JP2853053B2 - ダイアフラムアクチュエータ - Google Patents
ダイアフラムアクチュエータInfo
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- JP2853053B2 JP2853053B2 JP12177290A JP12177290A JP2853053B2 JP 2853053 B2 JP2853053 B2 JP 2853053B2 JP 12177290 A JP12177290 A JP 12177290A JP 12177290 A JP12177290 A JP 12177290A JP 2853053 B2 JP2853053 B2 JP 2853053B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- rod
- spring
- actuator
- present
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- Expired - Lifetime
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- Actuator (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Description
に、ダイアフラムの膜厚を外周部から内周部に向けて徐
々に削減することによりロッドの移動位置に係らずダイ
アフラムの抗力を一定としてなるダイアフラムアクチュ
エータに関するものである。
は、ダイアフラムの膜厚が一定とされており、ダイアフ
ラムの一面に与えられたガス圧を調節することによって
ダイアフラムの抗力とスプリングの抗力とに抗しつつダ
イアフラムを変形せしめダイアフラムに取付けられたロ
ッドを移動せしめてなるものが提案されていた。
は、(i)ロッドの移動位置によってダイアフラムの抗
力が変化してしまう欠点があり、ひいては(ii)ダイア
フラムの一面に対して与えられるガス圧の調節が煩雑と
なる欠点があった。
ダイアフラムの膜厚を外周部から内周部に向けて徐々に
削減することによりロッドの移動位置に係らずダイアフ
ラムの抗力を一定としてなるダイアフラムアクチュエー
タを提供せんとするものである。
ことによってダイヤフラムの抗力とスプリングの抗力と
に抗しつつダイアフラムを変形せしめてダイアフラムに
取付けられたロッドを移動せしめてなるダイアフラムア
クチュエータにおいて、ロッド(18)の移動位置に係ら
ずダイアフラム(14)の抗力を一定とするよう、ダイア
フラム(14)の膜厚が外周部から内周部に向けて徐々に
削減されてなることを特徴とするダイアフラムアクチュ
エータ」 である。
フラムの一面に与えられたガス圧を調節することによっ
てダイアフラムの抗力とスプリングの抗力とに抗しつつ
ダイアフラムを変形せしめたダイアフラムに取付けられ
たロッドを移動せしめてなるダイアフラムアクチュエー
タであって、特に、ダイアフラムの膜厚が外周部から内
周部に向けて徐々に削減されているので、 (i)ロッドの移動位置に係らずダイアフラムの抗力を
一定とする作用 をなし、ひいては (ii)ダイアフラムの一面に対して与えられるガス圧の
調節を容易化する作用 ならびに (iii)ダイアフラムの抗力のバラツキに伴なうロッド
の移動のバラツキを排除する作用 をなす。
ついて、その好ましい実施例を挙げ、添付図面を参照し
つつ具体的に説明する。
解を容易化ないし促進化するために記載されるものであ
って、本発明に限定されるために記載されるものではな
い。
れる各要素は、本発明の精神ならびに技術的範囲に属す
る全ての設計変更ならびに均等物置換を含むものであ
る。
タの一実施例を示すための断面図であって、ロッド18が
移動範囲の最上端P0 *に位置する場合を示している。
部分拡大断面図であって、ダイアフラム14の膜厚tの変
化を示している。
めのグラフであって、ダイアフラムの膜厚tの変化を示
している。
めのグラフであって、ロッドの移動位置Psにおけるダイ
アフラムの抗力Fsを示している。
かるダイアフラムアクチュエータの一実施例について、
その構成を詳細に説明する。
あって、相手装置(図示せず)に対して載置するために
ブラケット30に対して配置されている。相手装置として
は、たとえばターボチャージャ(図示せず)があるが、
ターボチャージャに載置される場合、ダイアフラムアク
チュエータ10は、過給圧を調節するためのウェストゲー
トアクチュエータとして利用されており、ウェストゲー
ト(すなわち被作動体)を制御するように機能する。
手装置(たとえばターボチャージャ)の外表面に対して
載置されたブラケット30に対して設置されるハウジング
半体(いわゆる“ロアカップ”)11Aとハウジング半体1
1Aに対して冠着された他のハウジング半体(いわゆる
“アッパカップ”)11Bとからなるハウジング11と、ハ
ウジング半体11A,11Bによって外周部が挾持されて固定
されておりハウジング11内の空間を第1の区画12と第2
の区画13とに分割するダイアフラム14と、ダイアフラム
14の両面に対してそれぞれ配設されたリテーナ15A,15B
からなるスプリング保持体15と、スプリング保持体15と
ハウジング半体11Aの内壁面との間に保持されるよう第
2の区画13内に配設されたスプリング16と、一端部がス
プリング保持体15に対して固着されており他端部が第2
の区画13を横断したのちハウジング半体11Aの開口部
(すなわちロッド貫通部)17から相手装置(たとえばタ
ーボチャージャ)に向けてハウジング11の外部へ延長さ
れるロッド18とを備えている。
上端”という)P0 *に位置するときに彎曲頂点となる位
置P0(“彎曲頂点P0"という)からロッド18が移動範囲
の他端(“最下端”という)P5 *に位置するときに彎曲
頂点となる位置P5(“彎曲頂点P5"という)に向けて膜
厚tが徐々に削減されている。ロッド18が移動範囲の最
上端P0 *から距離Sだけ離間した位置Ps *にあるときに
彎曲頂点となる位置Ps(“彎曲頂点Ps"という)におけ
るダイアフラム14の膜厚tは、彎曲頂点P0における膜厚
t0と最上端P0 *から所定位置P1までの距離S1と最上端P0
*から最下端P5 *までの距離S5とを用いて と表現される。
8にそって若干延長されることにより取付部11aとされて
おり、ブラケット30に対して設置されるに際し取付部11
aがそのロッド挿通孔31に一側から挿入される。このと
き、取付部11aがブラケット30の膜厚よりも大きな長さ
だけ延長されており、ロッド挿通孔31に一側から挿入さ
れたのち他側からカシメることによってブラケット30に
対し固定すれば、一層好ましい。
当接面に対して位置決用凸部(図示せず)あるいは位置
決用凹部(図示せず)が少なくとも1つ形成されてお
り、組立に際してブラケット30に形成された位置決用凹
部(図示せず)あるいは位置決用凹部(図示せず)に嵌
合可能とされている。
を許容しつつ交叉方向(すなわち延長方向に交叉する方
向)への揺動に追従しかつ相手装置の振動に伴なうハウ
ジングの振動を吸収するためにハウジング半体11Aの開
口部(すなわちロッド貫通部)17に配設されたベアリン
グ部材であって、ハウジング半体11Aの開口部(すなわ
ちロッド貫通部)17の内側近傍でロッド18の周面に対し
て取付けられておりその外周面が球面状とされているベ
アリング21と、ハウジング11Aの内面に対して配置され
ベアリング21の球面状外周面の直径に相当する直径(好
ましくは実質的に同一の直径)を有しておりベアリング
21を収容するベアリング収容部材22とを包有している。
ベアリング部材20は、所望により別の形状としてもよ
い。
かるダイアフラムアクチュエータの一実施例について、
その作用を詳細に説明する。
範囲の最上端P0 *に位置する場合、ダイアフラム14の彎
曲頂点Psが位置P0にあり、ロッド18が移動範囲の最下端
P5 *に向けて移動するにつれ、彎曲頂点Psが位置P5に向
けて徐々に移動する。
置Ps *までの距離Sとの適宜の係数k0とを用いて Fs=k0S のごとく示せる。
びリテーナ15Bの外径dの比δ(=d/D)とダイアフラム
14の曲げ剛性EIと適宜の係数kとを用いて のごとく示せる。
ラム14の低歪弾性率Elとポアソン比νと膜厚tとを用い
て のごとく示せ、また膜厚tが、 である。
のとき、 となってSの増加に伴なって増加し、SSS5のと
き、 となって、一定となる。
つ、本発明にかかるダイアフラムアクチュエータ10の全
体的な動作を、簡潔に追加説明する。
第1の区画12に対して与えられた圧力Qが、所定の圧力
値Q1未満であるときは、スプリング16が十分に伸張され
た状態にある。結果的に、ロッド18が、ベアリング部材
20に支承されつつハウジング11内へ十分に引込まれ、そ
のハウジング11内への引込量が大きい第1の安定状態に
ある。このため、たとえばターボチャージャでは、ウェ
ストゲートが、たとえば大きく開口された状態にある。
12に対し与えられた圧力Qが、所定の圧力値Q1を超えて
増大すると、スプリング16が徐々に収縮され始め、所定
の圧力値Q2以上となったとき、スプリング16が十分に収
縮された状態となる。したがって、ロッド18は、第1図
に示した状態に比べ、ベアリング部材20に支承されつつ
矢印B1方向に向けて徐々に突出され、その引込量が小さ
い第2の安定状態となる。このため、たとえばターボチ
ャージャでは、ウェストゲートが、たとえば小さく開口
された状態となる。
ら第1の区画12に対し与えられた圧力Qが、所定の圧力
値Q2を超えて減少するときは、ダイアフラム14がスプリ
ング16のバネ力によって上方(すなわち矢印B2方向)に
向けて押圧され移動される。圧力Pが所定の圧力値Q1未
満となると、スプリング16が十分に伸張された状態へ復
帰する。これによって、ロッド18は、ベアリング部材20
に支承されつつその引込量が大きくなり、第1の安定状
態にもどる。このため、たとえばターボチャージャで
は、ウェストゲートが、再び大きく開口された状態とな
る。
かかるダイアフラムアクチュエータの実施例について、
その構成および作用の理解を促進するために、具体的な
数値などを挙げて詳細に説明する。
P0におけるダイアフラムの曲率半径が3.9mmとされてお
り、併せて、膜厚tは、第3図のとおり、位置P0から距
離S1(=1mm)だけ離間した位置P1まで一定(すなわちt
0)で、位置P1から距離5S1(=5mm)だけ離間した位置P
5に向けて徐々に削減されていた(S0=1mm)。
=3.2mmであったので、ダイアフラムの抗力Fsは、第1
表および第4図に示すごとく、(i)位置P0からの距離
SがS1(mm)未満であるとき、84.45Sgであり、また(i
i)位置P0からの距離SがS1(mm)以上であるとき、84.
45gで一定であった。
一定であったので、その抗力Fsは、第1表および第4表
に示すごとく、84.45Sgであった。
ダイアフラムの抗力Fsが変化していたが、実施例では距
離SがS1以上である範囲でこれを一定としてきた。
ムアクチュエータでは、ダイアフラムの一面に与えられ
たガス圧を調節することによってダイアフラムの抗力と
スプリングの抗力とに抗しつつダイアフラムを変形せし
めダイアフラムに取付けられたロッドを移動せしめてな
るダイアフラムアクチュエータであって、特に、ダイア
フラムの膜厚が外周部から内周部に向けて徐々に削減さ
れているので、 (i)ロッドの移動位置に係らずダイアフラムの抗力と
一定とできる効果 を有し、ひいては (ii)ダイアフラムの一面に対して与えられるガス圧の
調節を容易化できる効果 ならびに (iii)ダイアフラムの抗力のバラツキに伴なうロッド
の移動のバラツキを排除できる効果 を有する。
一実施例を示すための断面図、第2図は第1図実施例の
一部を拡大して示すための部分拡大断面図、第3図およ
び第4図は第1図実施例に関する具体例を説明するため
のグラフである。10 ……ダイアフラムアクチュエータ 11……ハウジング 11A,11B……ハウジング半体 11a……取付部 12……第1の区画 13……第2の区画 14……ダイアフラム 15……スプリング保持体 15A,15B……リテーナ 16……スプリング 17……ロッド貫通部 18……ロッド 19……連通管20 ……ベアリング部材 21……ベアリング 22……ベアリング収容部材30 ……ブラケット 31……ロッド挿通孔
Claims (1)
- 【請求項1】ダイアフラムの一面に与えられたガス圧を
調節することによってダイアフラムの抗力とスプリング
の抗力とに抗しつつダイアフラムを変形せしめダイアフ
ラムに取付けられたロッドを移動せしめてなるダイアフ
ラムアクチュエータにおいて、ロッド(18)の移動位置
に係らずダイアフラム(14)の抗力を一定とするよう、
ダイアフラム(14)の膜厚が外周部から内周部に向けて
徐々に削減されてなることを特徴とするダイアフラムア
クチュエータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12177290A JP2853053B2 (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | ダイアフラムアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12177290A JP2853053B2 (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | ダイアフラムアクチュエータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0419470A JPH0419470A (ja) | 1992-01-23 |
JP2853053B2 true JP2853053B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=14819507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12177290A Expired - Lifetime JP2853053B2 (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | ダイアフラムアクチュエータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2853053B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107208667A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-09-26 | 株式会社Ihi | 隔膜式致动器 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4349203B2 (ja) * | 2004-05-19 | 2009-10-21 | 日産自動車株式会社 | プロペラシャフト用等速ジョイント装置 |
JP7388945B2 (ja) * | 2020-02-27 | 2023-11-29 | ダイハツ工業株式会社 | 排気ターボ過給機 |
-
1990
- 1990-05-11 JP JP12177290A patent/JP2853053B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107208667A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-09-26 | 株式会社Ihi | 隔膜式致动器 |
US10480545B2 (en) | 2015-03-31 | 2019-11-19 | Ihi Corporation | Diaphragm type actuator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0419470A (ja) | 1992-01-23 |
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