(57)【要約】【課題】連結ロッドが直線運動に対して垂直方向に移動しても、連結ロッドを摺動自在に挿通支持するブッシュが追従して移動し、連結ロッドとブッシュとの間の摺動抵抗の増加抑制し、また、周囲の熱による性能低下を生じることのないアクチュエータを提供する。【解決手段】ダイヤフラムを内蔵するアクチュエータケースに、前記ダイヤフラムの動きを外部へ伝達する連結ロッドと、保護筒内において前記連結ロッドを摺動自在に挿通支持するブッシュとを有するアクチュエータにおいて、前記アクチュエータケースと前記ブッシュとの間に金属弾性体を備えたものである。【選択図】図１
2007247717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤフラムを内蔵するアクチュエータケースと、前記ダイヤフラムの動きを外部へ伝達する連結ロッドと、前記連結ロッドを挿通するように該連結ロッド径より大径の穴を有し前記アクチュエータケースに設けた保護筒と、前記保護筒内において前記連結ロッドを摺動自在に挿通支持するブッシュとを有するアクチュエータにおいて、前記アクチュエータケースと前記ブッシュとの間に金属弾性体を備えたアクチュエータ。
【請求項２】
連結ロッドの直線運動に対するアキシャル方向に金属弾性体を設けたことを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
連結ロッドの直線運動に対するラジアル方向に金属弾性体を設けたことを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項４】
連結ロッドの直線運動に対するアキシャル方向及びラジアル方向に金属弾性体を設けたことを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項５】
金属弾性体はブッシュと別体であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のアクチュエータ。
【請求項６】
金属弾性体はブッシュと一体成形されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のアクチュエータ。
【請求項７】
ブッシュは樹脂製であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のアクチュエータ。
【請求項８】
金属弾性体はＳＵＳメッシュ製であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、ターボチャージヤの排気通路に装着したウエストゲートバルブを開閉制御するアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のアクチュエータは、ダイヤフラムを内蔵するアクチュエータケースと、ダイヤフラムの動きを外部へ伝達する連結ロッドと、連結ロッドを挿通するように該連結ロッド径より大径の穴を有しアクチュエータケースに設けた保持筒と、保持筒内において連結ロッドを摺動自在に挿通支持するブッシュとを有し、ダイヤフラムにターボチャ−ジヤの吸気圧力を作用させ、連結ロッドを介してターボチャージヤの排気通路に設けたウエストゲートバルブを開閉制御するものである。
【０００３】
上記の連結ロッドを摺動自在に挿通支持するブッシュとして、従来は金属或いは樹脂の成形品を用いているが、連結ロッドの直動運動に対する垂直方向への移動に追従不能であったため、連結ロッドとウエストゲートバルブの回動軸とを連結するリンク機構によって垂直方向へ力が加わると、連結ロッドとブッシュ間の摺動抵抗が増加して、性能低下、作動応答性の悪化など悪影響を生じ、ダイヤフラムの動きを円滑にウエストゲートバルブの開閉制御を行うことができない。
【０００４】
そこで、特許文献1に示されるように、連結ロッドを摺動自在に挿通支持するブッシュとして、ゴム製弾性体の外周面に金属リングを嵌着し、この金属リングを保持筒の内面に当接させるものが提案されている。しかし、ゴム製弾性体は周辺の熱により弾性力を喪失、或いは溶損などを発生する。
【０００５】
【特許文献１】実開昭５８−１６９２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のアクチュエータは以上のように構成されているので、連結ロッドを摺動自在に挿通支持するブッシュとして金属或いは樹脂の成形品を用いたものでは、ダイヤフラムの動きを円滑にウエストゲートバルブに伝えることができないため、ウエストゲートバルブの開閉制御を迅速かつ正確に行うことができない。また、ブッシュとしてゴム製弾性体を用いるものでは周囲の熱により不都合を受けるという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、連結ロッドが直線運動に対して垂直方向に移動力を受けても、連結ロッドとともにブッシュが垂直方向に追従移動し、連結ロッドとブッシュとの間の摺動抵抗の増加を抑制し、また、周囲の熱による性能低下がなく、必要限度の支持を可能とするアクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るアクチュエータは、ダイヤフラムを内蔵するアクチュエータケースと、前記ダイヤフラムの動きを外部へ伝達する連結ロッドと、前記連結ロッドを挿通するように該連結ロッド径より大径の穴を有し前記アクチュエータケースに設けた保護筒と、前記保護筒内において前記連結ロッドを摺動自在に挿通支持するブッシュとを有するアクチュエータにおいて、前記アクチュエータケースと前記ブッシュとの間に金属弾性体を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、アクチュエータケースとブッシュとの間に金属弾性体を設けたので、連結ロッドが直線運動に対して垂直方向に移動して傾くと、ブッシュが金属弾性体を変形させながら連結ロッドに追従して傾くので、連結ロッドとブッシユとの間の摩擦抵抗はほとんど変化することなく、ダイヤフラムの動きを円滑にウエストゲートバルブに伝え、ウエストゲートバルブの開閉制御を迅速かつ正確に行うことができる。また、連結ロッドの支持にゴム製弾性体を一切用いないため、周囲の熱により、性能低下を生じることも確実に抑制することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態の一形態を、図を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明のアクチュエータによりターボチャージヤの排気通路に装着したウエストゲートバルブを開閉制御する使用状態の説明図、図２はこの発明のアクチュエータの縦断面図である。図１，２において、アクチュエータ１はダイヤフラム１１を内蔵するアクチュエータケース１２と、前記ダイヤフラム１１の動きを外部へ伝達する連結ロッド１３と、前記連結ロッドを挿通するように該連結ロッド径より大径の穴１４を有し前記アクチュエータケース１２に設けた保持筒１５と、前記保持筒内において前記連結ロッドを摺動自在に挿通支持するブッシュ１６とを有し、前記ダイヤフラム１１にターボチャ−ジヤ２の吸気圧力を作用させ、前記連結ロッド１３を介してターボチャージヤ２の排気通路２１に装着したウエストゲートバルブ２２を開閉制御する。
【００１１】
ターボチャ−ジヤ２は、エンジンの排気通路２１に設けられた排気タービン２３と、エンジンの吸気通路２４に設けられた吸気タービン２５と、排気タービン２３と吸気タービン２５とを直結する軸２６とを備え、排気通路２１に流れる排気ガスにより排気タービン２３を回転させ、これに伴う吸気タービン２５の回転で空気を図示省略のエンジンに圧送し、エンジンの吸気に対する過給作用を得るものである。
【００１２】
上記排気通路２１には、排気タービン２３をバイパスして排気ガスを流すように作動するウエストゲートバルブ２２が設けられており、このウエストゲートバルブ２２の開閉軸２７ａに連結ロッド１３の一端をピン１３ａとリンク２７を介して連結し、この連結ロッド１３の他端をダイヤフラム１１に連結している。そして、ダイヤフラム１１の背後の圧力室１７に吸気通路２４から導入される吸気ガスが増加すると、ダイヤフラム１１が前面の付勢ばね１８に抗して前方に変位し、この変位に押されて連結ロッド１３が前進し、ピン１３ａとリンク２７を介してウエストゲートバルブ２２の開閉軸２７ａを、図１において時計方向に回動させる。
【００１３】
上記の連結ロッド１３を支持するために、アクチュエータケース１２内の前端には、連結ロッド１３を挿通するように設けた該連結ロッド径より大径の穴１４を有する保持筒１５と、保持筒内において連結ロッド１３を摺動自在に挿通支持するブッシュ１６と、このブッシュ１６とアクチュエータケース１２の前端面１２ａとの間、つまり、連結ロッド１３の直線運動に対するアキシャル方向に設けた金属弾性体１９とを備えている。この金属弾性体１９は、ブッシュ１６とは別体に設けられており、連結ロッドを貫通させる該連結ロッド径より大径の穴１９ａが設けられている。ブッシュ１６としては、樹脂製のものを用いる。また、金属弾性体１９としてはＳＵＳメッシュを用いる。
【００１４】
次に動作について説明する。
いま、ダイヤフラム１１の背後の圧力室１７に吸気通路２４から導入される吸気ガスが増加すると、ダイヤフラム１１が前面の付勢ばね１８に抗して前方に変位し、この変位に押されて連結ロッド１３が前進し、ピン１３ａとリンク２７を介してウエストゲートバルブ２２の開閉軸２７ａを時計方向に回動させて該ウエストゲートバルブを鎖線示の状態に開く。このため、エンジンからの排気ガスの一部がバイパス路２１ａを流れ、排気タービン２３の回動力を弱める。この結果、吸気タービン２５の駆動力も弱められ、圧力室１７に導入される圧力も低下し、連結ロッド１３は付勢ばね１８の復元力を受けるダイヤフラム１１を介して復元する。上記の動作時、開閉軸２７ａを中心に回転するリンク２７に引かれて、連結ロッド１３が直線運動に対して垂直方向に力を受けて傾くと、ブッシュ１６が金属弾性体１９を押圧変形させながら連結ロッド１３と一体となって傾く。
【００１５】
以上のように、この実施の形態１によれば、連結ロッド１３とブッシュ１６とは一体となって傾くため、傾いても両者間の摩擦抵抗には変化が少なく、連結ロッド１３はダイヤフラム１１の動きを円滑にウエストゲートバルブ２７の開閉軸２７ａに伝え、ウエストゲートバルブ２７の開閉制御を迅速かつ正確に行うことができる。また、連結ロッド１３の支持にゴム製弾性体を一切用いないため、周囲の熱により、性能低下を生じることを確実に抑制することができる。
【００１６】
実施の形態２．
図３は連結ロッド１３の支持部を示す断面図であり、実施の形態１では、カップ型保持筒１５の開口側、つまり、ブッシュ１６とアクチュエータケース１２の前端面１２ａとの間に金属弾性体１９を設けたものであるが、この実施の形態２では、カップ型保持筒１５の底部におけるブッシュ１６と保持筒１５の底面１５ａとの間、つまり、連結ロッド１３の直線運動に対するアキシャル方向に金属弾性体１９をブッシュ１６と別体に設けたものである。
【００１７】
この構成によれば、実施の形態１と同様に連結ロッド１３が直線運動に対して垂直方向に力を受けて傾くと、図示例ではブッシュ１６の上面が金属弾性体１９を押圧変形させながら連結ロッド１３と一体となって傾く。この結果、ブッシュ１６と連結ロッド１３との間の摩擦抵抗には変化が少なく、連結ロッド１３はダイヤフラム１１の動きを円滑にウエストゲートバルブ２２の開閉軸２７ａに伝え、ウエストゲートバルブ２２の開閉制御を迅速かつ正確に行うことができる。また、連結ロッド１３の支持にゴム製弾性体を一切用いないため、周囲の熱により、性能低下を生じることを確実に抑制することができる。
【００１８】
実施の形態３．
図４は連結ロッド１３の支持部を示す断面図であり、実施の形態１ではブッシュ１６の下面、実施の形態２ではブッシュ１６の上面に金属弾性体１９を設けたものであるが、この実施の形態３では、ブッシュ１６の周囲とカップ型保持筒１５の内周面との間、つまり、連結ロッド１３の直線運動に対するラジアル方向に金属弾性体６をブッシュ１６と一体に設け、ブッシュ１６の上面と保持筒１５の底面１５ａとの間に隙間２０を形成したものである。
【００１９】
この構成によれば、実施の形態１と同様に連結ロッド１３が直線運動に対して垂直方向に力を受けて傾くと、図示例ではブッシュ１６の側面が金属弾性体１９を押圧変形させながら連結ロッド１３と一体となって傾く。このとき、ブッシュ１６は傾きによって該ブッシュの上面がカップ型保持筒１５の底面側にせり出すが、隙間２０があるため、ブッシュ１６の傾きに対し何等の不都合を生じることがない。この結果、ブッシュ１６と連結ロッド１３との間の摩擦抵抗には変化が少なく、連結ロッド１３はダイヤフラム１１の動きを円滑にウエストゲートバルブ２２の開閉軸２７ａに伝え、ウエストゲートバルブ２２の開閉制御を迅速かつ正確に行うことができる。また、連結ロッドの支持にゴム製弾性体を一切用いないため、周囲の熱により、性能低下を生じることを確実に抑制することができる。
【００２０】
実施の形態４．
図５は連結ロッド１３の支持部を示す断面図であり、実施の形態３ではブッシュ１６の周囲とカップ型保持筒１５の内周面との間に金属弾性体１９を設けたものであるが、この実施の形態４では、ブッシュ１６の外周両端部を先細り斜面１６ａに形成して該ブッシュを小型化し、このブッシュ１６の周囲とカップ型保持筒１５の内周面との間、つまり、連結ロッド１３の直線運動に対するラジアル方向に金属弾性体６をブッシュ１６と一体に設け、ブッシュ１６の上面と保持筒１５の底面１５ａとの間に隙間２０を形成したものである。この場合、ブッシュ１６に先細り斜面１６ａを形成した分だけ、実施の形態３の場合よりブッシュ１６を保持筒１５の内部でより大きく傾くことができる。
【００２１】
この構成によれば、実施の形態３と同様に連結ロッド１３が直線運動に対して垂直方向に力を受けて傾くと、図示例ではブッシュ１６の側面が金属弾性体１９を押圧変形させながら連結ロッド１３と一体となって傾く。このとき、ブッシュ１６は傾きによって該ブッシュの上面がカップ型保持筒１５の底面側にせり出すが、隙間２０があるため、ブッシュ１６の傾きに対し何等の不都合を生じることがない。この結果、ブッシュ１６と連結ロッド１３との間の摩擦抵抗には変化が少なく、連結ロッド１３はダイヤフラム１１の動きを円滑にウエストゲートバルブ２２の開閉軸２７ａに伝え、ウエストゲートバルブ２２の開閉制御を迅速かつ正確に行うことができる。また、連結ロッドの支持にゴム製弾性体を一切用いないため、周囲の熱により、性能低下を生じることを確実に抑制することができる。そして、この実施の形態４はブッシュ１６に先細り斜面１６ａを形成したことにより、実施の形態３よりも連結ロッド１３のより大きな傾きに追従できる。
【００２２】
実施の形態５．
図６は連結ロッド１３の支持部を示す断面図であり、上記の各実施の形態ではブッシュ１６の下面、上面または周囲に金属弾性体１９を設けたものであるが、この実施の形態５では、ブッシュ１６の上下面および外周囲、つまり、連結ロッド１３の直線運動に対するラジアル方向及びアキシャル方向を該ブッシュ１６と一体の金属弾性体１９で覆ったものである。
【００２３】
この構成によれば、各実施の形態と同様に連結ロッド１３が直線運動に対して垂直方向に力を受けて傾くと、この連結ロッド１３とともに傾くブッシュ１６の上下面が金属弾性体１９を押圧変形させるため、ブッシュ１６の傾きに対し何等の不都合も生じることがない。この結果、ブッシュ１６と連結ロッド１３との間の摩擦抵抗には変化が少なく、連結ロッド１３はダイヤフラム１１の動きを円滑にウエストゲートバルブ２２の開閉軸２７ａに伝え、ウエストゲートバルブ２２の開閉制御を迅速かつ正確に行うことができる。また、連結ロッドの支持にゴム製弾性体を一切用いないため、周囲の熱により、性能低下を生じることを確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態１によるアクチュエータでターボチャージヤの排気通路に装着したウエストゲートバルブを開閉制御する使用状態の説明図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるアクチュエータの縦断面図である。
【図３】実施の形態２によるアクチュエータの連結ロッドの支持部を示す断面図である。
【図４】実施の形態３によるアクチュエータの連結ロッドの支持部を示す断面図である。
【図５】実施の形態４によるアクチュエータの連結ロッドの支持部を示す断面図である。
【図６】実施の形態５によるアクチュエータの連結ロッドの支持部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  アクチュエータ、２  ターボチャージヤ、１１  ダイヤフラム、１２  アクチュエータケース、１３  連結ロッド、１３ａ  ピン、１４  穴、１５  保持筒、１６  ブッシュ、１７  圧力室、１８  付勢ばね、１９  金属弾性体、２０  隙間、２１  排気通路、２２  ウエストゲートバルブ、２３  排気タービン、２４  吸気通路、２５  吸気タービン、２６  軸、２７  リンク、２７ａ  開閉軸。
【図１】
2007247717.tif 000003
【図２】
2007247717.tif 000004
【図３】
2007247717.tif 000005
【図４】
2007247717.tif 000006
【図５】
2007247717.tif 000007
【図６】
2007247717.tif 000008