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WO2000006916A1 - Actionneur pour diaphragme - Google Patents

Actionneur pour diaphragme Download PDF

Info

Publication number
WO2000006916A1
WO2000006916A1 PCT/JP1999/004123 JP9904123W WO0006916A1 WO 2000006916 A1 WO2000006916 A1 WO 2000006916A1 JP 9904123 W JP9904123 W JP 9904123W WO 0006916 A1 WO0006916 A1 WO 0006916A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
diaphragm
bearing
cup
rod
retainer
Prior art date
Application number
PCT/JP1999/004123
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shinichi Hasegawa
Syoji Mizumachi
Original Assignee
Nok Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nok Corporation filed Critical Nok Corporation
Priority to DE69916848T priority Critical patent/DE69916848T2/de
Priority to US09/581,539 priority patent/US6352019B1/en
Priority to EP99933199A priority patent/EP1101951B1/en
Publication of WO2000006916A1 publication Critical patent/WO2000006916A1/ja

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/10—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type

Definitions

  • the present invention relates to a diaphragm factory, which is a type of hydraulic factory. Background art
  • a diaphragm 52 is provided inside a cup 51 to form a pressure chamber 53, and a pressure is supplied to the pressure chamber 53 so that the diaphragm 52 and the diaphragm 52 are formed.
  • a known diaphragm actuator is configured such that a rod 54 connected to a diaphragm 52 is actuated, and the pad 54 is supported by a bearing 55 arranged inside a cup 51. .
  • the bearing 55 is mounted on the inner peripheral surface of the forceps 51 via a retainer 56, and the outer diameter of the bearing 55 receives a spring 57 for returning the diaphragm 52.
  • the outer diameter of the retainer 56 integrally provided with the spring receiving portion 56a is set to be considerably smaller.
  • the inner surface of the bearing 55 is formed in a cylindrical shape, and the outer surface is formed in a barrel shape or an arc-shaped cross section having the largest outer diameter at the center in the axial direction. When swings, it is configured to swing in the retainer 56 following the swing.
  • the diaphragm factory has the following disadvantages ⁇ o 0
  • the diaphragm actuator when the diaphragm actuator is mounted on the internal combustion engine of a vehicle or the like via the bracket 57, the ambient temperature on the rod 54 side (the upper and lower sides of the bracket 57 in the figure) becomes high. Radiated heat is easily transmitted to the internal space 58 of the cup 51 via the metal bracket 57, the lower surface 51a of the cup 51 and the spring receiving portion 56a of the retainer 56. This internal space 58 becomes high temperature, this high temperature Is exposed to the diaphragm 52.
  • the diaphragm 52 is formed of a rubber-like elastic material having relatively poor heat resistance. Therefore, there is a possibility that the diaphragm 52 is exposed to a high temperature and thermally deteriorates early.
  • the above-mentioned diaphragm factory has the following disadvantages. That is, first, since the dedicated retainer 56 is provided to hold the bearing 55 as described above, the number of parts in the factory is large. Further, since it is necessary to assemble the bearing 55 into the retainer 56 and assemble the retainer 56 into the cup 51 at the time of assembling the actuator, the assembling work of the actuator is not complicated or troublesome.
  • the diaphragm 52 has a uniform thickness formed by an operating membrane portion 52 a and a disk-shaped central portion 52 b sandwiched between the diaphragm retainer 59 and the spring retainer 60.
  • the upper end of the rod 54 is spin caulked with respect to the laminated portion composed of the diaphragm 52, the diaphragm retainer 59 and the spring retainer 60. It is fixed by connecting means such as. Therefore, the central portion 52b of the diaphragm 52, which applies a caulking load to the thin rubber-like elastic material 52 properly, is set to be small, so that the caulking condition is met.
  • the size of the caulking load must be strictly controlled.
  • a pair of upper and lower washers 61 is generally added to the laminated portion so that only the portion to be crimped at the central portion 52b of the diaphragm 52 is not crushed by the crimping load. There is a problem that the number of parts in the evening further increases.
  • a diaphragm factory has a structure in which a diaphragm is erected inside a cup to form a pressure chamber, and pressure is supplied to the pressure chamber to be connected to the diaphragm and the diaphragm.
  • the bearing is extended to the inner peripheral surface of the cup and is in contact with the inner peripheral surface of the power cup.
  • the bearing newly forms a heat insulating layer for the ambient atmosphere temperature. Since the bearing is made of resin and the thermal conductivity of the resin is smaller than that of the metal which is the material of the retainer, a heat insulating layer having an excellent heat insulating effect is formed.
  • the contact surface of the bearing with the rod has a cross-section circle with the smallest inner diameter at the center in the axial direction so that the rod can be swingably supported even though the bearing is fixed inside the cup. It is formed in an arc shape. More specifically, the inner diameter at the center in the axial direction is the smallest, and the inner diameter gradually increases from the center in the axial direction to both ends in the axial direction. Is formed.
  • FIG. 1 is a sectional view of a diaphragm factory according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the factory
  • FIG. 3 is a sectional view of the same
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view of an essential part of Yue
  • FIG. 4 is a sectional view of an actuator according to a conventional example.
  • FIG. 1 shows a cross section of a diaphragm actuator according to the embodiment.
  • FIG. 2 and FIG. 3 each show an enlarged part of FIG.
  • the diaphragm actuator is used as a west gate actuator in an internal combustion engine of a vehicle or the like, and is configured as follows. That is, first, a metal force-supply 2 fixed to an internal combustion engine or the like via a metal-made bracket 1 is provided, and a lower force-supply 3 and an upper cup 4 are provided on the force-supply 2.
  • a diaphragm 5 made of rubber-like elastic material is provided between the lower cup 3 and the upper cup 4.
  • a metal diaphragm retainer (also referred to as an upper retainer) 6 is disposed above the central portion 5a of the diaphragm 5, and a metal spring retainer (also referred to as a lower retainer) is disposed below the diaphragm retainer. 7 is provided, and a laminated portion 8 having a three-layer structure is provided. The upper end of a metal rod 9 is fixedly connected to the center of the plane of the laminated portion 8. The laminated structure and the connection structure will be described later.
  • the airtight space surrounded by the diaphragm 5 and the upper cup 4 is a pressure chamber 10, and it is possible to introduce a supercharging pressure (positive pressure) of a turbocharger (not shown) into the pressure chamber 10.
  • a pressure port 11 is provided in the upper cup 4 so as to make it possible.
  • the upper cup 4 is provided with a disk-shaped upper surface 4a at the center of its plane, and a tapered slope 4b is formed around the upper surface 4a.
  • a flange-shaped flange 4c for caulking and fixing the outer peripheral edge 5c of the diaphragm 5 is formed. Therefore, the upper cup 4 is formed in a trapezoidal cross section as a whole.
  • the pressure port 11 is integrally formed in the shape of a pipe in the vicinity of the upper edge of the above-mentioned slope portion 4b so as to extend outward in the strange direction, and the entire portion from the base end to the tip end is a planar layout of the cup 2. Is located within. Therefore, even if this pressure port 11 is not separately attached to the upper cup 4 (even if it is integrally molded), almost all of the upper cup 4 and the lower cup 3 are connected. It is possible to fix by caulking over the circumference.
  • the space surrounded by the diaphragm 5 and the lower cup 3 is defined as an atmospheric pressure chamber 12, and the side part 3 a of the lower cup 3 is provided so that atmospheric pressure can be introduced into the atmospheric pressure chamber 12.
  • the lower cup 3 has a cylindrical side surface portion 3a, and an annular force crimping portion 3b for caulking and fixing the outer peripheral edge 5c of the diaphragm 5 is formed on the upper portion of the side surface portion 3a.
  • a lower surface 3c is also formed at the lower portion, and a shaft 3d for inserting the rod 9 is provided at the center of the plane of the lower surface 3c.
  • a rod 9 having an upper end connected to a laminated portion 8 composed of a diaphragm 5 and the like is inserted through the shaft hole 3d and the hole 1a, extends long downward, and has a link-shaped operating portion (operating portion) at the lower end. 9a is provided.
  • a resin bearing 14 that supports the rod 9 is mounted inside the cup 2 and inside the atmospheric pressure chamber 12, and this bearing 14 is located inside the side surface 3 a of the lower cup 3.
  • the lower cup 3 is extended outward to the outer peripheral surface 3 e and contacts the inner peripheral surface 3 e of the side surface 3 a of the lower cup 3.
  • the bearing 14 first has a flat portion 14a having an annular or flat donut shape, and an annular bearing portion 14b is formed on the inner peripheral side of the flat portion 14a. Similarly, an annular press-fit guide portion 14c is formed on the outer peripheral side.
  • the thickness of the flat portion 14a is approximately 2 mm in actual size. Since the bearing 14 is press-fitted into the inner periphery of the side surface portion 3a of the lower cup 3, it is fixed so that the bearing 14 can swingably support the rod 9.
  • the inner peripheral surface of the bearing portion 14b which is the contact surface 14e of the bearing 14 with respect to, is formed in an arc-shaped cross section having the smallest inner diameter at the axial center.
  • Recesses 14 d for meat stealing are formed on the upper and lower surfaces of the bearing portion 14 b, respectively. This burglary is formed in order to make the thickness of the bearing portion 14b uniform to prevent sink during molding.
  • the lower surfaces of the flat portion 14a and the bearing portion 14b are flush with each other, and are formed on the upper surface of the lower portion 3c of the lower force gap 3. Close.
  • the flat portion 14a also serves as a spring receiving portion, and the flat portion 14a, whose upper surface is depressed between the bearing portion 14b and the press-fitting guide portion 14c, and the spring gripper 7, A coil-shaped spring 15 for returning the diaphragm 5 is interposed therebetween.
  • the bearing 14 is integrally formed of resin, it is particularly preferable to form the bearing 14 from nylon 66 (with a filler) or nylon 6 (with a filler) having low sliding resistance.
  • the center part 5a of the diaphragm 5 has a thicker wall at the periphery of the hole 5d through which the small diameter part 9b of the rod 9 is inserted.
  • the diaphragm retainer 6 and the spring retainer 7 are also stepped. That is, the laminated structure of the diaphragm 5, the diaphragm retainer 6, and the spring retainer 7 is configured as follows, and the connecting structure of the laminated portion 8 and the rod 9 by these is configured as follows. .
  • the diaphragm 5 is provided with an annular or flat donut-shaped operating film portion 5b which is elastically deformed during operation.
  • a diaphragm retainer 6 and a spring retainer 5b are provided on the inner peripheral side of the operating film portion 5b.
  • a disk-shaped central part 5a sandwiched between the nut 7 is formed into a body, and a hole 5d through which the small diameter part 9b of the rod 9 is inserted is provided in the center of the plane of the central part 5a.
  • a thick outer peripheral portion 5c (see FIG. 1) fixed by caulking between the lower cup 3 and the upper cup 4 is formed on the outer peripheral side of the working film portion 5b.
  • the working film portion 5b and the central portion 5a are formed to have a uniform thickness.
  • the central portion 5a is limited to the peripheral portion of the hole 5d (also referred to as a rod penetrating portion). It is molded only thick.
  • the diaphragm 5 is formed of a rubber-like elastic material, but is preferably formed of fluorosilicone rubber or hydrin rubber having excellent heat resistance.
  • the metal diaphragm retainer 6 first has a disk-shaped flat portion 6a, and a hole 6b through which the small-diameter portion 9b of the rod 9 is inserted is provided at the center of the flat portion 6a. Have been.
  • the inner peripheral side is located higher than the outer peripheral side in accordance with the rod penetrating part of the diaphragm 5 in the plane part 6a, and the annular step part 6c is formed. Is provided.
  • a cylindrical stopper portion 6d for limiting the stroke of the rod 9 in contact with the slope portion 4 of the upper cup 4 is integrally formed upward.
  • the metal spring retainer 7 has a disk-shaped flat portion 7a, and a hole 7b through which the small-diameter portion 9b of the rod 9 is inserted is formed in the center of the flat portion 7a. It is provided.
  • an annular stepped portion 7c is provided on the flat surface portion 7a in such a manner that the outer peripheral side is located higher than the inner peripheral side in accordance with the rod penetration portion of the diaphragm 5, and an annular stepped portion 7c is provided.
  • a cylindrical stopper portion 7d for abutting against the flat portion 14a of the bearing 14 to limit the stroke of the rod 9 is integrally formed downward. .
  • the diaphragm 5, the diaphragm retainer 6, and the spring retainer 7 having the above configuration are stacked to form a three-layer laminated portion 8, and the upper end of the rod 9 is formed in the holes 5d, 6b, and 7b.
  • the small-diameter portion 9b formed integrally with the shaft is inserted and fixed by spin caulking.
  • Spin caulking may be another fastening means such as screwing instead.
  • each part is at the position shown in FIG. 1 in the initial movement posture, and in this initial movement posture, the supercharging pressure of the turbocharger is introduced from the pressure port 11 into the pressure chamber 10.
  • the assembly consisting of the diaphragm 5, the diaphragm retainer 6, the spring retainer 7 and the rod 9 strokes downward while compressing the spring 15 I do.
  • the assembly 15 returns upward due to the elasticity of the spring 15. Therefore, it has the function of converting the change in pressure into the stroke displacement of rod 9.
  • the diaphragm actuator is characterized in that the following effects are achieved by the above configuration.
  • the resin bearing 14 disposed in the cup 2 is extended to the inner peripheral surface 3 e of the side surface portion 3 a of the lower cup 3 and is in contact with the inner peripheral surface 3 e. For this reason, a heat insulating layer for the ambient atmosphere temperature is formed by the bearings 14 extending outward in the strange direction.
  • the thermal conductivity of resin is lower than that of metal, so it has excellent heat insulation effect.
  • the thermal conductivity of copper is generally 100 to 400 kca 1 / m
  • the thermal conductivity of nylon 66 is generally only 0.2 to 0.4 kca 1 Zm ⁇ hr ⁇ ° C.
  • the heat of the surrounding atmosphere is blocked by the heat insulating layer and is not easily transmitted to the atmospheric pressure chamber 12, and the temperature in the atmospheric pressure chamber 12 does not rise so much. Therefore, it is possible to prevent the diaphragm 5 made of rubber-like elastic material from being exposed to high heat, and to prevent the diaphragm 5 from being thermally deteriorated early.
  • resin bearings 14 with excellent heat insulation properties also have excellent sound insulation properties. Therefore, the propagation or radiation of the operation sound can be reduced.
  • the contact surface 14 e of the bearing 14 with the rod 9 is formed in an arc-shaped cross-section having the smallest inner diameter at the center in the axial direction, the bearing 14 is fixed inside the cup 2. Nevertheless, the rod 9 can be swung smoothly.
  • the retainer in the above-described conventional technique is omitted from the components of the actuator, the number of components in the actuator can be reduced, and the manufacturing or assemblability thereof can be improved.
  • the squeeze allowance of the diaphragm 5 at the time of caulking is reduced. It can be set large. Therefore, it is possible to widen the management range of the crimping condition, and it is possible to improve the manufacturing or assembling property. At the same time, the variation in the magnitude of deformation in the thickness direction when the peripheral portion of the rod 9 and the other portion are compressed does not cause any particular problem. Become. Therefore, the number of parts of the actuator can be reduced from this point.
  • the bearing 14 Without being pressed into the inner periphery of the side surface 3a of the lower cup 3, the elasticity of the spring 15 presses and fixes the lower surface 3c of the lower cup 3. Therefore, the press-fitting allowance of the bearing into the side surface 3a of the lower cup 3 may be set to zero.
  • the present invention has the following effects.
  • the bearing arranged in the forceps is extended to the inner peripheral surface of the cup and is in contact with the inner peripheral surface.
  • the extended bearing forms a heat insulating layer with respect to the ambient atmosphere temperature. Therefore, the heat of the surrounding atmosphere is cut off by the heat insulating layer and is hardly transmitted to the inside of the cap, and the internal temperature of the cup does not rise so much. Therefore, it is possible to prevent the diaphragm made of the rubber-like elastic material from being exposed to high heat, and to prevent the diaphragm from being thermally degraded.
  • bearings with excellent heat insulation also have excellent sound insulation. Therefore, it is possible to reduce the propagation or radiation of the operation sound.
  • the contact surface of the bearing with the rod is formed in an arc-shaped cross section with the smallest inner diameter at the center in the axial direction, the rod is fixed despite the fact that this bearing is fixed inside the cup. Can be smoothly swung.
  • the retainer in the above-described conventional technique is omitted from the components of the actuator, the number of components of the actuator can be reduced, and the manufacturing or assemblability thereof can be improved.

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Description

明 細 ダイアフラムァクチユエ一夕 技術分野
本発明は、 流体圧ァクチユエ一夕の一種であるダイアフラムァクチユエ一夕に 関するものである。 背景技術
従来から、 第 4図に示すように、 カップ 5 1の内部にダイアフラム 5 2を架設 して庄カ室 5 3を形成し、 この圧力室 5 3に圧力を供給してダイアフラム 5 2お よびこのダイアフラム 5 2に接続したロッド 5 4を作動させるとともに、 この口 ッド 5 4をカップ 5 1の内側に配置した軸受 5 5により支持するようにしたダイ アフラムァクチユエ一夕が知られている。 軸受 5 5は、 リテ一ナ 5 6を介して力 ップ 5 1の内周面に取り付けられており、 この軸受 5 5の外径寸法は、 ダイァフ ラム 5 2復帰用のスプリング 5 7を受けるスプリング受け部 5 6 aを一体に備え たリテ一ナ 5 6の外径寸法と比較してかなり小さく設定されている。 またこの軸 受 5 5は、 その内周面を円筒形に形成されるとともに外周面を樽形ないし軸方向 中央の外径寸法が最も大きな断面円弧形に形成されており、 よってロッド 5 4が 揺動すると、 これに追従してリテーナ 5 6内で揺動するように構成されている。
しかしながら、 上記ダイアフラムァクチユエ一タには、 以下のような不都合が あ <o 0
すなわち、 当該ダイアフラムァクチユエ一タがブラケット 5 7を介して車両の 内燃機関等に装着されると、 ロッド 5 4側 （ブラケット 5 7の図上下側） の雰囲 気温度が高温になることから、 その放射熱が金属製のブラケット 5 7、 カップ 5 1の下面部 5 1 aおよびリテ一ナ 5 6のスプリング受け部 5 6 aを介してカップ 5 1の内部空間 5 8に伝わり易く、 この内部空間 5 8が高温になって、 この高温 にダイアフラム 5 2が晒される。 ダイアフラム 5 2は比較的耐熱性に乏しいゴム 状弾性材により成形されている。 したがつてこのダイアフラム 5 2が高温に晒さ れて早期に熱劣化する虞がある。
また併せて、 上記ダイアフラムァクチユエ一タには、 以下の不都合がある。 すなわち先ず、 上記したように軸受 5 5を保持すべく専用のリテ一ナ 5 6が設 けられているために、 ァクチユエ一夕の部品点数が多い。 またァクチユエ一夕の 組立て時に軸受 5 5をリテーナ 5 6に組み込むとともにリテーナ 5 6をカップ 5 1に組み込む作業が必要であるために、 ァクチユエ一タの組立て作業が複雑ない し面倒である。
更にまた、 ダイアフラム 5 2は、 その作動膜部 5 2 aと、 ダイアフラムリテ一 ナ 5 9およびスプリングリテーナ 6 0の間に挟まれる円板状の中央部 5 2 bとが 均一な厚さに成形されていて全体として肉厚が薄く成形されており、 その一方で このダイアフラム 5 2、 ダイアフラムリテ一ナ 5 9およびスプリングリテ一ナ 6 0よりなる積層部に対してロッド 5 4の上端部がスピンカシメ等の連結手段によ り固定されている。 したがって肉厚の薄いゴム状弾性材製のダイァフラム 5 2に カシメ荷重を適切に作用させるベくダイアフラム 5 2の中央部 5 2 bの潰し代が 小さく設定されるために、 このカシメ条件に合うようにカシメ荷重の大きさを厳 しく管理しなければならない。 また、 ダイアフラム 5 2の中央部 5 2 bにおける 被カシメ部のみがカシメ荷重によって潰れることがないよう上記積層部に上下一 対のヮッシャ 6 1が追加されるのが一般であるために、 ァクチユエ一夕の部品点 数が更に増加する不都合がある。
本発明は以上の点に鑑み、 周辺雰囲気温度に対する断熱性に優れ、 もってダイ ァフラムが熱劣化するのを防止するとともに、 ァクチユエ一夕の部品点数を削減 し、 組立ても容易化することができるダイアフラムァクチユエ一タを提供するこ とを目的とする。 発明の開示 上記目的を達成するため、 本発明のダイアフラムァクチユエ一夕は、 カップの 内部にダイアフラムを架設して圧力室を形成し、 前記圧力室に圧力を供給して前 記ダイアフラムおよび前記ダイァフラムに接続したロッドを作動させるとともに 前記ロッドを前記カップの内側に配置した軸受により支持するダイアフラムァク チユエ一夕において、 前記軸受を前記カップの内周面まで延長して前記内周面に 接触させるとともに前記ロッドに対する前記軸受の接触面を軸方向中央の内径寸 法が最も小さな断面円弧形に形成することにした。
上記構成を備えた本発明のダイアフラムァクチユエ一夕においては、 軸受がカ ップの内周面まで延長されて力ップの内周面に接触しているために、 この延長さ れた軸受により新たに周辺雰囲気温度に対する断熱層が形成される。 軸受は樹脂 製であって樹脂の熱伝導率がリテ一ナの材質である金属より小さいために、 優れ た断熱作用を奏する断熱層が形成される。
また、 この軸受はカップの内側に固定されるものである。 したがつてこの軸受 がカップの内側に固定されるにもかかわらずロッドを揺動自在に支持することが できるように、 ロッドに対する軸受の接触面が軸方向中央の内径寸法が最も小さ な断面円弧形に形成されており、 更に詳しくは、 軸方向中央の内径寸法が最も小 さく、 この軸方向中央から軸方向両端部にかけて内径寸法が徐々に拡大し、 かつ その断面形状がなだらかな円弧状の曲面を成すように形成されている。
また、 ァクチユエ一夕の構成部品から上記従来技術におけるリテーナが省略さ れるために、 部品点数が削減され、 組立て性も向上する。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の実施形態に係るダイアフラムァクチユエ一夕の断面図であ り、 第 2図は、 同ァクチユエ一夕の要部拡大断面図であり、 第 3図は、 同ァクチ ユエ一夕の要部拡大断面図であり、 第 4図は、 従来例に係るァクチユエ一タの断 面図である。 発明を実施するための最良の形態
つぎに本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
第 1図は、 当該実施形態に係るダイアフラムァクチユエ一タの断面を示してい る。 第 2図および第 3図はそれぞれ、 第 1図の要部を拡大して示している。 当該ダイアフラムァクチユエ一タは、 車両の内燃機関等においてウェストゲ一 トァクチユエ一夕として用いられるものであり、 以下のように構成されている。 すなわち先ず、 金属製のブラケット 1を介して内燃機関等に固定される金属製 の力ップ 2が設けられており、 この力ップ 2にロアー力ップ 3とアッパーカップ 4とが設けられており、 このロア一カップ 3とアツパ一カップ 4との間にゴム状 弾性材製のダイァフラム 5が架設されている。 ダイアフラム 5の中央部 5 aの上 側に金属製のダイアフラムリテーナ （上リテ一ナとも称する） 6が配置されると ともに下側に同じく金属製のスプリングリテ一ナ （下リテ一ナとも称する） 7が 配置されて三層構造の積層部 8が設けられており、 この積層部 8の平面中央に金 属製のロッ ド 9の上端部が連結固定されている。 この積層構造および連結構造に ついては後述する。
ダイアフラム 5とアッパーカップ 4とに囲まれた気密空間は圧力室 1 0とされ ており、 この圧力室 1 0にターボチヤ一ジャー （図示せず） の過給圧 （正圧） を 導入することができるよう、 アツパ一カップ 4に圧力ポート 1 1が設けられてい る。 アッパーカップ 4はその平面中央に円板状を呈する上面部 4 aを備えており 、 この上面部 4 aの回りにテーパ状の斜面部 4 bがー体成形されており、 更にこ の斜面部 4 bの回りに、 ダイアフラム 5の外周縁部 5 cをカシメ固定するための フランジ状の鍔部 4 cがー体成形されている。 したがつてこのアッパーカップ 4 は全体として断面台形状に形成されている。 また圧力ポート 1 1は上記斜面部 4 bの上縁近傍に怪方向外方に向けてパイプ状に一体成形されており、 その基端部 から先端部に至る全ての部分がカップ 2の平面レイアウト内に配置されている。 したがつてこの圧力ポ一ト 1 1はこれをアッパーカップ 4に対して別体後付けと しなくても （一体成形しても） 、 アッパーカップ 4とロア一カップ 3とをほぼ全 周に亙ってカシメ固定することが可能となっている。
ダイアフラム 5とロアーカップ 3とに囲まれた空間は大気圧室 1 2とされてお り、 この大気圧室 1 2に大気圧を導入することができるよう、 ロア一カップ 3の 側面部 3 aに通気孔 1 3が設けられている。 ロア一カップ 3は円筒状を呈する側 面部 3 aを備えており、 この側面部 3 aの上部にダイアフラム 5の外周縁部 5 c をカシメ固定するための環状の力シメ部 3 bがー体成形されており、 同じく下部 に下面部 3 cがー体成形されており、 この下面部 3 cの平面中央にロッド 9を差 し通すための軸扎 3 dが設けられている。 軸孔 3 dの周縁部は、 ブラケット 1の 孔部 1 aに対してこの軸孔 3 dを位置合わせすることができるように下向きに屈 曲せしめられている。 上端部をダイアフラム 5等よりなる積層部 8に連結された ロッ ド 9はこの軸孔 3 dおよび孔部 1 aに差し通され、 下方に長く延び、 下端部 にリンク状の作動部 （作用部とも称する） 9 aが設けられている。
カップ 2の内側であって大気圧室 1 2の内部に、 ロッド 9を支持する樹脂製の 軸受 1 4が装着されており、 この軸受 1 4が、 ロア一カップ 3の側面部 3 aの内 周面 3 eまで怪方向外方に向けて延長されて、 このロアーカップ 3の側面部 3 a の内周面 3 eに接触している。
すなわち、 この軸受 1 4は先ず、 環状ないし平面ド一ナッツ状を呈する平面部 1 4 aを備えており、 この平面部 1 4 aの内周側に環状の軸受部 1 4 bがー体成 形されており、 同じく外周側に環状の圧入ガイド部 1 4 cがー体成形されている 。 平面部 1 4 aの厚さは実寸で凡そ 2 m mである。 この軸受 1 4はロア一カップ 3の側面部 3 aの内周に圧入されて固定されるものであるため、 この軸受 1 4が ロッド 9を揺動自在に支持することができるようにロッド 9に対する軸受 1 4の 接触面 1 4 eである軸受部 1 4 bの内周面が軸方向中央の内径寸法が最も小さな 断面円弧形に形成されている。 軸受部 1 4 bの上面および下面にはそれぞれ肉盗 み用の凹部 1 4 dが形成されている。 この肉盗みは軸受部 1 4 bの肉厚を均一に して成形時のヒケを防止するために形成されている。 平面部 1 4 aおよび軸受部 1 4 bの下面は面一の平面を成しており、 ロアー力ップ 3の下面部 3 cの上面に 密接している。 また平面部 1 4 aはスプリング受け部を兼ねており、 軸受部 1 4 bと圧入ガイ ド部 1 4 cとの間で上面が凹んでいるこの平面部 1 4 aとスプリン グリテ一ナ 7との間にダイアフラム 5復帰用のコイル状のスプリング 1 5が介装 されている。 軸受 1 4は樹脂により一体成形されているが、 特に摺動抵抗の小さ な 6 6ナイロン （充填材入り） 、 6ナイロン （充填材入り） 等により成形するの が好適である。
第 3図に示すように、 ダイアフラム 5の中央部 5 aは、 ロッド 9の小径部 9 b を差し通す孔部 5 dの周縁部がここだけ厚肉に成形されており、 これに対応して ダイアフラムリテ一ナ 6およびスプリングリテ一ナ 7もそれぞれ段付き形状とさ れている。 すなわちダイアフラム 5、 ダイアフラムリテ一ナ 6およびスプリング リテ一ナ 7の積層構造が以下のように構成されており、 またこれらによる積層部 8とロッド 9との連結構造が以下のように構成されている。
先ず、 ダイアフラム 5は、 作動時に弾性変形する環状ないし平面ド一ナッツ状 の作動膜部 5 bを備えており、 この作動膜部 5 bの内周側に、 ダイアフラムリテ ーナ 6とスプリングリテ一ナ 7との間に挟まれる円板状の中央部 5 aがー体成形 されており、 この中央部 5 aの平面中央に、 ロッド 9の小径部 9 bを差し通す孔 部 5 dが設けられている。 また作動膜部 5 bの外周側に、 ロアーカップ 3とアツ パーカップ 4との間にカシメ固定される厚肉の外周縁部 5 c (第 1図参照） がー 体成形されている。 作動膜部 5 bと中央部 5 aとは厚さが均一に形成されている が、 上記したように中央部 5 aが孔部 5 dの周縁部 （ロッド貫通部とも称する） に限ってここだけ厚肉に成形されている。 このダイアフラム 5はゴム状弾性材に より成形されているが、 特に耐熱性に優れたフロロシリコンゴムまたはヒドリン ゴム等により成形するのが好適である。
金属製のダイアフラムリテ一ナ 6は先ず、 円板状の平面部 6 aを備えており、 この平面部 6 aの平面中央に、 ロッド 9の小径部 9 bを差し通す孔部 6 bが設け られている。 また平面部 6 aにダイアフラム 5のロッド貫通部に合わせて、 外周 側よりも内周側の方が上方に位置している形状であって、 かつ環状の段差部 6 c が設けられている。 平面部 6 aの外周側には、 アッパーカップ 4の斜面部 4わに 当接してロッド 9のストロ一クを制限するための筒状のストッパ部 6 dが上向き に一体成形されている。
また、 金属製のスプリングリテ一ナ 7は円板状の平面部 7 aを備えており、 こ の平面部 7 aの平面中央に、 ロッド 9の小径部 9 bを差し通す孔部 7 bが設けら れている。 また平面部 7 aにダイアフラム 5のロッド貫通部に合わせて、 内周側 よりも外周側の方が上方に位置している形状であって、 かつ環状の段差部 7 cが 設けられている。 平面部 7 aの外周側には、 軸受 1 4の平面部 1 4 aに当接して ロッド 9のス卜ロークを制限するための筒状のストッパ部 7 dが下向きに一体成 形されている。
そして、 上記構成のダイアフラム 5、 ダイアフラムリテ一ナ 6およびスプリン グリテーナ 7が重ねられて三層構造の積層部 8が形成されており、 孔部 5 d， 6 b， 7 bにロッド 9の上端部に一体成形された小径部 9 bが差し通されてスピン カシメにより連結固定されている。 スピンカシメは、 これに代えて、 ねじ締め等 による他の締結手段であっても良い。
上記構成を備えたダイアフラムァクチユエータは、 その初動姿勢において各部 が第 1図に示す位置にあり、 この初動姿勢においてターボチャージヤーの過給圧 が圧力ポート 1 1から圧力室 1 0に導入されて圧力室 1 0内の圧力が一定値を上 回ると、 ダイアフラム 5、 ダイアフラムリテ一ナ 6、 スプリングリテーナ 7およ びロッド 9よりなるアッセンプリがスプリング 1 5を押し縮めながら下方にス卜 ロークする。 また圧力室 1 0内の圧力が一定値を下回るように変化すると、 スプ リング 1 5の弾性により上記アッセンプリが上方に復帰動する。 したがって圧力 の変化をロッ ド 9のストローク変位に変換する作用をなすものである。
上記ダイアフラムァクチユエ一タは、 上記構成により以下の作用効果を奏する 点に特徴を有している。
すなわち先ず第一に、 カップ 2内に配置された樹脂製の軸受 1 4がロアーカツ プ 3の側面部 3 aの内周面 3 eまで延長されてこの内周面 3 eに接触しているた めに、 この怪方向外方に向けて延長された軸受 1 4によって周辺雰囲気温度に対 する断熱層が形成されている。 樹脂の熱伝導率は金属より小さく、 よって優れた 断熱作用を奏するものであり、 例えば銅の熱伝導率が一般に 1 0 0 0〜4 0 0 0 k c a 1 /m · h r · であるのに対して、 例えば 6 6ナイロンの熱伝導率は一 般に僅か 0 . 2〜0 . 4 k c a 1 Zm · h r · °Cである。 したがって周辺雰囲気 の熱がこの断熱層により遮断されて大気圧室 1 2に伝わりにくく、 大気圧室 1 2 内の温度がそれほど上昇しない。 したがってゴム状弾性材製のダイァフラム 5が 高熱に晒されるのを防止し、 ダイアフラム 5が早期に熱劣化するのを防止するこ とができる。
また、 断熱性に優れた樹脂製の軸受 1 4は併せて、 遮音性にも優れている。 し たがって作動音の伝播ないし放散を低減させることもできる。
また、 ロッド 9に対する軸受 1 4の接触面 1 4 eが軸方向中央の内径寸法が最 も小さな断面円弧形に形成されているために、 この軸受 1 4がカップ 2の内側に 固定されるものであるにもかかわらず、 ロッド 9を円滑に揺動させることができ る。
また、 ァクチユエ一タの構成部品から上記従来技術におけるリテーナが省略さ れるために、 ァクチユエ一夕の部品点数を削減することができ、 併せてその製作 ないし組立て性を向上させることができる。
また、 ダイアフラム 5のロッド貫通部が厚肉に成形されるとともに段付き形状 のダイアフラムリテ一ナ 6およびスプリングリテ一ナ 7がダイアフラム 5を挟ん でいるために、 カシメ時のダイアフラム 5の潰し代を大きく設定することが可能 である。 したがってカシメ条件の管理幅を大きく採ることができ、 その製作ない し組立て性を向上させることができる。 また併せて、 ロッド 9の周辺部分とそれ 以外の部分との圧縮したときの厚さ方向の変形の大きさのバラツキも特に問題と ならないために、 上記従来技術におけるヮッシャを省略することが可能となる。 したがつてこの点からもァクチユエ一タの部品点数を削減することができる。 尚、 上記実施形態のダイアフラムァクチユエ一夕において、 軸受 1 4は、 これ をロア一カップ 3の側面部 3 aの内周に圧入しなくてもスプリング 1 5の弾性に よりロア一力ップ 3の下面部 3 cに押し付けられて固定されるものである。 した がってロアーカップ 3の側面部 3 aに対する軸受の圧入代は、 これを零に設定し ても良い。 発明の効果及び産業上の利用可能性
本発明は、 以下の効果を奏する。
すなわち、 上記構成を備えた本発明のダイアフラムァクチユエ一タにおいては 先ず、 力ップ内に配置された軸受がカップの内周面まで延長されてこの内周面に 接触しているために、 この延長された軸受により周辺雰囲気温度に対する断熱層 が形成されている。 したがつて周辺雰囲気の熱がこの断熱層により遮断されて力 ップの内部に伝わりにくく、 カップの内部温度がそれほど上昇することがない。 したがってゴム状弾性材製のダイァフラムが高熱に晒されるのを防止し、 ダイァ フラムが熱劣化するのを未然に防止することができる。
また、 断熱性に優れた軸受は併せて、 遮音性にも優れている。 したがって作動 音の伝播ないし放散を低減させることもできる。
また、 ロッドに対する軸受の接触面が軸方向中央の内径寸法が最も小さな断面 円弧形に形成されているために、 この軸受がカップの内側に固定されるものであ るにもかかわらず、 ロッドを円滑に揺動させることができる。
また、 ァクチユエ一夕の構成部品から上記従来技術におけるリテ一ナが省略さ れるために、 ァクチユエ一タの部品点数を削減することができ、 併せてその製作 ないし組立て性を向上させることができる。

Claims

請求の範囲
1. カップ （2) の内部にダイアフラム （5) を架設して圧力室 （ 1 0) を形成 し、 前記圧力室 （ 1 0) に圧力を供給して前記ダイアフラム （5) および前記ダ ィァフラム （5) に接続したロッド （9) を作動させるとともに前記ロッド （9 ) を前記カップ （2) の内側に配置した軸受 （ 14) により支持するダイアフラ ムァクチユエ一夕において、
前記軸受 （ 14) を前記カップ （2) の内周面 （3 e) まで延長して前記内周 面 （3 e) に接触させるとともに前記ロッド （9) に対する前記軸受 （ 14) の 接触面 （ 14 e) を軸方向中央の内径寸法が最も小さな断面円弧形に形成したこ とを特徴とするダイアフラムァクチユエ一夕。
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