JPH0419212Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えばエンジンのスロツトルバルブ
の被制御部を、吸気通路等の負圧源の負圧に応じ
て制御するダイアフラムを用いたアクチユエータ
に関する。

（従来の技術） 従来この種のアクチユエータとしては第４図に
示すようなものが本出願人により提案されている
（実願昭59−23890）。すなわちハウジング１００
にダイアフラム１０１が取付けられて負圧室１０
２が形成され、負圧室１０２内に負圧を導入して
ダイアフラム１０１を境とする大気室１０３側の
対向圧との圧力差により、ダイアフラム１０１お
よびダイアフラム１０１に固着されたロツド１０
４を移動させるようになつている。図上において
負圧室１０２内のダイアフラム１０１上方には、
第１のニツプル１０８の先端が嵌入可能な凹所１
０５を有する弾性材製の弁体１０６が設けられて
おり、弁体１０６の開口端部には環状に突出する
環状のシール部１０７が設けられている。一方弁
体１０６の上方には負圧室１０２内に負圧を導入
する第１のニツプル１０８がハウジング１００に
取付けられており、先端部１０８ａがダイアフラ
ム１０１の作動に伴なつて前記弁体１０６のシー
ル部１０７と係合または離間するようになつてい
る。さらにハウジング１００には別の負圧源から
負圧室１０２内に負圧を導入する第２のニツプル
１０９が取付けられている。

このような構成のアクチユエータは、まず第１
のニツプル１０８から負圧を導入してダイアフラ
ム１０１を負圧室１０２側に移動させると、第１
のニツプル１０８の先端がシール部１０７と係合
した段階で、第１のニツプル１０８の負圧導入通
路１０８ａが閉じられダイアフラム１０１は停止
する。さらに第２のニツプル１０９から負圧を導
入することにより、ダイアフラム１０１はさらに
負圧室１０２側に移動し第１のニツプル１０８の
先端がシール部１０７を押し拡げてシール状態を
保持しつつ摺動し、第１のニツプル１０８の先端
が弁体１０６の凹所１０５の底面に当接した段階
で停止する。このようにして１枚のダイアフラム
１０１だけで、２段階のロツドのストローク切換
えを可能としたものである。

（考案が解決しようとする問題点） しかし斯かる従来例の場合には、弁体１０６の
シール部１０７と、シール部１０７に係合する第
１のニツプル１０８との同心度が要求されるが、
弁体１０６と第１のニツプル１０８が分離されて
いるので、弁体１０６と第１のニツプル１０８と
の心出しが困難であつた。同心度が出ないと、弁
体１０６と第１のニツプル１０８の軸がずれるの
で、シール部１０７とニツプル先端との密封性能
が悪くなり、大気室１０３と負圧室１０２との圧
力差が所定の値とならず、ロツド１０４のストロ
ークが所定量に達しない等、アクチユエータのス
ロツトルバルブ等の被制御部の制御特性が不安定
になるという問題があつた。また作動を繰り返す
と偏摩耗が生じて耐久性が悪くなるという問題が
あつた。

本考案は従来技術の斯かる問題点を解決するた
めになされたもので、その目的とするところはニ
ツプル側に弁部を一定に設けることにより、ニツ
プルと弁部の同心度の精度要求を出し得るアクチ
ユエータを提供し、もつて特性の安定化及び耐久
性の向上を図ることにある。

（問題点を解決するための手段） そこで本考案は上記の目的を達成するために、
ハウジングにダイアフラムを取付けて負圧室と大
気室とを形成し、前記ハウジングに前記負圧室内
に負圧源から負圧を導入するための負圧導入路を
有するニツプルを設け、前記負圧室と大気室との
差圧によつて前記ダイアフラムに固着したロツド
を往復移動させるアクチユエータにおいて、 前記ニツプルを前記負圧室内に突出させて突出
部を形成し、該突出部に前記ダイアフラムに対向
して開口するシリンダ室を設け、該シリンダ室内
に前記負圧導入路を開閉するための負圧制御弁を
組み込むもので、 該負圧制御弁を、シリンダ室内に往復移動自在
に挿入される弁部と、前記シリンダ室の奥端に設
けられる弁座とを具備する構成とし、 前記弁部のシリンダ室の開口部からダイアフラ
ム側に突出する突出端を前記ダイアフラムに当接
させると共に、弁部の前記突出端と反対側の端部
を、シリンダ室奥端の弁座に接離させて前記負圧
導入路を開閉せしめてなることを特徴とする。

（作用） 而して、上記構成のアクチユエータにあつて
は、負圧導入路を通じて負圧が導入されると大気
室と負圧室との差圧が大きくなつてダイアフラム
が負圧室側に撓み、ダイアフラムに固定されてい
るロツドが移動する。また、このダイアフラムの
撓みによつてダイアフラムに当接している弁部が
シリンダ室の開口部側から奥側に没する方向に移
動する。

そして、弁部の奥側の端部が弁座に当接して負
圧導入路が閉塞されると負圧室内に負圧がそれ以
上導入されずダイアフラムが停止し、ロツドの移
動も停止する。

また、負圧が解消されると、ダイアフラムは負
圧室側から大気室側に戻り、それに伴つてロツド
も戻る。また、負圧制御弁においては、弁部はダ
イアフラムの移動に追随してシリンダ室内から突
出する方向に移動する。

負圧制御弁における弁部の移動は、その突出端
部が当接するダイアフラムの動きに追随するが、
単に当接しているだけなので、弁部とダイアフラ
ムの接触位置がずれたとしても、弁部とダイアフ
ラムの接触位置がずれたとしても、弁部と弁座と
の位置関係は一定に保たれ、弁の開閉制御はスム
ーズになされる。

（実施例） 以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明す
る。第１図および第２図には本実施例に係るアク
チユエータを示しており、１は第１ハウジング、
２は第２ハウジングであり、第１ハウジング１と
第２ハウジング２の開口縁部１ａ，２ａ間にダイ
アフラム３の外周縁を挾持して第１ハウジング１
とダイアフラム３によつて負圧室４を形成し、気
密に維持されている。一方ダイアフラム３と第２
ハウジング２との間には大気室５が形成されてい
る。第２ハウジング２の中央部には中央孔部５ａ
が設けられており、ダイアフラム３に固着された
ロツド６が挿通されている。ロツド６は被制御部
６′に接続され被制御部６′を制御するようになつ
ている。ダイアフラム３はその上面及び下面に板
状のアツパリテーナ７ａとロアリテーナ７ｂによ
り挾持されており、上記したロツド６はこのアツ
パリテーナ７ａとロアリテーナ７ｂと共締めされ
ている。

第１ハウジング１には、それぞれ別の第１、第
２及び第３の負圧源８ａ，８ｂ及び８ｃより、負
圧室４内に負圧を導入する第１のニツプル９、第
２のニツプル１０および第３のニツプル１１が設
けられている。第１のニツプル９および第２のニ
ツプル１０は図上第１ハウジング１の上面に上下
方向に延びており、負圧室４内に突出している。
その突出部９′，１０′には負圧導入通路９ａ，１
０ａと連通するシリンダ室１２が設けられてい
る。シリンダ室１２内には負圧導入通路９ａ，１
０ａを開閉制御する負圧制御弁１３が組込まれて
いる。

負圧制御弁１３について第１のニツプル９を例
にとつて説明すると、第２図に拡大して示すよう
に、この負圧制御弁１３は、シリンダ室１２内に
往復移動自在に挿入される弁部１３ａと、シリン
ダ室１２の奥端に設けられる弁座１７とを備えた
構成となつている。弁部１３ａは、シリンダ室１
２の開口部から突出する突出端側の弁体１６と、
この弁体１６と反対側の端部に位置し弁座１７に
接離して負圧導入路９ａを開閉する弁頭１５とを
具備している。弁頭１５はシリンダ室１２に摺動
自在に挿入された円板状の弁頭本体１５ａと、弁
頭本体１５ａを弁体１６と連結するスプリング１
４とから成つており、スプリング１４の弾性変形
によつて伸縮自在となつている。弁体１６は弁頭
本体１５ａと対向してシリンダ室１２内に摺動自
在に挿入される円板状のスプリング受け１６ａ
と、第１のニツプル９の内径よりも大径で、アツ
パリテーナ７ａを介してダイアフラム３に当接す
る円板状部１６ｂと、スプリング受け１６ａと円
板状部１６ｂとを連結する小径の連結部１６ｃと
から成つている。弁頭本体１５ａには円周端にエ
ア通路として切欠き１５ｂが形成されている。切
欠き１５ｂは１ケ所でもよく、複数個所に設けて
もよい。また切欠き１５ｂはシリンダ室１２の奥
端の負圧導入通路９ａとの段差により環状の弁座
１７の巾よりも小さく、弁頭本体１５ａが弁座１
７に当接した際に切欠き１５ｂが弁座１７により
閉じられる。また弁体１６のスプリング受け１６
の外周端部にもエア通路としての切欠き１６ｄが
形成されている。この切欠き１６ｄも切欠き１５
ｂと同様に複数箇所に設けてもよく、この切欠き
１６ｄと上記した切欠き１５ｂを介して負圧導入
通路９ａと負圧室４とを連通するようになつてい
る。

弁体１６の円板状部１６ｂの下面は、ダイアフ
ラム３のアツパリテーナ７の上面に当接してお
り、スプリング受け１６ａおよび弁頭１５はシリ
ンダ室１２に挿入され、ダイアフラム３の作動に
よりシリンダ室１２内を摺動するようになつてい
る。

一方、第２のニツプル１０に挿入されるも負圧
制御弁１３も、第１のニツプル９に挿入されるも
のと同様の構成であるが、負圧室４内に突出する
部分の長さは第１のニツプル９よりも長くなつて
おり、またシリンダ室１２の弁座の位置は第２の
ニツプル１０よりもダイアフラム３側に近くなつ
ている。

また第３のニツプル１１は第１ハウジング１の
側面に設けられており、負圧制御弁は設けられて
いない。

以上の構成のアクチユエータにあつて、第１、
第２及び第３のニツプル９，１０及び１１にそれ
ぞれ別の負圧源に接続される。第３図イには、ア
クチユエータのフリーの状態を示しており、第
１、第２及び第３のニツプル９，１０及び１１の
いずれからも負圧は導入されていない状態で、負
圧室４と大気室５との間に圧力差が生じない場合
を示している。

第３図ロは第１工程を示しており、第１及び第
３のニツプル９，１１を閉じて第２の負圧源８ｂ
から第２のニツプル１０を介して負圧を導入す
る。すると負圧室４と大気室５との圧力差により
ダイアフラム３が図上において上方に吸引され、
それに追随して弁体１６がシリンダ室１２内へ進
入し、弁頭本体１５ａがシリンダ室１２の奥端の
弁座１７に当接し、切欠き１５ｂが閉じられ、そ
の位置で停止する。これがロツド６の第１ストロ
ークL₁を構成する。

第３図ハは第２工程を示しており、ロの状態で
第１のニツプル９を介して第１の負圧源から負圧
を導入する。するとダイアフラム３は再び上昇し
て弁頭本体１５ａが第１のニツプル９のシリンダ
室１２の奥端の弁座１７に当接して切欠き１５ｂ
が閉じられた時点で停止する。この時、第２のニ
ツプル１０に設けられた負圧制御弁１３はダイア
フラム３に追随して移動する弁体１６によつて圧
縮される。これがロツド６の第２のストローク
L₂となる。

第３図ニは第３工程を示しており、ハの状態で
第３のニツプル１１を介して第３の負圧源８ｃか
ら導入れる負圧により、第２のニツプル１０に設
けられた弁体１６の円板状部１６ｂの上面が第２
のニツプル１０の先端面１０ｂに当接するまで移
動し、当接した時点で停止する。これがロツド６
の第３ストロークL₃となる。

なお円板状部１６ｂの上面あるいは第２のニツ
プル１０が当接する当接部にシール性向上のため
ゴム等を貼着してもよい。

以上の説明においては３段階のステツプの切替
えについて説明したが、第１行程を省略して第１
の負圧源８ａから先に負圧を導入して、第２行程
と第３行程の２段階の切換えにしてもよく、第
１、第２工程を省略して１段階のストロークたけ
にすることもできる。

また本実施例においては３段階にロツドが移動
する３段のアクチユエータについて示したが、負
圧源の数によりニツプルの数を変えればよく、２
段または３段以上の制御をすることもできる。

また第１及び第２のニツプル９，１０を第１ハ
ウジング１にねじ結合等により固定して、各ニツ
プルの負圧室４内への突出量を可変にしておけ
ば、ロツドのストロークを調整することができ
る。

（考案の効果） 本考案は以上の構成及び作用から成るもので、
負圧室内に突出するニツプルの突出部に形成した
シリンダ室に負圧制御弁を一体的に組み込み、弁
部の突出端をダイアフラムに単に当接させる構造
としたので、ダイアフラムと弁部との接触位置が
ずれたとしても、弁部と弁座との位置関係を一定
に保つことができ、従来のような弁部と弁座との
同心度の精度要求は解消され、ロツドのストロー
ク量は安定しエンジンバルブ等の被制御部を正確
に制御することができる。

また、従来のように、弁部と弁座との芯出し作
業は必要なく、極めて容易に製作することができ
る。

さらに、従来のように弁部と弁座との軸ずれに
よる偏摩耗が生じないので、耐久性向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例に係るアクチユエー
タの部分正面断面図、第２図は第１図の装置の負
圧制御弁の拡大正面断面図、第３図イ、ロ、ハ及
びニは第１図の装置の作動時のそれぞれのニツプ
ルの弁体の位置を示すニツプル先端部の拡大断面
図、第４図は従来のアクチユエータの部分正面断
面図である。 符号の説明、１……第１ハウジング、３……ダ
イアフラム、４……負圧室、５……大気室、６…
…ロツド、９……第１のニツプル、１０……第２
のニツプル、１１……第３のニツプル、９ａ，１
０ａ，１１ａ……負圧導入通路、１２……シリン
ダ室、１３……負圧制御弁、１３ａ……弁部、１
４……スプリング、１５……弁頭、１５ａ……弁
頭本体、１６……弁体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ハウジングにダイアフラムを取付けて負圧室と
   大気室とを形成し、前記ハウジングに前記負圧室
   内に負圧源から負圧を導入するための負圧導入路
   を有するニツプルを設け、前記負圧室と大気室と
   の差圧によつて前記ダイアフラムに固着したロツ
   ドを往復移動させるアクチユエータにおいて、 前記ニツプルを前記負圧室内に突出させて突出
   部を形成し、該突出部に前記ダイアフラムに対向
   して開口するシリンダ室を設け、該シリンダ室内
   に前記負圧導入路を開閉するための負圧制御弁を
   組み込むもので、 該負圧制御弁を、前記シリンダ室内に往復移動
   自在に挿入させる弁部と、前記シリンダ室の奥端
   に設けられる弁座とを具備する構成とし、 前記弁部のシリンダ室の開口部からダイアフラ
   ム側に突出する突出端を前記ダイアフラムに当接
   させると共に、弁部の前記突出端と反対側の端部
   を、前記シリンダ室奥端の弁座に接離させて前記
   負圧導入路を開閉せしめてなることを特徴とする
   アクチユエータ。