CN104220765A - 活塞式工作流体压促动器及控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在用作逆动作式或正动作式的活塞式工作流体压促动器的情况下，可以实现构成零件的通用化，且可以实现沿着输出轴进退移动的方向的长度尺寸的小型化的活塞式工作流体压促动器及使用该活塞式工作流体压促动器和阀部件的控制阀。活塞式工作流体压促动器(10)具有：具备盖部(31)及主体部(32)且形成有汽缸室(33)的壳体(30)、进退移动自由地支承在壳体上的输出轴(40)、安装在输出轴上并对汽缸室内进行划分的活塞(50)、对活塞施加使输出轴移动的弹力的弹簧部件(60)、供给工作流体的工作流体供给口(70)。活塞具备收纳有弹簧部件的收纳凹部(51)，将收纳凹部的开口(52)有选择地朝向盖部或主体部而自由地安装在输出轴上。

Description

活塞式工作流体压促动器及控制阀

技术领域

本发明涉及活塞式工作流体压促动器及使用该活塞式工作流体压促动器和阀部件的控制阀。

背景技术

在气体或液体等流动的配管的中途配置有各种控制阀，用于调节压力及流量等。控制阀包括利用空气或油等工作流体的流体压而进行动作的活塞式工作流体压促动器、和具备连通或切断流路的阀体的阀部件。活塞式工作流体压促动器的输出轴与阀部件的阀体连接。活塞式工作流体压促动器的动作方式，有仅使用工作流体压的往复动作式、还利用弹簧的弹力的逆动作式及正动作式。“逆动作式”是通过工作流体压的供给使输出轴上升而将阀体打开的方式，“正动作式”是通过工作流体压的供给使输出轴下降而将阀体关闭的方式。

活塞式工作流体压促动器具有具备盖部和主体部且形成有汽缸室的壳体、进退移动自由地支承于壳体的输出轴。输出轴上安装有将汽缸室内划分为两个腔体的活塞。逆动作式及正动作式的活塞式工作流体压促动器中，为了对活塞施加使输出轴移动的弹力，在活塞和壳体之间配置有压缩螺旋弹簧等弹簧部件。另外，为了对活塞施加与弹簧部件施加的弹力相抵抗而使输出轴移动的力，在壳体上设有向汽缸室内供给工作流体的工作流体供给口。

为了即使在活塞式工作流体压促动器的动作方式不同时也可实现壳体的通用化，在壳体的盖部及主体部分别形成有收纳弹簧部件的具有孔形状或槽形状的凹部。而且，在主体部的上部设有盖部的壳体的情况下采用正动作式时，在主体部的凹部收纳弹簧部件，在采用逆动作式时，在盖部的凹部收纳弹簧部件(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006－329333

发明概述

发明所要解决的问题

但是，由于在盖部及主体部分别形成有收纳弹簧部件的凹部，因此活塞式工作流体压促动器沿着输出轴进退移动的方向的长度尺寸(以下，也称为“高度尺寸”)增大。例如，为了将活塞式工作流体压促动器的动作方式设定为逆动作式而在盖部的凹部收纳弹簧部件时，活塞式工作流体压促动器的高度尺寸就会增大主体部的凹部的深度尺寸的量。

本发明是鉴于上述情形而开发的，其目的在于，提供一种在用作逆动作式或正动作式的活塞式工作流体压促动器的情况下，能够实现构成零件的通用化，且可实现沿着输出轴进退移动的方向的长度尺寸小型化的活塞式工作流体压促动器及使用该活塞式工作流体压促动器和阀部件的控制阀。

为了解决问题的手段

上述目的通过下述技术方案来实现。

(1)一种活塞式工作流体压促动器，其特征在于，具有：壳体，其具备第一和第二箱体且形成有汽缸室；输出轴，其进退移动自由地支承在所述壳体上；活塞，其安装于所述输出轴上，对所述汽缸室内进行划分；弹簧部件，其对所述活塞施加使所述输出轴移动的弹力；工作流体供给口，其供给对所述活塞施加与所述弹簧部件施加的弹力相抵抗而使所述输出轴移动的力的工作流体；至少一个以上的密封部件，其对工作流体的泄漏进行密封，所述活塞具备收纳所述弹簧部件的收纳凹部，将所述收纳凹部的开口有选择地朝向所述第一箱体或所述第二箱体而自由地安装在所述输出轴上，所述输出轴贯通所述第一箱体或所述第二箱体中的一个箱体而延伸并与被动作部件连接，

所述活塞在逆动作式时与所述输出轴连结的座面和与所述一个箱体抵接的抵接面的距离L1及在正动作式时与所述输出轴连结的座面和与所述一个箱体抵接的抵接面的距离L2的关系为L1＝L2。

(2)一种控制阀，其包括上述(1)的活塞式工作流体压促动器和具备连通或切断流路的阀体的阀部件，其中，所述活塞式工作流体压促动器的所述输出轴与所述阀部件的所述阀体连接，将所述收纳凹部的开口有选择地朝向所述第一箱体或所述第二箱体安装在所述输出轴上，由此，使所述阀部件作为通过从所述工作流体供给口供给工作流体而将所述阀体打开的逆动作阀、或作为通过从所述工作流体供给口供给工作流体而将所述阀体关闭的正动作阀进行动作。

发明效果

根据本发明，活塞的构成为：具备收纳弹簧部件的收纳凹部，将收纳凹部的开口有选择地朝向盖部或主体部自由地安装于输出轴上，因此，在用作逆动作式或正动作式的活塞式工作流体压促动器的情况下，能够实现构成零件(至少壳体、输出轴及活塞)的通用化。另外，能够使在采用逆动作式时配置的弹簧部件的收纳空间和在采用正动作式时配置的弹簧部件的收纳空间通用，因此，与在盖部及主体部分别形成收纳弹簧部件的凹部的情况比较，可以实现沿着输出轴进退移动的方向的活塞式工作流体压促动器的长度尺寸(高度尺寸)的小型化。因此，能够提供在用作逆动作式或正动作式的活塞式工作流体压促动器的情况下，可以实现构成零件的通用化，且可实现沿着输出轴进退移动的方向的长度尺寸(高度尺寸)的小型化的活塞式工作流体压促动器。通过以距离L1＝距离L2的方式配置，可以使输出轴在逆动作式和正动作式时两用。

另外，将活塞式工作流体压促动器的输出轴与阀部件的阀体连接而构成控制阀。通过将收纳凹部的开口有选择地朝向盖部或主体部安装于输出轴上，能够使阀部件作为通过从工作流体供给口供给空气而将阀体打开的逆动作阀或作为通过从工作流体供给口供给空气而将阀体关闭的正动作阀进行动作。能够提供通过活塞式工作流体压促动器的小型化而实现小型化的控制阀。

另外，通过从工作流体的供给口供给空气而进行开闭的往复动作阀，能够以从逆工作或正动作阀去除弹簧部件的形式提供。

附图简要说明

图1是表示实施方式的包括活塞式工作流体压促动器和阀部件的控制阀的构成的剖视图，是表示使阀部件作为逆动作阀进行动作的情况，是表示向活塞式工作流体压促动器供给工作流体时的状态(阀体为开状态)的图；

图2是表示实施方式的包括活塞式工作流体压促动器和阀部件的控制阀的构成的剖视图，是表示使阀部件作为逆动作阀进行动作的情况，是表示未向活塞式工作流体压促动器供给工作流体时的状态(阀体为闭状态)的图；

图3是表示实施方式的包括活塞式工作流体压促动器和阀部件的控制阀的构成的剖视图，是表示使阀部件作为正动作阀进行动作的情况，是表示向活塞式工作流体压促动器供给工作流体时的状态(阀体为闭状态)的图；

图4是表示实施方式的包括活塞式工作流体压促动器和阀部件的控制阀的构成的剖视图，是表示使阀部件作为正动作阀进行动作的情况，是表示未向活塞式工作流体压促动器供给工作流体时的状态(阀体为开状态)的图；

图5是表示活塞的平面图；

图6是表示实施方式的包括活塞式工作流体压促动器和阀部件的控制阀的构成的剖视图，是表示在活塞上配置多个密封部件并使阀部件作为逆动作阀进行动作的情况，是表示向活塞式工作流体压促动器供给工作流体时的状态(阀体为开状态)的图；

图7是表示其它的变形例的包括活塞式工作流体压促动器和阀部件的控制阀的构成的剖视图，是表示使阀部件作为往复动作阀进行动作的情况，是表示向活塞式工作流体压促动器供给工作流体且阀体为开状态的图；

图8是表示其它的变形例的包括活塞式工作流体压促动器和阀部件的控制阀的构成的剖视图，是表示使阀部件作为往复动作阀进行动作的情况，是表示向活塞式工作流体压促动器供给工作流体且阀体为闭状态的图。

具体实施方式

下面，说明本发明的实施方式。另外，本栏的记载不限定权利要求书中所记载的技术范围及术语的意义。

(实施方式)

图1及图2是表示实施方式的包括活塞式工作流体压促动器10和阀部件20的控制阀100的构成的剖视图，是表示使阀部件20作为逆动作阀进行动作的情况的图。图1中表示有向活塞式工作流体压促动器10供给工作流体时的状态(阀体22为开状态)，图2中表示有未向活塞式工作流体压促动器10供给工作流体时的状态(阀体22为闭状态)。另外，图3及图4是表示使阀部件20作为正动作阀进行动作的情况的图。图3中表示有向活塞式工作流体压促动器10供给工作流体时的状态(阀体22为闭状态)，图4中表示有未向活塞式工作流体压促动器10供给工作流体时的状态(阀体22为开状态)。图5是表示活塞50的平面图。

参照图1～图4，控制阀100包括利用空气或油等工作流体的工作流体压而进行工作的活塞式工作流体压促动器10、和具备连通或切断流路21的阀体22的阀部件20。活塞式工作流体压促动器10的输出轴40与阀部件20的阀体22连接。

概述的话，活塞式工作流体压促动器10具有：壳体30，其具备盖部31(相当于第一箱体)及主体部32(相当于第二箱体)且形成有汽缸室33；输出轴40，其进退移动自由地支承在壳体30上；活塞50，其安装于输出轴40上，将汽缸室33内划分为两个腔室；弹簧部件60，其对活塞50施加使输出轴40移动的弹力；工作流体供给口70，其供给对活塞50施加与弹簧部件60施加的弹力相抵抗而使输出轴40移动的力的工作流体；密封部件37、38、45、46、57，其对工作流体的泄漏进行密封。活塞50的构成为，具备收纳弹簧部件60的收纳凹部51，将收纳凹部51的开口52有选择地朝向盖部31或主体部32而自由地安装于输出轴40上。在该控制阀100中，通过将收纳凹部51的开口52有选择地朝向盖部31或主体部32安装于输出轴40上，使阀部件20作为通过从工作流体供给口70的第二孔口72供给工作流体而将阀体22打开的逆动作阀进行动作，或作为通过从工作流体供给口70的第一孔口71供给工作流体而将阀体22关闭的正动作阀进行动作。在本实施方式中，使用被压缩的空气作为工作流体。下面，详述。

壳体30具备形成有凹处的主体部32和设于主体部32的上部的盖部31。通过用盖部31覆盖主体部32的上部开口而形成有汽缸室33。壳体30的外形形状具有大致圆筒形状。在壳体30的中心部贯通形成有中心孔34、39。在与盖部31相接的部分设有密封来自汽缸室33的空气泄漏的O型环等密封部件37。

输出轴40进退移动自由地支承在壳体30的中心孔34、39中。在输出轴40和主体部32之间设置有密封来自汽缸室33的空气泄漏的O型环等密封部件45。在输出轴40和盖部31之间设置有密封来自汽缸室33的空气泄漏的O型环等密封部件38。在本实施方式中，在主体部32、盖部31侧具有O形圈槽，但也可以设置在输出轴40侧。输出轴40具有小径部41和大径部42，在小径部41和大径部42之间形成有台阶部43。在该台阶部43支承有活塞50。在小径部41的外周面形成有外螺纹，旋入螺母44。

活塞50在其中心部贯通形成有安装孔53。活塞50通过将输出轴40穿通安装孔53而被支承于输出轴40的台阶部43。通过将螺母44旋入小径部41的外螺纹，活塞50和输出轴40连结在一起。螺母44相当于连结活塞50和输出轴40的连结部件。汽缸室33划分为示于比活塞50靠图中上侧的第一室35和示于比活塞50靠图中下侧的第二室36这两个室。在输出轴40和活塞50之间设有密封来自第一室35和第二室36之间的空气泄漏的O型环等密封部件46。本实施方式中，在输出轴40侧有O型环槽，但也可以设置在活塞50侧。

活塞50的外形形状具有大致圆筒形状。活塞50具备收纳弹簧部件60的多个收纳凹部51。收纳凹部51具有有底的圆形孔形状。参照图5，在图示的活塞50中，在圆周方向等间隔布置形成有6个收纳凹部51。通过将活塞50的表背翻转并将输出轴40穿通安装孔53，能够将收纳凹部51的开口52有选择地朝向盖部31或主体部32安装于输出轴40上。图1及图2中表示有将收纳凹部51的开口52朝向盖部31安装在输出轴40上的状态，图3及图4中表示有将收纳凹部51的开口52朝向主体部32安装在输出轴40上的状态。

参照图2，收纳凹部51的深度H1相对于组装成活塞式工作流体压促动器10且没有空气供给时的弹簧的高度H2为50％以上、70％以下的深度。如果设定为50％以上，则通过将压缩螺旋弹簧61放入活塞50的收纳凹部51能够防止压缩螺旋弹簧61的压曲或中部弯曲，能够获得稳定的推力，另外，也能够防止相邻的压缩螺旋弹簧61彼此之间的干扰，抑制噪音的产生，可以提供紧凑的促动器。另外，如果设定为70％以下，则也容易获得阀的开闭需要的移动长度。

形成有安装孔53且连结有输出轴40的中心板部54配置于活塞50的高度方向的大致中间位置。作为用于将输出轴40相对于中心板部54连结的装置即连结装置的螺母44不偏向活塞50的高度方向的单侧突出，可以使活塞50的高度方向紧凑。

输出轴40贯通第一箱体或第二箱体中的一个箱体即主体部32而延伸，并与被动作部件即阀体22连接。活塞50如下配置，即，通过螺母44将逆动作式时的活塞50与输出轴40连结的凹陷部55的座面551和与主体部32抵接的活塞50的抵接面501的距离L1(参照图1)、及通过螺母44将正动作式的活塞50与输出轴40连结的座面552和与主体部32抵接的活塞50的抵接面502的距离L2(参照图4)的关系为L1＝L2。由此，可以使输出轴40在逆动作式和正动作式两用。

中心板部54配置于活塞50的高度方向的大致中间位置，且以L1＝L2的方式配置，由此，可以将高度方向设计得更紧凑。

中心板部54的直径比螺母44的直径大。从收纳凹部51的高度方向的端部至中心板部54的深度比螺母44的高度大。由此，在活塞50上形成有收纳作为连结部件的螺母44的凹陷部55。

在本实施方式中，使用螺母44作为连结部件，但作为连结部件可根据需要的推力、动作次数等适当设计，只要是C型弹簧挡圈、E型弹簧挡圈、圆柱销、锥销、带槽弹簧销、开口销等可以固定活塞50和输出轴40的部件即可。

弹簧部件60例如由压缩螺旋弹簧构成。参照图1及图2，配置于第一室35的弹簧部件60对活塞50施加使输出轴40向图中下方移动的弹力。另外，参照图3及图4，配置于第二室36的弹簧部件60对活塞50施加使输出轴40向图中上方移动的弹力。

工作流体供给口70具有与第一室35连通的第一孔口71和与第二室36连通的第二孔口72。如果将第二孔口72和工作流体供给源连接而向第二室36供给空气，则对活塞50施加与弹簧部件60施加的弹力相抵抗而使输出轴40向图中上方移动的力(参照图1)。如果将第一孔口71和工作流体供给源连接而向第一室35供给空气，则对活塞50施加与弹簧部件60施加的弹力相抵抗而使输出轴40向图中下方移动的力(参照图3)。

在活塞50的外周面形成有环形槽56。在该环形槽56中安装有密封空气泄漏的密封部件。密封部件例如是O型环57。另外，也可以在汽缸室33的内表面形成环形槽，在该环形槽内安装密封部件。密封部件也可以根据需要配置多个。

活塞50具有肋部59。肋部59成对设置，在高度方向的两端侧设置于分离的两个部位。在成对的肋部59之间安装有作为密封空气泄漏的密封部件的O型环57。肋部59自活塞50的外周面突出的尺寸设定为比O型环57被压扁时的尺寸小的尺寸。通过在高度方向的两端侧分离设置肋部59，可以抑制活塞50相对于汽缸室33的内表面进行滑动时与汽缸室33的内表面部分接触。作为肋部的形状可举出：向汽缸方向突出的半圆、梯形、三角等。

通过在活塞50的外周面的分离的两个部位配置密封部件，可以抑制活塞50的部分接触。防止部分接触是设置多个密封部件、肋部59的哪一个或两方，其选择可以根据需要的样式等适当选择采用(参照图6)。

活塞50具有作为与盖部31或主体部32的内表面抵接且限制输出轴40的移动的挡块的作用。在使阀部件20作为逆动作阀工作的情况下，通过收纳凹部51的开口52侧的表面(作为活塞50的表面)与盖部31抵接，限制输出轴40向图中上方的移动(参照图1)；通过收纳凹部51的底侧的表面(作为活塞50的背面)与主体部32抵接，限制输出轴40向图中下方的移动(参照图2)。在使阀部件20作为正动作阀进行动作的情况下，通过活塞50的表面与主体部32抵接，限制输出轴40向图中下方的移动(参照图3)；通过活塞50的背面与盖部31抵接，限制输出轴40向图中上方的移动(参照图4)。通过限制上方或下方的移动，不必在阀体22上施加过多的力，可以延长阀体22的寿命。而且，由于活塞50的端面即抵接面501、502与盖部31或主体部32大范围地进行面接触，因此，可以抑制应力集中，可使用薄片的材料或合成树脂等。另外，在盖部31及主体部32没有无效的空间，可以提供紧凑的促动器。

活塞50与盖部31或主体部32抵接的部位形成于具有圆形形状的圆形部(アール部)58。在本实施方式中，活塞50的与盖部31或主体部32抵接的部位为圆形形状，但也可以是C倒角。这是为了缓和作为挡块发挥作用时作用在活塞50上的应力向边缘部集中的情况，提高活塞50的耐久性。

将收纳凹部51的开口52朝向盖部31时，弹簧部件60对活塞50施加的弹力与将收纳凹部51的开口52朝向主体部32时弹簧部件60对活塞50施加的弹力不同。这是为了施加适于活塞式工作流体压促动器10的动作方式的弹力。使阀部件20作为逆动作阀而进行动作时，利用弹簧部件60的弹力将阀体22关闭(参照图2)。与使阀部件20作为正动作阀进行动作时相比，活塞式工作流体压促动器10的弹簧部件60需要大的弹力。

弹簧部件60对活塞50施加的弹力可以通过增加弹簧部件的种类(材质、直径等不同)进行适当调整。但是，在本实施方式中，为了实现弹簧部件60的通用化，如下操作。

弹簧部件60包括多个同种类的压缩螺旋弹簧61。而且，使将收纳凹部51的开口52朝向盖部31时配置的压缩螺旋弹簧61的个数、和将收纳凹部51的开口52朝向主体部32时配置的压缩螺旋弹簧61的个数有所不同。具体地说，使阀部件20作为逆动作阀进行动作时，将配置的压缩螺旋弹簧61的个数例如设定为6个，使阀部件20作为正动作阀进行动作时，将配置的压缩螺旋弹簧61的个数例如设定为3个。通过将配置的弹簧部件60的个数设定为适于活塞式工作流体压促动器10的动作方式的个数，可以实现弹簧部件60的通用化，能够降低成本。在本实施方式中，规定了弹簧的个数，但可根据需要的推力、成本等，适当设计弹簧的材料的直径、线圈的平均直径、自由高度及弹簧材质及这些弹簧要素的各种组合。

下面，说明作用。

参照图1及图2，使阀部件20作为逆动作阀进行动作时，将收纳凹部51的开口52朝向盖部31，将活塞50安装在输出轴40上。活塞50被输出轴40的台阶部43支承。将螺母44旋入小径部41的外螺纹，连结活塞50和输出轴40。在6个收纳凹部51分别配置压缩螺旋弹簧61。配置的压缩螺旋弹簧61的个数为6个。将活塞50配置在主体部32的凹处内，将盖部31安装在主体部32的上部。配置于第一室35的弹簧部件60对活塞50施加使输出轴40向图中下方移动的弹力。工作流体供给口70的第二孔口72和工作流体供给源连接。

参照图1及图2，直至向第二室36供给空气前，被施加弹簧部件60(6个压缩螺旋弹簧61)的弹力的活塞50的成为抵接面501的背面一直与主体部32抵接。由此，限制了输出轴40向图中下方的移动。阀部件20的阀体22被施加弹簧部件60的弹力而关闭流路21。

参照图1，如果从第二孔口72向第二室36供给空气，则对活塞50施加与弹簧部件60施加的弹力相低抗而使输出轴40向图中上方移动的力。活塞50的表面与盖部31抵接。由此，限制输出轴40向图中上方的移动。阀部件20的阀体22打开流路21。

参照图3及图4，使阀部件20作为正动作阀进行动作时，将收纳凹部51的开口52朝向主体部32，将活塞50安装在输出轴40上。活塞50被输出轴40的台阶部43支承。将螺母44旋入小径部41的外螺纹，将活塞50和输出轴40连结。6个收纳凹部51中每隔一个配置压缩螺旋弹簧61。配置的压缩螺旋弹簧61的个数为3个。将活塞50配置在主体部32的凹处内，将盖部31安装在主体部32的上部。配置于第二室36的弹簧部件60对活塞50施加使输出轴40向图中上方移动的弹力。将工作流体供给口70的第一孔口71和工作流体供给源连接。

参照图4，直至向第一室35供给空气前，施加了弹簧部件60(3个压缩螺旋弹簧61)的弹力的活塞50背面与盖部31抵接。由此，限制输出轴40向图中上方的移动。阀部件20的阀体22被施加弹簧部件60的弹力而打开流路21。

参照图3，如果从第一孔口71向第一室35供给空气，则对活塞50施加与弹簧部件60施加的弹力相抵抗而使输出轴40向图中下方移动的力。活塞50的成为抵接面502的表面与主体部32抵接。由此，限制输出轴40向图中下方的移动。阀部件20的阀体22关闭流路21。

如以上说明，在本实施方式的活塞式工作流体压促动器10中，活塞50的构成为，具备收纳弹簧部件60的收纳凹部51，将收纳凹部51的开口52有选择地朝向盖部31或主体部32而自由地安装在输出轴40上。因此，在用作逆动作式或正动作式的活塞式工作流体压促动器10的情况下，可以实现构成零件(至少壳体30、输出轴40及活塞50)的通用化。另外，可以使采用逆动作式时配置的弹簧部件60的收纳空间和采用正动作式时配置的弹簧部件60的收纳空间通用。因此，与在主体部32及盖部31分别形成收纳弹簧部件的凹部的情况比较，可实现活塞式工作流体压促动器10的高度尺寸的小型化。因此，在用作逆动作式或正动作式的活塞式工作流体压促动器10的情况下，能够实现构成零件的通用化，且能够提供可实现高度尺寸的小型化的活塞式工作流体压促动器10。由于设有作为密封部件的O型环37、38、45、46、57，将空气的泄漏进行密封，所以能够供给空气使活塞50可靠地进行动作。

另外，活塞式工作流体压促动器10还具有作为连结活塞50和输出轴40的连结部件的螺母44，活塞50具有收纳螺母44的凹陷部55。螺母44不从活塞50突出，所以不必在盖部31或主体部32形成避免与螺母44的抵接的凹陷，使得壳体30的加工更容易。

另外，使将收纳凹部51的开口52朝向盖部31时弹簧部件60对活塞50施加的弹力、和将收纳凹部51的开口52朝向主体部32时弹簧部件60对活塞50施加的弹力不同。因此，能够施加适于活塞式工作流体压促动器10的动作方式的弹力。

在此，弹簧部件60包括多个相同种类的压缩螺旋弹簧61，使将收纳凹部51的开口52朝向盖部31时配置的压缩螺旋弹簧61的个数、和将收纳凹部51的开口52朝向主体部32时配置的压缩螺旋弹簧61的个数不同。由此，能够实现弹簧部件60的通用化，能够进一步降低成本。另外，弹簧的材料的直径、线圈平均直径、自由高度及弹簧材质等方式根据需要的推力及成本等随时变更即可，另外，为了保持这些弹簧要素的平衡，也可以进行各种组合。

活塞50具有抑制在汽缸室33的内表面进行部分接触的肋部59。能够抑制活塞50相对于汽缸室33的内表面进行滑动时与汽缸室33的内表面部分接触，确保活塞50的顺畅的滑动。

通过在活塞50的外周面的分离的两个部位配置密封部件，也能够抑制活塞50相对于汽缸室33的内表面进行滑动时与汽缸室33的内表面的部分接触，确保活塞50的顺畅的滑动。

在此，为了抑制活塞50相对于汽缸室33的内表面的部分接触，也可以是在活塞50的外周面的分离的两个部位配置密封部件且活塞具有抑制与汽缸室33的内表面进行部分接触的肋部59。

活塞50具有作为与盖部31或主体部32抵接，限制输出轴40的移动的挡块的作用。不必设置专用的挡块，能够消减零件数量或加工工时数。当然，也可以设计专用的挡块。

在此，使活塞50的端面即抵接面501、502与盖部31或主体部32面接触。由于活塞50的端面即抵接面501、502与盖部31或主体部32大范围地进行面接触，因此可以抑制应力集中，可使用薄片化的材料或合成树脂等。另外，盖部31及主体部32没有无用的空间，能够提供紧凑的促动器。

另外，活塞50将其与盖部31或主体部32抵接的部位形成圆形形状。本实施方式中，活塞50的与盖部31或主体部32抵接的部位为圆形形状，但也可以是C倒角。能够缓和作为挡块发挥作用时作用在活塞50上的应力向边缘部集中，提高活塞50的耐久性。

设于活塞50上且连结有输出轴40的中心板部54配置于活塞50的高度方向的中间位置。用于将输出轴40相对于中心板部54连结的装置例如螺母44不会偏向活塞50的高度方向的单侧突出，可以使活塞50的高度方向紧凑。

输出轴40贯通第一箱体或第二箱体中的一个箱体即主体部32而延伸，与被动作部件即阀体22连接。活塞50逆动作式时与输出轴40连结的座面551和与主体部32抵接的抵接面501的距离L1、及正动作式时与输出轴40连结的座面552和与主体部32抵接的抵接面502的距离L2的关系为L1＝L2。这样，通过以距离L1＝距离L2的方式配置，可以使输出轴40在逆动作式和正动作式时两用。

收纳凹部51的深度H1相对于组装成活塞式工作流体压促动器10且没有空气等工作流体的供给时的弹簧的高度H2为50％以上，且为70％以下的深度。如果为50％以上，则通过压缩螺旋弹簧61放入活塞50的收纳凹部51，就能够防止压缩螺旋弹簧61的压曲及中部弯曲，能够获得稳定的推力，另外，也能够防止相邻压缩螺旋弹簧61彼此之间的干扰，也可抑制噪音的产生，可以提供紧凑的促动器。另外，如果为70％以下，则也容易得到阀的开闭需要的移动长度。

将活塞式工作流体压促动器10的输出轴40与阀部件20的阀体22连接构成控制阀100。通过将收纳凹部51的开口52有选择地朝向盖部31或主体部32而安装于输出轴40上，能够使阀部件20作为通过从工作流体供给口72供给空气而打开阀体22的逆动作阀或作为通过从工作流体供给口71供给空气而关闭阀体22的正动作阀进行动作。通过活塞式工作流体压促动器10的小型化，能够提供实现了小型化的控制阀100。

(其它变形例)

对将活塞式工作流体压促动器10设定为逆动作式或正动作式而使用的情况进行了说明，但也可以不使用弹簧部件60、90，而设定为往复动作式进行使用。图7及图8是表示其它变形例的包括活塞式工作流体压促动器10和阀部件20的控制阀102的构成的剖视图，表示使阀部件20作为往复动作阀进行动作的情况。其它变形例在不使用弹簧部件60，将活塞式工作流体压促动器10设定为往复动作式而使用方面与实施方式不同。在与实施方式共通的部件、部位附带相同的符号，省略其说明。参照图7，如果从工作流体供给口70的第二孔口72向第二室36供给空气，则对活塞50施加使输出轴40向图中上方移动的力。活塞50的表面与盖部31抵接。由此，限制了输出轴40向图中上方的移动。阀部件20的阀体22打开流路21。参照图8，如果从工作流体供给口70的第一孔口71向第一室35供给空气，则对活塞50施加使输出轴40向图中下方移动的力。活塞50的背面与主体部32抵接。由此，限制了输出轴40向图中下方的移动。阀部件20的阀体22关闭流路21。本实施方式中，活塞50与逆动作式相同，但也可以与正动作式同方向。这样，在用作逆动作式、正动作式、或往复动作式的任一种的活塞式工作流体压促动器的情况下，都能够实现构成零件(至少壳体30、输出轴40及活塞50)的通用化，能够更进一步降低成本。

另外，阀部件20不限于图示例的方式。例如，通过在和活塞式工作流体压促动器10之间介入齿条和小齿轮机构，能够应用通过使球阀或蝶形阀等阀体旋转而将流路连通或切断的阀部件。

另外，本发明不限于在由活塞式工作流体压促动器10驱动的部件，例如阀部件20。活塞式工作流体压促动器10可以用于驱动阀部件以外的其它部件。

作为本发明的盖部31、主体部32及活塞50的材质，可使用玻璃强化聚丙烯(以下，PPG)或铝，但也可以是对聚偏二氟乙烯(以下记为PVDF)、聚苯硫醚(以下为PPS)、聚四氟乙烯(以下记为PTFE)、聚全氟烷氧基(以下、记为PFA)、聚双环戊二烯(以下记为PDCPD)、聚酰胺(以下记为PA)这些合成树脂(PVDF、PPS、PTFE、PFA、PDCPD、PA)进行了玻璃强化的合成树脂、或不锈钢、铜、铸铁、铸钢等金属等，只要满足作为促动器所要求的强度及特性即可。

本发明的输出轴40及连结部件44的材质没有特别限定，只要是铸铁、铸钢、碳素钢、铜、铜合金、黄铜、铝、不锈钢、钛等强度上没有问题的材质即可。

本发明的密封部件37、38、45、46、57的材质没有特别限定，只要是橡胶状的弹性体即可，作为适合的材质可举出：乙丙橡胶、聚异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、氯磺化橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚氯乙烯橡胶、氟橡胶等。

本发明的弹簧部件60、90只要是可得到需要的推力的材料即可，只要是作为弹簧用钢材公知的材料，哪种也可以。另外，根据需要也可以实施涂装或树脂的被覆。

本申请基于2012年3月23日申请的日本专利申请序号2012－68106号，其公开内容被参照并作为整体引入。

符号说明

10  活塞式工作流体压促动器、

20  阀部件、

21  流路、

22  阀体(被动作部件)、

30  壳体、

31  盖部(第一箱体)、

32  主体部(第二箱体、一个箱体)、

33  汽缸室、

34  中心孔、

35  第一室、

36  第二室、

37  O型环(密封部件)、

38  O型环(密封部件)、

39  中心孔、

40  输出轴、

43  台阶部、

44  螺母(连结部件)、

45  O型环(密封部件)、

46  O型环(密封部件)、

50  活塞、

501 抵接面、

502 抵接面、

51  收纳凹部、

52  收纳凹部的开口、

53  安装孔、

54  中心板部、

55  凹陷部、

551 座面、

552 座面、

56  环形槽、

57  O型环(密封部件)、

58  圆形部、

59  肋部、

60  弹簧部件、

61  压缩螺旋弹簧、

70  工作流体供给口、

71  第一孔口、

72  第二孔口、

100、101、102  控制阀。

Claims (11)

1.一种活塞式工作流体压促动器，其特征在于，具有：

壳体，其具备第一箱体和第二箱体且形成有汽缸室；

输出轴，其进退移动自由地支承在所述壳体上；

活塞，其安装于所述输出轴上，对所述汽缸室内进行划分；

弹簧部件，对所述活塞施加使所述输出轴移动的弹力；

工作流体供给口，其供给对所述活塞施加与所述弹簧部件施加的弹力相抵抗而使所述输出轴移动的力的工作流体；

至少一个以上的密封部件，其对工作流体的泄漏进行密封，

所述活塞具备收纳所述弹簧部件的收纳凹部，将所述收纳凹部的开口有选择地朝向所述第一箱体或所述第二箱体而自由地安装在所述输出轴上，

所述输出轴贯通所述第一箱体或所述第二箱体中的一个箱体而延伸，并与被动作部件连接，

所述活塞在逆动作式时与所述输出轴连结的座面和与所述一个箱体抵接的抵接面的距离L1及在正动作式时与所述输出轴连结的座面和与所述一个箱体抵接的抵接面的距离L2的关系为L1＝L2。

2.如权利要求1所述的活塞式工作流体压促动器，其中，

还具有连结所述活塞和所述输出轴的连结部件，

所述活塞具有收纳所述连结部件的凹陷部。

3.如权利要求1或2所述的活塞式工作流体压促动器，其中，

所述收纳凹部的开口朝向所述第一箱体时所述弹簧部件施加在所述活塞上的弹力与将所述收纳凹部的开口朝向所述第二箱体时所述弹簧部件施加在所述活塞上的弹力不同。

4.如权利要求1～3中任一项所述的活塞式工作流体压促动器，其中，

所述活塞具有抑制其与所述汽缸室的内表面进行部分接触的肋部。

5.如权利要求1～3中任一项所述的活塞式工作流体压促动器，其中，

在所述活塞的外周面的分离的两个部位配置所述密封部件。

6.如权利要求1～3中任一项所述的活塞式工作流体压促动器，其中，

在所述活塞的外周面的分离的两个部位配置所述密封部件，所述活塞具有抑制其与所述汽缸室的内表面进行部分接触的肋部。

7.如权利要求1～6中任一项所述的活塞式工作流体压促动器，其中，

所述活塞具有作为与所述第一箱体或所述第二箱体抵接而限制所述输出轴的移动的挡块的作用。

8.如权利要求1～7中任一项所述的活塞式工作流体压促动器，其中，

所述活塞的端面即抵接面与所述第一箱体或所述第二箱体进行面接触。

9.如权利要求1～8中任一项所述的活塞式工作流体压促动器，其中，

设置于所述活塞上且连结有所述输出轴的中心板部配置于活塞的高度方向的中间位置。

10.如权利要求1～9中任一项所述的活塞式工作流体压促动器，

所述收纳凹部的深度H1相对于组装成活塞式工作流体压促动器且没有空气供给时的弹簧的高度H2为50％以上，且为70％以下的深度。

11.一种控制阀，其包括权利要求1～10中任一项所述的活塞式工作流体压促动器和具备连通或切断流路的阀体的阀部件，其中，

所述活塞式工作流体压促动器的所述输出轴与所述阀部件的所述阀体连接，

将所述收纳凹部的开口有选择地朝向所述第一箱体或所述第二箱体而安装于所述输出轴上，由此，使所述阀部件作为通过从所述工作流体供给口供给工作流体而打开所述阀体的逆动作阀或作为通过从所述工作流体供给口供给工作流体而关闭所述阀体的正动作阀进行动作。