(57)【要約】      （修正有）【課題】フランジ部と収容部とが接触して異種金属接触腐食が生じるのを防止すると共に、作動軸が変位する際の摺動抵抗が大きくなってヒステリシスが増加するのを防止することができるアクチュエータを提供する。【解決手段】ケーシング２０内を負圧室２１ａと大気圧室２２ａとに分割するダイアフラム３０と、ダイアフラム３０の変形に応じて変位可能な金属製の作動軸６０と、ガイド孔７３を有して作動軸６０を案内する樹脂製の軸ガイド７０と、軸ガイド７０を収容する金属製の収容部８０と、を具備し、作動軸６０にはフランジ部が設けられ、軸ガイド７０には、収容部８０から作動軸６０の一側に向けて突出する樹脂製の突出部が設けられ、作動軸６０が大気圧室２２ａ側に最も変位した状態で、フランジ部と突出部とが接触し、ガイド孔の非摺動部の内径は、その他の部分の内径よりも大きい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内を負圧室と大気圧室とに分割するダイアフラムと、
一側が前記ダイアフラムに連結されると共に他側が前記大気圧室を通って前記ケーシング外へと延出され、前記ダイアフラムの変形に応じて軸心方向に変位可能な金属製の作動軸と、
前記作動軸が挿通されるガイド孔を有して当該作動軸を摺動自在に案内する樹脂製の軸ガイドと、
前記軸ガイドを内側に収容する金属製の収容部と、
を具備し、
前記作動軸の一側には、外径方向に拡がるフランジ部が設けられ、
前記軸ガイドには、前記収容部から前記作動軸の一側に向けて突出する樹脂製の突出部が設けられ、
前記作動軸が前記大気圧室側に最も変位した状態で、前記フランジ部と前記突出部とが接触し、
前記ガイド孔の一部分の内径は、その他の部分の内径よりも大きい、
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記一部分の前記軸心方向の長さは、前記突出部の前記軸心方向の長さと同一である、
ことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記一部分は、前記突出部の前記フランジ部との接触面に形成される前記ガイド孔の一側端部から他側端部へ向けて延設される、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイアフラムの変形に応じて軸心方向に変位可能な作動軸を具備するアクチュエータの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケーシング内を負圧室と大気圧室とに分割するダイアフラムと、前記ダイアフラムの変形に応じて軸心方向に変位可能な作動軸と、前記作動軸の軸ガイドを内側に収容する金属製の収容部と、を具備するアクチュエータの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
【０００３】
特許文献１に記載のアクチュエータは、ケーシング内を負圧室（作動圧室）と大気圧室（大気開放室）とに分割するダイアフラムと、前記ダイアフラムの変形に応じて軸心方向に変位可能な作動軸（作業ロッド）と、前記作動軸の軸ガイドを内側に収容する金属製の収容部（保持カップ）と、を具備する。
【０００４】
このような構成により、特許文献１に記載のアクチュエータは、負圧室内の圧力を変化させることによりダイアフラムを変形（可動）させ、作動軸を軸ガイドにより案内させて軸心方向に変位させることができる。
【０００５】
なお、特許文献１に記載のアクチュエータにおいては、作動軸が大気圧室側に最も変位した状態で、当該作動軸のフランジ部と収容部とが接触する。ここで、作動軸のフランジ部と収容部とが金属材料により形成される場合、当該作動軸のフランジ部と収容部とが接触すると、異種金属接触腐食が生じるおそれがある。
【０００６】
このような異種金属接触腐食を防止するため、例えば軸ガイドの一部を収容部からフランジ部側に突出させることが想定される。このように構成すれば、作動軸のフランジ部と収容部とが直接接触するのを防止することができ、異種金属接触腐食が生じるのを防止することができる。
【０００７】
しかしながら、軸ガイドの一部を収容部からフランジ部側に突出させると、軸ガイドの軸心方向の長さが長くなって作動軸との摺動面積が大きくなるため、当該作動軸が変位する際の摺動抵抗が大きくなってヒステリシスが増加するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２１０７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、フランジ部と収容部とが接触して異種金属接触腐食が生じるのを防止すると共に、作動軸が変位する際の摺動抵抗が大きくなってヒステリシスが増加するのを防止することができるアクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
即ち、請求項１においては、ケーシング内を負圧室と大気圧室とに分割するダイアフラムと、一側が前記ダイアフラムに連結されると共に他側が前記大気圧室を通って前記ケーシング外へと延出され、前記ダイアフラムの変形に応じて軸心方向に変位可能な金属製の作動軸と、前記作動軸が挿通されるガイド孔を有して当該作動軸を摺動自在に案内する樹脂製の軸ガイドと、前記軸ガイドを内側に収容する金属製の収容部と、を具備し、前記作動軸の一側には、外径方向に拡がるフランジ部が設けられ、前記軸ガイドには、前記収容部から前記作動軸の一側に向けて突出する樹脂製の突出部が設けられ、前記作動軸が前記大気圧室側に最も変位した状態で、前記フランジ部と前記突出部とが接触し、前記ガイド孔の一部分の内径は、その他の部分の内径よりも大きいものである。
【００１２】
請求項２においては、前記一部分の前記軸心方向の長さは、前記突出部の前記軸心方向の長さと同一であるものである。
【００１３】
請求項３においては、前記一部分は、前記突出部の前記フランジ部との接触面に形成される前記ガイド孔の一側端部から他側端部へ向けて延設されるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
請求項１においては、フランジ部と収容部とが接触して異種金属接触腐食が生じるのを防止すると共に、作動軸が変位する際の摺動抵抗が大きくなってヒステリシスが増加するのを防止することができる。
【００１６】
請求項２においては、フランジ部と収容部とが接触して異種金属接触腐食が生じるのを防止すると共に、作動軸が変位する際の摺動抵抗が大きくなってヒステリシスが増加するのを、より適切に防止することができる。
【００１７】
請求項３においては、軸ガイドが内径方向に変形した場合であっても、突出部の内周面が作動軸に干渉するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るアクチュエータが用いられるターボチャージャーの動作の概要を示した模式図。
【図２】同じく、アクチュエータの初期状態及び可動状態を示した断面図。
【図３】同じく、プレート及びダイアフラムと作動軸との連結の構成を示した断面図。
【図４】同じく、プレート及びダイアフラムと作動軸との組み付けの様子を示した断面図。
【図５】（ａ）同じく、軸ガイド及び収容部の構成を示した断面図。（ｂ）同じく、図５（ａ）における矢印Ａが示す範囲（軸ガイド及び収容部の構成の一部）を拡大した図。
【図６】（ａ）同じく、作動軸が大気圧室側に最も変位した様子を示した断面図。（ｂ）同じく、作動軸が大気圧室側に最も変位した場合の当該作動軸、軸ガイド及び収容部の構成の一部を拡大した図。
【図７】同じく、突出部が摺動抵抗により内径方向に変形した様子を示した断面図。
【図８】（ａ）第二実施形態に係る非摺動部の構成を示した図。（ｂ）第三実施形態に係る非摺動部の構成を示した図。（ｃ）第四実施形態に係る非摺動部の構成を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の図２から図４までにおいては、図中に記した矢印に従って、上下方向及び左右方向を定義する。
【００２０】
まず、図１を用いて、本発明の一実施形態に係るアクチュエータ１０が用いられるターボチャージャー５の動作の概要について説明する。
【００２１】
ターボチャージャー５は、エンジンのシリンダ２に圧縮空気を送り込むものである。空気は吸気通路１を通ってシリンダ２へと供給される。当該空気は、吸気通路１の途中に配置されたエアクリーナ４、ターボチャージャー５、インタークーラ６、及びスロットルバルブ７を順に通過してシリンダ２へと供給される。この際、ターボチャージャー５のコンプレッサ５ａによって当該空気が圧縮されるため、より多くの空気をシリンダ２内へと送り込むことができる。
【００２２】
シリンダ２内で燃焼した後の高温の空気（排気）は、排気通路３を通って排出される。この際、当該排気がターボチャージャー５のタービン５ｂを回転させ、この回転がコンプレッサ５ａに伝達されることで、吸気通路１内の空気を圧縮することができる。
【００２３】
また、タービン５ｂの上流側においては、排気通路３が分流され、当該タービン５ｂを通過しない通路が別途形成される。当該通路はウェイストゲートバルブ８によって開閉可能とされる。また、当該ウェイストゲートバルブ８は、アクチュエータ１０によって開閉駆動される。さらに、アクチュエータ１０の動作は、バキュームポンプ等の負圧発生装置１１により発生された負圧を、電磁バルブ等から構成される負圧調整機構９によって調整することにより制御される。アクチュエータ１０によってウェイストゲートバルブ８を開閉することで、タービン５ｂへと送られる排気の流量を調節することができる。
【００２４】
次に、図２を用いて、アクチュエータ１０の構成について説明する。
【００２５】
アクチュエータ１０は、ダイアフラム３０の変形に応じて作動軸６０を軸心方向に変位させ、当該作動軸６０の変位によりウェイストゲートバルブ８を開閉駆動させるものである。アクチュエータ１０は、前記エンジンに適宜配設された取付ベース１００に固定される。アクチュエータ１０は、主としてケーシング２０、ダイアフラム３０、プレート４０、スプリング５０、作動軸６０、軸ガイド７０及び収容部８０を具備する。
【００２６】
ケーシング２０は、アクチュエータ１０の主たる構造体である。ケーシング２０は、主としてアッパーケーシング２１及びロワケーシング２２により構成される。
【００２７】
アッパーケーシング２１は、ケーシング２０の上部を構成する部材である。アッパーケーシング２１は、下側が開放された略碗型に形成される。アッパーケーシング２１の上側板は、中央が凹状に形成され、負圧流路２３の一端が連通接続される。なお、負圧流路２３の他端は、前述の負圧調整機構９に接続される。
【００２８】
ロワケーシング２２は、ケーシング２０の下部を構成する部材である。ロワケーシング２２は、上側が開放された略碗型に形成される。ロワケーシング２２は取付ベース１００に固定され、ひいてはケーシング２０が取付ベース１００に固定される。ロワケーシング２２の上側縁部はアッパーケーシング２１の下側縁部に連結され、ケーシング２０が形成される。
【００２９】
ダイアフラム３０は、ケーシング２０内を負圧室２１ａと大気圧室２２ａとに分割するものである。より詳細には、ダイアフラム３０は、アッパーケーシング２１との間に負圧室２１ａを形成すると共に、ロワケーシング２２との間に大気圧室２２ａと形成するものである。ダイアフラム３０は、ゴム等の可撓性を有する材料により形成され、変形（可動）可能に構成される。ダイアフラム３０は（後述する初期状態において）上側が開放された略碗型に形成される。ダイアフラム３０の中央には、当該ダイアフラム３０を上下に貫通する貫通孔３１が形成される。ダイアフラム３０の外周縁部は、アッパーケーシング２１の下側縁部とロワケーシング２２の上側縁部との間に挟着される。
【００３０】
このような構成により、ダイアフラム３０とアッパーケーシング２１との間に上側の気室（負圧室２１ａ）が形成され、ダイアフラム３０とロワケーシング２２との間に下側の気室（大気圧室２２ａ）が形成される。負圧室２１ａは、負圧発生装置１１により発生された負圧（大気圧よりも低い気圧）が、負圧流路２３を介して供給可能に構成される。また、大気圧室２２ａは、ロワケーシング２２に形成された図示せぬ連通孔を介してケーシング２０外と連通し、大気圧に保たれる。負圧室２１ａと大気圧室２２ａとは、相互に連通不能に構成される。
【００３１】
プレート４０は、負圧室２１ａ内に設けられてダイアフラム３０と接触するものである。プレート４０は、樹脂材料により形成される。プレート４０は、ダイアフラム３０の内側（上側）面に沿うような略碗型に形成される。プレート４０の中央の下側面は、平面形状に形成され、ダイアフラム３０の中央の上側面と常に接触するように構成される。これにより、ダイアフラム３０が変形する際に、プレート４０により中央の形状を平面形状に保ったまま、周壁の形状を変形させることができる。プレート４０の中央の上側面には、平面視で略円環状のスプリング受け部４１が形成される。
【００３２】
スプリング５０は、プレート４０を下方向へと付勢するものである。スプリング５０は、負圧室２１ａ内に設けられる。スプリング５０の上端部は、アッパーケーシング２１の上側板の下側面に当接される。スプリング５０の下端部は、プレート４０のスプリング受け部４１に嵌装される。このように、スプリング５０の付勢力により、プレート４０はダイアフラム３０を常に下方（大気圧室２２ａ側）へ向けて押圧している。
【００３３】
作動軸６０は、ダイアフラム３０の変形に応じて軸心方向に変位するものである。作動軸６０は、耐熱性の高い金属材料（例えば、鉄）により形成される。作動軸６０は、長手方向を上下方向に向けて配置される。作動軸６０は、軸ガイド７０により変位する方向（軸心方向）が案内される。作動軸６０は、一側（上側）がプレート４０及びダイアフラム３０に連結されると共に他側（下側）が大気圧室２２ａを通ってケーシング２０外（さらには、取付ベース１００に形成された取付ベース貫通孔１０１を介して当該取付ベース１００の下方）へと延出される。作動軸６０の他側（下側）は、図示せぬリンク機構等を介してウェイストゲートバルブ８に連結される。作動軸６０の一側（上側）には、プレート４０及びダイアフラム３０と連結するための連結部６１が設けられる。
【００３４】
軸ガイド７０は、作動軸６０を摺動自在に案内するものである。
なお、軸ガイド７０の構成についての詳細な説明は後述する。
【００３５】
収容部８０は、軸ガイド７０を内側に収容するものである。
なお、収容部８０の構成についての詳細な説明は後述する。
【００３６】
このように構成されたアクチュエータ１０において、以下の説明では、負圧室２１ａに負圧が供給されていない状態を「初期状態」と、負圧室２１ａに負圧が供給されている状態を「可動状態」と、それぞれ称する。
【００３７】
初期状態においては、図２の右半分に示すように、スプリング５０の付勢力により、プレート４０及びダイアフラム３０が下方（大気圧室２２ａ側）へと押圧され、当該ダイアフラム３０と連結された作動軸６０の連結部６１が軸ガイド７０と接触する。この初期状態においては、プレート４０及びダイアフラム３０が最も下方（大気圧室２２ａ側）に配置され、当該ダイアフラム３０に連結された作動軸６０も大気圧室２２ａ側に最も変位した状態となる。
【００３８】
そして、初期状態から可動状態へと変化した場合、すなわち負圧発生装置１１で負圧が発生された場合に、当該負圧が負圧調整機構９により調整された後、負圧流路２３を介して負圧室２１ａに供給される。この負圧によって、ダイアフラム３０が変形し、プレート４０及びダイアフラム３０の中央部がスプリング５０の付勢力に抗って上方（負圧室２１ａ側）へと変位する。そして、ダイアフラム３０に連結された作動軸６０も上方（負圧室２１ａ側）へと変位する。このように、可動状態においては、負圧室２１ａに供給する負圧を制御することによって、作動軸６０の変位量を調整することができ、ひいてはウェイストゲートバルブ８（図１参照）を開閉駆動させることができる。
【００３９】
以下では、プレート４０及びダイアフラム３０と作動軸６０との連結の構成について、図２から図４を用いて詳細に説明する。
【００４０】
まず、図２及び図３を用いて、作動軸６０の連結部６１の構成について詳細に説明する。
連結部６１は、作動軸６０をプレート４０及びダイアフラム３０と連結するためのものである。連結部６１は、作動軸６０の一側（上側）の端部（すなわち、作動軸６０の一側であって大気圧室２２ａ内に位置する部分）に配置される。連結部６１は、軸心方向を上下方向へ向けた略円柱形状に形成される。連結部６１は、作動軸６０のうち当該連結部６１以外の部分よりも外径方向に拡がるように形成される。
【００４１】
連結部６１の上下方向中途には、周囲（より詳細には、後述する拡径部６３及びフランジ部６５）よりも径が小さい縮径部６４が形成される。縮径部６４は、前述したダイアフラム３０の貫通孔３１よりも径が若干大きく形成される。なお、以下では、連結部６１において縮径部６４よりも上方を「拡径部６３」と、縮径部６４よりも下方を「フランジ部６５」と、それぞれ称する。
【００４２】
拡径部６３は、フランジ部６５よりも径が大きく形成される。また、拡径部６３の上側面には、円板状の円板部６２が設けられる。円板部６２は、拡径部６３よりも径が大きく形成される。
【００４３】
このように構成された連結部６１は、インサート成形によってプレート４０と連結される。より詳細には、連結部６１のうち拡径部６３及び円板部６２が、プレート４０とインサート成形により一体に構成される。このような構成により、作動軸６０とプレート４０とが相対的に動かないため、当該作動軸６０とプレート４０との連結部６１における摩耗や破損等を防止することができる。また、インサート成形により作動軸６０とプレート４０とが一体となるので、当該作動軸６０とプレート４０とを連結させる製造工程を削減することができる。
【００４４】
また、連結部６１とプレート４０とのインサート成形においては、プレート４０にアンダーカットが無いため、型割りを上下方向に行うことができる。より詳細には、連結部６１とプレート４０とのインサート成形における型割面は、作動軸６０の軸心方向と直交する面（例えば、プレート４０の下側面）と一致するように設定される。
【００４５】
このような構成により、型割り線がプレート４０に形成されるのを防止することができる。すなわち、ダイアフラム３０と接触する部材であるプレート４０に型割り線が形成されないため（プレート４０のダイアフラム３０との接触面に型割り線が形成されないため）、当該ダイアフラム３０が型割り線により破断するのを防止することができる。
【００４６】
また、連結部６１とプレート４０が連結されると、連結部６１のうち縮径部６４及びフランジ部６５は、プレート４０の下方に露出した状態となる。そして、ダイアフラム３０の貫通孔３１に、当該露出した状態の縮径部６４を嵌め合わせることにより、当該ダイアフラム３０と作動軸６０とが連結される。
【００４７】
具体的には、図４に示すように、ダイアフラム３０と作動軸６０とを連結する（組み付ける）際には、ダイアフラム３０の貫通孔３１に、作動軸６０を挿通させる。この際、ダイアフラム３０の貫通孔３１が広がるように弾性変形させながら連結部６１のフランジ部６５を挿通させ、当該貫通孔３１と連結部６１の縮径部６４とを係合させる（図３参照）。
【００４８】
このような構成により、ダイアフラム３０の貫通孔３１に連結部６１の縮径部６４を嵌め合わせることで、当該ダイアフラム３０と作動軸６０とを容易に連結させることができる。また、当該ダイアフラム３０の貫通孔３１を介して負圧室２１ａと大気圧室２２ａとが連通するのを防止することができる。
【００４９】
また、図２及び図３に示すように、プレート４０及びダイアフラム３０と作動軸６０とが連結されると、連結部６１のうち拡径部６３及び円板部６２はダイアフラム３０よりも上方に配置される。すなわち、連結部６１のうち拡径部６３及び円板部６２は、ダイアフラム３０を貫通して負圧室２１ａ内に配置される。連結部６１の拡径部６３及び円板部６２は、負圧室２１ａ内でプレート４０に連結される。このように、プレート４０は、その全部が負圧室２１ａに配置された状態で作動軸６０と連結される。
【００５０】
このような構成により、プレート４０はその全部が負圧室２１ａ内に配置された状態で作動軸６０と連結され、且つ負圧室２１ａと大気圧室２２ａとは相互に連通不能に構成されるため、当該プレート４０は大気圧室２２ａから遮断されることとなる。その結果、プレート４０が大気に触れることを防止し、ひいては当該プレート４０が加水分解により強度が低下するのを防止することができる。
【００５１】
以下では、軸ガイド７０及び収容部８０の構成について、図２、図５及び図６を用いて詳細に説明する。
【００５２】
軸ガイド７０は、作動軸６０を摺動自在に案内するものである。軸ガイド７０は、樹脂材料により形成される。軸ガイド７０は、収容部８０に収容される。軸ガイド７０は、大気圧室２２ａの下側板の下方に配置される。なお、軸ガイド７０は、大気圧室２２ａの下側板の上方に配置されるものであってもよい。軸ガイド７０は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、主として本体部７１、突出部７２、ガイド孔７３及び非摺動部７６を具備する。
【００５３】
図５（ａ）に示す本体部７１は、軸ガイド７０の主たる構造体である。本体部７１は、軸心方向を上下方向へ向けた略円柱状に形成される。本体部７１の上下方向中途には、周囲よりも外径が小さい縮径部７４が形成される。縮径部７４には、Ｏリング７５が嵌められる。
【００５４】
図５（ａ）に示す突出部７２は、本体部７１の上方に配置される。突出部７２は、本体部７１と一体的に形成される。すなわち、突出部７２は、本体部７１の上端部から上方に延設される。突出部７２は、軸心方向を上下方向へ向けた略円柱状に形成される。突出部７２の外径ｄ２は、本体部７１の外径ｄ１よりも小さく形成される。突出部７２の上下方向（軸心方向）の長さｈ２は、本体部７１の上下方向（軸心方向）の長さｈ１よりも小さく形成される。突出部７２は、後述するように、軸ガイド７０が収容部８０に収容された状態で、当該収容部８０の貫通孔８１を介して、当該収容部８０よりも上方に突出する。
【００５５】
図５（ａ）に示すガイド孔７３は、作動軸６０が挿通される孔である。ガイド孔７３は、軸ガイド７０の平面視中央を上下方向（軸心方向）に貫通するように形成される。ガイド孔７３の内径ｄ３は、作動軸６０の外径と略同一となるように形成される。こうして、ガイド孔７３に挿通された作動軸６０は、当該ガイド孔７３を介して軸ガイド７０により上下方向へ摺動自在に案内される。ガイド孔７３の内周面（すなわち、作動軸６０との摺動面）には、摩擦特性に優れた例えばポリイミド等により形成された図示せぬ摺動部材が配設される。
【００５６】
図５（ｂ）に示す非摺動部７６は、ガイド孔７３において他の部分よりも内径が大きく形成された部分である。より詳細には、非摺動部７６の内径ｄ４は、ガイド孔７３において他の部分（非摺動部７６以外の部分）の内径ｄ３よりも大きく形成される。こうして、図６（ｂ）に示すように、非摺動部７６は、ガイド孔７３に挿通された作動軸６０と接触しないこととなる。
【００５７】
また、非摺動部７６は、ガイド孔７３の（フランジ部６５との接触面（上側面）に形成される）上側端部から下方（下側端部）へ向けて延設される。すなわち、軸ガイド７０の上側端部において作動軸６０の外周面と非摺動部７６の内周面との間に、クリアランスが形成される。なお、本実施形態において非摺動部７６の上下方向（軸心方向）の長さは、突出部７２の軸心方向の長さと同一（すなわち、長さｈ２）となるように形成される。
【００５８】
収容部８０は、軸ガイド７０を内側に収容するものである。収容部８０は、図２に示すように、大気圧室２２ａの下端部に配置される。本実施形態において収容部８０は、ロワケーシング２２の下側板の一部として（一体的に）形成される。収容部８０は、金属材料（例えば、アルミニウム）により形成される。なお、本実施形態において収容部８０は、ロワケーシング２２の下側板の一部として（一体的に）形成されるが、別体で形成されてもよい。収容部８０は、上側が閉塞された略円筒状に形成される。
【００５９】
収容部８０の上下方向の長さは、軸ガイド７０の上下方向の長さ（すなわち、長さｈ１と長さｈ２との和）よりも小さく形成される。また、収容部８０の上下方向の長さは、軸ガイド７０の本体部７１の上下方向の長さｈ１よりも大きく形成される。収容部８０の上側板には、上下方向に貫通した貫通孔８１が形成される。貫通孔８１の内径は、軸ガイド７０の突出部７２の外径ｄ２よりも若干大きく形成される。
【００６０】
このような軸ガイド７０及び収容部８０の構成においては、軸ガイド７０が収容部８０の内側に収容され、取付ベース１００の取付ベース貫通孔１０１の上方となる位置に配置（保持）される。軸ガイド７０が収容部８０の内側に収容されると、軸ガイド７０のＯリング７５により、当該収容部８０と軸ガイド７０とが弾性接触される。これにより、作動軸６０が変位した際（作動軸６０が軸ガイド７０に対して摺動した際）の振動を吸収することができる。
【００６１】
また、軸ガイド７０が収容部８０の内側に収容されると、軸ガイド７０の突出部７２が貫通孔８１を介して収容部８０の上方（すなわち、大気圧室２２ａの内方）に突出される。すなわち、突出部７２の上側面は、収容部８０の上側板よりも上方に位置することとなる。
【００６２】
このような構成により、アクチュエータ１０が初期状態となった場合、すなわち作動軸６０が大気圧室２２ａ側に最も変位した場合には、図６（ａ）に示すように、作動軸６０のフランジ部６５が軸ガイド７０の突出部７２と接触する。換言すれば、作動軸６０が大気圧室２２ａ側に最も変位した場合であっても、作動軸６０のフランジ部６５が収容部８０と接触することはない。すなわち、作動軸６０が大気圧室２２ａ側に最も変位した場合に、鉄により形成されたフランジ部６５とアルミニウムにより形成された収容部８０とが接触するのを防止し、異種金属接触腐食が生じるのを防止することができる。
【００６３】
また、本実施形態において軸ガイド７０は、突出部７２が本体部７１と一体的に形成される。これにより、アクチュエータ１０を構成する部品点数や工数を削減し、ひいてはコスト削減を図ることができる。
【００６４】
なお、突出部７２の上側面の面積は、出来るだけ大きいほうが望ましい。すなわち、突出部７２の上側面の面積が大きければ、当該突出部７２においてフランジ部６５から受ける単位面積あたりの圧力を小さくすることができる。これにより、突出部７２の耐久性を向上させることができる。
【００６５】
以下では、図６及び図７を用いて、軸ガイド７０の非摺動部７６による作用効果について詳細に説明する。
【００６６】
ここで、軸ガイド７０の突出部７２は、前述したように、鉄により形成されたフランジ部６５とアルミニウムにより形成された収容部８０とが接触するのを防止し、異種金属接触腐食が生じるのを防止している。すなわち、従来であれば（突出部７２が設けられていなければ）、軸ガイド７０の本体部７１だけで作動軸６０を案内するところ、本実施形態においては、当該本体部７１に加えて突出部７２が作動軸６０を案内することになる。
【００６７】
このような場合、軸ガイド７０の本体部７１だけで作動軸６０を案内する場合と比べて、ガイド孔７３と作動軸６０との摺動面積が突出部７２の分だけ増加する。その結果、作動軸６０が変位する際の摺動抵抗が必要以上に大きくなって、ヒステリシスが増加するおそれがある。また、ガイド孔７３と作動軸６０との摺動面積が増加すると、作動軸６０が変位する際の振動が大きくなり、軸ガイド７０が摩耗するおそれもある。
【００６８】
しかしながら、本実施形態においては、軸ガイド７０に非摺動部７６が設けられているため、ガイド孔７３と作動軸６０との摺動面積を、当該非摺動部７６が設けられていない場合と比べて小さくすることができる（図６（ｂ）参照）。すなわち、軸ガイド７０の非摺動部７６によって、作動軸６０が変位する際の摺動抵抗が必要以上に大きくなってヒステリシスが増加するのを防止することができる。さらに、ガイド孔７３と作動軸６０との摺動面積を小さくするため、作動軸６０が変位する際の振動が大きくなって軸ガイド７０が摩耗するのを抑制することができる。
【００６９】
また、本実施形態において非摺動部７６の上下方向（軸心方向）の長さは、突出部７２の軸心方向の長さと同一（すなわち、長さｈ２）となるように形成される。
【００７０】
このような構成により、従来（非摺動部７６が設けられていない場合）と同様に、軸ガイド７０の本体部７１だけで作動軸６０を案内することができる。すなわち、軸ガイド７０に突出部７２が設けられている場合であっても、従来実験やシミュレーションに基づいて設定された最適な大きさの本体部７１だけで作動軸６０を案内することができる。こうして、軸ガイド７０の非摺動部７６によって、作動軸６０が変位する際の摺動抵抗が必要以上に大きくなってヒステリシスが増加するのを、より最適に防止することができる。さらに、作動軸６０が変位する際の振動が大きくなって軸ガイド７０が摩耗するのを、より最適に抑制することができる。
【００７１】
また、本実施形態においては、非摺動部７６によって、軸ガイド７０の上側端部において作動軸６０の外周面と非摺動部７６の内周面との間に、クリアランスが形成される。
【００７２】
このような構成により、作動軸６０による摺動抵抗やフランジ部６５からの押圧によって軸ガイド７０が内径方向に変形した場合であっても、図７に示すように、当該突出部７２の内周面が作動軸６０に干渉するのを防止することができる。このように、軸ガイド７０が内径方向に変形した場合であっても、突出部７２の内周面が作動軸６０に干渉するのを防止し、当該作動軸６０や軸ガイド７０が損傷するのを防止することができる。
【００７３】
以上のように、本発明の一実施形態に係るアクチュエータ１０は、
ケーシング２０内を負圧室２１ａと大気圧室２２ａとに分割するダイアフラム３０と、
一側が前記ダイアフラム３０に連結されると共に他側が前記大気圧室２２ａを通って前記ケーシング２０外へと延出され、前記ダイアフラム３０の変形に応じて軸心方向に変位可能な金属製の作動軸６０と、
前記作動軸６０が挿通されるガイド孔７３を有して当該作動軸６０を摺動自在に案内する樹脂製の軸ガイド７０と、
前記軸ガイド７０を内側に収容する金属製の収容部８０と、
を具備し、
前記作動軸６０の一側には、外径方向に拡がるフランジ部６５が設けられ、
前記軸ガイド７０には、前記収容部８０から前記作動軸６０の一側に向けて突出する樹脂製の突出部７２が設けられ、
前記作動軸６０が前記大気圧室２２ａ側に最も変位した状態で、前記フランジ部６５と前記突出部７２とが接触し、
前記ガイド孔７３の非摺動部７６（一部分）の内径ｄ４は、その他の部分の内径ｄ３よりも大きいものである。
【００７４】
このような構成により、フランジ部６５と収容部８０とが接触して異種金属接触腐食が生じるのを防止すると共に、作動軸６０が変位する際の摺動抵抗が大きくなってヒステリシスが増加するのを防止することができる。
【００７５】
また、アクチュエータ１０において、
前記非摺動部７６（一部分）の前記軸心方向の長さは、前記突出部７２の前記軸心方向の長さｈ２と同一であるものである。
【００７６】
このような構成により、フランジ部６５と収容部８０とが接触して異種金属接触腐食が生じるのを防止すると共に、作動軸６０が変位する際の摺動抵抗が大きくなってヒステリシスが増加するのを、より適切に防止することができる。
【００７７】
また、アクチュエータ１０において、
前記非摺動部７６（一部分）は、前記突出部７２の前記フランジ部６５との接触面（上側面）に形成される前記ガイド孔７３の上側（一側）端部から下側（他側）端部へ向けて延設されるものである。
【００７８】
このような構成により、軸ガイド７０が内径方向に変形した場合であっても、突出部７２の内周面が作動軸６０に干渉するのを防止することができる。
【００７９】
なお、非摺動部７６は、本発明に係る「ガイド孔の一部分」の第一実施形態である。本発明に係る「ガイド孔の一部分」の構成は、非摺動部７６の構成に限定するものではない。以下では、本発明に係る「ガイド孔の一部分」の第二実施形態から第四実施形態の構成について、図８を用いて説明する。
【００８０】
図８（ａ）に示すは、本発明に係る「ガイド孔の一部分」の第二実施形態（以下では、「非摺動部７６ａ」と称する。）である。
非摺動部７６ａは、ガイド孔７３の下側端部から上方（上側端部）へ向けて延出される。このような構成であっても、軸ガイド７０の非摺動部７６ａによって、作動軸６０が変位する際の摺動抵抗が必要以上に大きくなってヒステリシスが増加するのを防止することができる。さらに、ガイド孔７３と作動軸６０との摺動面積を小さくするため、作動軸６０が変位する際の振動が大きくなって軸ガイド７０が摩耗するのを抑制することができる。
【００８１】
図８（ｂ）に示すは、本発明に係る「ガイド孔の一部分」の第三実施形態（以下では、「非摺動部７６ｂ」と称する。）である。
非摺動部７６ｂは、ガイド孔７３の上側端部から下方（下側端部）へ向けて延出される非摺動部７６ｂ１と、ガイド孔７３の下側端部から上方（上側端部）へ向けて延出される非摺動部７６ｂ２と、により構成される。非摺動部７６ｂ１及び非摺動部７６ｂ２の軸心方向（上下方向）の長さの和は、突出部７２の軸心方向の長さと同一（すなわち、長さｈ２）となるように形成される。
【００８２】
このような構成であっても、軸ガイド７０の非摺動部７６ｂによって、作動軸６０が変位する際の摺動抵抗が必要以上に大きくなってヒステリシスが増加するのを防止することができる。さらに、ガイド孔７３と作動軸６０との摺動面積を小さくするため、作動軸６０が変位する際の振動が大きくなって軸ガイド７０が摩耗するのを抑制することができる。
【００８３】
また、非摺動部７６ｂ１の軸心方向の長さは、前述した非摺動部７６の軸心方向の長さよりも小さく形成される。すなわち、（当該非摺動部７６が設けられている場合と比べて）軸ガイド７０の突出部７２を、変形し難くすることができる。
【００８４】
図８（ｃ）に示すは、本発明に係る「ガイド孔の一部分」の第四実施形態（以下では、「非摺動部７６ｃ」と称する。）である。
非摺動部７６ｃは、ガイド孔７３の上側端部から下方（下側端部）へ向けて徐々に縮径するように形成される。非摺動部７６ｃの軸心方向（上下方向）の長さは、突出部７２の軸心方向の長さと同一（すなわち、長さｈ２）となるように形成される。
【００８５】
このような構成であっても、軸ガイド７０の非摺動部７６ｃによって、作動軸６０が変位する際の摺動抵抗が必要以上に大きくなってヒステリシスが増加するのを防止することができる。さらに、ガイド孔７３と作動軸６０との摺動面積を小さくするため、作動軸６０が変位する際の振動が大きくなって軸ガイド７０が摩耗するのを抑制することができる。
【００８６】
また、非摺動部７６ｃは、ガイド孔７３の上側端部から下方（下側端部）へ向けて徐々に縮径するように形成されるため、（当該非摺動部７６が設けられている場合と比べて）軸ガイド７０の突出部７２を、変形し難くすることができる。
【００８７】
なお、本実施形態においては、アクチュエータ１０をターボチャージャー５に用いるものとしたが、本発明はこれに限定するものでなく、どのような用途に用いてもよい。
また、本実施形態においては、作動軸６０は鉄、収容部８０はアルミニウムで形成されるものとしたが、本発明はこれに限定するものでない。すなわち、作動軸６０及び収容部８０は、異種の金属材料により形成されるものであっても、又は同種の金属材料により形成されるものであってもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１０    アクチュエータ
２１ａ  負圧室
２２ａ  大気圧室
３０    ダイアフラム
４０    プレート
６０    作動軸
６５    フランジ部
７０    軸ガイド
７２    突出部
７３    ガイド孔
【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】
2016017619.tif 000009
【図８】
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