(57)【要約】  【課題】本発明の目的は、変位体の変位量の多寡に関わらず、従来と比較して変位体に付勢力を付与する付勢部材の選択が容易なダイヤフラム式アクチュエータの提供にある。  【解決手段】第１室Ｃ１と、第２室Ｃ２と、第３室Ｃ３に区画されたハウジング４１と、第１室Ｃ１と第２室Ｃ２とを仕切る第１ダイヤフラム４５と、第２室Ｃ２と第３室Ｃ３とを仕切る第２ダイヤフラム４９と、第２室Ｃ２に封入される非圧縮性流体と、第２ダイヤフラム４９に接続され、第１室Ｃ１と第３室Ｃ３との室内圧力差に応じて変位する変位部材とを有し、第１ダイヤフラム４５の受圧面の面積は、第２ダイヤフラム４９の受圧面の面積よりも大きく設定され、第１ダイヤフラム４５を付勢する付勢部材がハウジング４１内に備えられ、付勢部材は、第１ダイヤフラム４５を第２ダイヤフラム４９から離間する付勢力を有する。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間が第１室と、第２室と、第３室とに区画されたハウジングと、前記第１室と前記第２室との間を仕切る第１ダイヤフラムと、前記第２室と前記第３室との間を仕切る第２ダイヤフラムと、前記第１室と前記第３室との間の前記第２室に封入される非圧縮性流体と、前記第２ダイヤフラムに接続され、前記第１室と前記第３室との室内圧力差に応じて変位する変位部材とを有し、前記第１ダイヤフラムの受圧面の面積は、前記第２ダイヤフラムの受圧面の面積よりも大きく設定されているダイヤフラム式アクチュエータにおいて、
前記第１ダイヤフラムを付勢する付勢部材が前記ハウジング内に備えられ、
前記付勢部材は、前記第１ダイヤフラムを前記第２ダイヤフラムから離間させる付勢力を有することを特徴とするダイヤフラム式アクチュエータ。
【請求項２】
前記付勢部材は第２室内に収容され、前記付勢力は第１ダイヤフラムを押圧する押圧力であることを特徴とする請求項１記載のダイヤフラム式アクチュエータ。
【請求項３】
前記付勢部材は第１室内に収容され、前記付勢力は第１ダイヤフラムを引っ張る引張力であることを特徴とする請求項１記載のダイヤフラム式アクチュエータ。
【請求項４】
前記第１室はポンプ装置における吐出圧領域と連通し、第３室は吐出圧と吸入圧との中間の圧力に設定された前記ポンプ装置における中間圧領域と連通することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のダイヤフラム式アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はダイヤフラム式アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にダイヤフラム式アクチュエータは、ハウジングの内部空間を複数の部屋に区画するダイヤフラムを備える。
このダイヤフラム式アクチュエータでは、ダイヤフラムの片方の面を臨むハウジング内の部屋を圧力室とし、空気圧や油圧等の流体圧力を圧力室に与え、流体圧力を機械的な力に変換するものである。
この種のダイヤフラム式アクチュエータは、ロッド等の変位部材を介して弁体の開閉制御に用いられることがある。
【０００３】
従来のダイヤフラム式アクチュエータとして、例えば、特許文献１に開示された過給圧制御装置が知られている。
この過給圧制御装置には、ウエストゲートバルブを開閉するためのウエストゲートバルブアクチュエータが備えられている。
ウエストゲートバルブアクチュエータが備えるハウジングは、中が広くて形成されたハウジング本体部とハウジング本体部より狭く形成された管体部を有する。
ハウジングの内部空間は、隔壁部材により第１圧力室及び第２圧力室に区画形成されている。
【０００４】
隔壁部材はダイヤフラムであってハウジング本体部において、ハウジングの内部空間を２分割する。
第１圧力室はハウジング本体部の一部と隔壁部材により密閉されているほか、コンプレッサの下流に一端が接続される導入管の多端を接続する接続部が備えられている。
第２圧力室は、ハウジング本体部の残りの部位と、隔壁部材と、管体部と、第２圧力室内の気密状態を保って管体部内を移動するピストンにより密閉されている。
第２圧力室にはオイルのような液体が充填されており、第１圧力室の圧力が液体を介してピストンに伝達されるものとなっている。
【０００５】
ピストンにはアクチュエーティングロッドの一端が取り付けられ、ピストンのロッド側の面は大気圧を受圧する受圧面となっている。
アクチュエーティングロッドの他端はウエストゲートバルブに枢着されている。
ウエストゲートバルブには、バルブを原位置に復帰させるための付勢部材としての引張コイルばねが設けられている。
引張コイルばねは、常態においてウエストゲートバルブがバイパスの入口部を塞ぐように機能する。
このウエストゲートバルブアクチュエータでは、第１圧力室の隔壁部材の受圧面積よりも第２圧力室内のピストンの受圧面積が小さく設定されている。
従って、ピストンが大気圧の変動を受けるとしてもその変動の影響を受ける割合が小さく、引っ張りコイルばねにより設定されるバルブの開度は大気圧の変動の影響を受けにくいとしている。
【特許文献１】実開昭６１−７３０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のダイヤフラム式アクチュエータでは、変位体に相当するロッドの変位量はダイヤフラムである隔壁部材の変位量と比較すると著しく大きい。
ダイヤフラムと比較して変位量が大きい変位体に対して付勢部材を設ける場合、圧縮コイルばね等の付勢部材を用い、圧縮コイルばねの圧縮量を大きくすれば、変位体の変位量に対応する付勢力を設定することができる。
因みに、一般的な圧縮コイルばねでは、
付勢力（ばね荷重）＝ばね定数×圧縮量（ばねのたわみ量）
という関係が成立する。
しかしながら、付勢部材を圧縮コイルばねとする場合について考えると、圧縮コイルばねでは、圧縮コイルばねの圧縮量を大きくするためには、圧縮コイルばねの付勢力を決定するばね定数は小さくすることが避けられない。
つまり、ロッドの変位量に対応する圧縮量を有する圧縮コイルばねは、ばね定数が小さくなることから、圧力室の圧力差に基づく荷重と見合った付勢力が得られない可能性が高い。
特に、必要とする付勢力の大きさに比較して、圧縮量を著しく大きく設定する場合、理論上は可能であっても現実性に乏しいばね定数となりがちである。
【０００７】
この問題を解決するためには、圧縮コイルばねの数を増やすことにより解消できるものの、部品点数や製作コストの増大を招くことになるほか、圧縮コイルばねの設置スペースに制限がある場合は対応できない。
逆に、意図する付勢力に対応してばね定数が大きい圧縮コイルばねを選択すると、圧縮コイルばねの圧縮量が不足して変位体の変位量に対応しない事態を招きやすい。
このように、変位体の変位量に対応させて付勢部材を設ける場合、変位体の変位量が大きくなるにつれて付勢部材に必要なたわみ量と付勢力との乖離が大きくなり、その結果、付勢部材の選択が難しくなるという問題がある。
なお、この問題は付勢部材が圧縮コイルばねだけでなく、引張コイルばねにおいても生じるが、引張コイルばねの場合には引張り量がばねのたわみ量に相当する。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、変位体の変位量の多寡に関わらず、従来と比較して変位体を原位置に復帰させる付勢力を有する付勢部材の選択が容易なダイヤフラム式アクチュエータの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するため、本発明は、内部空間が第１室と、第２室と、第３室とに区画されたハウジングと、前記第１室と前記第２室との間を仕切る第１ダイヤフラムと、前記第２室と前記第３室との間を仕切る第２ダイヤフラムと、前記第１室と前記第３室との間の前記第２室に封入される非圧縮性流体と、前記第２ダイヤフラムに接続され、前記第１室と前記第３室との室内圧力差に応じて変位する変位部材とを有し、前記第１ダイヤフラムの受圧面の面積は、前記第２ダイヤフラムの受圧面の面積よりも大きく設定されているダイヤフラム式アクチュエータにおいて、前記第１ダイヤフラムを付勢する付勢部材が前記ハウジング内に備えられ、前記付勢部材は、前記第１ダイヤフラムを前記第２ダイヤフラムから離間させる付勢力を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、第１ダイヤフラムの受圧面の面積が、第２ダイヤフラムの受圧面の面積よりも大きく設定されていることから、変位体の変位量と比較してダイヤフラムの変位量は受圧面の面積差に応じて小さくなる。
変位体の変位量と比較して変位量が小さい第１ダイヤフラムに対して付勢力を付与する付勢部材を設けることは、付勢部材に必要な圧縮量と付勢力との乖離を抑制することになる。
従って、変位体の変位量の多寡に関わらず、従来と比較して変位体を原位置に復帰させる付勢力を有する付勢部材の選択が容易となる。
【００１１】
また、本発明では、上記のダイヤフラム式アクチュエータにおいて、前記付勢部材は第２室内に収容され、前記付勢力は第１ダイヤフラムを押圧する押圧力であってもよい。
この場合、付勢部材は第１ダイヤフラムを第２ダイヤフラムから離間するように第１ダイヤフラムを押圧する。
このため、付勢部材と第１ダイヤフラムを当接させて第２室に設けるだけで済む。
また、付勢部材は非圧縮性流体に浸された状態であり、第１室や第３室の雰囲気に曝されることがなく、非圧縮性流体により付勢部材を保護することが可能となる。
【００１２】
また、本発明では、上記のダイヤフラム式アクチュエータにおいて、前記付勢部材は第１室内に収容され、前記付勢力は第１ダイヤフラムを引っ張る引張力であってもよい。
この場合、付勢部材は、第１ダイヤフラムを第２ダイヤフラムから離間するように第１ダイヤフラムを引っ張る。
このため、付勢部材を非圧縮性流体が充填された第２室に設ける必要がない。
【００１３】
また、本発明では、上記のダイヤフラム式アクチュエータにおいて、前記第１室はポンプ装置における吐出圧領域と連通し、第３室は吐出圧と吸入圧との中間の圧力に設定された前記ポンプ装置における中間圧領域と連通するようにしてもよい。
【００１４】
この場合、第１室はポンプ装置の吐出圧領域と連通することから吐出圧の作動流体により第１室の圧力が決定される。
一方、第３室は吐出圧と吸入圧との中間の圧力に設定されたポンプ装置における中間圧領域と連通しているため中間圧の作動流体により第３室の圧力が決定される。
第１室と第３室との圧力差に応じてアクチュエータの変位体が変位するが、アクチュエータは大気圧の変動の影響を直接的に受けることがない。
従って、大気圧の変動に関わらずポンプ装置を安定させて作動させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、変位体の変位量の多寡に関わらず、従来と比較して変位体を原位置に復帰させる付勢力を有する付勢部材の選択が容易なダイヤフラム式アクチュエータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係るダイヤフラム式アクチュエータ（以後、単に「アクチュエータ」と表記する。）について、図面に基づき説明する。
図１は本発明に係るアクチュエータを適用した遠心圧縮機の概要を破断して示す側面図である。図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００１７】
この実施形態の遠心圧縮機の概要について説明する。
図１に示す遠心圧縮機１０は第１ケーシング１１と第２ケーシング１２を接合することにより構成されたケーシングを有する。
第１ケーシング１１の半径方向に延びるケーシング壁１３には、インペラ１４を固定した回転軸１５がシール機能付軸受１６を介して回転可能に支持される。
【００１８】
第２ケーシング１２はインペラ１４を収容する漏斗状の空間１７の前方（図１の左側）に、平行な流路１８及び漏斗状に拡径する吸入口１９を備えている。
また、インペラ１４の外周にディフューザ２０が配置される。
ディフューザ２０は、インペラ１４から流出した気体を減速して昇圧させ、ボリュート２２へ送る流路であり、インペラ１４から送り込まれた気体の速度エネルギを圧力エネルギに変換する機能を有する。
回転状態のインペラ１４は、気体を吸入口１９から軸方向に沿って吸入し、半径方向の外側のディフューザ２０に送る機能を有する。
【００１９】
ディフューザ２０の通路を形成する固定ディフューザ壁２１は第２ケーシング１２の一部で形成され、その背面は第２ケーシング１２の内周壁との間にボリュート２２を形成している。
なお、ボリュート２２は図示しない吐出口に連続している。
従って、インペラ１４の回転により吸入口１９から吸い込まれた流体はインペラ１４の遠心力によって半径方向外周に配置されたディフューザ２０側へ圧縮供給される。
【００２０】
一方、第１ケーシング１１内には、インペラ１４の後方（図１の右側）に環状の内周空間２３と内周空間２３よりも回転軸１５の長手方向に幅の広い外周空間２４が形成されている。
内周空間２３には、環状の回転支持板２５が配置され、シール機能付軸受２６を介してケーシング壁１３に回転可能に支持されている。
【００２１】
外周空間２４には、ディフューザ２０を挟んで固定ディフューザ壁２１と対向するように環状の可動ディフューザ壁２７が配置されている。
可動ディフューザ壁２７はその内周面をダイヤフラムで構成した環状の可撓性部材２８を介して回転支持板２５に支持されている。
ダイヤフラムは低流量時において可動ディフューザ壁２７をディフューザ２０側へ突出させ、高流量時において内周空間２３へ入り込む機能を持つ。
【００２２】
具体的には、可撓性部材２８は図３に示したように、中央が貫通したドーナツ状に形成され、半径方向には所定の剛性を有しながら、半径方向と直角の方向には変形可能な柔軟性のある材料で形成されている。
可撓性部材２８はその内周縁２８ａを回転支持板２５に形成した環状の取付溝２９に配置するとともに外周縁２８ｂを可動ディフューザ壁２７に形成した環状の取付溝３０に配置する。
それぞれの取付溝２９、３０には環状の固定板３１、３２を嵌合してねじ３３、３４によって固定し、回転支持板２５、可撓性部材２８及び可動ディフューザ壁２７を一体化した構造とする。
従って、可動ディフューザ壁２７は回転支持板２５及び可撓性部材２８とともに周方向に回転可能となり、さらに可撓性部材２８によって回転軸１５の長手方向に移動変位が可能となる。
【００２３】
可動ディフューザ壁２７は図２に示すように、その背面に４個の斜面形を有する可動カム３５が固定されている。
可動カム３５は可動ディフューザ壁２７と同心となるように円弧状に形成され、そのカム面は図２で見て時計方向（図６の上方向）に向け低くなる傾斜面で形成されている。
【００２４】
第１ケーシング１１のケーシング壁１３側には、円弧状に形成された斜面形の固定カム３６が可動カム３５と対応する位置に４個所配設されている。
固定カム３６のカム面は可動カム３５と逆になるように、図２で見て反時計方向に低くなる傾斜面で形成されている。
また、可動カム３５と固定カム３６とは常時接触する位置に配設されている。
本実施形態では、可動カム３５はディフューザ２０の流体圧力により固定カム３６側に押圧されているが、例えばスプリング等を利用して接触状態を維持するようにしても良い。
【００２５】
可動ディフューザ壁２７の背面には、さらに連結ピン３７が突設されている。
連結ピン３７の長さは可動ディフューザ壁２７が回転軸１５の長手方向に移動する距離よりも長く形成されている。
また連結ピン３７は、第１ケーシング１１に取り付けられたアクチュエータ４０が有するロッド５２と回転可能に連結され、ロッド５２は連結ピン３７の長手方向に対して摺動可能である。
従って、アクチュエータ４０が作動し、ロッド５２がロッド５２の長手方向に進退すると、可動ディフューザ壁２７が図２の時計方向に所定量回動される。
【００２６】
ここで、アクチュエータ４０について詳しく説明する。
この実施形態のアクチュエータ４０は可動ディフューザ壁２７を所定量回動させるための機構である。
アクチュエータ４０は、遠心圧縮機１０の側部に取り付けられたハウジング４１と、ハウジング４１内の内部空間を仕切る第１ダイヤフラム４５及び第２ダイヤフラム４９と、第２ダイヤフラム４９に接続される変位部材としてのロッド５２と、第１ダイヤフラム４５を付勢する付勢部材としての圧縮コイルばね４８とを有する。
【００２７】
アクチュエータ４０のハウジング４１は、第１ケーシング１１の側部（図２において左側）に取り付けられている。
ハウジング４１の内部空間は、互いに同心の内径を持つ大空間部Ｓ１と小空間部Ｓ２から主に構成されている。
大空間部Ｓ１は小空間部Ｓ２と比較して内径が十分に確保されており、この実施形態では大空間部Ｓ１の内径は小空間部Ｓ２の内径の約２倍である。
【００２８】
ハウジング４１には外部と大空間部Ｓ１を連通する開口部４２が形成され、開口部４２には筒状の接続部材４４が装着されている。
接続部材４４の外側端は遠心圧縮機１０の吐出圧領域と接続された配管（図示せず）と連結されている。
接続部材４４における大空間部Ｓ１側の端部付近の側面には複数の切欠部４４ａが形成されている。
一方、小空間部Ｓ２の第１ケーシング１１側には小空間部Ｓ２の径より小さな径を持つ挿通孔４３が形成されている。
第１ケーシング１１には挿通孔４３とほぼ同軸の貫通孔３８が直線的に形成されている。
【００２９】
ハウジング４１の内部空間には、大空間部Ｓ１を仕切る第１ダイヤフラム４５が備えられ、小空間部Ｓ２を仕切る第２ダイヤフラム４９が備えられている。
このため、内部空間は第１ダイヤフラム４５及び第２ダイヤフラム４９により第１室Ｃ１と、第２室Ｃ２と、第３室Ｃ３の３室に区画されている。
つまり、第１ダイヤフラム４５は第１室Ｃ１と第２室Ｃ２との間を仕切る部材であり、第２ダイヤフラム４９は第２室Ｃ２と第３室Ｃ３との間を仕切る部材と言える。
【００３０】
第１ダイヤフラム４５は、ゴム等の可撓性材料から形成された環状の第１変形部材４６を有する。
第１変形部材４６の外周縁は大空間部Ｓ１の内壁に保持され、第１変形部材４６の内周縁は剛性を有する第１可動体４７により保持されている。
第２室Ｃ２には、第１可動体４７の第２室側とハウジング４１との間に介在される付勢部材としての圧縮コイルばね４８が備えられている。
圧縮コイルばね４８は、第１ダイヤフラム４５を第２ダイヤフラム４９から離間させる付勢力を第１可動体４７に付与する。
圧縮コイルばね４８は、第１室Ｃ１の圧力が低下したとき第１ダイヤフラム４５を原位置に復帰させるための部材である。
なお、圧縮コイルばね４８の押圧力により付勢される第１可動体４７が接続部材４４と当接されることにより、第１可動体４７の常態における原位置が規定される。
つまり、接続部材４４は、常態における第１ダイヤフラム４５の第１可動体４７の位置を規定する。
原位置に第１可動体４７が位置するとき、切欠部４４ａを通じた第１室Ｃ１への気体導入が可能となっている。
【００３１】
第２ダイヤフラム４９も第１ダイヤフラム４５と同様に、可撓性材料により形成され環状の第２変形部材５０を有する。
なお、第１変形部材４６及び第２変形部材５０の材料としては可撓性材料であればよいが、耐熱性及び耐油性を有するゴム系材料が実用上好適である。
第２変形部材５０の内周縁は剛性を有する第２可動体５１により保持されている。
第２可動体５１の第３室Ｃ３側は、挿通孔４３及び貫通孔３８に挿入されたロッド５２が備えられ、ロッド５２は連結ピン３７に連結されている。
第２可動体５１及びロッド５２は変位体に相当し、両者５１、５２は一体的に変位する。
大空間部Ｓ１と小空間部Ｓ２の内径に差が存在することから、第１ダイヤフラム４５の受圧面の面積は、第２ダイヤフラム４９の受圧面の面積よりも大きく設定されている。
【００３２】
ところで、第１ダイヤフラム４５とハウジング４１により区画される第１室Ｃ１は、遠心圧縮機１０の吐出圧領域と接続部材及び配管を介して接続された部屋である。
第２室Ｃ２は、第１ダイヤフラム４５、第２ダイヤフラム４９及びハウジング４１により区画される密閉された部屋である。
第２室Ｃ２には、非圧縮性流体としてのオイルＬが密に充填されている。
充填されたオイルＬは第１ダイヤフラム４５の変位に応じて第２ダイヤフラム４９を変位させる圧力を伝達する媒体として機能する。
第１ダイヤフラム４５の受圧面の面積が第２ダイヤフラム４９の受圧面の面積よりも大きく設定されていることから、第１ダイヤフラム４５の変位量と比較して第２ダイヤフラム４９の変位量は著しく大きい設定となっている。
【００３３】
第３室Ｃ３は、第２ダイヤフラム４９及びハウジング４１により区画される部屋であり、挿通孔４３及び貫通孔３８を通じて遠心圧縮機１０の中間圧領域（吸入圧と吐出圧の間の圧力となる領域）に支配される。
従って、常態にあるロッド５２が変位するためには、第１室Ｃ１と第３室Ｃ３との差圧が存在し、その差圧が圧縮コイルばね４８の付勢力を超える大きさとなる必要がある。
なお、この実施形態の遠心圧縮機１０における中間圧領域は、主にディフューザ２０の領域を指し、遠心圧縮機１０はディフューザ２０の気体の一部が外周空間２４へ導入される通路（図示せず）を有している。
【００３４】
次に、第１の実施形態に係るアクチュエータ４０の作用について説明する。
遠心圧縮機１０が停止している状態では、吐出圧の圧力は高くないないため、第１ダイヤフラム４５の第１可動体４７は付勢力を受けて接続部材４４の端部と当接した状態にある。
つまり、この状態のアクチュエータ４０は、アクチュエータとして作動していない状態にある。
このとき、可動カム３５は図６のように固定カム３６の斜面の実線位置に位置し、可動ディフューザ壁２７も実線位置にある。
【００３５】
一方、遠心圧縮機１０が駆動された運転状態では、比較的吐出側の気体流量が大きくなるので、アクチュエータ４０における第１室Ｃ１が吐出圧となる。
また、第３室Ｃ３内は中間圧領域としてのディフューザ２０の領域と連通しているため、中間圧に保たれる。
このとき、第１室Ｃ１と第３室Ｃ３との室内圧力差は、吐出圧と中間圧との差になる。
室内圧力差は第１ダイヤフラム４５を第２ダイヤフラム４９側へ変位させようとする荷重を第１ダイヤフラム４５に付与する。
【００３６】
遠心圧縮機１０の吐出量が高流量時である場合、室内圧力差に基づいて第１ダイヤフラム４５に付与される荷重が圧縮コイルばね４８の付勢力を凌駕する。
このため、第１ダイヤフラム４５が第２ダイヤフラム４９側へ変位する。
第１ダイヤフラム４５が第２ダイヤフラム４９側へ変位すると、第２室のオイルＬに荷重が付与され、オイルＬの荷重を受ける第２ダイヤフラム４９が遠心圧縮機１０側へ変位する。
第２ダイヤフラム４９の受圧面は第１ダイヤフラム４５の受圧面よりも面積が小さいため、第２ダイヤフラム４９の変位量は、受圧面の面積差に比例し第１ダイヤフラム４５の変位量よりも大きくなる。
【００３７】
第２ダイヤフラム４９が変位することにより、ロッド５２が連結ピン３７を周方向（図２の右方）へ押し付けることになり、可動ディフューザ壁２７は図５のように角度θだけ反時計方向に回動される。
可動ディフューザ壁２７の回動に伴い可動カム３５は図６のように固定カム３６の斜面を実線位置から仮想線（２点鎖線）位置まで移動し、可動ディフューザ壁２７は実線位置から仮想線位置へ距離ｄだけ移動する。
即ち、図４に示すように、可動ディフューザ壁２７は可撓性部材２８の撓みによってケーシング壁１３側へ軸方向に平行移動する。
【００３８】
一方、遠心圧縮機１０の吐出量が高流量から低流量に変化する状態では、室内圧力差に基づいて第１ダイヤフラム４５に付与される荷重と、圧縮コイルばね４８の付勢力との差が小さくなる。
両者４５、４８の力の差が小さくなると、第１ダイヤフラム４５が第２ダイヤフラム４９から遠ざかる方向に変位され、第１ダイヤフラム４５の変位に伴い第２ダイヤフラム４９は第１ダイヤフラム４５に近づく方向、つまり、遠心圧縮機１０から離れる方向へ変位する。
第２ダイヤフラム４９の変位により、ロッド５２は連結ピン３７を図２の左方へ引くため、可動ディフューザ壁２７は時計方向に回動される。
【００３９】
室内圧力差に基づいて第１ダイヤフラム４５に付与される荷重が、付勢力未満となると、可動ディフューザ壁２７は図５のように角度θだけ時計方向に回動されて原位置へ復帰する。
なお、第１ダイヤフラム４５の第１室Ｃ１側への変位は接続部材４４の端部に第１可動体４７が当接することにより規制され、第１可動体４７が第１室Ｃ１側へ過度に変位して、第２ダイヤフラム４９には過大な負荷がかからない。
【００４０】
低流量時における可動ディフューザ壁２７の移動は、ディフューザ２０の通路幅を縮める結果、ディフューザ２０はインペラ４から供給される流量に見合った通路幅に制御されることになる。
従って、低流量時においてもディフューザ効果が十分に得られ、効率の良い流体圧縮作用を行うことができる。
【００４１】
本願発明の第１の実施形態に係るアクチュエータ４０は以下の作用効果を奏する。
（１）第１ダイヤフラム４５の受圧面の面積が、第２ダイヤフラム４９の受圧面の面積よりも大きく設定されていることから、ロッド５２の変位量と比較して第１ダイヤフラム４５の変位量は受圧面の面積差に応じて小さくなる。第２ダイヤフラム４９側のロッド５２の変位量と比較して変位量が小さい第１ダイヤフラム４５に、第２ダイヤフラム４９から離間させる方向に付勢力を付与する圧縮コイルばね４８を設けることにより、圧縮コイルばね４８に必要な圧縮量と、ばね定数により規定される圧縮コイルばね４８の付勢力との乖離は抑制される。従って、ロッド５２の変位量の多寡に関わらず、従来と比較してロッド５２に付勢力を付与する付勢部材の選択が容易となる。
【００４２】
（２）アクチュエータ４０における圧縮コイルばね４８はオイルＬが充填された第２室Ｃ２内に収容され、圧縮コイルばね４８の付勢力は第１ダイヤフラム４５を押圧する押圧力であるから、圧縮コイルばね４８は第１ダイヤフラム４５を第２ダイヤフラム４９から離間するように第１ダイヤフラム４５を押圧する。第２室Ｃ２内における圧縮コイルばね４８は、圧縮コイルばね４８の付勢力を利用することにより第１ダイヤフラム４５と当接した状態で保持される。このため、例えば、圧縮コイルばね４８を取り付けるための取付部をハウジング４１や第１ダイヤフラム４５に設ける必要がなく、圧縮コイルばね４８を第１ダイヤフラム４５に当接させて第２室Ｃ２に設けるだけで済む。また、圧縮コイルばね４８はオイルＬに浸された状態であり、第１室Ｃ１や第３室Ｃ３の雰囲気に曝されることがなく、オイルＬにより錆びや腐食から圧縮コイルばね４８を保護することができる。
（３）第１室Ｃ１は遠心圧縮機１０の吐出圧領域と連通することから吐出圧の気体により第１室Ｃ１の圧力が決定され、一方、第３室Ｃ３は吐出圧と吸入圧との中間の圧力に設定された遠心圧縮機１０における中間圧領域と連通しているため中間圧の気体により第３室Ｃ３の圧力が決定される。第１室Ｃ１と第３室Ｃ３との圧力差に応じてロッド５２が変位するが、アクチュエータ４０は大気圧の変動の影響を直接的に受けることがない。従って、大気圧の変動に関わらず遠心圧縮機１０を安定させて作動させることができる。
【００４３】
（４）この実施形態のアクチュエータ４０は遠心圧縮機１０の吐出圧及び中間圧を利用して作動させるアクチュエータであり電気的な駆動源を必要としない。このアクチュエータ４０は電気的な駆動源を必要とするアクチュエータと比較して構造が簡単となる。また、アクチュエータ４０の構造が簡単となることから製作コストが従来よりも低減される。
（５）アクチュエータ４０の出力側を第１ダイヤフラム４５と同様に第２ダイヤフラム４９としたことにより、出力側をピストンとした場合と比較して、摺動摩擦が第２ダイヤフラム４９には存在しないので、第１ダイヤフラム４５の変位に対して第２ダイヤフラム４９の変位の応答性が従来よりも向上する。
（６）ロッド５２が挿入されているアクチュエータ４０の挿通孔４３及び遠心圧縮機１０における貫通孔３８は、中間圧の作動流体を第３室Ｃ３に通す通路を兼用しており、別に中間圧を通す通路を設ける必要がない。
（７）アクチュエータ４０が作動しない常態では接続部材４４に第１可動体４７が当接し、第１可動体４７の位置が定まる。このため常態におけるロッド５２の位置を常に一定の位置に保つことができる。また接続部材４４の端部の位置を変更すれば、常態におけるロッド５２の位置を調整することができる。
【００４４】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るアクチュエータについて図７に基づき説明する。
この実施形態に係る遠心圧縮機の構成は、第１の実施形態の遠心圧縮機と同一構成であるため、ここでは、アクチュエータのみ説明とする。
図７は、遠心圧縮機１０が備える第２の実施形態に係るアクチュエータ６０の断面図である。
【００４５】
図７に示すように、開口部６２及び挿通孔６３を有するハウジング６１と、切り欠き部６４ａを具備する接続部材６４と、第１変形部材６６と、第２変形部材６９及び第２可動体７０から形成される第２ダイヤフラム６８と、第２可動体に連結されたロッド７１は、第１の実施形態と同一構成である。
【００４６】
第１ダイヤフラム６５は第１変形部材６６及び第１可動体６７を有するが、第１可動体の外周には、径方向の外側へ張設された有孔の係止片７３を備える。
一方、ハウジング６１には係止片７３に対向する係止部７２が形成されている。
係止片７３と係止部７２には引張コイルばね７４の端部が掛装されている。
引張コイルばね７４は、引張り力により第１可動体６７を接続部材６４側へ引き付ける機能を有する。
つまり、引張コイルばね７４の引張力が第１ダイヤフラム６５を第２ダイヤフラム６８から離間させる付勢力となっている。
付勢力の多寡に応じて引張コイルばね７４の引っ張り量は変化する。
【００４７】
図７の実線位置で示すように、第１可動体６７が接続部材６４に当接する状態では、引張コイルばね７４の引っ張り量は最も小さい。
このとき、可動ディフューザ壁２７はディフューザ２０側へ突出する状態にあり、ディフューザ２０の通路断面積は狭く、低流量に適したディフューザ２０が形成されている。
第１室Ｃ１と第３室Ｃ３の室内差圧に基づく荷重が引張コイルばね７４の引張り力より大きくなると、図７の仮想線（二点鎖線）位置に示すように、ロッド７１が遠心圧縮機１０側に移動するため、可動ディフューザ壁２７は反時計方向に回動され、ケーシング壁１３側に接近する。
可動ディフューザ壁２７がケーシング壁１３側に接近した状態では引張コイルばね７４の引っ張り量は最も大きい。
このとき、可動ディフューザ壁２７は、ケーシング壁１３側へ移動した状態にあり、ディフューザ２０の通路断面積は広く、高流量に適したディフューザ２０が形成されている。
【００４８】
この実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（１）第１ダイヤフラム６５の受圧面の面積が、第２ダイヤフラム６８の受圧面の面積よりも大きく設定されていることから、ロッド７１の変位量と比較して第１ダイヤフラム６５の変位量は受圧面の面積差に応じて小さくなる。第２ダイヤフラム６８側のロッド７１の変位量と比較して変位量が小さい第１ダイヤフラム６５に、第２ダイヤフラム６８から離間する方向に付勢力を付与する引張コイルばね７４を設けることにより、引張コイルばね７４に必要な引っ張り量と、ばね定数により規定される引張コイルばね７４の付勢力との乖離は抑制される。従って、ロッド７１の変位量の多寡に関わらず、従来と比較してロッド７１に付勢力を付与する付勢部材の選択が容易となる。
（２）この実施形態では付勢部材として引張コイルばね７４を用いているため、第２室Ｃ２に付勢部材を設ける必要がない。従って、例えば、付勢部材を交換する際に第２室のオイルＬに触れる必要なく付勢部材を交換することが可能である。
さらに言うと、この実施形態は、第１の実施形態が奏する作用効果（１）〜（７）のうち（２）を除く（３）〜（７）の作用効果を奏する。
【００４９】
なお、上記の第１、第２の実施形態に係るアクチュエータは本発明の一実施形態を示すものであり、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
○  上記の第１、第２の実施形態では、本発明の遠心圧縮機に適用した例を説明したが、アクチュエータとしての適用対象は特に圧縮機に限定されない。例えば、内燃機関の過給圧制御装置に本発明のアクチュエータを適用してもよい。
○  上記の第１、第２の実施形態では、非圧縮性流体としてオイルを用いたがオイルに限定する主旨ではなく、非圧縮性流体としてはオイルの他に水を用いることも妨げない。水を使用する場合、沸点未満の温度環境でアクチュエータを使用することが好ましい。
○  上記の第１、第２の実施形態では、ハウジング内における大空間部及び小空間部の内径がそれぞれ一定に設定したが、両空間部の内径を一定とする必要なく、縮径又は拡径された各空間部としてもよい。両空間部の内径を適切に縮径又は拡径すれば、第２室内における止水域の形成が防止され、止水域に生じがちな渦の発生を防止して安定したアクチュエータの作動を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１の実施形態に係る遠心圧縮機の概要を破断して示す側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】本願発明の要部を示す拡大図である。
【図４】第１の実施形態に係る遠心圧縮機の作動状態を説明する側面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】遠心圧縮機の通常運転時及び低流量時における作用説明図である。
【図７】第２の実施形態に係るアクチュエータの要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  遠心圧縮機
１４  インペラ
２０  ディフューザ
２７  可動ディフューザ壁
２８  可撓性部材
３５  可動カム
３６  固定カム
３７  連結ピン
４０、６０  アクチュエータ
４５、６５  第１ダイヤフラム
４６、６６  第１変形部材
４７、６７  第１可動部材
４８  圧縮コイルばね（付勢部材としての）
４９、６８  第２ダイヤフラム
５０、６９  第２変形部材
５１、７０  第２可動部材
５２、７１  ロッド（変位部材としての）
７４  引張コイルばね
Ｌ  オイル
ｄ  可動ディフューザ壁の移動距離
θ  可動ディフューザ壁の回動角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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