JPH0270922A - 軸方向作動アクチュエータ - 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】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本発明は正圧及び負圧を導入するための導入路を有する
と共に、正圧及び負圧のいずれによっても作動可能な形
式のアクチユエータに関し、特に過給機の制御に適する
上記形式のアクチュエータに関する。

〈従来の技術〉 従来から、ターボチャージャと呼ばれる形式の過給機が
エンジンの出力を増大させる目的で用いられているが、
特に車輌エンジン等のように運転負荷及び運転速度域が
大きく変化するエンジンに対して常に好適な過給を行な
うために、例えば同一出願人による特開昭６２−２８２
１２２号公報に開示されているような可変客間式ターボ
チャージャが提案されている。このような過給機に於い
ては、例えば排気ガス流入路に設けられたベーンを適宜
傾動させるようにしてタービンへの排気ガスの流入速度
を制御することにより、エンジンの回転速度が低い領域
に於いても過給効果を確保することができる。

このような可変容量式過給機を制御するためには何らか
のアクチュエータが必要となるが、その駆動源としては
、エンジンの吸気管内の圧力を利用することが考えられ
るが、過給を行なうエンジンにあっては吸気管内圧力が
正圧から負圧に亘って変化する場合がある。そのような
場合には、例えば特開昭６３−５１１７号公報に開示さ
れているような、正圧及び負圧のいずれによっても作動
可能な２つのダイヤフラムを用いたアクチュエータを用
いることができる。しかるに、このようなアクチュエー
タに於いて、例えば正圧により駆動される場合、負圧室
内の圧力が大気圧にほぼ等しい場合があり、そのような
時、アクチュエータの作動端の変位に従って負圧を受け
るべきダイヤフラムが変位することとなるが、この時負
圧用のダイヤフラムには張力が作用しないため、アクチ
ュエータの作動に伴い負圧用のダイヤフラムに皺が発生
したり、捩れが生じる等、負圧用ダイヤフラムに対して
好ましくない応力が作用する場合がある。

〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、過給圧制御用として好適な、正圧及び負圧のいずれ
によっても作動可能なアクチュエータの耐久性を改善す
ることにある。

［発明の構成コ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、正圧及び負圧のい
ずれによっても作動可能な過給圧制御用アクチュエータ
であって、ケーシングと、該ケーシングを負圧室と正圧
室とに区分するダイヤフラムと、前記負圧室を大気から
区分するベローズと、前記ダイヤフラム及び前記ベロー
ズの両可動部分に結合された駆動ロッドとを有し、前記
ベローズの軸線方向内端が前記ケーシングの凹部内に固
定された固定端からなり、その軸線方向外端が前記駆動
ロッドに結合された前記可動部分からなることを特徴と
する過給圧制御用アクチユエータを提供することにより
達成される。

〈作用〉 このようにして、正圧及び負圧のいずれが作用した場合
でもダイヤフラムには常時張力が加わり、一方ベローズ
は張力を受けない状態でも皺、捩れ等が発生することが
ないことから、上記したように従来技術の問題が解消さ
れる。特に、ベローズをケーシングの円筒形窪み部分に
受容することにより、ベローズを保護するとともに７ク
チユエータを小型化することができ、また内側筒状部を
介して駆動ロッドをガイドすることにより、アクチュエ
ータの耐久性を向上させ、その作動を円滑化することが
できる。

〈実施例〉 以下に添付の図面を参照して本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は本発明が適用されるエンジンの過給構造を模式
的に示す。エンジン１に供給されるべき吸気は、エアク
リーナ５から吸気通路６を経て過給機２のコンプレッサ
部７に送り込まれて加圧され、吸気通路８、インタクー
ラ９、スロットル弁１１を有するスロットルボディ及び
吸気通路１０を経てエンジン１の燃焼室に供給される。

スロットル弁１１の下流側の吸気通路１０には燃料噴射
弁１２が設けられている。エンジン１からの排気ガスは
、排気通路１３を経て過給機２のタービン部１４に供給
され、コンプレッサ部７を駆動するための動力を放出し
た後、排気通路１５、及びマフラ１６を経て大気に放出
される。このタービン部１４の上流側には、環状に列設
された多数のベーンからなる可変ノズル３が設けられて
おり、該可変ノズル３の開度を調節機構４にて調節する
ことにより、タービン部１４に流入する排気ガスの流速
を制御することができる。

調節機構４はアクチュエータ２０により制御されるが、
後記するようにこのアクチュエータ２０は、２つのダイ
ヤフラムにより郭成された正圧室及び負圧室を有するも
ので、これら画室は、制御弁１８ａ、１９ａを有する管
路１８．１９を介してスロットル弁１１の上流側の吸気
通路８及びスロットル弁１１の下流側の吸気通路１０に
接続されている。またこれら制御弁１８ａ、１９ａは、
エンジン回転速度ＮＯ及びスロットル開度θｔｈをパラ
メータとする制御装置°１７により開閉制御される。

第２図は上記したベーンを駆動するための本発明に基づ
くアクチュエータの一実施例を示している。第２図に於
いて、アクチュエータ２０は、ステー２１に、ねじ２３
により固着された有底筒状のケーシング２２及び、後記
するダイヤフラム２６の周縁部を挟持するようにケーシ
ング２２の開口端にかしめられたカバー２５とを有する
。符号２４は、ケーシング２２と共線めされたホースホ
ルダである。ケーシング２２は、互いに同軸をなす外側
筒状部２２ａと、中間筒状部２２ｂと、内側筒状部２２
ｃとを有するとともに、カバー２５とは相反する側の軸
線方向端部にて外側筒状部２２ａと中間筒状部２２ｂと
を結合する環状底壁２２ｄと、カバー２５の側の軸線方
向端にて中間筒状部２２ｂと内側筒状部２２ｃとを結合
する内側環状底壁２２ｅとを有する。

ダイヤフラム２６の中心部は、互いに離反する方向に開
口するカップ状をなすリテーナ２７．２８により互いに
挾持されているとともに、これらリテーナの中心部に、
駆動ロッド２９の一端がスナップリング３０により固着
されている。外側環状底壁２２ｄとリテーナ２８との間
には圧縮コイルばね３１が挟設され、ダイヤフラム２６
を常時カバー２５の側、即ち第２図に於ける上向きに付
勢している。

ステー２１は、中間筒状部２２ｂの内周面に整合する開
口３２を有しており、前記した駆動ロッド２９の他端が
この間口３２から突出している。

また内側筒状部２２ｃの内周面と駆動ロッド２９の外周
面との間には、スリーブ状の軸受部材３３が挟設され、
かつ内側筒状部２２ｃに圧入された保持体３４により固
定されている。駆動ロッド２９の遊端部近傍にはねじ部
４０が設けられており、ベローズ３５の下端３５ａが挾
持体３６．３７により挾持された状態で、ワッシャ３８
を介してナツト３９を前記ねじ部４０に螺合することに
より、ベローズ３５の下端３５ａを駆動ロッド２９の遊
端部近傍の段付き部分に固定している。このベローズ３
５は、フッ素系樹脂からなる円筒部材を内外から環状に
切り込むことにより形成された柔軟で必ってしかも摩擦
の伴わない形式のものからなる。このベローズ３５の他
端即ち第２図に於けるＬ端３５ｂは、ケーシング２２の
内側環状底壁２２ｅの外面に当接し、かつ中間筒状部２
２ｂの内周面に圧入されたシール部材４２により固定さ
れている。

更に、この内側環状底壁２２ｅには通孔４３が設けられ
、ダイヤフラム２６とケーシング２２とにより郭成され
る負圧室４５をベローズ３５の内部と連通している。ケ
ーシング２２には、この負圧室４５を外部と連通させる
ための負圧導入ニップル４７が嵌入されている。カバー
２５には、カバー２５とダイヤフラム２６との間に郭成
された正圧室４６を外部と連通ざぜるためのニップル４
８が嵌入されている。

このアクチュエータに於いては、正圧導入ニップル４８
から正圧室４６に向けて正圧が導入されると、駆動ロッ
ド２９が、ダイヤフラム２６を介して、また圧縮コイル
ばね３１のばね力に抗して第２図に於ける下向きに駆動
される。また、負圧導入ニップル４７から負圧室４５に
負圧が導入されると、同じくダイヤフラム２６を介して
駆動ロッド２９が下向きに駆動される。この時、駆動ロ
ッド２９が軸受部材３３によりガイドされていることに
よりアクチュエータの作動の円滑さが確保される。

また、駆動ロッド２９の遊端がアクチュエータ外部に突
出しているにも拘らず負圧室４５を大気から隔絶するた
めにベローズ３５が用いられているが、負圧室４５内の
負圧が失われても、即ちベローズ３５に対して圧力差が
作用していない場合でも、ダイヤフラムを用いる従来技
術の場合と異なり、ベローズ３５に対して格別好ましく
ない応力が作用しない。一方、正圧の作用を受けるダイ
ヤフラム２６は、常時正圧若しくは負圧の作用を受ける
ものであるため、皺、捩れの発生を伴うことがない。

以上本発明の好適実施例を説明したが、本発明はこの実
施例に限られるものでなく、例えばダイヤフラム２６に
代えてベローズを用いても本発明の概念から逸脱するこ
とはない。

［発明の効果］ このように本発明によれば、コンパクトな構造をもって
耐久性に富む正圧及び負圧のいずれによっても作動可能
な過給圧制御用として好適なアクチュエータが提供され
、その効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づくアクチュエータが適用される
過給構造を模式的に示すダイヤグラム図である。 第２図は第１図に示された本発明に基づくアクチュエー
タを詳細に示す縦断面図である。 １・・・エンジン　　　　２・・・過給機３・・・可変
ノズル　　　４・・・調節機構５・・・エアクリーナ　
　６・・・吸気通路７・・・コンプレッサ　　８・・・
吸気通路９・・・インタクーラ　　１ｏ・・・吸気通路
１１・・・スロットル弁　１２・・・噴射弁１３・・・
排気通路　　　１４・・・タービン部１５・・・排気通
路　　　１６・・・マフラ１７・・・制ｔｌＩＩ装置　
　　１８．１９・・・管路１８ａ、１９ａ・・・制御弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）正圧及び負圧のいずれによっても作動可能な過給
   圧制御用アクチュエータであつて、ケーシングと、該ケ
   ーシングを負圧室と正圧室とに区分するダイヤフラムと
   、前記負圧室を大気から区分するベローズと、前記ダイ
   ヤフラム及び前記ベローズの両可動部分に結合された駆
   動ロッドとを有し、前記ベローズの軸線方向内端が前記
   ケーシングの凹部内に固定された固定端からなり、その
   軸線方向外端が前記駆動ロッドに結合された前記可動部
   分からなることを特徴とする過給圧制御用アクチュエー
   タ。
2. （２）前記ケーシングが、互いに同軸的に形成された外
   側筒状部、中間筒状部及び内側筒状部と、前記ケーシン
   グの軸線方向外端にて前記外側筒状部と前記中間筒状部
   とを結合する外側環状底壁と、前記ケーシングの軸線方
   向内端にて前記内側筒状部と前記中間筒状部とを結合す
   る内側環状底壁とを有し、前記ベローズの固定端が前記
   中間筒状部と前記内側筒状部との間に受容されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の過給圧制
   御用アクチュエータ。
3. （３）前記駆動ロッドと前記内側筒状部との間に前記駆
   動ロッドの軸線方向の運動をガイドするためのガイド部
   分が形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載の過給圧制御用アクチュエータ。