JP2004522082A - 負圧作動器 - Google Patents
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- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/10—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type
Abstract
ハウジングと、その内部に配置されたばねと、膜部材と、該膜部材に取り付けられた押し棒部材とを備え、負圧によって往復運動を生じさせる負圧作動器。押し棒部材は前記膜部材に同芯に取り付けられるとともに該負圧作動器の前記ハウジングに長手方向ガイドにおいて軸受されている。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１記載の上位概念による負圧作動器に関する。
【背景技術】
【０００２】
空圧制御要素の形での負圧作動器が特許文献１に開示されている。該装置は、負圧発生源に連結され、圧力室を有し該室には負圧によりばね部材の付勢力に抗して変位可能な調整部材が配設されている。該調整部材は前記圧力室の外に設けられた作動装置に連結される。前記ばね部材は圧力室の外側に配置されて前記作動装置に係合され、あるいは外部に配置された継ぎ手に固定される。この構成では前記押し棒部材の前記ばねを介してのガイドを実現することはできない。さらに、前記押し棒部材が傾いて負圧作動器の膜部材がハウジングに擦れ合うかあるいは密着し膜部材が損傷される恐れがある。そして、膜部材が破けて負圧作動器が十分に機能しなくなる。そうすると、負圧を作動部材の動きに変換する精度が保てなくなる。
【特許文献１】ＤＥ１９５２３９６１Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、この欠点を回避して正確なガイドを行い、以って負圧を精度良く直線あるいは回転運動に変換する負圧作動器あるいは空圧作動式調整装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は独立請求項１に記載の特徴により解決される。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の基本的な利点は押し棒部材が膜部材に同芯に取り付けられるとともに該負圧作動器の前記ハウジングに長手方向ガイドにおいて軸受されていることにある。これにより押し棒部材が傾くことがなくなる。押し棒部材の長手方向ガイドは摩擦力の作用が小さくて運動の伝達が損なわれないように形成される。
【０００６】
本発明の実施例では前記長手方向ガイドには滑り軸受が用いられるが、滑り軸受ブッシングの代わりにボールベアリングブッシングを用いることもできる。ボールベアリングブッシングを用いることの利点は、摩擦が非常に小さく、したがって負圧作動器の精度が高くなることである。長手方向の案内のために負圧作動器のカバーに軸受ピンを設けることもよい。該軸受ピンは圧縮ばねを通り抜けて押し棒部材の穴に嵌入する、つまり該押し棒部材は前記軸受ピンによって案内される。この方式による長手方向ガイドの利点は、清浄空気側に配置された前記両部材の共同作用が周囲環境の影響により損なわれないことである。
【０００７】
本発明のさらなる利点は、前記圧縮ばねは長手方向に案内されるため倒れることがないので該ばねの配置状態が多少不安定でも構わないことである。さらに、この方式の長手方向ガイドは、そのための空間および構造部分を追加する必要がないので、狭い空間に内臓して設けることができることである。前記軸受ピンを前記押し棒部材の穴で軸受けする軸受隙間は大きく、特に数ミリメータとすることができる。これにより、クランクを回転させるために働く継ぎ手を設ける必要がなくなる。
【０００８】
本発明の他の実施例では、前記押し棒部材には伸長要素部材を装着することができる。これにより、負圧による調整に加えて温度の影響の調整を行う負圧作動器を構成することができる。このようなシステムは、自動車、特に内燃機関の冷-温空気調節にその用途が見出される。
【０００９】
本発明のさらに他の実施例では、前記押し棒部材には1つの継ぎ手が設けられる。勿論、2つ以上の複数の継ぎ手を設けて、負圧作動器により複雑な動きを実現することも可能である。前記長手方向ガイドに適切なシール部材が設けられていれば、長手方向ガイド上方の負圧室は密封され、別途シール部材は不要となる。システム全体は、特にプラスチック製のハウジングによって覆われる。該ハウジングは2つの部分からなる。両部分は、スナップ（締め金）結合、あるいは溶接接合によって互いに連結され、分割面には膜部材が取り付けられる。
【００１０】
上記およびその他の本発明の好ましい実施例の特徴が、請求項のほか、明細書及び図面から読み取れ、それらの特徴が個々にあるいは幾つかが組み合わされて本発明の実施形態に実施され、および他の分野で適用されて有利かつそれ自身保護され得る実施形態を具現することができ、それらに対して茲に保護を要請するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、カバー１１、ハウジング１２とその内部に配置された膜部材１３、圧縮ばね１４、および押し棒部材１５からなる負圧作動器１０を示す。前記圧縮ばね１４は前記押し棒部材１５の方に作用力を及ぼす。負圧室１６が負圧であると前記押し棒部材は該室の内側方向に引っ張られる。この負圧が減少すると押し棒部材は外側に動いてここには図示しない弁、軸、あるいは同様な要素部材の位置調整を行う。押し棒部材は前記膜部材で囲みこまれている。該膜部材と押し棒部材との結合は、該結合により同時に前記負圧室１６が密封されるようになされる。押し棒部材に横方向の力が作用すると該押し棒部材は傾くこと、つまり前記ばねの不安定によって押し棒部材の案内が困難になることは明らかである。そして、押し棒部材がハウジングをこすったり、傾いたりして、位置調整が不正確、あるいは不可能になることがある。
【００１２】
図２は、長手方向ガイドを備えた負圧作動器を示す。図１と同じ構成には同じ符号が付してある。押し棒部材１５には押し棒部材ヘッド１７が設けられている。該押し棒部材ヘッドには膜部材１３が張り付けられている。前記押し棒部材がハウジング１２を貫通する部分には滑り軸受１８の形で長手方向ガイドが設けられている。該滑り軸受には負圧室１６を確実に密封するシール部材１９が設けられている。前記負圧室は配管２０を介してここには図示しない負圧発生源に連結されている。前記滑り軸受は、材質的に前記押し棒部材の材質とマッチして摩擦係数が小さい材質の滑り軸受ブッシング２１を有している。該滑り軸受にはさらに軸受蓋２２が設けられ、該軸受蓋は同時に負圧が最大の場合での前記押し棒部材ヘッド１７のストッパーとなる。前記押し棒部材には継ぎ手２３が設けられ、これによりクランクを駆動することができる。押し棒部材に継ぎ手を設ける必要なしに回転運動を生じさせ得る可能性もある。
【００１３】
図３は、伸長要素部材２４を追加した負圧作動器を示す。そのような伸長要素部材は、ワックス式サーモスタットの名で知られており、温度変化によって軸方向の動きを生じる。伸長要素部材は、それ自体軸方向に可動で、負圧作動器のハウジング１２内に膜部材１３と結合されたプラスチック製ホルダ２５が負圧により前記伸長要素部材を動かすように配置されている。該伸長要素部材の突き棒２７は前記プラスチック製ホルダ２５に支持されているので、温度変化が生じると伸長要素部材２４は圧縮ばね２６の付勢力に抗して軸方向に動く。
【００１４】
図４は、カバー２８にその内側方向に向かう軸受ピン２９が設けられた変形例を示す。該軸受ピン２９が押し棒部材３１の穴３０に嵌入することによって該押し棒部材が案内されることになる。このことは、ハウジング３２の前記押し棒材が貫通する部分にガイドを設ける必要がないことを意味する。軸受ピン２９による案内は滑り軸受ブッシングによってもよいし、あるいはボールベアリングブッシングによってもよい。本実施例の利点は、ハウジングを比較的簡単な形状にできること、および案内棒が内部にあることによってガイドの汚れが効果的に防止されることである。さらなる利点は、押し棒部材がハウジング壁に接触することがなく膜部材が壁で擦られることがないことである。前記押し棒部材の穴と軸受ピン間の案内隙間を十分大きくすることによって、図４に示す負圧作動器は、例えば内燃機関の吸気システムにおける回転滑り弁の負圧駆動に通常用いられるクランクを、前記押し棒部材に継ぎ手を追加して設ける必要なしに駆動できる。そして、ガイドはクランク駆動部から最も離れたところに設けられ、そのため押し棒部材の傾きが最小限に抑えられる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来技術による負圧作動器。
【図２】長手方向ガイドとジョイントを備えた負圧作動器。
【図３】伸長要素部材を備えた負圧作動器。
【図４】軸受ピンを備えた負圧作動器。
【符号の説明】
【００１６】
１０ 負圧作動器
１１ カバー
１２ ハウジング
１３ 膜部材
１４ 圧縮ばね
１５ 押し棒部材
１６ 負圧室
１７ 押し棒部材ヘッド
１８ 滑り軸受
１９ シール部材
２０ 配管
２１ 軸受ブッシング
２２ 軸受蓋
２３ 継ぎ手
２４ 伸長要素部材
２５ プラスチック製ホルダ
２６ 圧縮ばね
２７ 突き棒
２８ カバー
２９ 軸受ピン
３０ 穴
３１ 押し棒部材
３２ ハウジング
【０００１】
本発明は、独立請求項１記載の上位概念による負圧作動器に関する。
【背景技術】
【０００２】
空圧制御要素の形での負圧作動器が特許文献１に開示されている。該装置は、負圧発生源に連結され、圧力室を有し該室には負圧によりばね部材の付勢力に抗して変位可能な調整部材が配設されている。該調整部材は前記圧力室の外に設けられた作動装置に連結される。前記ばね部材は圧力室の外側に配置されて前記作動装置に係合され、あるいは外部に配置された継ぎ手に固定される。この構成では前記押し棒部材の前記ばねを介してのガイドを実現することはできない。さらに、前記押し棒部材が傾いて負圧作動器の膜部材がハウジングに擦れ合うかあるいは密着し膜部材が損傷される恐れがある。そして、膜部材が破けて負圧作動器が十分に機能しなくなる。そうすると、負圧を作動部材の動きに変換する精度が保てなくなる。
【特許文献１】ＤＥ１９５２３９６１Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、この欠点を回避して正確なガイドを行い、以って負圧を精度良く直線あるいは回転運動に変換する負圧作動器あるいは空圧作動式調整装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は独立請求項１に記載の特徴により解決される。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の基本的な利点は押し棒部材が膜部材に同芯に取り付けられるとともに該負圧作動器の前記ハウジングに長手方向ガイドにおいて軸受されていることにある。これにより押し棒部材が傾くことがなくなる。押し棒部材の長手方向ガイドは摩擦力の作用が小さくて運動の伝達が損なわれないように形成される。
【０００６】
本発明の実施例では前記長手方向ガイドには滑り軸受が用いられるが、滑り軸受ブッシングの代わりにボールベアリングブッシングを用いることもできる。ボールベアリングブッシングを用いることの利点は、摩擦が非常に小さく、したがって負圧作動器の精度が高くなることである。長手方向の案内のために負圧作動器のカバーに軸受ピンを設けることもよい。該軸受ピンは圧縮ばねを通り抜けて押し棒部材の穴に嵌入する、つまり該押し棒部材は前記軸受ピンによって案内される。この方式による長手方向ガイドの利点は、清浄空気側に配置された前記両部材の共同作用が周囲環境の影響により損なわれないことである。
【０００７】
本発明のさらなる利点は、前記圧縮ばねは長手方向に案内されるため倒れることがないので該ばねの配置状態が多少不安定でも構わないことである。さらに、この方式の長手方向ガイドは、そのための空間および構造部分を追加する必要がないので、狭い空間に内臓して設けることができることである。前記軸受ピンを前記押し棒部材の穴で軸受けする軸受隙間は大きく、特に数ミリメータとすることができる。これにより、クランクを回転させるために働く継ぎ手を設ける必要がなくなる。
【０００８】
本発明の他の実施例では、前記押し棒部材には伸長要素部材を装着することができる。これにより、負圧による調整に加えて温度の影響の調整を行う負圧作動器を構成することができる。このようなシステムは、自動車、特に内燃機関の冷-温空気調節にその用途が見出される。
【０００９】
本発明のさらに他の実施例では、前記押し棒部材には1つの継ぎ手が設けられる。勿論、2つ以上の複数の継ぎ手を設けて、負圧作動器により複雑な動きを実現することも可能である。前記長手方向ガイドに適切なシール部材が設けられていれば、長手方向ガイド上方の負圧室は密封され、別途シール部材は不要となる。システム全体は、特にプラスチック製のハウジングによって覆われる。該ハウジングは2つの部分からなる。両部分は、スナップ（締め金）結合、あるいは溶接接合によって互いに連結され、分割面には膜部材が取り付けられる。
【００１０】
上記およびその他の本発明の好ましい実施例の特徴が、請求項のほか、明細書及び図面から読み取れ、それらの特徴が個々にあるいは幾つかが組み合わされて本発明の実施形態に実施され、および他の分野で適用されて有利かつそれ自身保護され得る実施形態を具現することができ、それらに対して茲に保護を要請するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、カバー１１、ハウジング１２とその内部に配置された膜部材１３、圧縮ばね１４、および押し棒部材１５からなる負圧作動器１０を示す。前記圧縮ばね１４は前記押し棒部材１５の方に作用力を及ぼす。負圧室１６が負圧であると前記押し棒部材は該室の内側方向に引っ張られる。この負圧が減少すると押し棒部材は外側に動いてここには図示しない弁、軸、あるいは同様な要素部材の位置調整を行う。押し棒部材は前記膜部材で囲みこまれている。該膜部材と押し棒部材との結合は、該結合により同時に前記負圧室１６が密封されるようになされる。押し棒部材に横方向の力が作用すると該押し棒部材は傾くこと、つまり前記ばねの不安定によって押し棒部材の案内が困難になることは明らかである。そして、押し棒部材がハウジングをこすったり、傾いたりして、位置調整が不正確、あるいは不可能になることがある。
【００１２】
図２は、長手方向ガイドを備えた負圧作動器を示す。図１と同じ構成には同じ符号が付してある。押し棒部材１５には押し棒部材ヘッド１７が設けられている。該押し棒部材ヘッドには膜部材１３が張り付けられている。前記押し棒部材がハウジング１２を貫通する部分には滑り軸受１８の形で長手方向ガイドが設けられている。該滑り軸受には負圧室１６を確実に密封するシール部材１９が設けられている。前記負圧室は配管２０を介してここには図示しない負圧発生源に連結されている。前記滑り軸受は、材質的に前記押し棒部材の材質とマッチして摩擦係数が小さい材質の滑り軸受ブッシング２１を有している。該滑り軸受にはさらに軸受蓋２２が設けられ、該軸受蓋は同時に負圧が最大の場合での前記押し棒部材ヘッド１７のストッパーとなる。前記押し棒部材には継ぎ手２３が設けられ、これによりクランクを駆動することができる。押し棒部材に継ぎ手を設ける必要なしに回転運動を生じさせ得る可能性もある。
【００１３】
図３は、伸長要素部材２４を追加した負圧作動器を示す。そのような伸長要素部材は、ワックス式サーモスタットの名で知られており、温度変化によって軸方向の動きを生じる。伸長要素部材は、それ自体軸方向に可動で、負圧作動器のハウジング１２内に膜部材１３と結合されたプラスチック製ホルダ２５が負圧により前記伸長要素部材を動かすように配置されている。該伸長要素部材の突き棒２７は前記プラスチック製ホルダ２５に支持されているので、温度変化が生じると伸長要素部材２４は圧縮ばね２６の付勢力に抗して軸方向に動く。
【００１４】
図４は、カバー２８にその内側方向に向かう軸受ピン２９が設けられた変形例を示す。該軸受ピン２９が押し棒部材３１の穴３０に嵌入することによって該押し棒部材が案内されることになる。このことは、ハウジング３２の前記押し棒材が貫通する部分にガイドを設ける必要がないことを意味する。軸受ピン２９による案内は滑り軸受ブッシングによってもよいし、あるいはボールベアリングブッシングによってもよい。本実施例の利点は、ハウジングを比較的簡単な形状にできること、および案内棒が内部にあることによってガイドの汚れが効果的に防止されることである。さらなる利点は、押し棒部材がハウジング壁に接触することがなく膜部材が壁で擦られることがないことである。前記押し棒部材の穴と軸受ピン間の案内隙間を十分大きくすることによって、図４に示す負圧作動器は、例えば内燃機関の吸気システムにおける回転滑り弁の負圧駆動に通常用いられるクランクを、前記押し棒部材に継ぎ手を追加して設ける必要なしに駆動できる。そして、ガイドはクランク駆動部から最も離れたところに設けられ、そのため押し棒部材の傾きが最小限に抑えられる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来技術による負圧作動器。
【図２】長手方向ガイドとジョイントを備えた負圧作動器。
【図３】伸長要素部材を備えた負圧作動器。
【図４】軸受ピンを備えた負圧作動器。
【符号の説明】
【００１６】
１０ 負圧作動器
１１ カバー
１２ ハウジング
１３ 膜部材
１４ 圧縮ばね
１５ 押し棒部材
１６ 負圧室
１７ 押し棒部材ヘッド
１８ 滑り軸受
１９ シール部材
２０ 配管
２１ 軸受ブッシング
２２ 軸受蓋
２３ 継ぎ手
２４ 伸長要素部材
２５ プラスチック製ホルダ
２６ 圧縮ばね
２７ 突き棒
２８ カバー
２９ 軸受ピン
３０ 穴
３１ 押し棒部材
３２ ハウジング
Claims (8)
- ハウジングと、その内部に配置されたばねと、膜部材と、該膜部材に取り付けられた押し棒部材とを備え、負圧によって往復運動を生じさせる負圧作動器において、前記押し棒部材は前記膜部材に同芯に取り付けられるとともに負圧作動器の前記ハウジングに長手方向ガイドにおいて軸受されていることを特徴とする負圧作動器。
- 前記長手方向ガイドは滑り軸受で構成されていることを特徴とする請求項１記載の負圧作動器。
- 前記長手方向ガイドはボールベアリングブッシングで構成されていることを特徴とする請求項１記載の負圧作動器。
- 前記ハウジングは軸受ピンを有し該軸受ピンは前記押し棒部材の穴に嵌入して長手方向の案内をなすことを特徴とする請求項１記載の負圧作動器。
- 前記押し棒部材は伸長要素部材で構成されていることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の負圧作動器。
- 前記押し棒部材にクランク駆動のための、あるいは回転運動を行わせるための継ぎ手が配設されていることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の負圧作動器。
- 負圧室が前記滑り軸受まで亘っており、前記長手方向ガイドにはシール部材が装着されていることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の負圧作動器。
- 前記ハウジングはプラスチック製で2つの部分からなり、両部分は互いに溶接接合され該接合部に前記膜部材が埋設して取付けられていることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の負圧作動器。
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