WO2008032462A1 - Actionneur - Google Patents

Description

明 細 書

ァクチユエータ

技術分野

[0001] この発明は、出力軸表面を伝っての侵入物を防止するブーツを備えたァクチユエ ータに関する。

背景技術

[0002] 従来のブーツを備えたァクチユエータとして、前記ブーツの一端を、前記ァクチユエ ータのケースに形成した溝に、他の一端を前記出力軸の外面に形成した溝に係止し 、さらに、前記出力軸が動作して、ァクチユエータ内の容積が変動することによる、ァ クチユエータ内部と外部と圧力差の発生を抑制するために、ァクチユエータ内部と外 部との間を連通する呼吸穴を前記ケースに形成したものがある（例えば、特許文献 1 参照）。

[0003] 特許文献 1 :実開平 3— 29708号公報

[0004] 従来のァクチユエータは、上記のように構成されており、ブーツの一端を、出力軸の 外面に、出力軸の長さ方向に直交する方向に形成した溝に係止しているので、出力 軸は、溝を形成した部分の断面積が小さくなり、出力軸の機械的強度が低下してしま うという課題があった。また、出力軸の機械的強度を確保するため、前記溝を形成し た部分の出力軸の外径を太くした場合、機械的強度は確保されるが、この太くした部 分と同じ外径の出力軸用部材を用意して、該部材の余分な部分を削り取る必要があ る。このため、出力軸に無駄な部分が多く発生し、製造工程が複雑化して製造コスト が上昇するという課題があった。

[0005] この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、出力軸の機械的強 度を損なわずに、前記出力軸へブーツを係止できるァクチユエータを得ることを目的 とする。

発明の開示

[0006] この発明に係るァクチユエータは、一端側にブーツの端部を係止する鍔を形成し、 出力軸に嵌合した円筒形状のプレートと、前記出力軸の外面に形成した前記プレー トを係止する凸部とを備え、前記出力軸と前記プレートとの間に前記ブーツの内部と 外部とを連通する呼吸穴を設けたものである。

[0007] この発明によれば、ブーツの端部を係止する鍔を形成した円筒形状のプレートを出 力軸へ嵌合し、該出力軸に前記プレートを係止する凸部を形成したので、前記出力 軸の機械的強度を損なわずに、前記出力軸へ前記ブーツを係止できる。また、出力 軸とプレートとの間にブーツの内外を連通する呼吸穴を形成したので、この呼吸穴を 別の箇所に設ける必要がなぐその分、余分なスペースを必要としない等の効果があ る。

図面の簡単な説明

[0008] [図 1]実施の形態 1によるァクチユエータの部分断面図である。

[図 2]実施の形態 1によるブーツ係止部の拡大図である。

[図 3]実施の形態 2によるブーツ係止部の拡大図である。

[図 4]実施の形態 3によるブーツ係止部の拡大図である。

[図 5]実施の形態 4によるブーツ係止部の拡大図である。

発明を実施するための最良の形態

[0009] 以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形 態について、添付の図面に従って説明する。

実施の形態 1.

図 1は、この発明の実施の形態 1によるァクチユエータ 1の構成の一例を示した部分 断面図である。本実施の形態 1では、出力軸の駆動方式として電磁力（モータ）を用 いたァクチユエータについて説明を行うが、この発明は、他の駆動方式、例えば、空 気圧や油圧、超音波等による駆動方式を用いたァクチユエータにも適用することがで きる。

[0010] ァクチユエータ 1は、電圧を印加する外部電源を接続する外部入出力コネクタ 2と、 外部入出力コネクタ 2に印加された電圧をァクチユエータ内部へ供給するターミナル 3と、外部よりターミナル 3を介して電圧が印加されるコイル 5と、コイル 5が卷きつけら れた固定子 4と、ベアリング 8により回転自在に保持された回転子 7と、回転子 7の中 央部に形成された雌ねじ部 7aに螺合する雄ねじ部 20aを有する出力軸 20と、出力 軸 20を突出した状態で直動自在に保持するボス 10と、出力軸 20とボス 10の隙間か らァクチユエータ 1内部への侵入物、例えば、粉塵等の異物や水等の液体を防止す るブーツ 9と、ブーツ 9の一端に係止され、出力軸 20に嵌合した金属製のプレート 14 を備えている。さらに、出力軸 20の先端には、カバー 11及びジョイント 12の一端がナ ット 13により取り付けられ、ジョイント 12の他の端はリンクプレート 15を介して外部装 置に連結される。

[0011] 図 2 (a)は、図 1における符号 Aの部分 (ブーツ 9の係止部）を拡大した断面図であ る。ブーツ 9はシリコンゴム等の弾性体を蛇腹状の円筒形に形成してなる。ブーツ 9の 一端 9aは、その内面に形成された溝 9bがボス 10の端部の外面に形成された突起部 10aに嵌合して係止される。ブーツ 9の他の一端 9cは、出力軸 20に嵌合された筒状 形状のプレート 14の鍔 14aに係止されている。このプレート 14の内径 Cは、出力軸 2 0の外径 Dよりも大きぐプレート 14の内面と出力軸 20の外面との間に、ブーツ 9の内 部と外部とを連通する呼吸穴 30が設けられている。また、出力軸 20の外面には、鍛 造加工により矩形状に突出させた凸部 20bが 2箇所形成され、凸部 20bの端面から もう一方の凸部 20bの端面への距離 Bは、プレート 14の内径 Cよりも大きく形成されて いる。図 2 (b)は、図 2 (a)における符号 Fの部分を拡大した図であり、図中の矢印は 大気の流れを示したものである。図 2 (c)は、図 2 (a)における G— G線での断面図で ある。

[0012] 次に動作について説明する。

図示しない外部より、外部入出力コネクタ 2及びターミナル 3を介して、コィノレ 5に電 圧が印加されると、電磁場が形成され回転子 7が回転する。ここで、出力軸 20は、外 部装置に連結されていることにより、回転動作が規制されている。このため、回転子 7 に形成した雌ねじ部 7aと、出力軸 20に形成した雄ねじ部 20aとの作用により、回転 子 7の回転運動が、出力軸 20の直動運動へと変換され、出力軸 20が軸方向に直動 運動して、出力軸 20に連結された外部装置を動作させる。

[0013] ここで、プレート 14は、鍔 14aに係止したブーツ 9が縮もうとすることにより常に、ボス 10側へ向力、う方向の力を受けている。また、プレート 14は、凸部 20bによりボス 10側 へ移動することを規制されているため、プレート 14は常に、出力軸 20に形成された 凸部 20bに当接した状態で係止されている。このため、出力軸 20の直動運動にあわ せてブーツ 9も伸縮運動し、出力軸 20とボス 10との隙間は常にブーツ 9により覆われ 、出力軸 20とボス 10の隙間からァクチユエータ 1内部への粉塵や液体等の侵入物の 侵入を防止する。

[0014] なお、本実施の形態 1では、凸部 20bを 2箇所に形成している力 凸部 20bを一つ 又は複数形成してもよい。また、凸部 20bの形状は矩形に限られない。また、出力軸 20の回転動作を規制するために、出力軸 20の一部に、その長さ方向に沿って平面 部を形成して（レ、わゆる Dカット）、ボス 10の出力軸 20が揷入される孔の形状を、出 力軸 20の径方向の断面と同じにして構成してもよい。さらに、製造コストを削減する ためにプレート 14を、樹脂で形成してもよい。

[0015] 以上のように、実施の形態 1によるァクチユエータ 1は、一端側にブーツ 9の端部を 係止する鍔 14aを形成した円筒形状のプレート 14を出力軸 20へ嵌合し、その出力 軸 20の外面にプレート 14を係止する凸部 20bを形成して構成したので、出力軸 20 にプレート 14を係止するための溝を形成する必要がなぐ出力軸 20の機械的強度を 損なわずにブーツ 9を係止できる。また、出力軸 20の機械的強度を確保するために 出力軸 20の外径を太くする必要が無ぐ出力軸 20の外径を小さくして素材費を削減 できる効果がある。また、出力軸 20に鍛造カ卩ェにより凸部 20bを形成して、別に形成 したプレート 14を出力軸 20に嵌合するだけであり、製造工程を簡略化でき製造コスト を削減することができる効果がある。また、出力軸 20を動作させた際に呼吸穴 30を 介して、ブーツ 9内部の大気が出入りするため、ブーツ 9内における大気の圧力変動 がなぐ出力軸 20がスムーズに直動動作する効果がある。

[0016] 実施の形態 2.

図 3は、実施の形態 2によるブーツ係止部を示した図であり、図 2と同一の構成に同 一の符号を付して説明を行う。図 3 (a)は実施の形態 2によるブーツ係止部の拡大図 である。図 3 (b)は図 3 (a)の符号 H部の拡大図であり、図中の矢印は大気の流れを 示したものである。図 3 (c)は、図 3 (a)の K— K線での断面図である。図 3 (d)は、図 3 (a)の J _J線での断面図である。本実施の形態 2では、ローレット加工により、図 3 (a) 〜（c)に示すように、出力軸 21の外面の軸方向の一部で、径方向の全周囲に凹凸 部 21b、 21aを形成している。

[0017] 本実施の形態 2では、ローレット加工により凸部 21aを形成しているので、この凸部 21aで、出力軸 21に勘合したプレート 14を係止する。そして、この凸部 21aと凸部 21 aの間に、ブーツ 9の内部と外部とが連通する呼吸穴である凹部 21bが形成される。こ のため、ブーツ 9内部の大気が、図 3 (b)中の矢印で示すように、呼吸穴 30と凹部 21 bとを介して出入りする。なお、凸部 21aは、出力軸 21の外面の径方向の一部にのみ 形成してもよレ、。その他の効果にっレ、ては実施の形態 1と同様である。

[0018] 実施の形態 3.

図 4は、実施の形態 3によるブーツ係止部を示した図であり、図 3と同一の構成に同 一の符号を付して説明を行う。図 4 (a)は実施の形態 3によるブーツ係止部の拡大図 である。図 4 (b)は図 4 (a)の符号 L部の拡大図であり、図中の矢印は大気の流れを 示したものである。図 4 (c)は図 4 (a)の M— M線での断面図である。本実施の形態 3 では、プレート 14を、ローレット加工により出力軸 21の外面に形成した凹凸部 21b、 2 laに圧入している。この場合、プレート 14を金属で構成すると、ローレット部への保 持構造としての信頼性（耐久性）が向上する。このように、プレート 14を出力軸 21に 圧入させる構成とすることにより、凹凸部 21b、 21aは、プレート 14の内面に形成して もよぐ凸部 21a又は凹部 21bのみとしてもよい。なお、凹部 21bのみを形成する場合 、プレート 14の内径を、出力軸 21の外径よりも小さくする必要がある。

[0019] 本実施の形態 3によれば、圧入によりプレート 14を出力軸 21に確実に固定したの で、振動等の外的要因によるプレート 14のガタツキが発生せず、ガタツキによる磨耗 の発生を防止でき、ァクチユエータ 1の信頼性が向上するという効果がある。また、圧 入による固定のため、簡易的な組み立て方法で構成できる効果がある。その他の効 果は実施の形態 2と同様である。

[0020] 実施の形態 4.

図 5は、実施の形態 4によるブーツ係止部を示した図であり、図 2と同一の構成に同 一の符号を付して説明を行う。図 5 (a)は実施の形態 4によるブーツ係止部の拡大図 である。本実施の形態 4では、樹脂インサート成形により、外周面に溝 16aを設けた 円筒形状の凸部 16を出力軸 22の外面に形成し、溝 16aに、ブーツ 9の端部 9cが係 止される。図 5 (b)は図 5 (a)の符号 N部の拡大図であり、凸部 16の一部において、 ブーツ 9と出力軸 22との間に、ブーツ 9の内部と外部を連通する呼吸穴 16bが設けら れている。呼吸穴 16bは、複数形成してもよぐブーツ 9内部の大気は、この呼吸穴 1 6bを介して出入りする。図中の矢印は大気の流れを示したものである。また、図 5 (c) は図 5 (a)の P— P線での断面図である。ここで、凸部 16は、ブーツ 9の端部 9cを係止 できればよぐ例えば、凸部 16をプレート 14と同形状の一端に鍔を有する円筒形状 に出力軸 22に形成して、ブーツ 9と出力軸 22との間に、ブーツ 9の内部と外部を連 通する呼吸穴 16bを設けてもよい。

[0021] 本実施の形態 4では、樹脂インサート成形によりブーツ 9の端部 9cを係止する溝 16 aと、ブーツ 9の内部と外部を連通する呼吸穴 16bを備えた凸部 16を形成している。 このため、加工が簡易化され、加工費を削減することができる効果がある。その他の 効果は、実施の形態 3と同様である。

産業上の利用可能性

[0022] 以上のように、この発明に係るァクチユエータは、出力軸の機械的強度を損なわず に、前記出力軸へ前記ブーツを係止できるため、防塵性および駆動力を必要とする 場所に使用することに適している。

Claims

請求の範囲

[1] 出力軸表面を伝っての侵入物を防止するブーツを備えたァクチユエータにおいて、 一端側に前記ブーツの端部を係止する鍔を形成し、前記出力軸に嵌合した円筒形 状のプレートと、

前記プレートを係止するように前記出力軸の外面に形成した凸部とを備え、 前記出力軸と前記プレートとの間に前記ブーツの内部と外部とを連通する呼吸穴 を設けたァクチユエータ。

[2] 前記凸部は、鍛造カ卩ェにより形成された請求項 1記載のァクチユエータ。

[3] 前記凸部は、ローレット加工により形成された請求項 1記載のァクチユエータ。

[4] 前記ブーツの端部を係止する凸部は、樹脂インサート成形により形成し、該ブーツ と前記出力軸との間に、該ブーツの内部と外部とを連通する呼吸穴を設けた請求項

1記載のァクチユエータ。

[5] 出力軸表面を伝っての侵入物を防止するブーツを備えたァクチユエータにおいて、 一端側に前記ブーツの端部を係止する鍔を形成し、前記出力軸に圧入する円筒 形状のプレートを有し、前記プレートの内面または前記出力軸の外面のいずれか一 方または双方に、軸線方向に、凸部、凹部、凹凸部のいずれ力を形成したァクチユエ

■ ~タ