JPH0422085Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はアクチユエータに関し、特に、１つ
のダイアフラムによつてロツドを多段階ストロー
クで作動することのできるアクチユエータに関す
るものである。

〔従来技術およびその問題点〕

従来、ロツドを多段階ストロークで作動させる
ことのできるアクチユエータとしては、ロツドを
作動させる手段として複数のダイアフラムを使用
したものがある。

しかしながら、上記のような従来のダイアフラ
ムにあつてはロツドを作動させる手段として複数
のダイアフラムを使用しているので、全体の構造
が複雑であるとともに、大型となつてしまうとい
う問題点を有していた。

この考案は１つのダイアフラムを使用して多段
階ストロークで作動することができ、全体の構造
が簡単で、また、全体を小型にすることのできる
アクチユエータを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するためにこの考案は、ハウ
ジング内にダイアフラムを設け、内部を負圧室と
正圧室とに区画し、前記負圧室内に前記ダイアフ
ラムを付勢する付勢部材を備え、前記負圧室と前
記正圧室との圧力差および前記付勢部材の弾性力
により前記ダイアフラムおよびこのダイアフラム
に連結されたロツドを移動させるアクチユエータ
において、前記ダイアフラムの前記負圧室側に、
弾性材製で有底の略円筒形状に成形され、開口側
端部に内向きのシール部を付されたバルブ部材を
設け、前記負圧室側のハウジングの前記バルブ部
材に対向する位置に、先端部を前記シール部側へ
突出させる第１ニツプルを備えるとともに、前記
負圧室側のハウジングに第２ニツプルを備え、前
記ダイアフラムの前記正圧室側に、略円柱形状の
プランジヤーを設け、前記正圧室側のハウジング
の前記プランジヤーに対向する位置に、このプラ
ンジヤーで段階的に開閉される弁を備えるととも
に、この弁とハウジングに備えた第４ニツプルと
を接続し、前記第１ニツプルはソレノイドバルブ
からなる圧力制御回路を介して圧力供給源に接続
され、前記第２ニツプルおよび前記正圧室側のハ
ウジングに設けた第３ニツプルは絞りとソレノイ
ドバルブからなる圧力制御回路とを介して前記圧
力供給源と接続され、前記第４ニツプルはソレノ
イドバルブからなる圧力制御回路を介して大気開
放に接続されたことを特徴とするアクチユエータ
を構成したものである。

〔作用〕

この考案は上記の手段を採用したことにより、
まず、圧力供給源から負圧が供給される時は、制
御回路によつて第１ニツプルのみが圧力供給源と
接続されるので第１ニツプルを介して負圧室に負
圧が供給され、一方、他のニツプルは大気に開放
された状態となる。

これにより、ダイアフラムは供給される負圧に
より付勢部材に抗して上昇される。

そして、ダイアフラムが上昇すると、ダイアフ
ラムに設けられた弁組立体が一体に上昇して第１
ニツプルに作用して第１ニツプルの開度を調整し
て負圧室に供給される負圧を調整し、前記ダイア
フラムが絞りおよび第２ニツプルを介して流入す
る流量と平衡した上昇位置に保持される。

また、圧力制御回路が、第２ニツプルを閉塞し
た時、ダイアフラムはさらに上昇して弁組立体が
第１ニツプルを全閉する位置に保持される。

また、圧力供給源から正圧が供給された際、圧
力制御回路によつて第３ニツプルのみが圧力供給
源に接続されるので第３ニツプルを介して正圧室
内に正圧が供給され、一方、他のニツプルは大気
に開放された状態となる。

そして、ダイアフラムが付勢部材に抗して上昇
してプランジヤーを一体に上昇して弁を所定の開
放状態とし、ダイアフラムが弁を介して第４ニツ
プルから排出される流量と平衡した上昇位置に保
持される。

また、圧力制御回路が、第４ニツプルを閉塞し
た時、前記ダイアフラムはさらに上昇した位置に
保持される。

そして、前記負圧の時でも、正圧の時でもダイ
アフラムと一体にロツドが移動するものである。

〔実施例〕

以下、図面に示すこの考案の実施例について説
明する。

第１図にはこの考案によるアクチユエータが示
されていて、上部ハウジング１と下部ハウジング
２との開口縁部１ａ，２ａ間でダイアフラム３の
外周縁部を挟持して、前記上部ハウジング１とダ
イアフラム３との間で圧力室４が形成されるとと
もに、下部ハウジング２とダイアフラム３との間
で圧力室５が形成されている。

前記圧力室４の内部において、前記ダイアフラ
ム３の上面には上部支持板１０が設けられ、この
上部支持板１０の上部に、バルブ部材７およびこ
のバルブ部材７の内室７ａと連通する中央孔９ａ
を有する案内部材９を配設し、また、前記案内部
材９と上部ハウジング１との間に押圧ばね１１が
配設されている。

また、前記圧力室５内において、前記ダイアフ
ラム３の下面が、下部ハウジング２の下部上面か
ら所定の間隔を有するように下部支持板１２が配
設されている。

そして、前記上部支持板１０、ダイアフラム３
および下部支持板１２を、上端部が貫通して固着
され、かつ、軸シール２０を介して前記下部ハウ
ジング２の中央孔２ｂを挿通するとともに、軸線
が前記バルブ部材７の室内７ａおよび案内部材９
の中央孔９ａの軸線と一致して、下方に延びるロ
ツド６が配設されている。

さらに、前記上部ハウジング１には、前記バル
ブ部材７の室内７ａおよび案内部材９の中央孔９
ａの軸線と一致する軸線であるとともに、案内部
材９の中央孔９ａよりも小径で、また、前記バル
ブ部材７の室内７ａの開口縁部に形成されたシー
ル部７ｂよりも大径の第１ニツプル８が設けら
れ、この第１ニツプル８は前記上部ハウジング１
に対する螺合調整を行うことによつて軸線方向に
移動調整可能となつている。

さらに、この第１ニツプル８が設けられている
箇所以外の任意の上部ハウジング１の部位に、前
記上部ハウジング１を貫通して圧力室４と外部と
を連通する第２ニツプル１３が設けられている。

一方、前記下部ハウジング２には、前記圧力室
５と外部とを連通する第３ニツプル１４が設けら
れ、さらに、この第３ニツプル１４から離れた位
置に、前記下部支持板１２から垂下された２段プ
ランジヤー１５によつて開閉される弁１６が内部
に設けられた第４ニツプル１７が設けられてい
る。

この第４ニツプル１７内の前記弁１６の下部に
は、前記プランジヤー１５の先端部１５ａが進入
可能な孔１８ａを有する案内部１８が位置し、ま
た、前記下部支持板１２はばね１９によつて上方
に付勢されている。

そして、前記第１ニツプル８、第２ニツプル１
３、第３ニツプル１４、および第４ニツプル１７
にはそれぞれ大気開放位置（ポジシヨン）と、
連通位置（ポジシヨン）との間を切換え可能な
ソレノイドバルブSV−１，SV−２，SV−３、
およびSV−４が接続され、前記第２ニツプル１
３とソレノイドバルブSV−２との間、および前
記第３ニツプル１４とソレノイドバルブSV−３
との間には絞り２２，２１がそれぞれ設けられて
いる。

そして、前記ソレノイドバルブSV−１、およ
びSV−２は配管Ａを介して、また、前記ソレノ
イドバルブSV−３は配管Ｂを介してそれぞれ圧
力供給源であるインテークマニホールドと接続さ
れている。

なお、前記各ソレノイドバルブSV−１，SV−
２，SV−３，SV−４はそれらを作動させる周知
の回路とともに圧力制御回路を構成している。

つぎに前記のものの作用について説明する。

まず、常態ではダイアフラム３は押圧ばね１１
によつて下方に付勢され、ダイアフラム３に設け
た下部支持板１２が下部ハウジング２と当接した
状態で保持されている。

この時、前記２段プランジヤー１５の先端部１
５ａは前記案内部１８の孔１８ａ内に進入した状
態となつており、また、前記ロツド６は下方に突
出して第１図に示す状態となつている。

この場合、前記圧力室４内に突出している第１
ニツプル８の下端と、バルブ部材７のシール部７
ｂの下端との距離はｄ１となつている。

なお、前記バルブ部材７のシール部７ｂの下端
と内室７ａの底面との距離はｄとなつている（第
２図参照）。

そして、上記の状態からインテークマニホール
ドから負圧が印加される場合においては、制御回
路によつて各ソレノイドバルブSV−２，SV−
３、およびSV−４をポジシヨンとし、また、
ソレノイドバルブSV−１をポジシヨンとする。

そして、インテークマニホールドからの負圧は
配管Ａを通つて第１ニツプル８に導入すると、前
記第２ニツプル１３から流入する大気は絞り２２
によつて絞られているので前記圧力室４の内部の
負圧は大きくなり、ダイアフラム３は圧力室４と
圧力室５との圧力差によつて押圧ばね１１の付勢
力に抗して上昇する。

そして、ダイアフラム３の上部に一体に設けら
れたバルブ部材７および案内部材９に対して第１
ニツプル８の下端が、第２図に示す状態から第３
図に示す状態となつた時、バルブ部材７と第１ニ
ツプル８の先端との間の隙間面積を通過する流量
と、絞り２２を介して流入してくる流量との関係
から、バルブ部材７およびダイアフラム３は、そ
の状態で停止し、したがつて、ロツド６が上昇し
たストロークはｄ１となる。

つぎに、ソレノイドバルブSV−１をポジシヨ
ンのままの状態でソレノイドバルブSV−２の
ポジシヨンをポジシヨンにすると、第２ニツプ
ル１３は配管Ａと連通するので、ソレノイドバル
ブSV−２を介して圧力室４の内部に負圧が導入
され、前記圧力室５との圧力差がさらに高められ
てダイアフラム３、およびロツド６が上昇する。

したがつて、前記バルブ部材７が第３図に示す
状態から上昇して第４図に示すようになり、第１
ニツプル８の下部が内室７ａの底面と当接すると
それ以上の上昇が停止する。

これによつて、前記ダイアフラム３、およびロ
ツド６はソレノイドバルブSV−２のポジシヨン
をポジシヨンからポジシヨンに切換えるだけ
でストロークｄだけ上昇することになり、したが
つて、全体として初期の状態から距離ｄ１＋ｄの
ストロークだけ上昇することになる。

そして、第４図に示す状態でソレノイドバルブ
SV−２のポジシヨンをポジシヨンに切換える
と、ダイアフラム３、およびロツド６はストロー
クｄだけ下降し、さらに、ソレノイドバルブSV
−１のポジシヨンをポジシヨンにするとダイア
フラム３、およびロツド６はストロークｄ１だけ
下降して第２図に示す状態、すなわち、初期の状
態に復帰する。

なお、上記のように作動する場合において、前
記第１ニツプル８は上部ハウジング１に介して移
動調整可能に配設されているので、前記ストロー
クｄ１は変更可能となつている。

つぎに、インテークマニホールドから正圧が印
加される場合について説明する。

まず、負圧を印加した場合と同様に、常態にお
いてはダイアフラム３は押圧ばね１１によつて上
方に付勢されて、下部支持板１２が下部ハウジン
グ２の底面と当接した常態に保持されており、こ
の時、前記２段プランジヤー１５の先端部１５ａ
は案内部１８の孔１８ａ内に位置して、弁１６が
閉鎖された状態となつている。

そして、上記の状態において、各ソレノイドバ
ルブSV−１，SV−２、およびSV−４をポジシ
ヨンとし、また、ソレノイドバルブSV−３を
ポジシヨンにする。

これにより、インテークマニホールドからの正
圧は配管Ｂを通つて絞り２１および第３ニツプル
１４を介して圧力室５内に導入される。

すると、圧力室４と圧力室５との圧力差によつ
てダイアフラム３、およびロツド６は上昇し、２
段プランジヤー１５と弁１６との間に隙間ができ
て、そこから案内部１８の孔１８ａを通つて圧力
室５の内部の圧力が第４ニツプル１７およびソレ
ノイドバルブSV−４を介して大気に放出される。

この放出量と前記ソレノイドバルブSV−３の
流入側に設けた絞り２１との関係から第５図に示
すように上昇したストロークはＬ１に保持され、
したがつて、ダイアフラム３、およびロツド６は
第１図に示した初期の状態からＬ１だけ上昇した
位置に保持される。

つぎに、ソレノイドバルブSV−４のポジシヨ
ンをポジシヨンに切換えて閉塞すると、前記２
段プランジヤー１５と弁１６との間の隙間を介し
て第４ニツプル１７およびソレノイドバルブSV
−４から大気へ放出されていたのが阻止される。

したがつて、配管Ｂを介して圧力室５の内部に
導入される正圧によつてダイアフラム３、および
ロツド６はさらに上昇して第６図に示すストロー
クＬ２まで上昇する。

また、ソレノイドバルブSV−４のポジシヨン
をポジシヨンにすると、前記と同様に前記２段
プランジヤー１５と弁１６との間を隙間を通つて
圧力室５の内部の圧力が大気へ放出するために、
絞り２１を介して圧力室５の内部に流入する流入
量と、２段プランジヤー１５と弁１６との間の隙
間を通つて圧力室５の内部から大気へと放出する
流出量との関係でダイアフラム３、およびロツド
６は第５図に示すようにストロークＬ１の位置に
保持される。

さらに、ソレノイドバルブSV−３のポジシヨ
ンをポジシヨンにしてインテークマニホールド
との接続を停止すると第１図に示す初期の状態に
復帰する。

なお、前記フトロークＬ１は前記２段プランジ
ヤー１５の先端部１５ａと案内部１８の孔１８ａ
との間の隙間と、前記絞り２２との関係によつて
任意に定めることができ、また、ストロークＬ２
は前記第１ニツプル８の下端が前記バルブ部材７
の内室７ａの底面と当接するまでの間で任意に定
めることができる。

したがつて、負圧時のストロークｄ，ｄ１をス
トロークＬ２と同じストロークにすることも可能
である。

〔考案の効果〕

この考案は前記のように構成したことにより、
圧力供給源が負圧の場合であつても、また、正圧
の場合であつても多数段階にダイアフラムを変位
してそれに設けたロツドの突出位置を切換えてロ
ツドのストロークを変更することができ、さらに
使用するダイアフラムは１つで良いので全体を簡
易、かつ、安価とでき、さらに全体を小型にする
ことができるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例を示し、第１図は全体
を示す概略縦断面図、第２図、第３図、および第
４図は負圧を印加した場合における第１ニツプ
ル、案内部材、およびバルブ部材の関係を示す概
略縦断面図、第５図、および第６図は正圧を印加
した場合における２段プランジヤー、弁、および
案内部との関係を示す概略縦断面図である。 １……上部ハウジング、２……下部ハウジン
グ、３……ダイアフラム、４，５……圧力室、６
……ロツド、７……バルブ部材、７ａ……内室、
７ｂ……シール部、８……第１ニツプル、９……
案内部材、９ａ……中央孔、１０……上部支持
板、１１，１９……押圧ばね、１２……下部支持
板、１３……第２ニツプル、１４……第３ニツプ
ル、１５……２段プランジヤー、１６……弁、１
７……第４ニツプル、１８……案内部、SV−１，
SV−２，SV−３，SV−４、……ソレノイドバ
ルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジング１，２内にダイアフラム３を設け、
   内部を負圧室４と正圧室５とに区画し、前記負圧
   室４内に前記ダイアフラム３を付勢する付勢部材
   １１を備え、前記負圧室４と前記正圧室５との圧
   力差および前記付勢部材１１の弾性力により前記
   ダイアフラム３および該ダイアフラム３に連結さ
   れたロツド６を移動させるアクチユエータにおい
   て、前記ダイアフラム３の前記負圧室４側に、弾
   性材製で有底の略円筒状に成形され、開口側端部
   に内向きのシール部７ｂを付されたバルブ部材７
   を設け、前記負圧室４側のハウジング１の前記バ
   ルブ部材７に対向する位置に、先端部を前記シー
   ル部７ｂ側へ突出させる第１ニツプル８を備える
   とともに、前記負圧室４側のハウジング１に第２
   ニツプル１３を備え、前記ダイアフラム３の前記
   正圧室５側に、略円柱形状のプランジヤー１５を
   設け、前記正圧室５側のハウジング２の前記プラ
   ンジヤー１５に対向する位置に、該プランジヤー
   １５で段階的に開閉される弁１６を備えるととも
   に、該弁１６とハウジング２に備えた第４ニツプ
   ル１７とを接続し、前記第１ニツプル８はソレノ
   イドバルブからなる圧力制御回路を介して圧力供
   給源に接続され、前記第２ニツプル１３および前
   記正圧室５側のハウジング２に設けた第３ニツプ
   ル１４は絞りとソレノイドバルブからなる圧力制
   御回路とを介して前記圧力供給源と接続され、前
   記第４ニツプル１７はソレノイドバルブからなる
   圧力制御回路を介して大気開放に接続されたこと
   を特徴とするアクチユエータ。