(57)【要約】  ジョイント４をカラー１３の筒状部１３ｂに遊嵌し、このカラー１３をシャフト１に外挿し、フランジ付ナット１１とナット１２とで挟み込んだ状態に固定する。リンクプレート６の先端側を外部装置に組み付ける際、ジョイント４とリンクプレート６をシャフト１の軸回りに回転させて組み付け位置を調整できる。
2013042172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に直線運動するシャフトを有するアクチュエータにおいて、
外部装置に連結され、前記シャフトの直線運動を当該外部装置に伝達する連結部材と、
前記連結部材に一端を、前記シャフトに他端を連結し、前記シャフトと一体に直線運動するジョイントと、
前記ジョイントを、前記シャフトの軸回りに回転自在に取り付ける回転機構とを備えることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
回転機構は、シャフトに外挿されるカラーと、当該カラーを間に挟み込んだ状態でシャフトに固定される２つのナットとを有し、
ジョイントは、前記カラーの外周面に遊嵌されることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
回転機構は、ナットとカラーを一体で構成したことを特徴とする請求項２記載のアクチュエータ。
【請求項４】
回転機構は、ジョイントの回転にフリクションを与える摩擦付与部材を有することを特徴とする請求項２記載のアクチュエータ。
【請求項５】
軸方向に直線運動するシャフトを有するアクチュエータにおいて、
ターボチャージャのレバーに連結され、前記シャフトの直線運動を当該レバーに伝達する連結部材と、
前記連結部材に一端を、前記シャフトに他端を連結し、前記シャフトと一体に直線運動するジョイントと、
前記ジョイントを、前記シャフトの軸回りに回転自在に取り付ける回転機構とを備えることを特徴とするアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外部装置とシャフトを連結する連結構造を備えたアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
直線方向に往復運動するシャフトを有するアクチュエータにおいて、シャフトと外部装置とを連結する方法として、例えば特許文献１のような連結方法があった。ここで、外部装置としてターボチャージャを例に用い、このターボチャージャのウェストゲートバルブ駆動用のレバーとシャフトとを連結する構成を図７に示す。不図示のアクチュエータによって直動方向に駆動されるシャフト１の端部は雄ネジ部１ａになっており、ナット２，３によりジョイント４の一端部が固定されている。ジョイント４の他端部にはリンクプレート６の一端部がピン５で屈曲自在に取り付けられており、このリンクプレート６の他端部にターボ側レバー７のピン８が屈曲自在に取り付けられる。図８は、リンクプレート６とピン５の連結構造をＡＡ線に沿って切断した断面図である。
シャフト１とジョイント４とが一体的に直動すると、リンクプレート６を介してレバー７が押圧されて支点９を中心に回動し、この支点９に接続されているウェストゲートバルブ（不図示）が動作してウェストゲートを開閉する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００８／０３５４８１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の連結方法では、ナット２，３によりジョイント４がシャフト１に固定されているため、ジョイント４とリンクプレート６はシャフト１の軸回り（図７に矢印で示す回転方向）の回転余裕度がほとんど無い。従って、ジョイント４とリンクプレート６を固定したアクチュエータをターボチャージャへ搭載する時に、ターボ側でのピン８の傾きのばらつきおよびアクチュエータ側でのリンクプレート６の傾きのばらつきによっては、リンクプレート６をピン８に組み付けできないという課題があった。
そのため、ターボ側レバー７にリンクプレート６を組み付ける際、ナット２，３を緩めてジョイント４ごとリンクプレート６の姿勢をピン８に合うよう調整する等の追加作業が必要となり、アクチュエータの外部装置への搭載性が低いという課題があった。【０００５】
ここで言うピン８の傾きとは、図７に示すように、ターボ側に取り付けられているレバー７の姿勢に応じてピン８の軸ＸがＸ’軸の方向に傾くことである。
また、リンクプレート６の傾きとは、図８に断面図で示すように、リンクプレート６とジョイント４の公差に由来するガタのことである。ピン８の傾きがリンクプレート６のガタ分に収まっていれば、ピン８の傾きに合わせてリンクプレート６を傾けながら組み付けることが可能である。ただし、図８のように、リンクプレート６がピン５にエッジ接触して偏磨耗が発生するので、好ましくない。同じように、ピン８に対してリンクプレート６が傾いた状態で組み付いても、リンクプレート６がピン８にエッジ接触して偏磨耗が発生するので好ましくない。【０００６】
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、外部装置への搭載性を向上した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】
この発明に係るアクチュエータは、外部装置に連結され、シャフトの直線運動を当該外部装置に伝達する連結部材と、連結部材に一端を、シャフトに他端を連結し、シャフトと一体に直線運動するジョイントと、ジョイントを、シャフトの軸回りに回転自在に取り付ける回転機構とを備えるものである。【０００８】
この発明に係るアクチュエータは、ターボチャージャのレバーに連結され、シャフトの直線運動を当該レバーに伝達する連結部材と、連結部材に一端を、シャフトに他端を連結し、シャフトと一体に直線運動するジョイントと、ジョイントを、シャフトの軸回りに回転自在に取り付ける回転機構とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、ジョイントをシャフトの軸回りに回転自在に取り付けることにより、ターボチャージャ等の外部装置側およびアクチュエータ側双方のばらつきを回転機構で吸収しながら、連結部材を外部装置に連結することができる。よって、アクチュエータの、外部装置への搭載性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るアクチュエータの回転機構を示す正面図である。
【図２】図１に示す回転機構の断面図である。
【図３】実施の形態１に係るアクチュエータの一例を示す部分断面図である。
【図４】図１に示す回転機構の変形例を示す断面図である。
【図５】図１に示す回転機構の別の変形例を示す断面図である。
【図６】図１に示す回転機構の別の変形例を示す断面図である。
【図７】従来のアクチュエータにおけるシャフトと外部装置の連結構造の一例を示す斜視図である。
【図８】図７に示す連結構造をＡＡ線に沿って切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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および図２に、本実施の形態１に係るアクチュエータのシャフト１とジョイント４とを回転自在に連結する回転機構１０の構成を示す。なお、図１および図２において、先立って説明した図７および図８と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００１２】
図示するように、シャフト１とジョイント４とを連結する回転機構１０は、フランジ付ナット１１、ナット１２およびカラー１３から構成される。シャフト１の端部には雄ネジ部１ａが形成されており、ジョイント４の一端部にはシャフト１とカラー１３を挿通するための穴４ａが形成されている。カラー１３はフランジ部１３ａと筒状部１３ｂとから成り、筒状部１３ｂの長さがジョイント４の厚み以上、かつ、筒状部１３ｂの外径が穴４ａの径以下とする。
ジョイント４の穴４ａをカラー１３の筒状部１３ｂの外周面に遊嵌した状態で、カラー１３を予めフランジ付ナット１１を螺合したシャフト１に挿入し、さらにそのシャフト１にナット１２を螺合して、フランジ付ナット１１およびナット１２によりジョイント４を挟み込みながらシャフト１に固定する。これにより、回転機構１０は、ジョイント４がカラー１３を軸にして任意位置に回転できるフレキシブルな連結構造となる。
【００１３】
なお、図示例ではフランジ付ナット１１を用いたが、このフランジ付ナット１１に代えて、ナット１２と同形のナットを用いてもよい。即ち、回転機構１０を２つのナット１２と１つのカラー１３とで構成する。
または、回転機構１０を２つのフランジ付ナット１１と１つのカラー１３とで構成してもよい。この場合、カラー１３のフランジ部１３ａは省略可能である。
さらに、フランジ付ナット１１とナット１２の位置を入れ替えてもよい。
また、図１に例示したピン５は、径の異なる３つの円柱５ａ，５ｂ，５ｃを、各中心軸が一致するように重ねたリベット形状としたが、これに限定されるものではなく、ジョイント４に対してリンクプレート６を屈曲自在に取り付けできる部材であればよい。
【００１４】
図３に、シャフト１を直動駆動するアクチュエータ１００の一例を示す。ここでは、アクチュエータ１００を搭載する外部装置としてターボチャージャを例に用い、このアクチュエータ１００をウェストゲートバルブの駆動用、いわゆるウェストゲートアクチュエータ（ＷＧＡ）として使用する場合を説明する。
アクチュエータ１００において、モータ部１０１の内部には、ステータコア１０２と、このステータコア１０２に装着されるボビン１０３と、このボビン１０３に巻回されるコイル１０４とがモールド成型によりハウジング１０５に固定されて、固定子が構成されている。ハウジング１０５の端面には、シャフト１を覆うボス１１０が取り付けられている。
【００１５】
ステータコア１０２の内側には、ロータ１１１と、このロータ１１１に装着されるマグネット１１２とが回転可能に設けられ、回転子が構成されている。ロータ１１１はベアリング１１４により回転可能に支持され、ロータ１１１の中心に設けた中心穴１１５には雌ネジ部１１６が形成されている。
一方、シャフト１の外周面には、ロータ１１１の雌ネジ部１１６に螺合する雄ネジ部１１７が形成されている。この雌ネジ部１１６と雄ネジ部１１７の螺合により、ロータ１１１の回転運動がシャフト１の直線運動に変換される。
【００１６】
ボス１１０の先端側には、シャフト１を直動方向に移動自在に支持するガイド穴１１８が設けられている。また、シャフト１の軸回りの回転を規制するための回り止め機構として、例えばシャフト１の周面形状を一部、平面状または切欠状に変形させると共に、ガイド穴１１８の内周面をシャフト１の該変形形状に嵌合するよう変形させる。
さらに、ボス１１０の内部には、シャフト１を常時一方向に付勢するコイルバネ等の付勢部材１１９が配置され、付勢部材１１９の一端側がボス１１０に、他端側がバネ受け部材１２０に保持されている。このバネ受け部材１２０は、シャフト１に圧入固定されている。
【００１７】
また、シャフト１の先端側はボス１１０を貫通して、外部にて回転機構１０によりジョイント４と回転自在に連結され、さらにこのジョイント４がリンクプレート（連結部材）６に屈曲自在に連結されている。この状態のアクチュエータ１００をターボチャージャ等の外部装置に搭載することになる。
他方のターボチャージャ側には、支点９を中心に回動するレバー７が取り付けられている。搭載時、レバー７の一端部とリンクプレート６の一端部とがピン８により屈曲自在に連結される。このレバー７の支点９には不図示のウェストゲートバルブが取り付けられており、レバー７の回動に合わせてウェストゲートバルブがウェストゲートを開閉して、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。
【００１８】
本実施の形態１ではカラー１３を用いることによって、ジョイント４とリンクプレート６とがシャフト１の軸回りに回転可能となる。従って、先立って説明したようにレバー７のピン８に傾きばらつき等があったとしても、ジョイント４を軸回りに回転させることによりリンクプレート６の姿勢を容易に調整してピン８に組み付けることができる。よって、図７に示した従来例のようにナット２，３を緩めてジョイント４を回転させる追加作業等は不要である。
さらに、ジョイント４とリンクプレート６が一体に回転するため、リンクプレート６がレバー７のピン５，８に対して傾いた状態で組み付けられることを回避できる。よって、図８に示したようなエッジ接触もなく、耐摩擦性の改善を図ることができる。
【００１９】
次に、アクチュエータ１００の動作を説明する。
図３は閉弁状態を示すもので、この状態でロータ１１１が回転すると、その中心穴１１５の雌ネジ部１１６と螺合しているシャフト１の雄ネジ部１１７が該雌ネジ部１１６から駆動力を受けるため、シャフト１がボス１１０から外へ突出する方向へ、ガイド穴１１８にガイドされて回転することなく直線移動する。すると、シャフト１がジョイント４とリンクプレート６を介してレバー７の一端を押圧するので、レバー７が支点９を中心にして回動してウェストゲートバルブ（不図示）を開弁状態にする。
【００２０】
その開弁状態において、ロータ１１１を上記とは逆方向に回転させると、その中心穴１１５の雌ネジ部１１６と螺合しているシャフト１の雄ネジ部１１７が該雌ネジ部１１６から逆方向の駆動力を受けるため、また、付勢部材１１９の付勢力を受けるため、シャフト１がガイド穴１１８にガイドされて回転することなく直線移動して、ボス１１０内へ後退する。すると、シャフト１に連結したジョイント４と共にリンクプレート６も後退するので、レバー７は支点９を中心に上記とは反対方向へ回動してウェストゲートバルブ（不図示）を閉弁状態にする。
【００２１】
なお、ジョイント４は、シャフト１の軸回りに回転可能であるが、リンクプレート６がレバー７のピン８に組み付けられていることにより組み付け後の回転は抑制される。よって、ジョイント４はシャフト１と一体に直線移動する。
【００２２】
ジョイント４の軸回りの回転をさらに抑制するために、ジョイント４とフランジ付ナット１１の間にバネまたはスプリングワッシャ（バネ座金）等の摩擦付与部材を挟む構成にしてもよく、図４にこの構成の一例を示す。
図４は、図２に示す回転機構１０にスプリングワッシャ１４を追加した変形例である。この構成の場合、リンクプレート６をレバー７のピン８に組み付ける時のみスプリングワッシャ１４のバネ力以上の力を印加することで、ジョイント４とリンクプレート６とをシャフト１の軸回りに自由に回転させて姿勢を調整できる。そして、アクチュエータ１００が動作している通常時は、ジョイント４の軸回りの回転にスプリングワッシャ１４がフリクションを与えるので回転しにくい。これにより、アクチュエータ１００の動作時にジョイント４が自由に回転することを抑制し、リンクプレート６とレバー７のピン８との接触状態を安定させることができる。
【００２３】
なお、図４の例では、ジョイント４とフランジ付ナット１１の間に摩擦付与部材を挟む構成にしたが、これに限定されるものではなく、カラー１３のフランジ部１３ａとジョイント４との間に挟む構成にしてもよい。
【００２４】
以上より、実施の形態１によれば、アクチュエータ１００は、ターボチャージャのレバー７に連結されてシャフト１の直線運動を伝達するリンクプレート６と、リンクプレート６とシャフト１とを連結してシャフト１と一体に直線運動するジョイント４と、ジョイント４をシャフト１の軸回りに回転自在に取り付ける回転機構１０とを備え、回転機構１０は、シャフト１に外挿されるカラー１３と、当該カラー１３を間に挟み込んだ状態でシャフト１に固定されるフランジ付ナット１１およびナット１２とを有し、ジョイント４は、カラー１３のフランジ部１３ｂに遊嵌されるように構成した。このため、ターボ側レバー７のピン８の傾きのばらつき、およびアクチュエータ１００側の組み付けのばらつきを回転機構１０で吸収しながらリンクプレート６とピン８とを組み付けることができる。よって、アクチュエータ１００のターボチャージャへの搭載性を向上することができる。
【００２５】
また、実施の形態１によれば、回転機構１０は、ジョイント４の回転にフリクションを与えるスプリングワッシャ１４を有する構成にしたので、アクチュエータ１００の動作時にジョイント４とリンクプレート６とが自由に回転することを抑制し、リンクプレート６とレバー７のピン８との接触状態を安定させることができる。
【００２６】
なお、図１、図２および図４の例では、ナット１２とカラー１３とを別体で構成したが、一体に構成してもよい。
図５は、図２に示す連結構造１０の変形例である。この例では、ナット１２から足をのばして、ナット１２とカラー１３とが一体化した形状のカラー付ナット１５にする。もちろん、カラー付ナット１５とフランジ付ナット１１の位置を入れ替えてもよい。
さらに、図６に示すように、カラー付ナット１５を２つ用いて、ジョイント４をシャフト１に連結する構成にしてもよい。
図５または図６のようにカラー付ナット１５を用いた場合、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、２つのナット２，３でジョイント４をシャフト１に固定する従来例と比べて部品点数が増えることがない。さらに、スプリングワッシャ１４等の摩擦付与部材を追加し、アクチュエータ１００の動作時のリンクプレート６の回転を抑制してもよい。
【００２７】
さらに、図１〜図６では、アクチュエータ１００側のリンクプレート６をターボ用ウェストゲートバルブのレバー７に組み付ける例を説明したが、これに限定されるものではなく、ＶＧ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）ターボのノズルベーン開閉用のレバー等に組み付けることも可能である。
また、シャフト１にジョイント４およびリンクプレート６を連結した状態のアクチュエータ１００を、レバー７が設けられたターボチャージャに搭載する例を説明したが、これに限定されるものではなく、シャフト１にジョイント４を連結した状態のアクチュエータ１００を、レバー７にリンクプレート６が連結されたターボチャージャに搭載することも可能である。
【００２８】
上記以外にも、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、この発明に係るアクチュエータは、ジョイントをシャフトに対して回転自在に取り付ける構成としたので、ターボ用ウェストゲートアクチュエータなどに用いるのに適している。
【符号の説明】
【００３０】
１  シャフト、１ａ  雄ネジ部、２，３  ナット、４  ジョイント、４ａ  穴、５  ピン、５ａ，５ｂ，５ｃ  円柱、６  リンクプレート（連結部材）、７  レバー、８  ピン、９  支点、１０  回転機構、１１  フランジ付ナット、１２  ナット、１３  カラー、１３ａ  フランジ部、１３ｂ  筒状部、１４  スプリングワッシャ（摩擦付与部材）、１５  カラー付ナット、１００  アクチュエータ、１０１  モータ部、１０２  ステータコア、１０３  ボビン、１０４  コイル、１０５  ハウジング、１１０  ボス、１１１  ロータ、１１２  マグネット、１１４  ベアリング、１１５  中心穴、１１６  雌ネジ部、１１７  雄ネジ部、１１８  ガイド穴、１１９  付勢部材、１２０  バネ受け部材。
【図１】
2013042172.tif 000003
【図２】
2013042172.tif 000004
【図３】
2013042172.tif 000005
【図４】
2013042172.tif 000006
【図５】
2013042172.tif 000007
【図６】
2013042172.tif 000008
【図７】
2013042172.tif 000009
【図８】
2013042172.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月10日(2013.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外部装置とシャフトを連結する連結構造を備えたアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
直線方向に往復運動するシャフトを有するアクチュエータにおいて、シャフトと外部装置とを連結する方法として、例えば特許文献１のような連結方法があった。ここで、外部装置としてターボチャージャを例に用い、このターボチャージャのウェストゲートバルブ駆動用のレバーとシャフトとを連結する構成を図７に示す。不図示のアクチュエータによって直動方向に駆動されるシャフト１の端部は雄ネジ部１ａになっており、ナット２，３によりジョイント４の一端部が固定されている。ジョイント４の他端部にはリンクプレート６の一端部がピン５で屈曲自在に取り付けられており、このリンクプレート６の他端部にターボ側レバー７のピン８が屈曲自在に取り付けられる。図８は、リンクプレート６とピン５の連結構造をＡＡ線に沿って切断した断面図である。
シャフト１とジョイント４とが一体的に直動すると、リンクプレート６を介してレバー７が押圧されて支点９を中心に回動し、この支点９に接続されているウェストゲートバルブ（不図示）が動作してウェストゲートを開閉する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００８／０３５４８１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の連結方法では、ナット２，３によりジョイント４がシャフト１に固定されているため、ジョイント４とリンクプレート６はシャフト１の軸回り（図７に矢印で示す回転方向）の回転余裕度がほとんど無い。従って、ジョイント４とリンクプレート６を固定したアクチュエータをターボチャージャへ搭載する時に、ターボ側でのピン８の傾きのばらつきおよびアクチュエータ側でのリンクプレート６の傾きのばらつきによっては、リンクプレート６をピン８に組み付けできないという課題があった。
そのため、ターボ側レバー７にリンクプレート６を組み付ける際、ナット２，３を緩めてジョイント４ごとリンクプレート６の姿勢をピン８に合うよう調整する等の追加作業が必要となり、アクチュエータの外部装置への搭載性が低いという課題があった。
【０００５】
ここで言うピン８の傾きとは、図７に示すように、ターボ側に取り付けられているレバー７の姿勢に応じてピン８の軸ＸがＸ’軸の方向に傾くことである。
また、リンクプレート６の傾きとは、図８に断面図で示すように、リンクプレート６とジョイント４の公差に由来するガタのことである。ピン８の傾きがリンクプレート６のガタ分に収まっていれば、ピン８の傾きに合わせてリンクプレート６を傾けながら組み付けることが可能である。ただし、図８のように、リンクプレート６がピン５にエッジ接触して偏磨耗が発生するので、好ましくない。同じように、ピン８に対してリンクプレート６が傾いた状態で組み付いても、リンクプレート６がピン８にエッジ接触して偏磨耗が発生するので好ましくない。
【０００６】
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、外部装置への搭載性を向上した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】
この発明に係るアクチュエータは、外部装置に連結され、シャフトの直線運動を当該外部装置に伝達する連結部材と、連結部材に一端を、シャフトに他端を連結し、シャフトと一体に直線運動するジョイントと、ジョイントを、シャフトの軸回りに回転自在に取り付ける回転機構とを備え、回転機構は、シャフトに外挿されるカラーと、当該カラーを間に挟み込んだ状態でシャフトに固定される２つのナットとを有し、ジョイントは、カラーの外周面に遊嵌されるものである。
【０００８】
この発明に係るアクチュエータは、ターボチャージャのレバーに連結され、シャフトの直線運動を当該レバーに伝達する連結部材と、連結部材に一端を、シャフトに他端を連結し、シャフトと一体に直線運動するジョイントと、ジョイントを、シャフトの軸回りに回転自在に取り付ける回転機構とを備え、回転機構は、シャフトに外挿されるカラーと、当該カラーを間に挟み込んだ状態でシャフトに固定される２つのナットとを有し、ジョイントは、カラーの外周面に遊嵌されるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、ジョイントをシャフトの軸回りに回転自在に取り付けることにより、ターボチャージャ等の外部装置側およびアクチュエータ側双方のばらつきを回転機構で吸収しながら、連結部材を外部装置に連結することができる。よって、アクチュエータの、外部装置への搭載性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るアクチュエータの回転機構を示す正面図である。
【図２】図１に示す回転機構の断面図である。
【図３】実施の形態１に係るアクチュエータの一例を示す部分断面図である。
【図４】図１に示す回転機構の変形例を示す断面図である。
【図５】図１に示す回転機構の別の変形例を示す断面図である。
【図６】図１に示す回転機構の別の変形例を示す断面図である。
【図７】従来のアクチュエータにおけるシャフトと外部装置の連結構造の一例を示す斜視図である。
【図８】図７に示す連結構造をＡＡ線に沿って切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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および図２に、本実施の形態１に係るアクチュエータのシャフト１とジョイント４とを回転自在に連結する回転機構１０の構成を示す。なお、図１および図２において、先立って説明した図７および図８と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００１２】
図示するように、シャフト１とジョイント４とを連結する回転機構１０は、フランジ付ナット１１、ナット１２およびカラー１３から構成される。シャフト１の端部には雄ネジ部１ａが形成されており、ジョイント４の一端部にはシャフト１とカラー１３を挿通するための穴４ａが形成されている。カラー１３はフランジ部１３ａと筒状部１３ｂとから成り、筒状部１３ｂの長さがジョイント４の厚み以上、かつ、筒状部１３ｂの外径が穴４ａの径以下とする。
ジョイント４の穴４ａをカラー１３の筒状部１３ｂの外周面に遊嵌した状態で、カラー１３を予めフランジ付ナット１１を螺合したシャフト１に挿入し、さらにそのシャフト１にナット１２を螺合して、フランジ付ナット１１およびナット１２によりジョイント４を挟み込みながらシャフト１に固定する。これにより、回転機構１０は、ジョイント４がカラー１３を軸にして任意位置に回転できるフレキシブルな連結構造となる。
【００１３】
なお、図示例ではフランジ付ナット１１を用いたが、このフランジ付ナット１１に代えて、ナット１２と同形のナットを用いてもよい。即ち、回転機構１０を２つのナット１２と１つのカラー１３とで構成する。
または、回転機構１０を２つのフランジ付ナット１１と１つのカラー１３とで構成してもよい。この場合、カラー１３のフランジ部１３ａは省略可能である。
さらに、フランジ付ナット１１とナット１２の位置を入れ替えてもよい。
また、図１に例示したピン５は、径の異なる３つの円柱５ａ，５ｂ，５ｃを、各中心軸が一致するように重ねたリベット形状としたが、これに限定されるものではなく、ジョイント４に対してリンクプレート６を屈曲自在に取り付けできる部材であればよい。
【００１４】
図３に、シャフト１を直動駆動するアクチュエータ１００の一例を示す。ここでは、アクチュエータ１００を搭載する外部装置としてターボチャージャを例に用い、このアクチュエータ１００をウェストゲートバルブの駆動用、いわゆるウェストゲートアクチュエータ（ＷＧＡ）として使用する場合を説明する。
アクチュエータ１００において、モータ部１０１の内部には、ステータコア１０２と、このステータコア１０２に装着されるボビン１０３と、このボビン１０３に巻回されるコイル１０４とがモールド成型によりハウジング１０５に固定されて、固定子が構成されている。ハウジング１０５の端面には、シャフト１を覆うボス１１０が取り付けられている。
【００１５】
ステータコア１０２の内側には、ロータ１１１と、このロータ１１１に装着されるマグネット１１２とが回転可能に設けられ、回転子が構成されている。ロータ１１１はベアリング１１４により回転可能に支持され、ロータ１１１の中心に設けた中心穴１１５には雌ネジ部１１６が形成されている。
一方、シャフト１の外周面には、ロータ１１１の雌ネジ部１１６に螺合する雄ネジ部１１７が形成されている。この雌ネジ部１１６と雄ネジ部１１７の螺合により、ロータ１１１の回転運動がシャフト１の直線運動に変換される。
【００１６】
ボス１１０の先端側には、シャフト１を直動方向に移動自在に支持するガイド穴１１８が設けられている。また、シャフト１の軸回りの回転を規制するための回り止め機構として、例えばシャフト１の周面形状を一部、平面状または切欠状に変形させると共に、ガイド穴１１８の内周面をシャフト１の該変形形状に嵌合するよう変形させる。
さらに、ボス１１０の内部には、シャフト１を常時一方向に付勢するコイルバネ等の付勢部材１１９が配置され、付勢部材１１９の一端側がボス１１０に、他端側がバネ受け部材１２０に保持されている。このバネ受け部材１２０は、シャフト１に圧入固定されている。
【００１７】
また、シャフト１の先端側はボス１１０を貫通して、外部にて回転機構１０によりジョイント４と回転自在に連結され、さらにこのジョイント４がリンクプレート（連結部材）６に屈曲自在に連結されている。この状態のアクチュエータ１００をターボチャージャ等の外部装置に搭載することになる。
他方のターボチャージャ側には、支点９を中心に回動するレバー７が取り付けられている。搭載時、レバー７の一端部とリンクプレート６の一端部とがピン８により屈曲自在に連結される。このレバー７の支点９には不図示のウェストゲートバルブが取り付けられており、レバー７の回動に合わせてウェストゲートバルブがウェストゲートを開閉して、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。
【００１８】
本実施の形態１ではカラー１３を用いることによって、ジョイント４とリンクプレート６とがシャフト１の軸回りに回転可能となる。従って、先立って説明したようにレバー７のピン８に傾きばらつき等があったとしても、ジョイント４を軸回りに回転させることによりリンクプレート６の姿勢を容易に調整してピン８に組み付けることができる。よって、図７に示した従来例のようにナット２，３を緩めてジョイント４を回転させる追加作業等は不要である。
さらに、ジョイント４とリンクプレート６が一体に回転するため、リンクプレート６がレバー７のピン５，８に対して傾いた状態で組み付けられることを回避できる。よって、図８に示したようなエッジ接触もなく、耐摩擦性の改善を図ることができる。
【００１９】
次に、アクチュエータ１００の動作を説明する。
図３は閉弁状態を示すもので、この状態でロータ１１１が回転すると、その中心穴１１５の雌ネジ部１１６と螺合しているシャフト１の雄ネジ部１１７が該雌ネジ部１１６から駆動力を受けるため、シャフト１がボス１１０から外へ突出する方向へ、ガイド穴１１８にガイドされて回転することなく直線移動する。すると、シャフト１がジョイント４とリンクプレート６を介してレバー７の一端を押圧するので、レバー７が支点９を中心にして回動してウェストゲートバルブ（不図示）を開弁状態にする。
【００２０】
その開弁状態において、ロータ１１１を上記とは逆方向に回転させると、その中心穴１１５の雌ネジ部１１６と螺合しているシャフト１の雄ネジ部１１７が該雌ネジ部１１６から逆方向の駆動力を受けるため、また、付勢部材１１９の付勢力を受けるため、シャフト１がガイド穴１１８にガイドされて回転することなく直線移動して、ボス１１０内へ後退する。すると、シャフト１に連結したジョイント４と共にリンクプレート６も後退するので、レバー７は支点９を中心に上記とは反対方向へ回動してウェストゲートバルブ（不図示）を閉弁状態にする。
【００２１】
なお、ジョイント４は、シャフト１の軸回りに回転可能であるが、リンクプレート６がレバー７のピン８に組み付けられていることにより組み付け後の回転は抑制される。よって、ジョイント４はシャフト１と一体に直線移動する。
【００２２】
ジョイント４の軸回りの回転をさらに抑制するために、ジョイント４とフランジ付ナット１１の間にバネまたはスプリングワッシャ（バネ座金）等の摩擦付与部材を挟む構成にしてもよく、図４にこの構成の一例を示す。
図４は、図２に示す回転機構１０にスプリングワッシャ１４を追加した変形例である。この構成の場合、リンクプレート６をレバー７のピン８に組み付ける時のみスプリングワッシャ１４のバネ力以上の力を印加することで、ジョイント４とリンクプレート６とをシャフト１の軸回りに自由に回転させて姿勢を調整できる。そして、アクチュエータ１００が動作している通常時は、ジョイント４の軸回りの回転にスプリングワッシャ１４がフリクションを与えるので回転しにくい。これにより、アクチュエータ１００の動作時にジョイント４が自由に回転することを抑制し、リンクプレート６とレバー７のピン８との接触状態を安定させることができる。
【００２３】
なお、図４の例では、ジョイント４とフランジ付ナット１１の間に摩擦付与部材を挟む構成にしたが、これに限定されるものではなく、カラー１３のフランジ部１３ａとジョイント４との間に挟む構成にしてもよい。
【００２４】
以上より、実施の形態１によれば、アクチュエータ１００は、ターボチャージャのレバー７に連結されてシャフト１の直線運動を伝達するリンクプレート６と、リンクプレート６とシャフト１とを連結してシャフト１と一体に直線運動するジョイント４と、ジョイント４をシャフト１の軸回りに回転自在に取り付ける回転機構１０とを備え、回転機構１０は、シャフト１に外挿されるカラー１３と、当該カラー１３を間に挟み込んだ状態でシャフト１に固定されるフランジ付ナット１１およびナット１２とを有し、ジョイント４は、カラー１３のフランジ部１３ｂに遊嵌されるように構成した。このため、ターボ側レバー７のピン８の傾きのばらつき、およびアクチュエータ１００側の組み付けのばらつきを回転機構１０で吸収しながらリンクプレート６とピン８とを組み付けることができる。よって、アクチュエータ１００のターボチャージャへの搭載性を向上することができる。
【００２５】
また、実施の形態１によれば、回転機構１０は、ジョイント４の回転にフリクションを与えるスプリングワッシャ１４を有する構成にしたので、アクチュエータ１００の動作時にジョイント４とリンクプレート６とが自由に回転することを抑制し、リンクプレート６とレバー７のピン８との接触状態を安定させることができる。
【００２６】
なお、図１、図２および図４の例では、ナット１２とカラー１３とを別体で構成したが、一体に構成してもよい。
図５は、図２に示す連結構造１０の変形例である。この例では、ナット１２から足をのばして、ナット１２とカラー１３とが一体化した形状のカラー付ナット１５にする。もちろん、カラー付ナット１５とフランジ付ナット１１の位置を入れ替えてもよい。
さらに、図６に示すように、カラー付ナット１５を２つ用いて、ジョイント４をシャフト１に連結する構成にしてもよい。
図５または図６のようにカラー付ナット１５を用いた場合、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、２つのナット２，３でジョイント４をシャフト１に固定する従来例と比べて部品点数が増えることがない。さらに、スプリングワッシャ１４等の摩擦付与部材を追加し、アクチュエータ１００の動作時のリンクプレート６の回転を抑制してもよい。
【００２７】
さらに、図１〜図６では、アクチュエータ１００側のリンクプレート６をターボ用ウェストゲートバルブのレバー７に組み付ける例を説明したが、これに限定されるものではなく、ＶＧ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）ターボのノズルベーン開閉用のレバー等に組み付けることも可能である。
また、シャフト１にジョイント４およびリンクプレート６を連結した状態のアクチュエータ１００を、レバー７が設けられたターボチャージャに搭載する例を説明したが、これに限定されるものではなく、シャフト１にジョイント４を連結した状態のアクチュエータ１００を、レバー７にリンクプレート６が連結されたターボチャージャに搭載することも可能である。
【００２８】
上記以外にも、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  シャフト、１ａ  雄ネジ部、２，３  ナット、４  ジョイント、４ａ  穴、５  ピン、５ａ，５ｂ，５ｃ  円柱、６  リンクプレート（連結部材）、７  レバー、８  ピン、９  支点、１０  回転機構、１１  フランジ付ナット、１２  ナット、１３  カラー、１３ａ  フランジ部、１３ｂ  筒状部、１４  スプリングワッシャ（摩擦付与部材）、１５  カラー付ナット、１００  アクチュエータ、１０１  モータ部、１０２  ステータコア、１０３  ボビン、１０４  コイル、１０５  ハウジング、１１０  ボス、１１１  ロータ、１１２  マグネット、１１４  ベアリング、１１５  中心穴、１１６  雌ネジ部、１１７  雄ネジ部、１１８  ガイド穴、１１９  付勢部材、１２０  バネ受け部材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に直線運動するシャフトを有するアクチュエータにおいて、
外部装置に連結され、前記シャフトの直線運動を当該外部装置に伝達する連結部材と、
前記連結部材に一端を、前記シャフトに他端を連結し、前記シャフトと一体に直線運動するジョイントと、
前記ジョイントを、前記シャフトの軸回りに回転自在に取り付ける回転機構とを備え、
前記回転機構は、前記シャフトに外挿されるカラーと、当該カラーを間に挟み込んだ状態で前記シャフトに固定される２つのナットとを有し、
前記ジョイントは、前記カラーの外周面に遊嵌される
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
回転機構は、ナットとカラーを一体で構成したことを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
回転機構は、ジョイントの回転にフリクションを与える摩擦付与部材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。
【請求項４】
軸方向に直線運動するシャフトを有するアクチュエータにおいて、
ターボチャージャのレバーに連結され、前記シャフトの直線運動を当該レバーに伝達する連結部材と、
前記連結部材に一端を、前記シャフトに他端を連結し、前記シャフトと一体に直線運動するジョイントと、
前記ジョイントを、前記シャフトの軸回りに回転自在に取り付ける回転機構とを備え、
前記回転機構は、前記シャフトに外挿されるカラーと、当該カラーを間に挟み込んだ状態で前記シャフトに固定される２つのナットとを有し、
前記ジョイントは、前記カラーの外周面に遊嵌される
ことを特徴とするアクチュエータ。
【国際調査報告】
2013042172.tif 000011
2013042172.tif 000012