致动器

摘要

提供一种致动器，能够防止由于加水分解使得板的强度降低。该致动器具有：隔膜(30)，其将壳体(20)内分割为负压室(21a)和大气压室(22a)；树脂制的板(40)，其设置于负压室(21a)内并且与隔膜(30)接触；以及工作轴(60)，其一侧与板(40)和隔膜(30)连结，另一侧穿过大气压室(22a)延伸到壳体(20)外，该工作轴能够根据隔膜(30)的变形在轴心方向上移位，工作轴(60)贯通隔膜(30)而在负压室(21a)内与板(40)连结，从而板(40)与大气压室(22a)隔绝。

权利要求

1.一种致动器，该致动器具有：

隔膜，其将壳体内分割为负压室和大气压室；

树脂制的板，其设置于所述负压室内并且与所述隔膜接触；以及工作轴，其一侧与所述板和所述隔膜连结，另一侧穿过所述大气压室延伸到所述壳体外，该工作轴能够根据所述隔膜的变形在轴心方向上移位，在所述隔膜上设置有供所述工作轴贯通的贯通孔，

其特征在于，

所述工作轴的与所述板和所述隔膜连结的一侧的末端设置有：凸缘部，其直径大于所述工作轴的直径；缩径部，其形成在所述凸缘部的比所述凸缘部更靠近所述末端的端面的一侧，所述缩径部的直径小于所述凸缘部的直径并且大于所述隔膜的所述贯通孔的直径；

以及扩径部，其设置于所述缩径部的比所述缩径部更靠近所述末端的端面的一侧，所述工作轴的缩径部贯穿所述隔膜的所述贯通孔而贯通所述隔膜，所述贯通孔与所述缩径部卡合，并且所述隔膜被夹置在所述凸缘部和所述扩径部之间，而在所述负压室内所述扩径部与所述板连结，从而该板与所述大气压室隔绝。

2.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，

所述板和所述工作轴通过嵌件成型而连结起来，该嵌件成型不会在该板的与所述隔膜接触的接触面上形成分模线。

说明书

致动器

技术领域

[0001] 本发明涉及致动器的技术，该致动器具有能够根据隔膜的变形在轴心方向上移位的工作轴。

背景技术

[0002] 以往已知如下的致动器的技术，该致动器具有：隔膜，其将壳体内分割为负压室和大气压室；板，其设置于所述负压室内并且与所述隔膜接触；以及工作轴，其能够根据所述隔膜的变形在轴心方向上移位。例如，专利文献1所示。

[0003] 专利文献1所述的致动器具有：隔膜，其将壳体(第一壳体和第二壳体)内分割为负压室和大气压室；板(隔膜承受板)，其设置于所述负压室内并且与所述隔膜接触；以及工作轴(输出部件)，其能够根据所述隔膜的变形在轴心方向上移位。

[0004] 通过这种结构，专利文献1所述的致动器通过使负压室内的压力发生变化来使隔膜变形(可动)，能够使工作轴在轴心方向上移位。此外，专利文献1所述的致动器能够在通过板保持规定的形状(具体是中央的平面形状)的状态下使隔膜变形。

[0005] 然而，专利文献1所述的致动器形成为，使得板的一部分通过形成于隔膜上的贯通孔从负压室向大气压室内突出。因此，在专利文献1所述的致动器中，板会与大气接触，存在由于加水分解而使该板的强度降低的可能。

[0006] 现有技术文献

[0007] 专利文献

[0008] 专利文献1:日本特开2013-167274号公报

发明内容

[0009] 发明欲解决的课题

[0010] 本发明就是鉴于上述状况而完成的，其欲解决的课题在于，提供一种能够防止由于加水分解使得板的强度降低的致动器。

[0011] 用于解决课题的手段

[0012] 本发明欲解决的课题如上所述，下面说明用于解决该课题的手段。

[0013] 即，本发明的致动器具有：隔膜，其将壳体内分割为负压室和大气压室；树脂制的板，其设置于所述负压室内并且与所述隔膜接触；以及工作轴，其一侧与所述板和所述隔膜连结，另一侧穿过所述大气压室延伸到所述壳体外，该工作轴能够根据所述隔膜的变形在轴心方向上移位，所述工作轴贯通所述隔膜而在所述负压室内与所述板连结，从而该板与所述大气压室隔绝。

[0014] 本发明的致动器中，所述隔膜上设置有供所述工作轴贯通的贯通孔，所述工作轴的所述一侧设置有直径小于周围的直径的缩径部，通过在所述贯通孔中嵌合所述缩径部，从而使得所述隔膜与所述工作轴连结起来。

[0015] 本发明的致动器中，所述板和所述工作轴通过嵌件成型而连结起来，该嵌件成型不会在该板的与所述隔膜接触的接触面上形成分模线。

[0016] 发明效果

[0017] 作为本发明的效果，可获得以下所示的效果。

[0018] 本发明的致动器的板与大气压室隔绝，因此能够防止由于加水分解使得该板的强度降低。

[0019] 本发明的致动器将隔膜与工作轴直接连结起来，能够防止负压室与大气压室连通。

[0020] 本发明的致动器能够防止隔膜由于板的分模线而断裂。

附图说明

[0021] 图1是表示使用本发明的一个实施方式的致动器的涡轮增压器的动作的概要的示意图。

[0022] 图2是同样表示致动器的初始状态和可动状态的剖视图。

[0023] 图3是同样表示板和隔膜与工作轴的连结结构的剖视图。

[0024] 图4是同样表示板和隔膜与工作轴的组装状况的剖视图。

具体实施方式

[0025] 在以下的图2至图4中，根据图中所示的箭头定义上下方向和左右方向。

[0026] 首先，使用图1，说明使用本发明的一个实施方式的致动器10的涡轮增压器5的动作的概要。

[0027] 涡轮增压器5向发动机的缸体2送入压缩空气。空气穿过吸气通路1被提供给缸体2。该空气依次通过配置于吸气通路1的途中的空气过滤器4、涡轮增压器5、中冷器6和节气门7并被提供给缸体2。此时，通过涡轮增压器5的压缩器5a压缩该空气，因此能够将更多的空气送入缸体2内。

[0028] 在缸体2内燃烧后的高温的空气(排气)穿过排气通路3被排出。此时，该排气使涡轮增压器5的涡轮5b进行旋转，该旋转被传递至压缩器5a，由此能够压缩吸气通路1内的空气。

[0029] 此外，排气通路3在涡轮5b的上游侧被分流，另外形成不通过该涡轮5b的通路。该通路能够通过排气泄压阀8开闭。此外，该排气泄压阀8被致动器10开闭驱动。进而，通过由电磁阀等构成的负压调整机构9调整通过真空泵等负压产生装置11产生的负压，从而控制致动器10的动作。利用致动器10开闭排气泄压阀8，从而能够调节输送给涡轮5b的排气的流量。

[0030] 下面，使用图2，说明致动器10的结构。

[0031] 致动器10根据隔膜30的变形使工作轴60在轴心方向上移位，通过该工作轴60的移位使排气泄压阀8进行开闭驱动。致动器10被固定在适当配设于所述发动机的安装基座100上。致动器10主要具有壳体20、隔膜30、板40、弹簧50、工作轴60、轴引导件70和收纳部80。

[0032] 壳体20是致动器10的主要构造体。壳体20主要由上壳21和下壳22构成。

[0033] 上壳21是构成壳体20的上部的部件。上壳21形成为下侧开放的大致碗型。上壳21的上侧板的中央形成为凹状，并且与负压流路23的一端连通连接。另外，负压流路23的另一端与前述的负压调整机构9连接。

[0034] 下壳22是构成壳体20的下部的部件。下壳22形成为上侧开放的大致碗型。下壳22被固定于安装基座100上，进而使得壳体20被固定于安装基座100上。下壳22的上侧缘部与上壳21的下侧缘部连结，形成壳体20。

[0035] 隔膜30将壳体20内分割为负压室21a和大气压室22a。具体而言，隔膜30在与上壳21之间形成负压室21a，并且在与下壳22之间形成大气压室22a。隔膜30由橡胶等具有挠性的材料形成，构成为能够变形(可动)。隔膜30形成为(在后述的初始状态下)上侧开放的大致碗型。隔膜30的中央形成有沿上下贯通该隔膜30的贯通孔31。隔膜30的外周缘部被夹装在上壳21的下侧缘部与下壳22的上侧缘部之间。

[0036] 通过这种结构，在隔膜30与上壳21之间形成有上侧的气室(负压室21a)，在隔膜30与下壳22之间形成有下侧的气室(大气压室22a)。负压室21a构成为，能够通过负压流路23被提供通过负压产生装置11产生的负压(低于大气压的气压)。此外，大气压室22a通过形成于下壳22的未图示的连通孔而与壳体20外连通，被保持在大气压。负压室21a和大气压室22a构成为相互不能连通。

[0037] 板40设置于负压室21a内并且与隔膜30接触。板40通过树脂材料形成。板40形成为沿着隔膜30的内侧(上侧)面的大致碗型。板40的中央的下侧面形成为平面形状，并且构成为与隔膜30的中央的上侧面始终接触。由此，在隔膜30变形时，能够在通过板40将中央的形状保持为平面形状的状态下，使周壁的形状发生变形。板40的中央的上侧面上形成有俯视观察时呈大致圆环状的弹簧承受部41。

[0038] 弹簧50对板40向下方向施力。弹簧50设置于负压室21a内。弹簧50的上端部与上壳21的上侧板的下侧面抵接。弹簧50的下端部被嵌入安装于板40的弹簧承受部41。这样，借助弹簧50的作用力，板40对隔膜30始终向下方(大气压室22a侧)按压。

[0039] 工作轴60根据隔膜30的变形在轴心方向上移位。工作轴60通过耐热性高的金属材料形成。工作轴60将长度方向朝向上下方向配置。工作轴60通过轴引导件70引导移位的方向(轴心方向)。工作轴60的一侧(上侧)连结于板40和隔膜30且另一侧(下侧)穿过大气压室22a延伸到壳体20外(进而，通过形成于安装基座100上的安装基座贯通孔101延伸到该安装基座100的下方)。工作轴60的另一侧(下侧)通过未图示的连杆机构等连结于排气泄压阀8。
工作轴60的一侧(上侧)设置有用于与板40和隔膜30连结的连结部61。

[0040] 轴引导件70将工作轴60引导为滑动自如。轴引导件70通过树脂材料形成。轴引导件70被收纳于后述的收纳部80。轴引导件70被配置于大气压室22a的下侧板的下方。另外，轴引导件70也可以配置于大气压室22a的下侧板的上方。

[0041] 收纳部80在内侧收纳轴引导件70。收纳部80配置于大气压室22a的下端部。在本实施方式中，收纳部80(一体地)形成为下壳22的下侧板的一部分，但也可以分体形成。收纳部80通过金属制的部件形成。收纳部80形成为下侧开放的大致圆筒状。

[0042] 关于如上构成的致动器10，在以下的说明中，将未向负压室21a供给负压的状态称作“初始状态”，将向负压室21a供给负压的状态称作“可动状态”。

[0043] 在初始状态下，如图2的右半部分所示，通过弹簧50的作用力将板40和隔膜30向下方(大气压室22a侧)按压，和该隔膜30连结的工作轴60的连结部61与轴引导件70接触。在该初始状态下，板40和隔膜30被配置于最靠下方(大气压室22a侧)的位置处，与该隔膜30连结的工作轴60也成为向大气压室22a侧移位最多的状态。

[0044] 进而，在从初始状态变化为可动状态的情况、即通过负压产生装置11产生了负压的情况下，在该负压被负压调整机构9调整后，通过负压流路23被提供给负压室21a。通过该负压而使得隔膜30变形，板40和隔膜30的中央部抵抗弹簧50的作用力而向上方(负压室21a侧)移位。进而，与隔膜30连结的工作轴60也向上方(负压室21a侧)移位。这样，在可动状态下，通过控制提供给负压室21a的负压，能够调整工作轴60的移位量，进而能够使排气泄压阀8(参见图1)进行开闭驱动。

[0045] 以下，使用图2至图4具体说明板40和隔膜30与工作轴60的连结结构。

[0046] 首先，使用图2和图3，具体地说明工作轴60的连结部61的结构。

[0047] 连结部61用于将工作轴60与板40和隔膜30连结。连结部61配置于工作轴60的一侧(上侧)的端部。连结部61形成为使轴心方向朝向上下方向的大致圆柱形状。连结部61形成为，比工作轴60中的除该连结部61以外的部分向外径方向扩展。

[0048] 连结部61的上下方向中途形成有直径小于周围(具体是后述的扩径部63和凸缘部65)的直径的缩径部64。缩径部64形成为直径略大于前述的隔膜30的贯通孔31的直径。另外，以下，将连结部61的比缩径部64靠上方的部分称作“扩径部63”，将比缩径部64靠下方的部分称作“凸缘部65”。

[0049] 扩径部63形成为直径大于凸缘部65的直径。此外，扩径部63的上侧面设置有圆板状的圆板部62。圆板部62形成为直径大于扩径部63的直径。

[0050] 如上构成的连结部61通过嵌件成型而与板40连结。具体而言，连结部61中的扩径部63和圆板部62通过嵌件成型而与板40构成为一体。通过这种结构，工作轴60与板40不会相对移动，因此能够防止该工作轴60与板40在连结部61处的磨损或破损等。此外，由于通过嵌件成型使得工作轴60与板40成为一体，因此能够削减使该工作轴60与板40连结的制造工序。

[0051] 此外，在连结部61和板40的嵌件成型时，板40上不存在脱模倒角(undercut)，因此能够在上下方向进行分模。具体而言，连结部61和板40的嵌件成型的分模面被设定为和与工作轴60的轴心方向正交的面(例如，板40的下侧面)一致。

[0052] 通过这种结构，能够防止分模线形成于板40上。即，由于在与隔膜30接触的部件即板40上未形成分模线(在板40的与隔膜30接触的接触面上未形成分模线)，因此能够防止该隔膜30由于分模线而断裂。

[0053] 此外，在连结部61与板40连结时，连结部61中的缩径部64和凸缘部65成为露出于板40的下方的状态。进而，通过在隔膜30的贯通孔31中嵌合该露出状态的缩径部64，使得该隔膜30与工作轴60连结。

[0054] 具体如图4所示，在将隔膜30与工作轴60连结(组装)时，使工作轴60贯穿插入于隔膜30的贯通孔31。此时，在以使隔膜30的贯通孔31扩大的方式使其弹性变形的同时使连结部61的凸缘部65贯穿插入，使该贯通孔31与连结部61的缩径部64卡合(参见图3)。

[0055] 通过这种结构，在隔膜30的贯通孔31中嵌合连结部61的缩径部64，从而能够使该隔膜30与工作轴60容易地连结起来。此外，能够防止负压室21a与大气压室22a通过该隔膜30的贯通孔31连通。

[0056] 此外，如图2和图3所示，在板40和隔膜30与工作轴60连结时，连结部61中的扩径部63和圆板部62被配置于比隔膜30靠上方的位置处。即，连结部61中的扩径部63和圆板部62贯通隔膜30而配置于负压室21a内。连结部61的扩径部63和圆板部62在负压室21a内连结于板40。这样，板40以整体配置于负压室21a的状态下与工作轴60连结。

[0057] 通过这种结构，板40在整体配置于负压室21a内的状态下与工作轴60连结，并且构成为使得负压室21a与大气压室22a相互不能连通，因此该板40与大气压室22a隔绝。其结果是，可防止板40接触大气，进而可防止该板40由于加水分解而使得强度降低。

[0058] 如上所述，本发明的一个实施方式的致动器10具有：

[0059] 隔膜30，其将壳体20内分割为负压室21a和大气压室22a；

[0060] 树脂制的板40，其设置于所述负压室21a内并且与所述隔膜30接触；以及[0061] 工作轴60，其一侧与所述板40和所述隔膜30连结，另一侧穿过所述大气压室22a延伸到所述壳体20外，该工作轴60能够根据所述隔膜30的变形在轴心方向上移位，[0062] 所述工作轴60贯通所述隔膜30而在所述负压室21a内与所述板40连结，从而该板40与所述大气压室22a隔绝。

[0063] 通过这种结构，在致动器10中，板40与大气压室22a隔绝，因此能够防止由于加水分解使得该板40的强度降低。

[0064] 此外，在致动器10中，

[0065] 所述隔膜30上设置有供所述工作轴60贯通的贯通孔31，

[0066] 所述工作轴60的所述一侧设置有直径小于周围的直径的缩径部64，

[0067] 通过在所述贯通孔31中嵌合所述缩径部64，从而使得所述隔膜30与所述工作轴60连结起来。

[0068] 通过这种结构，在致动器10中，能够将隔膜30与工作轴60直接连结起来，并且能够防止负压室21a与大气压室22a连通。

[0069] 此外，在致动器10中，

[0070] 所述板40和所述工作轴60通过嵌件成型而连结起来，该嵌件成型不会在该板40的与所述隔膜30接触的接触面上形成分模线。

[0071] 通过这种结构，在致动器10中，能够防止隔膜30由于板40的分模线而断裂。

[0072] 另外，在本实施方式中，将致动器10用于涡轮增压器5，然而本发明不限于此，还可以用于各种用途。

[0073] 产业上的可利用性

[0074] 本发明可应用于具有能够根据隔膜的变形在轴心方向上移位的工作轴的致动器。

[0075] 标号说明

[0076] 10：致动器，20：壳体，21a：负压室，22a：大气压室，30：隔膜，40：板，60：工作轴。