JP2016191427A - ダイヤフラム式アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】作動ロッドの振動を抑制することが可能なダイヤフラム式アクチュエータを提供する。【解決手段】作動ロッド５１を軸線方向に駆動するダイヤフラム式アクチュエータ５０において、作動ロッド５１に連結され作動ロッド５１に駆動力を伝達するダイヤフラム５３と、ダイヤフラム５３の軸線方向における一端側に隣接する低圧室５４と、ダイヤフラム５３の軸線方向における他端側に隣接する高圧室５５と、低圧室５４に設けられ、ダイヤフラム５３を高圧室５５側に付勢する復帰スプリング５６と、ダイヤフラム５３の高圧室５５側の面に設けられたリテーナ６２と、を備える構成とする。高圧室５５の内部に弾性部材６６を配置し、この弾性部材６６を、軸線方向において、リテーナ６２と当該リテーナ６２に対向する壁面６５ｂとの間に配置する。【選択図】図４

Description

本発明は、ダイヤフラム式アクチュエータに関する。

従来、エンジンのターボチャージャにおけるウェイストゲートバルブの弁体を開閉するアクチュエータとして、例えばダイヤフラム式アクチュエータが採用されている（例えば、特許文献１参照）。ダイヤフラム式アクチュエータは、弁体に接続された作動ロッドと、この作動ロッドを駆動するダイヤフラムと、作動ロッドの軸線方向においてダイヤフラムを挟んで隣接する低圧室及び高圧室と、低圧室内に配置されダイヤフラムを付勢する復帰スプリングとを備えている。

特開平７−２６９５１２号公報

例えば、ターボチャージャの作動時において、ウェイストゲートバルブが開状態のときに、ターボチャージャのハウジング内の圧力変動等によって、ウェイストゲートバルブの弁体が振動することがある。弁体が振動すると、この弁体に接続された作動ロッドも振動する。

本発明は、作動ロッドの振動を抑制することが可能なダイヤフラム式アクチュエータを提供することを目的とする。

本発明は、作動ロッドを当該作動ロッドの軸線方向に駆動するダイヤフラム式アクチュエータであって、作動ロッドに連結され作動ロッドに駆動力を伝達するダイヤフラムと、ダイヤフラムの軸線方向における一端側に隣接する低圧室と、ダイヤフラムの軸線方向における他端側に隣接する高圧室と、低圧室に設けられ、ダイヤフラムを高圧室側に付勢する復帰スプリングと、ダイヤフラムの高圧室側の面に設けられたリテーナと、高圧室の内部で、軸線方向においてリテーナと当該リテーナに対向する壁面との間に配置された弾性部材と、を備える。

このダイヤフラム式アクチュエータでは、低圧室の内部圧力が低圧の状態から上昇すると、復帰スプリングがダイヤフラムを付勢して高圧室側に移動し、作動ロッドが他端側に駆動される。このダイヤフラム式アクチュエータでは、ダイヤフラムの高圧室側の面に設けられたリテーナと、高圧室の内部でリテーナと対向する壁面との間には、弾性部材が配置されている。これにより、ダイヤフラムが高圧室側に移動した際に、弾性部材がリテーナとリテーナに対向する壁面とに挟まれることになる。そのため、弾性部材によって、リテーナ及びダイヤフラムの振動が抑制される。その結果、ダイヤフラムに連結された作動ロッドの振動が抑制される。

また、リテーナには、軸線方向において高圧室の内部に突出するリムが形成され、弾性部材は、軸線方向においてリムと対向して配置されている構成でもよい。この構成によれば、リテーナにリムが設けられているので、リテーナの剛性が向上される。また、弾性部材がリテーナのリムに対向して配置されているので、ダイヤフラムが高圧室側に移動した際に、リムと弾性部材とが接触することになり、軸線方向においてリムと当該リムに対向する壁面との接触が防止されると共に、弾性部材によってリテーナ、ダイヤフラム及び作動ロッドの振動を抑制することができる。

また、弾性部材は、高圧室のリテーナに対向する壁体の内面である壁面に取り付けられている構成でもよい。これにより、弾性部材を高圧室の壁体によって安定して支持することができる。また、弾性部材が高圧室の壁体のリテーナ側の面に取り付けられているので、ダイヤフラムが高圧室側に移動した際に、リテーナと弾性部材とが接触することになり、軸線方向においてリテーナと高圧室の壁体との接触が防止されると共に、弾性部材によってリテーナ、ダイヤフラム及び作動ロッドの振動を抑制することができる。また、高圧室の壁体に弾性部材を取付けることで、ダイヤフラム式アクチュエータの固有振動数を変えて、ダイヤフラム式アクチュエータ自体の振動を抑え、作動ロッドの振動を抑制することができる。

また、作動ロッドは、ダイヤフラムから高圧室側に延在し、軸線方向において、高圧室のリテーナに対向する壁体を貫通し、壁体には、作動ロッドを保持する軸受け部が支持され、軸受け部は、壁体から高圧室の内部に張り出し、弾性部材は、軸受け部のリテーナ側の面である壁面に取り付けられている構成でもよい。これにより、作動ロッドを支持する軸受け部を、高圧室の内部に配置することで、軸受け部が高圧室の外部に張り出さないようにすることができる。これにより、ダイヤフラム式アクチュエータの省スペース化を図ることができる。また、弾性部材が高圧室の内部に張り出す軸受け部のリテーナ側の面に取り付けられているので、ダイヤフラムが高圧室側に移動した際に、リテーナと弾性部材とが接触することになり、軸線方向においてリテーナと高圧室の壁体との接触が防止されると共に、弾性部材によってリテーナ、ダイヤフラム及び作動ロッドの振動を抑制することができる。また、高圧室の壁体から張り出す軸受け部に弾性部材と取り付けることで、ダイヤフラム式アクチュエータの固有振動数を変えて、ダイヤフラム式アクチュエータ自体の振動を抑え、作動ロッドの振動を抑制することができる。

弾性部材は、ゴム部材から形成され、軸線方向においてリテーナに対向して配置された板状部を備え、当該板状部の板厚方向が軸線方向に沿うように配置されている構成でもよい。この構成よれば、弾性部材の設置スペースを抑えることができ、ダイヤフラムの移動範囲の減少を抑えつつ、リテーナ、ダイヤフラム及び作動ロッドの振動を抑制することができる。

また、弾性部材は、板状部から他端側に延びる延出部を備える構成でもよい。この構成によれば、延出部が高圧室の壁体に当接することで、軸線方向において板状部が高圧室の壁体と離間して配置される。そして、ダイヤフラムが高圧室側に移動した際に、リテーナとゴム部材から成る板状部とが接触することになり、リテーナ、ダイヤフラム及び作動ロッドの振動を抑制することができる。

本発明によれば、弾性部材によって、リテーナ及びダイヤフラムの振動を抑制することができるので、ダイヤフラムに連結された作動ロッドの振動を抑制することができる。

本発明の実施形態に係るダイヤフラム式アクチュエータを備えた車両用過給機を示す断面図である。 図１に示す車両用過給機の側面図であり、車両用過給機の側面に取り付けられたダイヤフラム式アクチュエータを示す図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態に係るダイヤフラム式アクチュエータの断面図である。 本発明の第２実施形態に係るダイヤフラム式アクチュエータの断面図である。 本発明の第３実施形態に係るダイヤフラム式アクチュエータの断面図である。 本発明の第４実施形態に係るダイヤフラム式アクチュエータの断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

（過給機）
図１〜図３に示される過給機１は、車両用の過給機であり、図示しないエンジンから排出された排気ガスを利用して、エンジンに供給される空気を圧縮するものである。この過給機１は、図３に示すウェイストゲートバルブ２０を開閉するダイヤフラム式アクチュエータ５０を備えている。この過給機１は、タービン２とコンプレッサ（遠心圧縮機）３とを備える。タービン２は、タービンハウジング４と、タービンハウジング４に収納されたタービン翼車６と、を備えている。コンプレッサ３は、コンプレッサハウジング５と、コンプレッサハウジング５に収納されたコンプレッサ翼車７と、を備えている。

タービン翼車６は回転軸１４の一端に設けられており、コンプレッサ翼車７は回転軸１４の他端に設けられている。タービンハウジング４とコンプレッサハウジング５との間には、軸受ハウジング１３が設けられている。回転軸（ロータ軸）１４は、軸受１５を介して軸受ハウジング１３に回転可能に支持されている。過給機１は、タービンロータ軸１６を備え、このタービンロータ軸１６は、回転軸１４と、この回転軸１４の一端に設けられたタービン翼車６とを備えている。タービンロータ軸１６及びコンプレッサ翼車７は一体の回転体として回転する。

タービンハウジング４には、排気ガス流入口８及び排気ガス流出口１０が設けられている。エンジンから排出された排気ガスは、排気ガス流入口８を通じてタービンハウジング４内に流入し、タービン翼車６を回転させ、その後、排気ガス流出口１０を通じてタービンハウジング４外に流出する。

コンプレッサハウジング５には、吸入口９及び吐出口１１が設けられている。上記のようにタービン翼車６が回転すると、タービンロータ軸１６及びコンプレッサ翼車７が回転する。回転するコンプレッサ翼車７は、吸入口９を通じて外部の空気を吸入し、圧縮して吐出口１１から吐出する。吐出口１１から吐出された圧縮空気は、エンジンに供給される。

図１及び図３に示されるように、タービンハウジング４の内部には、排気ガス流入口８から導入した排気ガスの一部を、タービン翼車６をバイパスさせて排気ガス流出口１０側へ導出するためのバイパス通路（図３参照）１７が形成されている。バイパス通路１７は、タービン翼車６側へ供給される排気ガスの流量を可変とするためのガス流量可変通路である。

（ウェイストゲートバルブ）
タービンハウジング４の内部には、流量可変バルブ機構の１つとしてウェイストゲートバルブ２０が設けられている。ウェイストゲートバルブ２０は、バイパス通路１７の開口部を開閉するバルブである。ウェイストゲートバルブ２０は、タービンハウジング４の外壁に対して回転可能に支持されたステム２１と、ステム２１からステム２１の径方向に張り出す揺動片２２と、揺動片２２に支持された弁体２３と、を備えている。

タービンハウジング４の外壁には、外壁の板厚方向に貫通する支持穴２４が形成されている。この支持穴２４内には、円筒状のブッシュ２５が挿通されている。このブッシュ２５は、タービンハウジング４の外壁に対して固定されている。

ステム２１は、ブッシュ２５に挿通されて、タービンハウジング４の外壁に対して、回転可能に支持されている。揺動片２２はステム２１に対して固定されている。ステム２１は、ステム２１の軸線回りに回転し、揺動片２２を揺動させる。揺動片２２の先端部には、弁体２３を取付けるための取付穴が設けられている。

弁体２３は、バイパス通路１７の開口部の周縁部に当接離隔可能なものであり、例えば円盤状を成している。弁体２３には、バイパス通路１７の開口部とは反対側に突出するバルブ軸２６が設けられている。バルブ軸２６は、揺動片２２の先端部の取付穴に挿通されている。バルブ軸２６の弁体２３とは反対側の端部には止め金２７が固定されており、この止め金２７によって、取付穴に挿通されたバルブ軸２６が保持されている。弁体２３は、揺動片２２に対して微動（傾動を含む）可能に支持されている。これにより、弁体２３が揺動片２２に対して微動するので、弁体２３がバイパス通路１７の開口部の周縁部に対して密着する。そして、弁体２３がバイパス通路１７の開口部の周縁部に当接してウェイストゲートバルブ２０が閉状態となり、弁体２３がバイパス通路１７の開口部の周縁部から離れてウェイストゲートバルブ２０が開状態となる。

また、ステム２１のタービンハウジング４の外部に配置された端部には、ステム２１の径方向に突出する板状のリンク部材２８が固定されている。リンク部材２８の先端部には、連結ピン２９が挿通される取付穴が形成され、この取付穴に連結ピン２９が挿通されている。また、この連結ピン２９は、後述するダイヤフラム式アクチュエータ５０の作動ロッド５１の先端部である他端部５１ｂに形成された取付穴に挿通されている。連結ピン２９の一方の端部はカシメによって作動ロッド５１に固定されている。連結ピン２９の他方の端部には、クリップ３０が装着されて、連結ピン２９の取付穴からの脱落が防止されている。ステム２１は、リンク部材２８及び連結ピン２９を介して、ダイヤフラム式アクチュエータ５０の作動ロッド５１に連結されている。

（ダイヤフラム式アクチュエータ）
次に、ダイヤフラム式アクチュエータ５０について説明する。ダイヤフラム式アクチュエータ５０は、図２及び図３に示されるように、コンプレッサハウジング５から側方に突出するブラケット１８に固定されている。

ダイヤフラム式アクチュエータ５０は、図４に示されるように、作動ロッド５１と、この作動ロッド５１を軸線方向に駆動するアクチュエータ本体５２とを備えている。アクチュエータ本体５２は、作動ロッド５１に連結され作動ロッド５１に駆動力を伝達するダイヤフラム５３と、ダイヤフラム５３の一方側に隣接する低圧室５４と、ダイヤフラム５３の他方側に隣接する高圧室５５と、低圧室５４の内部に設けられ、ダイヤフラム５３を高圧室５５側に付勢する復帰スプリング５６とを備えている。作動ロッド５１は、アクチュエータ本体５２によって駆動される棒状の部材である。

アクチュエータ本体５２は、内部に低圧室５４を形成する低圧側カップ部５８と、内部に高圧室５５を形成する高圧側カップ部５９とを備える。低圧側カップ部５８及び高圧側カップ部５９は、鉄などの金属から形成されている。低圧側カップ部５８は、円筒部５８ａと、この円筒部５８ａの一端側（図示右側）を閉じる背面壁５８ｂとを備えている。円筒部５８ａの他端側には、開口部の周縁部から円筒部５８ａの径方向に張り出すフランジ部５８ｃが設けられている。また、円筒部５８ａには、ノズル５８ｄが設けられている。このノズル５８ｄには、低圧室５４の内部の圧力を減圧することができる負圧ポンプ（不図示）が接続されている。

高圧側カップ部５９は、円筒部５９ａと、この円筒部５９ａの他端側（図示左側）を閉じる正面壁（壁体）５９ｂとを備えている。円筒部５９ａの一端側には、開口部の周縁部から円筒部５９ａの径方向に張り出すフランジ部５９ｃが設けられている。高圧側カップ部５９の円筒部５９ａの内径は、低圧側カップ部５８の円筒部５８ａの内径に対応している。なお、円筒部５８ａ，５９ａ同士の内径は、同一であってもよく、同一でなくてもよい。また、正面壁５９ｂの中央部には、作動ロッド５１を挿通させる開口部が形成されている。

低圧側カップ部５８及び高圧側カップ部５９は、作動ロッド５１の軸線方向において、ダイヤフラム５３を挟んで、互いの開口部が対向するように配置されて接合されている。ダイヤフラム５３は、例えば円形を成し、ダイヤフラム５３の周縁部は、低圧側カップ部５８及び高圧側カップ部５９のフランジ部５８ｃ，５９ｃによって挟持されている。低圧側カップ部５８及び高圧側カップ部５９のフランジ部５８ｃ，５９ｃ同士は、例えばカシメによって接合されている。低圧側カップ部５８と高圧側カップ部５９とは、例えば、溶接によって接合されていてもよく、ねじを用いて接合されていてもよく、その他の方法によって接合されていてもよい。

ダイヤフラム５３は、円筒部５８ａ，５９ａの内径よりも大きな外径を有している。低圧側カップ部５８及び高圧側カップ部５９の内部において、ダイヤフラム５３の中央部が作動ロッド５１の軸線方向に移動可能となっている。

ダイヤフラム５３の一方（図示右側）の面には、低圧側リテーナ６１が設けられ、ダイヤフラム５３の他方（図示左側）の面には、高圧側リテーナ６２が設けられている。低圧側リテーナ６１及び高圧側リテーナ６２は、例えば鉄などの金属から形成されている。低圧側リテーナ６１は、ダイヤフラム５３の一方の面に当接する円盤状のリテーナ本体６１ａと、リテーナ本体６１ａの外周側の周縁部から作動ロッド５１の軸線方向に突出する突出部６１ｂと、を備えている。高圧側リテーナ６２は、ダイヤフラム５３の他方の面に当接する円盤状のリテーナ本体６２ａと、リテーナ本体６２ａの外周側の周縁部から作動ロッド５１の軸線方向に突出する突出部（リム）６２ｂと、を備えている。高圧側リテーナ６２のリテーナ本体６２ａの外径は、低圧側リテーナ６１のリテーナ本体６１ａの外径より小さくなっている。また、リテーナ本体６１ａ，６２ａの中央部には、開口部が形成されている。

作動ロッド５１の一端部５１ａは、ダイヤフラム５３に連結されている。具体的には、作動ロッド５１の一端部５１ａは、高圧側リテーナ６２の開口部、ダイヤフラム５３の開口部、及び低圧側リテーナ６１の開口部に挿通されて、例えば、カシメによって、高圧側リテーナ６２及び低圧側リテーナ６１に対して固定されている。高圧側リテーナ６２及び低圧側リテーナ６１は、作動ロッド５１の軸線方向において両側から、ダイヤフラム５３の中央部を挟んで支持している。なお、作動ロッド５１と、ダイヤフラム５３との連結方法は、カシメによって連結する方法に限定されない。例えば、作動ロッド５１の一端部にネジ部を形成し、このネジ部にナットを締め付けることで、作動ロッド５１を、高圧側リテーナ６２及び低圧側リテーナ６１を介して、ダイヤフラム５３に連結してもよい。

また、復帰スプリング５６は、例えば圧縮コイルバネであり、復帰スプリング５６の一端部は、低圧側カップ部５８の背面壁５８ｂに当接し、復帰スプリング５６の他端部は、低圧側リテーナ６１のリテーナ本体６１ａに当接している。復帰スプリング５６は、作動ロッド５１の軸線方向に伸長、圧縮可能であり、低圧側リテーナ６１を高圧室５５側に付勢することで、ダイヤフラム５３を高圧室５５側に付勢する。

作動ロッド５１は、ダイヤフラム５３から高圧室５５側に延在し、高圧側カップ部５９の正面壁５９ｂを貫通して、高圧室５５の外部に延出している。正面壁５９ｂの開口部に対応する位置には、作動ロッド５１を保持する軸受け部６３が設けられている。

軸受け部６３は、円筒状のブッシュ６４と、ブッシュ６４を収容するブッシュ収容部６５とを備えている。ブッシュ収容部６５は、円筒部６５ａと、背面壁（壁体）６５ｂと、フランジ部６５ｃと、を備える。円筒部６５ａは、ブッシュ６４の外周面を覆うように配置されている。背面壁６５ｂは、円筒部６５ａの一端側で、径方向の内側に張り出すように形成されている。背面壁６５ｂの中央部には、作動ロッド５１を挿通させる開口部が形成されている。背面壁６５ｂは、ブッシュ６４の一端側の端面を覆うように配置されている。

フランジ部６５ｃは、円筒部６５ａの他端側で、径方向の外側に張り出すように形成されている。フランジ部６５ｃは、高圧側カップ部５９の正面壁５９ｂの内壁面（室内側の面）に対して固定されている。フランジ部６５ｃは、例えば溶接によって高圧側カップ部５９に接合されている。ブッシュ６４は、作動ロッド５１の軸線方向において、高圧側カップ部５９の正面壁５９ｂと、ブッシュ収容部６５の背面壁６５ｂとの間に配置されている。

また、ブッシュ収容部６５は、正面壁５９ｂから内側に張り出すように配置されている。換言すると、ブッシュ収容部６５の背面壁６５ｂは、高圧側カップ部５９の正面壁５９ｂよりもダイヤフラム５３に近い位置に配置されている。ブッシュ収容部６５の背面壁６５ｂは、作動ロッド５１の軸線方向において高圧側リテーナ６２に対向している。

ここで、ダイヤフラム式アクチュエータ５０は、高圧室５５の内部で、作動ロッド５１の軸線方向において、高圧側リテーナ６２と、ブッシュ収容部６５の背面壁６５ｂとの間に、防振シート（弾性部材）６６を備えている。

防振シート６６は、例えばリング状に形成されたゴム板（板状部）である。防振シート６６の中央開口部は、作動ロッド５１を挿通させる開口である。防振シート６６の外径は、ブッシュ収容部６５の背面壁６５ｂの外径に対応している。また、防振シート６６は、防振シート６６の板厚方向が、作動ロッド５１の軸線方向に沿うように配置されている。防振シート６６の一方の面は、高圧側リテーナ６２のリテーナ本体６２ａと対面するように配置され、防振シート６６の他方の面は、ブッシュ収容部６５の背面壁６５ｂの内壁面（リテーナに対向する壁面）と対面している。防振シート６６は、例えば接着により、ブッシュ収容部６５の背面壁６５ｂの内壁面に取り付けられている。

また、防振シート６６の材質は、例えば、シリコンゴム、クロロプレンゴム等の耐熱性のゴムである。なお、高圧室５５の内部の温度は、過給機１の使用状態において、例えば、１００℃程度である。

次に、過給機１の作用、効果について説明する。

排気ガス流入口８から流入した排気ガスはタービンスクロール流路４ａを通過して、タービン翼車６の入口側に供給される。タービン翼車６は供給された排気ガスの圧力を利用して、回転力を発生させ、回転軸１４及びコンプレッサ翼車７をタービン翼車６と一体的に回転させる。これにより、コンプレッサ３の吸入口９から吸入した空気を、コンプレッサ翼車７を用いて圧縮する。コンプレッサ翼車７によって圧縮された空気は、ディフューザー流路５ａ及びコンプレッサスクロール流路５ｂを通過して吐出口１１から排出される。吐出口１１から排出された空気は、エンジンに供給される。

例えば、過給機１の運転中に、過給圧（吐出口１１から排出される空気の圧力）が設定圧未満である場合には、負圧ポンプによって、ダイヤフラム式アクチュエータ５０の低圧室５４に負圧が印加されている。このとき、高圧室５５の内部圧力は、低圧室５４の内部圧力より高く、高圧室５５の内部圧力によって、ダイヤフラム５３が付勢されて、ダイヤフラム５３の中央部は低圧室５４側に移動する。復帰スプリング５６は圧縮された状態となっている。

低圧室５４に負圧が印加されている状態では、ダイヤフラム５３の中央部は低圧側カップ部５８の背面壁５８ｂに接近した状態となっている。作動ロッド５１は軸線方向において一端側に引っ張られた状態であり、作動ロッド５１による引張力は、この作動ロッド５１に連結されたリンク部材２８、ステム２１及び揺動片２２を介して、弁体２３に伝達される。これにより、弁体２３は、バイパス通路１７の開口部の周縁部に押し当てられて、ウェイストゲートバルブ２０は、閉状態となる。すなわち、タービン２において、バイパス通路１７による排気ガスのバイパスは行われていない状態となっている。

そして、過給機１の運転中に、過給圧が設定圧に達すると、負圧ポンプによる負圧の印加状態が解除されて、低圧室５４の内部圧力が上昇して、低圧室５４の内部圧力は高圧室５５の内部圧力に近づくことになる。このとき、圧縮された状態であった復帰スプリング５６は伸長され、ダイヤフラム５３は、復帰スプリング５６によって付勢されて、ダイヤフラム５３の中央部は高圧室５５側に移動する。

ダイヤフラム５３の中央部が高圧室５５側に移動すると、ダイヤフラム５３の中央部の移動に伴って、作動ロッド５１は軸線方向において、他端側に移動する。作動ロッド５１は軸線方向において他端側に押された状態であり、作動ロッド５１による押出し力は、リンク部材２８に伝達される。リンク部材２８は、ステム２１を中心として揺動し、ステム２１がその軸線回りに回転して、揺動片２２が揺動する。これにより、弁体２３は、バイパス通路１７の開口部の周縁部から離間し、ウェイストゲートバルブ２０は、開状態となる。これにより、排気ガス流入口８から流入した排気ガスの一部は、バイパス通路１７を通過し、タービン翼車６をバイパスする。そのため、タービン翼車６に供給される排気ガスの流量を減少させることができる。

ウェイストゲートバルブ２０が開状態であり、ダイヤフラム５３の中央部の高圧室５５側への移動が最大となった場合には、高圧側リテーナ６２のリテーナ本体６２ａが、防振シート６６に当接した状態となっている。換言すれば、防振シート６６は、作動ロッド５１の軸線方向において、リテーナ本体６２ａとブッシュ収容部６５の背面壁６５ｂによって挟まれた状態となっている。

この状態において、例えば、弁体２３が振動した場合には、この弁体２３の振動は、揺動片２２、ステム２１、リンク部材２８、作動ロッド５１、ダイヤフラム５３及び高圧側リテーナ６２に伝達されるが、高圧側リテーナ６２の振動は、防振シート６６によって減衰されることになる。これにより、高圧側リテーナ６２の振動が抑制されるので、ダイヤフラム５３、作動ロッド５１、リンク部材２８、ステム２１、揺動片２２及び弁体２３の振動が抑制されることになる。

また、このダイヤフラム式アクチュエータ５０では、ブッシュ収容部６５の背面壁６５ｂの内壁面に、防振シート６６が取り付けられているので、高圧側リテーナ６２と背面壁６５ｂとの接触が防止される。そのため、高圧側リテーナ６２と背面壁６５ｂとが当たって異音が生じるおそれがない。また、ブッシュ収容部６５が、高圧側カップ部５９の正面壁５９ｂよりも、高圧側リテーナ６２側に突出しているので、高圧側リテーナ６２が正面壁５９ｂに当たる前に、高圧側リテーナ６２が防振シート６６に当たることになる。そのため、高圧側リテーナ６２と高圧側カップ部５９とが当たって異音が生じるおそれがない。

また、このダイヤフラム式アクチュエータ５０では、ブッシュ収容部６５に防振シート６６が取り付けられているので、アクチュエータ本体５２の固有振動数を変化させることができ、アクチュエータ本体５２の振動を抑制して、作動ロッド５１の振動を抑制することができる。これにより、作動ロッド５１の振動を抑制して、弁体２３の振動を抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、図５を参照して、第２実施形態に係るダイヤフラム式アクチュエータ５０Ｂについて説明する。第２実施形態に係るダイヤフラム式アクチュエータ５０Ｂが、第１実施形態のダイヤフラム式アクチュエータ５０と異なる点は、防振シート６６に代えて、圧縮コイルバネ（弾性部材）６７を備える点である。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態と同様の説明は省略する。

圧縮コイルバネ６７は、作動ロッド５１の軸線方向において、ブッシュ収容部６５の背面壁６５ｂと、リテーナ本体６２ａとの間に配置されている。圧縮コイルバネ６７は、作動ロッド５１と同軸となるように配置され、圧縮コイルバネ６７の一端部は、リテーナ本体６２ａに当接し、圧縮コイルバネ６７の他端部は、背面壁６５ｂの壁面に当接している。

この圧縮コイルバネ６７の外径は、例えば、背面壁６５ｂの外径に対応している。圧縮コイルバネ６７のバネ定数は、低圧室５４の内部に配置された復帰スプリング５６のバネ定数より低く、例えば、復帰スプリング５６のバネ定数の１／１０〜１／５である。例えば、高圧室５５の内部圧力と、低圧室５４の内部圧力とが等しい場合には、ダイヤフラム５３の中央部は、復帰スプリング５６によって付勢されて、高圧室５５側に移動にし、圧縮コイルバネ６７は圧縮された状態となる。

この第２実施形態のダイヤフラム式アクチュエータ５０Ｂによれば、弁体２３が振動して、ダイヤフラム５３及び高圧側リテーナ６２に振動が伝達されると、圧縮コイルバネ６７によって高圧側リテーナ６２及びダイヤフラム５３の振動が減衰されて、作動ロッド５１の振動が抑制される。そのため、ダイヤフラム式アクチュエータ５０の弁体２３の振動が抑制される。

また、ダイヤフラム式アクチュエータ５０Ｂでは、バルブが全開となっていない状態においても、高圧側リテーナ６２と圧縮コイルバネ６７とが接触しているので、バルブの開度によらず、作動ロッド５１の振動が抑制される。

なお、第２実施形態では、圧縮コイルバネ６７の他端部が、ブッシュ収容部６５の背面壁６５ｂに当接するように配置されているが、例えば、圧縮コイルバネ６７の他端部は、高圧側カップ部５９の正面壁５９ｂの内壁面に当接するように配置されていてもよい。また、圧縮コイルバネ６７は、複数設けられていてもよく、例えば、作動ロッド５１の外側に配置され、作動ロッド５１を挿通させないように配置されているものでもよい。

また、圧縮コイルバネ６７の軸線方向の長さは、背面壁６５ｂとリテーナ本体６２ａとの距離よりも短いものでもよい。例えば、圧縮コイルバネ６７の他端部が背面壁６５ｂに対して取り付けられ、圧縮コイルバネ６７の一端部が、リテーナ本体６２ａに対して、離間して配置されている構成でもよい。この構成の場合には、ダイヤフラム５３の高圧室５５側への移動量が増加したときに、リテーナ本体６２ａと圧縮コイルバネ６７とが当接して、高圧側リテーナ６２の振動が減衰される。

また、圧縮コイルバネ６７の一端部がリテーナ本体６２ａに対して取り付けられ、圧縮コイルバネ６７の他端部が、背面壁６５ｂに対して離間して配置されている構成でもよい。この構成の場合には、ダイヤフラム５３の高圧室５５側への移動量が増加したときに背面壁６５ｂと圧縮コイルバネ６７とが当接して、高圧側リテーナ６２の振動が減衰される。

（第３実施形態）
次に、図６を参照して、第３実施形態に係るダイヤフラム式アクチュエータ５０Ｃについて説明する。第３実施形態に係るダイヤフラム式アクチュエータ５０Ｃが、第１実施形態のダイヤフラム式アクチュエータ５０と異なる点は、正面壁５９ｂから高圧室５５の内部に張り出すように配置された軸受け部６３に代えて、正面壁５９ｂから高圧室５５の外部に張り出すように配置された軸受け部６８を備える点、及びブッシュ収容部６５の背面壁６５ｂに取り付けられた防振シート６６に代えて、正面壁５９ｂの内壁面に取り付けられた防振シート６９を備える点である。なお、第３実施形態の説明において、第１，第２実施形態と同様の説明は省略する。

軸受け部６８は、ブッシュ６４と、ブッシュ収容部６５とを備えている。ブッシュ収容部６５は、円筒部６５ａと、正面壁６５ｄとを備える。円筒部６５ａは、高圧側カップ部５９の正面壁５９ｂから作動ロッド５１の他端側へ張り出すように形成されている。円筒部６５ａの一端側は、高圧側カップ部５９の正面壁５９ｂに連続して設けられている。ブッシュ収容部６５の正面壁６５ｄは、円筒部６５ａの他端側で、円筒部６５ａから径方向の内側に張り出すように形成されている。正面壁６５ｄの中央部には、作動ロッド５１を挿通させる開口部が形成されている。正面壁６５ｄは、ブッシュ６４の他端側の端面を覆うように配置されている。

防振シート６９は、例えば円盤状のゴム板（板状部）である。防振シート６９の中央部には、作動ロッド５１を挿通させる開口部が形成されている。また、防振シート６９の外径は、高圧側リテーナ６２の突出部６２ｂの外径よりも大きな寸法である。防振シート６９は、例えば接着によって、正面壁５９ｂに取り付けられている。

この構成のダイヤフラム式アクチュエータ５０Ｃでは、ダイヤフラム５３の中央部の高圧室５５側への移動量が最大となると、高圧側リテーナ６２の突出部６２ｂの端面が防振シート６９に当接する。これにより、弁体２３の振動が、ダイヤフラム５３及び高圧側リテーナ６２に伝わると、防振シート６９によって高圧側リテーナ６２及びダイヤフラム５３の振動が減衰される。そのため、作動ロッド５１の振動が抑制されて、ダイヤフラム式アクチュエータ５０の弁体２３の振動が抑制される。

なお、第３実施形態では、防振シート６９が正面壁５９ｂに取り付けられているが、防振シートは、例えば、高圧側リテーナ６２に取り付けられていてもよい。例えば、防振シートは、リング状を成し、高圧側リテーナ６２の突出部６２ｂの端面を覆うように配置されている構成でもよい。

（第４実施形態）
次に、図７を参照して、第４実施形態に係るダイヤフラム式アクチュエータ５０Ｄについて説明する。第４実施形態に係るダイヤフラム式アクチュエータ５０Ｄが、第３実施形態のダイヤフラム式アクチュエータ５０Ｃと異なる点は、防振シート６９に代えて、防振シート７０を備える点である。なお、第４実施形態の説明において、第１、第２、第３実施形態と同様の説明は省略する。

防振シート７０は、例えば円錐台状の山型が形成された板状のゴム部材である。防振シート７０は、円盤状を成し、正面壁５９ｂと離間して配置された背面部（板状部）７０ａと、背面部７０ａの外周側の縁部から正面壁５９ｂ側に延びる筒状部（延出部）７０ｂと、筒状部７０ｂの正面壁５９ｂ側の端部から径方向外側に張り出すフランジ部７０ｃと、を備える。

背面部７０ａは、作動ロッド５１の軸線方向において正面壁５９ｂと離間し、ダイヤフラム５３側に配置されている。背面部７０ａと正面壁５９ｂとの間には、所定の空間が形成されている。背面部７０ａの中央部には、作動ロッド５１を挿通させる開口部が形成されている。背面部７０ａは、作動ロッド５１の軸線方向において高圧側リテーナ６２に対向する壁面を形成する。背面部７０ａの外径は、例えば、高圧側リテーナ６２の突出部６２ｂの内径よりも小さい寸法である。

筒状部７０ｂは、円錐状に形成され、正面壁５９ｂに近づくほど内径が大きくなっている。作動ロッド５１の軸線方向において、筒状部７０ｂの一方の端部は、背面部７０ａに接続され、筒状部７０ｂの他方の端部は、正面壁５９ｂの内壁面に当接している。筒状部７０ｂの他方の端部の外径は、一方の端部の外径よりも大きく、例えば、高圧側リテーナ６２の突出部６２ｂの内径よりも小さい寸法である。

また、フランジ部７０ｃは、作動ロッド５１の軸線方向において、例えば高圧側リテーナ６２の突出部６２ｂに対向するように配置されている。フランジ部７０ｃは、例えば接着によって、正面壁５９ｂの内壁面に取り付けられている。フランジ部７０ｃの外径は、高圧側リテーナ６２の突出部６２ｂの外径よりも大きい寸法でもよく、突出部６２ｂの外径よりも小さい寸法でもよい。

防振シート７０は、例えば板状のゴム部材から形成することができる。円錐台状の山型を形成する基台に対してゴム部材を押し当ててプレスすることで、防振シート７０を成形することができる。

この構成のダイヤフラム式アクチュエータ５０Ｄでは、ダイヤフラム５３の中央部の高圧室５５側へ移動し、この移動量が最大となると、高圧側リテーナ６２のリテーナ本体６２ａが防振シート７０の背面部７０ａに当接する。これにより、弁体２３の振動が、ダイヤフラム５３及び高圧側リテーナ６２に伝わり、防振シート７０によって高圧側リテーナ６２及びダイヤフラム５３の振動が減衰される。そのため、作動ロッド５１の振動が抑制されて、ダイヤフラム式アクチュエータ５０の弁体２３の振動が抑制される。

なお、第４実施形態では、第３実施形態と同様に、防振シート７０が正面壁５９ｂに取り付けられているが、防振シート７０は、例えば、高圧側リテーナ６２に取り付けられていてもよい。例えば、防振シート７０の背面部７０ａの外径が、高圧側リテーナ６２の突出部６２ｂの外径よりも大きく、背面部７０ａが突出部６２ｂの端面を覆うように配置されている構成でもよい。

また、防振シート７０に形成される山型の形状は、円錐台状に限定されない。例えば、円筒状にしてもよく、直方体状にしてもよい。また、山型の側面は、筒状に限定されず、周方向に間隔を開けて配置された複数の脚形状の延出部を備えるものでもよい。

また、防振シート７０は、フランジ部７０ｃを備える構成としているが、フランジ部７０ｃを備えていない構成でもよい。また、防振シート７０は、筒状部７０ｂの正面壁５９ｂ側の端部において、径方向内側に張り出すフランジ部を備える構成でもよく、筒状部７０ｂの正面壁５９ｂ側の端部を閉じるように形成された円盤状の正面部を備える構成でもよい。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。

上記実施形態では、ダイヤフラム式アクチュエータ５０を、過給機１のウェイストゲートバルブ２０の駆動源として用いているが、その他のバルブを開閉するための駆動源として用いてもよい。また、ダイヤフラム式アクチュエータ５０は、バルブ以外の対象物を駆動させる駆動源として利用してもよい。

また、上記実施形態では、弾性部材として、防振シート６６，６９，７０及び圧縮コイルバネ６７を例示しているが、弾性部材は、例えば、皿ばね、板ばね等その他のばね部材でもよい。例えば、同一種類の複数のばね部材が、作動ロッド５１の軸線方向に重なるように配置されている構成でもよく、複数種類のばね部材が作動ロッド５１の軸線方向に重なるように配置されている構成でもよい。例えば、図６に示されるような防振シート６９が複数枚重ねられている構成でもよく、厚みや材質が異なる複数の防振シートが重ねられている構成でもよい。また、防振シート６９のダイヤフラム５３側に防振シート７０が配置されている構成でもよい。また、防振シート６６、６９、７０のダイヤフラム５３側に圧縮コイルバネが配置されている構成でもよく、防振シート６６、６９、７０の正面壁５９ｂ側に圧縮コイルバネが配置されている構成でもよい。

また、上記実施形態では、弾性部材をブッシュ収容部６５の背面壁６５ｂに取り付ける場合、弾性部材を高圧側カップ部５９の正面壁５９ｂに取り付ける場合、弾性部材を高圧側リテーナ６２に取り付ける場合について、例示しているが、弾性部材はその他の部位に取り付けられていてもよい。例えば、弾性部材は、高圧側カップ部５９の円筒部５９ａの内周面に対して取り付けられている構成でもよく、他の部材を介して、高圧側カップ部５９に取り付けられている構成でもよい。

また、上記実施形態では、高圧側リテーナ６２は、高圧室５５の内部に突出する突出部６２ｂを備える構成としているが、高圧側リテーナ６２は、高圧室５５の内部に突出する突出部６２ｂを備えていない構成でもよい。また、突出部６２ｂは、リテーナ本体６２ａの外周部から突出するものに限定されず、径方向における中間部から突出する構成でもよい。

また、上記実施形態では、ウェイストゲートバルブ２０が採用された過給機１を車両用として例示しているが、過給機は車両用に限定されず、船舶用のエンジンに用いられてもよく、その他のエンジンに用いられてもよい。

１ 過給機
５０、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ ダイヤフラム式アクチュエータ
５１ 作動ロッド
５２ アクチュエータ本体
５３ ダイヤフラム
５４ 低圧室
５５ 高圧室
５６ 復帰スプリング
５９ｂ 正面壁（リテーナに対向する壁面）
６２ 高圧側リテーナ
６２ｂ 突出部（リム）
６３ 軸受け部
６５ｂ 背面壁（リテーナに対向する壁）
６６、６９、７０ 防振シート（弾性部材、板状のゴム、円錐台状のゴム）
６７ 圧縮コイルバネ（弾性部材）
７０ａ 背面部（板状部）
７０ｂ 筒状部（延出部）。

Claims (6)

1. 作動ロッドを前記作動ロッドの軸線方向に駆動するダイヤフラム式アクチュエータであって、
   前記作動ロッドに連結され前記作動ロッドに駆動力を伝達するダイヤフラムと、
   前記ダイヤフラムの前記軸線方向における一端側に隣接する低圧室と、
   前記ダイヤフラムの前記軸線方向における他端側に隣接する高圧室と、
   前記低圧室に設けられ、前記ダイヤフラムを前記高圧室側に付勢する復帰スプリングと、
   前記ダイヤフラムの前記高圧室側の面に設けられたリテーナと、
   前記高圧室の内部で、前記軸線方向において前記リテーナと前記リテーナに対向する壁面との間に配置された弾性部材と、を備えるダイヤフラム式アクチュエータ。
2. 前記リテーナには、前記軸線方向において前記高圧室の内部に突出するリムが形成され、
   前記弾性部材は、前記軸線方向において前記リムと対向して配置されている請求項１に記載のダイヤフラム式アクチュエータ。
3. 前記弾性部材は、前記高圧室の前記リテーナに対向する壁体の内面である前記壁面に取り付けられている請求項１又は２に記載のダイヤフラム式アクチュエータ。
4. 前記作動ロッドは、前記ダイヤフラムから前記高圧室側に延在し、前記軸線方向において、前記高圧室の前記リテーナに対向する壁体を貫通し、
   前記壁体には、前記作動ロッドを保持する軸受け部が支持され、
   前記軸受け部は、前記壁体から前記高圧室の内部に張り出し、
   前記弾性部材は、前記軸受け部の前記リテーナ側の面である前記壁面に取り付けられている請求項１又は２に記載のダイヤフラム式アクチュエータ。
5. 前記弾性部材は、ゴム部材から形成され、
   前記軸線方向において前記リテーナに対向して配置された板状部を備え、
   前記板状部の板厚方向が前記軸線方向に沿うように配置されている請求項１〜４の何れか一項に記載のダイヤフラム式アクチュエータ。
6. 前記弾性部材は、前記板状部から前記他端側に延びる延出部を備える請求項５に記載のダイヤフラム式アクチュエータ。

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