(57)【要約】  本発明は、ハウジング（１４）と、カム（６６）を含む少なくとも１つの回転ギア部材（５２）と、ギア部材（５２）を回転させるために、ハウジング（１４）に動作可能に収容され、回転ギア部材（５２）に動作可能に接続されたアクチュエータデバイス（２６）とを有するアクチュエータ組立体（１０）に関する。本発明はまた、ギア部材（５２）を回転させるために、アクチュエータデバイス（２６）が作動されると、ベアリング部材（７６）と回転ギア部材（５２）との間に相対運動をもたらすために、ベアリング部材（７６）がカム（６６）を移動するように、カム（６６）と動作可能に関連付けられたベアリング部材（７６）を含む。アクチュエータデバイス（２６）は、トルク発生デバイスまたは直線運動を行うデバイスから選択される。
2009534007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
カムを含む少なくとも１つの回転ギア部材と、
前記少なくとも１つの回転ギア部材を回転させるために、前記ハウジングに動作可能に収容され、前記少なくとも１つの回転ギア部材に動作可能に接続されたアクチュエータデバイスと、
前記アクチュエータデバイスが前記少なくとも１つの回転ギア部材を回転させるように作動されると、ベアリング部材が前記カムを移動して、ベアリング部材と前記少なくとも１つの回転ギア部材との間に相対運動をもたらすように、前記カムと動作可能に関連付けられたベアリング部材とを備えるアクチュエータ組立体。
【請求項２】
前記アクチュエータデバイスが、トルク発生デバイスまたは直線運動を行うデバイスから選択される、請求項１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項３】
前記カムが、前記少なくとも１つの回転ギア部材に形成された開放スロットであり、前記カムおよび前記ベアリング部材によって生じた機械工率を増大または低減させるために、前記カム上での前記ベアリング部材の移動速度を変化させる、請求項１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項４】
前記カムが、前記少なくとも１つの回転ギア部材に形成された閉鎖スロットであり、前記カムおよび前記ベアリング部材によって生じた機械工率を増大または低減させるために、前記カム上での前記ベアリング部材の移動速度を変化させる、請求項１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項５】
前記カムが、前記少なくとも１つの回転ギア部材上の隆起した表面であり、前記カムおよび前記ベアリング部材によって生じた機械工率を増大または低減させるために、前記カム上での前記ベアリング部材の移動速度を変化させる、請求項１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項６】
前記カムが、前記少なくとも１つの回転ギア部材上の窪んだ表面であり、前記カムおよび前記ベアリング部材によって生じた機械工率を増大または低減させるために、前記カム上での前記ベアリング部材の移動速度を変化させる、請求項１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項７】
前記少なくとも１つの回転ギア部材が、シャフトとともに動作可能であり、前記シャフトが、前記ハウジングに支持されている、請求項１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項８】
前記シャフトの周りに取り付けられ、前記ハウジングと係合するばねをさらに備え、前記少なくとも１つの回転ギア部材が、前記シャフトに取り付けられ、前記ばねが、前記アクチュエータデバイスから印加されたトルクに対抗するように動作し、前記シャフトに取り付けられた前記回転ギア部材を静止位置に保持し、前記アクチュエータデバイスからトルクが印加されない場合は、前記シャフトに取り付けられた前記回転ギア部材に力を印加する、請求項７に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項９】
前記少なくとも１つの回転ギア部材、前記シャフト、または前記ベアリング部材のいずれかの位置を検知するための位置センサをさらに備える、請求項７に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項１０】
前記位置センサが、一体化された位置センサであり、誘導センサ、磁気抵抗センサ、ホール効果センサ、および抵抗センサを含む群から選択されたセンサである、請求項９に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項１１】
前記誘導センサが、前記少なくとも１つの回転ギア部材、前記シャフト、または前記ベアリング部材と動作可能に関連付けられた位置検知部品と、前記位置検知部品の付近に動作可能に取り付けられたセンサとをさらに備える、請求項１０に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項１２】
軸を含み、前記アクチュエータ組立体の全高さを最小限に抑えるために、前記ハウジングが前記軸の周りに位置決めされた、請求項１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項１３】
軸を含み、前記アクチュエータ組立体の全幅を最小限に抑えるために、前記ハウジングが前記軸の周りに位置決めされた、請求項１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項１４】
前記ベアリング部材が、ボールベアリング、ブッシング、ピン、ニードルベアリング、およびピンを覆ったスリーブを含む群から選択される、請求項１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項１５】
前記ベアリング部材が、前記ギア部材が第１の方向に回転すると、前記カムによって第１の方向に動かされ、前記ギア部材が第２の方向に回転すると、前記カムによって第２の方向に動かされる、請求項１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項１６】
自動車用のアクチュエータ組立体であって、
軸を有するハウジング内に位置決めされた、アクチュエータデバイスに接続された少なくとも１つの回転ギア部材と、
前記少なくとも１つの回転ギア部材に動作可能に関連付けられたカムスロットと、
前記ギアが回転することで、ステム部材が直線運動で移動するように、前記カムスロットに動作可能に関連付けられたベアリング部材を有するステム部材とを備え、
前記ハウジングが、前記アクチュエータ組立体の製造前に、前記ステム部材に対して前記アクチュエータ組立体の全高さおよび全幅を変えるために、前記軸に対して種々の予め選択された位置を有するように選択的に構成され、
前記ベアリング部材および前記カムスロットの形状が、前記アクチュエータデバイスが作動されると、前記少なくとも１つの回転ギア部材が回転し、前記カムスロットが前記ベアリング部材を移動させることによって、第１の位置と第２の位置との間で前記ステム部材を移動させるような機械工率を生じる、自動車用のアクチュエータ組立体。
【請求項１７】
前記アクチュエータデバイスが、リニアタイプのアクチュエータまたはロータリータイプのアクチュエータである、請求項１６に記載の自動車用のアクチュエータ組立体。
【請求項１８】
前記アクチュエータデバイスが、弁またはターボチャージャーアクチュエータを制御するために使用される、請求項１６に記載の自動車用のアクチュエータ組立体。
【請求項１９】
前記ステム部材の変位速度が、前記カムスロットの形状に依存する、請求項１６に記載の自動車用のアクチュエータ組立体。
【請求項２０】
前記カムスロットの形状により、前記少なくとも１つの回転ギア部材が回転することで、特定の点で前記ベアリング部材に印加される力の大きさが増大する、請求項１６に記載の自動車用のアクチュエータ組立体。
【請求項２１】
前記カムスロットの形状により、前記少なくとも１つの回転ギア部材が回転することで、特定の点で前記ベアリング部材に印加される力の大きさが低減する、請求項１６に記載の自動車用のアクチュエータ組立体。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの回転ギア部材が、シャフトに動作可能に接続され、前記シャフトが、前記ハウジングによって動作可能に支持される、請求項１６に記載の自動車用のアクチュエータ組立体。
【請求項２３】
ばねが、前記シャフトを取り囲み、前記ハウジングと、前記シャフトに取り付けられた前記少なくとも１つの回転ギア部材と係合し、前記アクチュエータデバイスの回転に対して抵抗するように構成され、前記シャフトに取り付けられた前記少なくとも１つの回転ギア部材を静止位置に保持するように動作する、請求項２２に記載の自動車用のアクチュエータ組立体。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの回転ギア部材、前記シャフト、または前記ベアリング部材のいずれかと動作可能に関連付けられた一体化された位置センサをさらに備える、請求項２２に記載の自動車用のアクチュエータ組立体。
【請求項２５】
前記一体化された位置センサが、磁気抵抗センサ、ホール効果センサ、および抵抗センサを含む群から選択される、請求項２４に記載の自動車用のアクチュエータ組立体。
【請求項２６】
前記一体化された位置センサが、誘導センサである、請求項２４に記載の自動車用のアクチュエータ組立体。
【請求項２７】
前記誘導センサが、前記少なくとも１つの回転ギア部材、前記シャフト、または前記ベアリング部材に取り付けられたインダクタと、前記インダクタの近接に位置決めされたセンサとからさらに構成された、請求項２６に記載の自動車用のアクチュエータ組立体。
【請求項２８】
前記カムスロットが、前記ステム部材と一体化され、前記ベアリング部材が、前記少なくとも１つの回転ギア部材の１つに位置決めされた、請求項１６に記載の自動車用のアクチュエータ組立体。
【請求項２９】
前記ベアリング部材が、ボールベアリング、ブッシング、ピン、ニードルベアリング、およびピンを覆ったスリーブを含む群から選択される、請求項１６に記載の自動車用のアクチュエータ組立体。
【請求項３０】
前記カムスロットの第１の表面が、前記ギア部材が第１の方向に回転すると、前記ステム部材および前記ベアリング部材を第１の方向に移動し、前記カムスロットの第２の表面が、前記ギア部材が第２の方向に回転すると、前記ステム部材および前記ベアリング部材を第２の方向に移動する、請求項１６に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項３１】
自動車において排気ガスの流れを方向付けるためのアクチュエータ組立体であって、
軸を有するハウジングに設けられ、カムスロットを有する少なくとも１つの回転ギア部材と、
前記少なくとも１つの回転ギア部材に動作可能に関連付けられたアクチュエータデバイスと、
前記カムスロットに動作可能に関連付けられたベアリング部材を有するステム部材と、
前記ハウジングに支持され、前記少なくとも１つの回転ギア部材を支持するためのシャフトと、
前記シャフトの周りに取り付けられ、前記ハウジングと、前記シャフトによって支持された前記少なくとも１つの回転ギア部材とに接続され、一方向の前記シャフトの回転に対して抵抗するように使用されるばねとを備え、
前記アクチュエータデバイスが、前記ばねによって与えられる前記抵抗に対して前記少なくとも１つの回転ギア部材を作動させることで、前記ベアリング部材が前記カムスロットにおいて回転し、前記ステム部材を変位させる、アクチュエータ組立体。
【請求項３２】
前記カムスロットおよび前記ベアリング部材が、機械工率を生じる、請求項３１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項３３】
前記カムスロットの形状が、前記機械工率を画定する、請求項３２に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項３４】
前記カムスロットの形状により、前記少なくとも１つの回転ギア部材が回転することで、特定の点で前記ベアリング部材に印加される力の大きさが増大する、請求項３１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項３５】
前記カムスロットの形状により、前記少なくとも１つの回転ギア部材が回転することで、特定の点で前記ベアリング部材に印加される力の大きさが低減する、請求項３１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項３６】
前記ハウジングが、軸を有し、前記アクチュエータの取り付け構造部に対して前記アクチュエータ組立体の全高さを最小限に抑えるように製造される、請求項３１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項３７】
前記ハウジングが、軸を有し、前記アクチュエータの取り付け特徴部に対して前記アクチュエータ組立体の全幅を最小限に抑えるように製造される、請求項３１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項３８】
前記ベアリング部材が、前記少なくとも１つの回転ギア部材と一体化され、前記カムスロットが、前記ステム部材に動作可能に関連付けられる、請求項３１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項３９】
前記ベアリング部材が、ブッシング、ピン、ニードルベアリング、ボールベアリング、およびピンを覆ったスリーブからなる群から選択される、請求項３１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項４０】
前記少なくとも１つの回転ギア部材、前記シャフト、または前記ベアリング部材のいずれかの位置を検知するための位置センサをさらに備える、請求項３１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項４１】
前記位置センサが、一体化された位置センサであり、誘導センサ、磁気抵抗センサ、ホール効果センサ、および抵抗センサを含む群から選択されたセンサである、請求項４０に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項４２】
前記誘導センサが、前記少なくとも１つの回転ギア部材、前記シャフト、または前記ベアリング部材と動作可能に関連付けられた位置検知部品と、前記位置検知部品の近傍に動作可能に取り付けられたセンサとをさらに備える、請求項４１に記載のアクチュエータ組立体。
【請求項４３】
前記ステムおよび前記ベアリング部材が、前記ギア部材が第１の方向に回転すると、前記カムスロットの第１の表面によって第１の方向に動かされ、前記ギア部材が第２の方向に回転すると、前記カムスロットの第２の表面によって実質的に反対である第２の方向に動かされる、請求項３１に記載のアクチュエータ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００６年４月７日に出願された米国仮特許出願第６０／７９０，３９４号の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、車両で使用するためのアクチュエータ組立体に関する。特に、本発明は、アクチュエータからの回転運動を軸方向運動に変換するための構成に関する。
【背景技術】
【０００３】
流体制御弁などの多数のデバイスや、ターボチャージャに使用される制御機構を動作するために、アクチュエータが使用される。これらのアクチュエータには、軸方向運動を行うものもあれば、軸方向運動に変換される回転運動を行うものもある。回転運動から軸方向運動へ変換するには、運動を効率的に移し変える構成が必要である。多くの場合、このような構成には、さらなる要素や部品が必要となり、デバイスの複雑性が増すこととなる。複雑な部品やさらなる部品をなくすとともに、優れた実装利点を備える構成を開発することが望まれる。このように、デバイスの全体的なサイズ、重量、およびコストが軽減される。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、ハウジングと、カムを含む少なくとも１つの回転ギア部材と、ギア部材を回転させるために、ハウジングに動作可能に収容され、回転ギア部材に動作可能に接続されたアクチュエータデバイスとを有するアクチュエータ組立体に関する。本発明はまた、アクチュエータデバイスが回転ギア部材を回転させるように作動されると、ベアリング部材がカムを移動して、ベアリング部材と回転ギア部材との間に相対運動をもたらすように、カムと動作可能に関連付けられたベアリング部材を含む。
【０００５】
本発明を応用可能なさらなる分野については、以下の詳細な記載から明らかになるであろう。詳細な記載および特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示すものであるが、例示的なものにすぎず、本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。
【０００６】
本発明は、詳細な記載および添付の図面からより深く理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
好ましい実施形態の以下の記載は、本質的に例示的なものにすぎず、本発明、その応用、または使用を何ら限定することを意図したものではない。
【０００８】
図１ａおよび図１ｂは、弁組立体１２を含むアクチュエータ組立体１０の正面図および側面図を示す。図１〜図４を参照すると、アクチュエータ組立体１０は、弁ハウジング１４と、一体化された位置センサ２０を有するコネクタ／カバー１８を受け入れるように設計されたアクチュエータハウジング１６とを有する。コネクタ／カバー１８をアクチュエータハウジング１６に密封するために、エラストマーシール２２が使用される。ねじ２４が、コネクタ／カバー１８をハウジング１６に固定する。ＤＣモータ２６などのアクチュエータデバイスが、ブラケット２８およびねじ３０によって、アクチュエータハウジング１６に固定される。コネクタ／カバー１８は、複数の導体３４からなる一体化されたリードフレーム４０を有する。モータ２６の端子３２が、電気コネクタ／カバー１８の導体３４と相互接続する。コネクタ／カバー１８は、外部接続を適切な電子制御ユニット（ＥＣＵ）４２に与える端子３８があるコネクタ３６を有する。端子３８はまた、リードフレーム４０の一部分であってもよい。
【０００９】
モータ２６の回転シャフト４４は、中間ギア４８と係合するピニオンギア４６に装着される。中間ギア４８は、ピン５０によって、アクチュエータハウジング１６の位置に設けられる。中間ギア４８は、出力ギア５２と係合する。出力ギア５２は、アクチュエータハウジング１６の位置に設けられた出力ギアシャフト５４の周りを回転する。シャフト５４は、同様にアクチュエータハウジング１６の位置に設けられたベアリング部材５６およびブッシング５８によって案内される。クリップ６０は、シャフト５４をアクチュエータハウジング１６に固定する。アクチュエータハウジング１６にある開口６４を覆うために、カッププラグ６２が使用される。カムスロット６６の形態で図示したカムが、出力ギア５２に形成される。
【００１０】
プラスチックオーバーモールドなどの適切な方法によって、シャフト５４または出力ギア５２に、センサロータ６８が取り付けられる。別の固定方法には、超音波溶接、接着剤、または「スナップ嵌合」がある。センサロータ６８は、コネクタ／カバー１８に取り付けられた検知回路７０の部品である関連する位置センサ２０に対して位置決めされる。位置センサ２０は、センサロータ６８の位置を検出可能な任意のタイプのセンサでありうる。例えば、１つのタイプの位置センサ２０は、誘導センサなどの非接触位置センサである。このようなセンサは、出力ギア５２にオーバーモールドされたインダクタを有しうる。検知回路７０への電気的接続は、リードフレーム４０、導体３４、および端子３８を介して確立される。センサロータ６８は、位置検知回路７０で、トランスミッタからレシーバへの信号を結合する。位置検知回路７０は、出力ギア５２の回転および位置に関する出力信号を与える。
【００１１】
ステム部材または弁ステム７２が、弁部材またはポペット弁７４に一端部で装着され、ベアリング部材またはベアリング７６が、ピン７８によって反対の端部で保持される。弁ステム７２は、圧入などの適切な方法によって、弁ハウジング１４に保持されたブッシング８０によって案内される。弁ハウジング１４は、入口８４および出口８６を有する。入口８４には、ポペット弁７４を着座させ、入口８４と出口８６との間の流れを阻止する弁座８８が装着される。
【００１２】
アクチュエータハウジング１６および弁ハウジング１４は、単一の部品として示されていることに留意されたい。アクチュエータハウジング１６および弁ハウジング１４はまた、２つの部品に分離されうる。例えば、アクチュエータハウジング１６および弁ハウジング１４は、フランジ９０で分離され、図４に示すように、ねじ付きファスナ９２などの適切な手段によって接合される。
【００１３】
ばね９４は、出力ギアシャフト５４と同軸である。ばね９４は、出力ギア５２およびアクチュエータハウジング１６と係合する特徴部を有する。ばね９４は、図２および図３を参照した場合、反時計回りの方向に出力ギア５２が回転するように設計される。出力ギア５２に形成されたカムスロット６６は、弁ステム７２の一端部に取り付けられたベアリング７６を受けるように設計される。カムスロット６６は、ばね９４が反時計回りのトルクを出力ギア５２にかけると、ベアリング７６、弁ステム７２、およびポペット弁７４が弁座８８の方向に移動されるような形状にされる。しかしながら、出力ギア５２の回転は、ばね９４が反時計回りのトルクを出力ギア５２にかけると、ベアリング７６、弁ステム７２、およびポペット弁７４が弁座８８から離れるように反転されうる。ばね９４のトルクは、ポペット弁７４が弁座８８上に着座し、弁の入口８４と出口８６との間の流れを阻止するのに十分である。
【００１４】
出力ギア５２が、第１の方向、すなわち、時計回りの方向に動かされると、カムスロット６６の第１の表面は、ベアリング７６およびステム部材７２が１つの方向に軸方向に動くようにベアリング７６に作用する。出力ギア５２が、第２の方向、すなわち、反時計回りの方向に動かされると、カムスロット６６の第２の表面が、ベアリング７６およびステム部材７２が第２の軸方向に動くようにベアリング部材７６に作用する。アクチュエータ組立体１０は、ＥＣＵ４２を使用することで動作し、ＥＣＵ４２は、端子３８、リードフレーム４０、導体３４、およびモータ端子３２を介して、適切な電気制御信号を与える。
【００１５】
モータ２６は、ＥＣＵ４２から制御信号を受信し、信号の強度に関係するトルクを生じさせる。モータ２６に発生したトルクは、ピニオンギア４６から中間ギア４８を通って、出力ギア５２に伝わる。このトルクは、ばね９４の抵抗と対抗する。制御信号およびその結果得られるトルクが十分であると、トルクは、ばね９４の抵抗を超過し、出力ギア５２を回転させる。制御信号が次第に増大すると、結果的にトルクが高くなっていき、出力ギア５２の回転の程度を増大する。制御信号が低減すると、出力ギア５２の回転の程度も減少する。
【００１６】
出力ギア５２に形成されたカムスロット６６は、ピン７８によって弁ステム７２に取り付けられたベアリング７６と係合する。出力ギア５２およびカムスロット６６が回転することで、ベアリング７６、ピン７８、弁ステム７２、およびポペット弁７４は、弁座８８に対してポペット弁７４を着座させたり離したりする軸方向に移動し、入口８４と出口８６との間の流れを阻止したり許容したりする。
【００１７】
カムスロット６６の外形は、軸方向運動の速度と出力ギア５２の回転との関係を決定する。カムスロット６６の外形はまた、部分的に、ベアリング７６、弁ステム７２、およびポペット弁７４に作用する動作の力を決定する。外形は、回転によって、ポペット弁７４の軸方向のストロークにより可変ポペット弁７４の開口／流速を与えるように変更されて、所望の動作特性を与える。
【００１８】
カムスロット６６の外形はまた、特定の回転／ストロークで動作の力を制御する。１つの実施形態において、カムスロット６６の外形は、出力ギア５２が回転することで連続的に可変する速度を与えるように構成される。出力ギア５２およびカムスロット６６の回転による機械工率（機械的利益）を制御することにより、弁組立体１２の要求されたトルクをモータ２６の利用可能なトルクと整合させる方法が得られる。例えば、別の実施形態において、カムスロット６６の外形を調節することによって、出力ギア５２の回転により、特定の点でより大きなトルクが与えられることもある。モータ２６がピニオンギア４６、中間ギア４８、および出力ギア５２を回転するにつれ、ベアリング７６は、カムスロット６６を通って移動し、出力ギア５２に対して、弁ステム７２およびポペット弁７４の位置を変えることによって、それらの間で伝る力の大きさが変化する。
【００１９】
検知回路７０は、出力ギア５２の回転の程度および軸方向のポペット弁７４の移動の程度に関係する出力信号を与える。この出力は、ポペット弁７４を通る相対的な流れを表すものとなる。
【００２０】
別の態様において、電子検知回路７０はまた、所与の弁ステム７２およびポペット弁７４の位置に特定の信号レンジを与えるようにプログラムされてもよい。例えば、閉位置にあるポペット弁７４は、特定の検知電圧レンジ内にプログラムされてもよい。この機能により、弁ステム７２およびポペット弁７４の位置の精度が高まるとともに、部品および組立体の変動が補償されると考えられる。これを達成する１つの方法は、較正手法を用いて検知回路７０にアクセスすることによる方法である。
【００２１】
位置センサ２０および検知回路７０の出力信号は、ポペット弁７４用の閉ループ制御システムの一部である。ＥＣＵ４２は、エンジン動作条件のマップと、各条件に望ましいフローでプログラムされる。所望のフローは、検知回路７０の出力信号およびＥＣＵ４２の信号に変換される。ＥＣＵ４２は、その信号をモータ２６に与え、ポペット弁７４を所望の位置へ移動させる。ＥＣＵ４２は、所望のポペット弁７４の位置を達成または維持するように信号を調節する。
【００２２】
出力ギア５２内に一体化してカムスロット６６を使用することは、モータ２６の回転運動を弁ステム７２の軸方向運動に変換する効果的な手段である。この概念は、軸方向運動を必要とする他のデバイスにも適用可能であることを認識されたい。例えば、アクチュエータ組立体１０の弁ハウジング１４の部分は、弁ステム７２を露出するために除去することもできる。弁ステム７２は、図８に示すようなターボチャージャの制御デバイスなど、軸方向の動作を必要とする任意のデバイスに接続されうる。図８では、弁ステム７２を露出するために、弁ハウジング１４の一部分が除去されており、ポペット弁７４は、ピン１０８に置き換えられている。
【００２３】
カムスロット６６の一体化は、部品の製造プロセスに基づいたものである。例えば、１つの実施形態において、カムスロット６６は、射出成形プロセスによって成形されるが、カムスロット６６は、金属鋳造プロセスが使用されれば、鋳造されてもよいし、粉末金属プロセスが使用されれば、粉末が成形されてもよい。他の実施形態において、カムスロット６６は、別の部品として作られ、プラスチックオーバーモールド、圧入、リベット締め、溶接、ろう付け、または接着剤などの適切な手段で付着される。また、カムスロット６６が、出力ギア５２を通って完全に形成される必要はない。別の実施形態において、ベアリング７６および弁ステム７２の動きを制限する壁が、カムの案内を与えるように利用される。
【００２４】
運動を変換するために、本発明の変形例が使用されてもよい。図５ａおよび図５ｂを参照すると、ベアリング７６は、出力ギア５２に取り付けられ、出力ギア５２の回転の中心からずらされる。ガイドスロット９８が、弁ステム７２とともに形成されるか、または弁ステム７２に取り付けられ、すなわち、ベアリング７６を受けるように動作可能に構成される。弁ステム７２は、出力ギア５２が、時計回りまたは反時計回りの運動のいずれかで回転すると、軸方向運動で移動する。移行速度および機械工率の比率は、スロット９８の形状、スロット９８の位置、およびベアリング７６の位置に依存する。この実施形態において、ピニオンギア４６は、出力ギア５２と直接噛み合う。
【００２５】
図５ａに示す第１の位置において、ベアリング７６は、ガイドスロット９８の一端に位置する。出力ギア５２が回転すると、ベアリング７６は、ガイドスロット９８を通って移動し、出力ギア５２の軸の周りを移動する。出力ギア５２が回転し続けると、ガイドスロット９８、弁ステム７２、およびポペット弁７４は、図５ｂに示す位置に到達する。この実施形態は、ポペット弁７４とともに使用することに限定されたものではなく、回転運動から軸方向運動への変換を要する他のデバイスに本発明を用いることは、本発明の範囲内である。
【００２６】
回転運動から軸方向運動へ変換するための単純な機構の別の利益は、柔軟な実装である。図６を参照すると、アクチュエータハウジング１６は、図１〜図４に示すものと同じ位置にある。この位置において、ハウジング１６は、アクチュエータ組立体１０の幅１０２が最小限に抑えられるように位置決めされる。図７に示す別の実施形態において、アクチュエータハウジング１６は、アクチュエータ組立体１０の高さ１０６が最小限に抑えられるように製造されたものである。
【００２７】
アクチュエータハウジング１６は、弁組立体１２および取り付け特徴部に対して多数の実装位置が可能となるように、出力ギアシャフト５４の軸１００の周りに任意の数のさまざまな位置を有するように構成される。製造プロセス中に、軸１００の周りに所定の位置を有するようにアクチュエータハウジング１６が構成され、アクチュエータハウジング１６の位置を固定する。アクチュエータハウジング１６は、軸１００の周りのレンジ１０４内に任意の数の位置を有するように構成される。これにより、本発明は、回転運動から軸方向運動への変換を要する多数の応用において使用されるという柔軟性を備えることになる。図６または図７に示す位置のいずれか１つ、およびそれらの間の任意の位置において、アクチュエータ組立体１０は、同じ方法で動作する。
【００２８】
本発明の記載は、本質的に例示的なものにすぎず、したがって、本発明の要旨から逸脱していない変形例は、本発明の範囲内のものであることが意図されている。このような変形例は、本発明の趣旨および範囲から逸脱するものとして見なされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１ａ】本発明によるアクチュエータ組立体の正面図である。
【図１ｂ】本発明によるアクチュエータ組立体の側面図である。
【図２】本発明による、閉位置にあるアクチュエータ組立体の断面正面図である。
【図３】本発明による、開位置にあるアクチュエータの第２の断面正面図である。
【図４】本発明によるアクチュエータ組立体の断面側面図である。
【図５ａ】本発明の別の実施形態の等角図である。
【図５ｂ】本発明の別の実施形態の等角図である。
【図６】本発明による、アクチュエータ組立体の全幅を最小限に抑えるように位置決めされたハウジングを備えるアクチュエータ組立体の正面図である。
【図７】本発明による、アクチュエータ組立体の全高さを最小限に抑えるように位置決めされたハウジングを備えるアクチュエータ組立体の正面図である。
【図８】本発明による、ポペット弁をピンに置き換え、弁ハウジングを取り外したアクチュエータ組立体の正面図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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