JP2015532402A - 非剛性シャフトを備えた圧力ピストンアクチュエータ - Google Patents

Abstract

圧力ピストンアクチュエータを含んだ、ターボチャージャ圧力におけるウェイストゲートの制御のための圧力ピストンアクチュエータおよびシステムが開示されている。圧力ピストンアクチュエータは、チャンバおよびチャンバに通じた通路を形成したハウジングと、チャンバ内に配置されたピストンと、ボール−ソケットジョイントによってピストンに接続されたロッドと、チャンバ内に配置され、ピストン、およびしたがってロッドを退避位置内に付勢したバネと、を含んでいる。次いで、流体がチャンバ内に導入された場合、流体はピストンに圧力を負荷する。圧力がバネの付勢に打ち勝った場合、ピストン、およびしたがってロッドは延長位置へと移動する。システムに関して、圧力ピストンアクチュエータは、ターボチャージャのウェイストゲートのバルブ部に接続された、ボール−ソケットジョイントの反対側の、ロッドの端部のコネクタを備えている。

Description

本願は、２０１２年１０月５日に出願された米国仮出願第６１／７１０，６３２号の利得を主張する。

この出願は圧力ピストンアクチュエータに関し、より詳細には、ターボチャージャまたは内燃エンジンターボシステム内のウェイストゲートのようなタービンウェイストゲートの動作のためのピストンアクチュエータに関する。

今日では、ウェイストゲート圧縮または真空アクチュエータの大部分は、ダイヤフラムを使用して形成されている。これらのデザインの欠点は、シャフトがわずかな程度のみしか角度の自由度を可能としておらず、回転しないことである。側面荷重およびねじり力はダイヤフラムアクチュエータの寿命を短縮し且つ性能を低下させ、それらの応用を限定している。ダイヤフラムはバネのようであり、よりバネを圧縮すればまたは伸ばせば、バネはより強い力を生じる。ダイヤフラムをより移動させれば、ダイヤフラムはより強い力を生じて、移動するため、ダイヤフラムはバネに類似している。ダイヤフラムアクチュエータは、アクチュエータを移動させるために必要な作動力を構成した戻りバネも通常は含んでいる。ゴム製ダイヤフラムによって可能な伸びが限定されるので、ダイヤフラムアクチュエータの移動する限界が常に存在している。

したがって、角度の自由度の程度を増大およびシャフトの回転を伴った、ウェイストゲートを操作するための改良されたアクチュエータが必要であり、それは側面荷重およびねじり力を受け入れることが可能である。

一態様においては、圧力ピストンアクチュエータがここに開示されており、そのアクチュエータはウェイストゲートに接続して、その動作（開放、閉鎖、半開）を制御するためのものである。圧力ピストンアクチュエータは増大された角度の自由度を備え、それは最大でシャフトの回転の３６０°であり、側面荷重および／またはねじり力の下においても寿命を短縮することなく良好に作動する。圧力ピストンアクチュエータは、チャンバおよびチャンバに通じた通路を形成したハウジングと、チャンバ内に配置されたピストンと、ボール−ソケットジョイントによってピストンに接続されたロッドと、チャンバ内に配置され、ピストン、およびこれによりロッドを退避位置内に付勢したバネと、を含んでいる。ピストンは、退避位置と延長位置との間で移動可能であり、流体がチャンバ内に導入されて、バネの付勢に打ち勝つ強さだけ圧力をピストンに負荷した場合に、延長位置に移動される。ロッドは、ボール−ソケットジョイントとは反対側の端部に、ウェイストゲートに接続するためのコネクタを含んでいる。

一実施形態においては、圧力ピストンアクチュエータは位置センサも含み、ピストンの位置を検出している。位置センサは任意の適切なセンサとし得るが、一実施形態においては、ピストンとともに移動可能な位置磁石と、磁石の位置を検出するセンサチップと、を具備したホール効果センサである。それに加えて、電気コネクタがハウジングの一部として含まれ、且つ位置センサに電気的に接続されていてもよい。電気コネクタは、コンピュータ処理ユニット等の外部電気デバイスに電気的に接続するために構成されたコネクタである。

別の態様においては、圧力ピストンアクチュエータの１つを使用したターボチャージャ内のウェイストゲートを制御するためのシステムが開示されている。システムは、前述の１つのような圧力ピストンアクチュエータと、ボール−ソケットジョイントの反対側の、ロッドの端部のコネクタに接続されたバルブを備えたウェイストゲートを含んだターボチャージャと、を含んでいる。

圧力ピストンアクチュエータのダイヤフラムの一実施形態を示した前面の斜視図である。 ピストン退避位置における、図１の圧力ピストンアクチュエータを示した断面図である。 ピストン延長位置における、図１の圧力ピストンアクチュエータを示した断面図である。 搭載プレートを含んだ圧力ピストンアクチュエータの一実施形態を示した断面図である。 位置センサの部分のための代替的な位置を示した一実施形態の部分断面を示した図である。 退避位置における、圧力ピストンアクチュエータの別の実施形態を示した断面図である。 図６の圧力ピストンアクチュエータからのピストンを示した斜視図である。

以下の詳細な記載は、本発明の全体的な原理、および追加的に添付図に示された例を示している。図において、類似の参照符号は、同一の又は機能的に類似した要素を示している。

ここで使用された「流体」は、任意の液体、懸濁液、コロイド、気体、プラズマ、またはそれらの組み合わせを意味している。

内燃エンジンターボシステムは、一般的に以下の部品を含み、ターボチャージャのパラメータの操作を制御しており、それらの部品は、タービンセクションおよびコンプレッサセクションを備えた排気被駆動ターボチャージャ、ウェイストゲートとして一般的に参照されるタービンバイパスバルブ、および随意的にコンプレッサ再循環バルブである。排気被駆動ターボチャージャは、一般的にタービンホイールを収容した排気ハウジングを含み、このホイールは排気エネルギを利用して、共通シャフトを介して機械的仕事に変換し、コンプレッサホイールを回転させて、空気を取り込んでその空気を圧縮し、圧縮空気をより高い作動圧力で内燃エンジンの入り口に供給する。ウェイストゲートは、内燃エンジンの排気マニフォールドから流れて来る排気量、および排気被駆動ターボチャージャタービンホイールを駆動するために得られるエネルギを測定するために使用される制御バルブである。ウェイストゲートは、バルブをバイパスに開放することによって作動し、排気はタービンホイールから離れるように流れ、これによって排気被駆動ターボチャージャの速度、およびその結果となる内燃エンジン入口マニフォールドの作動圧を直接制御している。

図１〜図３は、内燃エンジンターボシステム、特にウェイストゲートの動作を作動させおよび／または制御することに使用されるための圧力ピストンアクチュエータ１００の一実施形態を示している。圧力ピストンアクチュエータ１００は、ピストン１１０を収容したハウジング１０２を含み、ピストンはボール−ソケットジョイント１２０によってピストンに接続されたロッド１１４を備えている（図２および図３）。ロッド１１４はハウジングを通じて（開口部１１５を通じて（図２））伸び、ボール−ソケットジョイント１２０とは反対側の端部１２４においてウェイストゲート（図示略）に接続可能である。したがって、圧力ピストンアクチュエータ１００は、ピストン１１０の動作によってウェイストゲートの開放および閉鎖を制御している。図２および図３に見られているように、ピストン１１０は、退避位置（図２）と延長位置（図３）との間、およびそれらの中間で移動可能である。ピストン１１０はダイヤフラムではない。ピストン１１０は、全体的に剛体ボディであり、ハウジング１０２内において、圧力の変化に反応して中心長手軸１２８（図２）に沿って平行移動する。バネ１２２はピストン１１０の下に配置され、ピストン１１０を全体的に退避位置内に付勢している。したがって、ピストン１１０およびロッド１１４を延長位置へと移動させるために、圧力ピストンアクチュエータ１００内への流体の導入は、バネ１２２によって負荷される付勢力よりも大きくなければならない。独創的な圧力ピストンアクチュエータ１００は、ピストンの複数の表面への同時の流体の負荷を通じて、ウェイストゲートのバルブの移動に関するより速い応答時間を提供することによって、ウェイストゲートの制御を改善している。また、アクチュエータ１００は、半開位置においてバルブを可変制御することが可能であり、その状態は所定の期間だけ維持および／または調節されることが可能である。可変制御は、圧力ピストンアクチュエータ１００内へのポート１０８を通じた流体の導入によってのみ達成され得るものではなく、そこから流体を排出することによっても達成され得る。さらに、ボール−ソケットジョイントを含んでいることは、ウェイストゲートの接続および動作において３６０°回転およびそれよりも広い範囲の角度変化を可能にしており、そのことは圧力ピストンアクチュエータ１００の寿命および性能を増長している。

ハウジング１０２は、図１に示されたように、複数部品の構成であり、チャンバ１０４（図２および図３）を形成した容器部１７０と、チャンバ１０４の一端を閉じたキャップ１７２と、を含んでいる。キャップ１７２は容器部１７０に密封的に接続可能であり、維持リング１７４によって所定の位置に保持され得る。キャップ１７２は第２カバー１７６も含み、キャップ１７２に含まれたまたは接続された任意の電子部品を保護し得る。電子部品が圧力ピストンアクチュエータ１００に含まれている場合、第２カバー１７６は開口部１７７を含み、電気コネクタ１４０へのアクセスを提供してもよい。

図２および図３の断面図を参照すると、ハウジング１０２内のチャンバ１０４は、チャンバ１０４およびポート１０８に通じた通路１０６を含み、このポートは入口および／または出口として作用して、通路１０６と流体連通している。ポート１０８は、図に見られているように、側面負荷ポートであり、すなわちポートはチャンバ１０４に、上部を通じて下向きにというよりもむしろ、図２および図３の向きに基づいて左または右から入っている。しかしながら、ポートの位置はそこに限られるものではなく、図５に示されたように、上部を通じてチャンバ１０４に入ってもよい。

図２および図３に戻って参照すると、ポート１０８はロッド１０４の中心長手軸１２８（図２）に全体的に直交している。通路１０６は（図２に示された）１つ以上の枝部１４２、１４４を含んでもよく、以下に詳細に記載されたように、それらの枝部はポート１０８を複数のサブチャンバと流体連通させており、ピストン１１０が延長位置（図３）にある場合に、サブチャンバが出現する。枝部１４２、１４４は、ポート１０８を複数のサブチャンバと同時に流体連通状態とし得る。図２および図３に見られたように、ポート１０８は、チャンバ１０４およびその内部に形成されたすべてのサブチャンバと流体連通した唯一のポートである。

図３に示された特定の実施形態においては、サブチャンバ１５２、１５４、および１５６は、容器部１７０、キャップ１７２、およびピストン１１０によって部分的に提供され且つ形成されており、特にピストン１１０およびキャップ１７２の雄部材および雌部材によって個々に形成されている。キャップ１７２は、中心雌部材１６０および中心雌部材１６０に関して同心の環状雌部材１６２を含んでいる。環状雌部材１６２は、キャップ１７２と容器部１７０との間にギャップを形成した、キャップ１７２の環状ショルダ１６３を結果的に形成してもよい。ピストン１１０は、中心雄部材１６４および中心雄部材１６４と同心且つ中心雄部材１６４から所定の距離だけ離間された環状雄部材１６６を含み、雄部材１６４、１６６は個々に中心雌部材１６０および環状雌部材１６２内に受容されている。そのように、中心雌部材１６０および中心雄部材１６４は第１サブチャンバ１５２を形成し、環状雌部材１６２および環状雄部材１６６は第２サブチャンバ１５４を形成し、これら２つのサブチャンバ１５２、１５４の間において、キャップ１７２およびピストン１１０の輪郭が第３サブチャンバ１５６を形成している。

図３に示されたように、圧力ピストンアクチュエータ１００は、密封部材１８２、１８４を含んでいる。第１密封部位材１８２は、キャップのショルダ１６３が容器部１７０に対して載置された位置に配置されている。第２密封部材１８４は、ピストン１１０の環状雄部材１６６の外側面１６８（容器部１７０の内側面に面した表面）の厚くなったリム１６７（図２に示されている）内に載置されている。密封部材１８２、１８４はＯリング、Ｖリング、Ｘリング、または密封材料から形成された他の環状シールであってもよく、アクチュエータ１００の別の部材に対して密封的に係合するためのものである。サブチャンバ１５２、１５４、および１５６の間にはシールが存在していないことが重要である。したがって、流体は、ここではサブチャンバとして特定された、チャンバ１０４のこれらの部分内およびその間に流入することが可能である。

前述の通り、圧力ピストンアクチュエータ１００は、ロッド１１４をピストン１１０に接続したボール−ソケットジョイント１２０を含んでいる。図２および図３に示されたように、ロッド１１４はボールヘッド１１６を備えた第１端部１２３と、ウェイストゲートに接続可能なコネクタ１１８を備えた第２端部と、を含み、ピストン１１０はピストン１１０に固定的または取り外し可能に接続されたボールソケット１１２を含んでいる。ボール−ソケットジョイント１２０は、ロッド１１４のボールヘッド１１６がボールソケット１１２内に載置された場合に形成される。一実施形態においては、ボールソケット１１２はピストン１１０にネジ接続されて、ロッド１１４の第２端部１２４の位置は変化することが可能である。ネジ接続は圧力ピストンアクチュエータ１００を所与のターボシステムに、特にウェイストゲートに接続する場合に有利であり、それはロッド１１４が回転されてネジ接続されたボールソケット１１２を調節し、コネクタの位置を変化させて、コネクタをコネクタ１１８に接続するためのウェイストゲートと整列させることが可能であるためである。

圧力ピストンアクチュエータ１００は、中心雌部材１６０内に配置されたガイドブッシュ１２６をさらに含んでいる。ガイドブッシュ１２６は中心雌部材１６０内の棚部に載置されて、ガイドブッシュが中心雌部材１６０の内側面の一部を形成してもよい。ガイドブッシュ１２６は有利であり、それはガイドブッシュが中心雄部材１６４の中心雌部材１６０との整列を維持し、圧力ピストンアクチュエータ１００内に流れ込む流体が、ピストン１１０の性能に全く影響することなく側面荷重を負荷されることが可能であるからである。

圧力ピストンアクチュエータ１００は位置センサ１３０を含み、ピストン１１０の位置を測定してもよく、そのセンサはウェイストゲートの位置、すなわち閉じた、完全に開いた、または閉じた位置と完全に開いた位置との間の任意の位置に相関性を持つことが可能である。位置センサ１３０は位置測定可能な任意のデバイスであってよい。位置センサ１３０は、容量性トランスデューサ、渦電流センサ、回折格子センサ、ホール効果センサ、誘導非接触位置センサ、レーザードップラ振動計（光学）、線形可変差動変圧器（ＬＶＤＴ）、多軸変位トランスデューサ、フォトダイオードアレイ、ピエゾ効果トランスデューサ（圧電性）、ポテンショメータ、近接センサ（光学）、地震変位ピックアップ、ストリングポテンショメータ（ストリングポット、ストリングエンコーダ、ケーブル位置変換器としても既知である）、またはそれらの組み合わせであってもよい。

図２および図３の実施形態においては、位置センサ１３０は、ピストン１１０の動作に基づいた相対位置センサ（例えば変位センサ）である。相対位置センサは、チップを具備したホール効果センサ／磁石１３４の変位を検出するホール効果位置センサ１３２であってよく、磁石はピストンとともに平行移動するためにピストン１１０内に載置されている。一実施形態においては、磁石１３４は中心雄部材１６４の凹部内に載置されている。それとは異なり、磁石１３４はピストン１１０上またはその内部に搭載されてもよい。チップ１３２は電気コネクタ１４０と電気的に接続されてもよい。電気コネクタ１４０はプラグまたはケーブルを受容可能なリセプタクル（図示略）とされて、電気コネクタ１４０を外部デバイスに接続してもよい。図２および図３に示されたように、位置センサ１３２は構造内において、すなわち図示されたページに対する圧力ピストンアクチュエータ１００の配向に対して全体的に水平に且つ磁石１３４の上に配置されてもよい。図５に示されたように、位置センサ１３２は、磁石１３４がピストン１１０の少なくとも１つの移動方向において位置センサ１３２によって通過され得る位置において、構造内に全体的に垂直に配置されてもよい。

圧力ピストンアクチュエータ１００のポート１０８は流体源（図示略）に接続されて、チャンバ１０４内に圧力変化を生じさせることが可能である。流体源はコントローラを含み、流体源からポート１０８内へのまたはポート１０８外への流体の流れを制御してもよい。流体源のコントローラは、コンピュータ処理ユニット（図示略）に電気的に接続されて、そのユニットは電気コネクタ１４０、およびしたがって位置センサ１３０のチップ１３２にも電気的に接続されてよい。したがって、コンピュータ処理ユニットは、ピストン１１０の位置およびしたがってウェイストゲートの位置に対応したチップ１３２からの信号を受け取り、流体源をオンもしくはオフする、または流体源を逆転させてチャンバ１０４から流体を除去し、ウェイストゲートの位置を変化させることを決定することが可能である。圧力ピストンアクチュエータ１００を伴って、ウェイストゲートは複数の半開位置を含んだ所望の変位へと選択的に開放され、ターボシステム内の作動圧力は制御されて、所望の効果を生じることが可能である。

ここで図４を参照すると、圧力ピストンアクチュエータ１００は、ウェイストゲートに接続するためのターボシステムにアクチュエータを搭載するための搭載部材１９０を含み得る。搭載部材は必要に応じて形状および形態を変化させてもよく、圧力ピストンアクチュエータ１００を所与のターボシステムに接続する。搭載部材は、ハウジング１０２の容器部１７０に取り外し可能に接続され、または固定的に接続され得る。図４に示された実施形態においては、搭載部材１９０は、締結具１９２によって容器部１７０の底部に取外し可能に接続されている。締結具はネジ、ボルト、リベット、または他の既知の締結具とし得る。

ここで図６および図７を参照すると、参照符号２００によって全体的に示された圧力ピストンアクチュエータが提供されており、簡素化されたピストン構造、すなわちピストン１１０´を備えている。ピストン１１０´は材料および製造コストを削減しているが、圧力ピストンアクチュエータ２００は全体的に（図１〜図４において見られたような同一の参照符号を使用することによって例示されたような）いくつかの同一の部品を含み、圧力ピストンアクチュエータ１００と全体的に同一の動作である。前述の記載は、圧力ピストンアクチュエータ２００に完全に当てはまる。

圧力ピストンアクチュエータ２００は、チャンバ１０４（図６）を形成した容器部１７０を含んだハウジング１０２と、チャンバ１０４の一端を閉じたキャップ１７２と、を備えている。キャップ１７２は容器部１７０に密封的に接続可能であり、維持リング１７４によって所定の位置に保持され得る。図６の実施形態と図１〜図４の実施形態との間の１つの差異は、キャップ１７２が、ページに関連した図の向きに基づいて、容器部１７０の下端部を閉じるように向けられていることであり、それとは逆に、図１〜図４に示された容器部では上端部を閉じている。

これまでに示されたような別の差異は、簡素化されたピストン１１０´である。ピストン１１０´は全体的に中空の円筒部材２１０であり、ボール−ソケットジョイントに接続するためのボア２１４を形成した閉鎖された第１端部２１２と、第１端部２１２の反対側の開放された第２端部２１６と、を備えている。中空円筒部材２１０の外側面は、１つ以上の丸溝襞２１８を形成し、流体のための流体流れチャネルを提供して、流体がハウジング１０２内の丸溝襞の多様な位置間で移動するときに、ピストン１１０´の周囲および上を移動させてもよい。それに加えて、簡素化されたピストン１１０´は、図１〜図４に示されたようにその内部に搭載された磁石１３４を備えるよりもむしろ、磁石ホルダ２２０によってそこに接続された磁石１３４を備えており、磁石ホルダ２２０はボール−ソケットジョイント１２０の部材をピストン１１０´に接続する目的にも寄与している。磁石ホルダ２２０は、コネクタ２２２の一部分および図６のネジソケットを含み、ボール−ソケットジョイントは、コネクタ２２４の第２部分および図６のネジソケット内にねじ結合されるためのネジ部材を含んでいるが、それに限定されるものではない。コネクタは代替的にスナップ結合接続、リベット接続、または他のタイプの公知の接続を形成してもよい。

本発明が詳細に、およびその好適な実施形態を参照することによって記載された。改良および変形が、添付の請求項において定義された本発明の範囲から逸脱することなく可能であることは、明らかである。

１００，２００ ・・・圧力ピストンアクチュエータ
１０２ ・・・ハウジング
１０４ ・・・チャンバ
１０６ ・・・通路
１０８ ・・・ポート
１１０，１１０´ ・・・ピストン
１１４ ・・・ロッド
１１５ ・・・開口部
１１８ ・・・コネクタ
１２０ ・・・ボール−ソケットジョイント
１２２ ・・・バネ
１２６ ・・・ガイドブッシュ
１２８ ・・・中心長手軸
１３０ ・・・位置センサ
１３２ ・・・チップ
１３４ ・・・磁石
１４０ ・・・電気コネクタ
１５２，１５４，１５６ ・・・サブチャンバ
１６０ ・・・中心雌部材
１６２ ・・・環状雌部材
１６４ ・・・中心雄部材
１６６ ・・・環状雄部材
１７０ ・・・容器部
１７２ ・・・キャップ
１７４ ・・・維持リング
１７６ ・・・第２カバー
１７７ ・・・開口部
１８２，１８４ ・・・密封部材
１９０ ・・・搭載部材
２２０ ・・・磁石ホルダ

Claims (20)

1. チャンバおよび該チャンバに通じた通路を形成したハウジングと；
   前記チャンバ内に配置されたピストンであって、該ピストンは少なくとも退避位置と延長位置との間で移動可能なピストンと；
   ボール−ソケットジョイントによって前記ピストンに接続されたロッドと；
   前記チャンバ内に配置され、前記ピストン、およびしたがって前記ロッドを退避位置内に付勢したバネと；を具備し、
   前記チャンバ内に導入された流体は、前記バネの付勢に打ち勝つ強さの圧力を前記ピストンに負荷し、前記ピストン、およびしたがって前記ロッドを延長位置に移動させることを特徴とする圧力ピストンアクチュエータ。
2. 前記バネは前記ピストンの下に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力ピストンアクチュエータ。
3. 前記チャンバおよび正圧または負圧の外因と流体連通するための前記通路に連結されたポートをさらに具備していることを特徴とする請求項１に記載の圧力ピストンアクチュエータ。
4. 前記ロッドの前記ボール−ソケットジョイントとは反対側の端部において、コネクタをさらに具備していることを特徴とする請求項１に記載の圧力ピストンアクチュエータ。
5. 位置センサをさらに具備し、前記ピストンの位置を検出していることを特徴とする請求項１に記載の圧力ピストンアクチュエータ。
6. 前記位置センサは、前記ピストンとともに移動可能な位置磁石と、前記磁石の位置を検出するセンサチップと、を具備したホール効果センサであることを特徴とする請求項５に記載の圧力ピストンアクチュエータ。
7. ハウジングの一部として含まれ、且つ前記位置センサに電気的に接続された電気コネクタをさらに具備し、該電気コネクタは外部電気デバイスに電気的に接続可能であることを特徴とする請求項５に記載の圧力ピストンアクチュエータ。
8. 前記ピストンは前記チャンバを複数のサブチャンバに分割し、各前記サブチャンバは少なくとも部分的に前記ピストンの上面の部分によって画定されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力ピストンアクチュエータ。
9. 前記通路は、前記各サブチャンバとの同時の流体連通のために、ポートを前記複数のサブチャンバの各々と接続した１つ以上の枝部を具備していることを特徴とする請求項８に記載の圧力ピストンアクチュエータ。
10. 前記ハウジングは、少なくとも前記ピストンの一部を形成した中心雄部材をその内部に受容する少なくとも雌部材を形成していることを特徴とする請求項８に記載の圧力ピストンアクチュエータ。
11. 前記雌部材の内面の少なくとも一部を形成したガイドブッシュをさらに具備していることを特徴とする請求項１０に記載の圧力ピストンアクチュエータ。
12. 前記ハウジングの雌部材は、その内面の一部としてガイドブッシュを含んだ中心雌部材であり、前記ハウジングは前記中心雌部材と同心の環状雌部材を含み、
    前記ピストンの雄部材は中心雄部材であり、前記雄部材は、前記中心雄部材と同心の且つ前記中心雄部材から所定の距離だけ離間された環状雄部材を含み、
    前記ピストンの前記中心雄部材および前記環状雄部材は、個々に前記中心雌部材および前記環状雌部材内に受容されることを特徴とする請求項１１に記載の圧力ピストンアクチュエータ。
13. 完全に退避された位置において、前記ピストンの前記中心雄部材および前記環状雄部材は、個々に前記ハウジングの前記中心雌部材および前記環状雌部材内に完全に受容されることを特徴とする請求項１２に記載の圧力ピストンアクチュエータ。
14. 部分的なまたは完全な延長位置のいずれかにおいて、前記ピストンの前記中心雄部材および前記環状雄部材の前記ハウジングの前記中心雌部材および前記環状雌部材内への個々の結合は、３つのサブチャンバを形成していることを特徴とする請求項１２に記載の圧力ピストンアクチュエータ。
15. 前記通路は分岐して、前記３つのサブチャンバの各々の同時の流体連通のために、ポートを各前記３つのサブチャンバと接続していることを特徴とする請求項１４に記載の圧力ピストンアクチュエータ。
16. ターボチャージャ圧縮においてウェイストゲートを制御するためのシステムであって、該システムは、
    ピストンアクチュエータであって、
    チャンバおよび該チャンバに通じた通路を形成したハウジングと；
    前記チャンバ内に配置されたピストンであって、該ピストンは少なくとも退避位置と延長位置との間で移動可能なピストンと；
    ボール−ソケットジョイントによって前記ピストンに接続されたロッドと；
    前記チャンバ内に配置され、前記ピストン、およびしたがって前記ロッドを退避位置内に付勢したバネと；
    前記ボール−ソケットジョイントの反対側の、前記ロッドの端部のコネクタと；を具備し、
    前記チャンバ内に導入された流体が、前記バネの付勢に打ち勝つ強さの圧力を前記ピストンに負荷し、前記ピストン、およびしたがって前記ロッドを延長位置に移動させる、ピストンアクチュエータと、
    ターボチャージャであって、
    前記ボール−ソケットジョイントの反対側の、前記ロッドの端部の前記コネクタに接続されたバルブを備えたウェイストゲートを具備したターボチャージャと、を具備していることを特徴とするシステム。
17. 位置センサをさらに具備し、前記ピストンの位置を検出していることを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
18. 前記位置センサは、前記ピストンとともに移動可能な位置磁石と、前記磁石の位置を検出するセンサチップと、を具備したホール効果センサであることを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
19. ハウジングの一部として含まれ、且つ前記位置センサに電気的に接続された電気コネクタをさらに具備し、該電気コネクタは外部電気デバイスに電気的に接続可能であることを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
20. 前記外部電気デバイスは前記位置センサからの信号を処理し、前記ハウジング内の前記通路に連結された流体源をオン、オフ、または逆転して、前記ウェイストゲートのバルブの位置を複数の半開位置を含んだ所望の位置に選択的に変化させることを決定していることを特徴とする請求項１７に記載のシステム。

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