CN103718431B - 致动器 - Google Patents

Abstract

将接头(4)与套环(13)的筒状部(13b)间隙配合，将该套环(13)外套在轴(1)上，并将套环(13)固定成用带凸缘的螺母(11)和螺母(12)夹住的状态。当将连接板(6)的前端侧组装于外部装置时，能使接头(4)和连接板(6)绕着轴(1)旋转，以对组装位置进行调节。

Description

致动器

技术领域

本发明涉及一种包括将外部装置和轴连接的连接结构的致动器。

背景技术

在具有沿直线方向往复运动的轴的致动器中，作为将轴与外部装置连接的方法，存在例如专利文献1这样的连接方法。此处，图7中示出了以下结构：作为外部装置例如使用涡轮增压器，并将该涡轮增压器的废气闸阀驱动用的杆和轴连接。被未图示的致动器沿直动方向驱动的轴1的端部为阳螺纹部1a，利用螺母2、3固定接头4的一端部。用销5将连接板6的一端部以能自由弯曲的方式安装于接头4的另一端部，并将涡轮侧杆7的销8以能自由弯曲的方式安装于该连接板6的另一端部。图8是将连接板6与销5的连接结构沿AA线剖开得到的剖视图。

当轴1和接头4一体地直动时，通过连接板6按压杆7而使杆7以支点9为中心进行转动，与该支点9连接的废气闸阀(未图示)进行动作而打开关闭废气闸。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2008/035481号小册子

发明内容

发明所要解决的技术问题

在现有的连接方法中，利用螺母2、3将接头4固定于轴1，因此，接头4和连接板6几乎没有绕着轴1旋转(图7中用箭头所示的旋转方向)的余裕度。因此，存在以下技术问题：当将固定有接头4和连接板6的致动器装设于涡轮增压器时，因涡轮侧的销8的倾斜偏差及致动器侧的连接板6的倾斜偏差而不能将连接板6组装于销8。

因此，存在以下技术问题：当将连接板6组装于涡轮侧杆7时，需要松开螺母2、3以按每个接头4使连接板6的姿势与销8一致地进行调节等追加作业，因而致动器装设于外部装置的装设性较低。

如图7所示，此处所述的销8的倾斜是指根据安装于涡轮侧的杆7的姿势使销8的轴X朝X’轴的方向倾斜。

另外，如图8中的剖视图所示，连接板6的倾斜是指因连接板6与接头4的公差而产生的松动。若销8的倾斜落在连接板6的松动范围中，则能与销8的倾斜配合地一边使连接板6倾斜一边进行组装。然而，如图8所示，连接板6与销5发生边缘接触而产生不均匀磨损，因此，不是理想的。同样地，即便连接板6以倾斜的状态组装于销8，连接板6也会与销8发生边缘接触而产生不均匀磨损，因此，不是理想的。

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种能提高朝外部装置装设的装设性的致动器。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的致动器包括：连接构件，该连接构件与外部装置连接，并将轴的直线运动传递至该外部装置；接头，该接头的一端与连接构件连接，另一端与轴连接，并与轴一体地直线运动；以及旋转机构，该旋转机构将接头安装成能绕着轴自由旋转，旋转机构具有：套环，该套环外套在轴上；以及两个螺母，这两个螺母在将套环夹在中间的状态下固定于轴，接头与套环的外周面间隙配合。

本发明的致动器包括：连接构件，该连接构件与涡轮增压器的杆连接，并将轴的直线运动传递至该杆；接头，该接头的一端与连接构件连接，另一端与轴连接，并与轴一体地直线运动；以及旋转机构，该旋转机构将接头安装成能绕着轴自由旋转，旋转机构具有：套环，该套环外套在轴上；以及两个螺母，这两个螺母在将套环夹在中间的状态下固定于轴，接头与套环的外周面间隙配合。

发明效果

根据本发明，通过将接头安装成能绕着轴自由旋转，能用旋转机构吸收涡轮增压器等外部装置侧及致动器侧双方的偏差，从而能将连接构件与外部装置连接。由此，能提高致动器装设于外部装置的装设性。

附图说明

图1是表示本发明实施方式一的致动器的旋转机构的主视图。

图2是图1所示的旋转机构的剖视图。

图3是表示本发明实施方式一的致动器一例的局部剖视图。

图4是表示图1所示的旋转机构的变形例的剖视图。

图5是表示图1所示的旋转机构的另一变形例的剖视图。

图6是表示图1所示的旋转机构的另一变形例的剖视图。

图7是表示现有的致动器中轴和外部装置的连接结构的一例的立体图。

图8是将图7所示的连接结构沿AA线剖开得到的剖视图。

具体实施方式

以下，为了更详细地说明本发明，参照附图对用于实施本发明的实施方式进行说明。

实施方式一

在图1及图2中示出了将本实施方式一的致动器的轴1和接头4连接成能自由旋转的旋转机构10的结构。另外，在图1及图2中，对于与之前说明过的图7及图8相同或相当的部分标注相同的符号，并省略说明。

如图所示，将轴1和接头4连接的旋转机构10由带凸缘的螺母11、螺母12及套环13构成。在轴1的端部形成有阳螺纹部1a，在接头4的一端部形成有用于供轴1和套环13插通的孔4a。套环13由凸缘部13a和筒状部13b构成，筒状部13b的长度处于接头4的厚度以上，且筒状部13b的外径处于孔4a的直径以下。

在使接头4的孔4a与套环13的筒状部13b的外周面间隙配合的状态下，将套环13插入预先与带凸缘的螺母11螺合的轴1，然后将螺母12与该轴1螺合，利用带凸缘的螺母11及螺母12夹住接头4并将该接头4固定于轴1。藉此，旋转机构10形成为接头4能以套环13为轴旋转至任意位置的柔性的连接结构。

另外，在图示例中，使用了带凸缘的螺母11，但也可使用形状与螺母12相同的螺母以代替该带凸缘的螺母11。即，由两个螺母12和一个套环13构成旋转机构10。

或者，也可由两个带凸缘的螺母11和一个套环13构成旋转机构10。在该情况下，能省略套环13的凸缘部13a。

此外，也可调换带凸缘的螺母11和螺母12的位置。

另外，图1所例示的销5形成为将直径不同的三个圆柱5a、5b、5c以各中心轴一致的方式重叠的铆钉形状，但并不限定于此，只要是能将连接板6安装成可相对于接头4自由弯曲的构件即可。

图3中示出了驱动轴1直动的致动器100的一例。此处，对例如使用涡轮增压器以作为装设致动器100的外部装置，并将该致动器100用于驱动废气闸阀(日文：ウェストゲートバルブ)，以作为所谓的废气闸致动器(WGA)使用的情况进行说明。

在致动器100的电动机部101的内部，定子铁心102、安装于该定子铁心102的绕线管103以及卷绕于该绕线管103的线圈104通过模塑成型而固定于外壳105，从而构成定子。在外壳105的端面安装有覆盖轴1的轴套110。

在定子铁心102的内侧以能旋转的方式设有转子111、安装于该转子111的磁体112，从而构成转子。转子111被轴承114支承成能旋转，在设于转子111中心的中心孔115形成有阴螺纹部116。

另一方面，在轴1的外周面形成有与转子111的阴螺纹部116螺合的阳螺纹部117。通过该阴螺纹部116与阳螺纹部117的螺合，将转子111的旋转运动转换为轴1的直线运动。

在轴套110的前端侧设有将轴1支承成能沿直动方向自由移动的导向孔118。另外，作为用于对轴1的绕轴旋转进行限制的止转机构，例如使轴1的周面形状局部变形为平面状或缺口状，并使导向孔118的内周面以与轴1的该变形形状嵌合的方式变形。

此外，在轴套110的内部配置有对轴1始终朝一个方向施力的螺旋弹簧等施力构件119，施力构件119的一端侧保持于轴套110，另一端侧保持于弹簧座构件120。该弹簧座构件120压入固定于轴1。

另外，轴1的前端侧贯穿轴套110，并在外部利用旋转机构10以能自由旋转的方式与接头4连接，此外，该接头4以能自由弯曲的方式与连接板(连接构件)6连接。将该状态下的致动器100装设于涡轮增压器等外部装置。

在另一方的涡轮增压器侧安装有以支点9为中心进行转动的杆7。装设时，杆7的一端部和连接板6的一端部利用销8以能自由弯曲的方式连接在一起。在该杆7的支点9安装有未图示的废气闸阀，废气闸阀与杆7的转动一致地打开关闭废气闸，以对从发动机导入涡轮增压器的涡轮的废气的增压压力进行控制。

在本实施方式一中，通过使用套环13，接头4和连接板6能绕轴1进行旋转。因此，即便如上所述杆7的销8存在倾斜偏差等，也能通过使接头4绕轴旋转来容易地调节连接板6的姿势，从而组装于销8。由此，无需如图7所示的现有例那样松开螺母2、3以使接头4旋转的追加作业等。

此外，接头4与连接板6一体旋转，因此，能避免连接板6在相对于杆7的销5、8倾斜的状态下被组装。由此，也不会出现图8所示那样的边缘接触，能实现耐磨擦性的改善。

接着，对致动器100的动作进行说明。

图3示出了闭阀状态，当转子111在该状态下旋转时，轴1的与该转子111的中心孔115的阴螺纹部116螺合的阳螺纹部117从该阴螺纹部116受到驱动力，因此，轴1朝着从轴套110向外侧突出的方向被导向孔118引导而不旋转地直线移动。这样，轴1通过接头4和连接板6对杆7的一端进行按压，因此，杆7以支点9为中心进行转动而使废气闸阀(未图示)处于开阀状态。

在该开阀状态下，当使转子111朝与上述相反的方向旋转时，轴1的与该转子111的中心孔115的阴螺纹部116螺合的阳螺纹部117从该阴螺纹部116受到相反方向的驱动力，另外，还受到施力构件119的作用力，因此，轴1被导向孔118引导而不旋转地直线移动，并后退至轴套110内。这样，连接板6也与和轴1连接的接头4一起后退，因此，杆7以支点9为中心朝与上述相反的方向转动，以使废气闸阀(未图示)处于闭阀状态。

另外，接头4能绕着轴1进行旋转，但由于连接板6组装于杆7的销8，从而抑制了组装后的旋转。由此，接头4与轴1一体地直线移动。

为了进一步抑制接头4的绕轴旋转，也可采用在接头4与带凸缘的螺母11之间夹着弹簧或弹簧垫圈(弹簧挡圈)等施加摩擦构件的结构，图4中示出了该结构的一例。

图4是在图2所示的旋转机构10中追加了弹簧垫圈14之后的变形例。在该结构的情况下，通过只在将连接板6组装于杆7的销8时施加弹簧垫圈14的弹簧力以上的力，以使接头4和连接板6绕着轴1自由旋转，从而能调节姿势。此外，在致动器100动作的通常时候，弹簧垫圈14对接头4的绕轴旋转施加摩擦，因此，不易旋转。藉此，能在致动器100动作时抑制接头4自由旋转，并能使连接板6与杆7的销8的接触状态稳定。

另外，在图4的例子中，采用在接头4与带凸缘的螺母11之间夹着施加摩擦构件的结构，但并不限定于此，也可采用在套环13的凸缘部13a与接头4之间夹着施加摩擦构件的结构。

如上所述，根据实施方式一，致动器100包括：连接板6，该连接板6与涡轮增压器的杆7连接，以传递轴1的直线运动；接头4，该接头4将连接板6与轴1连接，并与轴1一体地直线运动；以及旋转机构10，该旋转机构10将接头4安装成能绕着轴1自由旋转，旋转机构10具有：套环13，该套环13外套在轴1上；以及带凸缘的螺母11及螺母12，该带凸缘的螺母11及螺母12在将上述套环13夹在中间的状态下固定于轴1，接头4与套环13的筒状部13b间隙配合。因此，能用旋转机构10吸收涡轮侧杆7的销8的倾斜偏差及致动器100侧的组装偏差，来组装连接板6和销8。由此，能提高致动器100装设于涡轮增压器的装设性。

另外，根据实施方式一，旋转机构10具有对接头4的旋转施加摩擦的弹簧垫圈14，因此，能在致动器100动作时抑制接头4和连接板6的自由旋转，并能使连接板6与杆7的销8的接触状态稳定。

另外，在图1、图2及图4的例子中，分体构成了螺母12和套环13，但也可一体构成。

图5是图2所示的连接结构10的变形例。在该例中，从螺母12延长出脚部，以形成螺母12和套环13一体化的形状的带套环的螺母15。当然，也可调换带套环的螺母15和带凸缘的螺母11的位置。

此外，如图6所示，也可采用使用两个带套环的螺母15而将接头4与轴1连接的结构。

在如图5或图6所示使用带套环的螺母15的情况下，能获得与上述实施方式一相同的效果。另外，与用两个螺母2、3将接头4固定于轴1的现有例相比，不会增加零件个数。此外，也可追加弹簧垫圈14等施加摩擦构件，以抑制连接板6在致动器100动作时的旋转。

此外，在图1～图6中，对将致动器100侧的连接板6组装于涡轮用废气闸阀的杆7的例子进行了说明，但也能组装于VG(VariableGeometry：可变翼)涡轮的喷嘴叶片开闭用的杆等。

另外，对将接头4及连接板6连接至轴1的状态下的致动器100装设于设有杆7的涡轮增压器的例子进行了说明，但并不限定于此，也能将处于接头4与轴1连接的状态下的致动器100装设于使连接板6与杆7连接的涡轮增压器。

除了上述之外，本申请发明能在该发明的范围内对实施方式的任意构成要素进行变形，或是省略实施方式的任意的构成要素。

工业上的可利用性

如上所述，本发明的致动器采用了将接头安装成能相对于轴自由旋转的结构，因此，适于在涡轮用废气闸致动器等中使用。

符号说明

1轴

1a阳螺纹部

2、3螺母

4接头

4a孔

5销

5a、5b、5c圆柱

6连接板(连接构件)

7杆

8销

9支点

10旋转机构

11带凸缘的螺母

12螺母

13套环

13a凸缘部

13b筒状部

14弹簧垫圈(施加摩擦构件)

15带套环的螺母

100致动器

101电动机部

102定子铁心

103绕线管

104线圈

105外壳

110轴套

111转子

112磁体

114轴承

115中心孔

116阴螺纹部

117阳螺纹部

118导向孔

119施力构件

120弹簧座构件。

Claims (4)

1.一种致动器，具有在轴向上直线运动的轴，其特征在于，包括：

连接构件，该连接构件与外部装置连接，并将所述轴的直线运动传递至该外部装置；

接头，该接头的一端与所述连接构件连接，另一端与所述轴连接，并与所述轴一体地直线运动；以及

旋转机构，该旋转机构将所述接头安装成能绕着所述轴自由旋转，

所述旋转机构具有：

套环，该套环外套在所述轴上；以及

两个螺母，这两个螺母在将所述套环夹在中间的状态下固定于所述轴，

所述接头与所述套环的外周面间隙配合。

2.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，

旋转机构由螺母和套环一体构成。

3.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，

旋转机构具有对接头的旋转施加摩擦力的施加摩擦构件。

4.一种致动器，具有在轴向上直线运动的轴，其特征在于，包括：

连接构件，该连接构件与涡轮增压器的杆连接，并将所述轴的直线运动传递至该杆；

接头，该接头的一端与所述连接构件连接，另一端与所述轴连接，并与所述轴一体地直线运动；以及

旋转机构，该旋转机构将所述接头安装成能绕着所述轴自由旋转，

所述旋转机构具有：

套环，该套环外套在所述轴上；以及

两个螺母，这两个螺母在将所述套环夹在中间的状态下固定于所述轴，

所述接头与所述套环的外周面间隙配合。