JPS60168977A

JPS60168977A - バルブおよび他の装置のための機械的拡大手段

Info

Publication number: JPS60168977A
Application number: JP60001542A
Authority: JP
Inventors: ハンス・デイ・バウマン
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-02-02
Filing date: 1985-01-10
Publication date: 1985-09-02
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: JPH0781653B2; US4549719A

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】産業上の利用分野及び従来の技術本発明は、その分野の熟練者によく知られ、１１つ長い
Ｖ目射を移動する小さな入力を比較的短いｋＩＸ離を動
く非常に天外い出力に変換することができる以前に用い
られた流体圧ンヤッキ（ｊａｃｋｓ）及び他の流体圧装
置の代りに使用されることができるＲ械的拡大（ａ町＋
ｌｉｆｉｎｇ）手段に関する。流体圧装置はこの仕事を
極めてうまく且つ非常に高い効率て゛実行することがで
きる。すなわち、移行された仕事のうちほんのわずがし
が摩擦によって失なわれない。前記の説明に適合する流
体圧装置は通常、′［兵の位置を決めるための工作機械
において用いられるが、これは機械類のような重い荷物
を持ち１−げるため、建設設備のため、また液体もしく
は気体状の媒体の非常に高い圧力差に抗してパル７・プ
ラグを閉じるためにも用いられる（米国特許第４，３２
０，７７８号参照）。

発明が解決しようとする問題点しかしなか１力／距離の関係を変えるためのこのような
流体圧手段の欠点は非常に漏洩し易く、そしてラムある
いはピストン捧は、必要な非常に高い（普通１，０００
−３．０００ｐｓｉ（０，７−２゜’ｋｇ／ｍｍ２）の
程度）流体圧を考えれば、特に滑動ステム・シール間の
漏洩を防止するため１こ非常に精密な加工を施さなけれ
ばならない。流体圧手段のもう一つの欠点は熱体膨張係
数の非常に大きいことであり、これは、閉じられるべき
バルブが高温流体を扱ったり、あるいは精密に位置決め
された機械工具が加工実施中暖まったりするときに特に
面倒である。このような望ましくない熱膨張はかなり大
きい位置の誤差となることがある。

問題点を解決するための手段本発明はこれらの欠点を：ａ、流体に対する必要要件を除外、精密な表面仕上げや
、滑動ステム・シール及び流体漏洩の可能性を必要とし
ないこと、ｂ、　その構造の中に全金属製の部品を利用することに
より、熱膨張問題による重要な位置決めの誤差を経験す
ることなしに広い温度範囲に渡って操作することができ
ること、によって克服している。

更に、本発明の機械装置は、非常に操作が容易であり、
非常に高い効率（流体システムのそれと同様）を有し、
１つ非常に経済的にかつ精度の大きな要求なしに製造す
ることができる。

前記に引用した長所の結果としてこのような機械的な拡
大手段は、例えば米国特許第４，２７８゜２３４号の中
に示されるもののようなパル７における流体圧拡大手段
および位置決め手段に代えることができる。

本発明のさらに多くの長所は以下の説明に照らして見れ
は明らかになるであろう。

実施例本発明は、１対の板（９）の間に取付けられた１対のト
グル（Ｌｏ８ｇｌｅ）手段（８）を収容するための中央
間１］（７）を有するハウジング（６）を具備している
。各トグル手Ｖｉ（８）は、１対の内部板（１２）の間
のシャ７）（］］）に取付けられた１つ以」二のに部ボ
ール・ベアリングと、さらに前記対の内部板（］２）の
開のンヤ７ト（１１）によって均等に珪つしっかり支持
された１つ以」−の下部ボール・ベアリングとを含んで
いる。好ましい形状においては、上部および下部ベアリ
ングの双方は、追加のシャフト手段（１５）を収容する
ことができる中央穴（１４）から等しい距離り、＝Ｌ２
だけ離れており、前記シャフト手段（１５）は、該トグ
ル手段（８）が穴（１４）の軸線のまわりに自由な傾斜
運動ができるように、対の外部板（９）内に適切に保持
されている。第３図に示されている如く、対の外部板（
９）は、上部ベアリング（１０）の外部末端の−１一方
に延びているＩ一部で終っている平面を有することに注
］」すべきである。板（９）の下部で終っている表面（
１７）は、表面（１７）を越えて下部ベアリング（１３
）の延長を可能にするため短かくされている。

第３図に示された如く完全なトグル機構は、第１図に示
された如くハウジング穴（７）の中に装入される。保持
手段（１８）は外部板（９）の表面（１６）に係合する
ために穴（７）にねじで係合しており、これによって下
部ベアリング（１３）を、ばね（２０）によって弾力的
に支持されている移動（山Ｓ−ｐ　ｌ　ａｃｅｍｅｎ　
Ｌ　）ピストン（１９）としっがりと接触される。下部
くさび型の、もしくは曲りだ形状（２２）を有する滑動
可能なステム（２１）が保持手段（１８）の中央穴（２
３）の中に係合されている。前記滑動可能なステムは、
例えば気体シリンダー（２４）のような適切な手段によ
って下へ押されることができる。これが起ったとき、く
さび（２２）の広い方の部分は切線方向の変位を生ずる
上部ボールベアリングの外方運動と、穴（１４）の軸線
を介してトグル要素（８）の傾斜運動とを生ずる。これ
は、更に角度βを減少させ、このとぎベアリンクの軸線
（１３）のｖ目射Ｌ２が角度βの変化の余弦に１．２を
かけた値だけ延びる。距離ｌ−１２のこのような延長は
移動ピストン（１９）の下方への運動を強制Ｃる。

この磯を成約配列の全体の拡大比はステム（２１）の垂
１ｒ８動きを移動ピストン（１９）の垂直動きで割った
比て゛ある。典型的な３５対１の４６、大比は、１５゜
のβ角度と、そして最小と最大のステム行程間でステ八
行程の４０％の幅の増加を有するくさび形状とを用いる
ことにより達成される。例えばβ角度を１０度に減少す
ることにより、拡大比は同しステム形状により５（）対
１に増加されることができる。

このような機械的拡大手段の使用の典型的な応用が第１
図にりえられている。ここでは気体シリンダー（２４）
の指令に従ってピストン（１９）のその結果生した下方
への変位が金属ダイアフラム（２５）の下方への偏向を
生じ、金属ダイアフラム（２５）は、ハウジング（６）
と入口ポー）（２７）及び出口ボー）（２８）を有する
ハル７本体（２６）との開に適切に保持される。金属ダ
イアフラム（２５）の下方への偏向は、究極的には中火
ハルツボート（２９）の閉鎖へ導かれ、そしてこれによ
りポート（２７）とボー）（２８）との間の流木の；愈
れを阻止する。

本発明の４１ｊ：大手段は大きなツノ（例えは、シリン
ダー（２４）による僅が３５ボンド（Ｉ５，９に、）の
人力によりダイアフラム（２５）にががる力は１（）（
ｌ　ｆ’１　ホント（４５４ｋｇ））を生ずることが出
来るので、同しダイアフラム（２５）は非常に高い流体
圧力を受けてもなおバ′ルアポー）（２９）を絽れなく
ｂっく閉鎖することができる。その上、ベアリングとシ
ャフトに作用している全ての静圧は一方向と１．なので
、移動ピストン（１９）の極めて正確な位置決めにつな
がるＪｆＥ進運動の位置に影響を与えるルーズな（ｌｏ
ｏｓｅ）動きはない。ボール・ベアリングの使用により
摩擦がほとんとないこと、および例えば角度βが機械的
部分の自己ロッキンク（ｓｃｌｆ−１ｏｃｋｉｎｉ＋）
とならずに１０度未満に減少されることができることに
注目すべきで゛ある。

ステム（２１）への偶発的な過負荷によるトグル＃幾構
へのＩ１１傷を防止するために、本発明はコイル状の圧
縮バネ（３０）から構成されるオーバ・ライディング（
ｏｖｅｒ−ｒｉｄｉ＋ｖＢ）装置とともに利用する二と
ができる。

前記コイル状の圧縮バネ（３０）は、シリング−・ステ
ム（３５）のＪＰ！（３１）とステム（２１）の同様の
肩（３２）との間においてステム（２１）の望ましい最
大の力まで予め荷重をかけられている。キーイング（ｋ
ｅｙｉｎｇ）要素（３３）は、前記バネが拡大装置の通
常の操作の間に伸びるのを妨げるが、しかし緊急の場合
には、キーイング要素（３３）が空間（３４）の中で゛
上方向に動くことを許容できることにより、ハネ（３０
）の追加的な圧縮とシリングー・ステム（３５）の追加
的な下方向の運動とを可能にする。

本発明をこのように図示し、且つ説明したが、新規な発
明として特許請求され、目、っ特許によって保証される
べきことは特許請求の範囲に記載されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、パル７調節手段と共に使用される本発明の部
品の好まじい構造と配置を示す中央縦断面図である。第
２図は、第１図における線２−２に沿って切断したとき
の本発明の拡大部分の水平断面図である。第３図は、第
１図のハウジング構造体から取りはずされたときの拡大
手段の部分の外部立面図である。第４図は、さらに明白
にするための、第３図の対のトグル要素の１つの詳細図
である。６・・・ハウジング、７・・・中央開口、８・・・トグ
ル手段、９．１２・・・板、１０．１３・・ボール・ベ
アリンク、１１・・・シャフト、１５・・シャフト手段
、１８・・・保持手段、１９・・・移動ピストン、２１
・・・ステム、２２・・・クサビ形状物、２４　気体シ
リング−１２５・・・金属メン７ラン、２６・・・バル
ブ本体、２７・・・人口、２８・・・出口、３０・・圧
縮ノぐネ、３５・・・シーＪンダー・ステム。

Claims

【特許請求の範囲】１、　バルブおよび他の装置のための機械的拡大手段に
おいて：ａ、］組の外部板の間に間隔をへだでた関係に取りつけ
られた対の同一のトグル要素であって、該外部板の上部
終端表面が該対のトグル要素の上部末端の上方に延び、
また該外部板の下部終端表面が該トグル要素の下部末端
に関連して短縮されており、そして該トグル手段の各々
が該対の外部板内に適切に保持されているシャフト手段
によって傾斜するように支持されている対の同一のトグ
ル要素を具備し；ｂ、　該トグル要素の各々が該シャフト手段の−に方に
おいて、１つ対の内部板の間において適切に支持されて
いる１つ以−１−の−１一部ベアリングと、該シャフト
手段の下方において、且つ内部板の外周が該ベアリング
の外周を越えない核間し対の内部板の間において適切に
支持されている１つ以−ｈの下部ベアリングとを含んで
おり；Ｃ９そして更に該対の外部板の間に取りつけられた該対
のトグル手段を収容する中央間１］を有するハウジング
と；ｄ、該ハウシング開口の下部内にとりつけられており、
該下部ベアリングの回転運動を受ける平坦な」二部表面
を有する変位手段と；ｅ、該中央ハウジング穴の上部に延びており、該対の外
部板の上部終端表面と接触しており、ｎつ、該対の外部
板の間で滑動可能な下部テーパーづきの延長部を有して
いて、該」二部ベアリングに係合しそれを変位り目つこ
れにより該シャフト手段のまわりに該対のトグル要素を
傾斜する滑動可能なステムを保持する保持手段であって
、該傾斜運動かさらに該下部ベアリングをその共通正弦
距離だけ該支持シャフト手段に対して延長させ、それに
より該変位手段の下方への運動を生ぜしめる保持手段と
を具備する、バルブおよび他の装置のための機械的拡大
手段。２、　該保持手段が該ハウシ“ング開口内に調製１Ｊ能
に取りつけられており、それ自身及び該変位手段との開
の距離を変更可能である、特許請求の範囲第１項記載の
バルブおよび池の装置めための機械的拡大手段。３、　該滑動可能なステムが、該灯の外部板の間で該」
二部ベアリングに係合し、七つそれらを変位可能である
下部末端を有しており、該下部末端が該ステムの運動と
該」二部ベアリングの変位との開に非直線関係を生ずる
ように形成されている、特許請求の範囲第１項記載のバ
ルブおよび他の装置のだめのｆｉ械的拡犬手段。４、　該滑動可能なステムが従来のデザインの弁作動装
置に接続される、特許請求の範囲第１項記載のバルブお
よび他の装置のための８！械的拡大手段。５、該変位手段がパ゛ルブオリフイスを開閉可能な閉鎖
手段と協働している、特許請求の範囲第１項記載のバル
ブおよび他の装置のための機械的拡大手段。