JPH0247340Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は弁体を弁座に摺動させることなく弁の
開閉操作う行うことができるバタフライ弁の如き
弁の開閉動作機構に関する。

（従来の技術） 周知の如く、弁の開閉を行わせる場合に弁体を
弁座に摺動させて回転させていたのでは、弁体及
び弁座の摩耗が激しく、又弁体回転に大きなトル
クを要し駆動装置が大型化する難点が生じる。

そこで、従来、本件考案者はこの様な難点を解
消する手段として、例えば実開昭57−6798号公報
所載の弁を開発している。即ち、この従来のもの
は、第８図の如く弁座２７に対面して設けられた
弁体２６の一端側に接続された弁軸６１を揺動並
びに回転自在としたもので、弁軸６１の昇降によ
り弁体２６を弁座２７に圧着脱可能とし、又該弁
体２６が弁座２７から離脱した状態で弁体２６の
回転を行わせ得るものである。

而して、当該手段では弁の開閉動作機構として
弁軸６１の揺動と回転の双方を行わせる必要があ
るが、従来ではこの双方の動作を行わせる手段と
して、例えば特開昭51−57377号公報所載の機構
が存在する。

この従来のものは、第９図の如く、円錐台状の
弁体６３の回転と矢印Ｅ方向へのスライド移動を
行わせるものであるが、球面軸受５５にて支持さ
れた駆動軸５６の一端側に取着されたカムフオロ
ア５７をケーシング５８内に設けられた円筒カム
５１のカム溝５２に嵌入させたものである。又、
該カム溝５２には直線部５２ａと傾斜部５２ｂが
連設され、更に円筒カム５１には別途螺旋状のカ
ム溝５３が形成されている。

当該手段によれば、円筒カム５１を往復動作さ
せる際に螺旋状のカム溝５３と固定ピン５４との
ガイド作用により該円筒カム５１を回転させるこ
とにより駆動軸５６の回転を行わせることができ
る。又、カムフオロア５７を傾斜部５２ｂにガイ
ドさせることにより駆動軸５６の揺動動作が行え
るのである。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、前記従来の動作機構は、駆動軸
５６を揺動させた際にリンク６２及び弁体６３を
矢印Ｅ方向に引つ張つてしまうために、この機構
を第８図に示す弁の弁軸６１の揺動操作に適用し
たのでは、弁軸６１に不当な引張力を生じさせ
て、この引張力が弁軸６１の揺動動作を妨げ、適
正な弁軸動作が得られないという問題点を生じ、
改良の余地がある。

また、前記従来のものでは円筒カム５１を回転
させながら往復動させる必要が生じるために、そ
の動作手段としてはケーシング５８をエアシリン
ダとして構成する等、円筒カム５１を回転フリー
な状態で往復させる手段を採用することが条件と
なる。

しかるに、これでは例えば円筒カム５１に只単
に固着させた操作軸の往復動のみによつて所定の
動作を得る様なことは困難で、その駆動手段を用
途条件等に応じて任意に選択できず、設計変更等
を行う上で融通が効かない難点をも生じていた。

また、前図の如く円筒カム５１をエア圧で動作
させる場合には、円筒カム５１の回転動作によつ
てシールリング５９に捩じりが発生する等してそ
の損傷が激しく、頻繁な部品交換が強いられる難
点をも有していたのである。

それ故、本考案は弁体を弁座に摺動させること
なく回転させる型式の弁の開閉を行わせるに際し
て、円筒カムの駆動手段を従来の如く円筒カムの
回転動作に対してフレキシブルな手段に限定させ
ず種々の駆動手段を幅広く適用できるものとして
その実用性を高め、また揺動動作時に弁軸に引張
力を生じさせる如き不都合を生じさせず、弁軸の
所定の適正な動作を可能ならしめることを、その
目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本考案は円筒カムを回転させることなくその往
復動作のみで弁軸の揺動と回転を行わせる様に円
筒カムのカム溝形状を改良し、又駆動軸から弁軸
に揺動動作と回転動作のみを有効に伝達させて弁
軸に引張力を作用させない連結手段を採用するこ
とにより、上記課題を解決せんとするものであ
る。

すなわち、本考案は、駆動軸１８の一端部側に
設けられたカムフオロア２８をガイドさせるため
の円筒カム１１のカム溝３０には、該円筒カム１
１の往復動作によつて駆動軸１８を回転させるた
めの螺旋状カム溝部３が設けられてなると共に、
該螺旋状カム溝部３の一端部側には、円筒カム１
１の往復移動により駆動軸１８を揺動可能とすべ
く円筒カム１１の軸長方向に対して傾斜する傾斜
状カム溝部５が連設され、且つ前記駆動軸１８の
他端部には、該駆動軸１８の回転動作に連動して
弁軸２１が回転すべく該弁軸２１の外側端部が駆
動軸１８の揺動動作方向に対して自由に動作可能
な状態で係合されてなり、しかも前記駆動軸１８
の他端部側にはソケツト２４が外嵌装着されて、
該ソケツト２４には弁軸２１を該ソケツト２４に
対して揺動自在に接続させて駆動軸１８の揺動動
作に連動させて弁軸２１を揺動させるべく該弁軸
２１に外嵌する球面軸受２５が装着されてなる、
弁の開閉駆動機構である。

（作用） 上記構成の弁の開閉駆動機構に於いては、円筒
カム１１を回転させることなく単に往復動させる
だけで、螺旋状カム溝部３に沿つてカムフオロア
２８が移動する際に駆動軸１８を回転させ、又傾
斜状カム溝部５に沿つてカムフオロア２８が移動
する際に駆動軸１８に揺動動作を行わせることが
できる。

また、駆動軸１８が回転動作を行えば、該駆動
軸１８の他端部に係合された弁軸２１はこれに連
動して回転する。一方駆動軸１８が揺動動作を行
えば、ソケツト２４が同様に揺動して球面軸受２
５の高さ位置が変更されるために、該球面軸受２
５が外嵌された弁軸２１はその位置変化に対応し
て揺動動作を行うのである。而して、その際弁軸
２１は駆動軸１８に対して揺動動作方向に対して
自由に動作するから、弁軸２１の揺動によつて弁
軸２１が不当な引張力を受けることがなく、弁軸
２１はスムースに所定の揺動動作を行うこととな
るのである。

（実施例） 以下、本考案の実施例について説明する。

第１図中、２７は弁ケーシング２２の開口部周
縁に設けられたバタフライ弁の弁座、２６は該弁
座２７の下方側に対面して設けられた弁体を示
す。６０は該弁体２６の一端側に連結された支持
軸で、当該支持軸６０の軸受部を中心に前記弁体
２６を揺動及び回転させ得る様に支持されてい
る。２１は弁体２６の他端側に連結された弁軸
で、弁ケーシング２２の外部にその外側端部が突
出されて、又該外側端部が上下方向に揺動自在で
且つ回転可能となるべく弾性に富むパツキン２３
等によつて軸シールされている。

１７はエア供給排出口１５，１６を有するエア
シリンダとして形成されたケーシング。１１は該
ケーシング１７内に摺動自在に嵌入された円筒カ
ムで、その前部側はケーシング１７内のリング体
１４に摺接し、又後部側にはＯリング１２等を有
するピストン部１３が設けられてケーシング１７
内へのエア圧の供給により前後に往復動自在であ
る。

３０，３０ａは該円筒カム１１の周壁に設けら
れた二条のカム溝を示すが、これを第２図を参照
して説明すれば、３，３ａは寸法ａの範囲に於い
て中心軸Ａ−Ａに対して螺旋状を描く様に形成さ
れた二条の螺旋状カム溝部を夫々示す。５，５ａ
は該螺旋状カム溝部３，３ａの各一端部に寸法ｂ
の範囲に亙つて連設された二条の傾斜状カム溝部
で、円筒カム１１の前側程中心軸Ａ−Ａに対して
下方に傾斜する様に形成されている。９は円筒カ
ム１１の先端部側内部に設けられた切欠段部、１
０は円筒カム１１の後部にピストン部１３を取付
けるためのネジ孔を示す。

第１図に於いて、１８は駆動軸で、その一端部
側には前記円筒カム１１のカム溝３０内に嵌入す
る二個一対のカムフオロア２８が取付けられ、又
その略中央位置は軸受１９にて回転可能に軸支さ
れている。２０は駆動軸１８を揺動可能に支持す
べく軸受１９に外嵌された球面ブツシユで、ケー
シング１７の先端部内側に嵌合装着されている。

４０は駆動軸１８と弁軸２１との係合部で、例
えば第５図の如く駆動軸１８の他端部に刻設され
た切欠部４１に弁軸２１の端部４２を嵌合させ
て、当該係合部４０は駆動軸１８の回転動作に連
動して弁軸２１を従動回転させ、又駆動軸１８が
上下に揺動する際には弁軸２１が該駆動軸１８に
追随しない状態に設定されている。２４は駆動軸
１８の他端部に外嵌装着された略円筒状のソケツ
トで、その一端部側には弁軸２１に外嵌する揺動
自在な球面軸受２５が装着されている。

本実施例は以上の構成からなり、次にその使用
例について説明する。

先ず、駆動軸１８のカムフオロア２８が円筒カ
ム１１のカム溝３０の螺旋状カム溝部３，３ａに
位置する状態で円筒カム１１を前進させると、カ
ムフオロア２８は螺旋状カム溝部３，３ａに規制
ガイドされて回転動作を行う。従つて、円筒カム
１１を回転動作させることなく駆動軸１８を回転
させることができて、Ｏリング１２に不当な捩れ
等を生じさせない。尚、該駆動軸１８に係合する
弁軸２１はこれと連動して例えば90゜の角度範囲
で回転動作を行うが、その際該弁体２６は弁座２
７とは離反して間隙部２９を形成した状態なるた
めに、その回転動作は非常にスムースに行われ
る。

次に、円筒カム１１の傾斜状カム溝部５，５ａ
にカムフオロア２８がガイドされると、第６図の
如く駆動軸１８のカムフオロア２８側の一端側は
下降し、他端部側が上昇する。一方、該駆動軸１
８に対して上下方向に自由に動作可能に係合され
た弁軸２１は、この駆動軸１８の上下動によつて
直接上下動されない。駆動軸１８の揺動動作によ
りソケツト２４が揺動し、これによつて球面軸受
２５が上昇するために、該球面軸受２５に嵌合す
る弁軸２１が上昇を行うのである。その際該弁軸
２１は駆動軸１８とは縁切り状態であるから、該
弁軸２１がその軸長方向に引張力を受けてその揺
動動作に支障を生じる様なことがない。又、弁軸
２１の端部の上昇により弁体２６は弁座２７に対
して圧接し、弁の密閉が図られるのである。

尚、上記実施例では、円筒カム１１をエア圧に
よつて往復動させてなるが、本考案はこれに限定
されない。本考案は円筒カム１１を回転させる必
要がないために、例えば第７図の如く構成するこ
とも自在である。即ち同図の手段は、円筒カム１
１を回転不能な状態にケーシング１７内に設け
て、円筒カム１１の後部に取着した雌ネジ３６を
有する部材３７にネジ軸３８を螺合させ、該ネジ
軸３８の回転操作により円筒カム１１を往復動さ
せる様にしたものである。この様に、本考案に係
る円筒カム１１の具体的な往復動作手段は任意に
設計変更自在である。

また、本考案は円筒カム１１のカム溝３０は必
ずしも上記の如く二条設ける必要はなく、螺旋状
カム溝部３及び傾斜状カム溝部５が夫々一本ずつ
であつてもカムフオロア２８の所定の動作ガイド
を行わせることが可能である。又、カム溝３０の
具体的な長さ寸法や傾斜角度等も問わない。要
は、円筒カム１１のカム溝３０には、該円筒カム
１１の往復動作によつて駆動軸１８を回転させる
ための螺旋状カム溝部３が設けられ、且つ該螺旋
状カム溝部３の一端部側には、円筒カム１１の往
復移動により駆動軸１８を揺動可能とすべく円筒
カム１１の中心軸方向に対して傾斜する傾斜状カ
ム溝部５が連設されておればよい。

更に、本考案は駆動軸１８、ソケツト２４、球
面軸２５等の具体的な構成も決して上記実施例の
如く限定されない。これら各部の具体的な構成は
全て本考案の意図する範囲内で任意に設計変更自
在である。

その他、本考案はその駆動対象とする弁の具体
的な構成も上記実施例の如く限定されず、例えば
第８図で示した型式の弁にも適用できることは言
う迄もない。

（考案の効果） 叙上の様に、本考案は円筒カムに螺旋状カム溝
部と傾斜状カム溝部を連設して、円筒カムの単な
る往復動作によつて駆動軸を回転並びに揺動動作
可能としてなるために、従来の如く円筒カムを回
転させながら往復動させる必要がなくなつて、該
円筒カムの駆動機構、即ち弁の駆動機構としては
その弁の使用条件に対応して様々な往復手段が採
用でき、その融通性に優れ、又円筒カムをエア圧
等によつて往復動させる手段を採用した場合では
これに装着されるＯリングの捩れ等の解消が図れ
て当該部品の使用寿命の長期化が図れる如き効果
を有するに至つた。

また、重要な効果として、本考案は駆動軸の他
端部には該駆動軸の揺動動作方向に自由に動作し
得る様に弁軸を係合させて該弁軸を駆動軸と連動
回転可能として、該弁軸の揺動動作は駆動軸に別
途外嵌したソケツトに装着した球面軸受に弁軸を
嵌合させることにより駆動軸に連動させて行わせ
る様にしてなるために、弁軸が駆動軸に連動して
揺動する際に弁軸が駆動軸によつてその軸方向に
不当な引張力を受ける様なことが適切に回避でき
て、弁軸及び弁体の所定の揺動動作をスムースに
行わせることができるという優れた利点を得るに
至つた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る弁の開閉駆動機構の一実
施例を示す断面図。第２図乃至第４図は円筒カム
の一例を示し、第２図は正面図、第３図は第２図
のＢ−Ｂ線断面図、第４図は第２図のＣ−Ｃ線断
面図。第５図は駆動軸と弁軸との係合状態を示す
要部斜視図。第６図は開閉駆動機構の動作状態を
示す要部断面図。第７図は円筒カムの他の動作手
段を示す要部断面図。第８図及び第９図は従来例
を示す断面図。 ３……螺旋状カム溝部、５……傾斜状カム溝
部、１１……円筒カム、１７……ケーシング、１
８……駆動軸、２１……弁軸、２４……ソケツ
ト、２５……球面軸受、２６……弁体、２７……
弁座、２８……カムフオロア、３０……カム溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁座２７に対面して設けられた弁体２６が弁座
   ２７と着脱してその離反時に回転自在となるべく
   弁体２６に取着された弁軸２１を揺動並びに回転
   自在に動作させるための弁の開閉駆動機構であつ
   て、ケーシング１７内に往復動自在に設けられた
   円筒カム１１と、該円筒カム１１のカム溝３０に
   嵌入するカムフオロア２８を一端部に有する揺動
   並びに回転可能に軸支された駆動軸１８とを夫々
   具備して、前記円筒カム１１のカム溝３０には、
   該円筒カム１１の往復動作によつて駆動軸１８を
   回転させるための螺旋状カム溝部３が設けられて
   なると共に、該螺旋状カム溝部３の一端部側に
   は、円筒カム１１の往復移動により駆動軸１８を
   揺動可能とすべく円筒カム１１の軸長方向に対し
   て傾斜する傾斜状カム溝部５が連設され、且つ前
   記駆動軸１８の他端部には、該駆動軸１８の回転
   動作に連動して弁軸２１が回転すべく該弁軸２１
   の外側端部が駆動軸１８の揺動動作方向に対して
   自由に動作可能な状態で係合されてなり、しかも
   前記駆動軸１８の他端部側にはソケツト２４が外
   嵌装着されて、該ソケツト２４には弁軸２１を該
   ソケツト２４に対して揺動自在に接続させて駆動
   軸１８の揺動動作に連動させて弁軸２１を揺動さ
   せるべく該弁軸２１に外嵌する球面軸受２５が装
   着されてなることを特徴とする弁の開閉駆動機
   構。