本發(fā)明涉及氣壓式致動(dòng)器。

背景技術(shù)：

氣壓式致動(dòng)器根據(jù)供給的空氣壓力動(dòng)作而動(dòng)作。

例如，在專利文獻(xiàn)1中記載有一種氣壓式致動(dòng)器，該氣壓式致動(dòng)器通過向缸部供氣使活塞往動(dòng)而使活塞桿往動(dòng)，或是利用被壓縮的彈簧的作用力使活塞復(fù)動(dòng)而使活塞桿復(fù)動(dòng)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：

日本專利特開2012-67800號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

氣壓式致動(dòng)器的動(dòng)作特性能通過供給的空氣壓力與桿的行程的關(guān)系來表示。以下，將上述動(dòng)作特性簡稱為特性。

但是，在氣壓式致動(dòng)器動(dòng)作時(shí)，彈簧不僅會(huì)變成壓縮狀態(tài)，還會(huì)變成彎曲的狀態(tài)。彈簧若發(fā)生彎曲，則會(huì)產(chǎn)生用于消除該彎曲的復(fù)原力。該復(fù)原力成為對(duì)氣壓式致動(dòng)器的特性造成影響的要素。

而且，彈簧的與彎曲對(duì)應(yīng)的復(fù)原力因彈簧彎曲的方向不同而顯示出不同的值。然而，如上述專利文獻(xiàn)1那樣，在現(xiàn)有的氣壓式致動(dòng)器中，并未特別考慮到對(duì)彈簧的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行限制。因此，在氣壓式致動(dòng)器動(dòng)作時(shí)，彈簧旋轉(zhuǎn)，彎曲的方向變得各不相同，與彎曲對(duì)應(yīng)的復(fù)原力對(duì)特性造成的影響也隨情況而變化，從而特性會(huì)發(fā)生預(yù)料之外的急劇變化。

如此，在氣壓式致動(dòng)器中存在特性變得不穩(wěn)定這一技術(shù)問題。若特性不穩(wěn)定，則氣壓式致動(dòng)器的動(dòng)作不穩(wěn)定，控制性會(huì)惡化。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而作，其目的在于獲得一種能使特性穩(wěn)定的氣壓式致動(dòng)器。

解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案

本發(fā)明的氣壓式致動(dòng)器包括：外殼，該外殼在內(nèi)部施加有空氣壓力；彈簧保持件，該彈簧保持件設(shè)置在外殼的內(nèi)部，并利用施加的空氣壓力經(jīng)由隔膜往復(fù)動(dòng)作；桿，該桿固定于彈簧保持件，并與彈簧保持件一體地往復(fù)動(dòng)作；彈簧，該彈簧設(shè)置在外殼的內(nèi)部，并利用彈簧保持件的往復(fù)動(dòng)作而伸縮，從而施加作用力；以及旋轉(zhuǎn)限制部，該旋轉(zhuǎn)限制部限制彈簧的旋轉(zhuǎn)。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，氣壓式致動(dòng)器的特性穩(wěn)定。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的氣壓式致動(dòng)器的剖視圖。

圖2是說明彈簧彎曲時(shí)的復(fù)原力的圖。

圖3是示出氣壓式致動(dòng)器的特性的圖表。

圖4是彈簧的平面圖。

圖5是彈簧保持件的立體圖。

圖6是示出利用圖5所示的彈簧保持件來保持圖4所示的彈簧的狀態(tài)的平面圖。

圖7是示出彈簧的第一變形例的平面圖。

圖8是示出彈簧保持件的第一變形例的立體圖。

圖9是示出利用圖8所示的彈簧保持件來保持圖7所示的彈簧的狀態(tài)的平面圖。

圖10是示出利用第二變形例的彈簧保持件來保持圖7所示的彈簧的狀態(tài)的平面圖。

圖11是示出彈簧的第二變形例的立體圖。

圖12是示出利用第三變形例的彈簧保持件來保持圖11所示的彈簧的狀態(tài)的立體圖。

圖13是示出利用第四變形例的彈簧保持件來保持圖11所示的彈簧的狀態(tài)的立體圖。

圖14是示出彈簧的第三變形例的立體圖。

圖15是示出利用第五變形例的彈簧保持件來保持圖14所示的彈簧的狀態(tài)的立體圖。

具體實(shí)施方式

以下，為了更詳細(xì)地說明本發(fā)明，參照附圖，對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說明。

實(shí)施方式1

圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的氣壓式致動(dòng)器的剖視圖，其例示出將氣壓式致動(dòng)器安裝于渦輪增壓器的情況。

氣壓式致動(dòng)器具有外殼1，該外殼1由第一外殼10和第二外殼11構(gòu)成為箱狀。在外殼1的內(nèi)部設(shè)置有例如由橡膠制成且呈圓板狀的隔膜2。隔膜2以其周緣部被第一外殼10和第二外殼11夾持的狀態(tài)設(shè)置，并且該隔膜2將外殼1的內(nèi)部分割成大氣壓室3a和負(fù)壓室3b。大氣壓室3a經(jīng)由未圖示的大氣孔而朝大氣開放。經(jīng)由安裝于第一外殼10的負(fù)壓導(dǎo)入管4對(duì)負(fù)壓室3b施加負(fù)壓。

在隔膜2中的靠負(fù)壓室3b一側(cè)的表面上設(shè)置有呈碟狀且例如由鐵制成的彈簧保持件5。在彈簧保持件5保持有彈簧6的一端部。此時(shí)，彈簧6以繞自身的軸的旋轉(zhuǎn)被限制的狀態(tài)保持于彈簧保持件5。彈簧6的另一端部被與彈簧保持件5相向的第一外殼10的底面10a保持。彈簧6是例如將鐵制的線狀構(gòu)件卷繞成螺旋狀而成的構(gòu)件。

在彈簧保持件5固定有桿7的一端部。桿7貫穿第二外殼11，并且該桿7的另一端部露出至外部。桿7通過設(shè)置在第二外殼11的內(nèi)部的軸承部8保持為能沿軸向滑動(dòng)。

桿7的端部中的露出至外部一側(cè)的端部經(jīng)由長度調(diào)節(jié)臂20與未圖示的渦輪增壓器的柄30連接。桿7的該端部在外周面形成有陽螺紋，通過對(duì)該陽螺紋與形成于長度調(diào)節(jié)臂20的陰螺紋的擰入量進(jìn)行調(diào)節(jié)，能對(duì)桿7和長度調(diào)節(jié)臂20的整體的長度進(jìn)行調(diào)節(jié)。柄30通過銷軸31安裝于長度調(diào)節(jié)臂20，并以旋轉(zhuǎn)中心o為支點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

渦輪增壓器是用于利用內(nèi)燃機(jī)的排氣氣體將大量的空氣送入內(nèi)燃機(jī)的裝置。氣壓式致動(dòng)器使桿7沿軸向移動(dòng)而操作柄30，而對(duì)渦輪增壓器抽入的排氣氣體進(jìn)行控制，從而對(duì)渦輪增壓器的動(dòng)作進(jìn)行控制。

氣壓式致動(dòng)器通過將第二外殼11螺紋緊固于支架40，從而固定于支架40。

以下對(duì)氣壓式致動(dòng)器的動(dòng)作進(jìn)行說明。

若對(duì)負(fù)壓室3b施加負(fù)壓，則隔膜2中的除了周緣部以外的部分以及設(shè)置于隔膜2的彈簧保持件5一邊使彈簧6收縮，一邊朝使負(fù)壓室3b的容積減少的方向移動(dòng)。伴隨于此，桿7朝被拉入外殼1內(nèi)部的方向即拉入方向移動(dòng)。于是，渦輪增壓器的柄30以旋轉(zhuǎn)中心o為支點(diǎn)繞圖1中的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

另一方面，若對(duì)負(fù)壓室3b施加的負(fù)壓降低，則隔膜2中的除了周緣部以外的部分以及設(shè)置于隔膜2的彈簧保持件5通過欲從收縮狀態(tài)伸展的彈簧6的作用力而朝使負(fù)壓室3b的容積增加的方向移動(dòng)。伴隨于此，桿7朝被推向外殼1外部的方向即推出方向移動(dòng)。于是，渦輪增壓器的柄30以旋轉(zhuǎn)中心o為支點(diǎn)繞圖1中的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

如此，渦輪增壓器的柄30因桿7的移動(dòng)而進(jìn)行以旋轉(zhuǎn)中心o為支點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，柄30所描繪的圓弧狀的軌跡是圖1中的圓c的一部分。因此，嚴(yán)格來說，桿7不僅沿著圖1所示的氣壓式致動(dòng)器的中心軸a移動(dòng)，還會(huì)沿著相對(duì)于中心軸a傾斜的傾斜軸b移動(dòng)。即，桿7在與中心軸a垂直的圖1中的d方向上擺動(dòng)。

在桿7擺動(dòng)且其軸處于與中心軸a不一致而朝傾斜軸b一側(cè)傾斜的狀態(tài)的情況下，彈簧保持件5傾斜，彈簧6發(fā)生彎曲。此時(shí)，彈簧6產(chǎn)生為了消除該彎曲的復(fù)原力f。由于復(fù)原力f，在桿7與軸承部8之間產(chǎn)生與中心軸a垂直的方向的阻力，會(huì)對(duì)氣壓式致動(dòng)器的特性造成影響。

使用圖2對(duì)彈簧6的復(fù)原力f進(jìn)行說明。圖2(a)和圖2(b)是從彼此不同的側(cè)面觀察彈簧6時(shí)的平面圖。圖2(a)示出彈簧6朝彈簧6中的沿著軸線p1的部分伸展而沿著軸線p2的部分收縮這樣的方向彎曲的狀態(tài)。圖2(b)示出彈簧6朝彈簧6中的沿著軸線q1的部分伸展而沿著軸線q2的部分收縮這樣的方向彎曲的狀態(tài)。

軸線p1、p2、q1、q2的位置關(guān)系如圖2(c)所示。圖2(c)是從軸向觀察處于未彎曲狀態(tài)的彈簧6時(shí)的平面圖。另外，在圖2(c)中，為了簡單而省略了彈簧6的卷繞前端部，因此，將彈簧6單純地以圓環(huán)形式示出。

軸線p1與軸線p2處于以夾著彈簧6的中心軸r的方式相向的位置關(guān)系。同樣地，軸線q1與軸線q2也處于以夾著彈簧6的中心軸r的方式相向的位置關(guān)系。此外，軸線p1與軸線q1從中心軸r觀察分開了角度α。α取除了0以外的值，因而，軸線p1與軸線q1并非同一軸線。

在朝圖2(a)所示的方向彎曲的情況下，在彈簧6的兩端部產(chǎn)生復(fù)原力f1。在朝圖2(b)所示的方向彎曲的情況下，在彈簧6的兩端部產(chǎn)生復(fù)原力f2。螺旋狀的彈簧6由于卷繞前端部的存在等而不能形成完全對(duì)稱的形狀，因此復(fù)原力f1和復(fù)原力f2并非相同的值，在圖示的例子中，朝圖2(b)所示的方向彎曲的情況下的復(fù)原力f2是更大的值。

如此，彈簧6產(chǎn)生的復(fù)原力因彎曲的方向不同而不同。

另外，在圖1中，在彈簧6中的底面10a一側(cè)的端部產(chǎn)生的復(fù)原力省略了圖示。這是因?yàn)樵诘酌?0a一側(cè)的端部產(chǎn)生的復(fù)原力對(duì)在桿7與軸承部8之間產(chǎn)生的與中心軸a垂直的方向的阻力造成的影響較小。

圖3是示出氣壓式致動(dòng)器的特性的圖表。橫軸表示施加的負(fù)壓的空氣壓力，縱軸表示桿7的行程。上述特性也包括因彈簧6彎曲產(chǎn)生的復(fù)原力而造成的影響。在圖3中，分別示出了彈簧6朝彼此不同的方向彎曲的情況下的特性。

由實(shí)線表示的特性s1是彈簧6朝例如圖2(a)的方向彎曲的情況下的特性。由虛線表示的特性s2是彈簧6朝例如圖2(b)的方向彎曲的情況下的特性。

如圖3所示，無論在特性s1、s2中的哪種情況下，桿7朝拉入方向移動(dòng)時(shí)的特性與桿7朝推出方向移動(dòng)時(shí)的特性都彼此不同。因桿7的移動(dòng)方向不同產(chǎn)生這樣的特性的差異，是因?yàn)樵跅U7的軸向上產(chǎn)生的彈簧6的作用力以下述方式發(fā)揮作用，即在桿7朝拉入方向移動(dòng)時(shí)變成針對(duì)該移動(dòng)的阻力，另一方面，在桿7朝推出方向移動(dòng)時(shí)對(duì)該移動(dòng)進(jìn)行輔助。

此外，進(jìn)一步來說，即使在桿7的移動(dòng)方向相同的情況下，在特性s1與特性s2中也示出不同的軌跡。在桿7的拉入方向的情況下，以行程為0的位置為基準(zhǔn)來定義桿7的行程變化量。在桿7被拉入時(shí)，即使施加的壓力相同，桿7的行程變化量也是特性s1更大。此外，在桿7的推出方向的情況下，以桿7被最大限度拉入的行程最大位置為基準(zhǔn)來定義桿7的行程變化量。在桿7被推出時(shí)，即使施加的壓力相同，桿7的行程變化量也是特性s1更大。此外，就因桿7的移動(dòng)方向不同而導(dǎo)致的空氣壓力之差而言，在特性s2的情況下的差h2比在特性s1的情況下的差h1大。這是因?yàn)椋鐖D2所示，由于彈簧6的復(fù)原力在朝圖2(b)的方向彎曲的情況下更，大，因此在桿7與軸承部8之間產(chǎn)生的與中心軸a垂直的方向的阻力變大，桿7移動(dòng)時(shí)受到的阻力變大。

另外，以下，將因桿7的移動(dòng)方向不同而導(dǎo)致的空氣壓力之差稱作滯后。

如上所述，設(shè)置于本發(fā)明的氣壓式致動(dòng)器的彈簧6繞自身的軸的旋轉(zhuǎn)被限制，但若在彈簧6的繞軸旋轉(zhuǎn)未被限制的狀態(tài)下設(shè)置有彈簧6，則來自外部的振動(dòng)和氣壓式致動(dòng)器自身的動(dòng)作等會(huì)導(dǎo)致彈簧6繞軸旋轉(zhuǎn)。因此，例如，即使在施加負(fù)壓而使桿7開始朝拉入方向移動(dòng)時(shí)示出沿著特性s1的軌跡，彈簧6在中途也會(huì)旋轉(zhuǎn)，從該時(shí)刻開始?xì)鈮菏街聞?dòng)器以沿著特性s2的軌跡進(jìn)行動(dòng)作。此外，在進(jìn)行了將桿7從行程為0的位置最大限度拉入并從最大限度拉入位置再次返回行程為0的位置的一個(gè)循環(huán)的動(dòng)作之后，再進(jìn)行一次相同的一個(gè)循環(huán)的動(dòng)作時(shí)，在第一次循環(huán)結(jié)束之后至開始第二次循環(huán)之間，若彈簧6旋轉(zhuǎn)，則桿7在第一次循環(huán)和第二次循環(huán)中會(huì)進(jìn)行沿著不同的特性的動(dòng)作。如此，氣壓式致動(dòng)器的特性會(huì)出乎預(yù)料且急劇地變化，特性變得不穩(wěn)定。

與之相對(duì)，若彈簧6的旋轉(zhuǎn)被限制，則不會(huì)表現(xiàn)出這樣的不穩(wěn)定的特性。例如，若以使彈簧6朝圖2(a)的方向彎曲的方式對(duì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行限制，則特性唯一地確定為圖3所示的特性s1，若以使彈簧6朝圖2(b)的方向彎曲的方式對(duì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行限制，則特性唯一地確定為圖3所示的特性s2。也就是說，特性穩(wěn)定。

此處，具體地示出用于限制彈簧6的旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。

在圖4中示出彈簧6的平面圖。圖4(a)是從側(cè)面觀察彈簧6時(shí)的平面圖。圖4(b)是從軸向觀察彈簧6時(shí)的平面圖。如圖4(b)所示，彈簧6的卷繞前端部6a朝彈簧6的內(nèi)側(cè)彎曲。卷繞前端部6a是指卷繞成螺旋狀以構(gòu)成彈簧6的線狀構(gòu)件的端部。

圖5是彈簧保持件5的立體圖。彈簧保持件5是碟狀的構(gòu)件，在圓板面5a上設(shè)置有彈簧引導(dǎo)部5b。彈簧引導(dǎo)部5b是為了沿彈簧6的徑向?qū)⑵涠ㄎ欢纬蔀檠刂鴱椈?的內(nèi)周這樣的形狀的凸部。彈簧引導(dǎo)部5b的一部分凹陷而形成凹陷部5c。

另外，圓板面5a中央的孔5d是用于安裝桿7的孔。

圖6是示出利用彈簧保持件5保持彈簧6的狀態(tài)的平面圖。彈簧6的卷繞前端部6a配置于彈簧引導(dǎo)部5b的凹陷部5c，并處于彈簧6的旋轉(zhuǎn)被限制的狀態(tài)。

彈簧引導(dǎo)部5b通過沖壓成型而設(shè)置于圓板面5a。或者，也可通過將與彈簧引導(dǎo)部5b相當(dāng)?shù)男螤畹臉?gòu)件粘接于平坦的圓板面5a來設(shè)置彈簧引導(dǎo)部。

另外，彈簧保持件5和彈簧6也可如圖7-圖15所示那樣變形。在圖7-圖15中，對(duì)于與圖4-圖6相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的符號(hào)，并省略或簡化其說明。

例如，可以以圖7所示的彈簧61代替彈簧6。圖7(a)是從側(cè)面觀察彈簧61時(shí)的平面圖。圖7(b)是從軸向觀察彈簧61時(shí)的平面圖。在彈簧61中，卷繞前端部61a朝彈簧61的外側(cè)延長。更詳細(xì)而言，在從軸向觀察時(shí)卷繞前端部61a朝彈簧6所形成的圓的切線方向延伸。

此時(shí)，使用圖8中由立體圖表示的彈簧保持件51代替彈簧保持件5。為了沿彈簧61的徑向?qū)⑵涠ㄎ欢趶椈杀３旨?1的圓板面51a上設(shè)置有彈簧引導(dǎo)部51b。彈簧引導(dǎo)部51b是沿著彈簧61的內(nèi)周形成為圓環(huán)狀的凸部。此外，在圓板面51a上立設(shè)有爪51c、51d。

爪51c、51d通過沖壓成型而設(shè)置于圓板面51a?；蛘撸部赏ㄟ^將與爪51c、51d相當(dāng)?shù)男螤畹膲K粘接于平坦的圓板面51a來設(shè)置爪。

圖9是示出利用彈簧保持件51保持彈簧61的狀態(tài)的平面圖。彈簧保持件51的爪51c、51d以夾著彈簧61的卷繞前端部61a的方式位于卷繞前端部61a的兩側(cè)，通過使爪51c、51d與卷繞前端部61a抵接，藉此，彈簧61的旋轉(zhuǎn)被限制。

在形成彈簧61那樣的情況下，如圖10中的平面圖所示，也可以通過彈簧保持件52來限制旋轉(zhuǎn)。在彈簧保持件52的圓板面52a上設(shè)置有位于彈簧61外周的彈簧引導(dǎo)部52b。彈簧引導(dǎo)部52b是為了沿彈簧61的徑向?qū)⑵涠ㄎ欢纬蔀檠刂鴱椈?1的外周這樣的形狀的凸部。彈簧引導(dǎo)部52b的一部分凹陷而形成凹陷部52c。在凹陷部52c中配置有彈簧61的卷繞前端部61a，并處于彈簧61的旋轉(zhuǎn)被限制的狀態(tài)。

此外，也可以以圖11中由立體圖表示的彈簧62代替彈簧6。在彈簧62中，卷繞前端部62a朝彈簧62的軸向突出。

此時(shí)，使用圖12中由立體圖表示的彈簧保持件53代替彈簧保持件5。在彈簧保持件53的圓板面53a上設(shè)置有隆起成圓環(huán)狀的隆起部53c。此外，為了沿彈簧62的徑向?qū)⑵涠ㄎ?，在隆起?3c上還設(shè)置有彈簧引導(dǎo)部53b。彈簧引導(dǎo)部53b是沿著彈簧62的內(nèi)周形成圓環(huán)狀的凸部。在隆起部53c中形成有用于插入卷繞前端部62a的插入孔53d。

如圖12所示，彈簧62放置在隆起部53c上，卷繞前端部62a插入到插入孔53d中。如此，彈簧62的旋轉(zhuǎn)被限制。

另外，設(shè)置隆起部53c是為了防止插入到插入孔53d中的卷繞前端部62a朝隔膜2一側(cè)突出而損傷隔膜2。

在形成彈簧62那樣的情況下，如圖13中由立體圖表示的那樣，也可通過設(shè)置有隆起構(gòu)件9的彈簧保持件54來限制旋轉(zhuǎn)。彈簧保持件54的圓板面54a平坦且放置有隆起構(gòu)件9。

隆起構(gòu)件9具有圓板狀的隆起部9a和設(shè)置在隆起部9a上的引導(dǎo)部9b。引導(dǎo)部9b是為了沿彈簧62的徑向?qū)⑵涠ㄎ欢刂鴱椈?2的內(nèi)周形成為圓環(huán)狀的凸部。在隆起部9a的中央形成有用于安裝桿7的孔9c。此外，在隆起部9a中的位于引導(dǎo)部9b的外周的部分形成有用于插入卷繞前端部62a的插入孔9d。

如圖13所示，彈簧62放置在隆起部9a上，卷繞前端部62a插入到插入孔9d中。如此，彈簧62的旋轉(zhuǎn)被限制。此外，與圖12相同，能防止隔膜2受到損傷。

此外，也可以以圖14中由立體圖表示的彈簧63代替彈簧6。彈簧63是所謂的普通彈簧。與卷繞前端部6a、61a、62a不同，卷繞前端部63a與彈簧63中的除了卷繞前端部63a以外的部分連續(xù)而形成規(guī)則的螺旋。

此時(shí)，使用圖15中由平面圖表示的彈簧保持件55代替彈簧保持件5。為了沿彈簧63的徑向?qū)⑵涠ㄎ?，在彈簧保持?5的圓板面55a上設(shè)置有彈簧引導(dǎo)部55b。彈簧引導(dǎo)部55b是沿著彈簧63的內(nèi)周形成圓環(huán)狀的凸部。在圓板面55a上設(shè)置有突出的爪55c。爪55c通過沖壓成型而設(shè)置于圓板面55a。此外，也可通過將與爪55c相當(dāng)?shù)男螤畹膲K粘接于平坦的圓板面55a來設(shè)置爪。

如圖15所示，通過爪55c與彈簧63的卷繞前端部63a的前端面抵接，藉此，彈簧63的旋轉(zhuǎn)被限制。

另外，使卷繞前端部63a的前端面與爪55c相向的圖15那樣的結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用于圖7所示的彈簧61。在該情況下，在與彈簧61的卷繞前端部61a的前端面相向的位置設(shè)置爪55c。

爪55c無法限制彈簧63朝卷繞前端部63a遠(yuǎn)離爪55c的方向旋轉(zhuǎn)。也就是說，爪55c是僅對(duì)一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)有效的結(jié)構(gòu)。然而，在將氣壓式致動(dòng)器安裝于渦輪增壓器等其它的裝置而使用時(shí)，由于施加于氣壓式致動(dòng)器的振動(dòng)等的關(guān)系，有時(shí)彈簧63僅朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。在上述情況下，通過設(shè)置爪55c，能非常簡單且有效地限制彈簧63的旋轉(zhuǎn)。

通過使用如上所述的結(jié)構(gòu)來限制設(shè)置于氣壓式致動(dòng)器的彈簧的旋轉(zhuǎn)，能穩(wěn)定氣壓式致動(dòng)器的特性。

另外，上述用于旋轉(zhuǎn)限制的結(jié)構(gòu)為一例，只要能限制彈簧的旋轉(zhuǎn)，則也可以適當(dāng)采用除了上述以外的結(jié)構(gòu)。

此外，上面示出了在彈簧保持件一側(cè)限制彈簧的旋轉(zhuǎn)的情況。然而，也可以在第一外殼10一側(cè)限制彈簧的旋轉(zhuǎn)。

例如，能應(yīng)用如圖13所示的由插入孔9d和卷繞前端部62a實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)限制、如圖15所示的由爪55c和卷繞前端部63a實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)限制等結(jié)構(gòu)。

另外，在上面，示出了通過限制彈簧的旋轉(zhuǎn)而使氣壓式致動(dòng)器的特性穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

如圖2和圖3所示，根據(jù)是在彈簧朝圖2(a)的方向彎曲的位置處對(duì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行限制，還是在彈簧朝圖2(b)的方向彎曲的位置處對(duì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行限制，彈簧彎曲時(shí)產(chǎn)生的復(fù)原力和滯后會(huì)發(fā)生變化。較為理想的是，上述滯后越小越好，并且較為理想的是，至少在氣壓式致動(dòng)器的使用中所允許的允許值以下。因而，更為理想的是，彈簧以朝產(chǎn)生滯后在允許值以下的復(fù)原力的方向彎曲的方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)方向上的定位，即進(jìn)行旋轉(zhuǎn)限制。實(shí)際上，以如下方式進(jìn)行彈簧在旋轉(zhuǎn)方向上的定位，即通過例如模擬、實(shí)驗(yàn)等依次獲取彈簧彎曲方向與滯后的對(duì)應(yīng)關(guān)系，求得滯后在允許值以下的彎曲方向，并使彈簧朝上述彎曲方向彎曲。如此，能在滯后為允許值以下的特性的基礎(chǔ)上使氣壓式致動(dòng)器始終動(dòng)作。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式1的氣壓式致動(dòng)器，彈簧的旋轉(zhuǎn)被限制。因此，能使氣壓式致動(dòng)器的特性穩(wěn)定。

例如，彈簧6的卷繞前端部6a朝內(nèi)側(cè)彎曲，在彈簧保持件5上沿著彈簧6的內(nèi)周形成有凸起的彈簧引導(dǎo)部5b。此時(shí)，彈簧引導(dǎo)部5b的一部分凹陷以供卷繞前端部6a配置的凹陷部5c相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)限制部。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能使氣壓式致動(dòng)器的特性穩(wěn)定。

此外，包括：隆起部53c、9a，該隆起部53c、9a設(shè)置于彈簧保持件53、54；以及彈簧引導(dǎo)部53b或引導(dǎo)部9b，該彈簧引導(dǎo)部53b或該引導(dǎo)部9b沿著配置在隆起部53c、9a上的彈簧62的內(nèi)周形成為凸起，彈簧62的卷繞前端部62a沿軸向突出。此時(shí)，形成于隆起部53c、9a且供卷繞前端部62a插入的插入孔53d、9d相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)限制部。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能使氣壓式致動(dòng)器的特性穩(wěn)定。

此外，在彈簧保持件51、55上沿著彈簧61、63的內(nèi)周形成有凸起的彈簧引導(dǎo)部51b、55b。此時(shí)，形成于彈簧保持件51、55并與彈簧61、63的卷繞前端部61a、63a抵接而對(duì)彈簧61、63的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行限制的爪51c、51d、55c相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)限制部。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能使氣壓式致動(dòng)器的特性穩(wěn)定。

此外，卷繞前端部61a朝彈簧61的外側(cè)延長，爪51c、51d以夾著卷繞前端部61a的方式形成于卷繞前端部61a的兩側(cè)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能使氣壓式致動(dòng)器的特性穩(wěn)定。

此外，彈簧61的卷繞前端部61a朝外側(cè)延長，在彈簧保持件52上沿著彈簧61的外周形成有凸起的彈簧引導(dǎo)部52b。此時(shí)，彈簧引導(dǎo)部52b的一部分凹陷以供卷繞前端部61a配置的凹陷部52c相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)限制部。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能使氣壓式致動(dòng)器的特性穩(wěn)定。

此外，彈簧在旋轉(zhuǎn)方向上被定位，以使因桿7的動(dòng)作方向不同而導(dǎo)致的空氣壓力之差即滯后在允許值以下。因而，能在滯后較小的穩(wěn)定的特性的基礎(chǔ)上使氣壓式致動(dòng)器動(dòng)作。

另外，本申請(qǐng)發(fā)明能在其保護(hù)范圍內(nèi)對(duì)實(shí)施方式中的任意結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行變形，或是對(duì)實(shí)施方式中的任意結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行省略。

(工業(yè)上的可利用性)

如上所述，由于本發(fā)明的氣壓式致動(dòng)器能使特性穩(wěn)定，因此適合用作向例如渦輪增壓器提供驅(qū)動(dòng)力并控制其動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)裝置。

(符號(hào)說明)

1外殼，2隔膜，3a大氣壓室，3b負(fù)壓室，4負(fù)壓導(dǎo)入管，5彈簧保持件，5a圓板面，5b彈簧引導(dǎo)部，5c凹陷部，5d孔，6彈簧，6a卷繞前端部，7桿，8軸承部，9隆起構(gòu)件，9a隆起部，9b引導(dǎo)部，9c孔，9d插入孔，10第一外殼，10a底面，11第二外殼，20長度調(diào)節(jié)臂，30柄，31銷軸，40支架，51彈簧保持件，51a圓板面，51b彈簧引導(dǎo)部，51c爪，51d爪，52彈簧保持件，52a圓板面，52b彈簧引導(dǎo)部，52c凹陷部，53彈簧保持件，53a圓板面，53b彈簧引導(dǎo)部，53c隆起部，53d插入孔，54彈簧保持件，54a圓板面，55彈簧保持件，55a圓板面，55b彈簧引導(dǎo)部，55c爪，61彈簧，61a卷繞前端部，62彈簧，62a卷繞前端部，63彈簧，63a卷繞前端部。