JPS594217Y2

JPS594217Y2 - 弁駆動装置

Info

Publication number: JPS594217Y2
Application number: JP1979078107U
Authority: JP
Inventors: 省一鍛治
Original assignee: 株式会社北沢バルブ
Priority date: 1979-06-08
Filing date: 1979-06-08
Publication date: 1984-02-06
Also published as: JPS55177569U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、ボールバルブ、バタフライバルブ或はプラグ
バルブ等のバルブに装着して当該バルブを自動的に開閉
するための弁駆動装置に関するものである。

一般に弁駆動装置には、圧縮増圧した空気、窒素等の気
体又は加圧された油等の液体を動力源とするシリンダ式
駆動装置、或は同様のシリンダとこのシリンダの作用に
より圧縮されて復元動力装置となる圧縮コイルバネとを
有するスプリングリターン式駆動装置とがある。

これらの装置には、ピストンに設けたロッドの往復運動
をバルブの弁軸に取付けた出力シャフトに回転運動とし
て変換伝導する機構が内蔵されており、この機構の一例
として往復運動用のロッドに設けたピンと回転運動用の
スコッチョークとで変換伝導する手段が既に知られてい
る。

ところで、弁駆動装置においてピストンとピストンロッ
ドが結合された状態で往復運動を行う際に、次のような
不都合な現象が起きる。

すなわち、シリンダに入る圧力流体はシリンダ内で渦流
を起こし、これか゛ピストンを回転する力として働き、
このピストンに設けたピストンロッドを回転させること
がある。

また、ピストンロッドが往復する際ピストンロッドを案
内する軸受部における摩擦抵抗の偏りが、ピストンロッ
ドを回転させることもある。

或は、スプリングリターン式の蔓巻きバネは、圧縮又は
伸長する場合にバネの両側端面の間にバネの中心線を軸
とした捩れ変位が起きるという蔓巻きバネの特性がある
ため、バネが圧縮又は伸長する場合に、ピストンロッド
に固定したバネ受は皿を介してピストンロッドを回転さ
せることもある。

ピストンロッドの往復運動を駆動軸の回転運動に転換す
る機構がスコッチョーク式の場合において、第９図に示
すようにスコッチョークの開口部１９がピストンロッド
１５に対して斜に角度をなしているとき、前記のような
種々の理由によりピストンロッド１５に矢印ａで示した
回転力がかかった場合又は反対方向の力がかかった場合
、上側のピンは矢印すの方向へ下側のピンは矢印Ｃの方
向へ動こうとする又はそれらの反対方向に動こうとする
。

しかし、いずれの場合もそれぞれのピンが係合する開口
部１９の摺動面２３によりピンの矢印す及び矢印Ｃの方
向又はその反対方向の運動が阻止されてピストンロッド
１５は回転しない。

しかし、ピストンロッド１５を回転させようとする前記
の力は引き続き存在している。

ところが、後述する第４図で示すと、開口部１９がピス
トンロッド１５に対し直角になった時には、開口部１９
の摺動面２３がピン１７の回転方向と平行であるために
、前記の種々の理由によりピストンロッド１５に回転す
る力が加わっていれば゛、ピストンロッド１５は容易に
回転して、第６図に示したようにピン１７と駆動軸２１
との平行状態が失われ、時にはピン１７が開口部１９で
のスコッチョーク１８との保合が外れることさえある。

また、第６図に示したようにピン１７と駆動軸２１との
平行が失われた時には、ピストンロッド１５のピストン
又はバネによる軸方向の力によってはピン１７を駆動軸
２１に平行になるように復元させることはできない。

このため、第６図の状態でピン１７とスコッチョーク１
８の関係は拘束状態となり、ピストンロッドの往復運動
を駆動軸２１の回転運動に変換することができなくなる
。

従来、この現象を防止する手段として、第７図に示すよ
うにロッド１の上下に設けた長いピン２．２の夫々の先
端部を駆動装置のケース３に形成したロッド１に平行な
溝条部４，４に挿入し、このロッド１の回転力を全てこ
の溝条部４，４に受けさせるようにしていた。

また、第８図に示すようにピン５を固定したロッド６の
固着部分の上下に平面部７，７を形成し、この平面部７
を軸８に設けた上下のヨーク９の間に挿入してロッド６
の回転を防止していた。

しかし、第７図の方式では、溝条部４，４はケース３の
上下に計２条平行させて設けねばならず、また、ケース
３は通常上下に２分割されており上部すなわちケースの
蓋に溝条部を設けるため、蓋は強固なものとして上下の
ケースの溝条部が正しく対向するように組付けられなけ
ればならない。

これらのため、第７図の方式では大型で高価な弁駆動装
置となる欠点がある。

更に、第８図の方式では、ピン５に平行面７゜７を設け
るため、この部分が窮屈となり、スコッチョークをや・
大型としなければならない。

また、ピン５の平行面７，７が摺動するスコッチョーク
の内側面を滑らかな摺動面とするための加工が必要とな
る。

これらのため、第８図の方式でもや・大型で高価な弁駆
動装置となる欠点があった。

本考案は、上記した従来技術の問題点に鑑み、当該問題
点を解決するために開発したもので、その目的とすると
ころは、弁駆動装置の動作時におけるピストンロッドの
回転を防止することにある。

上記の目的を達成するため、本考案の構成は、駆動装置
用シリンダに設けた往復運動用のピストンロッドの上下
にピンを突設すると共に、該ピストンロッドの軸線方向
に対し垂直方向に弁軸回転用の駆動軸を位置させ、該駆
動軸に回転運動変換用のスコッチョークを固着し、該ス
コッチョークは、上下にヨーク部を設け、それぞれのヨ
ーク部は、内側に対向した摺動面と内側奥部の底部面と
で開口部を形成し、該開口部の底部面には、上記駆動軸
の軸線方向と平行状態に当接部を形成し、上記ピストン
ロッドに対して該開口部が略直角になる位置で、該当接
部に上下のピンの外周側面を当接可能に設けて駆動軸と
上下のピンを平行位置に保持するようにした弁駆動装置
である。

以下に本考案の実施例を図面に従って詳述する。

第１図は復動式シリンダ式のスコッチョーク形弁駆動装
置の一例を示した横断面図、第２図はスプリングリター
ン式駆動装置の横断面図を示したもので゛あり、図中、
１１はシリンダで゛、このシリンダ１１には圧縮増圧さ
れた空気・窒素等の気体又は加圧された油等の動力源流
体（以下単に圧力流体と呼ぶ）の出入口１２．１３が設
けられており、出入口１３より圧力流体が送入されると
、ピストン１４が第１図及び第２図において左方に押さ
れて移動する。

同図はピストン１４が最も右方に移動した状態を示して
おり、ピストン１４が図面に示された位置より左方に移
動した状態において、出入口１２より圧力流体が送入さ
れると、ピストン１４は右方に移動し、ピストン１４よ
り右方のシリンダ１１内の流体が出入口１３より押し出
される。

この流体は、先に圧力流体として出入口１３よりシリン
ダ１１内に送入された流体であるが、出入口１２に加圧
流体を流入される時には、出入口１２．１３と配管され
ている切替弁（図示せず）などの作用により加圧状態で
なくなった流体となっている。

ピストン１４はロッド１５にナツト１６を介して固定さ
れ、従ってロッド１５はピストン１４の移動によって左
又は右に移動するように設けられている。

第３図は第１図の弁駆動装置においてピン１７が第４図
に示した状態の位置まで移動し、スコッチョーク１８の
開口部１９がロッド１５に対して略直角をなす位置にき
たときの縦断面図である。

この第３図に示すようにロッド１５の上部及び下部には
ピン１７．１７が固定されており、このピン１７゜１７
は第１図に示すようにスコッチョーク１Ｂの開口部１９
内に係合している。

この開口部１９はスコッチョーク１Ｂのヨーク部２０．
２０によって設けられ、第１図及び第４図に示したヨー
ク部２０は、スコッチョーク１Ｂの上部のヨーク部で、
第３図に示すように下部にもヨーク部２０が設けられて
いる。

そしてヨーク部２０の開口部１９がロッド１５に対して
第４図に示すように略直角状態になるとき、駆動軸２１
の軸線方向に沿ってスコッチョーク１８に形成した当接
部２２．２２にピン１７．１７の側面を当接するように
設けられている。

而して、スコッチョーク１Ｂの開口部１９が第１図及び
第２図に示すようにロッド１５に対して傾斜した角度を
なしている場合には、上下のピン１７、１７がヨーク部
２０の摺動面２３に同時に挟着されるように係合してお
り、しかもヨーク部２０の開口部１９の幅はピン１７が
摺動し得る程度にピン１７の径に略等しいため、この場
合ロッド１５がみだりに回転するようなことはない。

また、第４図に示すようにスコッチョーク１８の開口部
１９がロッド１５に対して直角をなすときにおいて、ピ
ン１７がヨーク部２０の開口部１９に形成した当接部２
２，１２に当接するように設けられているから、第３図
に示すようにピン１７はこの当接部２２に阻止されて回
転し得られず、ピン１７は常に駆動装置の駆動軸２１と
平行になり、ピン１７とスコッチョーク１８のみならず
ピストン１４及び圧縮コイルバネ２４の受は皿２５の運
転が確実に駆動軸２１に伝達され、更にこの軸２１と連
結されているバルブの弁軸（図示せず）を介してバルブ
の閉塞部材（弁体）を略９０°確実に回転させることが
でき得る。

なお、図中２６はピン１７に代えてロッド１５に設けた
ローラ、２７．２８は軸受部、２９はキーであり、また
第２図に示すばね装置に代えて右側と同様のシリンダ１
１を左側にも備えた２シリンダ式弁駆動装置に本考案装
置を適用することは実施に応じて任意である。

従って本考案によれば、ロッドに設けたピンが常に駆動
軸と平行位置になるように設け、動作時におけるピスト
ンロッドの回転を確実に防止したので、駆動軸に連結し
たバルブの弁軸を介してバルブの閉塞部材を確実にかつ
常に安定状態で回転することができるとともに、従来に
比較して極めて簡単な構造であるから、損傷事故が皆無
であり、長期間の使用に耐えられるばかりでなく安価に
量産することができ得る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本考案の実施例を示したもので、第１
図はシリンダ式駆動装置を示した横断面図、第２図はス
プリングリターン式駆動装置を示した横断面図、第３図
は同上の一部切欠縦断面図、第４図は同上の一部切欠き
平面図、第５図は本考案の他の実施例を示した縦断面図
であり、第６図はロッドとヨークとが直角状態になると
きにロッドとピンが回転してしまう状態を示した縦断面
図、第７図及び第８図は従来例をそれぞれ示した縦断面
図、第９図は、ロッドとヨークとが斜に角度をなしてい
る時のロッドの回転力とピンの運動方向を示した一部切
欠き平面図である。１１・・・シリンダ、１４・・・ピストン、１５・・・
ロッド、１７・・・ピン、１Ｂ・・・スコッチョーク、
１９・・・開口部、２０・・・ヨーク部、２１・・・駆
動軸、２２・・・当接部、２３・・・摺動面、２４・・
・圧縮コイルバネ、２５・・・受は皿。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

駆動装置用シリンダに設けた往復運動用のピストンロッ
ドの上下にピンを突設すると共に、該ピストンロッドの
軸線方向に対し垂直方向に弁軸回転用の駆動軸を位置さ
せ、該駆動軸に回転運動変換用のスコッチョークを固着
し、該スコッチョークは、上下にヨーク部を設け、それ
ぞれのヨーク部は、内側に対向した摺動面と内側奥部の
底部面とで開口部を形威し、該開口部の底部面には、上
記駆動軸の軸線方向と平行状態に当接部を形成し、上記
ピストンロッドに対して該開口部が略直角になる位置で
、該当接部に上下のピンの外周側面を当接可能に設けて
駆動軸を上下のピンを平行位置に保持するように構成し
た弁駆動装置。