JPH0730965Y2 - Diaphragm actuator - Google Patents

Diaphragm actuator

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JPH0730965Y2
JPH0730965Y2 JP1988101356U JP10135688U JPH0730965Y2 JP H0730965 Y2 JPH0730965 Y2 JP H0730965Y2 JP 1988101356 U JP1988101356 U JP 1988101356U JP 10135688 U JP10135688 U JP 10135688U JP H0730965 Y2 JPH0730965 Y2 JP H0730965Y2
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diaphragm actuator
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正行 貴志
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Description

【考案の詳細な説明】 (1)考案の目的 [産業上の利用分野] 本考案は、ダイアフラムアクチュエータに関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Purpose of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a diaphragm actuator.

[従来の技術] 実公昭62−46820号公報に記載されているダイアフラム
アクチュエータにおいては、ロッドを支持するベアリン
グ(ガイドブッシュ)が低摩擦材と筒状のゴム製弾性材
とにより構成されている。したがってこの従来技術によ
ると、当該ダイアフラムアクチュエータがターボチャー
ジャ等の高温装置に配設されて高温環境下で使用された
場合に、弾性材が短期間のうちに熱劣化する虞がある。
またこの種のアクチュエータには一般に、ロッドとベア
リングの噛りを防止するために、ロッドが首振りしたと
きに、ベアリングが軸受機能を喪失しない範囲でこれに
追従する作動が求められているが、上記従来技術による
と、ベアリングのこの追従作動が一重に弾性材の弾性変
形に頼ってなされるために、上記したように弾性材が熱
劣化したとき等に、的確に追従作動しなくなって、噛り
またはこれに起因する作動不良が発生する虞がある。
[Prior Art] In the diaphragm actuator described in Japanese Utility Model Publication No. 62-46820, the bearing (guide bush) that supports the rod is composed of a low friction material and a tubular rubber elastic material. Therefore, according to this conventional technique, when the diaphragm actuator is installed in a high temperature device such as a turbocharger and used in a high temperature environment, the elastic material may be thermally deteriorated in a short period of time.
In addition, in order to prevent biting between the rod and the bearing, this type of actuator is generally required to operate so as to follow the bearing within a range in which the bearing does not lose its bearing function when the rod swings. According to the above-mentioned prior art, since the follow-up operation of the bearing is made solely by the elastic deformation of the elastic material, when the elastic material is thermally deteriorated as described above, the follow-up operation is not accurately performed, and Or there is a risk of malfunction occurring due to this.

[考案が解決しようとする課題] 本考案は以上の点に鑑み、ベアリング構成部材の熱劣化
を抑えるとともにロッドの首振りに対して追従し易い構
成の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。
[Problems to be Solved by the Invention] In view of the above points, an object of the present invention is to provide a diaphragm actuator having a structure that suppresses thermal deterioration of a bearing constituent member and easily follows a swing of a rod.

(2)考案の構成 [課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本考案のダイアフラムアクチ
ュエータは、ダイアフラムを架設したハウジングの内部
区画に圧力を供給して前記ダイアフラムと前記ダイアフ
ラムに接続したロッドを作動させ、前記ロッドを前記ハ
ウジングに設けたベアリングで支持し、前記ベアリング
をその外周側から抱持部で抱持してなるダイアフラムア
クチュエータにおいて、前記ベアリングが、前記抱持部
に抱持されるとともに前記ロッドを摺動自在に貫挿した
耐熱材料製のベアリングハウジングと、外レースとして
の機能する前記抱持部の内周面と内レースとして機能す
る前記ベアリングハウジングの外周面の間の間隙に挿入
された所要数の耐熱材料性のベアリング玉とを備えてい
ることにした。
(2) Configuration of the Invention [Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a diaphragm actuator of the present invention supplies pressure to an inner section of a housing in which a diaphragm is installed to connect the diaphragm to the diaphragm. In the diaphragm actuator in which the rod is supported by a bearing provided in the housing, and the bearing is held by the holding portion from the outer peripheral side thereof, the bearing is held by the holding portion. Between a bearing housing made of a heat-resistant material in which the rod is slidably inserted and an inner peripheral surface of the holding portion functioning as an outer race and an outer peripheral surface of the bearing housing functioning as an inner race. It was decided to have a required number of heat-resistant bearing balls inserted in the gap.

[作用] 上記構成を備えた本考案のダイアフラムアクチュエータ
においては、ベアリングを構成するベアリングハウジン
グおよびベアリング玉がそれぞれ耐熱材料により成形さ
れていることにより、必要な耐熱性が確保されていると
ともに、ロッドを摺動自在に貫挿したベアリングハウジ
ングがベアリング玉を介して抱持部に支持されているた
めに、このベアリングハウジングが、ベアリング玉が転
動する範囲で、ロッドの首振りに追従する。
[Operation] In the diaphragm actuator of the present invention having the above-mentioned configuration, the bearing housing and the bearing balls that form the bearing are formed of a heat-resistant material, so that the required heat resistance is secured and the rod is Since the bearing housing slidably inserted is supported by the holding portion via the bearing balls, the bearing housing follows the swing of the rod within the range in which the bearing balls roll.

[実施例] 次に本考案にかかるダイアフラムアクチュエータの実施
例について、添付図面を参照しつつ具体的に説明する。
しかしながら以下に説明する実施例は、本考案の理解を
容易化しない促進化するために記載されるものであっ
て、本考案を限定するために記載されるものではない。
[Embodiment] Next, an embodiment of the diaphragm actuator according to the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
However, the embodiments described below are provided for the purpose of facilitating the understanding of the present invention and not for limiting the present invention.

第1図は、本考案にかかるダイアフラムアクチュエータ
の一実施例を示す断面図であって、過給圧を調節するた
めにウェストゲートアクチュエータとしてターボチャー
ジャに載置された場合を示している。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a diaphragm actuator according to the present invention, showing a case where the diaphragm actuator is mounted on a turbocharger as a wastegate actuator for adjusting supercharging pressure.

まず第1図を参照しつつ、本考案にかかるダイアフラム
アクチュエータの一実施例について、その構成を詳細に
説明する。10 は、本考案にかかるダイアフラムアクチュエータであ
って、過給圧を調整するためにウェストゲートアクチュ
エータとしてウェストゲート(すなわち被作動体)を制
御するようターボチャージャ20に載置された場合を示し
ている。
First, referring to FIG. 1, the configuration of an embodiment of the diaphragm actuator according to the present invention will be described in detail. Reference numeral 10 denotes a diaphragm actuator according to the present invention, which is mounted on a turbocharger 20 so as to control a wastegate (that is, an actuated body) as a wastegate actuator for adjusting supercharging pressure. .

ダイアフラムアクチュエータ10は、ターボチャージャ20
に外表面に対して載置されたハウジング半体11Aとハウ
ジング半体11Aに対して冠着されたハウジング半体11Bと
からなるハウジング11と、ハウジング11内に配設されて
おりハウジング11内の空間を第1の区画12と第2の区画
13とに分割するダイアフラム14と、ダイアフラム14に対
して配設されたスプリング保持体15と、スプリング保持
体15とハウジング11の内壁面との間に保持されるよう第
2の区画13内に配設されたスプリング16と、一端部がス
プリング保持体15に対して固着されており他端部が第2
の区画13を横断したのちターボチャージャ20に隣接した
ハウジング半体11Aの開口部(すなわちロッド貫通部)1
7からターボチャージャ20に向けてハウジング11の外部
へ延長されたロッド18とを備えている。30 は、ロッド18を支承しかつロッド18の横方向(すなわ
ちその延長方向に直交する方向)への揺動を抑制するた
めにハウジング半体11Aの開口部(すなわちロッド貫通
部)17に配設されたベアリングで、ハウジング半体11A
の開口部(すなわちロッド貫通部)17の内側近傍でロッ
ド18の周面に対して取付けられたベアリングハウジング
半体31aと、ロッド18の周面に対して取付けられており
ベアリングハウジング半体31aの端面凹部に対しロッド1
8の延長方向から端面凸部を陥入して結合された他のベ
アリングハウジング半体31bと、ベアリングハウジング
半体31a,31bを結合することによって形成されたベアリ
ングハウジング半体31Aの周面(すなわち“内レース”
として機能する部分)に対し配置されたベアリング玉31
cと、ハウジング11Aの内面に対して配置されかつ内周面
(すなわち“外レース”として機能する部分)がベアリ
ングハウジング31Aの周面との間でベアリング玉31cを保
持するベアリング抱持部材31dとを包有している。
The diaphragm actuator 10 is a turbocharger 20.
A housing 11 composed of a housing half 11A mounted on the outer surface of the housing 11 and a housing half 11B crowned to the housing half 11A; and a housing 11 disposed in the housing 11 The space is divided into the first section 12 and the second section
A diaphragm 14 that is divided into 13 parts, a spring holding body 15 that is disposed with respect to the diaphragm 14, and an inner wall surface of the housing 11 that is held between the spring holding body 15 and the inner wall surface of the housing 11. The provided spring 16 and one end is fixed to the spring holder 15 and the other end is the second
Opening of housing half 11A (that is, rod penetrating portion) 1 adjacent to turbocharger 20 after crossing compartment 13
And a rod 18 extending from 7 toward the outside of the housing 11 toward the turbocharger 20 . 30 is provided in the opening portion (that is, rod penetrating portion) 17 of the housing half body 11A for supporting the rod 18 and suppressing the swinging of the rod 18 in the lateral direction (that is, the direction orthogonal to the extension direction thereof). Bearing half, housing half 11A
Of the bearing housing half 31a attached to the peripheral surface of the rod 18 near the inside of the opening (that is, the rod penetrating portion) 17 and of the bearing housing half 31a attached to the peripheral surface of the rod 18. Rod 1 for concave end face
The other bearing housing half body 31b, which is joined by indenting the end face convex portion from the extension direction of 8, and the bearing housing half body 31A formed by joining the bearing housing half bodies 31a, 31b (that is, "Inner race"
Bearing ball 31 arranged against the part that functions as)
c and a bearing holding member 31d which is arranged with respect to the inner surface of the housing 11A and whose inner peripheral surface (that is, a portion which functions as an “outer race”) holds a bearing ball 31c between the inner peripheral surface and the peripheral surface of the bearing housing 31A. Have a wrap.

ベアリングハウジング31A(すなわちベアリングハウジ
ング半体31a,31b)とベアリング玉31cとは、ターボチャ
ージャ20から与えられる熱の影響を削減しないし抑制す
るために、適宜の耐熱材料によって形成されている。こ
の耐熱材料が特にフッ素系樹脂であれば、ベアリング30
は、摩擦抵抗を大幅に削減できるので、ロッド18の横方
向の揺動を一層良好に抑制できる。
The bearing housing 31A (that is, the bearing housing halves 31a and 31b) and the bearing balls 31c are formed of an appropriate heat resistant material in order to reduce or suppress the influence of heat given from the turbocharger 20 . If this heat-resistant material is fluorine resin, bearing 30
Since the frictional resistance can be greatly reduced, the lateral swing of the rod 18 can be suppressed even better.

更に第1図を参照しつつ、本考案にかかるダイアフラム
アクチュエータの一実施例について、その作用を詳細に
説明する。
Further, referring to FIG. 1, the operation of one embodiment of the diaphragm actuator according to the present invention will be described in detail.

連通管19を介して圧力源(図示せず)から第1の区画12
に対し与えられた圧力Pが、所定の圧力値P1未満である
ときは、スプリング16が十分に伸張された状態にある。
結果的に、ロッド18が、ベアリング30に支承されつつハ
ウジング11内へ十分に引込まれ、そのハウジング11内へ
の引込量が大きい第1の安定状態にある。このためター
ボチャージャ20では、ウェストゲートが、たとえば、大
きく開口された状態にある。
A first section 12 from a pressure source (not shown) via a communication pipe 19
When the applied pressure P is less than the predetermined pressure value P 1 , the spring 16 is in the fully extended state.
As a result, the rod 18 is fully retracted into the housing 11 while being supported by the bearing 30 , and the rod 18 is in the first stable state in which the retracted amount is large. Therefore, in the turbocharger 20 , the waste gate is, for example, in a state where it is widely opened.

連通管19を介して圧力源(図示せず)から第1の区画12
に対し与えられた圧力Pが、所定の圧力値P1を超えて増
大すると、スプリング16が徐々に収縮され始め、所定の
圧力値P2以上となったとき、スプリング16が十分に収縮
された状態となる。したがってロッド18は、第1図に比
べ、ベアリング30に支承されつつ矢印A1方向に向けて徐
々に突出され、その引込量が小さい第2の安定状態とな
る。このためターボチャージャ20では、ウェストゲート
が、たとえば小さく開口された状態となる。
A first section 12 from a pressure source (not shown) via a communication pipe 19
When the pressure P applied to the spring 16 exceeds the predetermined pressure value P 1 , the spring 16 gradually starts to contract, and when the pressure P reaches or exceeds the predetermined pressure value P 2 , the spring 16 is sufficiently contracted. It becomes a state. Therefore, the rod 18 is supported by the bearing 30 and gradually protrudes in the direction of the arrow A 1 as compared with FIG. 1, and the rod 18 is in the second stable state in which the retracted amount is small. Therefore, in the turbocharger 20 , the wastegate is in a state of being opened, for example, small.

以上に対し、連通管19を介して圧力源(図示せず)から
第1の区画12に対し与えられた圧力Pが、所定の圧力値
P2を超えて減少するときは、ダイアフラム14がスプリン
グ16のバネ力によって上方(すなわち矢印A2方向)に向
けて押圧され移動される。圧力Pが所定の圧力値P1未満
となると、スプリング16が十分に伸張された状態へ復帰
する。これによってロッド18は、ベアリング30に支承さ
れつつその引込量が大きくなり、第1の安定状態にもど
る。このためターボチャージャ20では、ウェストゲート
が、再び大きく開口された状態となる。
On the other hand, the pressure P applied to the first section 12 from the pressure source (not shown) via the communication pipe 19 is the predetermined pressure value.
When the pressure P decreases below P 2 , the diaphragm 14 is pressed and moved upward (that is, in the direction of arrow A 2 ) by the spring force of the spring 16. When the pressure P becomes less than the predetermined pressure value P 1 , the spring 16 returns to the fully extended state. As a result, the rod 18 is supported by the bearing 30 and its retracted amount increases, and the rod 18 returns to the first stable state. Therefore, in the turbocharger 20 , the wastegate is in a state where it is opened again again.

上述において、ベアリングハウジング31A(すなわちベ
アリングハウジング半体31a,31b)およびベアリング玉3
1cがともに耐熱材料によって形成されているので、ベア
リング30は、ターボチャージャ20から与えられる熱にさ
らされても、耐熱特性が長期間にわたり劣化せず、ロッ
ド18の横方向への揺動を抑制できる。この耐熱材料が特
にフッ素系樹脂であれば、ベアリング30は、摩擦抵抗を
大幅に削減できるので、ロッド18の横方向の揺動を一層
良好に抑制できる。
In the above, bearing housing 31A (ie bearing housing halves 31a, 31b) and bearing balls 3
Since both 1c are made of a heat-resistant material, the bear ring 30 does not deteriorate in heat resistance property for a long period of time even when exposed to the heat given from the turbocharger 20 , and the bearing 30 is laterally aligned with the rod 18. Can be suppressed. If the heat-resistant material is particularly a fluorine-based resin, the bearing 30 can significantly reduce the frictional resistance, so that the lateral swing of the rod 18 can be further suppressed.

またベアリング30は、ベアリングハウジング半体31bを
ロッド18に対しその他端部から取付けたのちベアリング
抱持部材31d内に収容し、次いでベアリング抱持部材31d
の内周面とベアリングハウジング半体31bの周面との間
にベアリング玉31cを挿入し、最後にベアリングハウジ
ング半体31aをロッド18に対しその他端部から取付けた
のち端面凹部をベアリングハウジング半体31bの端面凸
部に対し嵌着してに結合するまでの延長方向へ移動する
ことによって組み立てる。これによって本考案にかかる
ダイアフラムアクチュエータ10は、組立容易とされてい
る。またロッド18を摺動自在に貫挿したベアリングハウ
ジング31Aがベアリング玉31cを介してベアリング抱持部
材31dに支持されているため、このベアリングハウジン
グ31Aが、ベアリング玉31cが転動する範囲で、ロッド18
の首振りに追従する。したがってこのベアリングハウジ
ング31Aとロッド18とが噛りにくく、またこの噛りを起
因とする作動不良が発生しにくい特徴を備えている。
The bearing 30 is housed in the bearing holding member 31d after the bearing housing half 31b is attached to the rod 18 from the other end, and then the bearing holding member 31d.
Insert the bearing balls 31c between the inner peripheral surface of the bearing housing half body 31b and the inner peripheral surface of the bearing housing half body 31b, and finally attach the bearing housing half body 31a to the rod 18 from the other end. 31b is assembled by moving in the extension direction until it is fitted into the convex portion of the end surface of 31b and coupled. As a result, the diaphragm actuator 10 according to the present invention is easily assembled. Further, since the bearing housing 31A in which the rod 18 is slidably inserted is supported by the bearing holding member 31d via the bearing ball 31c, this bearing housing 31A can be used within a range in which the bearing ball 31c rolls. 18
Follow the swing of. Therefore, the bearing housing 31A and the rod 18 are less likely to bite, and the malfunction is less likely to occur due to this biting.

なお上述においては、ダイアフラム14によって区画され
た第1の区画12および第2の区画13のうち第1の区画12
の圧力を圧力源によって調節しているが、本考案は、こ
れに限定されるものではなく、第1の区画12および第2
の区画13のうちの少なくとも一方の圧力を適宜の手段に
よって適宜に変化せしめるものであればよい。
In the above description, the first partition 12 of the first partition 12 and the second partition 13 partitioned by the diaphragm 14 is used.
Although the pressure of the first section 12 and the second section is not limited to this, the present invention is not limited to this.
It is sufficient that the pressure of at least one of the compartments 13 can be appropriately changed by an appropriate means.

またスプリング16が第2の区画13内に配設されている
が、本考案は、これに限定されるものではなく、所望に
より第1の区画12内に配設されてもよく、更に所望によ
り第1の区画12および第2の区画13の双方に配設されて
もよい。
Further, the spring 16 is disposed in the second compartment 13, but the present invention is not limited to this, and may be disposed in the first compartment 12 if desired, and if desired. It may be arranged in both the first compartment 12 and the second compartment 13.

(3)考案の効果 本考案は、以下の効果を奏する。すなわち、ベアリング
を構成するベアリングハウジングおよびベアリング玉を
それぞれ耐熱材料製としたことにより、必要な耐熱性を
確保し、これらが熱劣化するのを防止することができ
る。したがって、耐熱性に優れた製品を提供することが
できる。またロッドを摺動自在に貫挿したベアリングハ
ウジングがベアリング玉を介して抱持部に支持されてい
るために、このベアリングハウジングが、ベアリング玉
が転動する範囲で、ロッドの首振りに追従する。したが
ってこの形状構成の点だけをとっても、ロッドとベアリ
ングが噛りにくく、この噛りを起因とする作動不良が発
生しにくい製品を提供することができる。
(3) Effects of the Invention The present invention has the following effects. That is, since the bearing housing and the bearing balls that form the bearing are made of a heat-resistant material, necessary heat resistance can be secured and thermal deterioration of these can be prevented. Therefore, a product having excellent heat resistance can be provided. Further, since the bearing housing in which the rod is slidably inserted is supported by the holding portion via the bearing ball, this bearing housing follows the swing of the rod within the range in which the bearing ball rolls. . Therefore, it is possible to provide a product in which the rod and the bearing are less likely to bite and malfunctions due to the biting are less likely to occur even if only this shape configuration is taken.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案のかかるダイアフラムアクチュエータの
一実施例を示す断面図である。10 ……ダイアフラムアクチュエータ 11……ハウジング 11A,11B……ハウジング半体 11a……通気孔 12……第1の区画 13……第2の区画 14……ダイアフラム 15……スプリング保持体 16……スプリング 17……ロッド貫通部 18……ロッド 19……連通管20 ……ターボチャージャ30 ……ベアリング 31A……ベアリングハウジング 31a,31b……ベアリングハウジング半体 31c……ベアリング玉 31d……ベアリング抱持部材
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of such a diaphragm actuator of the present invention. 10 …… Diaphragm actuator 11 …… Housing 11A, 11B …… Housing half 11a …… Vent hole 12 …… First compartment 13 …… Second compartment 14 …… Diaphragm 15 …… Spring holder 16 …… Spring 17 …… Rod penetration 18 …… Rod 19 …… Communication pipe 20 …… Turbocharger 30 …… Bearing 31A …… Bearing housing 31a, 31b …… Bearing housing half 31c …… Bearing ball 31d …… Bearing holding member

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】ダイアフラム(14)を架設したハウジング
(11)の内部区画(12)(13)に圧力を供給して前記ダ
イアフラム(14)と前記ダイアフラム(14)に接続した
ロッド(18)を作動させ、前記ロッド(18)を前記ハウ
ジング(11)に設けたベアリング(30)で支持し、前記
ベアリング(30)をその外周側から抱持部(31d)で抱
持してなるダイアフラムアクチュエータ(10)におい
て、 前記ベアリング(30)が、前記抱持部(31d)に抱持さ
れるとともに前記ロッド(18)を摺動自在に貫挿した耐
熱材料製のベアリングハウジング(31A)と、外レース
として機能する前記抱持部(31d)の内周面と内レース
として機能する前記ベアリングハウジング(31A)の外
周面の間の間隙に挿入された所要数の耐熱材料製のベア
リング玉(31c)とを備えていることを特徴とするダイ
アフラムアクチュエータ。
1. A diaphragm (14) and a rod (18) connected to the diaphragm (14) connected to the diaphragm (14) by supplying pressure to internal compartments (12) (13) of a housing (11). A diaphragm actuator which is operated to support the rod (18) by a bearing (30) provided in the housing (11) and holds the bearing (30) from an outer peripheral side thereof by a holding portion (31d) ( In 10), a bearing housing (31A) made of a heat-resistant material in which the bearing (30) is held by the holding portion (31d) and the rod (18) is slidably inserted, and an outer race. Bearing balls (31c) made of a heat-resistant material, inserted in a gap between the inner peripheral surface of the holding portion (31d) and the outer peripheral surface of the bearing housing (31A) functioning as an inner race. Be equipped with Diaphragm actuator which is characterized.
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