(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状の被挟持部（３１ａ）、該被挟持部（３１ａ）と同軸に配置される円盤状のロッド連結部（３１ｂ）、ならびに前記被挟持部（３１ａ）の内周および前記ロッド連結部（３１ｂ）の外周を連結するとともに自然な状態では軸方向一方側に隆起した山形となる環状連結部（３１ｃ）を一体に有して合成ゴム、天然ゴムまたはエラストマーにより型成形されるダイヤフラム（３１）と、前記山形の環状連結部（３１ｃ）を対向させるようにしてダイヤフラム（３１）の一面との間に第１圧力室（３２）を形成する第１のケース部材（３０）と、前記被挟持部（３１ａ）を相互間に挟んで第１のケース部材（３０）に結合されるとともにダイヤフラム（３１）の他面との間に第２圧力室（３３）を形成する第２のケース部材（２９）とを備え、第２のケース部材（２９）に軸方向の移動を可能として支承される金属製のロッド（３５）の一端が前記ロッド連結部（３１ｂ）に連結され、前記ダイヤフラム（３１）が第２圧力室（３３）の容積を減少する側に撓む方向にばね付勢されるダイヤフラムアクチュエータにおいて、
前記ロッド（３５）の一端がダイヤフラム（３１）の前記ロッド連結部（３１ｂ）にモールド結合され、
前記ダイヤフラム（３１）が自然な状態にあるときの前記環状連結部（３１ｃ）が、第１圧力室（３２）側に膨らんだ半円状の中央彎曲部分（３１ｃｃ）と、前記被挟持部（３１ａ）の一面に面一に連なるようにして前記中央彎曲部分（３１ｃｃ）の外周を被挟持部（３１ａ）の内周に滑らかに直接連結する外周側彎曲部分（３１ｃｏ）と、前記ロッド連結部（３１ｂ）の一面に面一に連なるようにして前記中央彎曲部分（３１ｃｃ）の内周をロッド連結部（３１ｂ）の外周に滑らかに直接連結する内周側彎曲部分（３１ｃｉ）とから成る山形の横断面形状を有するとともに、前記内周側彎曲部分（３１ｃｉ）の第２圧力室（３３）側の面が、前記中央彎曲部分（３１ｃｃ）の曲率半径よりも小さな曲率半径で第１圧力室（３２）側に膨らむように彎曲して前記ロッド連結部（３１ｂ）の外周に連なる形状に形成され、
前記ダイヤフラム（３１）の有効面積の変化を抑えてダイヤフラムアクチュエータ（２６）の安定した特性を得るために、前記環状連結部（３１ｃ）の山形の頂点（Ｐ）が、前記被挟持部（３１ａ）の内周および前記ロッド連結部（３１ｂ）の外周間の中央よりも前記被挟持部（３１ａ）側に寄った位置に配置されることを特徴とするダイヤフラムアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載のダイヤフラムアクチュエータ（２６）で駆動される二次空気制御弁（２７）が、エンジン（Ｅ）の排気通路（２１）に外気を導入可能な二次空気供給通路（２４）の途中に介装される二次空気制御装置であって、前記ダイヤフラム（３１）の中央部に一端がモールド結合されるロッド（３５）を軸方向移動可能に支承する前記第２のケース部材（２９）で前記二次空気制御弁（２７）が備える弁ハウジング（３９）の一部が構成され、第２のケース部材（２９）に設けられた弁座（４６）に着座可能な弁体（４０）が前記ロッド（３５）に装着されることを特徴とする二次空気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両面を第１および第２圧力室に臨ませるダイヤフラムの中央部にロッドの一端が連結されるダイヤフラムアクチュエータの改良、ならびにエンジンの排気通路に外気を導入可能な二次空気供給通路に二次空気制御弁が介設される二次空気制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかるダイヤフラムアクチュエータおよび二次空気制御装置が、たとえば特開昭５３─１４８６１９号公報等で既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のダイヤフラムアクチュエータでは、ダイヤフラムの中央部を両側から挟む一対のリテーナを相互に結合し、ロッドの一端が一方のリテーナに連結される構造となっており、ロッドの一端をダイヤフラムの中央部に連結するにあたり、部品点数が比較的多くなる。
【０００４】
かかる問題を解決するために、合成ゴム、天然ゴムまたはエラストマーにより型成形されるダイヤフラムの中央部に金属製のロッドの一端をモールド結合することにより、ロッドおよびダイヤフラムの連結に要する部品点数の低減を図ることが考えられる。
【０００５】
ところでダイヤフラムは、リング状の被挟持部と、該被挟持部と同軸に配置される円盤状のロッド連結部と、被挟持部の内周およびロッド連結部の外周を連結するとともに自然な状態では軸方向一方側に隆起した山形となる環状連結部とを一体に有した形状に形成されるのが一般的である。このようなダイヤフラムにおいて、その両面に作用する圧力差に応じて撓む部分は、基本的には、自然な状態で山形となっている環状連結部の頂部およびロッド連結部間の部分であり、そのダイヤフラムの撓みに応じてロッドが軸方向にストロークするものである。したがってダイヤフラムのうち撓む領域が変化するとロッドのストロークにも影響が及ぶことになり、ダイヤフラムアクチュエータの安定した特性を得るためには、撓む領域の面積である有効面積の変化を抑えることが必要である。
【０００６】
しかるにダイヤフラムの中央部を両側から挟んで相互に結合される一対のリテーナの一方にロッドの一端が連結される従来の構造によれば、両リテーナで挟まれていることでロッド連結部の外周が撓まないように強固に規制されているので、ダイヤフラムのうち撓む領域の変化が小さく抑えられ、有効面積の変化が抑えられるのに対し、上述のように、ダイヤフラムの中央のロッド連結部に金属製のロッドの一端をモールド結合した構成では、ロッド連結部の外周が撓まないように強固に規制されることはなく、ロッドおよびダイヤフラムの連結に要する部品点数の低減を図ることが可能となるものの、ダイヤフラムの有効面積の変化が大きくなり、ロッドのストロークにも大きな影響が及び、ダイヤフラムアクチュエータの安定した特性を得ることが困難となる。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ロッドおよびダイヤフラムの連結に要する部品点数を低減するとともに、ダイヤフラムの有効面積の変化を抑えて安定した特性を得ることを可能としたダイヤフラムアクチュエータを提供することを第１の目的とする。
【０００８】
また上記特開昭５３─１４８６１９号公報で開示された二次空気制御装置は、上述のダイヤフラムアクチュエータと、該ダイヤフラムアクチュエータに連結される二次空気制御弁とを備えるものであり、ダイヤフラムアクチュエータにおいてロッドおよびダイヤフラムの連結に要する部品点数が比較的多くなり、二次空気制御装置の組立工数が大となってしまう。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、部品点数および組立工数の低減を可能とするとともに、二次空気制御弁の安定した開閉作動特性が得られるようにした二次空気制御装置を提供することを第２の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、リング状の被挟持部、該被挟持部と同軸に配置される円盤状のロッド連結部、ならびに前記被挟持部の内周および前記ロッド連結部の外周を連結するとともに自然な状態では軸方向一方側に隆起した山形となる環状連結部を一体に有して合成ゴム、天然ゴムまたはエラストマーにより型成形されるダイヤフラムと、前記山形の環状連結部を対向させるようにしてダイヤフラムの一面との間に第１圧力室を形成する第１のケース部材と、前記被挟持部を相互間に挟んで第１のケース部材に結合されるとともにダイヤフラムの他面との間に第２圧力室を形成する第２のケース部材とを備え、第２のケース部材に軸方向の移動を可能として支承される金属製のロッドの一端が前記ロッド連結部に連結され、前記ダイヤフラムが第２圧力室の容積を減少する側に撓む方向にばね付勢されるダイヤフラムアクチュエータにおいて、前記ロッドの一端がダイヤフラムの前記ロッド連結部にモールド結合され、前記ダイヤフラムが自然な状態にあるときの前記環状連結部が、第１圧力室側に膨らんだ半円状の中央彎曲部分と、前記被挟持部の一面に面一に連なるようにして前記中央彎曲部分の外周を被挟持部の内周に滑らかに直接連結する外周側彎曲部分と、前記ロッド連結部の一面に面一に連なるようにして前記中央彎曲部分の内周をロッド連結部の外周に滑らかに直接連結する内周側彎曲部分とから成る山形の横断面形状を有するとともに、前記内周側彎曲部分の第２圧力室側の面が、前記中央彎曲部分の曲率半径よりも小さな曲率半径で第１圧力室側に膨らむように彎曲して前記ロッド連結部の外周に連なる形状に形成され、前記ダイヤフラムの有効面積の変化を抑えてダイヤフラムアクチュエータの安定した特性を得るために、前記環状連結部の山形の頂点が、前記被挟持部の内周および前記ロッド連結部の外周間の中央よりも前記被挟持部側に寄った位置に配置されることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、ロッドおよびダイヤフラムの連結に、ロッドおよびダイヤフラム以外の他部品が不要であり、ダイヤフラムアクチュエータの部品点数を低減することができる。またダイヤフラムの成形と同時にロッドがダイヤフラムに連結されるので、ダイヤフラムアクチュエータの組立工数を減少することができ、ロッドおよびダイヤフラムの連結部で第１圧力室および第２圧力室間での気密漏れが生じることを防止して気密漏れの要因の１つを解消することができる。しかも自然な状態で山形である前記環状連結部の頂点が、被挟持部の内周およびロッド連結部の外周間の中央よりも被挟持部側に寄った位置に配置されるので、ダイヤフラムのうち圧力差に応じて撓む部分を比較的大きく設定し、ロッド連結部にロッドの一端をモールド結合したことによってロッド連結部の外周が撓まないように強固に規制されることがないにもかかわらず、ダイヤフラムの有効面積の変化を小さく抑えて、ダイヤフラムアクチュエータの安定した特性を得ることができる。
【００１２】
また特にダイヤフラムが自然な状態にあるときの前記環状連結部が、第１圧力室側に膨らんだ半円状の中央彎曲部分と、被挟持部の一面に面一に連なるようにして中央彎曲部分の外周を被挟持部の内周に滑らかに直接連結する外周側彎曲部分と、ロッド連結部の一面に面一に連なるようにして中央彎曲部分の内周をロッド連結部の外周に滑らかに直接連結する内周側彎曲部分とから成る山形の横断面形状を有するとともに、その内周側彎曲部分の第２圧力室側の面が、中央彎曲部分の曲率半径よりも小さな曲率半径で第１圧力室側に膨らむように彎曲してロッド連結部の外周に連なる形状に形成されるので、内周側彎曲部分の内周を第１圧力室側への撓み方向とは逆方向に比較的小さな曲率半径で彎曲させることで、内周側彎曲部分のロッド連結部への連結部が第１圧力室側に撓むのを極力抑制でき、従って、ロッド連結部の外周が撓まないように強固に規制されることがないにもかかわらず、ダイヤフラムの有効面積の内周側での変化を小さく抑えて、ダイヤフラムアクチュエータの安定した特性を得ることができる。
【００１３】
さらに上記第２の目的を達成するために、請求項２記載の発明は、請求項１記載のダイヤフラムアクチュエータで駆動される二次空気制御弁が、エンジンの排気通路に外気を導入可能な二次空気供給通路の途中に介装される二次空気制御装置であって、前記ダイヤフラムの中央部に一端がモールド結合されるロッドを軸方向移動可能に支承する前記第２のケース部材で前記二次空気制御弁が備える弁ハウジングの一部が構成され、第２のケース部材に設けられた弁座に着座可能な弁体が前記ロッドに装着されることを特徴とする。
【００１４】
このような請求項３記載の発明の構成によれば、ダイヤフラムアクチェータの一部を構成する第２のケース部材を、二次空気制御弁の弁ハウジングの一部に共用化すること、ロッドの一端がダイヤフラムの中央部に直接連結されることにより、部品点数を少なくして二次空気制御装置を構成して組立工数を削減することが可能となり、しかもダイヤフラムアクチュエータでは、ダイヤフラムの有効面積の変化が小さく抑えられるので、二次空気制御弁の安定した開閉作動特性を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すものであり、図１はエンジンおよび二次空気制御装置の接続関係を示す図、図２はダイヤフラムアクチュエータおよび二次空気制御弁の縦断面図、図３はダイヤフラムおよびロッドの要部拡大断面図、図４はロッドの斜視図、図５はダイヤフラムアクチュエータの特性図である。
【００１７】
先ず図１において、車両に搭載されるエンジンＥの吸気ポート１５には該吸気ポート１５とともに吸気通路１６を形成する吸気管１７が接続され、吸気ポート１５に燃料を噴射する燃料噴射弁１８がエンジンＥに取付けられ、吸気通路１６の吸気量を制御するスロットル弁１９が吸気管１７に設けられる。また前記エンジンＥの排気ポート２０に、該排気ポート２０と共同して排気通路２１を形成する排気管２２の上流端が接続され、該排気管２２の下流端は図示しない触媒コンバータに接続される。
【００１８】
エアクリーナ２３で浄化された外気を排気通路２１の排気脈動に応じて排気通路２１に二次空気として供給するために、エアクリーナ２３と前記排気通路２１における排気ポート２０との間は、二次空気供給通路２４を介して接続される。而してエジンＥの通常の運転時には排気ガス中の未燃成分の酸化処理が前記二次空気によって促進される。しかるにスロットル弁１９を急閉することで吸気通路１６の負圧が急激に高くなったときには、エンジンＥに供給される混合気の燃料濃度が高くなり、排気通路２１に排出される未燃成分が異常に増大し、前記二次空気供給通路２４から供給される二次空気によって未燃成分が爆発的に燃焼して所謂アフターバーン現象が生じる可能性がある。このため吸気通路１６の負圧が急激に高くなったときには二次空気供給通路２４からの二次空気の供給を停止する必要がある。そこで、二次空気供給通路２４には、排気脈動による二次空気の供給を可能とするとともに吸気通路１６の負圧が急激に高くなったときには二次空気の供給を停止するための二次空気制御装置２５が介設される。
【００１９】
二次空気制御装置２５は、ダイヤフラムアクチュエータ２６と、該ダイヤフラムアクチュエータ２６で閉弁駆動される二次空気制御弁２７と、前記排気通路２１側への空気の流通だけを許容するようにして二次空気制御弁２７および排気通路２１間に介装されるリード弁２８とで構成される。
【００２０】
図２において、ダイヤフラムアクチュエータ２６は、ダイヤフラム３１の周縁部が、第１のケース部材としての合成樹脂製の第１カバー３０ならびに第２のケース部材としての合成樹脂製のボディ２９間に挟持されて成るものであり、ボディ２９および第１カバー３０は相互に結合され、第１カバー３０およびダイヤフラム３１間には第１圧力室３２が形成され、ダイヤフラム３１およびボディ２９間には第２圧力室３３が形成される。
【００２１】
第１カバー３０には、略Ｌ字状に屈曲した第１接続管部３０ａの基端が一体に連設されており、この第１接続管部３０ａの先端部には第１圧力室３２内に通じるようにして負圧導入ホース３４の一端が接続され、該負圧導入ホース３４の他端は、図１で示すように、スロットル弁１９よりも下流側で吸気管１７に接続される。これにより第１圧力室３２には吸気通路１６内の負圧が作用することになる。
【００２２】
前記ボディ２９には、ダイヤフラム３１と同軸である金属製のロッド３５が軸方向移動可能に支承されており、このロッド３５の一端が第２圧力室３３側でダイヤフラム３１の中央部に直接連結される。
【００２３】
図３において、ダイヤフラム３１は、リング状の被挟持部３１ａと、該被挟持部３１ａと同軸に配置される円盤状のロッド連結部３１ｂと、被挟持部３１ａの内周およびロッド連結部３１ｂの外周を連結するとともに自然な状態では軸方向一方側に隆起して第１カバー３０に対向するような山形となる環状連結部３１ｃを一体に有して合成ゴム、天然ゴムまたはエラストマーにより型成形される。
【００２４】
図４を併せて参照して、ロッド３５の一端にはたとえば円板部３５ａが一体に設けられ、該円板部３５ａがダイヤフラム３１の中央部のロッド連結部３１ｂにモールド結合されることで、ロッド３５の一端がダイヤフラム３１の中央部に直接連結される。しかも前記円板部３５ａには、複数の貫通孔３６，３６…が設けられており、ダイヤフラム３１の型成形時に合成ゴム、天然ゴムまたはエラストマーが前記貫通孔３６，３６…に流入することで、ロッド３５の一端のダイヤフラム３１へのモールド結合強度が増大する。
【００２５】
またダイヤフラム３１の環状連結部３１ｃは、その自然な状態では、第１圧力室３２側に膨らんだ半円状の中央彎曲部分３１ｃｃと、被挟持部３１ａの一面に面一に連なるようにして中央彎曲部分３１ｃｃの外周を被挟持部３１ａの内周に滑らかに直接連結する外周側彎曲部分３１ｃｏと、ロッド連結部３１ｂの一面に面一に連なるようにして前記中央彎曲部分３１ｃｃの内周をロッド連結部３１ｂの外周に滑らかに直接連結する内周側彎曲部分３１ｃｉとから成る山形の横断面形状を有するように形成されるとともに、内周側彎曲部分３１ｃｉの第２圧力室３３側の面が、中央彎曲部分３１ｃｃの曲率半径Ｒ１よりも小さな曲率半径Ｒ２（Ｒ２＜Ｒ１）で第１圧力室３２側に膨らむように彎曲してロッド連結部３１ｂの外周に連なる形状に形成される。
【００２６】
しかも環状連結部３１ｃの頂点すなわち中央彎曲部分３１ｃｃの頂点Ｐは、ダイヤフラム３１が自然な状態にあるときに、被挟持部３１ａの内周およびロッド連結部３１ｂの外周間の中央よりも被挟持部３１ａ側に寄った位置に配置される。すなわちダイヤフラム３１が自然な状態にあるときに円形の前記頂点Ｐの直径Ｄは、ロッド連結部３１ｂの外周の直径Ｄ１ならびに被挟持部３１ａの内周の直径Ｄ２の和の１／２よりも大きく｛Ｄ＞（Ｄ１＋Ｄ２）／２｝設定される。
【００２７】
また第２圧力室３３側でロッド連結部３１ｂの外周には、第１および第２圧力室３２，３３の圧力差に応じてダイヤフラム３１がボディ２９側に撓んだときにボディ２９に接触するようにしてボディ２９側に突出する緩衝部３７が、ロッド３５を同軸に囲繞する円形にして一体に形成される。
【００２８】
このようなダイヤフラムアクチュエータ２６では、吸気通路１６の負圧が急激に高くなったときには、ダイヤフラム３１が第１圧力室３２の容積を縮少する側に撓み、ロッド３５が、図２の上方に作動することになる。
【００２９】
二次空気制御弁２７は、弁ハウジング３９と、ダイヤフラムアクチュエータ２６のダイヤフラム３１に一端が連結された前記ロッド３５と、該ロッド３５に首振り可能に装着される弁体４０と、弁ハウジング３９およびロッド３５間に設けられる戻しばね４１とを備え、戻しばね４１のばね力がロッド３５を介してダイヤフラム３１に作用し、ダイヤフラム３１は第２圧力室３３の容積を減少する側に撓む方向に前記戻しばね４１でばね付勢される。
【００３０】
弁ハウジング３９は、前記ダイヤフラムアクチュエータ２６の一部を構成するボディ２９と、該ボディ２９に結合される合成樹脂製の第２カバー４２とで構成される。
【００３１】
ボディ２９には、空気通路４３と、空気通路４３をダイヤフラムアクチュエータ２６の第２圧力室３３に連通させる連通孔４４と、空気通路４３の上流端に通じて前記ロッド３５と同軸に配置される弁孔４５と、前記空気通路４３とは反対側で前記弁孔４５を中央部に開口させた弁座４６と、前記弁孔４５に一部を同軸に挿入せしめた支持筒部４７とが設けられ、弁孔４５を同軸に貫通するロッド３５が前記支持筒部４７内に軸方向摺動可能に嵌合される。前記ボディ２９および第２カバー４２間には弁室４８が形成され、前記弁座４６は、弁室４８に臨むようにしてボディ２９に環状に形成される。
【００３２】
第２カバー４２には、略Ｌ字状に屈曲した第２接続管部４２ａの基端が一体に連設されており、前記二次空気供給通路２４のうちエアクリーナ２３に連なる上流側通路部を構成するホース４９が、第２接続管部４２ａの先端部に接続される。また前記二次空気供給通路２４のうち吸気通路１６側の下流側通路部を構成するホース５０が、空気通路４３の下流端に通じるようにしてボディ２９に接続される。
【００３３】
ところで合成樹脂によりそれぞれ形成されるボディ２９および第１カバー３０は、環状の溶着部５１で相互に溶着するようにして超音波溶着されるものであり、第１カバー３０に一体に設けられる第１接続管部３０ａは、その先端を前記溶着部５１よりもδ１だけ内方に配置するとともに基端を第１カバー３０の中心Ｃ１からオフセット量δ２だけオフセットした位置に配置するようにして、第１カバー３０に一体に形成される。
【００３４】
またボディ２９と、合成樹脂により形成される第２カバー４２とは、環状の溶着部５２で相互に溶着するようにして超音波溶着されるものであり、第２カバー４２に一体に設けられる第２接続管部４２ａは、その先端を前記溶着部５２よりもδ３だけ内方に配置するとともに基端を第２カバー４２の中心Ｃ２からオフセット量δ４だけオフセットした位置に配置するようにして、第２カバー４２に一体に形成される。
【００３５】
弁体４０は、たとえば硬度をＨｓ７０以上とした硬質ゴムにより円盤状に形成されるものであり、弁座４６に着座可能な環状のシート部４０ａを一体に有して弁室４８に収納される。一方、弁室４８にはダイヤフラム３１に一端が連結されて弁孔４５を同軸に貫通するロッド３５の他端が突入されており、該ロッド３５は、弁体４０の中央部に設けられた貫通孔５３を緩やかに貫通する。
【００３６】
前記ロッド３５の他端にはシール受部材５４が固定されるものであり、前記弁座４６とは反対側での貫通孔５３の開口端縁で弁体４０に弾発的に接触することを可能としてロッド３５を囲繞するＯリング等の環状のシール部材５５が、シール受部材５４および弁体４０間に配置される。
【００３７】
シール受部材５４は、弁室４８および空気通路４３間を流通する空気に含まれる水分に対する耐蝕性を向上して耐久性を向上するために、たとえばステンレス鋼により形成されるものであり、ロッド３５に設けられた浅いＶ溝５６（図４参照）に食込むように係合することでロッド３５に固定される。
【００３８】
前記弁体４０に関してシール部材５５とは反対側で前記ロッド３５にはばね受部材５７が固定され、このばね受部材５７と、ボディ２９との間に、弁体４０を前記弁座４６から離座させる方向にロッド３５を付勢するコイル状の戻しばね４１が、支持筒部４７およびロッド３５を囲むようにして設けられる。
【００３９】
ばね受部材５７は、弁室４８および空気通路４３間を流通する空気に含まれる水分に対する耐蝕性を向上して耐久性を向上するために、たとえばステンレス鋼により形成されるものであり、ロッド３５に設けられた浅いＶ溝５８（図４参照）に食込むように係合することでロッド３５に固定される。
【００４０】
このようにして弁体４０は、シール受部材５４で受けられたシール部材５５と、ばね受部材５７との間でロッド３５に装着されることになり、弁体４０が中央部に備える貫通孔５３の内面と、その貫通孔５３を緩やかに貫通するロッド３５の外面との間に隙間があるので、弁体４０は、首振り可能としてロッド３５に装着されることになる。
【００４１】
ボディ２９には、その周方向に間隔をあけた少なくとも２箇所で外側方に突出する支持板部５９…が一体に設けられており、それらの支持板部５９…には、弾性材６１…がそれぞれ装着される。
【００４２】
弾性材６１は、支持板部５９を係合させる係合溝６１ａを外周に有するとともに矩形の嵌合孔６２を中央部に有して矩形の筒状に形成されるものであり、係合溝６１ａに支持板部５９を係合させるようにして弾性材６１が支持板部５９に装着され、固定の支持部材６０の先端に設けられた嵌合板部６０ａが、前記嵌合孔６２に嵌合される。
【００４３】
次にこの実施例の作用について説明すると、ダイヤフラムアクチュエータ２６では、ロッド３５の一端の円板部３５ａがダイヤフラム３１に直接連結されるので、ロッド３５およびダイヤフラム３１の連結にロッド３５およびダイヤフラム３１以外の他部品が不要であり、ダイヤフラムアクチュエータ２６の部品点数を低減することができる。
【００４４】
また合成ゴム、天然ゴムまたはエラストマーにより型成形されるダイヤフラム３１が中央部に備えるロッド連結部３１ｂにロッド３５の一端がモールド結合されるので、ダイヤフラム３１の成形と同時にロッド３５がダイヤフラム３１に連結されることになる。したがってダイヤフラムアクチュエータ２６の組立工数を減少することができるとともに、ロッド３５およびダイヤフラム３１の連結部で第１圧力室３２および第２圧力室３３間での気密漏れが生じることを防止することができる。しかも前記ダイヤフラム３１は、リング状の被挟持部３１ａと、該被挟持部３１ａと同軸に配置される円盤状のロッド連結部３１ｂと、被挟持部３１ａの内周およびロッド連結部３１ｂの外周を連結するとともに自然な状態では山形となる環状連結部３１ｃを一体に有するものであり、環状連結部３１ｃの頂点Ｐが、被挟持部３１ａの内周およびロッド連結部３１ｂの外周間の中央よりも被挟持部３１ａ側に寄った位置に配置されている。
【００４５】
このようなダイヤフラム３１の形状によれば、ダイヤフラム３１のうち圧力差に応じて撓む部分を比較的大きく設定することが可能となり、ロッド連結部３１ｂにロッド３５の一端をモールド結合したことによってロッド連結部３１ｂの外周が撓まないように強固に規制されることがないにもかかわらず、ダイヤフラム３１の有効面積の変化を小さく抑えることができる。
【００４６】
図５において、実線で示す曲線が上述のようにロッド３５の一端をモールド結合するとともに環状連結部３１ｃの頂点Ｐを被挟持部３１ａ側に偏倚させた本発明の特性を示すものであり、破線で示す曲線は、ロッド３５の一端をモールド結合するものの環状連結部３１ｃの頂点Ｐを被挟持部３１ａの内周およびロッド連結部３１ｂの外周間の中央に設定したダイヤフラムの特性を示すものであり、鎖線で示す曲線は、ダイヤフラムの中央部を挟む一対のリテーナの一方にロッド３５の一端を連結した場合の特性を示すものである。
【００４７】
この図５で明らかなように、ロッド連結部３１ｂにロッド３５の一端をモールド結合したことによってロッド連結部３１ｂの外周が撓まないように強固に規制されることがないにもかかわらず、環状連結部３１ｃの頂点Ｐを、被挟持部３１ａの内周およびロッド連結部３１ｂの外周間の中央よりも被挟持部３１ａ側に寄った位置に配置することで、ダイヤフラム３１の有効面積の変化を小さく抑えることが可能となり、それにより、ダイヤフラムアクチュエータ２６の安定した作動特性を得ることが可能となる。
【００４８】
またダイヤフラム３１が自然な状態にあるときの環状連結部３１ｃが、半円状の中央彎曲部分３１ｃｃと、被挟持部３１ａの一面に面一に連なるようにして中央彎曲部分３１ｃｃの外周を被挟持部３１ａの内周に滑らかに連結する外周側彎曲部分３１ｃｏと、ロッド連結部３１ｂの一面に面一に連なるようにして中央彎曲部分３１ｃｃの内周をロッド連結部３１ｂの外周に滑らかに連結する内周側彎曲部分３１ｃｉとから成る山形の横断面形状を有するものであり、しかも内周側彎曲部分３１ｃｉの第２圧力室３３側の面が中央彎曲部分３１ｃｃの曲率半径Ｒ１よりも小さな曲率半径Ｒ２で第１圧力室３２側に膨らむように彎曲してロッド連結部３１ｂの外周に連なる形状に形成されている。
【００４９】
このような環状連結部３１ｃの形状によれば、内周側彎曲部分３１ｃｉの内周を第１圧力室３２側への撓み方向とは逆方向に比較的小さな曲率半径で彎曲させることで、内周側彎曲部分３１ｃｉのロッド連結部３１ｂへの連結部が第１圧力室３２側に撓むのを極力抑制し、ロッド連結部３２ｂの外周が撓まないように強固に規制されることがないにもかかわらず、ダイヤフラム３１の有効面積の内周側での変化を小さく抑えて、ダイヤフラムアクチュエータ２６のより安定した特性を得ることができる。
【００５０】
またダイヤフラムアクチュエータ２６で駆動される二次空気制御弁２７では、その二次空気制御弁２７が備える弁ハウジング３９の一部が、ダイヤフラム３１の中央部に一端がモールド結合されるロッド３５を軸方向移動可能に支承するボディ２９で構成され、ボディ２９に設けられた弁座４６に着座可能な弁体４０がロッド３５に装着されるので、ダイヤフラムアクチェータ２６の一部を構成するボディ２９を、二次空気制御弁２７の弁ハウジング３９の一部に共用化すること、ロッド３５の一端がダイヤフラム３１の中央部に直接連結されることにより、部品点数を少なくして二次空気制御装置２５を構成して組立工数を削減することが可能となり、しかもダイヤフラムアクチュエータ２６では、ダイヤフラム３１の有効面積の変化が小さく抑えられるので、二次空気制御弁２７の安定した開閉作動特性を得ることができる。
【００５１】
二次空気制御弁２７における弁体４０の中央部には、該弁体４０のロッド３５に対する首振りを可能とすべくロッド３５を緩やかに貫通せしめる貫通孔５３が設けられ、ボディ２９に設けられた弁座４６とは反対側での貫通孔５３の開口端縁で弁体４０に弾発的に接触することを可能としてロッド３５を囲繞する環状のシール部材５５が、該シール部材５５を受けることを可能としてロッド３５に固定されるシール受部材５４および弁体４０間に配置されている。
【００５２】
したがって弁体４０は、ロッド３５に対して首振り可能であり、弁孔４５の軸線に対してロッド３５の軸線が多少傾いていたとしても弁体４０を弁座４６の全周に確実に着座させることができる。しかも環状のシール部材５５がシール受部材５４で弁体４０側に押付けられ、弁座４６とは反対側での貫通孔５３の開口端縁で弁体４０に弾発的に接触するので、貫通孔５３の内面およびロッド３５の外面間を空気が流通することが阻止されるので、弁孔４５を確実に閉じて二次空気の流通量制御精度を向上することができる。
【００５３】
また弁体４０に関して前記シール部材５５とは反対側でロッド３５にはばね受部材５７が固定され、ばね受部材５７と、ボディ２９との間に、弁体４０を前記弁座４６から離座させる方向に前記ロッド３５を付勢する戻しばね４１が設けられるので、ロッド３５に対して弁体４０が自由に首振りすることを許容しつつ、弁体４０のダイヤフラム３１側への移動をばね受部材５７で阻止することができる。
【００５４】
ところでダイヤフラムアクチュエータ２６および二次空気制御弁２７から成る弁装置において、ボディ２９には第１および第２カバー３０，４２が結合されるものであり、合成樹脂から成るボディ２９に、合成樹脂によりそれぞれ形成される第１および第２カバー３０，４２が超音波溶着されるので、弁装置を車両に搭載したときの軽量化による耐振性向上を図ることができるとともに耐食性向上を図ることができ、しかもねじ部材によってボディ２９に第１および第２カバー３０，４２を結合するものと比べると、部品点数の低減および組付工数の低減を図ることができ、緩みが生じることも防止することができる。
【００５５】
しかも第１および第２カバー３０，４２には略Ｌ字状の第１および第２接続管部３０ａ，４２ａが一体に設けられており、ボディ２９および第１カバー３０の溶着部５１よりも内方に先端を配置した第１接続管部３０ａの基端が第１カバー３０にその中心部からオフセットして一体に連設され、ボディ２９および第２カバー４２の溶着部５２よりも内方に先端を配置した第２接続管部４２ａの基端が第２カバー４２にその中心部からオフセットして一体に連設される。
【００５６】
したがってボディ２９への第１カバー３０および第２カバー４２の超音波溶着時に各接続管部３０ａ，４２ａの先端部が邪魔になることはなく、各接続管部３０ａ，４２ａの先端部に対応する部分でのボディ２９への第１カバー３０および第２カバー４２の溶着強度を充分に高くすることができる。しかも第１および第２接続管部３０，４２の基端が、第１および第２カバー３０，４２の中心部からオフセットした位置で各カバー３０，４２に一体に連設されることで、各接続管部３０ａ，４２ａの先端部を超音波溶着に邪魔にならない位置に配置しつつ各接続管部３０ａ，４２ａのホース３４，４９の接続代を充分に大きく設定することが可能である。
【００５７】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、ロッドの一端がダイヤフラムのロッド連結部にモールド結合されるので、ダイヤフラムアクチュエータの部品点数を低減することができ、ダイヤフラムアクチュエータの組立工数を減少することができ、ロッドおよびダイヤフラムの連結部で第１圧力室および第２圧力室間での気密漏れが生じることを防止して気密漏れの要因の１つを解消することができる。しかもダイヤフラムの山形をなす環状連結部の頂点が、ダイヤフラムの被挟持部の内周およびロッド連結部の外周間の中央よりも被挟持部側に寄った位置に配置されるので、ロッドの一端をダイヤフラムのロッド連結部にモールド結合した（従ってロッド連結部の外周が撓まないよう強固に規制されることがない）にもかかわらず、ダイヤフラムの有効面積の変化を小さく抑えて、ダイヤフラムアクチュエータの安定した特性を得ることができる。
【００５９】
またダイヤフラムが自然な状態にあるときの前記環状連結部が、第１圧力室側に膨らんだ半円状の中央彎曲部分と、被挟持部の一面に面一に連なるようにして中央彎曲部分の外周を被挟持部の内周に滑らかに直接連結する外周側彎曲部分と、ロッド連結部の一面に面一に連なるようにして中央彎曲部分の内周をロッド連結部の外周に滑らかに直接連結する内周側彎曲部分とから成る山形の横断面形状を有するとともに、内周側彎曲部分の第２圧力室側の面が、中央彎曲部分の曲率半径よりも小さな曲率半径で第１圧力室側に膨らむように彎曲してロッド連結部の外周に連なる形状に形成されるので、内周側彎曲部分の内周を第１圧力室側への撓み方向とは逆方向に比較的小さな曲率半径で彎曲させることで、中央彎曲部分の内周側（即ち内周側彎曲部分のロッド連結部への連結部）が第１圧力室側に撓むのを極力抑制することができ、それにより、ロッドの一端をダイヤフラムのロッド連結部にモールド結合した（従ってロッド連結部の外周が撓まないよう強固に規制されることがない）にもかかわらず、ダイヤフラムの有効面積の内周側での変化を抑えて、ダイヤフラムアクチュエータのより安定した特性を得ることができる。
【００６０】
さらに請求項２記載の発明によれば、部品点数を少なくして二次空気制御装置を構成して組立工数を削減することが可能となり、二次空気制御弁の安定した開閉作動特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  エンジンおよび二次空気制御装置の接続関係を示す図である。
【図２】  ダイヤフラムアクチュエータおよび二次空気制御弁の縦断面図である。
【図３】  ダイヤフラムおよびロッドの要部拡大断面図である。
【図４】  ロッドの斜視図である。
【図５】  ダイヤフラムアクチュエータの特性図である。
【符号の説明】
２１・・・排気通路
２４・・・二次空気供給通路
２５・・・二次空気制御装置
２６・・・ダイヤフラムアクチュエータ
２７・・・二次空気制御弁
２９・・・第２のケース部材としてのボディ
３０・・・第１のケース部材としての第１カバー
３１・・・ダイヤフラム
３１ａ・・被挟持部
３１ｂ・・ロッド連結部
３１ｃ・・環状連結部
３１ｃｃ・・中央彎曲部分
３１ｃｉ・・内周側彎曲部分
３１ｃｏ・・外周側彎曲部分
３２・・・第１圧力室
３３・・・第２圧力室
３５・・・ロッド
３９・・・弁ハウジング
４０・・・弁体
４６・・・弁座
Ｅ・・・・エンジン
Ｐ・・・・環状連結部の頂点
【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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