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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmeschutz- und Abschirmabdeckung, die an einem Schaft eines linearen Aktuators anzubringen ist, und einen Aktuator.
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STAND DER TECHNIK
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Herkömmlicherweise ist eine Abdeckung an einem Aktuator angebracht, sodass sie einen Schaft (Ausgangsschaft) umgibt, um den Eintritt von Wasser, Staub usw. von dem Schaft in den Aktuator zu verhindern (siehe z. B. Patentliteratur 1)
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Zunächst wird eine Abdeckung, die an einem Schaft angebracht ist, mit einem linearen oder translationsausgeführten Aktuator unter Verwendung eines elektrisch gesteuerten Motors als Beispiel eines Aktuators beschrieben. 3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau eines linearen Aktuators 1 und einer herkömmlichen Abdeckeinheit 91 zeigt, die an einem Schaft 9 davon angebracht ist. Die Abdeckeinheit 91 besteht aus einem Abdeckkörper 91a und einer Schweißmutter 91b, wie in 4 gezeigt; 4(a) zeigt einen Zustand, in dem die Schweißmutter 91b und der Abdeckkörper 91a noch nicht miteinander verschweißt sind, und 4(b) zeigt einen Zustand, in dem die Schweißmutter 91b und der Abdeckkörper 91a miteinander verschweißt sind. Weil in dem Aktuator 1, wie in 3 gezeigt, eine Spannung an dem Anschluss 3 angelegt ist, der in einem externen Eingangs-/Ausgangsverbinder 2 davon eingerichtet ist, fließt Strom in einer Spule 5, die um einen Stator 4 gewickelt ist, und dadurch ist der Stator 4 in eine Vielzahl von Polen in NS magnetisiert. Ein zylindrischer Rotor 8, der einen NS magnetisierten Magnet 6 aufweist und von welchem jedes Ende durch ein Lager 7 gehalten ist, wird durch die NS Magnetisierung des Stators 4 rotiert. Im Inneren des Rotors 8 ist ein Schraubmechanismus 8a zum Umwandeln einer Rotationsbewegung in eine Linearbewegung ausgebildet und der Schraubmechanismus 8a ist in Eingriff mit einem Schraubmechanismus 9a, der an der Seite des Schafts 9 ausgebildet ist, sodass dadurch die Rotationsbewegung des Rotors 8 in die Hin- und Herbewegung des Schaft 9 umgewandelt wird. Es sei angemerkt, dass ein rotationsbeschränkender Mechanismus des Schraubmechanismus 8a ferner in dem Schaft 9 und einem Ansatz 11 vorgesehen ist, sodass der Schaft 9 auf eine verschiebbare Weise drehbar gelagert ist.
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Wie in 3 gezeigt, ist eine Manschette 10 an dem Schaft 9 angebracht, sodass die Lücke zwischen dem Schaft 9 und dem Ansatz 11 abgedeckt ist, um den Eintritt von Wasser, Staub usw. in das Innere des Aktuators durch eine Lücke zwischen dem Schaft 9 und dem Ansatz 11 zu verhindern. Im Allgemeinen besteht die Manschette 10 aus einem Material wie z. B. Gummi. Um die Manschette vor Schaden durch Wärme oder Fremdkörper, wie z. B. Stein, zu schützen und den Eintritt von Fremdkörpern in das Innere des Aktuators 1 zu verhindern, ist deshalb die Abdeckeinheit 91 an dem Schaft 9 angebracht. Wie in 4 gezeigt, wird die herkömmliche Abdeckeinheit 91 durch Schweißen der Schweißmutter 91b, die einen Schweißvorsprung 91b-1 aufweist, an den Abdeckkörper 91a konstruiert, der aus Feinblech besteht, um ferner hartgelötet zu werden.
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Die Abdeckeinheit 91 ist an dem Schaft 9 durch Schrauben der Schweißmutter 91b an einen Außengewindeabschnitt, der durch externes Gewindeschneiden des unteren Endbereichs des Schafts ausgebildet ist, und ferner durch Schrauben einer Mutter 14 an den Gewindeabschnitt an einem Ende eines Verbindungsstücks 13 befestigt. Ein Antriebsbereich 15 ist mit dem anderen Ende des Verbindungsstücks 13 verbunden.
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Patentliteratur 2 offenbart einen Aktuator, der mit einem Faltenbalg zum Vermeiden, dass ein Eindringling in den Aktor über eine Oberfläche einer Ausgabeachse eindringt, ausgestattet ist und eine Platte, die in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet ist, die ein Ende aufweist, in dem ein Flansch ausgebildet ist, an dem ein Endabschnitt des Faltenbalgs arretiert ist, und die an die Ausgabeachse angepasst ist, und einen Vorsprung aufweist, der auf einer Außenoberfläche der Ausgabeachse derart ausgebildet ist, dass die Platte arretiert ist.
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PATENTLITERATUR DES STANDS DER TECHNIK
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- Patentliteratur 1: JP-A-2001-263055
- Patentliteratur 2: WO 2008/032462 A1
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Die herkömmliche Abdeckeinheit 91 ist durch Schrauben der Schweißmutter 91b davon an dem Endbereich des Schafts 9 angebracht und die Abdeckeinheit 91 wird zusammen mit dem Schaft 9 verschoben. So besteht insofern ein Problem, als dass eine Verbindung 92 zwischen dem Abdeckkörper 91a und der Schweißmutter 91b durch Schwingungen beschädigt wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das oben genannte Problem zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wärmeschutz- und Abschirm-Abdeckung und einen Aktuator mit verbesserter Schwingungswiderstandsfähigkeit zu schaffen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Abdeckung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Mutter auf, die an einen Außengewindeabschnitt anzuschrauben ist, der an einem Ende eines Schafts eines Aktuators ausgebildet ist; einen zylindrischen Abdeckkörper mit Boden; und eine Platte, wobei der Boden des Abdeckkörpers mit der Platte und der Mutter in einem Sandwich-Aufbau integriert ist.
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Ferner weißt ein Aktuator gemäß der vorliegenden Erfindung auf: eine Mutter, die an einen Außengewindeabschnitt angeschraubt wird, der an einem Ende des Schafts des Aktuators ausgebildet ist; einen zylindrischen Abdeckkörper mit Boden; und eine Platte, wobei der Boden des Abdeckkörpers mit der Platte und der Mutter in einer Sandwich-Struktur integriert wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Abdeckkörper so angeordnet, dass er einen integrierten Aufbau aufweist, der zwischen der Platte und der Mutter eingeschichtet ist, wodurch die Schwingungswiderstandsfähigkeit davon gesteigert wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt einen Aufbau eines linearen Aktuators und eine Abdeckeinheit, die an einem Schaft des Aktuators angebracht ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: 1(a) ist eine Querschnittsansicht davon und 1(b) ist eine Vorderansicht eines Verbindungsbereichs davon.
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2 zeigt den Aufbau der Abdeckeinheit, die in 1 gezeigt ist: 2(a) zeigt eine Querschnittsansicht davon vor dem Schweißen; 2(b) zeigt eine Querschnittsansicht davon nach dem Schweißen; und 2(c) zeigt eine Flächenansicht des Bodens eines Abdeckkörpers.
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3 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines linearen Aktuators und einer herkömmlichen Abdeckeinheit zeigt, die an einem Schaft davon angebracht ist.
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4 ist eine Querschnittsansicht, welche den Aufbau der herkömmlichen Abdeckeinheit zeigt, die in 3 gezeigt ist: 4(a) zeigt einen Zustand davon vor dem Scheißen; und 4(b) zeigt einen Zustand davon nach dem Schweißen.
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AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung genauer zu erklären.
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1(a) ist eine Querschnittsansicht, welche die Anordnung eines linearen Aktuators 1 und eine Abdeckeinheit (Abdeckung) 12 zeigt, die an einem Schaft 9 des Aktuators angebracht ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 1(b) ist eine Vorderansicht eines Kopplungsbereichs zwischen dem Aktuator 1 und einem Antriebsbereich 15. Bei der Erklärung der Ausführungsform, die unten diskutiert ist, weist der Aktuator 1 den gleichen Aufbau wie der Aktuator 1 in 3 auf, der vorher beschrieben wurde. So werden dieselben Teile mit ähnlichen Ziffern bezeichnet und Erklärungen davon werden weggelassen. Auch wenn der Aktuator 1 einen elektrisch gesteuerten Motor verwendet, kann es daraufhin auch einer sein, der eine andere Antriebsart benutzt, wie z. B. ein druckangetriebener.
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2 zeigt den Aufbau der Abdeckeinheit 12 gemäß der Ausführungsform: 2(a) ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand vor dem Schweißen zeigt; und 2(b) ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand nach dem Schweißen zeigt. Die Abdeckeinheit 12 weist einen Aufbau auf, wo ein zylindrischer Abdeckkörper mit Boden 12a, der eine Größe aufweist, die eine Manschette 10 darin unterbringt, in einen Sandwich-Aufbau buckelgeschweißt ist, die zwischen einer Allzweckmutter 12b und einer Platte 12c gehalten ist, sodass er mit der Mutter und der Platte integriert ist.
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Zu dem Zweck des Buckelschweißens werden zunächst Buckel zum Schweißen ausgebildet. Wie in 2(a) gezeigt, werden in dem Abdeckkörper 12a jeweils ein Mutter-Schweißvorsprung 12a-1, der zu der Mutter 12b-Seite davon vorsteht, und ein Platten-Schweißvorsprung 12a-2, der zu der Platten 12c-Seite davon vorsteht, ausgebildet.
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Daraufhin ist es, anstatt Vorsprünge an dem Abdeckkörper 12a vorzusehen, ferner möglich, einen Mutter-Schweißvorsprung an der Seite der Mutter 12b, die dem Boden des Abdeckkörpers 12a gegenüberliegt, und einen Platten-Schweißvorsprung an der Seite der Platte 12c vorspringend vorzusehen, der dem Boden des Abdeckkörpers 12a gegenüberliegt. Jedoch ist es notwendig, wenn der Platten-Schweißvorsprung vorspringend an der Platte 12c vorgesehen ist, die Vorderseite der Platte 12c von der Hinterseite davon beim Schweißen der Abdeckeinheit 12 zu unterscheiden. Wenn der Platten-Schweißvorsprung 12a-2 an dem Abdeckkörper 12a, wie in 2(a) gezeigt, ausgebildet ist, ist es im Gegensatz dazu nicht nötig, die Vorderseite der Platte 12c von der Hinterseite davon beim Schweißen davon zu unterscheiden; so kann Fertigungszeit reduziert werden, und eine Kostenreduktion und eine Verbesserung einer Massenproduktion werden möglich.
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Darüber hinaus sind der Mutter-Schweißvorsprung 12a-1 und der Platten-Schweißvorsprung 12a-2 jeweils durch mindestens einen ausgebildet. Bei der Ausführungsform sind drei oder mehr Mutter-Schweißvorsprünge 12a-1 bei einer gleichen Teilung an einem Umfang, wie in 2(c) gezeigt, ausgebildet, um die Zuverlässigkeit des Schweißens zu vergrößern. Drei oder mehr Platten-Schweißvorsprünge 12a-2 sind auf ähnliche Weise bei einer gleichen Teilung an dem Umfang ausgebildet.
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Wenn der Bodenbereich des Abdeckkörpers 12a zwischen der Mutter 12b und der Platte 12c gehalten ist, sodass ein Sandwich-Aufbau ausgebildet ist, wird dann während der Anwendung von Druck daran elektrische Energie daran angewendet und jeder Mutter-Schweißvorsprung 12a-1 und jeder Platten-Schweißvorsprung 12a-2 wird daran durch Widerstandswärme angeschweißt. Ferner wird in dem Zustand nach dem Schweißen, der in 2(b) gezeigt ist, in jede der Berührungsflächen 16 zwischen dem Abdeckkörper 12a und der Mutter 12b und zwischen dem Abdeckkörper 12a und der Platte 12c ein Hartlötmaterial fließend eingebracht, sodass sie miteinander hartgelötet werden, sodass ferner die Festigkeit des integralen Aufbaus der Abdeckeinheit 12 vergrößert wird.
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Beim Anbringen der Abdeckeinheit 12 an dem Aktuator 1, die in einen Sandwich-Aufbau geschweißt ist, wird die Mutter 12b der Abdeckeinheit 12 an dem Außengewindeabschnitt 9b befestigt, der an dem unteren Ende des Schafts 9 ausgebildet ist. Die Abdeckeinheit 12 schützt die Manschette 10, die aus Gummi besteht, gegen Wärme und Fremdkörper, wie z. B. Stein, sodass eine Beschädigung davon verhindert wird. Die Manschette 10 füllt eine Lücke zwischen dem Schaft 9 und dem Ansatz 11 aus, sodass der Eintritt von Wasser, Staub oder Ähnlichem in das Innere des Aktuators 1 verhindert wird; jedoch führt das weitere Anbringen der Abdeckeinheit 12 einen Labyrinthaufbau herbei, sodass ein Aufbau zum Verhindern des Eintritts davon effektiver erstellt ist. In Vorbereitung auf einen möglichen Eintritt von Wasser in das Innere der Abdeckeinheit 12 kann daraufhin die Abdeckung eine Öffnung zum Ablaufen von Wasser an dem Boden davon aufweisen.
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Beim Antrieb des Aktuators wird ferner die Abdeckeinheit 12 gemäß der vertikalen Verschiebung des Schafts 9 verschoben und so werden Schwingungen in der Abdeckeinheit 12 erzeugt. Wenn der Aktuator 1 translationsausgeführt ist, muss der Abdeckkörper 12a wegen der Translationsausführung zum Schützen der Manschette 10 verlängert sein, das Gesamtgewicht der Abdeckeinheit 12 kann sich ferner vergrößern und die Abdeckeinheit kann ferner große Schwingungen erzeugen. Gegen die Schwingungen ist bei der Ausführungsform der Abdeckkörper 12a zwischen der Mutter 12b und der Platte 12c gehalten, sodass dadurch die Festigkeit, mit welcher der Abdeckkörper 12a an der Mutter 12b befestigt ist, vergrößert wird, sodass ein Aufbau mit einer ausgezeichneten Schwingungswiderstandsfähigkeit ermöglicht wird. Darüber hinaus sind drei oder mehr Mutter-Schweißvorsprünge 12a-1 und drei oder mehr Platten-Schweißvorsprünge 12a-2 jeweils bei einer gleichen Teilung an dem Umfang ausgebildet, sodass die Widerstandsfähigkeit der geschweißten Berührungsfläche 16 gegen Schwingungen in jede Richtung sichergestellt werden kann und die Zuverlässigkeit davon gesteigert wird. Ferner kann ein Durchführen von Hartlöten zusätzlich zum Schweißen die Schwingungswiderstandsfähigkeit weiter steigern.
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Diesbezüglich ist es nicht unmöglich, die Widerstandsfähigkeit gegen eine Schwingung durch Vergrößern der Dicke des Abdeckkörpers 12a oder durch teilweises Vergrößern des Außenbereichs der Berührungsflächen 16 ohne Verwendung der Platte 12c zu vergrößern; da jedoch die Dicke des gesamten Abdeckkörpers 12a dicker ist, wird das Gewicht der Abdeckeinheit 12 vergrößert; so kann die Zuverlässigkeit gegenüber Schwingungen reduziert sein. Ferner erschwert ein teilweises Vergrößern der Dicke des Abdeckkörpers 12a die Produktion davon, erhöht die Kosten und reduziert die Herstellbarkeit.
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Wie oben diskutiert, ist gemäß der Ausführungsform die Abdeckeinheit 12, die an dem Schaft 9 des Aktuators 1 angebracht ist, so angeordnet, dass der Boden des Abdeckkörpers 12a mit der Platte 12c und der Mutter 12b in einem Sandwich-Aufbau integriert ist. Deswegen kann die Wärmeschutz- und Abschirm-Abdeckeinheit 12 mit der verbesserten Schwingungswiderstandsfähigkeit vorgesehen werden.
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Ferner ist die Anordnung so, dass der Mutter-Schweißvorsprung 12a-1 an der Fläche des Abdeckkörpers 12a gegenüber der Mutter 12b vorgesehen ist und ferner der Platten-Schweißvorsprung 12a-2 an der Fläche des Abdeckkörpers 12a gegenüber der Platte 12c vorgesehen ist. Deshalb weist die Platte 12c keinen Vorsprung zum Anschweißen auf; weil es nicht nötig ist, die Vorderfläche von der Hinterfläche der Platte beim Schweißen zu unterscheiden, kann so Fertigungszeit verkürzt werden, um so die Kosten zu reduzieren.
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Darüber hinaus ist die Anordnung so, dass jeweils drei oder mehr Mutter-Schweißvorsprünge 12a-1 und drei oder mehr Platten-Schweißvorsprünge 12a-2 vorgesehen sind, sodass die Zuverlässigkeit davon gegenüber Schwingungen in jede Richtung gesteigert ist.
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Zudem sind jeweils die Berührungsflächen 16 des Abdeckkörpers 12a und der Mutter 12b und die Berührungsflächen 16 des Abdeckkörpers 12a und der Platte 12c miteinander hartgelötet; dadurch ist es möglich, die Schwingungswiderstandsfähigkeit weiter zu vergrößern, verglichen damit, wo die Berührungsflächen nur ohne Hartlöten miteinander verschweißt sind.
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Wenn darüber hinaus der Aktuator 1, an dem die Abdeckeinheit 12 angebracht ist, translationsausgeführt ist, muss der Abdeckkörper 12a wegen der Translationsausführung zum Schützen der Manschette 10 verlängert werden, sodass das Gesamtgewicht der Abdeckeinheit 12 entsprechend vergrößert ist und ferner die Beanspruchung durch Schwingungen vergrößert ist; deshalb ist die Abdeckeinheit 12 so effektiver angeordnet.
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Im Übrigen sind bei der Ausführungsform die Elemente durch Schweißen dorthinein integriert, um einen Sandwich-Aufbau des Abdeckkörpers 12a mit der Mutter 12b und der Platte 12c durchzuführen; jedoch ist es nicht auf Schweißen begrenzt und die Elemente können dorthinein integriert sein unter Verwendung von Kleber, Abdichtung oder Ähnlichem.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Wie oben diskutiert, weist die Abdeckung gemäß der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Schwingungswiderstandsfähigkeit auf, weil der Boden des Abdeckkörpers in einem Sandwich-Aufbau unter Verwendung der Platte und der Mutter integriert ist, und so die Abdeckung zur Verwendung in einem linearen Aktuator oder Ähnlichem geeignet ist.
