WO2023248319A1 - アクチュエータ - Google Patents
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Definitions
- the rotor is often made of a resin material and the shaft is made of a metal material.
- the female thread made of resin is worn out by the male thread made of metal.
- FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of actuator 101 according to Embodiment 1.
- FIG. 2 is an enlarged perspective view of the main part of FIG. 1, showing the state when an external force is applied to the shaft 40 in the retracting direction.
- FIG. 3 is an enlarged perspective view of the main part of FIG. 1, showing the state when an external force is applied to the shaft 40 in the pushing direction.
- the actuator 101 shown in FIG. 1 is, for example, an in-vehicle actuator mounted on a vehicle.
- This actuator 101 is a so-called direct-acting actuator that converts the rotation of the motor 20 into axial movement of the shaft 40. That is, the actuator 101 rotates the motor 20 to reciprocate the shaft 40 in its axial direction.
- the rotor 22 is provided inside the stator 21.
- the rotor 22 is rotatably supported by the housing 10 via a bearing 23. Further, the rotor 22 is rotatably supported by a boss 30, which will be described later, via a bearing 24.
- the rotor 22 includes, for example, a rotor shaft 22a, a magnet 22c, and the like.
- the rotor shaft 22a is made of, for example, a resin material.
- a center hole is formed in the rotor shaft 22a. This center hole is located at the center of the motor 20 and opens toward the boss. Furthermore, a female thread 22b is formed on the inner peripheral surface of the center hole.
- the magnet 22c is arranged outside the rotor shaft 22a. This magnet 22c is formed in a substantially cylindrical shape and corresponds to the stator 21 in the radial direction.
- the shaft 40 is inserted into the center hole of the rotor shaft 22a and is supported through the tip of the boss 30.
- a male thread 41 is formed on the outer circumferential surface of the shaft 40 on the base end side. This male thread 41 can be coupled to the female thread 22b of the rotor shaft 22a. Further, the axially intermediate portion of the shaft 40 is supported by the boss 30 so as to be able to reciprocate in the axial direction while being restricted from rotating.
- a male thread 42 is formed on the outer peripheral surface of the distal end side of the shaft 40. This male thread 42 will be described later.
- the shaft 40 is made of a metal material such as stainless steel, for example. That is, the material of the female thread 22b is softer than the material of the male thread 41.
- the shaft 40 moves in the axial direction so as to be pushed out from the inside of the rotor 22. Furthermore, when the rotor 22 rotates in the other direction (eg, reverse rotation), the shaft 40 moves in the axial direction so as to be drawn into the rotor 22.
- the distal end side of the shaft 40 passes through the cylindrical member 51 and the connecting member 52.
- the cylindrical member 51 and the connecting member 52 are fixed to a male thread 42 formed on the distal end side of the shaft 40.
- the cylindrical member 51 is formed into a cylindrical shape.
- the inner diameter of the cylindrical member 51 is larger than the outer diameter on the tip side of the boss 30.
- the cylindrical member 51 has a nut member 51a. This nut member 51a is provided at the tip of the cylindrical member 51.
- the shaft 40 passes through the cylindrical member 51, so that the male thread 42 can be coupled to the nut member 51a.
- the connecting member 52 is connected to the waste gate valve via a plurality of link members (not shown). This connecting member 52 can come into contact with the tip of the nut member 51a. Further, the connecting member 52 has a through hole 52a. The shaft 40 passing through the nut member 51a is inserted into the through hole 52a. At this time, the connecting member 52 is fixed to the shaft 40 by coupling the nut member 53 from the distal end side of the male thread 42 of the shaft 40 passing through the through hole 52a.
- cylindrical member 51 and the connecting member 52 are supported so as to be movable in the axial direction of the shaft 40, and rotation about the center of the shaft 40 is restricted.
- the wastegate valve operates, for example, in the valve opening direction. Furthermore, when the shaft 40 moves in the axial direction so as to be drawn into the rotor 22, for example, the cylindrical member 51 and the connecting member 52 move in the axial direction together with the shaft 40. As a result, the wastegate valve operates, for example, in the valve closing direction.
- the holder 71 is provided at the tip of the rotor shaft 22a.
- This holder 71 is formed in an annular shape. For this reason, the holder 71 is provided so as to surround the male thread 41 of the shaft 40.
- At least one lever 72 is provided on the inner peripheral surface of the holder 71.
- This lever 72 is rotatably supported by the holder 71.
- the base end of the lever 72 is rotatably supported by the holder 71.
- the distal end of the holder 71 rotates about its base end as the center of rotation. Further, when the rotor 22 rotates, the holder 71 and the lever 72 rotate together with the rotor 22 with the shaft 40 as the rotation center.
- FIGS. 1 to 3 show an example including two levers 72.
- the lever 72 is made of a metal material such as stainless steel, for example. That is, the material of the male thread 41 and the material of the lever 72 are the same material, and the hardness of the male thread 41 and the lever 72 are the same.
- the actuator 101 when an external force acts on the shaft 40 in the retracting direction, the actuator 101 includes the holder 71 and lever 72, thereby making it possible to suppress wear of the female thread 22b of the rotor shaft 22a. This point will be explained using FIGS. 2 and 3.
- the direction of rotation of the rotor 22 is indicated by an arrow "R”
- the direction of action of the external force acting on the shaft 40 is indicated by an arrow "F”.
- the external force acting on the shaft 40 is, for example, generated when the actuator 101 is connected to a wastegate valve.
- the actuator 101 includes the rotor 22 which is rotatably supported inside the stator 21 and has the female thread 22b formed on the inner peripheral surface of the center hole, and the male thread 41 that engages with the female thread 22b on the outer peripheral surface.
- a shaft 40 is formed and reciprocated in the axial direction as the rotor 22 rotates; a holder 71 provided on the rotor 22; a base end rotatably supported by the holder 71;
- a lever 72 that engages with the lever 72 is provided.
- the holder 71 restricts the rotation of the lever 72 in the retracting direction of the shaft 40. Therefore, the actuator 101 can suppress wear of the female thread 22b of the rotor 22 even if an external force acts on the shaft 40.
- the direction in which the holder 71 restricts the movement of the lever 72 is the same direction as the direction in which the external force acts on the shaft 40 from the axial direction. Therefore, in the actuator 101, the holder 71 can appropriately restrict the rotation of the lever 72 against the external force acting on the shaft 40.
- the material of the female thread 22b is softer than the material of the male thread 41. Therefore, in the actuator 101, the material of the rotor 22 can be made of a conventionally used resin material. Wear can be suppressed.
- the material of the male screw 41 and the material of the lever 72 are the same material. Therefore, the actuator 101 can further suppress wear of the female thread 22b.
- FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of actuator 101 according to the first embodiment.
- FIG. 5 is an enlarged perspective view of the main part of FIG. 4, showing the state when an external force is applied to the shaft 40 in the retracting direction.
- FIG. 6 is an enlarged perspective view of the main part of FIG. 4, showing the state when an external force is applied to the shaft 40 in the pushing direction. Note that components having the same functions as those described in Embodiment 1 described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
- the actuator 102 includes a holder 81 and a lever 82 in place of the holder 71 and lever 72 of the actuator 101 according to the first embodiment.
- the holder 81 is provided at the tip of the rotor shaft 22a.
- This holder 81 is formed in an annular shape. For this reason, the holder 81 is provided so as to surround the male thread 41 of the shaft 40.
- the tip of the lever 82 can engage with the male thread 41 of the shaft 40.
- the holder 81 restricts the rotation of the lever 82 in the pushing direction.
- the male thread 41 of the shaft 40 meshes with both the female thread 22b of the rotor shaft 22a and the tip of the lever 82.
- the actuator 102 when an external force acts on the shaft 40 in the extrusion direction, the actuator 102 includes the holder 81 and the lever 82, thereby making it possible to suppress wear of the female thread 22b of the rotor shaft 22a. This point will be explained using FIGS. 5 and 6.
- the actuator 102 includes a rotor 22 that is rotatably supported inside the stator 21 and has a female thread 22b formed on the inner peripheral surface of the center hole, and a male thread 41 that engages with the female thread 22b on the outer peripheral surface.
- a shaft 40 is formed and reciprocated in the axial direction as the rotor 22 rotates; a holder 81 provided on the rotor 22; a base end rotatably supported by the holder 81; When the tip of the lever 82 engages with the male thread 41, the holder 81 restricts the rotation of the lever 82 in the extrusion direction of the shaft 40. Therefore, the actuator 101 can suppress wear of the female thread 22b of the rotor 22 even if an external force acts on the shaft 40.
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Abstract
アクチュエータ（１０１）は、ステータ（２１）の内側において回転可能に支持され、中心孔の内周面に雌ねじ（２２ｂ）が形成されるロータ（２２）と、外周面に雌ねじ（２２ｂ）と噛み合う雄ねじ（４１）が形成され、ロータ（２２）の回転に伴って、軸方向に往復移動するシャフト（４０）と、ロータ（２２）に設けられるホルダ（７１）と、基端がホルダ（７１）に回転可能に支持され、先端がシャフト（４０）の雄ねじ（４１）に対して噛み合うレバー（７２）とを備え、ホルダ（７１）は、レバー（７２）の先端が雄ねじ（４１）と噛み合うと、レバー（７２）におけるシャフト（３０）の引き込み方向への回転を規制する。
Description
本開示は、アクチュエータに関する。
特許文献１には、ロータの回転をシャフトの軸方向移動に変換するアクチュエータが開示されている。特許文献１に開示されたアクチュエータは、ロータの回転をシャフトの軸方向移動に変換する構造として、ねじ構造を採用している。このねじ構造は、ロータの内周面に雌ねじを形成する一方、シャフトの外周面に雄ねじを形成し、それらのねじ同士を結合したものである。
アクチュエータにおいては、ロータを樹脂材で形成し、シャフトを金属材で形成する場合が多い。この場合、シャフトに外力が作用すると、樹脂製の雌ねじが、金属製の雄ねじによって、摩耗してしまう。
ロータにおいては、マグネットを一体的に備える必要があるため、そのマグネットを樹脂材を用いて保持している。このため、ロータの材質変更は、当該ロータの構造変更を伴うことになる。従って、ロータの雌ねじの摩耗を抑制する場合、当該ロータの材質を、樹脂材から他の材質に変更することは、得策ではないと考えられる。
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、シャフトに外力が作用しても、ロータの雌ねじの摩耗を抑制することができ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、ステータの内側において回転可能に支持され、中心孔の内周面に雌ねじが形成されるロータと、外周面に雌ねじと噛み合う雄ねじが形成され、ロータの回転に伴って、軸方向に往復移動するシャフトと、ロータに設けられるホルダと、基端がホルダに回転可能に支持され、先端がシャフトの雄ねじに対して噛み合うレバーとを備え、ホルダは、レバーの先端が雄ねじと噛み合うと、レバーにおけるシャフトの引き込み方向への回転、又は、レバーにおけるシャフトの押し出し方向への回転を規制するものである。
本開示によれば、シャフトに外力が作用しても、ロータの雌ねじの摩耗を抑制することができる。
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．
実施の形態１に係るアクチュエータ１０１について、図１から図３を用いて説明する図１は、実施の形態１に係るアクチュエータ１０１の縦断面図である。図２は、図１の要部拡大斜視図であって、シャフト４０に対して引き込み方向への外力が作用したときの様子を示す図である。図３は、図１の要部拡大斜視図であって、シャフト４０に対して押し出し方向への外力が作用したときの様子を示す図である。
実施の形態１に係るアクチュエータ１０１について、図１から図３を用いて説明する図１は、実施の形態１に係るアクチュエータ１０１の縦断面図である。図２は、図１の要部拡大斜視図であって、シャフト４０に対して引き込み方向への外力が作用したときの様子を示す図である。図３は、図１の要部拡大斜視図であって、シャフト４０に対して押し出し方向への外力が作用したときの様子を示す図である。
図１に示すように、アクチュエータ１０１は、ハウジング１０、モータ２０、ボス３０、シャフト４０、筒状部材５１、連結部材５２、及び、ホルダ７１、及び、レバー７２を備えている。
図１に示すアクチュエータ１０１は、例えば、車両に搭載される車載用アクチュエータである。このアクチュエータ１０１は、モータ２０の回転を、シャフト４０の軸方向移動に変換する、所謂、直動式のアクチュエータである。即ち、アクチュエータ１０１は、モータ２０を回転させることで、シャフト４０をその軸方向において往復移動させる。
例えば、アクチュエータ１０１を車載用アクチュエータとして用いる場合、シャフト４０の先端は、ターボチャージャ付きエンジンにおけるウェイストゲートバルブと機械的に接続される。アクチュエータ１０１は、シャフト４０を軸方向に往復移動させることで、ウェイストゲートバルブを開閉させることができる。
ハウジング１０は、コネクタ部１１を有している。コネクタ部１１は、外部電源と接続可能となっている。このため、コネクタ部１１には、外部電源から電力が供給される。また、ハウジング１０には、モータ２０が内蔵されている。このモータ２０は、コネクタ部１１と電気的に接続されており、当該コネクタ部１１から電力が供給されることで、駆動する。
モータ２０は、ステータ２１、ロータ２２、及び、軸受２３，２４を有している。
ステータ２１は、ハウジング１０の内側に固定されている。このステータ２１は、略円筒状に形成されている。このような、ステータ２１は、例えば、コイルが巻かれたボビン等から構成されている。
ロータ２２は、ステータ２１の内側に設けられている。ロータ２２は、軸受２３を介して、ハウジング１０に回転可能に支持されている。また、ロータ２２は、軸受２４を介して、後述するボス３０に回転可能に支持されている。このような、ロータ２２は、例えば、ロータシャフト２２ａ及びマグネット２２ｃ等から構成されている。
ロータシャフト２２ａは、例えば、樹脂材で形成されている。ロータシャフト２２ａには、中心孔が形成されている。この中心孔は、モータ２０の中心に位置しており、ボス側に向けて開口している。また、中心孔の内周面には、雌ねじ２２ｂが形成されている。マグネット２２ｃは、ロータシャフト２２ａの外側に配置されている。このマグネット２２ｃは、略円筒状に形成されており、ステータ２１と径方向において対応している。
ボス３０は、ハウジング１０に対して、ねじ６１等を用いて固定されている。ボス３０は、略円筒状に形成されている。ボス３０の先端側内周面には、シャフト４０が軸方向に移動可能に支持されている。このボス３０の先端側内周面には、シャフト４０の回転を規制する回転規制部（図示省略）が設けられている。
シャフト４０は、ロータシャフト２２ａの中心孔に挿入されると共に、ボス３０の先端に貫通支持されている。シャフト４０の基端側外周面には、雄ねじ４１が形成されている。この雄ねじ４１は、ロータシャフト２２ａの雌ねじ２２ｂと結合可能となっている。また、シャフト４０の軸方向中間部は、ボス３０において、回転が規制されつつ、軸方向に往復移動可能に支持されている。更に、シャフト４０の先端側外周面には、雄ねじ４２が形成されている。この雄ねじ４２については、後述する。
シャフト４０は、例えば、ステンレス材等の金属材で形成されている。即ち、雌ねじ２２ｂの材質は、雄ねじ４１の材質よりも柔らかい材質となっている。
従って、シャフト４０は、ロータ２２が一方向に回転（例えば、正転）すると、ロータ２２の内部から押し出されるように、軸方向移動する。また、シャフト４０は、ロータ２２が他方向に回転（例えば、逆転）すると、ロータ２２の内部に引き込まれるように、軸方向移動する。
そして、シャフト４０の先端側は、筒状部材５１及び連結部材５２を貫通している。筒状部材５１及び連結部材５２は、シャフト４０の先端側に形成される雄ねじ４２に対して固定されている。
筒状部材５１は、筒状に形成されている。筒状部材５１の内径は、ボス３０における先端側の外径よりも大きな径となっている。また、筒状部材５１は、ナット部材５１ａを有している。このナット部材５１ａは、筒状部材５１の先端に設けられている。シャフト４０は、筒状部材５１を貫通することで、雄ねじ４２がナット部材５１ａと結合可能となっている。
連結部材５２は、複数のリンク部材（図示省略）等を介して、上記ウェイストゲートバルブに接続されている。この連結部材５２は、ナット部材５１ａの先端に当接可能となっている。また、連結部材５２は、貫通孔５２ａを有している。この貫通孔５２ａには、ナット部材５１ａを貫通したシャフト４０が、挿入されている。このとき、連結部材５２は、貫通孔５２ａを貫通したシャフト４０の雄ねじ４２に対して、ナット部材５３をその雄ねじ４２の先端側から結合することで、シャフト４０に固定されている。
なお、筒状部材５１及び連結部材５２は、シャフト４０の軸方向に移動可能に支持されると共に、シャフト４０の中心を回転中心とした回転が規制されている。
従って、シャフト４０が、ロータ２２の内部から押し出されるように、軸方向移動すると、例えば、筒状部材５１及び連結部材５２は、そのシャフト４０と共に軸方向に移動する。この結果、ウェイストゲートバルブは、例えば、開弁方向に動作する。また、シャフト４０が、ロータ２２の内部に引き込まれるように、軸方向移動すると、例えば、筒状部材５１及び連結部材５２は、そのシャフト４０と共に軸方向移動する。この結果、ウェイストゲートバルブは、例えば、閉弁方向に動作する。
ここで、図１から図３に示すように、ホルダ７１は、ロータシャフト２２ａの先端に設けられている。このホルダ７１は、環状に形成されている。このため、ホルダ７１は、シャフト４０の雄ねじ４１を囲うように設けられている。
レバー７２は、ホルダ７１の内周面に対して、少なくとも１つ設けられている。このレバー７２は、ホルダ７１に対して回転可能に支持されている。具体的には、レバー７２の基端は、ホルダ７１に対して回転可能に支持されている。ホルダ７１の先端は、その基端を回転中心として、回転する。また、ホルダ７１及びレバー７２は、ロータ２２が回転すると、当該ロータ２２と共に、シャフト４０を回転中心として回転する。なお、図１から図３は、レバー７２を２つ備えた例を示している。
レバー７２の先端は、シャフト４０の雄ねじ４１に対して噛み合い可能となっている。これに対して、ホルダ７１は、レバー７２の先端が雄ねじ４１と噛み合ったときに、当該レバー７２の引き込み方向への回転を規制する。このとき、シャフト４０の雄ねじ４１は、ロータシャフト２２ａの雌ねじ２２ｂと、レバー７２の先端との双方と、互いに噛み合うことになる。
レバー７２は、例えば、ステンレス材等の金属材で形成されている。即ち、雄ねじ４１の材質とレバー７２の材質とは、同じ材質であり、雄ねじ４１の硬さとレバー７２の硬さは、同じ硬さである。
ここで、シャフト４０に対して、引き込み方向への外力が作用する場合、アクチュエータ１０１は、上記ホルダ７１及びレバー７２を備えることで、ロータシャフト２２ａの雌ねじ２２ｂの摩耗を抑制可能となる。この点について、図２及び図３を用いて説明する。
なお、図２及び図３においては、ロータ２２の回転方向を矢印「Ｒ」で示し、シャフト４０に作用する外力の作用方向を矢印「Ｆ」で示す。シャフト４０に作用する外力は、例えば、アクチュエータ１０１がウェイストゲートバルブに接続されることで発生するものである。
図２に示すように、ロータ２２の回転時おいて、シャフト４０に対して、引き込み方向への外力が作用する場合、レバー７２の先端は、引き込み方向への外力が作用するシャフト４０の雄ねじ４１に押圧される。このため、レバー７２は、ホルダ７１に接触した後、当該ホルダ７１に押さえ付けられ、回転が規制される。即ち、ホルダ７１は、レバー７２に対してストッパとして機能する。この結果、レバー７２の先端は、シャフト４０の雄ねじ４１に対して、雌ねじとしては作用し、摺動抵抗を増加させる。これに対して、ロータシャフト２２ａの雌ねじ２２ｂは、レバー７２を備えていない場合と比べて、雄ねじ４１との間の摺動抵抗が減少され、摩耗が抑制される。
一方、ロータ２２の回転時おいて、シャフト４０に対して、引き込み方向への外力が作用しない場合、レバー７２の先端は、シャフト４０の雄ねじ４１に押圧されることは無い。即ち、ホルダ７１は、レバー７２に対してストッパとして機能しない。この結果、ロータシャフト２２ａの雌ねじ２２ｂにおける雄ねじ４１との間の摺動抵抗は、通常のまま変わらない。
また、図３に示すように、ロータ２２の回転時において、シャフト４０に対して、押し出し方向への外力が作用する場合、レバー７２の先端は、押し出し方向への外力が作用するシャフト４０の雄ねじ４１に押圧される。しかしながら、レバー７２は、ホルダ７１に接着すること無く、回転する。即ち、ホルダ７１は、レバー７２に対してストッパとして機能しない。このため、レバー７２の先端は、シャフト４０の雄ねじ４１に対して、雌ねじとして作用しない。この結果、ロータシャフト２２ａの雌ねじ２２ｂにおける雄ねじ４１との間の摺動抵抗は、通常のまま変わらない。
一方、ロータ２２の回転時おいて、シャフト４０に対して、押し出し方向への外力が作用しない場合、レバー７２の先端は、シャフト４０の雄ねじ４１に押圧されることは無い。即ち、ホルダ７１は、レバー７２に対してストッパとして機能しない。この結果、ロータシャフト２２ａの雌ねじ２２ｂにおける雄ねじ４１との間の摺動抵抗は、通常のまま変わらない。
以上、実施の形態１に係るアクチュエータ１０１は、ステータ２１の内側において回転可能に支持され、中心孔の内周面に雌ねじ２２ｂが形成されるロータ２２と、外周面に雌ねじ２２ｂと噛み合う雄ねじ４１が形成され、ロータ２２の回転に伴って、軸方向に往復移動するシャフト４０と、ロータ２２に設けられるホルダ７１と、基端がホルダ７１に回転可能に支持され、先端がシャフト４０の雄ねじ４１に対して噛み合うレバー７２とを備える。ホルダ７１は、レバー７２の先端が雄ねじ４１と噛み合うと、レバー７２におけるシャフト４０の引き込み方向への回転を規制する。このため、アクチュエータ１０１は、シャフト４０に外力が作用しても、ロータ２２の雌ねじ２２ｂの摩耗を抑制することができる。
アクチュエータ１０１においては、ホルダ７１がレバー７２の動きを規制する方向は、シャフト４０に対して軸方向から作用する外力の作用方向と同じ方向である。このため、アクチュエータ１０１においては、ホルダ７１は、シャフト４０作用する外力に対して、レバー７２の回転を適切に規制することができる。
アクチュエータ１０１においては、雌ねじ２２ｂの材質は、雄ねじ４１の材質よりも柔らかい材質である。このため、アクチュエータ１０１は、ロータ２２の材質を従来から使用されている樹脂材にすることができるため、ロータ２２の材質を樹脂材から他の材料に変更することなく、ロータ２２の雌ねじ２２ｂの摩耗を抑制することができる。
アクチュエータ１０１においては、雄ねじ４１の材質とレバー７２の材質とは、同じ材質である。このため、アクチュエータ１０１は、雌ねじ２２ｂの摩耗を更に抑制することができる。
実施の形態２．
実施の形態２に係るアクチュエータ１０２について、図４から図６を用いて説明する。図４は、実施の形態１に係るアクチュエータ１０１の縦断面図である。図５は、図４の要部拡大斜視図であって、シャフト４０に対して引き込み方向への外力が作用したときの様子を示す図である。図６は、図４の要部拡大斜視図であって、シャフト４０に対して押し出し方向への外力が作用したときの様子を示す図である。なお、上述した実施の形態１で説明した構成と同様の機能を有する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態２に係るアクチュエータ１０２について、図４から図６を用いて説明する。図４は、実施の形態１に係るアクチュエータ１０１の縦断面図である。図５は、図４の要部拡大斜視図であって、シャフト４０に対して引き込み方向への外力が作用したときの様子を示す図である。図６は、図４の要部拡大斜視図であって、シャフト４０に対して押し出し方向への外力が作用したときの様子を示す図である。なお、上述した実施の形態１で説明した構成と同様の機能を有する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図４に示すように、実施の形態２に係るアクチュエータ１０２は、実施の形態１に係るアクチュエータ１０１のホルダ７１及びレバー７２に替えて、ホルダ８１及びレバー８２を備えている。
図４から図６に示すように、ホルダ８１は、ロータシャフト２２ａの先端に設けられている。このホルダ８１は、環状に形成されている。このため、ホルダ８１は、シャフト４０の雄ねじ４１を囲うように設けられている。
レバー８２は、ホルダ８１の内周面に対して、少なくとも１つ設けられている。このレバー８２は、ホルダ７１に対して回転可能に支持されている。具体的には、レバー８２の基端は、ホルダ８１に対して回転可能に支持されている。ホルダ８１の先端は、その基端を回転中心として、回転する。また、ホルダ８１及びレバー８２は、ロータ２２が回転すると、当該ロータ２２と共に、シャフト４０を回転中心として回転する。なお、図４から図６は、レバー８２を２つ備えた例を示している。
レバー８２の先端は、シャフト４０の雄ねじ４１に対して噛み合い可能となっている。これに対して、ホルダ８１は、レバー７２の先端が雄ねじ４１と噛み合ったときに、当該レバー８２の押し出し方向への回転を規制する。このとき、シャフト４０の雄ねじ４１は、ロータシャフト２２ａの雌ねじ２２ｂと、レバー８２の先端との双方と、互いに噛み合うことになる。
ここで、シャフト４０に対して、押し出し方向への外力が作用する場合、アクチュエータ１０２は、上記ホルダ８１及びレバー８２を備えることで、ロータシャフト２２ａの雌ねじ２２ｂの摩耗を抑制可能とする。この点について、図５及び図６を用いて説明する。
なお、図５及び図６においては、ロータ２２の回転方向を矢印「Ｒ」で示し、シャフト４０に作用する外力の作用方向を矢印「Ｆ」で示す。シャフト４０に作用する外力は、例えば、アクチュエータ１０２がウェイストゲートバルブに接続されることで発生するものである。
また、図５に示すように、ロータ２２の回転時において、シャフト４０に対して、引き込み方向への外力が作用する場合、レバー８２の先端は、引き込み方向への外力が作用するシャフト４０の雄ねじ４１に押圧される。しかしながら、レバー８２は、ホルダ８１に接着すること無く、回転する。即ち、ホルダ８１は、レバー８２に対してストッパとして機能しない。このため、レバー８２の先端は、シャフト４０の雄ねじ４１に対して、雌ねじとして作用しない。この結果、ロータシャフト２２ａの雌ねじ２２ｂにおける雄ねじ４１との間の摺動抵抗は、通常のまま変わらない。
一方、ロータ２２の回転時おいて、シャフト４０に対して、引き込み方向への外力が作用しない場合、レバー８２の先端は、シャフト４０の雄ねじ４１に押圧されることは無い。即ち、ホルダ８１は、レバー８２に対してストッパとして機能しない。この結果、ロータシャフト２２ａの雌ねじ２２ｂにおける雄ねじ４１との間の摺動抵抗は、通常のまま変わらない。
図６に示すように、ロータ２２の回転時おいて、シャフト４０に対して、押し出し方向への外力が作用する場合、レバー８２の先端は、押し出し方向への外力が作用するシャフト４０の雄ねじ４１に押圧される。このため、レバー８２は、ホルダ８１に接触した後、当該ホルダ８１に押さえ付けられ、回転が規制される。即ち、ホルダ８１は、レバー８２に対してストッパとして機能する。この結果、レバー８２の先端は、シャフト４０の雄ねじ４１に対して、雌ねじとしては作用し、摺動抵抗を増加させる。これに対して、ロータシャフト２２ａの雌ねじ２２ｂは、レバー８２を備えていない場合と比べて、雄ねじ４１との間の摺動抵抗が減少され、摩耗が抑制される。
一方、ロータ２２の回転時おいて、シャフト４０に対して、押し出し方向への外力が作用しない場合、レバー８２の先端は、シャフト４０の雄ねじ４１に押圧されることは無い。即ち、ホルダ８１は、レバー８２に対してストッパとして機能しない。この結果、ロータシャフト２２ａの雌ねじ２２ｂにおける雄ねじ４１との間の摺動抵抗は、通常のまま変わらない。
以上、実施の形態２に係るアクチュエータ１０２は、ステータ２１の内側において回転可能に支持され、中心孔の内周面に雌ねじ２２ｂが形成されるロータ２２と、外周面に雌ねじ２２ｂと噛み合う雄ねじ４１が形成され、ロータ２２の回転に伴って、軸方向に往復移動するシャフト４０と、ロータ２２に設けられるホルダ８１と、基端がホルダ８１に回転可能に支持され、先端がシャフト４０の雄ねじ４１に対して噛み合うレバー８２とを備え、ホルダ８１は、レバー８２の先端が雄ねじ４１と噛み合うと、レバー８２におけるシャフト４０の押し出し方向への回転を規制する。このため、アクチュエータ１０１は、シャフト４０に外力が作用しても、ロータ２２の雌ねじ２２ｂの摩耗を抑制することができる。
なお、本開示はその開示の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において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、レバーの引き込み方向への回転又は押し出し方向への回転を規制するホルダを備えることで、ロータの雌ねじの摩耗を抑制することができ、アクチュエータ等に用いるのに適している。
１０ ハウジング、１１ コネクタ部、２０ モータ、２１ ステータ、２２ ロータ、２２ａ ロータシャフト、２２ｂ 雌ねじ、２２ｃ マグネット、２３，２４ 軸受、３０ ボス、４０ シャフト、４１ 雄ねじ、４２ 雄ねじ、５１ 筒状部材、５１ａ ナット部材、５２ 連結部材、５２ａ 貫通孔、５３ ナット部材、６１ ねじ、７１，８１ ホルダ、７２，８２ レバー、１０１，１０２ アクチュエータ。
Claims (4)
- ステータの内側において回転可能に支持され、中心孔の内周面に雌ねじが形成されるロータと、
外周面に前記雌ねじと噛み合う雄ねじが形成され、前記ロータの回転に伴って、軸方向に往復移動するシャフトと、
前記ロータに設けられるホルダと、
基端が前記ホルダに回転可能に支持され、先端が前記シャフトの雄ねじに対して噛み合うレバーとを備え、
前記ホルダは、
前記レバーの先端が前記雄ねじと噛み合うと、前記レバーにおける前記シャフトの引き込み方向への回転、又は、前記レバーにおける前記シャフトの押し出し方向への回転を規制する
ことを特徴とするアクチュエータ。 - 前記ホルダが前記レバーの動きを規制する方向は、前記シャフトに対して軸方向から作用する外力の作用方向と同じ方向である
ことを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。 - 前記雌ねじの材質は、前記雄ねじの材質よりも柔らかい材質である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアクチュエータ。 - 前記雄ねじの材質と前記レバーの材質とは、同じ材質である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアクチュエータ。
Priority Applications (2)
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| PCT/JP2022/024623 WO2023248319A1 (ja) | 2022-06-21 | 2022-06-21 | アクチュエータ |
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|---|---|
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ID=89379575
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/024623 WO2023248319A1 (ja) | 2022-06-21 | 2022-06-21 | アクチュエータ |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2005083474A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Ntn Corp | 電動リニアアクチュエータ |
| JP2014031818A (ja) * | 2012-08-02 | 2014-02-20 | Aisin Seiki Co Ltd | 双方向直動機構 |
| WO2018060173A1 (de) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg | Spindeleinheit |
| JP2019058032A (ja) * | 2017-09-22 | 2019-04-11 | Ntn株式会社 | 電動アクチュエータ |
-
2022
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- 2022-06-21 WO PCT/JP2022/024623 patent/WO2023248319A1/ja unknown
Patent Citations (4)
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| JPWO2023248319A1 (ja) | 2023-12-28 |
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