JPH0942218A - シリンダ型アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンダ面との摺動部にシール部材が設けら
れているピストンを有するガス圧駆動のシリンダ型アク
チュエータにおいて、ガス漏れ低減と、低いガス圧から
の作動性確保と、耐久性向上という要求性能の全てを満
足すること。 【構成】 シール部材ｂを、内周端部がシリンダ面に向
かって開口している環状のシール溝に装着され、外周端
部がシリンダ面と接触を保ち、Ｖ字谷部がシリンダ室ｆ
に向かって開いている可撓性素材によるＶ型パッキンと
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス圧により駆動され
るシリンダ型アクチュエータ、特に、ピストン部からの
ガス漏れを防止するピストンシール技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、排気圧等のガス圧にて駆動される
小型のシリンダ型アクチュエータにおいて、ピストン部
からの流体の漏れを防止するシール部材としては、フッ
素樹脂等による樹脂シールリングや合成ゴム等によるＯ
−リングが適用されるのが周知慣用技術ということがで
きる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシリンダ型アクチュエータに適用されるシール部材
にあっては、下記に列挙する問題がある。

【０００４】(1) 樹脂シールリング 樹脂シールリングは、弾性復元力が弱く、樹脂シールリ
ングの製造バラツキや組み付けバラツキによる影響で、
ピストンの外周上でのシリンダ面に対する接触圧にバラ
ツキが生じてしまう。このため、排気圧に応じたピスト
ン初期状態からピストンストローク状態までのガス漏れ
をゼロに抑える管理を行なうことができない。

【０００５】この結果、ピストンに作用する排気圧が設
定圧に達し、この排気圧と受圧面積による力がリターン
スプリングによる力を上回ることでピストンをストロー
クさせるシリンダ型アクチュエータでは、ガス漏れによ
りピストンに作用する排気圧が設定圧に達するのが遅れ
てしまい、所期のアクチュエータ制御作動が確保されな
い。

【０００６】また、長期間使用した場合、ガス漏れに伴
ってシール部位から排気ガス流れを生じ、排気ガスに含
まれる煤や水等がアクチュエータに流入し、シリンダ面
や樹脂シールリングに付着した煤等により摺動抵抗が増
大し、摺動により樹脂シールリングが削れてしまい耐久
性に劣る。

【０００７】(2) Ｏ−リング Ｏ−リングは、弾性復元力が強いが、ピストン初期状態
でガス漏れをゼロに抑えるべく大きく弾性変形をさせて
使用する場合には、ピストンの外周上でのシリンダ面に
対する接触圧が高圧となる。

【０００８】この結果、ピストンに作用する排気圧が設
定圧に達し、この排気圧と受圧面積による力がリターン
スプリングによる力を上回ることでピストンをストロー
クさせるシリンダ型アクチュエータでは、ピストンがス
トロークを開始する時にＯ−リングによる接触圧抵抗が
スプリング力に加わることになり、ピストンに作用する
排気圧が設定圧以上の圧力レベルに達しないことにはピ
ストンのストロークが開始されず、低い排気圧での作動
が確保されない。

【０００９】一方、低い排気圧での作動を確保するため
接触圧を低圧に設定した場合、ピストンの外周上で均等
の接触圧を保つのは困難であり、シリンダ面に対し接触
しない部分が形成され、シール部からのガス漏れが発生
する。そして、このガス漏れを許容する状態で長期間使
用した場合、ガス漏れに伴ってシール部位から排気ガス
流れを生じ、排気ガスに含まれる煤や水等がアクチュエ
ータに流入し、シリンダ面やＯ−リングに付着した煤等
により摺動抵抗が増大し、摺動によりＯ−リングが削れ
てしまい耐久性に劣る。

【００１０】本発明は、上記課題に着目してなされたも
ので、第１の目的とするところは、シリンダ面との摺動
部にシール部材が設けられているピストンを有するガス
圧駆動のシリンダ型アクチュエータにおいて、ガス漏れ
低減と、低いガス圧からの作動性確保と、耐久性向上と
いう要求性能の全てを満足することにある。

【００１１】第２の目的とするところは、初期状態での
シール性能を確保しながら、第１の目的を達成すること
にある。

【００１２】第３の目的とするところは、素材弾性復元
力が加わった高いシール性能を確保しながら、第１また
は第２の目的を達成することにある。

【００１３】第４の目的とするところは、制御型排気系
システムの小型化，簡素化，コスト低減化を達成すると
共に、高制御精度を長期間にわたって維持する有用なシ
リンダ型アクチュエータを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため請求項１記載の発明では、図１のクレーム対応図
に示すように、円筒状のシリンダ面を有するシリンダハ
ウジングａと、前記シリンダハウジングａ内に摺動可能
に配置され、シリンダ面との摺動部にはシール部材ｂが
設けられているピストンｃと、一端が前記ピストンｃに
一体連結され、他端がシリンダハウジングａ外に突出す
るピストンシャフトｄと、前記ピストンｃとシリンダハ
ウジングａとの間に介装され、ピストンｃに付勢力を与
えるリターンスプリングｅとを備え、前記シリンダハウ
ジングａとピストンｃとで囲まれるシリンダ室ｆに導か
れるガス圧により付勢力に抗してピストンｃ及びピスト
ンシャフトｄをストロークさせるシリンダ型アクチュエ
ータにおいて、前記シール部材ｂを、内周端部がシリン
ダ面に向かって開口している環状のシール溝に装着さ
れ、外周端部がシリンダ面と接触を保ち、Ｖ字谷部がシ
リンダ室ｆに向かって開いている可撓性素材によるＶ型
パッキンとしたことを特徴とする。

【００１５】上記第２の目的を達成するため請求項２記
載の発明では、図１のクレーム対応図に示すように、請
求項１記載のシリンダ型アクチュエータにおいて、前記
Ｖ型パッキンの単体の状態でのＶ字開き角度を、アクチ
ュエータ組み付け状態でのＶ字開き角度より大きな角度
に設定したことを特徴とする。

【００１６】上記第３の目的を達成するため請求項３記
載の発明では、図１のクレーム対応図に示すように、請
求項１または請求項２記載のシリンダ型アクチュエータ
において、前記Ｖ型パッキンを、ゴムを素材とするＶ型
ゴムパッキンとしたことを特徴とする。

【００１７】上記第４の目的を達成するため請求項４記
載の発明では、図１のクレーム対応図に示すように、排
気系の排気チューブｇもしくはマフラｈ内の排気圧をガ
ス圧とし、エンジンからテールチューブに至る排気系に
設けられた排気系バルブｉを開閉制御する制御型排気系
システムのアクチュエータとして適用したことを特徴と
する請求項１乃至請求項３記載のシリンダ型アクチュエ
ータ。

【００１８】

【作用】請求項１記載の第１の発明の作用を説明する。

【００１９】シリンダ型アクチュエータは、シリンダハ
ウジングａとピストンｃとで囲まれるシリンダ室ｆにガ
ス圧が導かれると、ガス圧とピストン受圧面積による力
がリターンスプリングｅによる力より上回ると、リター
ンスプリングｅの付勢力に抗してピストンｃ及びピスト
ンシャフトｄがストロークするというアクチュエータ作
動を示す。

【００２０】このアクチュエータ作動において、ピスト
ン摺動部からのガス漏れが問題となるが、シール部材ｂ
が、内周端部がシリンダ面に向かって開口している環状
のシール溝に装着され、外周端部がシリンダ面と接触を
保ち、Ｖ字谷部がシリンダ室ｆに向かって開いているＶ
型パッキンとされているため、Ｖ字谷部に作用するガス
圧によるパッキン形状変形力とＶ字形状及び可撓性素材
により得られる弾性復元力により、シリンダ面に対しピ
ストンｃの外周上において、ガス圧が大きくなればなる
ほど接触圧及び接触面積が均等に増大するシール作用を
示す。よって、高ガス圧の時であってもシリンダ面にＶ
型パッキンが密着し、ピストン摺動部に隙間が形成され
ることなく、ピストン摺動部からのガス漏れが低減され
る。

【００２１】また、ピストンｃの動作開始時摺動抵抗
は、Ｖ型パッキンとシリンダ面との間の接触圧と摩擦係
数により決まるが、上記のように、ガス圧が低い時には
ガス圧によるパッキン形状変形力も小さく、低い接触圧
と小さい接触面積となることで、ピストンｃの動作開始
時摺動抵抗が小さく抑えられる。よって、低いガス圧か
らの作動性が確保される。

【００２２】さらに、ガス漏れが最小限に低減されるこ
とからシール部でのガス流れが生じなく、ガスに含まれ
る微小固形物がアクチュエータに流入したりシリンダ面
に付着することなく、長期間使用しても摺動抵抗を増大
させることはない。よって、長期間使用してもＶ型パッ
キンの損傷によりシール性能が損なわれることなくシー
ル部材ｂの耐久性が向上する。

【００２３】請求項２記載の第２の発明の作用を説明す
る。

【００２４】Ｖ型パッキンの単体の状態でのＶ字開き角
度が、アクチュエータ組み付け状態でのＶ字開き角度よ
り大きな角度に設定されているため、アクチュエータ組
み付け状態、つまり、ガス圧の作用しない初期状態で、
Ｖ字開き角度が小さくされることによる形状弾性復元力
がシリンダ面との接触圧となり、初期状態でのシール性
能が確保される。

【００２５】請求項３記載の第３の発明の作用を説明す
る。

【００２６】Ｖ型パッキンが、ゴムを素材とするＶ型ゴ
ムパッキンとされているため、パッキンの持つ弾性復元
力として、ゴム素材を選択したことによる大きな素材弾
性復元力が加えられることになる。よって、弾性復元力
が大きくなる分、シリンダ面との接触圧の均等性が高く
なり、ガス圧のレベルにかかわらず高いシール性能が確
保される。

【００２７】請求項４記載の第４の発明の作用を説明す
る。

【００２８】走行時、エンジンからの排気ガスにより排
気系の排気チューブｇもしくはマフラｈから排気圧が圧
力導管等を介してシリンダ型アクチュエータのシリンダ
室ｆに導かれる。そして、シリンダ室ｆではこの圧力レ
ベルに応じてピストンｃがストロークするため、シリン
ダ型アクチュエータのピストンシャフトｄに連結されて
いる排気系バルブｉは、このピストンストロークの大き
さに応じてバルブ開度が無段階に変更される。

【００２９】したがって、例えば、加速操作時でエンジ
ン回転数の上昇に伴い排気圧の圧力レベルが高まる時に
は、排気系バルブｉがバルブ閉から徐々にバルブ開度が
増してバルブ開へと無段階に変更されるため、所定のエ
ンジン回転数にてバルブ閉からバルブ開に一気に切り換
わる場合のように排気静圧や排気音の一時的な低下がな
く、排気静圧特性や排気音特性がリニアに増加する特性
を示し、この結果、バルブ閉からバルブ開へと移行する
エンジン回転領域で行なわれる加速操作時に、滑らかな
加速感と心地良い加速排気音が得られる。

【００３０】また、排気系バルブｉのアクチュエータと
してシリンダ型アクチュエータを適用したので、電動モ
ータやダイヤフラム式バルブ等をアクチュエータとする
従来システムに比べて、制御型排気系システムの小型
化，簡素化，コスト低減化が達成される。

【００３１】さらに、シリンダ型アクチュエータは、上
記のように、ガス漏れ低減と、低いガス圧からの作動性
確保と、耐久性向上という要求性能を満足するアクチュ
エータであるため、高制御精度を長期間にわたって維持
することができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００３３】まず、構成を説明する。

【００３４】図２は本発明実施例のシリンダ型アクチュ
エータが適用された制御型排気系システムを示す図であ
る。

【００３５】図２において、１は排気マフラ（マフラｈ
に相当）、４はマフラインレットチューブ（排気チュー
ブｇに相当）、５は第１マフラアウトレットチューブ、
６は第２マフラアウトレットチューブ、１０は圧力導
管、１１はシリンダ型アクチュエータ、１２は制御バル
ブ（排気系バルブｉに相当）、１３は動圧ガイド部材、
１４はアクチュエータ取付ブラケット、１５はバルブシ
ャフト、１６はバルブ開閉レバーである。

【００３６】前記排気マフラ１は、前端板１ａと後端板
１ｂとを有し、前端板１ａには図外のエンジンからの排
気ガスが進入してくるマフラインレットチューブ４とマ
フラ内部を経過して排気ガスを排出する第１マフラアウ
トレットチューブ５が接続され、後端板１ｂには制御バ
ルブ１２の開閉制御により排気ガスの排出を調整する第
２マフラアウトレットチューブ６が接続されている。

【００３７】前記圧力導管１０は、排気マフラ１内に一
端が開口され、その開口端にはマフラインレットチュー
ブ４からの排気ガス流の流れに対向して排気動圧を取り
込むテーパ状の動圧ガイド部材１３が設けられている。
そして、圧力導管１０の他端は、シリンダ型アクチュエ
ータ１１に接続されている。これにより、圧力導管１０
は排気静圧と排気動圧に応じた正圧をシリンダ型アクチ
ュエータ１１に導く管として構成されている。

【００３８】前記シリンダ型アクチュエータ１１は、排
気マフラ１の後端板１ｂにアクチュエータ取付ブラケッ
ト１４を介して取り付けられ、そのピストンロッド１１
ｄはバタフライバルブタイプの制御バルブ１２のバルブ
シャフト１５を回動させるバルブ開閉レバー１６にピン
を介して直結されている。

【００３９】図３はシリンダ型アクチュエータ１１を示
す正面図、図４はシリンダ型アクチュエータ１１を示す
左側面図、図５はシリンダ型アクチュエータ１１を示す
断面図である。

【００４０】図３〜図５において、２１はシリンダハウ
ジング、２２はシリンダブラケット、２３はピストンシ
ヤフト、２４は第１ピストンプレート、２５は連結ピス
トンプレート、２６はＶ型ゴムパッキン（シール部材ｂ
に相当）、２７は第２ピストンプレート、２８はリター
ンスプリング、２９はスリーブ、３０はシリンダ室であ
る。

【００４１】前記シリンダハウジング２１は、円筒状の
シリンダ面２１ａと、排気圧導入パイプ部２１ｂと、ブ
ラケット固定爪部２１ｃを有する。

【００４２】前記シリンダブラケット２２は、シリンダ
ハウジング２１の排気圧導入パイプ部２１ｂとは反対側
の開口端面に４箇所の前記爪部２１ｃにより固定され、
中央部にピストンシヤフト２３が貫通すると共に該シャ
フト２３を支持するスリーブ２９が設けられるシャフト
穴２２ａが開口されている。前記スリーブ２９は４箇所
のカシメ部２２ｂにより固定され、また、シリンダブラ
ケット２２のシリンダ内端面２２ｃは、ピストンストロ
ークのストッパ面とされている。

【００４３】前記第１ピストンプレート２４と連結ピス
トンプレート２５と第２ピストンプレート２７とは、シ
リンダハウジング２１のシリンダ面２１ａを摺動可能な
ピストンを構成する部材で、２つのプレート２４，２７
を互いに平行に配置し、連結ピストンプレート２５にて
連結することにより外周部に環状のシール溝が形成され
る。

【００４４】そして、第１ピストンプレート２４には、
リターンスプリング２８が嵌入される段差凹部２４ａが
形成され、第２ピストンプレート２７は、シリンダハウ
ジング２１の端面と接触するストッパプレートを兼ねて
いる。この第２ピストンプレート２７とＶ型ゴムパッキ
ン２６とシリンダ面２１ａとで囲まれる部分がシリンダ
室３０である。

【００４５】前記Ｖ型ゴムパッキン２６は、シリンダ面
２１ａとの摺動部においてガス漏れをシールするシール
部材で、内周端部がシリンダ面２１ａに向かって開口し
ている環状のシール溝に装着され、外周端部がシリンダ
面と接触を保ち、Ｖ字谷部がシリンダ室３０に向かって
開いているゴム素材によるパッキンである。

【００４６】このＶ型ゴムパッキン２６の単体の状態で
のＶ字開き角度θは、図６に示すように、アクチュエー
タ組み付け状態でのＶ字開き角度より大きな角度に設定
されている。

【００４７】前記ピストンシャフト２３は、一端が第１
ピストンプレート２４と第２ピストンプレート２７に対
して段差カシメ部２３ａにより固定され、他端がシリン
ダハウジング２１の端板の役目を持つシリンダブラケッ
ト２２の外方に突出して配置される。

【００４８】前記リターンスプリング２８は、第１ピス
トンプレート２４とシリンダブラケット２２との間に介
装され、両ピストンプレート２４，２７に付勢力（図５
の右方向）を与える。なお、スプリング２８は、エンジ
ン回転数約１５００ｒｐｍ以上の排気圧がシリンダ室３
０に作用した時に移動を開始するようにその付勢力が設
定されている。

【００４９】次に、作用を説明する。

【００５０】［バルブ開閉作動］走行時、エンジンから
排気ガスが流れてくると、マフラインレットチューブ４
から排気圧に応じた正圧の圧力が圧力導管１０を介して
シリンダ型アクチュエータ１１のシリンダ室３０に導か
れる。そして、シリンダ室３０ではこの圧力レベルに応
じてピストン２４，２５，２７がストロークするため、
シリンダ型アクチュエータ１１のピストンシャフト２３
に連結されている制御バルブ１２は、このピストンスト
ロークの大きさに応じてバルブ開度が無段階に変更され
る。

【００５１】［整圧作用］排気ガスはエンジン気筒数や
回転数に応じた周期でガス圧が変動しながらマフライン
レットチューブ４を流れてくる。したがって、そのまま
シリンダ型アクチュエータ１１のシリンダ室３０に導い
た場合、脈動圧によりピストンストローク変動し、制御
バルブ１２の開閉動作にふらつきが生じる。特に、小型
で低圧タイプのシリンダ型アクチュエータ１１を用いた
場合、多少の圧力変動があってもこれに応答してしまう
ため、制御バルブ１２の開閉動作がふらつき制御が困難
となる。

【００５２】これに対し、圧力導管１０を排気マフラ１
の内部室から排気圧を導く管としているため、マフライ
ンレットチューブ４から排気マフラ１へ導入される排気
ガスは排気マフラ１への導入と同時に膨張し、サージタ
ンクを設けているのと同様の作用により排気マフラ１に
おいて整圧作用が発揮される。この整圧作用により、制
御バルブ１２の開閉動作にふらつきが抑えられ、特に、
脈動が激しいエンジン低回転域でのバルブ制御が可能に
なる。

【００５３】［加速操作時の制御バルブ作用］アクセル
を踏み込んでの加速操作時でエンジン回転数の上昇に伴
い排気圧の圧力レベルが高まる時には、上記のように制
御バルブ１２がバルブ閉から徐々にバルブ開度が増して
バルブ開へと無段階に変更されるため、滑らかな加速感
と心地良い加速排気音が得られる。

【００５４】すなわち、加速感については、バルブ全開
またはバルブ全閉のオン・オフ制御では、加速操作時で
バルブ閉からバルブ開へと切り換わるエンジン回転領域
で排気静圧が一時的に低下する特性を示し、滑らかな加
速感が得られないが、本実施例では、制御バルブ１２は
ピストンストロークの大きさに応じてバルブ開度が無段
階に変更されるため、エンジン回転数の上昇に応じて排
気静圧がリニアに増加して、排気抵抗が徐々に小さくな
って滑らかな加速感が得られる。

【００５５】同様に、排気音については、バルブ全開ま
たはバルブ全閉のオン・オフ制御では、加速操作時でバ
ルブ閉からバルブ開へと切り換わるエンジン回転領域で
排気音が一時的に低下する特性を示し、違和感のある加
速排気音となるが、本実施例では、制御バルブ１２はピ
ストンストロークの大きさに応じてバルブ開度が無段階
に変更されるため、エンジン回転数に応じて排気音がリ
ニアに増加し、心地良い加速排気音が得られる。

【００５６】［システムの車両適用時］車両に適用する
にあたって、排気系に設けられたバルブ開閉駆動制御を
行なうアクチュエータとして、排気圧により駆動される
シリンダ型アクチュエータ１１を用いているため、モー
タアクチュエータやソレノイドを用いて電子制御するシ
ステムに比べて大幅にシステムのコスト低減が図れる。

【００５７】加えて、アクチュエータとしてダイヤフラ
ム型アクチュエータに比べて外径が小さいシリンダ型ア
クチュエータ１１を用いているため、システムの小型簡
素化が図られるし、この小型化に伴ってレイアウトや設
置スペースの異なる様々な車種へのシステムの共用化が
達成できる。

【００５８】［スプリング機能］上記バルブ開閉駆動制
御において、ピストン２４，２５，２７がストロークを
開始し、制御バルブ１２がバルブ閉からバルブ開に移行
する時の排気圧は、シリンダ型アクチュエータ１１に内
蔵されているリターンスプリング２８の付勢力の大きさ
を決めることで設定される。つまり、リターンスプリン
グ２８は、ピストン作動圧を車種等に応じて調整する機
能を持つ。

【００５９】一方、シリンダ型アクチュエータ１１のピ
ストンシャフト２３にバルブ開閉レバー１６が直結され
ているため、リターンスプリング２８のバネ力は制御バ
ルブ１２に対しても直接作用し、しかも、リターンスプ
リング２８の付勢力はバルブ閉方向に与えられているた
め、圧力導管１０の破損等による圧力漏れ故障時には、
リターンスプリング２８の付勢力により制御バルブ１２
は強制的にバルブ閉とされる。

【００６０】つまり、リターンスプリング２８は、ピス
トン作動圧調整機能以外に、故障時に安全サイドである
バルブ閉を確保するバルブフェールセーフ機能を併せて
持つし、また、リターンスプリング２８は、シリンダ型
アクチュエータ１１に内蔵されているため、スプリング
カバーを必要とせずに保護される。

【００６１】［ピストンシール作用］このアクチュエー
タ作動において、ピストン摺動部からのガス漏れが問題
となるが、シール部材が、内周端部がシリンダ面２１ａ
に向かって開口している環状のシール溝に装着され、外
周端部がシリンダ面２１ａと接触を保ち、Ｖ字谷部がシ
リンダ室３０に向かって開いているＶ型ゴムパッキン２
６とされているため、Ｖ字谷部に作用する排気圧による
パッキン形状変形力とＶ字形状及びゴム素材により得ら
れる弾性復元力により、シリンダ面２１ａに対しピスト
ン２４，２５，２７の外周上において、排気圧が大きく
なればなるほど接触圧及び接触面積が均等に増大するシ
ール作用を示す。ここで、ゴムを素材とするＶ型ゴムパ
ッキン２６としているため、パッキンの持つ弾性復元力
として、可撓性素材の中からゴム素材を選択したことに
より素材弾性復元力が大きくなる分、シリンダ面２１ａ
との接触圧の均等性が高くなり、排気圧のレベルにかか
わらず高いシール性能が確保される。

【００６２】よって、例えば、高排気圧の時には、図７
に示すように、シリンダ面２１ａに大きな接触圧及び接
触面積によりＶ型ゴムパッキン２６が密着するというよ
うに、排気圧に大きさにかかわらずピストン摺動部に隙
間が形成されることなく、ピストン摺動部からの排気ガ
ス漏れが低減される。

【００６３】また、ピストン２４，２５，２７の動作開
始時摺動抵抗は、Ｖ型ゴムパッキン２６とシリンダ面２
１ａとの間の接触圧と摩擦係数により決まるが、上記の
ように、排気圧が低い時には排気圧によるパッキン形状
変形力も小さく、低い接触圧と小さい接触面積となるこ
とで、ピストン２４，２５，２７の動作開始時摺動抵抗
が小さく抑えられる。

【００６４】よって、低い排気圧からのアクチュエータ
作動性が確保される。

【００６５】さらに、排気ガス漏れが最小限に低減され
ることからシール部での排気ガス流れが生じなく、排気
ガスに含まれる煤や水等がアクチュエータに流入したり
シリンダ面２１ａに付着することなく、長期間使用して
も摺動抵抗を増大させることはない。

【００６６】よって、長期間使用してもＶ型ゴムパッキ
ン２６の損傷によりシール性能が損なわれることなくシ
ール部材であるＶ型ゴムパッキン２６の耐久性が向上す
る。

【００６７】加えて、Ｖ型ゴムパッキン２６の単体の状
態でのＶ字開き角度θが、アクチュエータ組み付け状態
でのＶ字開き角度より大きな角度に設定されているた
め、アクチュエータ組み付け状態、つまり、排気圧の作
用しない初期状態で、Ｖ字開き角度が小さくされること
による形状弾性復元力がシリンダ面２１ａとの接触圧と
なり、初期状態でのシール性能が確保される。

【００６８】次に、効果を説明する。

【００６９】（１）排気圧駆動のシリンダ型アクチュエ
ータ１１において、シール部材を、内周端部がシリンダ
面２１ａに向かって開口している環状のシール溝に装着
され、外周端部がシリンダ面２１ａと接触を保ち、Ｖ字
谷部がシリンダ室３０に向かって開いているＶ型ゴムパ
ッキン２６としたため、排気ガス漏れ低減と、低い排気
圧からの作動性確保と、耐久性向上という要求性能の全
てを満足することができる。

【００７０】（２）Ｖ型ゴムパッキン２６の単体の状態
でのＶ字開き角度θを、アクチュエータ組み付け状態で
のＶ字開き角度より大きな角度に設定したため、初期状
態でのシール性能を確保することができる。

【００７１】（３）Ｖ型パッキンを、ゴムを素材とする
Ｖ型ゴムパッキン２６としたため、大きな素材弾性復元
力が加わった高いシール性能を確保することができる。

【００７２】（４）シリンダ型アクチュエータ１１を、
排気系のマフラ１内の排気圧をアクチュエータを駆動す
るガス圧とし、第２マフラアウトレットチューブ６に設
けられた制御バルブ１２を開閉制御する制御型排気系シ
ステムのアクチュエータとして適用したため、制御型排
気系システムの小型化，簡素化，コスト低減化を達成す
ることができると共に、高制御精度を長期間にわたって
維持する有用なシリンダ型アクチュエータ１１を提供す
ることができる。

【００７３】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。

【００７４】例えば、実施例では、実施例では、圧力導
管の一端を排気マフラ内に開口した例を示したが、排気
チューブに開口しても良い。

【００７５】実施例では、制御バルブとしてバタフライ
バルブタイプのものを示したが、バルブ開度が無段階に
変更できるものであればシャッター型バルブ等を用いて
も良い。

【００７６】実施例では、シリンダ型アクチュエータを
排気マフラに取り付けた例を示したが、シリンダ型アク
チュエータの取付位置は実施例の位置に限定されるもの
ではない。

【００７７】

【発明の効果】請求項１記載の第１の発明にあっては、
シリンダ面との摺動部にシール部材が設けられているピ
ストンを有するガス圧駆動のシリンダ型アクチュエータ
において、シール部材を、内周端部がシリンダ面に向か
って開口している環状のシール溝に装着され、外周端部
がシリンダ面と接触を保ち、Ｖ字谷部がシリンダ室に向
かって開いている可撓性素材によるＶ型パッキンとした
ため、ガス漏れ低減と、低いガス圧からの作動性確保
と、耐久性向上という要求性能の全てを満足することが
できるという効果が得られる。

【００７８】請求項２記載の第２の発明にあっては、請
求項１記載のシリンダ型アクチュエータにおいて、Ｖ型
パッキンの単体の状態でのＶ字開き角度を、アクチュエ
ータ組み付け状態でのＶ字開き角度より大きな角度に設
定したため、初期状態でのシール性能を確保しながら、
上記効果を得ることができる。

【００７９】請求項３記載の第３の発明にあっては、請
求項１または請求項２記載のシリンダ型アクチュエータ
において、Ｖ型パッキンを、ゴムを素材とするＶ型ゴム
パッキンとしたため、素材弾性復元力が加わった高いシ
ール性能を確保しながら、第１の発明または第２の発明
の効果を達成することができる。

【００８０】請求項４記載の第４の発明にあっては、請
求項１乃至請求項３記載のシリンダ型アクチュエータ
を、排気系の排気チューブもしくはマフラ内の排気圧を
ガス圧とし、エンジンからテールチューブに至る排気系
に設けられた排気系バルブを開閉制御する制御型排気系
システムのアクチュエータとして適用したため、制御型
排気系システムの小型化，簡素化，コスト低減化を達成
することができると共に、高制御精度を長期間にわたっ
て維持する有用なシリンダ型アクチュエータを提供する
ことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシリンダ型アクチュエータを示すクレ
ーム対応図である。

【図２】実施例のシリンダ型アクチュエータが適用され
た制御型排気系システムの一例を示す平面図である。

【図３】実施例のシリンダ型アクチュエータの正面図で
ある。

【図４】実施例のシリンダ型アクチュエータの右側面図
である。

【図５】実施例のシリンダ型アクチュエータの断面図で
ある。

【図６】実施例のシリンダ型アクチュエータでＶ型ゴム
パッキンの単体状態を示す図である。

【図７】実施例のシリンダ型アクチュエータで高排気圧
が作用した時のＶ型ゴムパッキンのの変形状態を示す作
用説明図である。

【符号の説明】

ａ シリンダハウジング ｂ シール部材 ｃ ピストン ｄ ピストンシャフト ｅ リターンスプリング ｆ シリンダ室 ｇ 排気チューブ ｈ マフラ ｉ 排気系バルブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のシリンダ面を有するシリンダハ
   ウジングと、 前記シリンダハウジング内に摺動可能に配置され、シリ
   ンダ面との摺動部にはシール部材が設けられているピス
   トンと、 一端が前記ピストンに一体連結され、他端がシリンダハ
   ウジング外に突出するピストンシャフトと、 前記ピストンとシリンダハウジングとの間に介装され、
   ピストンに付勢力を与えるリターンスプリングとを備
   え、 前記シリンダハウジングとピストンとで囲まれるシリン
   ダ室に導かれるガス圧により付勢力に抗してピストン及
   びピストンシャフトをストロークさせるシリンダ型アク
   チュエータにおいて、 前記シール部材を、内周端部がシリンダ面に向かって開
   口している環状のシール溝に装着され、外周端部がシリ
   ンダ面と接触を保ち、Ｖ字谷部がシリンダ室に向かって
   開いている可撓性素材によるＶ型パッキンとしたことを
   特徴とするシリンダ型アクチュエータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシリンダ型アクチュエー
   タにおいて、 前記Ｖ型パッキンの単体の状態でのＶ字開き角度を、ア
   クチュエータ組み付け状態でのＶ字開き角度より大きな
   角度に設定したことを特徴とするシリンダ型アクチュエ
   ータ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のシリンダ
   型アクチュエータにおいて、 前記Ｖ型パッキンを、ゴムを素材とするＶ型ゴムパッキ
   ンとしたことを特徴とするシリンダ型アクチュエータ。
4. 【請求項４】 排気系の排気チューブもしくはマフラ内
   の排気圧をガス圧とし、エンジンからテールチューブに
   至る排気系に設けられた排気系バルブを開閉制御する制
   御型排気系システムのアクチュエータとして適用したこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のシリンダ型
   アクチュエータ。