(57)【要約】【課題】アクチュエータの取付位置や使用条件が変更され、軸受部と軸との摺動部を被覆するブーツを設けることが必要になった場合でも、従来の構成部品に関する設計変更が不要であるアクチュエータを提供する。【解決手段】本発明のアクチュエータ１は、軸２を保持して軸方向で摺動させる軸受部３を有するアクチュエータであって、軸受部３に取り付けられるブラケット４と、軸２と軸受部３との摺動部を被覆するブーツ５と、ブラケット４を軸受部３に取り付けるための締結部材４１及び４２によってブラケット４に取り付けられ、軸受部３との間でブーツ５の軸方向における一端部を挟持する挟持部材６とを有するという構成を採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸を保持して軸方向で摺動させる軸受部を有するアクチュエータであって、
前記軸受部に取り付けられるブラケットと、
前記軸と前記軸受部との摺動部を被覆するブーツと、
前記ブラケットを前記軸受部に取り付けるための締結部材によって前記ブラケットに取り付けられ、前記軸受部との間で前記ブーツの前記軸方向における一端部を挟持する挟持部材とを有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記軸は、前記ブーツの前記軸方向における他端部に貫通して嵌合していることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記軸は、前記他端部を前記軸方向で係止するための係止部を有することを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記一端部は、前記軸周りで全周に亘り前記軸受部と前記挟持部材とにより挟持されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸を保持して軸方向で摺動させる軸受部を有するアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両等に設けられる駆動部として、軸を保持して軸方向で摺動させる軸受部を有するアクチュエータが用いられている。
このようなアクチュエータは、車両等に設けられている他の機器を作動させるためのものであり、例えばエンジンに空気を過給するターボチャージャのウェイストゲートバルブや、可変容量型ターボチャージャの可変ノズル等を作動させるために設けられている。アクチュエータの種類としては、空気やエンジンから排出される排気ガスの圧力を利用する空圧式、油圧式及び電動式等が存在する。
【０００３】
軸受部は軸を軸方向で摺動自在に保持しており、軸受部と軸との摺動部には僅かな隙間が存在する。この隙間から水や塵埃が軸受部の内部に進入した場合は、軸受部の内部に設けられている部品（例えば空圧・油圧式アクチュエータであれば、ダイヤフラム等）が腐食する虞がある。さらに、車両が寒冷地で使用される場合は、軸受部の内部に進入した水が凍結し、アクチュエータが作動できなくなる虞もある。そのため、水や塵埃に曝されない位置にアクチュエータを設置することや、上記摺動部を被覆するブーツ等をアクチュエータに設けることが必要となる。
ここで、特許文献１には、上記摺動部を被覆するブーツを有するアクチュエータが開示されている。
特許文献１に開示されているアクチュエータの軸受部は、ブーツの軸方向における一端部を係止して保持するための係止部を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２７６２８号公報（第８頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述の通り、水や塵埃に曝されない位置にアクチュエータを設置することが可能であれば上記摺動部にブーツを設ける必要は無く、コスト等の理由からブーツを保持するための係止部等を有しないアクチュエータが使用される。
しかし、車両側の設計変更等によりアクチュエータの取付位置や使用条件が変更されることがあり、その場合には従来型のアクチュエータにブーツを設ける必要がある。そして、アクチュエータの軸受部にはブーツの軸方向における一端部を保持する部品を設ける必要があることから、アクチュエータにおける従来の構成部品に設計変更が生じ、手間やコストが上昇してしまうという課題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、アクチュエータの取付位置や使用条件が変更され、軸受部と軸との摺動部を被覆するブーツを設けることが必要になった場合でも、従来の構成部品に関する設計変更が不要であるアクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明のアクチュエータは、軸を保持して軸方向で摺動させる軸受部を有するアクチュエータであって、軸受部に取り付けられるブラケットと、軸と軸受部との摺動部を被覆するブーツと、ブラケットを軸受部に取り付けるための締結部材によってブラケットに取り付けられ、軸受部との間でブーツの軸方向における一端部を挟持する挟持部材とを有するという構成を採用する。
このような構成を採用する本発明では、挟持部材は、ブラケットを軸受部に取り付けるための締結部材によってブラケットに取り付けられる。また、本発明では、ブラケットに取り付けられた挟持部材と軸受部とで、ブーツの軸方向における一端部を挟持することで、上記一端部が軸受部に保持される。
【０００８】
また、本発明のアクチュエータは、軸が、ブーツの軸方向における他端部に貫通して嵌合しているという構成を採用する。
このような構成を採用する本発明では、軸の外周面は全周に亘り上記他端部と密着している。
【０００９】
また、本発明のアクチュエータは、軸が、ブーツの軸方向における他端部を軸方向で係止するための係止部を有するという構成を採用する。
このような構成を採用する本発明では、上記他端部は、軸方向での軸の変位に追従して変位する。
【００１０】
また、本発明のアクチュエータは、ブーツの軸方向における一端部が、軸周りで全周に亘り軸受部と挟持部材とにより挟持されているという構成を採用する。
このような構成を採用する本発明では、上記一端部は、軸周りで全周に亘り軸受部に密着している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
本発明によれば、アクチュエータの取付位置や使用条件が変更され、軸受部と軸との摺動部を被覆するブーツを設けることが必要になった場合でも、アクチュエータにおける従来の構成部品に関する設計を変更せずにブーツを設けることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係るアクチュエータ１の構成を示す概略図である。
【図２】図１（ｂ）のＡ−Ａ線視断面図である。
【図３】第１の実施形態におけるプレート６の概略図である。
【図４】第２の実施形態に係るアクチュエータ１Ａの構成を示す正面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線視断面図である。
【図６】第２の実施形態におけるプレート６Ａの概略図である。
【図７】第１の実施形態におけるブーツ５の第１の変形例を示す概略図である。
【図８】第１の実施形態におけるブーツ５の第２の変形例を示す概略図である。
【図９】第２の実施形態におけるロッド２Ａ及びブーツ５の変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
本実施形態に係るアクチュエータ１の構成を、図１から図３を参照して説明する。
図１は、第１の実施形態に係るアクチュエータ１の構成を示す概略図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。図２は、図１（ｂ）のＡ−Ａ線視断面図である。図３は、第１の実施形態におけるプレート６の概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【００１４】
アクチュエータ１は、不図示の車両等に設けられている様々な機器（図示せず）を作動させるために用いられる駆動部である。上記機器としては、ターボチャージャのウェイストゲートバルブや、可変容量型ターボチャージャの可変ノズル等が挙げられる。
また、アクチュエータ１は、空気又は不図示のエンジンから排出される排気ガスの圧力と大気圧との差を利用して作動する空圧式のアクチュエータである。このアクチュエータ１は、正圧式及び負圧式のいずれであってもよい。
【００１５】
図１に示すように、アクチュエータ１は、一方向で延在する軸部材であるロッド（軸）２と、ロッド２を軸方向で摺動自在に保持するカップ（軸受部）３と、カップ３を車両に設置するためのブラケット４と、ロッド２とカップ３との摺動部３１（図２参照）を被覆するブーツ５と、ロッド２の軸方向におけるブーツ５の端部５２（図２参照）をカップ３に保持するためのプレート（挟持部材）６とを有している。
【００１６】
ロッド２のカップ３と逆側の端部には雄ネジ部２１が形成されており、雄ネジ部２１にはロッド２を車両の他の機器に接続するためのターンバックル２２が螺合して接続されている。また、雄ネジ部２１には、ターンバックル２２の回り止めであるロックナット２３が螺合して締結されている。
【００１７】
カップ３は、有底の略円筒状を呈する第１円筒部材３ａ及び第２円筒部材３ｂが互いの底部内壁を対向させる向きで一体的に接続された構成となっている。第１円筒部材３ａは、ターンバックル２２側に位置し、第２円筒部材３ｂは、ターンバックル２２と逆側に位置しその径は第１円筒部材３ａの径よりも小さく形成されている。カップ３の内部には、弾性を有しロッド２の軸方向と直交する向きで不図示のダイヤフラムが設けられ、該ダイヤフラムによって区画された第１円筒部材３ａ側の第１空間（図示せず）と第２円筒部材３ｂ側の第２空間（図示せず）とが形成されている。また、カップ３の内部には、上記ダイヤフラムを所定の位置に保持ずるための不図示のバネ部材が設けられている。
上記ダイヤフラムには、ロッド２のターンバックル２２と逆側の端部が接続されており、ダイヤフラムの変位と共にロッド２も軸方向で変位する構成となっている。
【００１８】
第１円筒部材３ａには不図示の孔部が形成されており、第１円筒部材３ａ側の第１空間は上記孔部を介して外部に連通している。第１円筒部材３ａの底部には、ロッド２の軸受３２（図２参照）が設けられている。
第２円筒部材３ｂの底部には、配管接続部３３が設けられている。配管接続部３３は、第２円筒部材３ｂ側の第２空間に連通し、かつ、気体流動用の配管を介して正圧又は負圧を発生する不図示の圧力発生源に接続されている。
【００１９】
ブラケット４は、カップ３を車両内に設置されているターボチャージャに接続するために用いられ、板状の材料をプレス等により折り曲げて成形された部材である。ブラケット４は、複数の皿ネジ（締結部材）４１及び複数のナット（締結部材）４２により第１円筒部材３ａの底部外面に取り付けられている。
図２に示すように、皿ネジ４１は、第１円筒部材３ａの底部内側から外側に向けて突出して設けられており、ナット４２との間で第１円筒部材３ａの底部及びブラケット４を挟持することで、ブラケット４を第１円筒部材３ａに取り付けている。
【００２０】
ブーツ５は、ゴムや樹脂等で形成されロッド２の軸方向で伸縮自在の蛇腹状の部材であり、その内部にロッド２が貫通している。ブーツ５の軸方向での両端部は、その中腹部５１に比べ肉厚に形成されている。
ブーツ５のカップ３側の端部（一端部）５２は、第１円筒部材３ａの底部及びブラケット４とプレート６とにより挟持されてブラケット４に接触して保持されている。
ブーツ５のターンバックル２２側の端部（他端部）５３には、ロッド２が軸方向で貫通して嵌合している。そのため、ロッド２の外周面は全周に亘り端部５３と密着している。
【００２１】
図３に示すように、プレート６は、略矩形を呈する板状の材料をプレス等により折り曲げて成形された部材であり、第１板部６１及び第２板部６２が段部６３により接続された構成となっている。
第１板部６１には、皿ネジ４１の雄ネジ部が貫通できる孔部６４が形成されている。第２板部６２には、略半円状の凹部６５が形成されており、凹部６５の径はブーツ５における中腹部５１の外径よりも大きく形成されている。プレート６の厚さ方向における段部６３の高さは、ブーツ５における端部５２の軸方向に関する高さよりも若干低く形成されている。
【００２２】
図１に示すように、一対の皿ネジ４１及びナット４２には、第１円筒部材３ａの底部及びブラケット４だけでなくプレート６の第１板部６１も挟持されており、この挟持によりプレート６はブラケット４に接触して取り付けられている。なお、第１板部６１の孔部６４（図３参照）には、皿ネジ４１の雄ネジ部が貫通している。
段部６３（図３参照）の高さは端部５２の高さよりも若干低く形成されているため、第１板部６１がブラケット４に接触して取り付けられることで、ブーツ５の端部５２は第１円筒部材３ａの底部及びブラケット４と第２板部６２とにより挟持され、端部５２はブラケット４に接触して保持されている。ここで、第２板部６２は全周に亘って端部５２を挟持できる構成とはなっていないのであるが、端部５２は肉厚に形成され一定の剛性を有しているため、全周に亘り略均一にブラケット４に密着している。
【００２３】
続いて、本実施形態に係るアクチュエータ１の動作を説明する。
【００２４】
圧力発生源が正圧又は負圧を発生すると、カップ３内に設けられたダイヤフラムが変位する。
本実施形態に係るアクチュエータ１が正圧型のアクチュエータである場合は、圧力発生源が正圧を発生することでカップ３内における第２空間の圧力は上昇する。カップ３内における第１空間は外部と連通しているため、上記ダイヤフラムは第１空間と第２空間との間の圧力差により第１円筒部材３ａ側に付勢され変位し、その変位に伴いロッド２もカップ３から突出する向きに摺動して変位する。
【００２５】
一方、本実施形態に係るアクチュエータ１が負圧型のアクチュエータである場合は、圧力発生源が負圧を発生することでカップ３内における第２空間の圧力は低下する。カップ３内における第１空間は外部と連通しているため、上記ダイヤフラムは第１空間と第２空間との間の圧力差により第２円筒部材３ｂ側に付勢され変位し、その変位に伴いロッド２もカップ３内に進入する向きに摺動して変位する。
【００２６】
ロッド２は、ターンバックル２２を介して車両の他の機器に接続されているため、ロッド２が変位することにより上記機器を作動させることができる。
【００２７】
ところで、アクチュエータ１が水や塵埃に曝される位置で設置されている場合は、ロッド２とカップ３との摺動部３１から水等が進入することで腐食等の不具合が発生するのであるが、本実施形態におけるアクチュエータ１は摺動部３１を被覆するブーツ５を有しているため、上記不具合が発生する可能性を大幅に低減することができる。
ブーツ５の端部５２は全周に亘り略均一にブラケット４に密着し、ロッド２の外周面は全周に亘りブーツ５の端部５３に密着しているため、摺動部３１を介して水や塵埃がカップ３内へ進入することをブーツ５が防ぐことができる。そのため、アクチュエータ１の設置・使用条件が緩和される。
また、ブーツ５の中腹部５１は蛇腹状となっているため、ロッド２の軸方向における変位に対しても端部５３は追従することができる。このとき、端部５３の内周面とロッド２の外周面との間における軸方向での摺動が発生してもよい。
【００２８】
また、端部５２をブラケット４に保持するためのプレート６は、本来はブラケット４を第１円筒部材３ａの底部外面に取り付けるための締結部材である皿ネジ４１とナット４２とにより挟持されてブラケット４に取り付けられている。そのため、たとえ当初はアクチュエータ１にブーツ５が設けられていない場合であっても、プレート６を用いることでアクチュエータ１の従来の構成部品（例えば第１円筒部材３ａやブラケット４）に関する設計を変更せずにブーツ５を設けることができる。
【００２９】
ここで、本来ブーツ５を備えていないアクチュエータ１に対して、ブーツ５を取り付ける方法について説明する。
まず、ターンバックル２２の回り止めであるロックナット２３を緩めた後に、ターンバックル２２及びロックナット２３をロッド２に対して回転させて雄ネジ部２１から取り外す。また、プレート６の取り付けに用いられる、所定のナット４２を取り外す。
【００３０】
次に、ロッド２にブーツ５を取り付ける。ブーツ５の端部５２がブラケット４に対向する向きで、ブーツ５を雄ネジ部２１側からロッド２へ取り付ける。端部５２はブラケット４に当接させ、端部５３にはロッド２の雄ネジ部２１以外の部分を嵌合させる。
次に、プレート６の孔部６４に皿ネジ４１の雄ネジ部を貫通させると共に、プレート６の第２板部６２を端部５２のブラケット４と逆側の面に当接させる。この状態で皿ネジ４１にナット４２を螺合し締め付けることにより、第２板部６２とブラケット４とによりブーツ５の端部５２を挟持して固定することができる。
【００３１】
最後に、ロッド２の雄ネジ部２１に対して、ロックナット２３及びターンバックル２２を順に螺合した後に、ロックナット２３を締め付けてターンバックル２２を固定する。
以上で、本来ブーツ５を備えていないアクチュエータ１に対して、ブーツ５を取り付ける作業が終了する。
【００３２】
したがって、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
本実施形態によれば、アクチュエータ１の取付位置や使用条件が変更され、ロッド２とカップ３との摺動部３１を被覆するブーツ５を設けることが必要になった場合でも、アクチュエータ１における従来の構成部品に関する設計を変更せずにブーツ５を設けることができるという効果がある。
【００３３】
〔第２実施形態〕
本実施形態に係るアクチュエータ１Ａの構成を、図４から図６を参照して説明する。
図４は、第２の実施形態に係るアクチュエータ１Ａの構成を示す正面図である。図５は、図４のＢ−Ｂ線視断面図である。図６は、第２の実施形態におけるプレート６Ａの概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。なお、図４から図６において、第１の実施形態の構成要素と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
図５に示すように、本実施形態におけるロッド２Ａは一方向で延在する軸部材であり、第１の実施形態と同様に、ロッド２Ａのカップ３と逆側の端部には雄ネジ部２１が形成されている。ロッド２Ａの雄ネジ部２１近傍には、凹部（係止部）２４が設けられている。凹部２４は、ロッド２Ａの外周面に周方向で全周に亘って形成されており、その軸方向での断面は略矩形を呈している。
凹部２４には、ブーツ５の端部５３が嵌合している。なお、端部５３の内径は凹部２４の外径と略同一に形成されており、端部５３の内周面は凹部２４の外周面に密着している。
【００３５】
ロッド２Ａが軸方向で変位した場合、ブーツ５の端部５３が凹部２４に嵌合しているため、端部５３の内周面と凹部２４の外周面との間での摺動は発生せず、端部５３はロッド２Ａの変位に追従する。よって、端部５３の内周面における摺動による劣化や摩耗を防ぐことができる。
【００３６】
図６に示すように、本実施形態におけるプレート６Ａは、略矩形を呈する板状の材料をプレス等により折り曲げて成形された部材であり、第１板部６１及び第２板部６２Ａが段部６３により接続された構成となっている。
第２板部６２Ａには、第２孔部６６が形成されており、第２孔部６６の径はブーツ５における中腹部５１の外径よりも大きく形成されている。プレート６Ａのブラケット４への取付方法は、第１の実施形態と同様である。
【００３７】
図４に示すように、プレート６Ａの第２板部６２Ａは、第１円筒部材３ａ及びブラケット４との間で全周に亘ってブーツ５の端部５２を挟持しているため、端部５２は全周に亘り均一にブラケット４に密着している。
【００３８】
ここで、本実施形態におけるブーツ５及びプレート６Ａを、本来ブーツ５を備えていないいアクチュエータ１に取り付ける場合も、第１の実施形態と同様の方法で取り付けることができる。なお、本実施形態では、ブーツ５の端部５３をロッド２の凹部２４に嵌合させることが必要である。
【００３９】
したがって、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
本実施形態によれば、第１の実施形態によって得られる効果に加え、ブーツ５の端部５３における内周面の摺動による劣化や摩耗を防ぐことができるという効果、及び、端部５２とブラケット４との間での密着性を向上させ防水・防塵性を向上させることができるという効果がある。
【００４０】
なお、前述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲においてプロセス条件や設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４１】
例えば、上記実施形態では、アクチュエータ１及び１Ａは共に空圧式のアクチュエータであったが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、油圧式又は電動式のアクチュエータであってもよい。
【００４２】
また、第１の実施形態では、ブーツ５の端部５３はロッド２における雄ネジ部２１近傍の外周面に接触していたが、図７及び図８に示すような構成となっていてもよい。
図７は、第１の実施形態におけるブーツ５の第１の変形例を示す概略図である。図８は、第１の実施形態におけるブーツ５の第２の変形例を示す概略図である。
図７に示す第１の変形例では、端部５３が雄ネジ部２１に嵌合している。また、図８に示す第２の変形例では、端部５３が雄ネジ部２１だけでなくロックナット２３にも嵌合できる形状に形成されている。
【００４３】
また、第２の実施形態では、ロッド２Ａには凹部２４が形成されていたが、図９に示すような構成となっていてもよい。
図９は、第２の実施形態におけるロッド２Ａ及びブーツ５の変形例を示す概略図である。
図９に示すように、ロッド２Ａの雄ネジ部２１近傍には、凸部（係止部）２５が設けられている。凸部２５は、ロッド２Ａの外周面に周方向で全周に亘って形成されており、その軸方向での断面は略半円形を呈している。また、ブーツ５の端部５３における内周面には、凸部２５が嵌合する凹部が形成されている。このような構成によっても、端部５３は、ロッド２Ａの軸方向での変位に追従することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１…アクチュエータ、２…ロッド（軸）、２４…凹部（係止部）、２５…凸部（係止部）、３…カップ（軸受部）、３１…摺動部、４…ブラケット、４１…皿ネジ（締結部材）、４２…ナット（締結部材）、５…ブーツ、５２…端部（一端部）、５３…端部（他端部）、６…プレート（挟持部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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