WO2022097252A1 - アクチュエータ - Google Patents

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WO2022097252A1
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翔太 加藤
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三菱電機株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms

Definitions

  • the magnet portion 2b has a cylindrical shape and is arranged coaxially with the female screw portion 2a on the outer periphery of the female screw portion 2a.
  • the magnet portion 2b is provided with a magnet 20 on its peripheral surface so as to face the stator 4.
  • the magnet portion 2b is provided with an engaging portion 22 that engages with the retaining portion 21 of the female screw portion 2a.
  • the female screw portion 2a and the magnet portion 2b are fastened by engaging the engaging portion 22 and the retaining portion 21. More specifically, the female screw portion 2a and the magnet portion 2b are fastened by the key portion 21a of the retaining portion 21 of the female screw portion 2a being fitted and engaged with the engaging portion 22 of the magnet portion 2b. ..
  • the rotational force of the magnet portion 2b is transmitted to the female screw portion 2a. The method of fastening the female screw portion 2a and the magnet portion 2b will be described later.
  • the key portion 21a and the engaging portion 22 may be configured to have a gear shape, respectively.
  • the operator can freely determine the position of the elliptical shape in the rotation direction.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

端部に、径方向に突起したキー部(21a)を有する抜け止め部(21)が設けられ、内周面に雌ネジが設けられている円筒形状の雌ネジ部(2a)と、雌ネジ部(2a)の外周において雌ネジ部(2a)と同軸上に配置され、キー部(21a)と係合する係合部(22)が設けられ、当該係合部(22)にて雌ネジ部(2a)と締結されている円筒形状のマグネット部(2b)とを有し、回転運動するロータ(2)と、雌ネジ部(2a)に設けられた雌ネジと噛み合う雄ネジが設けられ、ロータ(2)が回転運動することによりロータ(2)の軸方向に直動するシャフト(3)を備え、雌ネジ部(2a)の外周面とマグネット部(2b)の内周面との間には隙間が設けられている。

Description

アクチュエータ
 この発明は、アクチュエータに関するものである。
 従来、モータの回転運動をネジ機構にて直動運動に変換する、いわゆる直動アクチュエータが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2006-189071号公報
 直動アクチュエータにおいて直動するシャフトは、例えば、ターボのベーン等の先端対象物とリンク機構によって連結されている。この場合、先端対象物は揺動運動する。これにより、アクチュエータの動作時には、シャフトに対して、片側に押し付けられる荷重(以下「偏荷重」という。)がかかる場合がある。
 シャフトへ偏荷重がかかると、シャフトとロータとが片当たりし、樹脂で構成されているロータは摩耗して、直動アクチュエータの動作不良を引き起こすという課題があった。
 本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、シャフトに偏荷重がかかった場合に、シャフトとロータとが片当たりすることによるロータの摩耗を抑制するアクチュエータを提供することを目的とする。
 本開示に係るアクチュエータは、端部に、径方向に突起したキー部を有する抜け止め部が設けられ、内周面に雌ネジが設けられている円筒形状の雌ネジ部と、雌ネジ部の外周において雌ネジ部と同軸上に配置され、キー部と係合する係合部が設けられ、当該係合部にて雌ネジ部と締結されている円筒形状のマグネット部とを有し、回転運動するロータと、雌ネジ部に設けられた雌ネジと噛み合う雄ネジが設けられ、ロータが回転運動することによりロータの軸方向に直動するシャフトを備え、雌ネジ部の外周面とマグネット部の内周面との間には隙間が設けられていることを特徴とするものである。
 本開示によれば、シャフトに偏荷重がかかった場合に、シャフトとロータとが片当たりすることによるロータの摩耗を抑制することができる。
実施の形態1に係るアクチュエータの構成例を示す断面図である。 実施の形態1において、雌ネジ部およびマグネット部の形状の一例を詳細に説明するための図である。 実施の形態1において、シャフトに偏荷重がかかった際に、アクチュエータが偏荷重を吸収する仕組みのイメージを説明するための図であって、図3Aは、シャフトにかかる偏荷重のイメージを示す図であり、図3Bおよび図3Cは、図3Aで示すようにシャフトに偏荷重がかかった場合に、隙間の分だけ雌ネジ部が動く前後のイメージを示す図である。 例えば、シャフトへ偏荷重がかかった場合にシャフトとロータとが片当たりする、いわゆる直動アクチュエータについて説明するための図である。 実施の形態1において、雌ネジ部の径の長さとマグネット部の径の長さとの関係を説明するための図である。 実施の形態1において、マグネット部の係合部に雌ネジ部の抜け止め部を係合させ、雌ネジ部とマグネット部とを締結する方法の一例のイメージを説明するための図であって、図6Aは、雌ネジ部とマグネット部とを係合させた状態で、ロータを抜け止め部側からみた上面図であり、図6Bは、図6Aに示すようにマグネット部とを係合させた状態のアクチュエータのB-B断面図である。また、図6Cは、雌ネジ部とマグネット部とを係合させた後、ヒータによって抜け止め部がかしめられた後のロータを、抜け止め部側からみた上面図であり、図6Dは、図6Cに示すようにヒータによって抜け止め部がかしめられた後のアクチュエータのB-B断面図である。 実施の形態1において、雌ネジ部およびマグネット部をストレート形状とした場合に、シャフトに偏荷重がかかった際、アクチュエータが偏荷重を吸収する仕組みのイメージを説明するための図であって、図7Aは、雌ネジ部およびマグネット部がストレート形状を有する場合にシャフトにかかる偏荷重のイメージを示す図であり、図7Bおよび図7Cは、図7Aで示すようにシャフトに偏荷重がかかった場合に、シャフトとともに、隙間の分だけ雌ネジ部が動く前後のイメージを示す図である。 実施の形態1において、雌ネジ部およびマグネット部をストレート形状とし、かつ、マグネット部の内周を楕円形状とした場合の、ロータおよびシャフトの断面図である。 実施の形態1において、キー部および係合部が、それぞれ複数設けられるようにした場合の、抜け止め部および係合部のイメージの一例を示す図であって、図9Aは、雌ネジ部とマグネット部とを係合させた状態で、ロータを抜け止め部側からみた上面図であり、図9Bは、図9Aに示すように雌ネジ部とマグネット部とを係合させた状態のアクチュエータのC-C断面図である。 実施の形態1において、キー部および係合部が、それぞれギア形状を有するようにした場合の、抜け止め部および係合部のイメージの一例を示す図であって、図10Aは、雌ネジ部とマグネット部とを係合させた状態で、ロータを抜け止め部側からみた上面図であり、図10Bは、図10Aに示すように雌ネジ部とマグネット部とを係合させた状態のアクチュエータのD-D断面図である。
 以下、本開示をより詳細に説明するために、本開示を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
 図1は、実施の形態1に係るアクチュエータ100の構成例を示す断面図である。
 アクチュエータ100は、直動アクチュエータであって、シャフト3をその軸方向に往復移動させる。アクチュエータ100は車載用のアクチュエータである。実施の形態1では、アクチュエータ100は、例えば、VG(Variable Geometry)アクチュエータであることを想定している。
 アクチュエータ100は、回転式のモータ部1を備える。
 モータ部1は、筒状のモータハウジング5に被覆され、内部部品として、ロータ2とステータ4とを備える。
 ステータ4は、コア41に装着されるボビン42と、当該ボビン42に巻き回されるコイル43とを備え、モータハウジング5内に固定されている。
 ステータ4の内側に、ロータ2が回転可能に設けられる。
 ロータ2は、軸受6を介して回転自在に支持されている。
 コイル43はコネクタ7と電気的に接続されており、当該コネクタ7に電圧が印加されると電流が流れ、ロータ2が回転運動する。
 ロータ2は、雌ネジ部2aとマグネット部2bとで形成される。ロータ2にはシャフト3を挿通させる挿通穴が形成されている。
 雌ネジ部2aは樹脂製であり、円筒形状を有する。雌ネジ部2aの一端側には径方向に突起したキー部21a(後述の図6参照)を有する抜け止め部21が設けられる。雌ネジ部2aの内周面には雌ネジが設けられる。なお、雌ネジ部2aの内周面とは、ロータ2の挿通穴の内周面である。
 マグネット部2bは、円筒形状を有し、雌ネジ部2aの外周において当該雌ネジ部2aと同軸上に配置される。マグネット部2bは、ステータ4と対面するように、周面にマグネット20を備える。マグネット部2bには、雌ネジ部2aの抜け止め部21と係合する係合部22が設けられる。
 係合部22と抜け止め部21とが係合することで、雌ネジ部2aとマグネット部2bとが締結されている。より詳細には、雌ネジ部2aの抜け止め部21のキー部21aがマグネット部2bの係合部22にはめ合わされて係合することで、雌ネジ部2aとマグネット部2bとが締結される。雌ネジ部2aとマグネット部2bとが係合する部分において、マグネット部2bの回転力が雌ネジ部2aに伝わる。
 雌ネジ部2aとマグネット部2bの締結方法については、後述する。
 シャフト3の外周面には、雌ネジ部2aに設けられた雌ネジと噛み合う雄ネジが設けられている。シャフト3は、ロータ2が回転運動することによりロータ2の軸方向に直動する。
 シャフト3は、先端対象物(図示省略)と連結される。先端対象物は、例えば、ターボのベーンである。ターボのベーンは、タービンハウジング内に設けられ、開閉してタービンに吹出す排出ガスの過給圧を制御する。アクチュエータ100は、シャフト3に連結されたターボのベーンの開度を制御する。
 シャフト3と先端対象物とはリンク機構によって連結される。
 ボス8は、モータハウジング5の端部に設けられ、モータ部1を保持する。
 ブッシュ9は、シャフト3を保持する。
 ラバー10は、アクチュエータ100への異物進入を防ぐ。
 カバー11は、カップ形状を有し、シャフト3に取り付けられ、ラバー10を保護する。
 図2は、実施の形態1において、雌ネジ部2aおよびマグネット部2bの形状の一例を詳細に説明するための図である。
 図2は、図1のA部分の拡大図である。
 実施の形態1において、例えば、雌ネジ部2aの外周は樽形状を有し、マグネット部2bの内周は雌ネジ部2aの外周とは対になる逆樽形状を有する。
 雌ネジ部2aの外周面とマグネット部2bの内周面との間には隙間2cが設けられている。
 上述のとおり、シャフト3と先端対象物とはリンク機構となっている。リンク機構は揺動運動するため、シャフト3に対して偏荷重がかかる。
 シャフト3に対して偏荷重がかかると、雌ネジ部2aは、マグネット部2bとの間に設けられている隙間2cの分だけ、シャフト3とともに、荷重がかかる方向に動く。これにより、アクチュエータ100は、偏荷重を吸収する。その結果、アクチュエータ100は、偏荷重によってシャフト3がロータ2に片当たりし、ロータ2が摩耗することを抑制することができる。
 図3は、実施の形態1において、シャフト3に偏荷重がかかった際に、アクチュエータ100が偏荷重を吸収する仕組みのイメージを説明するための図である。
 図3Aは、実施の形態1において、シャフト3にかかる偏荷重のイメージを示す図であり、図3Bおよび図3Cは、図3Aで示すようにシャフト3に偏荷重がかかった場合に、隙間2cの分だけ雌ネジ部2aが動く前後のイメージを示す図である。
 図3Aは、ロータ2とシャフト3のみを示す断面図としている。なお、図3Aでは図示を省略しているが、図3Aにおいて、図上の右側には、先端対象物が配置されており、シャフト3と先端対象物とがリンク機構となっている。
 今、例えば、図3Aに示すように、シャフト3に対して、先端対象物が配置されている側において、図上の下側から図上の上方向に、偏荷重がかかったとする。この場合、先端対象物が配置されている側とは反対側のシャフト3の端部は、当該端部と噛み合う雌ネジ部2aとともに、隙間2cの分だけ動く。これにより、雌ネジ部2aの外周面とマグネット部2bの内周面との間に設けられていた隙間2c(図3B参照)がなくなる(図3C参照)。このように、アクチュエータ100は、シャフト3の端部とともに雌ネジ部2aも図上の下方向へ動き、隙間2cによってシャフト3にかかった偏荷重を吸収するようにしている。その結果、アクチュエータ100は、シャフト3が雌ネジ部2aに片当たりすることによる摩耗を抑制することができる。
 なお、シャフト3の端部が当該端部と噛み合う雌ネジ部2aとともに隙間2cの分だけ動くとき、雌ネジ部2aはその動きにあわせて変形する。図3では図示を省略しているが、雌ネジ部2aとマグネット部2bとが係合する部分には、雌ネジ部2aが動きにあわせて変形できるだけの隙間が設けられている。
 図3Cにおいて、301は、シャフト3の端部とともに当該端部と噛み合う雌ネジ部2aが隙間2cの分だけ動き、マグネット部2bと接触する接触面を示している。この接触面の面積が大きくなるほど面圧は低下する。面圧が低下するほど、ロータ2の摩耗は抑制される。
 ここで、図4は、例えば、シャフト3へ偏荷重がかかった場合にシャフト3とロータ401とが片当たりする、いわゆる直動アクチュエータ101について説明するための図である。なお、図4は、直動アクチュエータ101の断面図を示している。
 図4は、図1に示したような、実施の形態1に係るアクチュエータ100において、仮に、ロータ401を1部品で形成したものとしている。実施の形態1に係るアクチュエータ100と図4に示す直動アクチュエータ101は、ロータ401の挿通穴の内周面に雌ネジが設けられる点は同じである。また、アクチュエータ100が備えるシャフト3の構成と直動アクチュエータ101が備えるシャフト3の構成は同様であるため、図4ではシャフト3に対して図1と同じ符号を付している。
 なお、図4では図示を省略しているが、図4において、図上右側には、先端対象物が配置されており、シャフト3と先端対象物とがリンク機構によって連結されている。
 例えば、図4に示すように、シャフト3に対して、先端対象物が配置されている側において、図上の下側から図上の上方向に偏荷重がかかったとする。この場合、先端対象物が配置されている側とは反対側のシャフト3の端部は、図上の下方向へ押し付けられる。その結果、図上の下方向へ押し付けられるシャフト3の端部は、シャフト3の雄ネジと噛み合う雌ネジが設けられているロータ401の端部に片当たりする。これによりロータ401の雌ネジが摩耗する。雌ネジが摩耗すると、シャフト3が摺動できず、直動アクチュエータ101の動作不良につながる。
 これに対し、実施の形態1に係るアクチュエータ100は、上述のとおり、ロータ2を雌ネジ部2aとマグネット部2bの2部品で形成するようにし、雌ネジ部2aの外周面とマグネット部2bの内周面との間には隙間2cが設けられるようにした。そして、アクチュエータ100は、シャフト3に偏荷重がかかるとシャフト3とともに雌ネジ部2aが隙間2cの分だけ動くようにし、隙間2cによってシャフト3にかかった偏荷重を吸収する。その結果、アクチュエータ100は、シャフト3がロータ2に片当たりすることによるロータ2の摩耗を抑制することができる。
 雌ネジ部2aとマグネット部2bの締結方法について説明する。
 作業者等は、まず、マグネット部2bの内周側に、雌ネジ部2aを挿入する。
 図5は、実施の形態1において、雌ネジ部2aの径の長さとマグネット部2bの径の長さとの関係を説明するための図である。
 図5に示すように、マグネット部2bの内周の最小径501は、雌ネジ部2aの外周の最大径502よりも大きくなっている。したがって、作業者等は、マグネット部2bの内側に雌ネジ部2aを挿入することができる。
 次に、作業者等は、マグネット部2bの係合部22に、雌ネジ部2aのキー部21aを係合させる。
 図6は、実施の形態1において、マグネット部2bの係合部22に雌ネジ部2aの抜け止め部21を係合させ、雌ネジ部2aとマグネット部2bとを締結する方法の一例のイメージを説明するための図である。
 図6Aは、雌ネジ部2aとマグネット部2bとを係合させた状態で、ロータ2を抜け止め部21側からみた上面図であり、図6Bは、図6Aに示すようにマグネット部2bとを係合させた状態のアクチュエータ100のB-B断面図である。また、図6Cは、雌ネジ部2aとマグネット部2bとを係合させた後、ヒータ601によって抜け止め部21がかしめられた後のロータ2を、抜け止め部21側からみた上面図であり、図6Dは、図6Cに示すようにヒータ601によって抜け止め部21がかしめられた後のアクチュエータ100のB-B断面図である。
 なお、図6A~図6Dでは、便宜上、抜け止め部21および係合部22周辺の、雌ネジ部2aとマグネット部2bのみ図示している。
 作業者等は、雌ネジ部2aの抜け止め部21に設けられているキー部21aが、マグネット部2bの係合部22にはまるように、抜け止め部21を係合部22に挿入する。図6Aに示すように、係合部22の外周は、抜け止め部21の外周よりも大きいため、作業者等は、係合部22とキー部21aとの向きをあわせることで、抜け止め部21を係合部22に挿入できる。
 そして、作業者等は、抜け止め部21をヒータ601によってかしめる。熱かしめによって抜け止め部21の外周は係合部22の外周よりも大きくなり、雌ネジ部2aが軸方向に抜けることがない。
 このように、雌ネジ部2aは、抜け止め部21の熱かしめによってマグネット部2bと締結される。
 以上のように、アクチュエータ100は、回転運動するロータ2を、端部に、径方向に突起したキー部21aを有する抜け止め部21が設けられ、内周面に雌ネジが設けられた円筒形状の雌ネジ部2aと、雌ネジ部2aの外周において雌ネジ部2aと同軸上に配置され、キー部21aと係合する係合部22が設けられ、当該係合部22にて雌ネジ部2aと締結されている円筒形状のマグネット部2bとの2部品で形成するようにした。締結されている雌ネジ部2aの外周面とマグネット部2bの内周面との間には隙間2cが存在する。
 これにより、アクチュエータ100は、シャフト3に偏荷重がかかると、シャフト3とともに雌ネジ部2aが隙間2cの分だけ動き、隙間2cによってシャフト3にかかった偏荷重を吸収することができる。その結果、アクチュエータ100は、シャフト3がロータ2に片当たりし、ロータ2が摩耗することを抑制することができる。
 なお、いわゆる直動アクチュエータ101において、偏荷重による片当たりを防ぐ方法としては、例えば、シャフト3に穴を開け、その穴にピンを挿入して、シャフト3がロータ401に片当たりすることを防ぐ方法も考えられる。しかしながら、この方法では、ピンおよびピンを留める部品が必要となり、部品点数が増加する、または、ピンによって直動アクチュエータ101の全長が増加するというような問題がある。
 実施の形態1に係るアクチュエータ100は、上述のとおり、抜け止め部21の熱かしめによって雌ネジ部2aとマグネット部2bとが締結されている。アクチュエータ100は、雌ネジ部2aとマグネット部2bとの締結のための追加部品を必要としない。そして、雌ネジ部2aの外周面とマグネット部2bの内周面との間には隙間2cが設けられ、アクチュエータ100は、当該隙間2cによって偏荷重を吸収する。そのため、アクチュエータ100は、追加部品を必要とすることなく、偏荷重による片当たりを防ぎ、ロータ2の摩耗を抑制することができる。
 以上の実施の形態1では、雌ネジ部2aの外周は樽形状を有し、マグネット部2bの内周は、雌ネジ部2aの外周とは対になる逆樽形状を有するものとしたが、これは一例に過ぎない。
 例えば、雌ネジ部2aの外周の径は、当該雌ネジ部2aの軸方向において均一の大きさとし、マグネット部2bの内周の径は、当該マグネット部2bの軸方向において均一の大きさとしてもよい。以下の説明では、雌ネジ部2aの外周の径がその軸方向において均一の大きさである雌ネジ部2aの形状、および、マグネット部2bの内周の径がその軸方向において均一の大きさであるマグネット部2bの形状を、「ストレート形状」という。雌ネジ部2aおよびマグネット部2bを、ストレート形状としてもよい。
 ただし、雌ネジ部2aの外周を樽形状とし、かつ、マグネット部2bの内周を逆樽形状としたほうが、雌ネジ部2aおよびマグネット部2bをストレート形状とするよりも、ロータ2の摩耗抑制につながる。以下、具体的に説明する。
 図7は、実施の形態1において、雌ネジ部2aおよびマグネット部2bをストレート形状とした場合に、シャフト3に偏荷重がかかった際、アクチュエータ100が偏荷重を吸収する仕組みのイメージを説明するための図である。
 図7Aは、実施の形態1において、雌ネジ部2aおよびマグネット部2bがストレート形状を有する場合にシャフト3にかかる偏荷重のイメージを示す図であり、図7Bおよび図7Cは、図7Aで示すようにシャフト3に偏荷重がかかった場合に、シャフト3とともに、隙間2cの分だけ雌ネジ部2aが動く前後のイメージを示す図である。
 図7に示すロータ2とシャフト3は、図3にて示したロータ2とシャフト3とは、ロータ2を形成する雌ネジ部2aおよびマグネット部2bの形状が異なる。
 図7Aの図上の下側から図上の上方向にかかった偏荷重がかかった場合、先端対象物が配置されている側とは反対側のシャフト3の端部は、図7Bおよび図7Cに示すように、当該端部と噛み合う雌ネジ部2aとともに、隙間2cの分だけ動く。これにより、雌ネジ部2aの外周面とマグネット部2bの内周面との間に設けられていた隙間2cがなくなり、雌ネジ部2aとマグネット部2bとが接触する。図7Cにおいて、雌ネジ部2aとマグネット部2bとが接触するようになった接触面を701にて示している。
 接触面701の面積は、雌ネジ部2aおよびマグネット部2bが、図3に示すような形状を有する場合に、隙間2cがなくなることで雌ネジ部2aとマグネット部2bとが接触するようになった接触面301の面積よりも小さい。
 上述のとおり、雌ネジ部2aとマグネット部2bとが接触する接触面の面積が大きくなるほど、面圧は低下するため、ロータ2の摩耗はより抑制される。したがって、雌ネジ部2aの外周を樽形状とし、かつ、マグネット部2bの内周を逆樽形状としたほうが、雌ネジ部2aおよびマグネット部2bをストレート形状とするよりも、ロータ2の摩耗抑制につながる。
 また、例えば、雌ネジ部2aおよびマグネット部2bをストレート形状とした場合、さらに、マグネット部2bの内周を、楕円形状としてもよい。
 図8は、実施の形態1において、雌ネジ部2aおよびマグネット部2bをストレート形状とし、かつ、マグネット部2bの内周を楕円形状とした場合の、ロータ2およびシャフト3の断面図である。
 図8において、偏荷重がかかる方向を、矢印801で示している。
 マグネット部2bの内周を楕円形状とする場合、偏荷重がかかる方向の隙間2cのほうが、偏荷重がかからない方向の隙間2cよりも大きくなるようにする。これにより、アクチュエータ100は、より大きな偏荷重を吸収するようにすることができる。
 また、以上の実施の形態1では、アクチュエータ100において、雌ネジ部2aのキー部21aとマグネット部2bの係合部22とは、それぞれ、1つ設けられるものとしたが、これは一例に過ぎない。
 例えば、アクチュエータ100において、キー部21aおよび係合部22は、それぞれ複数設けられるようにしてもよい。
 図9は、実施の形態1において、キー部21aおよび係合部22が、それぞれ複数設けられるようにした場合の、抜け止め部21および係合部22のイメージの一例を示す図である。
 図9Aは、雌ネジ部2aとマグネット部2bとを係合させた状態で、ロータ2を抜け止め部21側からみた上面図であり、図9Bは、図9Aに示すように雌ネジ部2aとマグネット部2bとを係合させた状態のアクチュエータ100のC-C断面図である。
 なお、図9Aおよび図9Bでは、便宜上、抜け止め部21および係合部22周辺の、雌ネジ部2aとマグネット部2bのみ図示している。
 図9では、一例として、キー部21aおよび係合部22が、それぞれ3つ設けられるものとしている。
 また、例えば、アクチュエータ100において、キー部21aおよび係合部22は、それぞれギア形状を有するものとしてもよい。
 図10は、実施の形態1において、キー部21aおよび係合部22が、それぞれギア形状を有するようにした場合の、抜け止め部21および係合部22のイメージの一例を示す図である。
 図10Aは、雌ネジ部2aとマグネット部2bとを係合させた状態で、ロータ2を抜け止め部21側からみた上面図であり、図10Bは、図10Aに示すように雌ネジ部2aとマグネット部2bとを係合させた状態のアクチュエータ100のD-D断面図である。
 なお、図10Aおよび図10Bでは、便宜上、抜け止め部21および係合部22周辺の、雌ネジ部2aとマグネット部2bのみ図示している。
 例えば、マグネット部2bの内周を楕円形状とした場合(図8参照)、キー部21aおよび係合部22をギア形状とすることで、作業者等は、偏荷重がかかる方向にあわせて、当該楕円形状の回転方向の位置を、自由に決めることができる。なお、例えば、マグネット部2bの内周を楕円形状とした場合(図8参照)、キー部21aおよび係合部22を、図9に示したような形状としても、作業者等は、偏荷重がかかる方向にあわせて、当該楕円形状の回転方向の位置を、自由に決めることができる。
 また、以上の実施の形態1では、アクチュエータ100は、VGアクチュエータであることを想定していた。しかし、これは一例に過ぎない。
 アクチュエータ100は、例えば、WG(WasteGate)アクチュエータであってもよい。
 アクチュエータ100がWGアクチュエータである場合、シャフト3と連結される先端対象物は、例えば、ターボチャージャのWGバルブである。WGバルブはWGを開閉して、エンジンからターボチャージャのタービンへ導入される排気ガスの過給圧を制御する弁である。アクチュエータ100は、シャフト3に連結されたWGバルブの開度を制御する。
 アクチュエータ100は、例えば、EGR(Exhaust Gas Recirculation)アクチュエータであってもよい。
 アクチュエータ100がEGRアクチュエータである場合、シャフト3と連結される先端対象物は、例えば、EGRバルブである。EGRバルブは開閉してエンジンの排気ガス通路を流れる排気ガスの循環量を調整する弁である。アクチュエータ100は、シャフト3に連結されたEGRバルブの開度を制御する。
 以上のように、実施の形態1によれば、アクチュエータ100は、端部に、径方向に突起したキー部21aを有する抜け止め部21が設けられ、内周面に雌ネジが設けられている円筒形状の雌ネジ部2aと、雌ネジ部2aの外周において雌ネジ部2aと同軸上に配置され、キー部21aと係合する係合部22が設けられ、当該係合部22にて雌ネジ部2aと締結されている円筒形状のマグネット部2bとを有し、回転運動するロータ2と、雌ネジ部2aに設けられた雌ネジと噛み合う雄ネジが設けられ、ロータ2が回転運動することによりロータ2の軸方向に直動するシャフト3を備え、雌ネジ部2aの外周面とマグネット部2bの内周面との間には隙間が設けられているように構成されている。そのため、アクチュエータ100は、シャフト3とロータ2とが片当たりすることによるロータ2の摩耗を抑制することができる。その結果、アクチュエータ100において、ロータ2の耐久性が向上する。
 また、アクチュエータ100は、雌ネジ部2aの外周は樽形状を有し、マグネット部2bの内周は、雌ネジ部2aの外周とは対になる逆樽形状を有するように構成されている。
 隙間2cが偏荷重を吸収した際の、雌ネジ部2aとマグネット部2bとの接触面における面圧力が小さくなるため、アクチュエータ100は、ロータ2の摩耗をより抑制することができる。
 また、アクチュエータ100において、雌ネジ部2aは、抜け止め部21の熱かしめによりマグネット部2bと締結されている。
 アクチュエータ100は、雌ネジ部2aとマグネット部2bとの締結に追加部品を必要としない。その結果、アクチュエータ100は、部品点数を削減することができる。
 また、アクチュエータ100において、キー部21aおよび係合部22は、それぞれ複数設けられるように構成してもよい。
 これにより、アクチュエータ100において、例えば、マグネット部2bの内周を楕円形状とした場合に、作業者は、当該楕円形状の回転方向の位置を自由に決めることができる。
 また、アクチュエータ100において、キー部21aおよび係合部22は、それぞれギア形状を有するように構成してもよい。
 これにより、アクチュエータ100において、例えば、マグネット部2bの内周を楕円形状とした場合に、作業者は、当該楕円形状の回転方向の位置を自由に決めることができる。
 なお、本開示は、実施の形態の任意の構成要素の変形、または実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
 本開示に係るアクチュエータは、シャフト3とロータ2とが片当たりすることによるロータ2の摩耗を抑制するようにしたので、VGアクチュエータ等の車載用のアクチュエータに用いるのに適している。
 100 アクチュエータ、2,401 ロータ 2a 雌ネジ部、2b マグネット部、2c 隙間、20 マグネット、21 抜け止め部、21a キー部、22 係合部、3 シャフト、4 ステータ、41 コア、42 ボビン、43 コイル、5 モータハウジング、6 軸受、7 コネクタ、8 ボス、9 ブッシュ、10 ラバー、11 カバー、101 直動アクチュエータ。

Claims (9)

  1.  端部に、径方向に突起したキー部を有する抜け止め部が設けられ、内周面に雌ネジが設けられている円筒形状の雌ネジ部と、前記雌ネジ部の外周において前記雌ネジ部と同軸上に配置され、前記キー部と係合する係合部が設けられ、当該係合部にて前記雌ネジ部と締結されている円筒形状のマグネット部とを有し、回転運動するロータと、
     前記雌ネジ部に設けられた雌ネジと噛み合う雄ネジが設けられ、前記ロータが回転運動することにより前記ロータの軸方向に直動するシャフトを備え、
     前記雌ネジ部の外周面と前記マグネット部の内周面との間には隙間が設けられている
     ことを特徴とするアクチュエータ。
  2.  前記マグネット部の内周は楕円形状を有する
     ことを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ。
  3.  前記雌ネジ部の外周は樽形状を有し、
     前記マグネット部の内周は、前記雌ネジ部の外周とは対になる逆樽形状を有する
     ことを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ。
  4.  前記雌ネジ部は、前記抜け止め部の熱かしめにより前記マグネット部と締結されている
     ことを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ。
  5.  前記キー部および前記係合部は、それぞれ複数設けられる
     ことを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ。
  6.  前記キー部および前記係合部は、それぞれギア形状を有する
     ことを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ。
  7.  ターボのベーンの開度を制御するVGアクチュエータである
     ことを特徴とする請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載のアクチュエータ。
  8.  WGバルブの開度を制御するWGアクチュエータである
     ことを特徴とする請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載のアクチュエータ。
  9.  EGRバルブの開度を制御するEGRアクチュエータである
     ことを特徴とする請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載のアクチュエータ。
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