(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のケース（２）に保持される環状のダイアフラム（３）と、前記ダイアフラム（３）の内周縁部（３ａ）と外周縁部（３ｂ）の間に形成された取付部（３ｃ）に連結される環状の押圧プレート（４）とを有するダイアフラムアクチュエータ（１）において、
当該アクチュエータ（１）の中心軸線を中心とする円弧形に開口する長穴（９）を、前記押圧プレート（４）に形成された断面略Ｕ字形を呈する屈曲部（４ａ）の軸直角平面に等配状に設けるとともに、前記長穴（９）に圧入される円弧形のリブ（１０）を前記長穴（９）に対応して前記ダイアフラム（３）の取付部（３ｃ）に設け、
更に、前記長穴（９）の開口周縁部に係合する抜止め部（１１）を、前記リブ（１０）の内側側面（１０ａ）に設けられた内向きの突部（１１ａ）と前記リブ（１０）の外側側面（１０ｂ）に設けられた外向きの突部（１１ｂ）との組み合わせにより構成し、かつ、前記両突部（１１ａ）（１１ｂ）の先端部間の幅（ｗ１）を前記長穴（９）の幅（ｗ２）より大きく設定し、
所定のゴム状弾性材よりなる前記ダイアフラム（３）の前記取付部（３ｃ）背面には、当該アクチュエータ（１）の作動時、前記ダイアフラム（３）が変形して軸方向に変位したときに前記ケース（２）の内面に全面接触することがないようにストッパ突起（１３）が所要数等配状に一体成形されていることを特徴とするダイアフラムアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体圧アクチュエータの一種であるダイアフラムアクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図１０および図１１に示すように、全体として環状を呈し、図１２に示すように自動車駆動系のデファレンシャル７１に装着されて、以下のように作動するダイアフラムアクチュエータ５１が知られている。
【０００３】
すなわち、図示しない空気圧の供給源から通気管５２（図１０参照）を介して環状のケース５３内に空気圧が供給されると、図１２に示すように、ケース５３内に配置された環状を呈する可撓材製のダイアフラム５４が図上下側に変形し、この変形に応じて、ダイアフラム５４に連結された環状のプレート５５が同じく下側に移動して上部クラッチ７２を押圧し、この押圧により上部クラッチ７２が押し下げられて下部クラッチ７３に接触する。したがってこれによりクラッチが閉じられ、通常のデファレンシャルの作動位置にあったピニオンギヤ７４，７５がロックされて所謂リミテッドスリップデフとして作動する。
【０００４】
また、ケース５３内に供給された空気圧がケース５３の外部へ排出されると、ダイアフラム５４およびプレート５５がダイアフラム５４の弾性復帰力によって図上上側に復帰動し、上部クラッチ７２も復帰動して下部クラッチ７３から離れる。したがってこれによりクラッチが開かれ、サイドギヤ７６，７７およびピニオンギヤ７４，７５が通常のデファレンシャルとして作動する。
【０００５】
上記ダイアフラムアクチュエータ５１は、図示したように全体に環状を呈していて、これをデファレンシャル７１内に直接装着することができるために装置の小スペース化にとって極めて有効であるが、なお、以下のような不都合を有している。
【０００６】
すなわち、図１１に示したように、当該アクチュエータ５１の作動部であるダイアフラム５４とプレート５５との連結構造について、可撓材製のダイアフラム５４を剛材製のプレート５５とストッパ部材５６の間に挟み込み、このプレート５５、ダイアフラム５４およびストッパ部材５６よりなる積層部を所要数のリベット５７をカシメることによって固定している。したがってダイアフラムアッセンブリの部品点数が、プレート５５、ダイアフラム５４、ストッパ部材５６およびリベット５７の四点となっている。またその組立て工程は、プレート５５、ダイアフラム５４およびストッパ部材５６を正確に位置合わせし、リベット５７を通してから、このリベット５７をカシメるものである。
【０００７】
したがって、上記従来のダイアフラムアクチュエータ５１には、ダイアフラムアッセンブリの部品点数が多く、その組立てについても工程数が多いと云う不都合がある。
【０００８】
また、ダイアフラムとプレートとを容易に組み付ける方法として、実開昭５４−３９７２８号公報に記載されているように、ダイアフラムに形成したピン状ないし棒状の突起をプレートに設けた穴に挿入する構造とすることもできる。
【０００９】
この場合、突起を指の力で穴に押し込むことができる程度に両者の径寸法を互いに近似させると、組付けは容易であるが、組付け後の結合力が弱いために、突起が穴から抜けてしまうことになる。
【００１０】
そこで、組付け後の結合力を確保するために、突起の径を突起の一部で穴の径より大きくして、ここに抜止め部を設けることが考えられる。
【００１１】
しかしながら、このような抜止め部を備えた連結構造にあっても、たとえ突起の先端を穴の径より小さくして穴に挿入するきっかけを作っても、指の力で押し込むことは困難であり、また押し込むための治具を用いても、今度は突起がその根本部で座屈してしまうと云う問題が発生することがある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑み、ダイアフラムとプレートとを組み付ける際にダイアフラムに設けた一方の連結構成要素であるリブが座屈することがなく、もってダイアフラムとプレートとを容易に組み付けることができるとともに、組付け後にリブがプレートに設けた他方の連結構成要素である長穴から抜けることがなく、もってダイアフラムとプレートとを確実に組み付けることができるダイアフラムアクチュエータを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のダイアフラムアクチュエータは、環状のケースに保持される環状のダイアフラムと、前記ダイアフラムの内周縁部と外周縁部の間に形成された取付部に連結される環状の押圧プレートとを有するダイアフラムアクチュエータにおいて、当該アクチュエータの中心軸線を中心とする円弧形に開口する長穴を、前記押圧プレートに形成された断面略Ｕ字形を呈する屈曲部の軸直角平面に等配状に設けるとともに、前記長穴に圧入される円弧形のリブを前記長穴に対応して前記ダイアフラムの取付部に設け、更に、前記長穴の開口周縁部に係合する抜止め部を、前記リブの内側側面に設けられた内向きの突部と前記リブの外側側面に設けられた外向きの突部との組み合わせにより構成し、かつ、前記両突部の先端部間の幅を前記長穴の幅より大きく設定し、所定のゴム状弾性材よりなる前記ダイアフラムの前記取付部背面には、当該アクチュエータの作動時、前記ダイアフラムが変形して軸方向に変位したときに前記ケースの内面に全面接触することがないようにストッパ突起が所要数等配状に一体成形されていることを特徴とするものである。
【００１４】
上記構成を備えた本発明のダイアフラムアクチュエータは、プレートに設けた長穴にダイアフラムに設けたリブを挿入することによりプレートとダイアフラムとを連結するものであって、連結要素の一方を成す長穴は、プレートの平面上に円弧形に開口して所要数が等配状に設けられており、連結要素の他方を成すリブも長穴に対応してダイアフラムの平面上に円弧形に形成され、所要数が等配状に設けられている。したがって本発明の連結構造は、円弧状の長穴に同じく円弧状のリブを挿入するものであって、リブがその正面形状である円弧に沿って長く延設されているために、このリブは上記従来技術におけるピン状ないし棒状の突起のように簡単に座屈することがない。また、長穴の開口周縁部に係合する抜止め部がリブに設けられているために、連結後にリブが長穴から抜けることもない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
【００１６】
図１は、当該実施形態に係るダイアフラムアクチュエータ１の正面図であり、そのＡ−Ａ線拡大断面が図２に示されている。図３はダイアフラム３の単品状態を示す正面図、図４は図３におけるＢ−Ｂ線拡大断面図、図５はその背面図である。また、図６はプレート４の単品状態の正面図、図７は図６のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【００１７】
当該実施形態に係るダイアフラムアクチュエータ１は、環状のケース２内に同じく環状のダイアフラム３を架設するとともに、このダイアフラム３に環状のプレート（押圧プレート、押圧部材または移動部材とも称する）４を連結したものであって、その全体を図示するように環状に構成されている。
【００１８】
ケース２は、環状を呈する金属製のアッパーケース５と、このアッパーケース５の内周縁部５ａにカシメ固定された環状を呈する金属製の内周側ロアケース６と、アッパーケース５の外周縁部５ｂにカシメ固定された環状を呈する金属製の外周側ロアケース７とを備えており、これらのケース５，６，７が同心上に組み合わされて一つのケース２が構成されている。各ケース５，６，７は板金をプレス加工したものである。
【００１９】
アッパーケース５の内周縁部５ａと内周側ロアケース６の内周縁部６ａとの間にダイアフラム３の内周縁部３ａが気密的に挟着されるとともに、アッパーケース５の外周縁部５ｂと外周側ロアケース７の外周縁部７ａとの間にダイアフラム３の外周縁部３ｂが気密的に挟着されており、これによりこのダイアフラム３とアッパーケース５の間に環状の圧力室８が形成されている。ダイアフラム３は所定のゴム状弾性材によって成形されており、その内周縁部３ａと外周縁部３ｂの間に環状を呈する比較的厚肉の取付部３ｃが設けられており、この取付部３ｃと内周縁部３ａの間および取付部３ｃと外周縁部３ｂの間にそれぞれ環状を呈する比較的薄肉の作動膜部３ｄ，３ｅが一体成形されている。
【００２０】
ダイアフラム３の取付部３ｃに、環状を呈する金属製のプレート４が、以下のような連結構造によって連結されている。このプレート４は、断面略Ｕ字形を呈する屈曲部４ａの内周縁部に相手部品に対する押圧部として作用する内向きのフランジ部４ｂを一体成形するとともに、外周縁部に同じく押圧部として作用する外向きのフランジ部４ｃを一体成形したものであって、板金をプレス加工することによって成形されている。
【００２１】
すなわち先ず、プレート４の屈曲部４ａの軸直角平面に、円弧形に開口する長穴９が所要数、等配状に設けられており、この長穴９に対応して、ダイアフラム３の取付部３ｃの正面に円弧形のリブ１０が長穴９と同数、等配状に設けられている。図ではそれぞれ三等配とされている。長穴９は、当該アクチュエータ１の中心軸線を中心とする円弧形に形成されており、プレート４を板厚方向に貫通している。リブ１０は、長穴９に丁度係合するようこの長穴９に対応して、当該アクチュエータ１の中心軸線を中心とする円弧形に形成されている。そして、各長穴９にリブ１０を圧入することによって、リブ１０を設けたダイアフラム３と長穴９を設けたプレート４とが互いに正確に位置合わせされた状態で連結されている。
【００２２】
圧入後、長穴９からリブ１０が抜け出ることがないように、リブ１０に抜止め部１１が一体成形されている。この抜止め部１１は、リブ１０の内側側面１０ａに設けられた内向きの突部１１ａと、リブ１０の外側側面１０ｂに設けられた外向きの突部１１ｂとの組み合わせによって構成されており、両突部１１ａ，１１ｂの先端部間の幅ｗ１が長穴９の幅ｗ２より大きく設定されている（ｗ１＞ｗ２）。したがって長穴９にリブ１０を圧入するときに、突部１１ａ，１ｂは一旦弾性変形して長穴９を通過して反対側へ抜け出、爾後、長穴９の開口周縁部に係合して抜止め作用を奏する。また圧入時に長穴９にリブ１０を差し込み易いように、リブ１０の先端が尖端状ないし先細状に成形されており、この先端部が導入部１２とされている。
【００２３】
また、当該アクチュエータ１の作動時、ダイアフラム３が変形してその取付部３ｃが軸方向に変位したときに、この取付部３ｃがアッパーケース５の内面に直接接触することがないように、この取付部３ｃの背面にストッパ突起１３が一体成形されている。このストッパ突起１３は、所要数が等配状に設けられており（図上九等配）、よってそのケース５内面に対する接触面積が、取付部３ｃがその背面においてケース５の内面に全面接触する場合よりも少なく設定されている。
【００２４】
また、ケース２の背面に、ケース２内の圧力室８に作動圧力としての空気圧を供給するための通気管１４が設けられており、同じくケース２の背面に、当該アクチュエータ１をデファレンシャルに装着するためのブラケット状の取付部１５が設けられている。
【００２５】
上記構成のダイアフラムアクチュエータ１は、デファレンシャル内に装着されてクラッチの開閉を制御すべく作動するものであって、上記構成によって以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
【００２６】
すなわち先ず、当該アクチュエータ１の作動部を構成するダイアフラムアッセンブリ（ダイアフラムサブアッセンブリとも称する）がダイアフラム３およびプレート４の二部品のみによって構成されているために、このアッセンブリは部品点数が少ないものである。また、このアッセンブリを組み立てる際にプレート４に設けた長穴９にダイアフラム３に設けたリブ１０を押し込むように挿入するだけで良いために、このアッセンブリは組立て工程数が少ないものである。したがって部品点数が少なく、しかも組立て工程数も少ないために、このアッセンブリはこれを比較的容易に製作することができる。
【００２７】
また、その組立ては、図８および図９に示すように、ダイアフラム３のリブ１０の先端の導入部１２をプレート４の長穴９に合わせて、ダイアフラム３とプレート４を治具１６で平押しするだけで、リブ１０を長穴９に挿入することが可能である。したがってこの組立てないし挿入作業を極めて容易に行なうことができる。
【００２８】
また、ダイアフラム３のリブ１０がその正面形状である円弧に沿って長く延設されているために、このリブ１０は上記従来技術におけるピン状ないし棒状の突起のように簡単に座屈することがないものである。したがって長穴９にリブ１０を挿入するときにリブ１０が座屈するのを未然に防止することが可能であり、よって組立てないし挿入作業を容易かつ円滑に行なうことができる。
【００２９】
また、このリブ１０に、長穴９の開口周縁部に係合する抜止め部１１が一体成形されているために、挿入後、リブ１０が長穴９から抜けるのを確実に防止することが可能である。したがって上記したように組立てないし挿入作業が容易でありながら、ダイアフラム３とプレート４とが強固に連結される連結構造を提供することができる。
【００３０】
また、このようにプレート４に設けた長穴９にダイアフラム３に設けたリブ１０を挿入する連結構造であるために、長穴９に対してリブ１０が軸直角方向にも係合する。したがってダイアフラム３とプレート４とががたつくことがない。
【００３１】
更にまた、ダイアフラム３の取付部３ｃの背面に、アッパーケース５の内面に対して比較的少ない接触面積で接触するストッパ突起１３が一体成形されているために、ダイアフラム３の取付部３ｃがケース５の内面に直接接触して粘着してしまうのを防止することができる。また上記従来技術における剛材製のストッパ部材が省略されることから、この点からも、上記したように部品点数および組立て工程数を削減することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００３３】
すなわち、上記構成を備えた本発明のダイアフラムアクチュエータにおいては先ず、ダイアフラムに設けられる連結構成要素の一方を成すリブがその正面形状である円弧に沿って長く延設された形状とされているために、このリブは従来技術におけるピン状ないし棒状の突起のように簡単に座屈することがないものである。したがって長穴にリブを挿入するときにリブが座屈するのを未然に防止することができ、これにより組立てないし挿入作業を容易かつ円滑に行なうことができる。またダイアフラムのリブの先端部をプレートの長穴に合わせて、ダイアフラムとプレートを治具で平押しするだけで、リブを長穴に挿入することが可能であるために、組立てないし挿入作業を極めて容易に行なうことができる。
【００３４】
また、長穴の開口周縁部に係合する抜止め部がリブに併せて設けられているために、挿入後、リブが長穴から抜けるのを確実に防止することが可能である。したがって上記したように組立てないし挿入作業が容易でありながら、ダイアフラムとプレートとが強固に連結される連結構造を提供することができる。
【００３５】
また、このようにプレートに設けた長穴にダイアフラムに設けたリブを挿入する連結構造であるために、長穴に対してリブが軸直角方向にも係合する。したがってダイアフラムとプレートとのがたつきを抑えることもできる。
更にまた、所定のゴム状弾性材よりなるダイアフラムに、アクチュエータの作動時、ダイアフラムが変形して軸方向に変位したときにケースの内面に全面接触することがないようにストッパ突起が所要数等配状に一体成形されているために、ダイアフラムは全面接触する場合よりも比較的少ない接触面積にてケースの内面に接触する。したがって、ダイアフラムがケースの内面に全面接触して粘着してしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るダイアフラムアクチュエータの正面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図
【図３】ダイアフラム単品の正面図
【図４】図３におけるＢ−Ｂ線拡大断面図
【図５】ダイアフラム単品の背面図
【図６】プレート単品の正面図
【図７】図６におけるＣ−Ｃ線拡大断面図
【図８】組立て工程を示す断面図
【図９】組立て工程の終了状態を示す断面図
【図１０】従来例に係るダイアフラムアクチュエータの正面図
【図１１】図１０におけるＤ−Ｄ線拡大断面図
【図１２】ダイアフラムアクチュエータの装着状態を示す説明図
【符号の説明】
１  ダイアフラムアクチュエータ
２  ケース
３  ダイアフラム
３ａ，５ａ，６ａ  内周縁部
３ｂ，５ｂ，７ａ  外周縁部
３ｃ  取付部
３ｄ，３ｅ  作動膜部
４  プレート
４ａ  屈曲部
４ｂ，４ｃ  フランジ部
４ｄ，６ｃ  係合部
５  アッパーケース
６  内周側ロアケース
６ｂ  筒状部
７  外周側ロアケース
８  圧力室
９  長穴
１０  リブ
１０ａ，１０ｂ  側面
１１  抜止め部
１１ａ，１１ｂ  突部
１２  導入部
１３  ストッパ突起
１４  通気管
１５  取付部
１６  治具
【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】
0004057720.tif 000008
【図８】
0004057720.tif 000009
【図９】
0004057720.tif 000010
【図１０】
0004057720.tif 000011
【図１１】
0004057720.tif 000012
【図１２】
0004057720.tif 000013