JPS629007A - アクチエ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はアクチェータに関し、より詳しくはダイアフラ
ムを用いて圧力室を区画形成したアクチェタに関する。

「従来の技術」 従来、アクチェータとして、ハウジング内をダイアフラ
ムで区画して圧力室を形成し、そのダイアフラムに出力
軸を連結して上記圧力室に導入される流体圧力により出
力軸を作動させるようにしたものが広く一般に用いられ
ている。

「発明が解決しようとする問題点」 しかるに、ダイアフラムを用いたアクチェータは、通常
上記出力軸を一方向にのみ作動させるようになっており
、その復帰にはばねを用いるのが普通である。勿論、１
枚のダイアフラムの両側にそれぞれ圧力室を形成し、各
圧力室に給排する流体圧力によって出力軸を往復動させ
ることは可能であるが、その場合には大きな出力軸の変
位量を確保することが困難となる。また出力軸が片ロッ
ドの場合、つまり出力軸が一方の圧力室のみを貫通して
いる場合には、上記ダイアフラムの両側における有受圧
面積にその出力軸の断面積分の差が生じることから、出
力軸を往復動させる作用力が異なるという問題もあった
。

したがって出力軸を圧力流体によって往復動させる必要
がある場合には、通常、２枚のダイアフラムを出力軸に
連結して各ダイアフラムにより２つの圧力室を形成する
ようにしているが、その場合には部品点数が多くなり、
また軸方向寸法も大きくなるという欠点があった。

「問題点を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、ハウジング内に摺動可
能に出力軸を設け、ダイアフラムの一端にほぼ上記出力
軸の軸方向に沿って延びる第１折返し部を形成してこの
第１折返し部より前方の自由端部分を上記ハウジングに
連結するとともに、上記ダイアフラムの他端に上記第１
折返し部と反対方向に延びる第２折返し部を形成してこ
の第２折返し部より前方の自由端部分を上記出力軸に連
結して、上記ダイアフラムの両側にそれぞれ第１圧力室
と第２圧力室とを区画形成し、さらに上記ハウジングと
出力軸とに、上記各折返し部の内側に位置してそれぞれ
の折返し部が反転するのを防止する反転防止部を設けた
ものである。

「作用」 そのような構成によれば、上記各折返し部により出力軸
の大きな変位量を確保することが容易となり、しかもダ
イアフラムは１枚でよいので部品点数の減少と軸方向寸
法の小型化を図ることができる。また必要に応じて、ダ
イアフラムの両側の有効径が、異なることを利用して、
出力軸を片ロツド式としてその出力軸の両側の受圧面積
を異ならせ、その受圧面積の差で上記ダイアフラムの有
効径の差を相殺させることにより、出力軸を実質的に同
一の作用力で進退動させることが可能となる。

「実施例」 以下図示実施例について本発明を税引すると、ハウジン
グ１は内径の異なる２つのカップ状部材２．３から構成
してあり、各カップ状部材２．３の開口端部を衝合させ
てポルト４で連結することにより密封容器を構成してい
る。このハウジング１内には出力軸５を摺動可能に設け
てあり、この出力軸５とハウジング１との間にダイアフ
ラム６を張設してそのハウジングｌ内に第１圧力室７と
第２圧力室８とを区画形成している。

上記ダイアフラム６は自然状態では筒状となっており、
その筒状のダイアフラム６の左側端を外側に折返すこと
によりほぼ上記出力軸５の軸方向に沿って延びる第１折
返し部８ａを形成し、さらにこの第１折返し部６ａより
前方の自由端部分を上記２つのカップ状部材２．３の衝
合部で気密を保って挟持させている。

このとき、上記小径のカップ状部材２の開口部先端には
、大径のカップ状部材３の内部にその内周面と上記ダイ
アフラム６の厚さ分だけの間隙をあけて嵌合する筒状の
反転防止部２ａを一体に形成してあり、この反転防止部
２ａを上記第１折返し部８ａの内側に位置させて、その
第１折返し部８ａが反転するのを防止するようにしてい
る。

他方、上記ダイアフラム６の右側端は内側に折返して上
記第１折返し部８ａと反対方向に延びる第２折返し部６
ｂを形成してあり、この第２折返し部６ｂより前方の自
由端部分を上記出力軸５の大径部５ａに連結して、その
ダイアフラム６と出力軸５の大径部５ａとによって上述
の第１圧力室７と第２圧力室８とを区画形成している。

上記出力軸５の大径部５ａはその外周部に、軸方向左方
に延びる筒状部５ｂと右方に延びる筒状の反転防止部５
Ｃとを備えており、その右側の反転防止部５Ｃ内に筒状
のストッパ部材ｌＯを嵌合してスナップリング１１で出
力軸５に固定している。そして上記第２折返し部６ｂは
上記右側の反転防止部５ｃを囲むように折返してあり、
その折返し部８ｂより前方の自由端部分を大径部５ａと
ストッパ部材１０とで挟持して固定している。

さらに本実施例では、上記第１圧力室７側のダイアフラ
ム有効径Ｄ１が第２圧力室８側のダイアフラム有効径Ｄ
２よりも大きくなるので、上記出力軸５を片ロツド式と
して上記第１圧力室７側のみからハウジングｌの外部に
摺動自在に突出させ、かつ出力軸５の断面積Ａを、上記
第１圧力室７側における有受圧面積と第２圧力室８側に
おける有受圧面積とが実質的に等しくなるように設定し
ている（πＤ　、２／　４−　Ａ　＝πＤ２２／４）。

また、上記反転防止部２ａのダイアフラム６が密着する
表面に軸方向に沿って溝１２を形成してそのダイアフラ
ム６が圧力流体を密封することがないようにし、同様の
目的から他方の反転防止部５ｃにはダイアフラム６の第
２折返し部８ｂの内側に貫通する軸方向の孔１３を形成
している。なお、反転防止部２ａ、５Ｃには上記溝１２
と孔１３とを逆に形成しても、或いは両方とも同一のも
のを形成してもよいことは勿論であり、またその他の手
段として、ダイアフラム６に溝やリブ等を設けてもよい
。

以上の構成において、第１圧力室７に圧力流体を供給し
、第２圧力室８から圧力流体を排出した際には、図の中
心線より下半分で示すように、ダイアフラム６は第・ｌ
圧力室７に導入された圧力より左方への付勢力を受けて
変形し、出力軸５に設けた反転防止部５Ｃにより第２折
返し部８ｂが反転されるのが防止されつつ出力軸５を左
行させる。

他方、第２圧力室８に圧力流体を供給し、第１圧力室７
から圧力波体を排出した際には、図の中心線より上半分
で示すように、ダイアフラム６は第２圧力室８に導入さ
れた圧力より右方への付勢力を受けて変形し、ハウジン
グｌに設けた反転防止部２ａにより第１折返し部８ａが
反転されるのが防止されつつ出力軸５を右行させる。

そして本実施例では上記出力軸５は同一の付勢力で左行
若しくは右行されるようになり、また各圧力室７．８へ
の圧力流体の供給が切換わってダイアフラム６の付勢力
が反転した際に、上記反転防止部２ａ％６ｂにそれぞれ
溝１２、孔１３を形成しているのでダイアフラム６が圧
力流体を密封することが防止できる。

なお、上記実施例では出力軸５を片ロツド式としている
が、図の想像線で示すように両ロッド式であってもよい
ことは勿論である。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、各折返し部により出力
軸の大きな変位量を確保することが容易となるとともに
、ダイアフラムは１枚でよいので部品点数の減少と軸方
向寸法の小型化を図ることができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す断面図で、その中心線より
上半分と下半分とで作動方向を異ならせて記載したもの
である。 ｌ・・・ハウジング　　　２ａ・・・第１反転防止部５
・・・出力軸　　　　　５Ｃ・・・第２反転防止部６・
・・ダイアフラム　　６ａ・・・第１折返し部６ｂ・・
・第２折返し部　　７・・・第１圧力室８・・・第２圧
力室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ハウジング内に摺動可能に出力軸を設け、ダイ
   アフラムの一端にほぼ上記出力軸の軸方向に沿って延び
   る第１折返し部を形成してこの第１折返し部より前方の
   自由端部分を上記ハウジングに連結するとともに、上記
   ダイアフラムの他端に上記第１折返し部と反対方向に延
   びる第２折返し部を形成してこの第２折返し部より前方
   の自由端部分を上記出力軸に連結して、上記ダイアフラ
   ムの両側にそれぞれ第１圧力室と第２圧力室とを区画形
   成し、さらに上記ハウジングと出力軸とに、上記各折返
   し部の内側に位置してそれぞれの折返し部が反転するの
   を防止する反転防止部を設けたことを特徴とするアクチ
   ェータ。
2. （２）　第１圧力室側のダイアフラム有効径を第２圧力
   室側のダイアフラム有効径よりも大きく設定し、かつ上
   記出力軸を上記第１圧力室側のみからハウジング外部に
   突出して、上記第１圧力室側おける有効受圧面積と第２
   圧力室側における有受圧面積とを実質的に等しく設定し
   たことを特とする特許請求の範囲第１項に記載のアクチ
   ェタ。