JPS5923108A - 空気圧式アクチユエ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明け、皿状の底部分と皿状の蓋部分からなるケーシ
ングを備え、とのケーシングの中にダイヤフラムディス
クが設けられ、このダイヤプラムディスクが気密なダイ
ヤフラムを介してケーシングの側壁と連結され、かっケ
ーシング内で駆動スピンドルの方向へ往復運動可能であ
り．この駆動スピンドルがダイヤフラムディスクに固定
されかつケーシングの底部分を密封状態で貫通しておル
、更に底部分および７寸たけ蓋部分にガス供給用接続管
が設けられ、戻しカを発生する多数のコイルげねがケー
シング内に設けられ、このコイルげねがダイヤフラムデ
ィスクと底部分または蓋部分に支持されている空気圧式
アクチュエ一タに関する。

この種の空気圧式アクチュエータはそれ自体周知である
。このアクチュエータは例えば弁、スライダおよび他の
操作部を駆動するために役立つ。

との種の空気ＩＥ式アクチュエータにおいて、ケーシン
グの中のダイヤフラムディスクと蓋部分または底部分の
間に配置したコイルばねの数を変更することによって、
あるいけばね定数が異なるコイルげねを用いることによ
って、戻し力を変えることが知られている。これは、コ
イルげねをアクチュエータの外に常に用意しておかなけ
わばならないという欠点がある。このため、」￥に多数
のアクチュエータが設けられている場合には、極めて広
い貯蔵空間が必要である。

更に、アクチュエータの外に貯蔵さねたコイルげねを紛
失する危険、もし７〈は交換の際に間違タる危険がある
。

本発明の８甲題は、ケーシング内に設は九コイルげねを
交換せずに、戻しカを変更することができるように、冒
頭に述べた種の空気圧式アクチュエータを形成すること
である。

この課題は、特許請求の範囲第１項の特徴部分に記載し
た特徴によって解決される。本発明によるアクチュエー
タの好ま｛７い実施形は特許請求の範囲紀２〜４項に記
載さ力ている。

本発明け、戻１７力の変更が、ケーシング内のばねを附
勢する予圧縮力の変更によっても達成されるという認識
を利用し２ている。こｆｌ　ｈ本発明により、各々のコ
イルげねのために少な〈共一方の截置側に少なく共２つ
の載置面が設けられ、との載置面が互いに所定の間隔を
おいて設けられていることによって達成さ六る。これに
より、ケーシング内の１個または複数個のコイルばねが
どの載置面に設けられているかに応じて、アクチュエー
タの停止状態でも既に異なる戻し力が発生する。このよ
うにして停止状態で発生する戻し力は、選択された載置
面に応じて異なる、ばね特性曲線上の点で表わされる。

従って、戻し力の変更は、１個寸たけ複数のばねを或る
載置面から他の位置にある載置面ヘ移すことによって達
成される。この場合、ばね全交換したり、その数を増減
する必要がない。

特許請求の範囲第２〜４項に記載されている如く、場所
を非常に節約するように載置面をケーシング内のダイヤ
７ラムデイスクに設けることができる。

本発明によるアクチュエータの場合にも、コイルばねを
交換することによって他のバリエーションが可能になる
ことは自明である。

以下、添付の図に基づいて、本発明に依るアクチュエー
タの実施例を詳説する。

第１図に示した空気圧式アクチュエータは、皿状の底部
分１と皿状の蓋部分２とからなるケーシングを備えてい
る。この場合、このケージング部分１と２の連結はフラ
ンジ１ａ，２ａのところでボルト継手１ｂによって行わ
ねる。底部分１と蓋部分２とからなるケーシングの内部
室にはダイヤフラムディスク３が設けられ、このディス
クにはスピンドル５がボルト継手５ａを介して固定され
ている。スピンドル５け底部分１を密封状態で貫通し、
そして図示していない方法で最終制御要素、柘」ち操作
部と連結されている。

ダイヤフラムディスク３０表面にはダイヤフラム４が設
けられている。このダイヤフラムは、その外縁をフラン
ジ１ａと２ａの間で締付けることによってケーシングの
側壁と連結されている。これ蹟より、ダイヤプラムディ
スク３けケーシング内でスピンドル５の方向へ往復運動
可能である。底部分１にはガス供給用接続管６が設けら
れ、蓋部分２にはガス供給用接続管７が設けらす１てい
る。王縮空気が両ガス供給用接続管６，７のどちらから
供給されるかに応じて、ダイヤフラムディスク３が戻し
カ、即ち復元力に抗して上昇または下降する。この戻し
刀はコイルばね８によって発生する。このばねはケーシ
ング内に設けられ、かつダイヤフラムディスク３と底部
分１またけ蓋部分２に支持されている。

その際、ダイヤフラムディスクを適当に形成することに
よって、このダイヤスラムディスクをケーシング内で異
なる２つの位置に配置することができる。この両位置は
第１図において左半部と右半部に示されている。第１図
の左半部には、ダイヤスラムディスク５の孔５ｂにねじ
込まｈたボルト５ｃによってダイヤプラムディスクに固
定さり、たダイヤフラム４が上面に位置し、かつコイル
げね８が底部分１に支持されるように、ダイヤフラムデ
ィスク５が配置されている。

この構造では、スピンドル５が支持面を有するダイヤフ
ラムディスク５の側に形成した孔５ａにねじ込まれてい
る。

第１図の右半部では、ダイヤフラム４がダイヤフラムデ
ィスク５の底部分１側に位置し、かつスピンドル５の端
部と共にダイヤスラムディスク６の孔５ｂに固定される
ように、ダイヤフラムディスク５がケーシングの中に装
着されている。

この構造の場合、コイルげね８けダイヤフラムディスク
５と蓋部分２に支持されている。

ダイヤフラムディスクの構造をこのように変えることに
よって、無圧の停止状態のアクチュエータが操作部を選
択的に閉鎖または開放位置に保持する。

第１図の構造の場合にコイルばね８を支持するターイヤ
フラムディスク３の正確な形状は第２図に示されている
。

円形のダイヤフラムディスクはコイルばね８を支持して
いる側に、周方向で重なっているほぼ円形の溝９と円形
の凹部１０を備えている。

四部１０はその縁部にほぼ円形の段部１０ａを備えてい
る。＃Ｊ＃９の底部と一致する凹部１０の底部は、段部
１０ａの表面よりも、基準面としてのダイヤフラムディ
スク３の上方の表面Ｅから離れた位置にある。

コイルばね８はそれが凹部１０の段部１０ａに載ってい
るかまたは溝９の溝底部９ａに載っているかに応じて、
ダイヤフラムディスク３に深くまたけ浅く装着される。

第１図から容易に判るように、ダイヤプラムディスク３
の位置が同じであるときには、コイルげね８は溝９の底
部９已に載っているときの方が、四部１０の段部の面１
０＆に載っているときよりも小さな戻し力を生じる。

従って、コイルげね８を溝９寸たは凹部１０の段部１０
ａに装着することによって、ダイヤプラムディスク３の
静止時、即ち各々のコイルげねの最伸長時に、異々る戻
し力を発生させることができる。これによ２つて、面凡
からの距離が異々る２つの支持面を備えた図示の実施例
の場合には、６個までのコイルばね８をダイヤフラムデ
ィスク３に多ぐの異なる態様で配置することが可能とな
る。例えば、すべてのコイルばねを溝９またけ凹部１０
に装着することができ、オだコイルばねの一部を溝９に
そして残りを凹部１０に装着することができる。更に、
使用するコイルばね８全部の数を変えることもできる。

自明ではあるが、例えば底部が深い他の円形溝をダイヤ
プラムディスク３に加工することによって、溝９の底部
９ａ−Ｊたは凹部１０の段部１０ａとけ異なる、表面Ｅ
ｈらの離間距離を有する他の支持面を設けることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明によるアクチュエータの垂直方向断面図
、第２図は第１図によるアクチュエータのダイヤフラム
ディスクとその上に設けたコイルばねの分解斜視図であ
る。 ３・・・・ダイヤフラムディスク ５・・・・駆動スピンドル ８・・・・コイルばね ９・・・・溝 ９ａ、１０ａ・・・・支持面 １０・・・・四　部 Ｅ・・・・面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　皿状の底部分と皿状の蓋部分からなるケーシング
   な備え、とのケーシングの中にダイヤフラムディスクが
   設けられ、このダイヤプラムディスクが気密なダイヤプ
   ラムを介してケーシングの側壁と連結され、かつケーシ
   ング内で駆動スピンドルの方向へ往復運動可能であシ、
   この駆動スピンドルがダイヤフラムディスクに固定され
   かつケーシングの底部分を密封状態で貫通しており、更
   に底部分および／または蓋部分にガス供給用接続管が設
   けられ、戻し力を発生する多数のコイルげねがケーシン
   グ内に設けられ、このコイルばねがダイヤフラムディス
   クと底部分または蓋部分に支持されている空気圧式アク
   チュエータにおいて、ダイヤフラムディスク（３）また
   は底部分および／または蓋部分に、装着すべき各々のコ
   イルげね（８）のための少なく共２つの支持面（９ａ、
   １０ａ）　　が設けられ、この支持面が駆動スピンドル
   （５）の方向に対して垂直な面（Ｅ）から異々る間隔を
   おいて設けられ、コイルばね（８）がこの支持面に選択
   的に載置可能であることを特徴とする空気圧式アクチュ
   エータ。 ２　支持面（９ａ、ＬＯ＆）がダイヤプラムディスク（
   ３）に形成された円形溝（９）および／オたけ凹部（１
   ０）の底部に設けられていることを特徴とする特許 圧式アクチュエータ。 ６、　溝（９）および／または四部（１０）が重なって
   相互の中へ入り込んでいることを特徴とする前記特許請
   求の範囲第２項記載の空気圧式アクチュエータ。 ４、　ほほ円形の溝（９）の底部に形成した第１の支持
   面（９ａ）と、円形凹部（１０）のほぼ円形段部に形成
   した第２の支持面（ｉｏａ）がダイヤプラムディスク（
   ３）の同方向に交互に配置され、溝（９）が第２の支持
   面（１０ａ）と交叉するように凹部（１０）が溝（９）
   を貫通し、＃（９）の深さが四部（１０）の深さと同じ
   であシ、段部（ＩＱａ）が溝底部または四部底部（９ａ
   ）の上方の所定のレベルに配置されていることを特徴と
   する特許ュエータ。