JP2595334Y2 - ダイアフラムアクチュエータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案はダイアフラムアクチュ
エータに関し、特に、入力される圧力信号に応じて作動
し、その作動特性が付勢部材により決定されるダイアフ
ラムアクチュエータに関するものである。

【０００２】従来、この種のものとして、図９に示すよ
うなダイアフラムアクチュエータが知られている。すな
わち、図９に示すダイアフラムアクチュエータは、圧力
信号の第１ポート２４を有する上ケース２２と、第２ポ
ート２５および挿通孔３４を有する下ケース２３とで形
成されるケース２１に、その内部空所を２室に区画する
ダイアフラム２６と、このダイアフラム２６に連結され
て付勢部材２８の付勢力でケース２１の挿通孔３４から
出没可能となっているロッド２７とが配設されている。
ケース２１は、ブラケット３８を介して図示しないハウ
ジングに固定され、付勢部材２８は、下ケース２３の内
側底面にプレスで形成された環状の凸部２９ａにより位
置決めされている。また、ブラケット３８は、凸部２９
ａよりも外方へはみ出す大きさの平板状の取付部３９ａ
を有し、この取付部３９ａがブレージング溶接で下ケー
ス２３の底面に固着されている。

【０００３】図９において、ケース２１は、上ケース２
２と下ケース２３とをそれぞれ開口部で合致することで
形成される。上ケース２２には、外部の圧力供給源とケ
ース２１の内部空所とを導通させる第１ポート２４を有
していて、この第１ポート２４により、正の圧力信号の
入力が可能となっている。

【０００４】下ケース２３には、図１０および図１１に
も示すように、その底面中央部に凹所３２が形成され、
挿通孔３４を介して凹所３２がケース２１の内部空所と
導通している。また、この下ケース２３には、別の外部
圧力供給源とケース２１の内部空所とを導通させる第２
ポート２５を有していて、この第２ポート２５により、
負の圧力信号の入力が可能となっている。

【０００５】この下ケース２３の凹所３２内には軸受部
３３を設ける。この軸受部３３は、シールリング３７ａ
とベアリング３７ｂとからなり、この各々が挿通孔３４
と軸線を一致させた状態で配置されて形成されるもの
で、この軸受部３３に、後述するロッド２７が上下動自
在に挿通される。

【０００６】ケース２１内には、第１ポート２４と第２
ポート２５とを区画するダイアフラム２６を配設する。
このダイアフラム２６は、可撓性を有する円盤状をなす
とともに、その中央部が軸線方向へ揺動可能となってい
るもので、この周縁部が上ケース２２と下ケース２３と
でかしめられて挟持される。これにより、ケース２１の
内部空所が作動室Ａ３５と作動室Ｂ３６との２室に区画
され、作動室Ａ３５は、ダイアフラム２６と上ケース２
２との間に第１ポート２４と導通する状態で、また作動
室Ｂ３６は、ダイアフラム２６と下ケース２３との間に
第２ポート２５と導通する状態でそれぞれ形成されるこ
ととなる。

【０００７】ダイアフラム２６は、その端面から挟むよ
うにしてリテーナ３０、３１が配設され、このダイアフ
ラム２６の中央部にロッド２７の一端が連結される。こ
のとき、ロッド２７の一端は、リテーナ３０、３１およ
びダイアフラム２６を貫通してかしめられ、これによ
り、ロッド２７がリテーナ３０、３１およびダイアフラ
ム２６と一体に取り付けられる。

【０００８】ロッド２７は、その他端が下ケース２３の
挿通孔３４から軸受部３３に挿通されてケース２１の外
部に延出していて、ロッド２７が軸受部３３で上下動自
在に支持されることで、挿通孔３４からのロッド２７の
出没が自在となっている。

【０００９】ケース２１内に形成された作動室Ｂ３６に
は付勢部材であるスプリング２８が配設される。このス
プリング２８は所謂圧縮コイルばねであって、下端面が
下ケース２３の内側底面に、また上端面がリテーナ３１
にそれぞれ当接した状態で配置され、これにより、スプ
リング２８がダイアフラム２６を作動室Ａ３５側へ付勢
するようにしてある。

【００１０】このとき、下ケース２３の内側底面には、
中心を挿通孔３４の中心と一致させた環状の凸部２９ａ
がプレスにより形成してあって、この環状凸部２９ａの
外周側面にスプリング２８を係合することで、スプリン
グ２８の下ケース２３に対する位置決めが行われること
となる。

【００１１】下ケース２３の外側底面にはブラケット３
８を取り付ける。このブラケット３８は、図１２乃至図
１５に示すように、挿通孔４０ａを有する取付部３９ａ
と、この取付部３９ａから一方へ延出するように形成さ
れた固定部３９ｂとからなる。取付部３９ａは、その４
角が下ケース２３の環状凸部２９ａよりも外方へはみ出
す大きさを有する方形平板状をなし、この取付部３９ａ
の中央部にロッド２７を挿通可能な挿通孔４０ａが形成
されている。

【００１２】そして、取付部３９ａは、その挿通孔４０
ａを下ケース２３の凹所３２の開口部に一致させた状態
に配置され、その状態で、下ケース２３の底面との間が
ブレージング溶接される。これにより、ブラケット３８
がケース２１に取り付けられることとなる。この取付部
３９ａと一体に形成される固定部３９ｂには取付穴４０
ｂが形成されていて、固定部３９ｂは、その取付穴４０
ｂを介して図示しないハウジングにボルト等で固定が可
能となっている。このため、固定部３９ｂをハウジング
に固定することで、ケース２１がハウジングに対して固
定されることとなる。

【００１３】このダイアフラムアクチュエータは、上記
のように構成したことにより、第１ポート２４および第
２ポート２５より印加される圧力信号に応じてダイアフ
ラム２６が作動し、これに伴って、ロッド２７がケース
２１の挿通孔３４から出没動作をするようになってい
る。

【００１４】まず、第１ポート２４から正の圧力信号
が、また第２ポート２５から負の圧力信号がそれぞれ印
加されると、作動室Ａ３５と作動室Ｂ３６との間に差圧
が生じることとなる。すると、ダイアフラム２６が、差
圧の作用によって、スプリング２８の付勢力に抗して作
動室Ｂ３６側に移動するようになり、このダイアフラム
２６の移動に伴って、ロッド２７が挿通孔３４から突出
するように動作するようになる。

【００１５】続いて、圧力信号を印加していた第１ポー
ト２４および第２ポート２５を開放すると、ダイアフラ
ム２６に対する差圧の作用が解除されることとなる。こ
のため、ダイアフラム２６は、スプリング２８の付勢力
で作動室Ｂ３６側へ移動するようになり、このダイアフ
ラム２６の移動に伴って、ロッド２７が挿通孔３４から
没入するように動作することとなる。

【００１６】しかしながら、このような従来のダイアフ
ラムアクチュエータにあっては、下ケース２３とブラケ
ット３８との間の取付状態が安定しにくいものであっ
た。

【００１７】すなわち、下ケース２３の環状凸部２９ａ
を形成する際には、当該凸部２９ａの裏側である下ケー
ス２３の外側底面に環状の凹部２９ｂを形成するように
なっているので、ブラケット３８の取付部３９ａと下ケ
ース２３の底面との間をブレージング溶接する際には、
環状凹部２９ｂの存在によって、溶接材が、下ケース２
３の底面において凹部２９ｂよりも外方へ広がり難くな
っている。このため、取付部３９ａの全面が下ケース２
３に対して溶接されないことがあった。

【００１８】通常、環状の凸部２９ａはプレスで形成す
るために、凸部２９ａの裏側には、プレス成形機の型に
よる凹部２９ｂが必然的に形成されることとなる。つま
り、凸部２９ａに対応する下ケース２３の外側底面の部
位には環状の凹部２９ｂが形成されることになるため、
ブラケット３８の取付部３９ａが環状凹部２９ｂよりも
外方にはみ出すような大きさを有している場合に、取付
部３９ａの全面に溶接材を行き渡らせるためには、溶接
材が内方から凹部２９ｂを越えなければならない。この
ため、凹部２９ｂよりも外方にはみ出した取付部３９ａ
の部位に溶接材を付着させることができないことがあ
る。

【００１９】この結果、上記の従来例の場合では、前記
のブレージング溶接をする時に、溶接材は、ブラケット
３８の取付部３９ａと下ケース２３との間において、図
１１中の斜線部分には行き届くけれども、取付部３９ａ
の４角の交差斜線の部分には到達しない恐れがあった。
このような不具合が生じると、溶接面積が低下した分だ
け、ブラケット３８の下ケース２３に対する取付強度が
低下することになり、これに伴って、ブラケット３８の
取り付け状態が不安定なものとなる。

【００２０】この考案は上記の問題点を解消し、ブラケ
ットのケースに対する溶接を確実にして品質の安定化を
図るとともに、耐久性を向上させ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。

【００２１】

【問題点を解決するための手段】この考案は上記の問題
点を解決するために、ポートおよび挿通孔を有するケー
スと、該ケースの内部空所を二室に区画するダイアフラ
ムと、該ダイアフラムと前記ケースとの間に設けられた
付勢部材と、前記ダイアフラムに連結されるとともに、
前記付勢部材の付勢力で前記挿通孔から出没可能なロッ
ドと、前記ケースの内面に設けられるとともに、前記付
勢部材の一端部を位置決めする位置決め手段と、前記付
勢部材の一端部側の前記ケース外面に取付けられるとと
もに、ハウジングに固定するためのブラケットとを備え
たダイアフラムアクチュエータにおいて、前記位置決め
手段は、前記ケースの内面側にプレスで成形されて突出
する複数の突起で構成された手段を採用したものであ
る。

【００２２】

【作用】この考案は上記の手段を採用したことにより、
ブラケットをケース外面に取付ける際に、複数の突起で
構成された位置決め手段の存在によって溶接材の流れが
阻害されるようなことはなく、溶接材は、突起間を介し
てブラケットとケースとの間の全体に行き渡ることにな
る。

【００２３】

【００２４】

【実施例】以下、図面に示すこの考案の実施例について
説明する。

【００２５】図１は、この考案によるダイアフラムアク
チュエータの一実施例を示す図である。すなわち、図１
に示すダイアフラムアクチュエータは、上ケース２と下
ケース３とで形成されるケース１に、その内部空所を２
室に区画するダイアフラム６と、このダイアフラム６に
連結されて付勢部材８で挿通孔１４から出没可能となっ
ているロッド７とが配設されている。ケース１はブラケ
ット１８を介して図示しないハウジングに固定される。
下ケース３の外側底面には、凹部９ｂを等配に形成する
ことで、その各凹部９ｂの裏側に突起９ａを形成してあ
る。ブラケット１８は、その取付部１９ａをブレージン
グ溶接で下ケース３の底面に固着し、これにより、取付
部１９ａの全面を溶接することができるようにしてい
る。

【００２６】図１において、ケース１は、上ケース２と
下ケース３とがそれぞれの開口部を合致することで形成
される。上ケース２には、外部の圧力供給源とケース１
の内部空所とを導通させる第１ポート４を有していて、
この第１ポート４により、正の圧力信号が入力可能とな
っている。

【００２７】下ケース３には、図２および図３にも示す
ように、その底面中央部に形成された孔１２と、前記圧
力供給源とは別の外部圧力供給源をケース１の内部空所
に導通させる第２ポート５とを有していて、この第２ポ
ート５により、負の圧力信号が入力可能となっている。

【００２８】この下ケース３の孔１２の部位には軸受部
１３を設ける。この軸受部１３は、一方に開口する筒状
をなし、その閉塞端の中央部に挿通孔１４が形成されて
いるもので、この軸受部１３の内部には、シールリング
１７ａとベアリング１７ｂとが挿通孔１４の中心と軸線
を一致させた状態で配設されている。そして、この軸受
部１３は、その挿通孔１４側の端面をケース１内に位置
させた状態で一方の開口部を下ケース３の底面に一致さ
せ、その状態で下ケース３との間が固着される。この軸
受部１３には、後述するロッド７が上下動自在に挿通さ
れる。

【００２９】ケース１内には、第１ポート４と第２ポー
ト５とを区画するダイアフラム６を配設する。このダイ
アフラム６は、可撓性を有する円盤状をなすとともに、
その中央部が軸線方向へ揺動可能となっているもので、
この周縁部が上ケース２と下ケース３とでかしめられて
挟持されている。これにより、ケース１の内部空所がダ
イアフラム６で作動室Ａ１５と作動室Ｂ１６との２室に
区画され、作動室Ａ１５は、ダイアフラム６と上ケース
２との間に第１ポート４と導通する状態で、また作動室
Ｂ１６は、ダイアフラム６と下ケース３との間に第２ポ
ート５と導通する状態でそれぞれ形成されることとな
る。

【００３０】ダイアフラム６は、その両端面側から挟む
ようにしてリテーナ１０、１１が配設され、このダイア
フラム６の中央部にロッド７の一端が連結される。この
とき、ロッド７の一端は、リテーナ１０、１１およびダ
イアフラム６を貫通してかしめられ、これにより、ロッ
ド７がリテーナ１０、１１およびダイアフラム６と一体
に取り付けられる。なお、リテーナ１０は上ケース２の
内側上面に、また、リテーナ１１は下ケース３の内側底
面にそれぞれ係止可能となっているものであり、これに
より、ダイアフラム６がそれ以上上動または下動するこ
とを阻止し、ダイアフラム６の揺動範囲が規制されるよ
うにしてある。

【００３１】ロッド７の他端は、下ケース３に設けられ
た軸受部１３の挿通孔１４に挿通されてケース１の外部
に延出している。このとき、ロッド７は、軸受部１３で
上下動自在に支持され、これにより、挿通孔１４からの
出没を自在としている。

【００３２】ケース１内に形成された作動室Ｂ１６には
付勢部材であるスプリング８が配設される。このスプリ
ング８は所謂圧縮コイルばねであって、下端面が下ケー
ス３の内側底面に、また上端面がリテーナ１１にそれぞ
れ当接した状態で配置され、これにより、スプリング８
がダイアフラム６を作動室Ａ１５側へ付勢するようにし
てある。

【００３３】下ケース３には、スプリング８を係合する
係合部を設ける。この係合部は、下ケース３の底面にプ
レスで複数の凹部９ｂを形成することで、その各凹部９
ｂの裏側に、ケース１の内部上方へ突出する突起９ａを
形成して構成してある。このとき、各凹部９ｂにより形
成された複数の突起９ａは、下ケース３の内側底面にお
いて、挿通孔１４の中心を中心とした円周上に等配に形
成されてあって、この各突起９ａの外周側面にスプリン
グ８の下端内側を係合することで、スプリング８の下ケ
ース３に対する位置決めがなされることとなる。

【００３４】下ケース３の外側底面にはブラケット１８
を取り付ける。このブラケット１８は、図４乃至図７に
示すように、挿通孔２０ａを有する取付部１９ａと、こ
の取付部１９ａから一方へ延出するように形成された固
定部１９ｂとからなる。取付部１９ａは、その４角が下
ケース３の凹部９ｂよりも外方へはみ出す大きさを有す
る方形平板状をなし、この取付部１９ａの中央部にロッ
ド７を挿通可能な挿通孔２０ａが形成されている。

【００３５】そして、取付部１９ａは、その挿通孔２０
ａを軸受部１３の開口部に一致させた状態で下ケース３
に当接し、その上で取付部１９ａと下ケース３の底面と
の間をブレージング溶接する。これにより、ブラケット
１８がケース１に取り付けられることとなる。この取付
部１９ａと一体に形成される固定部１９ｂには取付穴２
０ｂが形成されていて、固定部１９ｂは、その取付穴２
０ｂを介して図示しないハウジングにボルト等で固定が
可能となっている。このため、固定部１９ｂをハウジン
グに固定することで、ケース１がハウジングに対して固
定されることとなる。

【００３６】次に、上記のものの作用を説明する。この
ダイアフラムアクチュエータは、上記のように構成した
ことにより、第１ポート４および第２ポート５より印加
される圧力信号に応じてダイアフラム６が作動し、これ
に伴って、ロッド７がケース１の挿通孔１４から出没動
作をするようになっている。

【００３７】まず、第１ポート４から正の圧力信号が、
また第２ポート５から負の圧力信号がそれぞれ印加され
ると、作動室Ａ１５と作動室Ｂ１６との間に差圧が生じ
ることとなる。すると、ダイアフラム６が、差圧の作用
によって、スプリング８の付勢力に抗して作動室Ｂ１６
側に移動するようになり、このダイアフラム６の移動に
伴って、ロッド７が挿通孔１４から突出するように動作
するようになる。

【００３８】続いて、圧力信号を印加していた第１ポー
ト４および第２ポート５を開放すると、ダイアフラム６
に対する差圧の作用が解除されることとなる。このた
め、ダイアフラム６は、スプリング８の付勢力で作動室
Ｂ１６側へ移動するようになり、このダイアフラム６の
移動に伴って、ロッド７が挿通孔１４から没入するよう
に動作することとなる。

【００３９】そして、上記のダイアフラムアクチュエー
タにあっては、下ケース３とブラケット１８との間の溶
接状態を安定させることができるようになっている。

【００４０】すなわち、スプリング８を位置決めするた
めの突起９ａを形成する際には、プレス機で下ケース３
の外側底面に凹部９ｂを等配に形成することでその裏側
を突出させるようにしている。このとき、凹部９ｂを等
配に形成したことによって、ブラケット１８の取付部１
９ａと下ケース３の底面との間をブレージング溶接する
際には、下ケース３の底面における溶接材の広がりが凹
部９ｂで大きく阻害されることがないため、取付部１９
ａの全面が下ケース３の底面に溶接されるようになって
いる。

【００４１】つまり、プレス機で等配の凹部９ｂを形成
することで、スプリング８の位置決めをする突起９ａを
等配に形成したことにより、下ケース３の外側底面は局
所的な凹部９ｂが点在するだけとなる。このため、凹部
９ｂは、従来例の凹部２９ｂのように連続していないの
で、凹部９ｂ以外の下ケース３の外側底面の部位は、凹
部９ｂの内側と外側とを滑らかな平面で連続させること
となり、これにより、溶接時には、溶接材の外方へ広が
るような流れが凹部９ｂで阻害されることが非常に少な
くなる。したがって、ブラケット１８の取付部１９ａが
凹部９ｂよりも外方にはみ出すような大きさを有してい
る場合でも、取付部１９ａの全面に溶接材を行き渡らせ
ることができるので、取付部１９ａの下ケース３に対す
る溶接面積が確保されることとなる。

【００４２】このため、上記の場合では、ブレージング
溶接時に、ブラケット１８の取付部１９ａと下ケース３
との間において、取付部１９ａの４角の部分にも溶接材
を到達させることができるので、取付部１９ａの全域
（図３中の斜線部分）に溶接材を付着させて接合するこ
とができるようになる。この結果、取付部１９ａの溶接
面積が確保されることで、ブラケット１８の下ケース３
に対する取付強度が向上することになり、これに伴っ
て、ブラケット１８の取り付け状態が安定することとな
る。

【００４３】次に、上記実施例の変形例を図８に示す。
すなわち、図８は下ケース３の平面を示す図であって、
このように、下ケース３の外側底面に等配の凹部を形成
することでその各凹部の裏側に突起５０を形成し、ま
た、この等配に形成された突起５０の外方に位置する下
ケース３の外側底面の部位に、突起５０と中心を同一に
した凹部を等配に形成することでその各凹部の裏側に突
起５１を形成したもので、他の構成は、上記実施例と同
様であるので詳細な説明を省略する。

【００４４】そして、内側の突起５０にスプリング８の
下端部内周面を、また外側の突起５１にスプリング８の
下端部外周面をそれぞれ係合させて、内側の突起５０と
外側の突起５１との間にスプリング８を配置するように
したことで、スプリング８の下ケース３に対する位置決
めを的確に行うようにしたものである。この場合、図示
したように、内径ガイド部である突起５０と、外径ガイ
ド部である突起５１とは同心円上において交互に現れる
ようにすれば、プレス成形を容易にすることができると
ともに、スプリング８に対して有効な位置決めを行うこ
とができるものである。

【００４５】

【考案の効果】この考案は前記のように、付勢部材の一
端部を位置決めする位置決め手段を、ケースの内面側に
プレスで成形されて突出する複数の突起で構成したこと
により、ケース外面にブラケットを取付ける際に、位置
決め手段の存在によって溶接材の流れが阻害されるよう
なことはなく、ケースとブラケットとの間の全体に溶接
材を行き渡らせることができることになる。したがっ
て、ブラケットのケースに対する溶接面積が低下するよ
うなことがなくなるので、ブラケットをケースに強固に
溶接することができることになり、ブラケットの取付け
状態を安定させることができ、耐久性を向上させること
ができるとともに、ダイアフラムアクチュエータとして
の品質を安定させることもできることになる等の優れた
効果を奏するものである。

【００４６】

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案によるダイアフラムアクチュエータの
一実施例を示す図である。

【図２】この考案に用いられる下ケースを示す図であっ
て、ブラケットを取り付けた状態を示す図である。

【図３】図２の平面を示す図である。

【図４】図１におけるＡ矢視図である。

【図５】図１におけるＢ矢視図である。

【図６】図１におけるＣ矢視図である。

【図７】図６における右側面図である。

【図８】この考案の変形例を示す図である。

【図９】従来例を示す図である。

【図１０】図９における下ケースを示す図であって、ブ
ラケットを取り付けた状態を示す図である。

【図１１】図１０の平面を示す図である。

【図１２】図９におけるＡ矢視図である。

【図１３】図９におけるＢ矢視図である。

【図１４】図９におけるＣ矢視図である。

【図１５】図１４における右側面図である。

【符号の説明】

１、２１……ケース ２、２２……上ケース ３、２３……下ケース ４、２４……第１ポート ５、２５……第２ポート ６、２６……ダイアフラム ７、２７……ロッド ８、２８……スプリング（付勢部材） ９ａ、５０、５１……突起 ９ｂ、２９ｂ……凹部 １０、１１、３０、３１……リテーナ １２……孔 １３、３３……軸受部 １４、２０ａ、３４、４０ａ……挿通孔 １５、３５……作動室Ａ １６、３６……作動室Ｂ １７ａ、３７ａ……シールリング １７ｂ、３７ｂ……ベアリング １８、３８……ブラケット １９ａ、３９ａ……取付部 １９ｂ、３９ｂ……固定部 ２０ｂ、４０ｂ……取付穴 ２９ａ……凸部 ３２……凹所

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポート（４、５）および挿通孔（１４）
   を有するケース（１）と、該ケース（１）の内部空所を
   二室に区画するダイアフラム（６）と、該ダイアフラム
   （６）と前記ケース（１）との間に設けられた付勢部材
   （８）と、前記ダイアフラム（６）に連結されるととも
   に、前記付勢部材（８）の付勢力で前記挿通孔（１４）
   から出没可能なロッド（７）と、前記ケース（１）の内
   面に設けられるとともに、前記付勢部材（８）の一端部
   を位置決めする位置決め手段と、前記付勢部材（８）の
   一端部側の前記ケース（１）外面に取付けられるととも
   に、ハウジングに固定するためのブラケット（１８）と
   を備えたダイアフラムアクチュエータにおいて、前記位
   置決め手段は、前記ケース（１）の内面側にプレスで成
   形されて突出する複数の突起（９ａ）（５０、５１）で
   構成されたことを特徴とするダイアフラムアクチュエー
   タ。