assembly of the actuator, the inner peripheral portion of the disc spring is It will fall into the recess of the spacer.
このため皿バネが正常な取り付け状態となっている場合に比較して、逆取り付け状態では皿バネを撓ませなくてもスペーサがベアリング側へ近づくことになる。この状態の観察やスペーサの位置測定により皿バネの逆取り付け状態が判定できる。 For this reason, compared with the case where the disc spring is in a normal mounting state, in the reverse mounting state, the spacer approaches the bearing side without bending the disc spring. By observing this state or measuring the position of the spacer, the reverse mounting state of the disc spring can be determined.
更に、このような皿バネの逆取り付け状態では、正常取り付け状態にある場合よりも皿バネの撓みを大きくしなくても係止部材を回転体に取り付けることができる。すなわち係止部材の取り付け時において少ない押圧力で取り付け可能状態となる。 Furthermore, in such a reverse mounting state of the disc spring, the locking member can be attached to the rotating body without increasing the deflection of the disc spring as compared to the normal mounting state. In other words, when the locking member is attached, it can be attached with a small pressing force.
このように係止部材取り付けのための押圧力が小さいことによっても皿バネの逆取り付け状態が判定できる。
上述のごとく本発明の皿バネ逆取付判定構造は、皿バネが逆取り付け状態にある場合には、皿バネが正常な取り付け状態にある場合に比較して、スペーサがベアリング側へ近づいていたり、係止部材の取り付け時において少ない押圧力で取り付け可能状態となったりする。このように特許文献1のごとく皿バネの逆取り付け時に干渉量が大きくなるものとは全く逆の現象を利用しているため、皿バネの逆取り付け状態の判定が困難となることはない。こうして皿バネの逆取り付け状態を確実に判定できる。
Thus, the reverse mounting state of the disc spring can also be determined by the small pressing force for mounting the locking member.
As described above, the disc spring reverse mounting determination structure of the present invention is such that when the disc spring is in the reverse mounting state, the spacer is closer to the bearing side than when the disc spring is in the normal mounting state, At the time of attaching the locking member, it can be attached with a small pressing force. As described above, since a phenomenon opposite to that in which the amount of interference increases when the disc spring is reversely attached as in Patent Document 1, it is not difficult to determine the reverse attachment state of the disc spring. Thus, the reverse mounting state of the disc spring can be reliably determined.
請求項2に記載の皿バネ逆取付判定構造では、請求項1に記載の皿バネ逆取付判定構造において、前記係止部材は、前記回転体の外周に軸回りに形成された止め輪用溝に取り付ける止め輪であることを特徴とする。
The disc spring reverse mounting determination structure according to
係止部材としては、このような止め輪を用いることができる。この止め輪を回転体の外周に軸回りに形成された止め輪用溝に取り付ける際に、皿バネが正常な取り付け状態である場合に比較してスペーサがベアリング側へ近づいたり、止め輪の取り付け時において少ない押圧力で取り付け可能状態となったりすることにより、皿バネの逆取り付け状態を確実に判定できる。 Such a retaining ring can be used as the locking member. When attaching this retaining ring to the retaining ring groove formed around the axis on the outer periphery of the rotating body, the spacer is closer to the bearing side than when the disc spring is in the normal mounting state, or the retaining ring is attached. The reverse attachment state of the disc spring can be reliably determined by being able to attach with a small pressing force at the time.
請求項3に記載の皿バネ逆取付判定構造では、請求項1又は2に記載の皿バネ逆取付判定構造において、前記凹部は、前記皿バネの内周縁部に対向して環状に形成された溝であることを特徴とする。
In the disc spring reverse mounting determination structure according to claim 3, in the disc spring reverse mounting determination structure according to
このように環状に形成された溝に、逆取り付け状態の皿バネの内周縁部が落ち込むことにより、前述したごとく皿バネの逆取り付け状態を確実に判定できる。
請求項4に記載の皿バネ逆取付判定構造では、請求項1〜3のいずれか一項に記載の皿バネ逆取付判定構造において、前記スペーサは、前記皿バネの中心空間を貫通した状態で前記ベアリングの内輪側へ伸びる筒状基部と、この筒状基部から径方向外側へ向けて形成されて前記皿バネの外周縁部よりも外側に縁部を有する鍔部とを備え、前記凹部は前記鍔部において前記皿バネの内周縁部に対向する位置に形成されていることを特徴とする。
As described above, the reverse mounting state of the disc spring can be reliably determined as described above by dropping the inner peripheral edge portion of the disc spring in the reverse mounting state into the annular groove.
In the disc spring reverse attachment determination structure according to
スペーサはこのような筒状基部と鍔部とから構成することができる。筒状基部に貫通された状態の皿バネが逆取り付け状態であれば、その内周縁部が鍔部の凹部に落ち込むことにより、前述したごとく皿バネの逆取り付け状態を確実に判定できる。 The spacer can be composed of such a cylindrical base and a collar. If the disc spring in the state of being penetrated through the cylindrical base portion is in the reversely attached state, the inner peripheral edge of the disc spring falls into the recess of the flange portion, so that the reversely attached state of the disc spring can be reliably determined as described above.
請求項5に記載の皿バネ逆取付判定構造では、請求項1〜4のいずれか一項に記載の皿バネ逆取付判定構造において、前記アクチュエータは、前記回転体と前記シャフトとの間に転動体を備えて、前記回転体と前記転動体との間、及び前記シャフトと前記転動体との間はネジの噛み合いにより差動ネジ機構が形成されていることを特徴とする。 In the disc spring reverse mounting determination structure according to claim 5, in the disc spring reverse mounting determination structure according to any one of claims 1 to 4, the actuator is rotated between the rotating body and the shaft. A moving body is provided, and a differential screw mechanism is formed by screw engagement between the rotating body and the rolling body and between the shaft and the rolling body.
このようにアクチュエータは差動ネジ機構として構成できる。このようなアクチュエータにおいても皿バネの逆取り付け状態を確実に検出して解消することができる。
請求項6に記載の皿バネ逆取付判定構造では、請求項1〜5のいずれか一項に記載の皿バネ逆取付判定構造において、前記アクチュエータは、前記回転体を回転させることにより軸方向に前記シャフトを移動させて内燃機関の可変動弁機構を駆動するものであることを特徴とする。
Thus, the actuator can be configured as a differential screw mechanism. Even in such an actuator, it is possible to reliably detect and eliminate the reverse mounting state of the disc spring.
In the disc spring reverse mounting determination structure according to claim 6, in the disc spring reverse mounting determination structure according to any one of claims 1 to 5, the actuator moves in the axial direction by rotating the rotating body. The shaft is moved to drive a variable valve mechanism of an internal combustion engine.
このようにアクチュエータが内燃機関の可変動弁機構を駆動するものである場合、容易に皿バネの逆取り付け状態を検出して解消することができ、アクチュエータの高精度な駆動を確保して内燃機関の高精度な出力制御を維持できる。 In this way, when the actuator drives the variable valve mechanism of the internal combustion engine, the reverse mounting state of the disc spring can be easily detected and eliminated, and high-accuracy driving of the actuator is ensured. Highly accurate output control can be maintained.
請求項7に記載の皿バネ逆取付判定方法は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の皿バネ逆取付判定構造を備えたアクチュエータにおける皿バネ逆取付判定方法であって、前記回転体に、前記ベアリング、前記皿バネ及び前記スペーサを貫通状態で配置した後、前記皿バネの付勢力に抗して前記スペーサを前記ベアリングの内輪側に押圧して、前記係止部材を前記回転体に取り付けるに際して、前記ベアリングの内輪側への前記スペーサの移動位置と、この移動位置に対する圧力との関係から前記皿バネの正常取り付けと逆取り付けとを判定することを特徴とする。 The disc spring reverse mounting determination method according to claim 7 is a disc spring reverse mounting determination method in an actuator including the disc spring reverse mounting determination structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the rotation After the bearing, the disc spring, and the spacer are disposed in the body in a penetrating state, the spacer is pressed against the inner ring side of the bearing against the biasing force of the disc spring, and the locking member is rotated. When attaching to the body, normal attachment and reverse attachment of the disc spring are determined from the relationship between the position of movement of the spacer toward the inner ring of the bearing and the pressure against the movement position.
前述した皿バネ逆取付判定構造が採用されていることで、前記各請求項に述べたごとく逆取り付け状態では、皿バネの撓みが少ない状態でも係止部材を回転体に取り付けることができる。すなわち係止部材の取り付け時において少ない押圧力で取り付け可能状態となる。 By adopting the above-described disc spring reverse attachment determination structure, the engaging member can be attached to the rotating body even in a state in which the disc spring is less bent in the reverse attachment state as described in the above claims. In other words, when the locking member is attached, it can be attached with a small pressing force.
したがって移動位置に対する圧力の関係から皿バネの正常取り付け状態と逆取り付け状態とを判定することが可能となる。
しかも特許文献1のごとく皿バネの逆取り付け状態にて干渉量が大きくなるものとは全く逆の現象を利用しているため、皿バネの逆取り付け状態の判定が困難となることはない。こうして皿バネの逆取り付け状態を確実に判定できる。
Therefore, it is possible to determine the normal mounting state and the reverse mounting state of the disc spring from the relationship of the pressure with respect to the moving position.
In addition, as in Patent Document 1, since a phenomenon opposite to that in which the amount of interference increases in the reverse mounting state of the disc spring is used, it is not difficult to determine the reverse mounting state of the disc spring. Thus, the reverse mounting state of the disc spring can be reliably determined.
請求項8に記載の皿バネ逆取付判定方法では、請求項7に記載の皿バネ逆取付判定方法であって、前記移動位置に対する圧力の関係が、前記皿バネの正常取り付け状態に比較して前記圧力が低い場合に逆取り付け状態であると判定することを特徴とする。 The disc spring reverse mounting determination method according to claim 8 is the disc spring reverse mounting determination method according to claim 7, wherein the relationship of the pressure with respect to the moving position is compared with a normal mounting state of the disc spring. When the pressure is low, it is determined that the reverse mounting state is established.
より具体的には、皿バネが正常取り付け状態にある場合に比較して逆取り付け状態にある場合には、移動位置に対する圧力の関係において圧力が低い状態となる。この現象が生じた場合に逆取り付け状態であるとして容易に判定できる。 More specifically, when the disc spring is in the reverse mounting state compared to the normal mounting state, the pressure is lower in the relationship of the pressure with respect to the moving position. When this phenomenon occurs, it can be easily determined that the reverse mounting state is established.
[実施の形態1]
図1は上述した発明が適用されたアクチュエータ2の縦断面図、図2はその要部拡大図である。このアクチュエータ2は内燃機関EGのシリンダヘッドあるいはカムキャリアの外面に取り付けられ、シリンダヘッド上の可変動弁機構を駆動するために、可変動弁機構に設けられたコントロールシャフトを軸方向に駆動するものである。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an
アクチュエータ2は、ハウジング4と、このハウジング4を背面側にて閉塞するように配置された制御部6とを主要な外部構成としている。ハウジング4の前面側に設けられたハウジング開口部4aからはベアリングホルダ8の先端部8aが突出している。この先端部8aにて円形状に形成された先端面8bの中心部には、軸方向のスプライン貫通孔8cが形成されて、アクチュエータ2内部から出力用のシャフト10が自身のスプライン10aにて嵌合した状態でその先端部10bを外部に突出させている。
The
ハウジング4には、ハウジング開口部4a周りにおいて左右(紙面垂直方向)に長い取付部12が一体に形成されている。取付部12の先端面は平面状に形成された取付面12aとされている。アクチュエータ2全体はこの取付面12aにて内燃機関EGにボルト締結される。
The
ベアリングホルダ8は、前述した先端面8bにスプライン貫通孔8cを設けた形状の先端部8a、先端部8aより径の大きい中間部8d、最大径の基部8e及び基部8eから後方に形成されたベアリングシート部8fからなり、これらが同軸に配列された形で一体に形成されている。
The bearing holder 8 includes a
ハウジング4内に配置されたベアリングホルダ8は、その基部8eにてハウジング4に対してボルト締結されて、ハウジング4に固定されている。
ベアリングシート部8fは内周面側にベアリング14を配置している。このベアリング14を介して、遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16(差動ネジ機構に相当)のナット16a(回転体に相当)を回転可能に支持している。尚、ベアリング14の外輪14aは、ベアリングシート部8fに螺合されているリング部材18と基部8eとの間で挟持されており、このことによりベアリング14の軸方向移動が阻止されている。
The bearing holder 8 disposed in the
A
更に遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16のナット16aに嵌合されているベアリング14の内輪14bは、軸方向の一端側(図示左端)がナット16aの外周面に周方向に形成されている係止突条16bに当接し、他端側(図示右端)はリング状のスペーサ20に対向している。
Further, the
図2の拡大図に示したごとく、スペーサ20は、ベアリング14の内輪14b側へ伸びる筒状基部20aと、この筒状基部20aから径方向外側へ向けて形成されている鍔部20bとにより構成されている。この鍔部20bにおいて、中心側である筒状基部20aとの接続部分に接して、環状に形成された溝20c(凹部に相当)が形成されている。
As shown in the enlarged view of FIG. 2, the
スペーサ20の筒状基部20aにて中心空間を貫通された状態で皿バネ22が配置されている。圧縮状態で配置されている皿バネ22は、その内周縁部22aがベアリング14の内輪14bの軸方向端面14cに当接している。鍔部20bは皿バネ22の外周縁部22bよりも外側に縁部を有していることから、皿バネ22の外周縁部22bはスペーサ20の鍔部20bに対して、その溝20cの外側の領域、すなわち平面状当接受面20dに当接している。
The
ナット16aの外周には軸回りに止め輪用溝16cが形成され、ここには止め輪であるCリング24(係止部材に相当)が取り付けられている。このことによりスペーサ20は軸方向において、ベアリング14の内輪14bから反対方向に移動するのが阻止されている。したがって皿バネ22の外周縁部22bから受ける付勢力によりスペーサ20はCリング24に押しつけられている。
A retaining
同様にベアリング14の内輪14bは、皿バネ22の内周縁部22aから受ける付勢力により係止突条16bに押しつけられる。
このことにより、ベアリング14の内輪14bとスペーサ20の筒状基部20aとは間隙26を形成した状態となり、遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16はハウジング4内での軸方向位置が基準位置に設定される。
Similarly, the
As a result, the
更にナット16aの外周にはロータ28が固定されている。このロータ28に対向してハウジング4内にはコイル30aを有するステータ30が配置されている。このステータ30を制御部6が電磁駆動することにより、ロータ28とステータ30とがモータとして機能して、ナット16aはロータ28と共に回転駆動される。
Further, a
遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16は、ナット16aと、サンシャフトであるシャフト10、及びナット16aとシャフト10との間に配置されたプラネタリシャフト(転動体に相当)を主体として構成されている。ナット16aとプラネタリシャフトとは、ナット16aの内部空間においてギヤとネジとで噛み合い、同様にプラネタリシャフトとシャフト10とについてもナット16aの内部空間においてギヤとネジとで噛み合っている。ナット16aが前述したごとくモータにより回転駆動されると、プラネタリシャフトはナット16a内にてシャフト10の周りを公転し、ネジの噛み合いによる差動機能によりシャフト10が軸方向に駆動される。このシャフト10の軸方向移動により、内燃機関EGのシリンダヘッドに存在する可変動弁機構のコントロールシャフトが軸方向に連動して移動し、この移動により内燃機関EGの各気筒において吸気バルブのバルブリフト量が連続的に変更される。
The planetary differential screw type rotation-linear
ここでCリング24の取り付け作業工程について図3〜6により説明する。
まず作業台の基準位置に軸方向を垂直にして遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16を配置し、そのナット16aに対してベアリング14を挿入して係止突条16b(図1)に当接した状態で配置する。
Here, the attachment work process of the
First, the planetary differential screw type rotation-linear
そして図3に示すごとく、皿バネ22をその内周縁部22aが突出している側を下にして、すなわちベアリング14の内輪14b側に向けて、ナット16aに挿入する。更にスペーサ20についても筒状基部20a側を下にして、すなわちベアリング14の内輪14b側に向けて、ナット16aに挿入する。尚、皿バネ22とスペーサ20とは組み合わせた状態でナット16aに挿入しても良い。
As shown in FIG. 3, the
このことにより、図4に示すごとく皿バネ22の内周縁部22aは、内輪14bの軸方向端面14cに当接し、皿バネ22の外周縁部22bは、スペーサ20の鍔部20bにおける平面状当接受面20dに当接した状態となる。この状態では、スペーサ20の位置は、内輪14bの軸方向端面14cから高さd1の位置である。
As a result, as shown in FIG. 4, the inner
そして図5に示すごとく皿バネ22の反発力に抗してスペーサ20を押し下げて、図6に示すごとくCリング24を止め輪用溝16cに嵌合する。尚、Cリング24をスペーサ20に当接してCリング24にてスペーサ20を押し下げつつ止め輪用溝16cにCリング24を嵌合しても良い。
Then, as shown in FIG. 5, the
次に皿バネ22が逆取り付けされる場合を図7〜10により説明する。
遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16のナット16aに対してベアリング14を配置した後に、図7に示すごとく、皿バネ22が逆挿入、すなわちその内周縁部22aが突出している側を上にして、すなわち皿バネ22の外周縁部22bをベアリング14側に向けて、ナット16aに挿入する。そしてスペーサ20を、筒状基部20a側を下にして、すなわちベアリング14の内輪14b側に向けて、ナット16aに挿入する。尚、皿バネ22とスペーサ20とを組み合わせた状態でナット16aに挿入する場合も含む。
Next, the case where the
After the
皿バネ22は逆取り付け状態であるので、図8に示すごとく皿バネ22の内周縁部22aは、スペーサ20側の平面状当接受面20dには当接せず、筒状基部20aに接している溝20cに挿入されて、この溝20c内にてスペーサ20の鍔部20bに当接する。このため皿バネ22が撓んでいない状態では、前述した正常取り付け状態(図4)の場合よりも、スペーサ20はベアリング14に近づいている。
Since the
これに加えて、本実施の形態の構成では皿バネ22の外周縁部22bはベアリング14の内輪14bと外輪14aとの間に位置することになるので、皿バネ22自体も落ち込んで、更にスペーサ20はベアリング14側に近づくことになる。この状態では、スペーサ20の位置は、内輪14bの軸方向端面14cから高さd2(<d1)の位置である。
In addition to this, in the configuration of the present embodiment, the outer
したがって図9に示すごとく皿バネ22の反発力に抗してスペーサ20を押し下げて、図10に示すごとくCリング24を止め輪用溝16cに嵌合する作業では、スペーサ20の押し下げ量(図8〜図9)は、正常取り付け状態での押し下げ量(図4〜図5)に比較してわずかである。このため、皿バネ22の反発力が非常に弱い状態で、Cリング24を止め輪用溝16cに嵌合できることになる。
Accordingly, as shown in FIG. 9, the
このように皿バネ22の逆取り付け状態では、スペーサ20、あるいはスペーサ20に当接した状態のCリング24を、Cリング24が止め輪用溝16cに嵌合できる位置に押し下げる際の押し下げ力が、正常取り付け状態の場合よりも極めて低い。このことから、Cリング24を嵌合する装置に設けられた圧力計や、その駆動時の電力量などの測定により、皿バネ22が逆取り付け状態か、あるいは正常取り付け状態かを容易に判定できる。このような機械での測定によらなくても、作業者による取り付け作業においてもスペーサ20をCリング24が嵌合できる位置に押し下げる際の反発力の程度により、容易に皿バネ22が逆取り付け状態か正常取り付け状態かを判定できる。
Thus, in the reverse mounting state of the
以上説明した本実施の形態1によれば、以下の効果が得られる。
(1)本実施の形態のアクチュエータ2では、スペーサ20とベアリング14の内輪14bとの間に配置される皿バネ22が正常取り付け状態である場合は、皿バネ22の内周縁部22aがベアリング14の内輪14bに当接し、外周縁部22bがスペーサ20側の溝20cでない領域に当接した状態で配置される。
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) In the
一方、皿バネ22を逆取り付けした場合には、前述したごとく皿バネ22の内周縁部22aはスペーサ20の凹部である溝20c内に落ち込むことになる。このため皿バネ22が正常な取り付け状態にある場合よりも、スペーサ20がベアリング14側へ近づくことになる。したがってこのように近づいた状態を観察したり測定したりすることにより皿バネ22の逆取り付けが判定できる。
On the other hand, when the
更に、この皿バネ22の逆取り付け状態では、皿バネ22の撓みが少ない状態でCリング24をナット16aに取り付けることができる。すなわちベアリング14の内輪14b側へのスペーサ20の移動位置と、この移動位置に対する圧力との関係は、皿バネ22の逆取り付け状態では、正常取り付け状態に比較して移動位置の割には圧力が小さくなる。このことによりCリング24を嵌合位置に移動させた場合、その移動位置での押圧力が正常取り付け状態の場合よりも小さいことによっても皿バネ22の逆取り付け状態が判定できる。
Furthermore, in the reverse mounting state of the
上述のごとく本実施の形態の皿バネ逆取付判定構造は、特許文献1のごとく皿バネ22の逆取り付け時に干渉量が大きくなるものとは全く逆の現象を利用している。このため、皿バネ22の逆取り付けの判定が困難となることはない。こうして皿バネ22の逆取り付け状態を確実に判定できる。
As described above, the disc spring reverse attachment determination structure of the present embodiment uses a phenomenon that is completely opposite to that in which the amount of interference increases when the
上述したごとく容易に皿バネ22の逆取り付けを防止でき、アクチュエータ2の高精度な駆動を確保できることから、このアクチュエータ2により駆動される可変動弁機構を備えた内燃機関EGの出力制御を高精度に維持できる。
As described above, reverse mounting of the
[実施の形態2]
図11に皿バネ逆取付判定方法を実行する皿バネ取付状態判定処理のフローチャートを示す。図12にはこの皿バネ取付状態判定処理を実行する組立装置52のブロック図を示す。
[Embodiment 2]
FIG. 11 shows a flowchart of a disc spring attachment state determination process for executing the disc spring reverse attachment determination method. FIG. 12 shows a block diagram of the assembling
組立装置52は、コントローラ54、移動部56、押圧部58、表示部60及び操作部62を備えている。コントローラ54はコンピュータを中心として構成された制御部である。移動部56は、コントローラ54の指示により押圧部58を遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16の軸方向に移動させる装置であると共に、押圧部58の移動位置を内部の位置センサにて検出してコントローラ54に送信している。
The
押圧部58は先端にスペーサ20の鍔部20bに当接してスペーサ20をベアリング14側に押圧するための押圧片58aを備えている。押圧片58aの基部には圧力センサ58bが設けられている。この圧力センサ58bは、押圧片58aがスペーサ20を介して皿バネ22から受ける反発力を検出し、コントローラ54に送信している。尚、図12ではスペーサ20の鍔部20bに対する押圧部58の押圧位置は、ナット16a周りでの一部を示しているが、実際にはナット16a周りの全周に渡って、全面あるいは等位相間隔にてスペーサ20の鍔部20bを押圧している。
The
表示部60は、コントローラ54による皿バネ取付状態判定結果、あるいはこの結果に基づく処理を表示する。
操作部62は作業者によるコントローラ54に対する指示を入力する入力装置である。
The
The
皿バネ取付状態判定処理(図11)について説明する。本処理はコントローラ54にて一定時間周期(例えば数msec)で繰り返し実行されている処理である。
本処理が開始されると、まずベアリング14上に重ねて皿バネ22とスペーサ20とが配置完了したか否かが判定される(S102)。この配置完了有無判定は、作業者により操作部62から「完了」を示す入力があった場合に配置完了と判定され、入力がない場合には配置完了ではないと判定される。皿バネ22及びスペーサ20が配置装置により自動的にナット16aに対して配置される場合には、配置装置からの配置完了信号により配置完了有無判定がなされる。
The disc spring attachment state determination process (FIG. 11) will be described. This process is a process that is repeatedly executed by the
When this process is started, first, it is determined whether or not the
ここで配置完了でなければ(S102でNO)、一旦本処理を出る。以後、配置完了でなければ、ステップS102にてNOと判定される状態が継続するので、皿バネ取付状態判定処理(図11)では実質的な処理は行われない。 If the arrangement is not completed (NO in S102), the process is temporarily exited. Thereafter, if the arrangement is not completed, the state determined as NO in step S102 continues, so that the substantial process is not performed in the disc spring attachment state determination process (FIG. 11).
皿バネ22及びスペーサ20が配置完了となると(S102でYES)、次に移動部56を駆動して押圧部58を移動することでスペーサ20に押圧片58aを当接させ、基準位置にスペーサ20を下げるための移動処理が行われる(S104)。
When the
次に上記押圧部移動処理により基準位置にスペーサ20が到達したか否かが、移動部56から送信される位置情報により判定される(S106)。未だ到達していなければ(S106でNO)、一旦本処理を出る。以後、到達までは押圧部移動処理(S104)が繰り返されることになる。
Next, whether or not the
基準位置、ここではスペーサ20の筒状基部20aがベアリング14の内輪14bに当接する直前の位置に設定した基準位置に到達すると(S106でYES)、圧力センサ58bの検出値を読み取り(S108)、この圧力値が基準圧力範囲内か否かを判定する(S110)。
When the reference position, here the reference position set at the position immediately before the
前記実施の形態1にて述べたごとく、皿バネ22が正常取り付け状態であれば、逆取り付け状態よりも移動位置に対して高い圧力範囲にある。したがって、この基準圧力範囲としては、皿バネ22が正常取り付け状態にある場合に、スペーサ20を基準位置に押圧した際の押圧力を多数のサンプルにて測定し、その押圧力の範囲を基準圧力範囲として設定することができる。
As described in the first embodiment, when the
図12に示したごとく、皿バネ22が正常取り付け状態であることにより、圧力値が基準圧力範囲内であれば(S110でYES)、Cリング24の嵌合実行が指示される(S112)。このCリング嵌合実行指示は、例えば作業者への指示のために表示部60での表示としてなされたり、あるいはCリング嵌合装置に対する指示出力としてなされる。尚、表示部60での表示とCリング嵌合装置に対する指示出力との両方がなされても良い。
As shown in FIG. 12, when the
図13に示すごとく、皿バネ22が逆取り付け状態である場合には、基準位置にスペーサ20を押し下げても、前記実施の形態1にて説明したごとく、皿バネ22の撓みが少なく、押圧片58aが受ける反発力は小さい。したがって圧力センサ58bが出力する圧力値は基準圧力範囲から外れる(S110でNO)。このため表示部60には「皿バネ逆取り付け」との警告表示がなされる(S114)。したがって作業者あるいはCリング嵌合装置は、取り付け異常が判明するので、Cリング24の嵌合は実行しないことになる。
As shown in FIG. 13, when the
以上説明した本実施の形態2によれば、以下の効果が得られる。
(1)このような組立装置52により、自動的に皿バネ22の取り付け状態を判定することができ、前記実施の形態1と同様な効果を生じさせることができる。
According to the second embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) With such an
[その他の実施の形態]
・前記実施の形態1においては、図2〜10に示したごとく溝20cはスペーサ20に直接、形成されていたが、図14に示すごとく、断面が直角に折れ曲がったリング状の嵌合部材119を、溝が形成されていないスペーサ部材120に組み合わせることによりスペーサ121として構成しても良い。このスペーサ121において、ベアリング114に対向するスペーサ部材120の平面120d上に、リング状の嵌合部材119が配置されている領域と配置されていない領域とが存在することにより、皿バネ122の内周縁部122aに対向する位置に凹部121cが形成されている。
[Other embodiments]
In Embodiment 1, the
図14の構成において、嵌合部材119にて、ベアリング114側に対向する面が平面状当接受面121dに相当する。尚、外輪114a及び内輪114bからなるベアリング114、遊星差動ネジ型回転−直動変換機構116のナット116a、止め輪用溝116c、Cリング124、ベアリングホルダ108等の他の構成は前記実施の形態1に説明した構成と同じである。
In the configuration of FIG. 14, the surface of the
・前記実施の形態2では、基準位置での圧力の検出により取り付け状態を判定したが、これ以外に、前記図4,8に示したごとく、皿バネ22とスペーサ20とを配置した際の高さが正常取り付け状態と逆取り付け状態とで異なることから、この配置初期の高さにより皿バネ22の取り付け状態を判定しても良い。
In the second embodiment, the mounting state is determined by detecting the pressure at the reference position. In addition to this, as shown in FIGS. 4 and 8, the height when the
・前記各実施の形態では、遊星差動ネジ型回転−直動変換機構に本発明を適用した例を示したが、止め輪、スペーサ、皿バネを備え、ベアリングにより回転可能に支持された回転体が回転することで軸方向にシャフトを移動させる他のアクチュエータにても、本発明の皿バネ逆取付判定構造及びこれに対する皿バネ逆取付判定方法を同様に適用できる。 In each of the above embodiments, an example in which the present invention is applied to a planetary differential screw type rotation-linear motion conversion mechanism has been shown, but a rotation provided with a retaining ring, a spacer, and a disc spring and supported rotatably by a bearing The disc spring reverse attachment determination structure and the disc spring reverse attachment determination method of the present invention can be similarly applied to other actuators that move the shaft in the axial direction by rotating the body.
・前記各実施の形態では、止め輪(サークリップあるいはスナップリングとも呼ばれる)としてCリング(C型止め輪)を用いたが、これ以外にEリング(E型止め輪)を用いても良い。 In each of the above embodiments, a C-ring (C-type retaining ring) is used as a retaining ring (also referred to as a circlip or a snap ring), but an E-ring (E-type retaining ring) may be used in addition to this.
2…アクチュエータ、4…ハウジング、4a…ハウジング開口部、6…制御部、8…ベアリングホルダ、8a…先端部、8b…先端面、8c…スプライン貫通孔、8d…中間部、8e…基部、8f…ベアリングシート部、10…シャフト、10a…スプライン、10b…先端部、12…取付部、12a…取付面、14…ベアリング、14a…外輪、14b…内輪、14c…軸方向端面、16…遊星差動ネジ型回転−直動変換機構、16a…ナット、16b…係止突条、16c…止め輪用溝、18…リング部材、20…スペーサ、20a…筒状基部、20b…鍔部、20c…溝、20d…平面状当接受面、22…皿バネ、22a…内周縁部、22b…外周縁部、24…Cリング、26…間隙、28…ロータ、30…ステータ、30a…コイル、52…組立装置、54…コントローラ、56…移動部、58…押圧部、58a…押圧片、58b…圧力センサ、60…表示部、62…操作部、108…ベアリングホルダ、114…ベアリング、114a…外輪、114b…内輪、116…遊星差動ネジ型回転−直動変換機構、116a…ナット、116c…止め輪用溝、119…嵌合部材、120…スペーサ部材、120d…平面、121…スペーサ、121c…凹部、121d…平面状当接受面、122…皿バネ、122a…内周縁部、124…Cリング、EG…内燃機関。
2 ... Actuator, 4 ... Housing, 4a ... Housing opening, 6 ... Control part, 8 ... Bearing holder, 8a ... Tip part, 8b ... Tip surface, 8c ... Spline through hole, 8d ... Intermediate part, 8e ... Base part, 8f ... bearing seat, 10 ... shaft, 10a ... spline, 10b ... tip, 12 ... mounting part, 12a ... mounting surface, 14 ... bearing, 14a ... outer ring, 14b ... inner ring, 14c ... axial end face, 16 ... planetary difference Dynamic screw type rotation-linear motion conversion mechanism, 16a ... nut, 16b ... locking projection, 16c ... retaining ring groove, 18 ... ring member, 20 ... spacer, 20a ... cylindrical base, 20b ... collar, 20c ... Groove, 20d: planar contact receiving surface, 22: disc spring, 22a: inner peripheral edge, 22b: outer peripheral edge, 24 ... C ring, 26 ... gap, 28 ... rotor, 30 ... stator, 30a ... coil, DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記スペーサは、前記皿バネの内周縁部に対向する位置に凹部を形成していることを特徴とする皿バネ逆取付判定構造。 A spacer disposed opposite to an inner ring of a bearing that rotatably supports the rotating body, and a locking member attached to the rotating body is prevented from moving in a direction opposite to the inner ring of the bearing, and the spacer And a disc spring arranged with an inner peripheral edge abutting against the inner ring of the bearing and an outer peripheral edge contacting the spacer side between the inner ring and the inner ring of the bearing, and the rotating body rotates. The disc spring reverse mounting determination structure in the actuator that moves the shaft in the axial direction by
The disc spring reverse mounting determination structure, wherein the spacer has a recess formed at a position facing the inner peripheral edge of the disc spring.
前記回転体に、前記ベアリング、前記皿バネ及び前記スペーサを貫通状態で配置した後、前記皿バネの付勢力に抗して前記スペーサを前記ベアリングの内輪側に押圧して、前記係止部材を前記回転体に取り付けるに際して、前記ベアリングの内輪側への前記スペーサの移動位置と、この移動位置に対する圧力との関係から前記皿バネの正常取り付けと逆取り付けとを判定することを特徴とする皿バネ逆取付判定方法。 A disc spring reverse mounting determination method in an actuator provided with the disc spring reverse mounting determination structure according to any one of claims 1 to 6,
After the bearing, the disc spring, and the spacer are arranged in a penetrating state on the rotating body, the spacer is pressed against the inner ring side of the bearing against the biasing force of the disc spring, and the locking member is A disc spring that determines whether the disc spring is normally attached or reversely attached based on the relationship between the movement position of the spacer toward the inner ring side of the bearing and the pressure with respect to the movement position when attaching to the rotating body. Reverse mounting determination method.
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