JPS6131202Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は複動シリンダのピストンの往復動作
を回転運動に変換させて出力させるシリンダ装置
に関するもので、出力させる回転運動の回転角を
適宜設定変換し得る様になしたシリンダ装置を提
供せんとするものである。

この種シリンダ装置は、例えば開閉バルブの弁
体を開閉させる操作軸を自動的に回転操作させ
て、開閉バルブを自動制御させる為の駆動装置と
して広く使用されている。この様に開閉バルブを
開閉させるシリンダ装置としては複動シリンダ型
が一般的で、シリンダ内に二個のピスを配し、両
ピストンの背面側に圧力室を形成すると共にピス
トン間に開閉バルブの弁体を開閉させる操作軸先
端を突入させ、この操作軸と両ピストンとを直線
運動を回転運動に変換させる変換機構、例えばラ
ツクとピニオンを用いた変換機構や揺動レバーを
用いた変換機構を用いて連結した構成を有してお
り、ピストン背面の何れか一方に圧力流体を供給
してピストンを往復動させ、これに伴つて操作軸
を回転させて開閉バルブを制御させている。

ところが、上記構成のシリンダ装置では、一方
の圧力室へ圧力流体が供給されると、その推力に
よりピストンが移動するが、ピストンはシリンダ
によつて設定されるストロークを一方の端部から
他方の端部へ途中で止まることなく全て移動し、
開閉バルブの弁体は開放時であれば全開となり、
閉止時であれば全閉となり、弁体を中間位置で停
止させることができず、単なる流路の開閉制御し
かできず、弁体の角度を調整して流量を調整する
ことができず。上記シリンダ装置では流量調整の
必要な流量調整バルブの開閉制御を行えないとい
つた欠点があつた。そこでピストンの移動を途中
で停止させる様になした複合形シリンダが各種提
案されているが、何れも構造が複雑であるという
欠点があつた。

この考案は上記従来の問題点に鑑み、これを改
良除去したもので、複動シリンダにストツパーシ
リンダを付加して複動シリンダのピストンを任意
の位置で停止させると共にストツパーピストンを
複動シリンダと同一供給源からの圧力流体にて駆
動し得るようになしたものである。

以下この考案の構成を図面に示す実施例に従つ
て説明する。

第１図に於いて、１は回転運動を出力する複動
シリンダ、２Ｒ，２Ｌは複動シリンダ１の両側に
装着されたストツパーシリンダで、これらにより
シリンダ装置が構成される。前記複動シリンダ１
は、シリンダの軸方向と直交方向に配され、か
つ、開閉バルブの操作軸（図示せず）に連結され
る出力軸３を回転自在に架設した筐体４と、この
筐体４の両側に嵌合固定される同一径のシリンダ
パイプ５，６と、両シリンダパイプ５，６の開口
端に嵌合固定される共通の中間フランジ７，８と
より成り、前記シリンダパイプ５，６内に夫々駆
動ピストン９，１０を摺動自在に配してある。１
１は複動シリンダ１内に歯面１１ａを下方に向け
て配したラツクで、両端に形成した螺子部１２
ａ，１２ｂにそれぞれ駆動ピストン９，１０を螺
合して連結してあり、駆動ピストン９，１０とラ
ツク１１とが一体に動作する様になしてある。１
３は前記出力軸３に装着したピニオンで、キー１
４にて結合させてあり、その歯面１３ａはラツク
１１の歯面１１ａに噛合して変換機構を構成し、
ラツク１１の往復動（直線運動）がピニオン１３
にて回転運動に変換され、操作軸が回転駆動され
る。複動シリンダ１の一方の駆動ピストン９の背
面側に形成された圧力室１５に対応する中間フラ
ンジ７の第１ポート１７と連通し、他方の駆動ピ
ストン１０の背面側に形成された圧力室１６は対
応する中間フランジ８の第２ポート１８と連通し
ている。複動シリンダ１の右側に装着されたスト
ツパーシリンダ２Ｒは右側の中間フランジ７に嵌
合固定されるシリンダパイプ２１Ｒとシリンダパ
イプ２１Ｒの開口端に嵌合固定されるエンドキヤ
ツプ２２Ｒとより成り、シリンダパイプ２１Ｒ内
にはストツパーピストン２３Ｒが摺動自在に配さ
れ、このストツパーピストン２３Ｒに連結された
ストツパーロツド２４Ｒの先端を中間フランジ７
の中心孔７ａに摺動自在に貫通させて複動シリン
ダ１の圧力室１５内に突出させ、駆動ピストン９
に対向配置させてある。ストツパーロツド２４Ｒ
の外方部材近傍部分は、エンドキヤツプ２２Ｒの
中心部を貫通する如く螺着されたガイドパイプ２
７Ｒに、摺動可能に支持されておる。上記ストツ
パーロツド２４Ｒの外方端部には、ストツパーロ
ツド２４Ｒの圧力室１５内での最大突出長さを調
整するためのストツパー２５Ｒを螺装してある。
上記ガイドパイプ２７Ｒはストツパーロツド２４
Ｒを摺動可能に支持すると共に、当該ガイドパイ
プ２７Ｒをエンドキヤツプ２２Ｒに対して軸方向
に螺動させ、ガイドパイプ２７Ｒのピストン背室
２６R′内への突出長さを調整することにより、
ストツパーピストン２３Ｒの後退端の調整を行
う。即ち、ストツパーロツド２４Ｒの後退終端位
置の調整を行う。尚、２８Ｒはガイドパイプ２７
Ｒのロツクナツトである。このストツパーシリン
ダ２Ｒのストツパーピストン２３Ｒの前面に形成
されたピストン前室２６Ｒは中間フランジ７の第
３ポート１９と連通し、背面に形成されたピスト
ン背室２６R′はエンドキヤツプ２２Ｒの第５ポ
ート２７と連通している。複動シリンダ１の左側
に配されたストツパーシリンダ２Ｌは、左側の中
間フランジ８に嵌合固定されるシリンダパイプ２
１Ｌとシリンダパイプ２１Ｌの開口端に嵌合固定
されるエンドキヤツプ２２Ｌとより成り、シリン
ダパイプ２１Ｌ内にはストツパーピストン２３Ｌ
が摺動自在に配され、このストツパーピストン２
３Ｌに連結されたストツパーロツド２４Ｌの先端
を中間フランジ８の中心孔８ａを摺動自在に貫通
させて複動シリンダ１の圧力室１６内に突出さ
せ、駆動ピストン１０に対向配置させてある。ス
トツパーロツド２４Ｌの外方端部近傍部分は、エ
ンドキヤツプ２２Ｌの中心部を貫通する如く螺着
されたガイドパイプ２７Ｌに、摺動可能に支持さ
れておる。上記ストツパーロツド２４Ｌの外方端
部には、ストツパーロツド２４Ｌの圧力室１６内
での最大突出長さを調整するためのストツパー２
５Ｌを螺装してある。上記ガイドパイプ２７Ｌは
ストツパーロツド２４Ｌを摺動可能に支持すると
共に、当該ガイドパイプ２７Ｌをエンドキヤツプ
２２Ｌに対して軸方向に螺動させ、ガイドパイプ
２７Ｌのピストン背室２６L′内への突出長さを調
整することにより、ストツパーピストン２３Ｌの
後退端の調整を行う。即ち、ストツパーロツド２
４Ｌの後退終端位置の調整を行う。尚、２８Ｌは
ガイドパイプ２７Ｌのロツクナツトである。この
ストツパーシリンダ２Ｌのストツパーピストン２
３Ｌの前面に形成されたピストン前室２６Ｌは中
間フランジ８の第４ポート２０と連通し、背面に
形成されたピストン背室２６′Ｌはエンドキヤツ
プ２２Ｌの第６ポート２８と連通している。そし
て中間フランジ７，８及びエンドキヤツプ２２
Ｒ，２２Ｌに形成された各ポート１７，１８，１
９，２０，２７，２８へは流体が制御されて供給
される。

上記構成に於いて、その作用を説明すると、先
ず第２図に示す様に、ストツパーシリンダ２Ｒ，
２Ｌのピストン背室２６R′，２６L′へ夫々エン
ドキヤツプ２２Ｒ，２２Ｌに形成した第５ポート
２７及び第６ポート２８から流体を供給し、スト
ツパーピストン２３Ｒ，２３Ｌを前室側へ移動さ
せ、ストツパーロツド２４Ｒ，２４Ｌを複動シリ
ンダ１内へ突出させ、その一方のストツパーロツ
ド２４Ｒの先端を複動シリンダ１の駆動ピストン
９に当接させる。この状態で複動シリンダ１の一
方の圧力室１５へ中間フランジ７の第１ポート１
７から流体を供給し、他方の圧力室１６内の流体
を中間フランジ８の第２ポート１８から排出させ
ると、駆動ピストン９，１０が図中左方に移動
し、駆動ピストン１０がストツパーシリンダ２Ｌ
のストツパーロツド２４Ｌの先端に当接して移動
を停止し、駆動ピストン９，１０の移動に伴つて
ラツク１１も移動し、ラツク１１と噛合している
ピニオン１３が回転し、出力軸３を反時計方向に
回転させる。（第３図参照）。次に左側のストツパ
ーシリンダ２Ｌのピストン前室２６Ｌへ流体を中
間フランジ８の第４ポート２０から供給し、ピス
トン背室２６L′内の流体をエンドキヤツプ２２Ｌ
の第６ポート２８から排出させると、ストツパー
ピストン２３Ｌが背室側に移動し、これに伴つて
ストツパーロツド２４Ｌにて停止させられていた
駆動ピストン９，１０が更に左方に移動し、ラツ
ク１１が移動し、ピニオン１３を介して出力軸３
を回転させる（第４図参照）。次に複動シリンダ
１の他方の圧力室１６へ中間フランジ８の第２ポ
ート１８から流体を供給し、一方の圧力室１５内
の流体を中間フランジ７の第１ポート１７から排
出させると、駆動ピストン９，１０が図中右方に
移動し、駆動ピストン９，１０と共にラツク１１
も右方に移動し、ラツク１１と噛合しているピニ
オン１３を介して出力軸３の時計方向に回転させ
る。駆動ピストン９，１０は一方の駆動ピストン
９が右側のストツパーシリンダ２Ｒのストツパー
ロツド２４Ｒに当接すると移動が停止せられる。
続いて右側に位置するストツパーシリンダ２Ｒの
ピストン前室２６Ｒへ中間フランジ７の第５ポー
ト１９から流体を供給し、ピストン背室２６
R′内の流体をエンドキヤツプ２２Ｒの第５ポー
ト２７から排出させると、ストツパーピストン２
３Ｒが背室側に移動し、このストツパーロツド２
４Ｒにて停止させられていた駆動ピストン９，１
０がストツパーピストン２３Ｒと共に右方に移動
し、ラツクも右方へ移動し、ピニオン１３を介し
て出力軸３を時計方向に回転させる。

また、ストツパー２５Ｒをストツパーロツド２
４Ｒ上で螺動させることにより、ストツパーロツ
ド２４Ｒの最終突出量の調整が可能であり、さら
に、ガイドパイプ２７Ｒをエンドキヤツプ２２Ｒ
に対して螺動させることにより、ストツパーピス
トン２３Ｒ、即ち、ストツパーロツド２４Ｒの後
退端の調整が可能となる。このことはストツパー
シリンダ２Ｌ側についても同様である。

上記作動中、ストツパーシリンダ２Ｒ，２Ｌの
ストツパーピストン２３Ｒ，２３Ｌにて複動シリ
ンダ１の駆動ピストン９，１０の移動を確実に停
止させる為には、ストツパーピストン２３Ｒ，２
３Ｌの作動力を駆動ピストン９，１０の作動力よ
り大きく設定しておかなければならず。ストツパ
ーピストン２３Ｒ，２３Ｌを作動させる流体の圧
力を、駆動ピストン９，１０を作動させる流体の
圧力より高く設定するか、或いは、ストツパーピ
ストン２３Ｒ，２３Ｌの径を駆動ピストン９の径
より大きく設定せねばならない。しかし乍ら、こ
の考案の構造であれば、ストツパーシリンダ２
Ｒ，２Ｌの径の変更は容易であり、ストツパーピ
ストン２３Ｒ，２３Ｌの径を適当に設定すること
により、効率差によりストツパーとしての機能を
充分果すとともに、実使用に於いては、複動シリ
ンダ１の駆動部作動力は、バルブなどの被駆動部
の作動トルクに消費されるため、例え駆動ピスト
ン９，１０とストツパーピストン２３Ｒ，２３Ｌ
の径が同じであつても、ストツパーピストンで駆
動ピストンを行程の途中で完全にストツプさせる
ことができる。尚ストツパーピストンは、用途に
よつて片側のみにつけても使用できる。

この様に、複動シリンダ１は、その両側に配さ
れたストツパーシリンダ２Ｒ，２Ｌにて駆動ピス
トン９，１０並びにラツク１１の移動を途中で停
止させることができるので、両ストツパーシリン
ダ２Ｒ，２Ｌのストツパーピストンが退入した最
も長いストロークからストツパーピストン２３
Ｒ，２３Ｌが突出した最も短いストロークに至る
間に適宜ラツク１１の移動量を設定することがで
き、それに伴いピニオン１３を介して回転され
る。出力軸３の回転角度も任意に設定できる。従
つて出力軸３にバルブの弁体の開閉制御を行えば
弁体の開度を任意に設定でき、流量調整が可能と
なる。

以上説明した様に、この考案は、２個のピスト
ンをロツドで連結し、かつ、両ピストンの背面室
側に圧力室を形成した複動シリンダと、上記複動
シリンダの両端に取付け、かつ、エンドキヤツプ
に摺動可能に支持されたストツパーロツドの先端
を上記複動シリンダの圧力室内に突出させ、後端
をエンドキヤツプから突出させ、この突出端にス
トツパーを螺着したストツパーシリンダと、上記
複動シリンダの中央部に軸方向と直交させて回転
自在に装着した操作軸と、上記複動シリンダの軸
方向の動きを回転動に変換して操作軸に伝える動
力変換手段とからなるシリンダ装置において、上
記ストツパーシリンダのエンドキヤツプにガイド
パイプを螺挿し、このガイドパイプによつて上記
ストツパーロツドを摺動可能に支持したから、複
動シリンダのピストン移動途中においてストツパ
ーシリンダにて適宜停止させることができ、両ス
トツパーシリンダが退入した状態から両ストツパ
ーシリンダが突出した状態の間で複動シリンダの
ピストンの移動量を任意に設定し、移動を停止で
きるので、ピストンに連結されたラツク及びピニ
オンを介して回転駆動される出力軸の回転角度を
任意に設定することができ、この出力軸を開閉バ
ルブの操作軸に適用すれば、バルブの弁体の開度
を任意に設定することができ、流量調整が可能と
なる。また複動シリンダの両側にストツパーシリ
ンダを配するだけでよく、構造が簡単になる。ま
た、回転軸の回転角度の変更は、ストツパー２５
Ｒ，２５Ｌおよび、ガイドパイプ２７Ｒ，２７Ｌ
を軸方向に移動させればよく、本装置を分解した
り、新しい部品と取りかえることなく、回転角度
の調整が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るシリンダ装置の構造を示
す断面図、第２図乃至第４図はシリンダ装置の動
作状態を示す断面図である。 １……複動シリンダ、２Ｒ，２Ｌ……ストツパ
ーシリンダ、３……出力軸、７，８……中間フラ
ンジ、９，１０……駆動シリンダ、１１……ラツ
ク、１３……ピニオン、２３Ｒ，２３Ｌ……スト
ツパーピストン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２個のピストンをロツドで連結し、かつ、両ピ
   ストンの背面室側に圧力室を形成した複動シリン
   ダと、上記複動シリンダの両端に取付け、かつ、
   エンドキヤツプに摺動可能に支持されたストツパ
   ーロツドの先端を上記複動シリンダの圧力室内に
   突出させ、後端をエンドキヤツプから突出させ、
   この突出端にストツパーを螺着したストツパーシ
   リンダと、上記複動シリンダの中央部に軸方向と
   直交させて回転自在に装着した操作軸と、上記複
   動シリンダの軸方向の動きを回転運動に変換して
   操作軸に伝える動力変換手段とからなるシリンダ
   装置において、上記ストツパーシリンダのエンド
   キヤツプにその軸心部を貫通するガイドパイプを
   螺挿し、このガイドパイプによつて上記ストツパ
   ーロツドを摺動可能に支持すると共に、該ガイド
   パイプをエンドキヤツプに対して軸方向に螺動さ
   せることによつて、ガイドパイプのピストン背室
   内への突出長さを調整し得るようにしたことを特
   徴とするシリンダ装置。