JP2013137103A - アクチュエータレバー、コレットおよびコレット取り出し部材 - Google Patents

Abstract

【課題】弁シャフトとアクチュエータとを容易に取り外しできるようにする。
【解決手段】プロセス制御デバイスに用いられるアクチュエータレバー１０６、コレット２０２およびコレットツール５０２において、コレットツールは、レバーまたはコレットのうちの少なくとも一つに着脱可能に結合され、アクチュエータレバー、コレット、弁シャフトまたは中間構造体のうちの少なくとも一つに力を加えてコレットをレバーへ結合させたりまたはレバーから離脱させたりするようになっている。
【選択図】図５

Description

本発明は、一般的にプロセス制御デバイスに関するものであり、より詳細にはプロセス制御デバイスに用いられるアクチュエータレバー、コレットおよびコレット取り出し部材に関するものである。

流体プロセスシステムでは、流体制御プロセスに関連する例えば、温度、圧力および他のパラメータを制御するために回転弁のような弁が一般的に用いられている。通常、回転弁は、アクチュエータに機械的に接続される弁棒（弁シャフト）を備えている。動作において、アクチュエータが弁シャフトを回転することにより、制御要素（例えば、ディスク）は、流体による弁の通過を可能とする開弁位置と流体による弁の通過を実質的に阻止する閉弁位置との間を移動することができる。通常、回転弁は配管と一列に並んで搭載されるため、制御要素（例えば、ディスク）が移動（すなわち、開弁／閉弁）することにより、弁、すなわち配管を流れる流体の流量を（例えば、スロットル制御操作またはオン／オフ操作により）変えることができる。

公知となっているように、アクチュエータは、通常、弁シャフトに接続されて、弁を開弁位置と閉弁位置との間で移動するように構成されている。また、アクチュエータは、電気式のデバイス、空圧式のデバイス、または液圧式のデバイスを用いて実現してもよい。入手することができるプロセス制御弁のほとんどのが、周知の標準規格に準拠したシャフトを備えており、プロセス制御弁のさまざまなアクチュエータとの互換を可能にしている。例えば、国際標準化機構（ＩＳＯ）では、正方形状のシャフトに対する基準が作成されており、この基準により、シャフトサイズ、シャフト寸法およびシャフト延長部材の仕様が定められている。ＩＳＯ標準に準拠することにより、複数の製造会社によって製造されたアクチュエータと弁とが、これらのアクチュエータまたは弁を修正することなく、相互に交換可能に接続できることが保証されている。具体的にいえば、弁シャフトの仕様またはＩＳＯ標準規格は、既製品のアクチュエータを購入する場合に非常に有効である。

既製品のアクチュエータのほとんどが、ＩＳＯ標準規格に準拠する正方形状の孔を有した受け部を備えている。通常、正方形状の孔は、ブローチング技術を用いて製造されている。このブローチング技術では、複数の歯を有する厚いのこぎりのような切断工具を中実のシャフトまたは受け部に貫通させる。このようにして材料を正確に取り除き、正方形状の弁シャフトを受ける寸法の孔が形成される。しかしながら、ブローチングは、適切な寸法の孔（すなわち、あまり大き過ぎないまたは小さすぎない孔）を形成する上で必要となる精度または許容誤差を得るには不適当な技術である。ほとんどの場合、シャフト受け部の寸法がＩＳＯ標準規格に準拠するように、シャフト受け部の内部寸法が弁シャフトの外部寸法に比べて相当大きく形成されている。

ほとんどのオン／オフ用途においては、機能を犠牲にすることなく、シャフト受け部の内部寸法を弁シャフトの外部寸法に比べて相当大きくすることができる。しかしながら、制御要素（例えば、ディスク）の位置が完全に閉弁した位置と完全に開弁した位置との間で移動する（例えば、制御点の周辺で調節される）スロットル用途においては、過剰なサイズに形成されたシャフト受け部は適切ではない。通常、シャフト受け部が大きすぎるサイズに形成されると、機械的な接続が緩くなるので、シャフト受け部とプロセス制御デバイスのシャフトとの間の運動が失われる（ロストモーションする）こととなる。

ロストモーションは、一般的にシャフト受け部とシャフトとの間の回転角度の差として定義されており、通常シャフト受け部とシャフトとの間の緩い接続が原因となっている。例えば、シャフト受け部とほぼ正方形状のシャフトとの間での接続が緩い場合、シャフト受け部の回転角度は、シャフトの回転による変位量と異なることとなる。

一般的に、ロストモーションによって、ディスクの位置決めが不正確になり、弁を流れる流体の制御が劣悪となる。ロストモーションついては、弁アセンブリのアクチュエータのレバー内にコレットを設置することにより削減することが可能である。コレットは、弁シャフトをレバーに結合するものであって、レバーはアクチュエータにより回転されて、弁を開閉する。コレットは、くさび、シャフトキーまたはそれと同等のものを用いることなく、レバーと弁シャフトとの間に十分堅固な結合を実現することができる。

弁アセンブリを分解するとき、例えば機能停止時または定期的な保守時には、弁シャフトをアクチュエータから取り除かれなければならない。コレットをレバーから分離することにより、弁シャフトをアクチュエータから取り除くことが可能である。通常、例えばコレットがレバーから外れるまたは緩まるまでアクチュエータをハンマーで打つようにして鈍力を用いてコレットを取り除くことができる。このことは、多くの労力を必要とするとともに（特に、シャフトのサイズが大きい場合）、コレットまたは弁シャフトの端部をハンマーで打つことにより弁アセンブリに内部損傷をもたらしてしまう可能性があり、望ましいことではない。

プロセス制御デバイスに、本明細書に記載のアクチュエータレバー、コレットおよびコレットツールを備えた装置を用いることが可能である。一つの例示の装置では、アクチュエータレバーがコレットに結合される。また、この装置は、アクチュエータレバーまたはコレットのうちの少なくとも一つに着脱可能に結合されるコレットツールを備えている。さらに、コレットツールは、アクチュエータレバー、コレット、弁シャフト、または、レバー内に設けられうる中間構造体のうちの少なくとも一つに対して力を加えるようになっている。コレットツールにより加えられる力により、コレットがアクチュエータレバーから切り離されることになる。

他の実施例では、アクチュエータレバー内にコレットを設置するまたはアクチュエータレバーからコレットを取り出すためのツールが、アクチュエータレバーまたはコレットのうちの少なくとも一つにツールを結合するための複数の雌ネジ山、複数の雄ネジ山、または板部材を有している。このツールは、コレットをアクチュエータレバー内に設置するまたはコレットをアクチュエータレバーから取り出すために、アクチュエータレバー、コレット、弁シャフトまたは中間構造体のうちの少なくとも一つに力を加えるように構成されている。

さらに他の実施例では、プロセス制御デバイス内のレバーにコレットを設置するまたはレバーからコレットを取り出すための手段が、コレットツールをレバーまたはコレットのうちの少なくとも一つに着脱可能に結合するための手段を含んでいる。レバーにコレットを設置するまたはレバーからコレットを取り出すための手段が、コレットをレバー内に設置するまたはレバーから取り出すために、レバー、コレット、弁シャフまたは中間構造体のうちの少なくとも一つにコレットツールを介して力を加えるための手段を有している。

弁アセンブリが示されている。 図１のアクチュエータを示す斜視図である。 図１のアクチュエータを示す斜視図である。 図２Ａおよび図２Ｂのレバーおよびコレットを示す斜視図である。 図２Ａおよび図２Ｂのレバーおよびコレットを示す斜視図である。 コレットおよびコレットツールを備えたアクチュエータレバーを示す断面図である。 他のアクチュエータレバー、コレットおよびコレットツールを示す断面図である。 他のアクチュエータレバー、コレット、弁シャフト取り出し部材を示す断面図である。 調節可能なカップリングを備えた他のアクチュエータレバーおよびコレットを示す部分断面図である。 他の調節可能なカップリングを備えた他のアクチュエータレバーおよびコレットを示す部分断面図である。 コレットツールが組み立てのための位置ある状態におかれている、図８のアクチュエータレバーおよびコレットが示されている。 図９のコレットツールを示す断面図である。 コレットツールが１８０度回転されて組み立て位置にある状態におかれている、図９のアクチュエータレバー、コレットおよびコレットツールが示されている。

図１には弁アセンブリ１００が示されている。弁アセンブリ１００は、例えば温度、圧力または流量を制御するために、プロセス制御システムにおいて用いられる。弁アセンブリ１００は、流路を開くため、流路を閉じるため、および／または、流路の開口部（すなわち、スロットル）のサイズを変えたえるために用いられる。例えば、流体が弁アセンブリ１００を含む流路を流れているときに弁アセンブリ１００の開口部のサイズを変えると、弁アセンブリが開弁または閉弁の程度に基づいて、流路中の流体の流量が減少または増大することになる。

図１に示されているように、弁アセンブリ１００は、弁１０２と、アクチュエータ１０４と、レバー１０６とを備えている。レバー１０６は、図２Ｂ〜図３Ｂに記載されているように、アクチュエータ１０４に機械的に接続されている。アクチュエータ１０４は、その軸を中心としてレバー１０６が駆動（すなわち、回転等）するように構成されており、弁１０２を開弁／閉弁する。弁１０２は、弁本体１０８と、この弁本体１０８の内側表面またはチャンバ１１２内に設けられている制御要素１１０（例えば、ディスク）と、隠れ線によって示されているように制御要素１１０に機械的に接続されている弁シャフト１１４と、を備えている。弁シャフト１１４は、ほぼ正方形状のシャフトである。この弁シャフト１１４を、正方形状シャフトについてのＩＳＯの基準に準拠するように設計することが可能である。ただし、この弁シャフト１１４は、その他の形状（例えば、任意の多角形状）およびサイズにより実現してもよい。例えば、当業者にとって明らかなように、このシャフトは、ISO基準のアクチュエータに係合するために端部を多角形状またはほぼ正方形状にする以外は、断面視においてほぼ円形状であってもよい。これに加えて、当業者にとって明らかなように、本発明の技術的思想および技術範囲から逸脱することなく、コレット、レバーおよびコレットツールを公知となっているキー溝付のシャフトに用いてもよい。

閉弁位置では、制御要素１１０はシール面１１６が弁本体１０８の内側表面１１２と接触した状態となり、流体が弁本体１０８を流れないようにする着座位置に配置される。制御要素１１０を完全な開弁位置に移動させるには、制御要素１１０が内側表面１１２により形成されている開口部に対してほぼ垂直の向きになるように弁シャフト１１４を回転させる。制御要素１１０をスロットル調節するには、所望のプロセス流体の流量または圧力降下を達成するために、完全に開弁した位置と完全に閉弁した位置との間で制御要素１１０の位置を調節および制御する。これに加えて、制御要素１１０のスロットル調節は、プロセス流体の流量および／または圧力を連続的に測定するように構成されているフィードバックシステムと関連させて行ってもよい。このとき、フィードバックシステムは、例えばプロセス流体の流量および／または圧力の変化に応答して、アクチュエータ１０４でレバー１０６を少なくとも部分的に駆動する。この場合、レバー１０６と弁シャフト１１４との間のロストモーションを最小限に抑えることまたは減少させることが、制御要素１１０の正確に位置決めするうえで重要である。

図１に示されているように、アクチュエータ１０４は、取り付け用ブラケット１１８を介して、弁１０２に機械的に接続されている。アクチュエータ１０４は、弁シャフト１１４を回転させることができるいかなる動力を有するまたは動力のない駆動装置を備えるようにしてもよい。公知のように、アクチュエータは、電気式のデバイス、空圧式のデバイスおよび／または液圧式のデバイスを用いて実現されることが一般的である。ただしこれに代えて、アクチュエータ１０４を、例えば手動式のデバイスなどのような、いかなる動力のない駆動装置を用いて実現してもよい。

レバー１０６は、第１カップリング１２０と第２カップリング１２２とを備えている。第１カップリング１２０が弁シャフト１１４に機械的に接続されるものとして示されているが、第２カップリング１２２も、後述するように、弁シャフト１１４に機械的に接続されるように構成してもよい。レバー１０６は、第１カップリング１２０および／または第２カップリング１２２を介して、弁シャフト１１４に回転力を伝えることが可能となっている。例えば、レバー１０６が回転することにより、第１カップリング１２０が弁シャフト１１４を回転させ、制御要素１１０は閉弁位置と閉弁位置との間で移動する。

レバー１０６は、当該レバー１０６とドローナット（ｄｒａｗ ｎｕｔ）１２６の間で狭持されているワッシャ１２４に係合している。図３Ａおよび図３Ｂに関連して後述するように、ワッシャ１２４およびドローナット１２６により、第１カップリング１２０および／または第２カップリング１２２が弁シャフト１１４に係合する（例えば、締め付けられる）ことができる。これに加えて、図２Ａおよび図２Ｂに関連して後述するように、カップリング１２０および１２２は実質的に同等または同一に構成されており、アクチュエータ１０４が１８０度回転しても、弁１０２をフェイル・セーフに運用することができる。

図２Ａおよび図２Bは、図１のアクチュエータを示す斜視図である。図２Ａおよび図２Ｂには、図１のレバー１０６がアクチュエータ１０４に回転可能に接続される状態が概略的に示されている。図１に関連して上述されているように、アクチュエータ１０４は、シャフト（例えば、図１の弁シャフト１１４）を回転させるために、そのシャフトに機械的に接続されている。本実施形態に係るアクチュエータ１０４は、スプリングダイヤフラム型のアクチュエータとして示されているが、その他の適切な駆動装置を用いてもよい。また、アクチュエータ１０４は、当該アクチュエータ１０４の前部側面として示されている第１面板２０４と、この第１面板２０４の反対側にある第２面板（すなわち、アクチュエータ１０４の後部側面）（図示せず）とを備えている。第１面板２０４および第２面板は実質的に同等または同一であり、このことにより、後述するように、アクチュエータ１０４のフェイル・セーフの運用を現場で構成することが可能となる。

レバー１０６は、コレット２０２に機械的に接続されているかまたは他の方法で係合し、例えば弁シャフト１１４（図１）に力が加わるように構成されている。レバー１０６とコレット２０２とは、図３Ａおよび図３Ｂに関連して後述するように、第１カップリング１２０（図１）および／または第２カップリング１２２（図１）を形成しうる。これに加えて、図示するように、レバー１０６は第１面板２０４を通って延びている。同様に、レバー１０６は、第２面板を通って延びている。これは図２Ａおよび図２Ｂには示されていない。

アクチュエータ１０４のフェイル・セーフの運用は、現場で構成することができる。フェイル・セーフの運用を構成することにより、動力（例えば、電力、空圧力、油圧力など）が中断されたときに弁１０２（図１）が開弁するように構成されているのかまたは閉弁するように構成されているのかが決まる。例えば、第１カップリング１２０を弁シャフト１１４に機械的に接続することにより、フェイル・セーフ・オペレーションを開弁用に構成することができる。これとは異なり、物理的にアクチュエータ１０４を矢印２０６により示されている方向に沿って回転し、弁シャフト１１４に第２カップリング１２２を接続することにより、フェイル・セーフの運用を閉弁用に構成することもできる。

図２Ａおよび図２Ｂに示されているように、第１面板２０４は複数の取付孔２０８を有しており、これにより取り付け用ブランケット１１８（図１）を介して例えば弁１０２（図１）にアクチュエータ１０４を機械的に接続することができる。図２Ｂでは、第１面板２０４がアクチュエータ１０４から取外されて、レバー１０６およびコレット２０２が見えている。下記に、レバー１０６とコレット２０２とのアセンブリをさらに詳細に記載する。レバー１０６は、駆動要素２１０に機械的に接続されている。この駆動要素２１０は、アクチュエータ１０４によって往復運動またはストローク運動を行い、また、レバー１０６を回転するように構成されており、弁１０２を開弁／閉弁する。

図３Ａおよび図３Ｂは、図２Ａおよび図２Ｂのレバー１０６およびコレット２０２を示すより詳細な斜視図である。具体的にいえば、図３Ａには、レバー１０６およびコレット２０２が組み立てられた状態で示されており、図３Ｂは、レバー１０６およびコレット２０２を示す分解斜視図である。組み立てられた状態では、レバー１０６とコレット２０２とは、例えば図１のカップリング１２０および／またはカップリング１２２のようなカップリングを形成している。図示されているように、コレット２０２は正方形状の孔３０２を備えている。この正方形状の孔は、図３Ａにおいて係合しているまたは締め付けられている状態で示され、また、図３Ｂにおいては開いた状態で示されている。レバー１０６およびコレット２０２は、例えば図１の弁シャフト１１４のような弁シャフトと係合するまたは回転する（すなわち、駆動する）ために適切ないかなる材料を用いて製造してもよい。これに加えて、レバー１０６およびコレット２０２は、例えばダイカスト、鍛造などいかなる適切な製造生産技術を用いて製造されるようにしてもよい。

正方形状の孔３０２は、例えば図１の弁シャフト１１４のような長方形状または正方形状のシャフトを受けるおよび係合またはクランプ締めするよう構成されていてもよい。さらに、正方形状の孔３０２は、正方形状のシャフトに対するＩＳＯ基準に準拠する正方形状のシャフトと係合するように構成されてもよい。ただし、正方形状の孔３０２は、いかなる所望の形状およびサイズを用いて実現されてもよいし、また、ほぼ同様の形状およびサイズを有するいかなるシャフトと係合するように構成されてもよい。一般的に、孔３０２の形状およびサイズは、それに対応するシャフトの形状およびサイズに実質的に相補的であるように構成される。例えば、レバー１０６およびコレット２０が図１のカップリング１２０および１２２を実現するために用いられる場合、孔３０２の寸法は、弁シャフト１１４の寸法と実質的に同等または同一であってよい。

図３Ｂに示されているように、レバー１０６の第１端部は、第１カップリング１２０を形成し、第１スリーブ３０４を提供する。第１スリーブ３０４は、コレット２０２を受けて係合するように構成されている。同様に、レバー１０６の第２端部は、第２カップリング１２２を形成し、コレット２０２が挿入される第２スリーブ３０６を提供する。コレット２０２は、レバー１０６に挿入されており、これにより第１スリーブまたは第２スリーブがコレット２０２と係合する。後で詳細に記載されているように、コレット２０２がスリーブ３０４および３０６のうちの一つにより係合されると、孔３０２の寸法が小さくなり、このことによって、コレット２０２が、例えば弁シャフト１１４と係合し、弁シャフト１１４に対して締め付け力を加えることになる。

コレット２０２は、引き込み技術を用いて、レバー１０６内に引き込むようにしてもよい。例えば、レバー１０６は、貫通して延びる流路（図示せず）を備えてもよく、また、コレット２０２は、流路内に挿入される細長い部材３０８を備えてもよい。細長い部材３０８は、レバー１０６およびワッシャ１２４を通り抜けて延び、ドローナット１２６と螺合するネジ部３１０を有するようにしてもよい。ドローナット１２６を締めると、カップリング１２０の中にコレット２０２が引き込まれ、これによって、正方形状の孔３０２の寸法が小さくなる。このようにして、コレット２０２が直接例えば弁シャフト１１４と係合することにより、正方形状の孔３０２の面と弁シャフト１１４の面との間のギャップを縮小および／または除去することができる。後述する実施例のような他の構成では、細長い部材３０８は、雌ネジ山と、この雌ネジ山に係合してコレット２０２をレバー１０６の中に引き入れられるドローボルトとを（ドローナット１２６に代えて）有している。後述のように、ドローボルトが単一の構造でコレットツールと組み合わされるようにしてもよい。ここでいう「コレットツール」とは、ドローボルトまたはコレットインストーラ（これはコレットをレバーに接続する）及びコレット取り出し部材（これはレバーからコレットを切り離す）の両方を意味する。

レバー１０６と弁シャフト１１４との間の空回転運動（すなわち、ロストモーション）は、コレット２０２を介して正方形状の孔３０２の面と弁シャフト１１４の面との間のギャップを除去することによって、著しく縮小できまたは除去することができる。さらに、本明細書に記載のコレット（例えば、コレット２０２）は、例えば、設置プロセス、修理プロセスなどの目的のためにアクチュエータ（例えば、アクチュエータ１０４）およびシャフト（例えば、弁シャフト１１４）の接続および切り離しを容易に行うことができる。

図４は、コレット２０２がレバー１０６の中に挿入され、それにコレットツール４０２が取り付けられている状態を示す断面図である。図４に示されているように、弁アセンブリ１００のコレット２０２、レバー１０６またはその他の部品を損傷させることなくレバー１０６からコレット２０２を取り出すためにコレットツール４０２を用いることが可能である。コレットツール４０２は、コレット２０２の後部または端部４０５に抗して移動する板部材４０４を有している。板部材４０４は、第１ボアホール４０６および第２ボアホール４０８を有しており、それらは第１スタッド４１０および第２スタッド４１２がそれぞれ対応して通り抜けるように構成されている。第１スタッド４１０は、レバー１０６内に設けられた第３ボアホール４１４の中に挿入されており、第２スタッド４１２は、レバー１０６内に設けられた第４ボアホール４１６の中に挿入されている。第１スタッド４１０および第２スタッド４１２の反対側の端部は、それぞれ第１ドローナット４１８および第２ドローナット４２０に結合されている。ドローナット４１８および４２０は回転し、コレット２０２の端部４０５に抗してコレットツール４０２を移動すするように構成されている。すなわち、ドローナット４１８および４２０は、回転してドロー板部材４０４と接触し、このドロー板部材４０４はレバー１０６に接近する。板部材４０４がレバー１０６に接近するにつれて板部材４０４は、コレット２０２の端部４０５を押し続け、コレット２０２とレバー１０６との間の摩擦に打ち勝ち、レバー１０６からのコレット２０２を切り離し、弁アセンブリ１００の構成部品をいずれも損傷させることなくレバー１０６の他方の端部から外へコレット２０２を押し出す。このコレットツール４０２は、分解（すなわち、コレット２０２の取り出し）時に取り付けられ、コレット取り出し部材として機能する。

図５には、他のコレットツール５０２が示されている。コレットツール５０２は、第１脚部５０４と、第２脚部５０６と、背部５０８とを有しているほぼＵ字形の構成部材である。ただし、これに代えて、第１脚部５０４および第２脚部５０６は、コレットツール５０２を一方の端部において開放された中空状のシリンダ形状の構造体とするように一体になっていてもよい。コレットツール５０２のうちの少なくとも一部は雌ネジ山５１０を有している。図示されている実施例では、雌ネジ山５１０は、第１脚部５０４および第２脚部５０６の端部の位置に設けられている。さらに、レバー１０６は、当該レバー１０６のうちの少なくとも一部に雄ネジ山５１２を有している。雄ネジ山５１２は、コレットツール５０２の雌ネジ山５１０と形状が合うようにまたは螺合するように構成されている。レバー１０６からコレット２０２を取り出すにあたって、コレットツール５０２は、コレットツール５０２の雌ネジ山５１０がレバー１０６の雄ネジ山５１２に係合するようにレバー１０６の後部に配置される。次いで、コレットツール５０２を回転し、ネジ山５１０および５１２をさらに係合させ、コレットツール５０２をレバー１０６の後部の方向に向けて引き込む。コレットツール５０２が回転するにつれて、コレットツール５０２の後部５０８が、コレット２０２と接触し、コレット２０２とレバー１０６との間の摩擦に打ち勝ち、レバー１０６からのコレット２０２を切り離し、弁アセンブリ１００の構成部材をいずれも損傷させることなくレバー１０６の他方の端部からコレット２０２を押し出す。分解（すなわち、コレット２０２の取り出し）時には、このコレットツール５０２を取り付けまたは用いることが可能である。

図６には、他のコレットツール６００が示されている。この実施例では、コレット２０２は、雄ネジ山６０２と、雌ネジ山６０４とを有している。コレット２０２の雌ネジ山６０４は、弁シャフト取り出し部材６０８の雄ネジ山６０６とぴったりと形状が合うように構成されている。弁シャフト（図示せず）を取り出すために、弁シャフト取り出し部材６０８を、弁シャフト取り出し部材６０８の雄ネジ山６０６がコレット２０２の雌ネジ山６０４と係合するように、コレット２０２の中に挿入する。次いで、弁シャフト取り出し部材６０８を回転し、弁シャフト取り出し部材６０８をコレット２０２の中にさらに移動させる。弁シャフト取り出し部材６０８が十分に回転すると、弁シャフト取り出し部材６０８の端部６１０が弁シャフトと接触する。弁シャフト取り出し部材６０８をさらに回転させ、コレット２０２の中に移動させるにつれて、弁シャフトがコレット２０２から外へ押し出される。

コレット２０２から弁シャフトを取り除くことにより、弁シャフトがコレット２０２を介してレバー１０６に対して及ぼすくさび力を排除または逃がすことができる。くさび力が存在しない場合、コレット２０２は、コレット２０２の手動操作、コレット２０２の雄ネジ山６０２とツール（例えば、レンチまたはペンチ）との相互作用、重力などにより、レバー１０６から取り除かれるようにしてもよい。このように、弁シャフト取り出し部材６０８は、コレットツールまたはコレット取り出し部材として機能する。上述の他のコレットツール４０２および５０２では力をレバーに伝えることによりコレット２０２を切り離すようになっているが、弁シャフト取り出し部材６０８は、力を弁シャフトに伝えることによりコレット２０２の切り離しを可能としている。

図示されている実施例では、ボルトである弁シャフト取り出し部材６０８を示している。ただし、これに代えて、例えばネジのようないかなるタイプの締結部材が用いられてもよい。加えて、図示された実施例では、弁シャフト取り出し部材６０８は、完全に取り出し可能となっており（例えば、分解時）、必要に応じて、取り付けてもよく、または用いてもよい。

図７には、さらに他のコレットツール７００が示されている。図７に示されている装置は、中間構造体または調節可能なカップラー（例えば調節可能なネジ山付きカップリングまたはカップラー７０２）を備えている。カップラー７０２は、レバー１０６の内部に永続的に設けられてもよく、また、レバー１０６に対して自由に回転できるようにしてもよい。調節可能なカップリング７０２は、レバー１０６内に保持され、例えばスナップリング（図示せず）または同様のデバイスのような締結部材により、中心軸に沿ってまたはレバー１０６の長手方向の軸に沿って平行移動しないように維持されている。調節可能なカップリング７０２は、二つのチャンバ、すなわち第１ボアホール７０４と第２ボアホール７０６とを有している。 第１ボアホール７０４は、コレット２０２の細長い部分３０８の雄ネジ山７１０にぴったり形状が合う雌ネジ山７０８を有している。また、第２ボアホール７０６も雌ネジ山７１２を有している。調節可能なカップリング７０２は、横孔７１６を有している中央部７１４をさらに備えている。図示されている実施例では、横孔７１６は正方形状の断面を有している。しかしながらこれに代えて、いかなる他の多角形状が用いられてもよい。

ロッド、シャフトまたは他の形態のコレットツール（図示せず）をコレット２０２とは反対側のレバー１０６の端部の中に挿入し、これによりコレット２０２を内側に引き込み、コレット２０２をレバー１０６に結合させてもよい。コレットツールは、横孔７１６の中に挿入されて係合される正方形状の端部を有するようにしてもよい。このコレットツールは、時計の回転方向に回転し、これにより調節可能なカップリング７０２は時計の回転方向に回転する。調節可能なカップリング７０２を時計の回転方向に回転させると、コレット２０２の雄ネジ山７１０が調節可能なカップラー７０２の第１孔７０４の雌ネジ山７０８と係合し、このことによりコレット２０２をレバー１０６の中にさらに引き込み、コレット２０２とレバー１０６とを結合する。これに代えて、コレットツールのうちの一部が、第２ボアホール７０６の雌ネジ山７１２と係合する雄ネジ山を有するようにしてもよい。この場合、コレットツールの雄ネジ山と調節可能なカップリング７０２の雌ネジ山７１２が係合されると、コレットツールの連続的な時計の回転方向の回転が、調節可能カップリング７０２を時計の回転方向に回転させ、上述のようにコレット２０２とレバー１０６とを結合させる。

コレット２０２を取り出すために、正方形状の端部を有するコレットツールを、横孔７１６の中に挿入し、時計の回転方向とは反対の方向に回転させることが可能である。コレットツールが時計の回転方向とは反対の方向に回転すると、調節可能なカップリング７０２が時計の回転方向とは反対の方向に回転し、このことにより、調節可能なカップリング７０２の雌ネジ山７０８とコレット２０２のシャフト３０８の雄ネジ山７１０とが離脱し、コレット２０２とレバー１０６とが切り離される。図８〜図１１には、レバー、コレットおよびコレットツールの組み合わせの他の実施例が示されている。レバー１０６は中間構造体８０２を有している。この実施例では、中間構造体８０２とは、レバー１０６の内部チャンバを第１ボアホール８０４と第２ボアホール８０６とに分割するウェブまたは板部８０２のことである。この実施例では、中間構造体、板部またはウェブ８０２は、レバー１０６と一体となっている。ウェブ８０２は、コレット２０２のシャンクまたはシャフト３０８が通り抜ける第２ボアホールまたは中央ボアホール８０８を有している（図８）。

コレットツール９０２は第１端部９０４と第２端部９０６とを有している。第１端部９０４はボアホール９１０に向けて開口している開口部９０８を有しており、このボアホールのうちの少なくとも一部は雌ネジ山９１２を有している。コレット２０２とレバー１０６とを結合するため、コレット２０２が第１ボアホール８０４の中に挿入されている。第１ボアホール８０４は、コレットツール９０２のうちの一部に形成された雄ネジ山９１４と係合しうる雌ネジ山８１０を有している。また、コレット２０２のシャフト３０８も雄ネジ山８１２を有している。シャフト３０８が、第１ボアホール８０４および中心孔８０８を介して挿入されると、シャフト３０８のうちの一部が第２ボアホール８０６に入る。コレットツール９０２は反対側の端部から第２ボアホール８０６の中に挿入される。コレットツール９０２は、コレット２０２のシャフト３０８と係合する。シャフト３０８は開口部９０８に入り、また、シャフト３０８の雄ネジ山８１２は、コレットツール９０２の雌ネジ山９１２と係合する。コレットツール９０２が回転するにつれて、コレットツール９０２は中心のウェブ８０２に力を伝え、この力は、コレット２０２に伝えられ、ネジ山８１２および９１２をさらに係合させる。次いで、コレット２０２は、さらに引き込まれ、レバー１０６と堅固な結合を形成する。コレットツール９０２は、弁アセンブリ１００の動作中、レバー１０６の第２ボアホール８０６内に置かれていてもよい。

コレット２０２を取り出すために、コレットツール９０２は、レバーの第２ボアホール８０６から取り出され、約１８０度回転させられる。次いで、図１１に示されているように、コレットツール９０２は、第２端部９０６を先頭にして第２ボアホール８０６の中に再び挿入される。コレットツール９０２の外側表面のうちの少なくとも一部が雄ネジ山９１４を有している。雄ネジ山９１４は、レバー１０６の第２ボアホール８０６の表面のうちの少なくとも一部に形成された雌ネジ山８１４と係合する。コレットツール９０２が回転するにつれて、ネジ山９１４および８１４がさらに係合し、コレットツール９０２がレバー１０６の内部に向かって移動する。コレットツール９０２の第２端部９０６は、ほぼ平坦かつしっかりした表面９１６を有している。コレットツール９０２がレバー１０６の中に向かってさらに移動すると、コレットツール９０２は、コレット２０２のシャフト３０８の端部に接近していく。コレットツール９０２に及ぼされるさらなる回転力は、コレット２０２に作用し第２ボアホール８０６からコレット２０２を押し出す線形の力に変換される。コレット取り出し部材９０２が第２孔８０６の中でウェブまたは板部８０８に到達することができる程度に十分な奥行きまで挿入される頃には、コレット２０２はレバー１０６から切り離されているかまたは離脱されている。この時点において、コレット２０２はレバー１０６の外側に十分に露出しているため、弁アセンブリ１００の構成部材のいずれにも損傷を与えることなく、弁シャフト（図示せず）を手動で操作し、コレット２０２から取り出すことが可能となる。このコレットツール９０２は、将来使用するまで、第２孔８０６内に格納するようにしてもよい。レバー内にコレットツール９０２を格納することにより、コレット取り出し器具９０２の置き違えまたは紛失の可能性が削減され、組み合わせ品の組み立てから分解までの迅速な変換が容易となる。

本明細書に、製造の方法、装置および製品が記載されているが、本発明の範疇が、これらによって制限されることはない。それどころか、本発明は、添付の特許請求の範囲に文字通りにまたは均等論に従って正当に該当する製造の方法、装置および製品をすべて網羅する。

Claims (30)

1. プロセス制御デバイスに用いられる装置であって、
   アクチュエータレバーと、
   前記アクチュエータレバーに結合されるコレットと、
   前記アクチュエータレバーまたは前記コレットのうちの少なくとも一つに着脱可能に結合されるコレットツールとを備えており、
   前記コレットツールが、前記アクチュエータレバーから前記コレットを切り離すために、前記アクチュエータレバー、前記コレット、弁シャフトまたは中間構造体のうちの少なくとも一つに対して力を加えるように構成されてなる、装置。
2. 前記アクチュエータレバーが第１ボアホールおよび第２ボアホールを有しており、前記コレットツールが、第３ボアホールおよび第４ボアホールを有している板部材と、前記第１ボアホールおよび前記第３ボアホールと係合する第１スタッドと、前記第２ボアホールおよび前記第４ボアホールと係合する第２スタッドとを有してなる、請求項１に記載の装置。
3. 前記第１スタッドおよび前記第２スタッドが回転するとき、前記板部材が前記コレットおよび前記アクチュエータレバーを切り離すように構成されてなる、請求項２に記載の装置。
4. 前記アクチュエータレバーのうちの少なくとも一部が雄ネジ山を有しており、前記コレットツールがＵ字形の断面を有しており、前記コレットツールのうちの一部が雌ネジ山を有してなる、請求項１に記載の装置。
5. 前記コレットツールの前記雌ネジ山が、前記アクチュエータレバーの前記雄ネジ山と係合し、このことにより、前記コレットツールが前記コレットと接触し、前記コレットと前記アクチュエータレバーとを切り離すように構成されてなる、請求項４に記載の装置。
6. 少なくとも、前記コレットのうちの一部が雄ネジ山を有しており、前記コレットツールのうちの一部が雌ネジ山を有してなる、請求項１に記載の装置。
7. 前記コレットツールの前記雌ネジ山が前記コレットの前記雄ネジ山と係合することにより、前記コレットおよび前記アクチュエータレバーの切り離しを可能とするように構成されてなる、請求項６に記載の装置。
8. 前記コレットツールが弁シャフト取り出し部材を有しており、前記コレットのうちの少なくとも一部が雌ネジ山を有しており、前記弁シャフト取り出し部材のうちの少なくとも一部が雄ネジ山を有してなる、請求項１に記載の装置。
9. 前記弁シャフト取り出し部材の前記雄ネジ山が前記コレットの前記雌ネジ山と係合し、このことにより、前記弁シャフト取り出し部材に、前記コレットと係合させ、弁シャフトに接触させ、該弁シャフトを前記コレットから離れさせるように構成されてなる、請求項８に記載の装置。
10. 前記中間構造体が、前記アクチュエータレバーの内部に配設されることに加えて、第１ボアホールおよび第２ボアホールを有しており、前記第１ボアホールおよび前記第２ボアホールが雌ネジ山を有し、前記コレットが前記第１ボアホールと係合し、前記コレットツールが前記第２ボアホールと係合してなる、請求項１に記載の装置。
11. 前記中間構造体が、前記アクチュエータレバーに対して回転可能となっており、回転することで、前記コレットおよび前記アクチュエータレバーを結合または切り離すように構成されてなる、請求項１０に記載の装置。
12. 前記中間構造体が前記コレットツールにより回転されるように構成されてなる、請求項１１に記載の装置。
13. 前記中間構造体が、スペーサによって前記アクチュエータレバーの長手方向の軸に沿って平行移動しないように構成されてなる、請求項１２に記載の装置。
14. 前記アクチュエータレバーのうちの少なくとも一部が雌ネジ山を有しており、前記中間構造体が、貫通するボアホールを有する板部を備えており、前記コレットのうちの少なくとも一部が雄ネジ山を有しており、前記コレットツールのうちの少なくとも一部が雌ネジ山を有しており、前記コレットツールのうちの少なくとも一部が雄ネジ山を有しており、前記コレットが前記アクチュエータレバーに結合されるとき、前記コレットのうちの一部が、前記中間構造体の前記ボアホールを横断するように構成されてなる、請求項１に記載の装置。
15. 前記コレットツールは、該コレットツールの前記雄ネジ山が前記アクチュエータレバーの前記雌ネジ山と係合するような第１位置に合うように配置され、前記コレットツールが回転すると、該コレットツールが前記コレットと係合して前記コレットおよび前記アクチュエータレバーを切り離すよう前記コレットツールを前記レバーの中に引き込むように構成されてなる、請求項１４に記載の装置。
16. 前記コレットツールは、前記コレットツールの前記雌ネジ山が前記コレットの前記雄ネジ山と係合するような第２位置に合うように配置され、前記コレットツールが回転すると、前記コレットおよび前記アクチュエータレバーを結合するよう前記コレットツールを前記レバーの中に引き込むように構成されてなる、請求項１５に記載の装置。
17. 前記第１位置と前記第２位置とが約１８０度離れている、請求項１６に記載の装置。
18. 前記中間構造体が前記アクチュエータレバーと一体になっている、請求項１４に記載の装置。
19. 前記プロセス制御デバイスの動作中、前記コレットツールが前記アクチュエータレバー内に格納されてなる、請求項１４に記載の装置。
20. コレットをアクチュエータレバーに設置するまたは取り出すためのツールであって、
    ツール本体と、
    アクチュエータレバーまたはコレットのうちの少なくとも一つに前記ツールを着脱可能に結合するための、複数の雌ネジ山、複数の雄ネジ山または板部材のうちの少なくとも一つとを備えており、
    前記ツールが、前記コレットを前記アクチュエータレバー内に設置するまたは前記アクチュエータレバーから取り出すために、前記コレット、弁シャフトまたは中間構造体のうちの少なくとも一つに対して力を加えるように構成されてなる、ツール。
21. 前記ツールが、前記コレットを前記アクチュエータレバー内に設置するまたは前記アクチュエータレバーを取り出すために、前記中間構造体を前記アクチュエータレバーに対して回転させるように構成されてなる、請求項２０に記載のツール。
22. 前記ツールは、該ツールの前記複数の雄ネジ山のうちの少なくとも一部が前記アクチュエータレバーの複数の雌ネジ山のうちの一部と係合するような第１位置に合うように配置され、前記ツールが回転すると、該ツールが前記コレットと係合して該コレットを前記アクチュエータレバーから取り出すよう前記ツールを前記アクチュエータレバーの中に引き込むように構成されてなる、請求項２０に記載のツール。
23. 前記ツールが少なくとも一つのほぼ平坦な面を有してなる、請求項２２に記載のツール。
24. 前記ツールは、前記ツールの前記複数の雌ネジ山のうちの少なくとも一部が前記コレットの複数の雄ネジ山のうちの一部と係合するような第２位置に向くように配置され、前記ツールが回転すると、前記コレットを前記アクチュエータレバー内に設置するように前記コレットを前記アクチュエータレバー内に設置するように構成されてなる、請求項２２に記載のツール。
25. 前記第１位置と前記第２位置とが約１８０度離れている、請求項２４に記載のツール。
26. プロセス制御デバイス内のレバーにコレットを設置するまたは前記レバーから前記コレットを取り出すための手段であって、
    前記レバーまたは前記コレットのうちの少なくとも一つにコレットツールを着脱可能に結合するための手段と、
    前記コレットを前記レバー内に設置するまたは前記レバーから取り出すために、前記レバー、前記コレット、弁シャフまたは中間構造体のうちの少なくとも一つに前記コレットツールを介して力を加えるための手段と
    を備えてなる、手段。
27. 前記コレットツールに加えられる力が回転力である、請求項２６に記載の手段。
28. 前記コレットツールに加えられる力が線形の力である、請求項２６に記載の手段。
29. 前記レバーまたは前記コレットのうちの少なくとも一つにコレットツールを着脱可能に結合するための手段が、前記レバーまたは前記コレットのうちの少なくとも一つと係合させるために、板部を前記コレットツールに係合させることを含んでなる、請求項２６に記載の手段。
30. 前記レバーまたは前記コレットのうちの少なくとも一つにコレットツールを着脱可能に結合するための手段が、前記コレットの複数の雌ネジ山または雄ネジ山を前記レバーの複数の雌ネジ山または雄ネジ山と係合させることを含んでなる、請求項２６に記載の手段。

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