JPH0735125Y2

JPH0735125Y2 - ベローズ式アクチュエータ

Info

Publication number: JPH0735125Y2
Application number: JP1988134016U
Authority: JP
Inventors: 正行貴志
Original assignee: エヌオーケー株式会社
Priority date: 1988-09-08
Filing date: 1988-10-15
Publication date: 1995-08-09
Anticipated expiration: 2003-10-15
Also published as: JPH0287101U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の分野）本考案は、たとえば、自動車の排気ガス再循環装置用バ
ルブ（以下EGRバルブという。）や、プレッシャレギュ
レータ等の各種制御機器のアクチュエータとして用いら
れるベローズ式アクチュエータに関し、特に樹脂製のベ
ローズを用いるものに関する。

（従来の技術）従来のEGRバルブは、たとえば第５図に示すような構成
となっている。すなわち、エンジンの負圧を利用してバ
ルブ100を開閉制御するもので、バルブ100を作動させる
アクチュエータとしてゴム製のダイアフラム107が利用
されている。

このアクチュエータ101は、気密に組み付けられたアッ
パカップ105とロアカップ106によって内部中空に形成さ
れたアクチュエータ本体101の中空内部がダイアフラム1
07によって２室に区分されており、一方の室に負圧導入
管105aを通じて負圧が導入される。この２室の差圧によ
ってダイアフラム107を往復動させ、ダイアフラム107に
取付られた弁体108を作動させて、排気管口103と吸入管
口102との間の通路を開閉し、排気ガスを吸気系に戻す
ようになっている。

このように排気ガスの一部を不活性成分として再び吸気
系に戻して混合気に加え、燃焼温度を下げてON成分の発
生を低減している。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、上記した従来技術にあっては、高温下で
の作動により、ゴム製ダイアフラム107の、熱、ガソリ
ン、排気ガス（塩素、臭素等）による劣化が生じ、気密
不良や、作動不良が生じ、排気ガスの再循環の調整が正
確に行なえないおそれがある。

したがって、ゴム製ダイアフラム107の耐熱性を考慮す
ると、EGRクーラ等の冷却装置が必ず必要となり、スペ
ース上、またコスト面で不利であった。

そこで、ゴム製ダイアフラム107のかわりに、感圧部に
耐熱性、耐ガソリン性に優れた樹脂製ベローズを用いた
ベローズ式アクチュエータを用いることが考えられる。

このような樹脂製ベローズの固定構造としてはは、たと
えば、第６図に示すようにベローズ200の一端に設けら
れた固体フランジ201をかしめ固定するのが一般的であ
る。ところが、樹脂製ベローズ200は、高温下において
軟化し、また、負圧力による繰返し作動により、ベロー
ズ200の固定部Ｂが径方向内側に傾き、アッパプレート2
02と干渉してしまう。その結果、作動ヒステリシスが増
大し、さらには作動不良となるおそれがある。

本考案は、上記した従来技術の諸問題に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、耐熱性に優れた樹脂
製のベローズを用い、樹脂製のベローズの高温下におけ
る作動不良を解消し得るベローズ式アクチュエータを提
供することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本考案にあっては、内部中
空のアクチュエータ本体の中空内部を樹脂製のベローズ
によって２室に区分し、該ベローズの一端をアクチュエ
ータ本体に固定するとともに、他端を自由状態に保持
し、２室の差圧によってベローズを伸縮作動させるベロ
ーズ式アクチュエータにおいて、前記ベローズの固定端
部の内周に係合し、該ベローズの固定端部の内径を規制
する環状の内径サポート部を設けたことを特徴とする。

（作用）しかして、高温条件下においてベローズが軟化しても、
その固定端部の内周が内径サポート部によって支持され
ると共に固定端部の内径が規制されているので、内径の
寸法変化および内側への倒れが防止される。

（実施例）以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明する。第１
図および第２図には本考案の一実施例に係るベローズ式
アクチュエータを適用したEGRバルブが示されている。

図において、１はEGRバルブ全体を示しており、概略バ
ルブ本体16と、このバルブ本体16の開閉操作を行なうア
クチュエータＡとから構成される。

アクチュエータＡは、内部中空のアクチュエータ本体５
の中空内部を、樹脂製のベローズ11によって２室61、62
に区分して構成されている。すなわち、アクチュエータ
本体５は、有底円筒状のロアカップ４の開口端縁にアッ
パカップ２を気密に接合して構成される内部中空の箱状
で、アッパーカップ２の中央部には負圧を外部から導入
する負圧導入孔３を有する。

一方、上記アクチュエータ本体５の中空内部に収納され
る樹脂製ベローズ11の一端には半径方向外方に張り出す
固定フランジ14が設けられていて、この固定フランジ14
が、上記アッパカップ２とロアカップ４の接合縁部3aに
てかしめ固定されている。

そして、上記アッパカップ２には、ベローズ11の固定端
部内周全周にわたって係合し、その固定端部の内径を規
制する内径サポート部としての環状の段部13が設けられ
ている。

この例では、固定フランジ14の上面がアッパカップ２の
内面に密に接触しており、固定フランジ14上面に上記段
部13に対応する環状の凹溝12が設けられている。これに
よって、ベローズ11の固定端部の内径が規制され径方向
内側への倒れを防止している。

また、この実施例にあっては、ベローズ11はその成形性
を考慮して円筒状に成形されており、その自由端側の開
口部がロアプレート８によって気密に閉塞されている。
すなわち、ベローズ11の開口端部にもフランジ15が張り
出しており、このフランジ15にロアプレート８の端縁8a
をかしめ固定している。

さらに、ロアプレート８には、上記ベローズ11の自由端
部内周に全周にわたって係合し、その自由端部の内径を
規制する内径サポート部としての段部8bが設けられてい
る。

このロアプレート８の上面側にはアッパプレート７が重
ねられ、両プレート7,8にバルブ本体16内に挿入される
弁体10の一端が連結固定されている。アッパプレート８
はスプリングリテーナとして機能するもので、アッパプ
レート８とアッパカップ２との間にはベローズ11を伸長
させる方向に付勢するスプリング９が介装されている。

アッパプレート７の外径端には、ベローズ11の内周に沿
って延びる円筒状のガイド部71が設けられている。この
ガイド部71の長さは、その先端とアッパカップ２間の間
隔がほぼベローズ11の伸縮ストロークとなるように設定
されている。

一方、ロアカップ４は、バルブ本体16にねじ18,18によ
って固定される。バルブ本体16は排気ガスの流入口17と
流出口18aが設けられている。流入口17と流出口18aとは
弁座19によって仕切られており、弁体10は、弁座19に設
けられた弁孔20を開閉するようになっている。

尚、上記樹脂製ベローズ11の樹脂材料としては、使用条
件に応じて、耐熱性、耐ガソリン，オイル，排ガス（塩
素，臭素等を含む）性に優れた材料が選択される。特に
PTFE（四フッ化エチレン樹脂）等のフッ素系樹脂が好適
である。

このように構成されたEGRバルブ１は次のように作動す
る。

まず負圧導入口３から室61内に負圧が導入されて、圧力
が他方の室62より相対的に低くなると樹脂製のベローズ
11がスプリング９のばね力に抗して収縮し、ロアプレー
ト８及びアッパープレート７が上昇する。これにより弁
体10も上昇し、バルブ本体16内の弁体10が弁座19から離
れて弁孔20を開く。その結果、排気ガスが流入口17から
流出口18aの方へ供給される（第１図参照）。

次に、負圧導入孔３から導入される負圧の度合いが低く
なると樹脂製のベローズ11がスプリング９の付勢力によ
って伸長する。それに伴ってロアプレート８及びアッパ
プレート７が下降し、弁体10も下方に移動し弁座19に設
けられた弁孔20を閉じる。そのため、流入口17と流出口
18aとが遮断され、排気ガスが流入口17から流出口18aへ
流れなくなる（第２図参照）。

一方、アッパカップ２に設けられた段部13によって樹脂
製のベローズ11の固定端部が径方向に固定されているた
めに、高温時に樹脂製のベローズ11の固定端部がしっか
りと固定される。

さらに、樹脂製のベローズ11は熱による寸法変化が大き
いが、内外径が規制されているために高温時の室61のシ
ール性が向上する。

また、樹脂製ベローズ11の自由端部内周もロアプレート
８の段部8bによって内径が規制されているので、高温時
において自由端部の内倒れも防止することができる。

次に第３図および第４図には、本考案の他の実施例が示
されている。この実施例において上記実施例と同一の構
成部分については同一の符号を付してその説明すると、
この実施例では、ベローズ11の固定端部内周に設けられ
る内径サポート部が、アッパカップ２とは別体の金属製
サポートリング23によって構成したものである。

このような構成としても、このサポートリング23によっ
てベローズ11の固定端部の内倒れを防止することがで
き、ベローズ11の伸縮作動をスムースに行なうことがで
きる。

また、この実施例では、アッパプレート７のガイド部71
の長さを短くしている。このようにガイド部71の長さを
極力短くすることによって、負圧作動によるアッパプレ
ート７とベローズ11との干渉を最低限に抑えている。

その他の構成および作用については上記実施例と同一で
あるので、その説明は省略する。

尚、上記実施例ではベローズ式アクチュエータをEGRバ
ルブについて適用した例を示したが、EGRバルブに限定
されるものではなく、耐熱性、耐ガソリン性等が要求さ
れ、高温雰囲気下における作動性が問題となるプレッシ
ャレギュレータや各種制御機器のアクチュエータとして
広く利用し得るものである。

（考案の効果）本考案は、以上の構成および作用を有するもので、樹脂
製ベローズの固定端部内周を内径サポート部によって支
持すると共に固定端部の内径を規制するようにしたの
で、高温時の樹脂の軟化による内側への倒れを防止する
ことができる。したがって、ベローズの伸縮作動時に、
ベローズと周辺の構成部材との干渉を防止することがで
き、作動のヒステリシスを低減することができ、ベロー
ズ自体の耐久性の向上も図ることができる。

また、この内径サポート部によって、高温時のベローズ
径の寸法変化が強制的に規制されるので、その分アクチ
ュエータ本体内部の気密性の向上をはかることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の一実施例に係るベローズ式
アクチュエータを利用したEGRバルブの開弁および閉弁
状態の縦断面図、第３図および第４図は本考案の他の実
施例に係るベローズ式アクチュエータの開弁および閉弁
状態の縦断面図、第５図は従来のダイアフラムを用いた
EGRバルブの概略縦断面図、第６図はアクチュエータに
ベローズを用いた場合の作動状態を示す要部縦断面図で
ある。符号の説明１……EGRバルブ２……アッパカップ、３……負圧導入孔 3a……接合縁部、４……ロアカップ５……アクチュエータ本体 61,62……室、７……アッパプレート８……ロアプレート、９……スプリング 10……弁体、11……樹脂製ベローズ 12……凹溝 13……段部（内径サポート部） 14……固定フランジジ、15……フランジ 16……バルブ本体、18……ねじ 23……サポートリング（内径サポート部）Ａ……アクチュエータ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】内部中空のアクチュエータ本体の中空内部
を樹脂製のベローズによって２室に区分し、該ベローズ
の一端をアクチュエータ本体に固定するとともに、他端
を自由状態に保持し、２室の差圧によってベローズを伸
縮作動させるベローズ式アクチュエータにおいて、前記ベローズの固定端部の内周に係合し、該ベローズの
固定端部の内径を規制する環状の内径サポート部を設け
たことを特徴とするベローズ式アクチュエータ。