本發(fā)明涉及以能使軸沿其軸向移動的方式對該軸進(jìn)行支承的軸支承部及包括該軸支承部的致動器。

背景技術(shù)：

作為以能使軸沿其軸向移動的方式對該軸進(jìn)行支承的機(jī)械結(jié)構(gòu)，已知各種各樣的結(jié)構(gòu)，作為例子可列舉直線運(yùn)動式的致動器等的軸支承部。在溫度相對較高的環(huán)境下使用這種致動器等的軸支承部的情況下，當(dāng)熱通過該軸支承部從外部傳遞至致動器等的內(nèi)部時，例如會對電動機(jī)等驅(qū)動部的動作產(chǎn)生障礙，或使由耐熱性能較低的材料構(gòu)成的構(gòu)件的功能喪失。因而，一直以來，為了防止從致動器等的外部向內(nèi)部的導(dǎo)熱，進(jìn)行了各種改進(jìn)。

例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了一種技術(shù)，為了防止水、粉塵等侵入到致動器內(nèi)部，設(shè)有將軸與軸套間的間隙堵塞的橡膠制的保護(hù)套(日文：ブーツ)，通過有底圓筒狀的隔熱用罩來保護(hù)該橡膠制的保護(hù)套。由于存在上述罩，因此向致動器內(nèi)部的導(dǎo)熱某種程度上得到緩和。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開第2010/134125號

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

然而，在以上述專利文獻(xiàn)1的方式構(gòu)成的情況下，為了安裝罩而導(dǎo)致致動器變大了。此外，為了使熱從作為有底圓筒狀的罩的開口繞回到罩內(nèi)部，結(jié)果上述繞回的熱會從軸套等的軸支承部傳遞至內(nèi)部。

如此，在現(xiàn)有技術(shù)中難以緊湊地設(shè)置用于抑制來自軸支承部的導(dǎo)熱的結(jié)構(gòu)。此外，在上述的現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中，抑制來自軸支承部的導(dǎo)熱原本也是困難的。

本發(fā)明為解決上述的技術(shù)問題而作，其目的在于獲得一種緊湊且提高了耐熱性能的軸支承部的耐熱結(jié)構(gòu)及致動器。

解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案

本發(fā)明的軸支承部的耐熱結(jié)構(gòu)的特征在于，包括：襯套，上述襯套供軸穿過，且軸沿其軸向在該襯套的內(nèi)部移動；軸套，上述軸套位于襯套的外周，并對襯套進(jìn)行支承，且導(dǎo)熱率比襯套的導(dǎo)熱率高；以及隔熱層，上述隔熱層設(shè)于襯套與軸套之間。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，由于將導(dǎo)熱率比襯套的導(dǎo)熱率高的軸套設(shè)于襯套的外周，并將隔熱層設(shè)于襯套與軸套之間，因此能通過緊湊的結(jié)構(gòu)來提高軸支承部的耐熱性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的致動器的剖視圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施方式1的致動器的分解立體圖。

圖3是將圖1的一部分放大的圖。

圖4是表示用于幫助理解圖3所示的耐熱結(jié)構(gòu)的參考例的剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，為了更詳細(xì)地說明本發(fā)明，參照附圖，對用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說明。

實(shí)施方式1

圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的包括軸支承部的耐熱結(jié)構(gòu)的致動器1的剖視圖。此外，圖2是致動器1的分解立體圖。以下，對使用了電子控制式電動機(jī)的致動器進(jìn)行說明，但也可以是壓力式等其它驅(qū)動方式的致動器。

在致動器1中，當(dāng)向設(shè)于外部輸入輸出連接器2的端子3施加電壓時，卷繞于定子4的線圈5中將會流通有電流，以將分極為多個極的定子4磁化成n極、s極。此外，具有被磁化成n極、s極的磁體6，且上端被襯套7a保持、下端被軸承7b保持的大致圓筒狀的轉(zhuǎn)子8受到定子4的ns磁化而旋轉(zhuǎn)。

在轉(zhuǎn)子8的內(nèi)部形成有陰螺紋以作為用于將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動的螺紋機(jī)構(gòu)8a，上述螺紋機(jī)構(gòu)8a與作為形成于軸9一側(cè)的螺紋機(jī)構(gòu)9a的陽螺紋嚙合。此外，在軸9上形成有用于對軸9的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行限制的止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9b。此外，止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9b與形成于襯套11的內(nèi)周面的平坦部以平面彼此相接。藉此，轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成軸9的往復(fù)運(yùn)動。

外部輸入輸出連接器2、端子3、定子4、線圈5、磁體6、襯套7a、軸承7b、轉(zhuǎn)子8和對這些構(gòu)件進(jìn)行收納的電動機(jī)外殼10等構(gòu)成圖2中的電動機(jī)部100。

襯套11是設(shè)于電動機(jī)部100的下部且設(shè)于軸9的外周的大致圓筒狀的構(gòu)件，以供軸9穿過。軸9一邊與襯套11的內(nèi)周面接觸，一邊沿軸向移動。另外，考慮到軸9的更順暢的軸向的移動，也可以構(gòu)成為，軸9以不與襯套11的內(nèi)周面接觸的方式移動?？偠灾?，襯套11對軸9進(jìn)行支承，以使軸9能以軸9的移動軸不偏離允許范圍以上的方式移動。

襯套11由圓筒部11a和凸緣11b構(gòu)成，凸緣11b從圓筒部11a的靠電動機(jī)部100一側(cè)的端部延伸設(shè)置。為了抑制與內(nèi)周面接觸的軸9的削損，襯套11由例如樹脂構(gòu)成。

在襯套11的外周設(shè)有對襯套11進(jìn)行支承的大致圓筒狀的軸套12。軸套12由圓筒部12a和凸緣12b構(gòu)成，凸緣12b從圓筒部12a的靠電動機(jī)部100一側(cè)的端部延伸設(shè)置。軸9的端部從圓筒部12a的底面向外部突出。軸套12由作為高強(qiáng)度材料的金屬、例如鋁構(gòu)成，以在形成為小型的構(gòu)件的情況下，也能確?？芍С幸r套11和沿軸向在襯套11內(nèi)移動的軸9的程度的強(qiáng)度。

襯套11的圓筒部11a的外徑的大部分比軸套12的圓筒部12a的內(nèi)徑小，在圓筒部12a與圓筒部11a之間形成有空氣層13。

在電動機(jī)外殼10與襯套11的凸緣11b之間夾持有密封構(gòu)件14。此外，在軸9的外周面與襯套11的內(nèi)周面之間夾持有密封構(gòu)件15。上述密封構(gòu)件15設(shè)于襯套11的下端部，且具有防止水、粉塵等從軸9與襯套11的間隙侵入致動器1內(nèi)部的密閉功能。密封構(gòu)件14、15由例如橡膠制的o形環(huán)構(gòu)成。

內(nèi)部壓入有襯套11的軸套12使用螺釘16等安裝于電動機(jī)外殼10，其中上述襯套11安裝有密封構(gòu)件14、15。另外，也可以省略密封構(gòu)件14，并將襯套11超聲波焊接于電動機(jī)外殼10。

襯套11、軸套12、空氣層13、密封構(gòu)件15構(gòu)成軸支承部。

以上述的方式構(gòu)成的致動器1通過螺紋緊固等安裝于用于對致動器1進(jìn)行固定的外殼17，并例如用于將未圖示的排氣泄壓閥打開、關(guān)閉，該排氣泄壓閥用于使流向未圖示的渦輪增壓器的排氣氣體分流。

此時，電動機(jī)部100一側(cè)配置于低溫的未圖示的渦輪壓縮機(jī)一側(cè)，襯套11和軸套12等配置于高溫的未圖示的渦輪增壓器一側(cè)。也就是說，越靠近圖1的紙面下方，則周圍的溫度越變高。外殼17是具有能維持與致動器1的安裝部的強(qiáng)度的程度的厚度，且熱容量相應(yīng)程度地較大的構(gòu)件。

在此，在圖3中示出了致動器1的襯套11和軸套12附近的放大剖視圖。襯套11如上所述是樹脂制的，且構(gòu)成為導(dǎo)熱率較低的構(gòu)件。另一方面，位于襯套11外周的軸套12是例如鋁制的，且構(gòu)成為導(dǎo)熱率比襯套11的導(dǎo)熱率高的構(gòu)件。藉此，致動器1從未圖示的渦輪增壓器一側(cè)接受的熱如圖3的流向f所示，從圓筒部12a的下端部向凸緣12b在軸套12中傳遞，并朝向凸緣12b所接觸的外殼17散熱。此外，從軸套12向襯套11的導(dǎo)熱被設(shè)于襯套11與軸套12之間的空氣層13所抑制。

如此，通過軸套12的散熱效果和空氣層13的隔熱效果從而能抑制外部的熱向致動器1的內(nèi)部傳遞，此外，還能保護(hù)易受熱影響的樹脂制的襯套11和橡膠制的密封構(gòu)件15。因而，例如，在實(shí)施方式1中，能使電動機(jī)部100的動作穩(wěn)定，并且即使在高溫環(huán)境下也能保持軸9的支承、密封構(gòu)件15的密閉功能等，軸支承部的耐熱性能提高。

此外，不需要像以往那樣設(shè)置對軸套等軸支承部進(jìn)行覆蓋的罩，從而能緊湊地構(gòu)成耐熱結(jié)構(gòu)。

除了上述的效果以外，通過耐熱性能提高，能將致動器1更靠近渦輪增壓器等高熱源地進(jìn)行配置，因此致動器1的布局性提高，從而能節(jié)約配置空間。此外，在如以往那樣設(shè)置對軸套等的軸支承部進(jìn)行覆蓋的罩的結(jié)構(gòu)的情況下，為了使罩與軸一起運(yùn)動，需要確保供罩順暢地運(yùn)動的程度的空間，但若以圖1至圖3所示的實(shí)施方式1的方式構(gòu)成，則不需要確保上述這樣的空間。

此外，作為實(shí)施方式1的比較對象，在圖4中示出了用于幫助理解本發(fā)明的參考例。在圖4中，對于與圖3相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的符號。另外，后述的軸套20超聲波焊接于電動機(jī)外殼10。此外，在圖4所示的參考例中，軸9以與使用圖1和圖2說明的電動機(jī)部100相同的動作原理往復(fù)運(yùn)動。

在圖4中，在軸9的外周設(shè)有大致圓筒狀的軸套20，且在軸9的下部設(shè)有板21，該板21設(shè)有供軸9穿過的通孔。軸套20以能使軸9沿軸向移動的方式對其進(jìn)行支承，橡膠制的密封構(gòu)件22被軸9與軸套20夾持，并具有密閉功能。軸套20和板21使用可設(shè)定任意的形狀且低成本的樹脂材料。由于軸套20、板21、密封構(gòu)件22易受熱影響，因此圖4所示的結(jié)構(gòu)首先必須與渦輪增壓器等高熱源分開配置，并需要確保充分的配置空間。此外，由于樹脂在高溫環(huán)境下的強(qiáng)度較低，因此為了確保即使在高溫環(huán)境下也能支承軸9的程度的強(qiáng)度，需要將樹脂制的軸套20和板21形成得較大，從而導(dǎo)致軸套20和板21大型化。

另一方面，相對于圖4所示的參考例，根據(jù)實(shí)施方式1所示的結(jié)構(gòu)，由于即使襯套11是樹脂制的也難以變得高溫，因此不需要形成得像軸套20那么大，此外，由于將軸套12設(shè)為強(qiáng)度較高的金屬制，因此不需要使軸套12大型化。因而，即使從軸套12和襯套11的整體來看，也能比軸套20和板21縮小。藉此，例如如圖3和圖4所示可知，在相同的環(huán)境下使用實(shí)施方式1和參考例的結(jié)構(gòu)的情況下，實(shí)施方式1的軸支承部較小，且軸套12的下端線l位于比板21的下端靠上方處。

另外，在上述實(shí)施方式1中將襯套11簡單設(shè)為樹脂制，但具體而言，可考慮使用例如聚苯硫醚、混合有玻璃纖維的聚苯硫醚、混合有碳的聚苯硫醚等。此外，也可以將襯套11設(shè)為碳制。

此外，軸套12設(shè)為金屬制，作為一例設(shè)為鋁制，但也可以由鎂、銅等構(gòu)成，總之只要由導(dǎo)熱率比襯套11的導(dǎo)熱率高的材料構(gòu)成即可。

此外，在上述實(shí)施方式1中，在襯套11與軸套12之間設(shè)置空氣層13，但也可以在襯套11與軸套12之間填充隔熱材料。作為隔熱材料，可考慮使用例如各種的發(fā)泡材料、玻璃棉、橡膠等?；蛘?，也可以在確保設(shè)于襯套11與軸套12間的空間的氣密性的基礎(chǔ)上將該空間設(shè)為真空，并設(shè)為真空層來代替空氣層13?？傊灰軐⒁r套11與軸套12之間形成為隔熱層即可。

此外，在上述實(shí)施方式1中示出了包括軸支承部的耐熱結(jié)構(gòu)以作為致動器1的一部分的情況。然而，上述軸支承部的耐熱結(jié)構(gòu)也可以具有以能使軸沿其軸向移動的方式對其進(jìn)行支承的軸支承部，并能應(yīng)用于需要耐熱性的所有的裝置中，且構(gòu)成為與適用對象的裝置分體形成。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式1的軸支承部的耐熱結(jié)構(gòu)，采用如下結(jié)構(gòu)，即在供軸9穿過并使軸9沿其軸向在內(nèi)部移動的襯套11的外周設(shè)置軸套12，該軸套12以夾著空氣層13的方式對襯套11和在襯套11內(nèi)移動的軸9進(jìn)行支承，且導(dǎo)熱率比襯套11的導(dǎo)熱率高。藉此，能通過緊湊的結(jié)構(gòu)提高軸支承部的耐熱性能。此外，若將這種軸支承部的耐熱結(jié)構(gòu)應(yīng)用于致動器，則能形成緊湊且耐熱性能較高的致動器。

此外，軸套12設(shè)為與作為散熱構(gòu)件的外殼17接觸。因而，由軸套12進(jìn)行的散熱得到促進(jìn)。

此外，軸套12是金屬制的。因而，能確保充分的強(qiáng)度。

此外，襯套11是樹脂制的。因而，能抑制軸9與襯套11的內(nèi)周面接觸時軸9的削損。此外，能將襯套11容易地成形為任意的形狀，還能實(shí)現(xiàn)低成本化。此外，由于軸支承部具有耐熱性，因此即使在高溫環(huán)境下，襯套11的功能也能得到維持。

此外，將隔熱層設(shè)為空氣層13。因而，能簡單地設(shè)置隔熱性能較高的隔熱層。

此外，包括夾持于軸9的外周面與襯套11的內(nèi)周面之間的密封構(gòu)件15。因而，還能防止水、粉塵等從軸9與襯套11的間隙侵入。此外，由于軸支承部具有耐熱性，因此即使在高溫環(huán)境下，密封構(gòu)件15的功能也能得到維持。

此外，本申請發(fā)明能在其保護(hù)范圍內(nèi)對實(shí)施方式中的任意結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行變形，或是對實(shí)施方式中的任意結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行省略。

(工業(yè)上的可利用性)

如上所述，本發(fā)明的軸支承部的耐熱結(jié)構(gòu)即使在高溫環(huán)境下也能適當(dāng)?shù)貙S進(jìn)行支承，并且能抑制向軸支承部的內(nèi)部的導(dǎo)熱，因此例如能應(yīng)用于對放置于高溫環(huán)境下的致動器的軸以能沿其軸向移動的方式進(jìn)行支承。

(符號說明)

1致動器；2外部輸入輸出連接器；3端子；4定子；5線圈；6磁體；7a襯套；7b軸承；8轉(zhuǎn)子；8a螺紋機(jī)構(gòu)；9軸；9a螺紋機(jī)構(gòu)；9b止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；10電動機(jī)外殼；11襯套；11a圓筒部；11b凸緣；12軸套；12a圓筒部；12b凸緣；13空氣層；14、15密封構(gòu)件；16螺釘；17外殼；20軸套；21板；22密封構(gòu)件；100電動機(jī)部。