JP2018501453A - リミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータ - Google Patents

Abstract

本発明は、リミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータに関し、バルブ軸を軸固定するピニオンギアがギア結合されるように一側にラックギアを形成したピストンが一定長さに移動可能に収容される第１孔を形成して、ピストンの両端部は一定深さに凹入されるようにすると共に凹入部の内周面にはボール挿入溝を形成するハウジングと、ハウジングの両側から結合されて、前記ハウジングの第１孔側に開放されるようにホルダー挿入孔を形成して、前記ハウジングと反対側の断面はねじ締結によってプラグが結合するにしてホルダー挿入孔が外部と遮断されるようにするサイドカバーと、外周面一側は、前記サイドカバーのプラグ側ホルダー挿入孔にねじ結合によって挿入されて、第１孔側に開放されるように内部が空の第２孔を形成して、第２孔の周面には油圧が流出入されるようにする第１ホルダーと、前記サイドカバーの内周面に合わせて結合すると共に一端は前記第１ホルダーの第２孔にねじ結合されて、第１孔側に開放される第３孔を形成して、第２孔側断面は第２孔より小さい内径で貫通されるようにする第２ホルダーと；前記第１ホルダーと第２ホルダーの第２孔と第３孔に亘って一定長さを軸方向にロッドが移動可能に挿入されて、前記ロッドは、前記第１ホルダーに供給される一定圧力以上の油圧とバネ弾性によって前記ピストンのボール挿入孔にボールが挿入されるようにするか離脱するようにして前記ピストンをロッキングまたはロッキング解除されるようにするロッキング手段と、前記サイドカバーを介して第１ホルダーの第２孔と共にハウジングを経て第２ホルダーの先端側に第１孔に流体が供給されるようにする流路と、の結合からなる。【選択図】図２

Description

本発明は、リミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータに関し、より詳細にはバルブの微細な作動遊隔を除去できると共に、設定圧力以下の油圧によってはバルブの作動が中断されることによってバルブの作動エラーが防止できる、リミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータに関する。

一般に、流体の流れを断続及び制御するために種々のバルブが適用され、バルブは自動または手動によって開閉される。

一部では、バルブは手動操作が可能な構造を備えているが、非常に多様な分野で自動操作によって開閉される。

自動開閉されるバルブの作動手段としては、ソレノイドを利用した電気式アクチュエータと、空気またはオイルなどの流体を利用する油圧式アクチュエータが幅広く適用されている。

但し、電気式アクチュエータは主に操作力が大きくない小型のバルブに適用されるのに対して、油圧式アクチュエータは操作力が大きい中大型のバルブに適用される。

この中でも、油圧式アクチュエータは、作動構造が非常に多様に提案され、使用されている。このような油圧式アクチュエータでは、ラックギアが一体に形成されたピストンを油圧によって一定距離移動させて、ピストンのラックギアと噛み合ったピニオンギアと、ピニオンギアに軸固定されたバルブ軸と、が回転することにより、バルブ軸と軸結合されたバルブを回転させることで、開閉が行われる構成が提案されていた。

しかし、従来の技術における油圧式アクチュエータでは、単に、油圧によって作動するピストンを回転させて、この回転力によってバルブが開閉動作を行うため、ピストンに加えられる油圧が不足する問題が発生すると、この時移動するピストンによって、バルブが作動エラーを誘発するという深刻な問題がある。

また、最初、バルブによって流路が最大限に開閉されるようにしても、ピストンのラックギアとピニオンギアのギアとが噛み合ってバルブを回転させると、ピストンのラックギアとピニオンギアのギアとが噛み合う瞬間とバルブが開閉される瞬間とは若干の遊隔が生じ、この遊隔だけの流体のリークを招く問題も発生する。

そこで、本発明は、前記問題点を解決するために、設定された油圧以下ではピストンのロック状態が解除できないようにすることで、バルブの作動エラーが未然に防止できるリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータを提供することにその主な目的がある。

また、本発明は、ピストンの機械的ロック装置を収容するキャップハウジングが、メインハウジングに挿入されてねじ結合することで、ねじ結合量の調節によって、バルブ遊隔が除去され、油圧供給によって即時にバルブが作動できるようにするリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータを提供することに他の目的がある。

前記目的を達成するための本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータは、バルブ軸を軸固定するピニオンギアがギア結合されるように一側にラックギアを形成したピストンが一定長さに移動可能に収容される第１孔を形成し、ピストンの両端部は一定深さに凹入されるようにすると共に、凹入部の内周面にはボール挿入溝を形成するハウジングと；ハウジングの両側から結合されて、前記ハウジングの第１孔側に開放されるようにホルダー挿入孔を形成し、前記ハウジングと反対側の断面は、ねじ締結によってプラグが結合されるようにしてホルダー挿入孔が外部と遮断されるようにするサイドカバーと；前記サイドカバーのプラグ側ホルダー挿入孔で前記サイドカバーの内周面にねじ結合によって挿入され、第１孔側に開放されるように内部が空の第２孔を形成する第１ホルダーと；前記サイドカバーの内周面に合わせて結合されると共に、一端は前記第１ホルダーの第２孔にねじ結合されて、第１孔側に開放される第３孔を形成し、第２孔側断面は第２孔より小さい内径に貫通されるようにする第２ホルダーと；前記第１ホルダーと第２ホルダーの第２孔と第３孔にかけて一定長さに軸方向にロッドが移動可能に挿入されて、前記ロッドは前記第１ホルダーに供給される一定圧力以上の油圧とバネ弾性によって前記ピストンのボール挿入孔にボールが挿入されるようにしたり離脱したりするようにして前記ピストンをロッキングまたはロッキング解除させるロッキング手段及び前記ハウジングから両側のサイドカバー側に各々形成されて、前記ハウジングとサイドカバーに各々形成される両側の第１孔と第２孔に同時に選択的に油圧が供給されるようにする流路が形成される構成である。

前記構成に係る本発明のリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータによって、設定圧力以上の油圧供給時には正常なバルブの作動と共に、作動状態がロッキングされることによって設定圧力以下の油圧が供給され、異常事態にはバルブ作動が中断されることで、バルブの正確かつ安定した作動性が維持できる。

また、本発明は、ロッキング手段が収容される第１ホルダーと第２ホルダーの結合構造をサイドカバーの端部でねじ結合することによって、簡単な器具を使用するだけで、これらの結合構造を回転させてピストンの移動遊隔を制限し、リミット調節を可能にする。これにより、バルブの作動遊隔が除去された作動反応性が正確なバルブ操作を可能にする。

本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータを例示した分離断面図である。 図１の結合断面図である。 本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータの第１ホルダーと第２ホルダーの結合状態を例示した分離斜視図である。 本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータのロッキング手段を例示した要部拡大断面図である。 本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータでロッドに形成される係止段の形成構造を例示した要部拡大図である。 本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータで第１ホルダーを利用したリミット調節構造図である。 リミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータで油圧の供給によってピストンのロッキングが解除される状態を例示した作動状態図である。 本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータで第１孔側への油圧供給によってピストンが移動する状態を例示した作動状態図である。 本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータのピストン移動でボールアウターガイドを移動させた状態を例示した作動状態図である。 本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータによってピストンがロッキングされた状態を例示した作動状態図である。

本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータの好ましい実施形態を、添付図面を参照しながらより詳細に説明すると、下記の通りである。

図１は、本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータを例示した分離断面図で、図２は、図１の結合断面図である。

図示したとおり本発明は、大きくは、ハウジング１０とサイドカバー２０と第１ホルダー３０と第２ホルダー４０とロッキング手段５０及び流路６０の結合からなる構成である。

本発明のハウジング１０は、内部が水平に貫通されるような管形状の構成である。

ハウジング１０の内部に形成される第１孔１１には、ピストン１２が移動可能に挿入されて、ピストン１２には外周面一側にラックギア１２０が形成され、ピストン１２のラックギア１２０にはピニオンギア１３がギア結合して、ピニオンギア１３は一端がバルブ(図示せず)に軸固定されるバルブ軸１４に軸結合される構成である。

従って、ハウジング１０の第１孔１１内でピストン１２を左右選択的に移動させると、ピストン１２のラックギア１２０とギア結合されたピニオンギア１３が回転しながら、ピニオンギア１３を軸結合したバルブ軸１４が回転するようにしてバルブ軸１４によってバルブのような作動手段が作動する。

この時、ピストン１２の両側断面は一定深さに凹入されるように凹入部１２１を形成し、この凹入部１２１の端部側内周面にはボール挿入溝１２２が形成される。

このようなハウジング１０の両側端部には、各々サイドカバー２０がねじ結合される。

本発明のサイドカバー２０には、ハウジング１０の第１孔１１側に開放されるように内部が空であるホルダー挿入孔２１が形成されて、第１孔１１側の端部と反対側の断面はホルダー挿入孔２１よりも小さい直径で水平貫通すると共に、プラグ２２をねじ結合し、ホルダー挿入孔２１が外部と断絶するようにする。

すなわち、プラグ２２がサイドカバー２０とねじ結合することで、ホルダー挿入孔２１が外部と遮断される。

このような両サイドカバー２０のホルダー挿入孔２１には、第１ホルダー３０と第２ホルダー４０が互いにねじ結合によって直列に連結されて挿入される。

この時、ホルダー挿入孔２１のプラグ２２側には、第１孔１１側に開放されるように内部が空の第２孔３１を形成する第１ホルダー３０がサイドカバー２０の内周面とねじ結合によって固定される。

つまり、第１ホルダー３０は、サイドカバー２０のホルダー挿入孔２１に挿入されると共に、ホルダー挿入孔２１のプラグ２２側内周面と外周面一部がねじ結合される構成である。

尚、第１ホルダー３０の開放された側断面側には第２ホルダー４０がねじ結合される。

すなわち、第１ホルダー３０と第２ホルダー４０は、端部が図３のようにねじ締結によって連結され、第１ホルダー３０の開放された端部側内周面で、第２ホルダー４０より内径を縮小された一端の外周面がねじ締結によって連結される。

この時、第２ホルダー４０は、第１ホルダー３０同様第１ホルダー３０の第２孔３１より大きい直径の第３孔４１が第１孔１１側に開放されるように形成して、第３孔４１の第２孔３１側の断面は、第１ホルダー４０側に、直径が縮小されながら内部に挿入されるように第２孔３１より小さい直径で第２孔３１側に貫通する第４孔４２を形成する。

従って、第１ホルダー３０と第２ホルダー４０は、互いにねじ結合した状態でサイドカバー２０の開放された端部を介して第１ホルダー３０が先にホルダー挿入孔２１に挿入されると共に、ホルダー挿入孔２１のプラグ２２結合部側サイドカバー２０の内周面とねじ締結によって結合されて、サイドカバー２０で固定されるようにする。

この時、第２ホルダー４０は、外周面がホルダー挿入孔２１の内部に合わせて挿入されるようにする。

第１ホルダー３０と、第２ホルダー４０の第２孔３１と、第３孔４１及び第４孔４２に亘ってはロッキング手段５０が備えられる。

図４は、本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータのロッキング手段を例示した要部拡大断面図である。

本発明のロッキング手段５０は、さらにロッド５１と第１バネ５２とボールガイド５３とボールインナーガイド５４と第２バネ５５とボールアウターガイド５６と第３バネ５７の結合からなる構成である。

すなわち、ロッキング手段５０のロッド５１は、第４孔４２の内径より小さい外径で形成されて、第４孔４２を貫通して第１ホルダー３０と第２ホルダー４０に亘って軸方向に移動できるように備える。

ロッド５１の第２孔３１側の外周面には係止段５１０を形成して、ロッド５１の第１ホルダー３０側第２孔３１に挿入される端部が第２孔３１の長さより短い長さで形成される。

ロッド５１の係止段５１０は、一定幅が第４孔４２より大きい外径で形成され、図５のように第２ホルダー４０の断面とは一定幅の油圧が流入する空間を形成するように少なくとも２段以上で形成されることがより好ましい。

また、第１ホルダー３０側第２孔３１のロッド５１端部は、第１バネ５２により弾力支持される。

尚、第３孔４１において第２ホルダー４０の第４孔４２側内周面にはボールガイド５３の外周面端部がねじ結合される。

この時、ボールガイド５３は、中央でロッド５１がスライド移動できるように、ロッド５１の外径よりも大きく貫通するようにして、第１孔１１側に、一定長さの内径がより大きく拡張されるようにしてガイド溝５３０を形成する。

ボールガイド５３のガイド溝５３０には、ボールインナーガイド５４と共に第２バネ５５が挿入され、第２バネ５５により弾力支持されるボールインナーガイド５４は、ロッド５１の第１孔１１側端部でストップリング５３１によってロッド５１からの離脱が防止される。

ボールガイド５３には、第１孔１１側の端部で外周面に沿って複数のボール挿入孔５３２が一定間隔で形成されて、このボール挿入孔５３２には、より小さい直径のボール５３３が各々挿入される。

ボールガイド５３でガイド溝５３０を形成する外周面の厚さは、ボール５３３の直径より薄く形成されて、ボール挿入孔５３２を含むボールガイド５３の第１孔１１側端部は、一定厚さで外径がさらに拡張されるようにする。

また、ガイド溝５３０に挿入されるボールインナーガイド５４は、外周面がガイド溝５３０でボールガイド５３の内周面に沿ってスライド移動可能に挿入される。

このボールインナーガイド５４は、第１孔１１側の一定長さの外周面が相対的に直径を小さくして形成されると共に、ボールインナーガイド５４の外周面間に段差が生じるようにした境界面は、緩やかに傾斜するようにすることがより好ましい。

特に、ボールガイド５３の外径が、第２ホルダー４０の第３孔４１の内径より、一定幅小さく形成されることによって、第２ホルダー４０の内周面とボールガイド５３の外周面との間に、ボールアウターガイド５６と第３バネ５７が挿入される。

第３バネ５７により支持されるボールアウターガイド５６は、第１孔１１側の端部がボールガイド５３の、より大きい外径で形成されるようにし、第１孔１１側端部の外周面に沿ってスライド移動可能に一定長さとそれに対応する直径に内径が拡張される。

従って、ボールアウターガイド５６は、第１孔１１側の内径が一部拡張された部位にて、ボールガイド５３の外径が拡張された端部に係止されると共に、第１孔１１側での離脱が防止される状態となる。

尚、ボールガイド５３に備えられるボール５３３は、第２バネ５５により支持されるボールインナーガイド５４の外径が拡張された第１孔１１側端部の外周面にボール挿入孔５３２に挿入された状態で内接すると同時に、第３バネ５７により支持されるボールアウターガイド５６の内径が拡張された第１孔１１側端部の内周面に外接するため、各ボール５３３の離脱は防止される状態となる。

但し、本発明のロッキング手段５０でボールアウターガイド５６は、第１孔１１側端部が、ピストン１２の凹入部１２１側端部と同一水平線上に形成されることで、ボールアウターガイド５６はピストン１２と第３バネ５７によってスライド移動する。

一方、図２のように、本発明のハウジング１０とサイドカバー２０及び第１ホルダー３０には、各サイドカバー２０を介して第１ホルダー３０の第２孔３１とハウジング１０を経て第２ホルダー４０の先端側第１孔１１に流体が供給されるようにする流路６０とが形成される。

すなわち、流路６０は、両側のサイドカバー２０を介して流体が供給及び排出されるようにするもので、サイドカバー２０を介して第２ホルダー４０の第２孔３１に供給される流体は再びサイドカバー２０とハウジング１０を介して第１孔１１に供給されるようにする。

両側のサイドカバー２０には選択的に油圧が供給されて、従って、一側のサイドカバー２０に油圧が供給されると、他側のサイドカバー２０からは油圧が排出されると共に、第１孔１１でピストン１２が移動できるようにする。

一方、本発明において第１ホルダー３０と第２ホルダー４０及びボールガイド５３は、円筒形の形状であり、第２孔４０とガイド溝５３０に挿入されるボールインナーガイド５４とボールアウターガイド５６はリング形状からなる。

図面中、説明しなかった符号６１は、異常油圧が第２孔３１に流入すると共に、バルブの作動が中止される状態になった時に、人為的に正常な油圧を供給できるように非常流路を開閉させるように結合する流路栓である。

前記のような本発明のリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータによる作用と効果について説明すると下記の通りである。

本発明の組み立てのために、まずハウジング１０にはピストン１２が挿入されて、このピストン１２にはラックギア１２０にバルブ軸１４と軸固定されたピニオンギア１３がギア結合される。

そして、第２ホルダー４０には、第３孔４１の内周面に沿って第３バネ５７とボールアウターガイド５６が順次挿入されるようにして、第２孔４０の第４孔４２を貫通してロッド５１が結合される。

この時のロッド５１は係止段５１０を中心に長さが長い部位が、第４孔４２を貫いて、第３孔４１側に挿入されるようにして、第２ホルダー４０の第３孔４１にはボールガイド５３が挿入される。

但し、第３孔４１でボールガイド５３は、第２ホルダー４０の内周面とねじ結合されると共に、第２ホルダー４０と堅固に固定される。

この時、ボールガイド５３の、より外径が拡張された端部によって、ボールガイド５３の外周面に沿ってスライド移動可能に挿入されるボールアウターガイド５６の離脱は防止される。

ロッド５１の外周面とボールガイド５３との間のガイド溝５３０には、第２バネ５５とボールインナーガイド５４が順次挿入された後、ロッド５１端部でストップリング５３１を結合させることで、ボールインナーガイド５４の離脱が防止される。

第２ホルダー４０は、第４孔４２を介して一部が突出するロッド５１の端部に第１バネ５２を挿入すると共に第１ホルダー３０に挿入されるようにして、図３のように第１ホルダー３０と第２ホルダー４０を端部でねじ結合させる。

ねじ締結によって一体結合された第１ホルダー３０と第２ホルダー４０は、サイドカバー２０のホルダー挿入孔２１に挿入されると共に、第１ホルダー３０の外周面端部がホルダー挿入孔２１の内周面にねじ結合される。

このように第１ホルダー３０と第２ホルダー４０及びロッキング手段５０が組み立てられるようにしたサイドカバー２０をハウジング１０の両側端部にねじ締結して結合すると、本発明の組み立ては完了する。

但し、バルブのような作動手段は、９０°の開閉角度を有するため、まずバルブが閉められた状態でハウジング１０の第１孔１１にてピストン１２の一端部がボールアウターガイド５６を一定長さ押すことで、ピストン１２の凹入部１２１に形成したボール挿入部１２２にボール５３３が挿入される状態となる。

ピストン１２のボール挿入部１２２にボール５３３が挿入されていると、ピストン１２はそれ以上移動が不可能なロッキング状態となる。

この時、ピストン１２がロッキングされたサイドカバー２０で図６のようにプラグ２２が分離された孔を介して別途の工具を使用して第１ホルダー３０を回転させる。

第１ホルダー３０はすでにサイドカバー２０とねじ結合されているため、第１ホルダー３０を回転させると第１ホルダー３０が軸方向に僅かに移動する。

第１ホルダー３０には、すでにねじ締結によって結合された第２ホルダー４０も結合されているため、第１ホルダー３０の移動時に第２ホルダー４０も同時に回転しながら移動する。

第２ホルダー４０が移動すると共に、第２ホルダー４０の端部がピストン１２の端部と接触すると同時に密着すると、第１ホルダー３０はそれ以上回転できない状態となり、このような状態がピストン１２のゼロ点位置となる。

一側の第１孔１１で第２ホルダー４０とピストン１２の密着によってバルブが閉じられた状態のゼロ点となると、他側のサイドカバー２０でもプラグ２２を分離させた孔を介して別途の工具を使用してサイドカバー２０内第１ホルダー３０を回転させる。

この時、他側のサイドカバー２０側で第１ホルダー３０の移動の長さは製作設計の時点ですでに適正移動量が設定されているため、設計時の長さだけ他側の第１ホルダー３０を移動させるだけでよい。

但し、両側の第１ホルダー３０を回転操作してピストン１２の移動距離を正確に制限させた後、工具を挿入した両側の孔は、各々プラグ２２をねじ締結させることによって外部から遮断されるようにする。

このように両側の第１ホルダー３０を回転操作してピストンの移動遊隔が除去されるようにすると、油圧によってピストン１２が移動する時に、バルブの作動遊隔が除去されると共に、バルブの正確な作動性を実現することができる。

前記のように組み立てが完了すると、両側のサイドカバー２０側の流路６０を介して第１ホルダー３０の第２孔３１に選択的に一定圧力の油圧が作用する。

図７は、リミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータで油圧の供給によってピストンのロッキングが解除される状態を例示した作動状態図である。

例示したようにハウジング１０の一側に一定圧力以上の油圧が供給されると第１孔１１と共にピストン１２がロッキングされた第２孔３１側に油圧が供給される。

第２孔３１に供給された油圧によってロッド５１が第１バネ５２を圧縮させると共に後進すると、ロッド５１の先端でストップリング５３１により離脱防止されるように軸固定されたボールインナーガイド５４が第２バネ５５を圧縮させると共に、ボールインナーガイド５４の外径が縮小された外周面でボールガイド５３のボール挿入孔５３２に挿入されたボール５３３が内接する状態となる。

従って、ロッド５１の後進によってピストン１２のボール挿入部１２２でボール５３３が流動可能な状態になると、すでに第１孔１１に供給された油圧によってピストン１２を押すようになり、この時、ピストン１２のボール挿入部１２２にあったボール５３３はボールインナーガイド５４の外径が縮小された外周面側に密着されると共にピストン１２のロック状態が解除される。

図８は、本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータにおいて第１孔側への油圧供給によってピストンが移動する状態を例示した作動状態図である。

ピストン１２のロック状態が解除されると同時に油圧によってピストン１２が移動すると、ピストン１２と端部間接触していたボールアウターガイド５６も同時に接触した状態を維持すると共に移動するため、結果的にピストン１２の位置にボールアウターガイド５６が位置すると共にボール５３３の離脱は防止される。

第１孔１１に供給される油圧によってすでにボールガイド５３でロッキングが解除されたピストン１２は反対側に移動する。

一側の第１孔１１でロッキングが解除されたピストン１２は、反対側で第１孔１１と第２孔３１から流体が排出されると共にピストン１２が移動できるようになる。

図９は、本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータのピストン移動でボールアウターガイドを移動させた状態を例示した作動状態図である。

例示したように油圧によって移動するピストン１２の他側端部は、ボールガイド５３のボール５３３と外接しているボールアウターガイド５６と端部間接触すると共に、ボールアウターガイド５６を同時に移動させる。

ピストン１２と共にボールアウターガイド５６を移動させて、ピストン１２の端部が第２ホルダー４０の端部に密着される状態になると、ピストン１２はそれ以上移動できない状態になり、この時、ピストン１２の凹入部１２１に形成されるボール挿入部１２２がボールガイド５３のボール５３３と同一垂直線上に位置される状態となる。

図１０は、本発明に係るリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータによってピストンがロッキングされる状態を例示した作動状態図である。

第１孔１１と同時に第２孔３１から油圧が除去されると、第１バネ５２の弾性力によってロッド５１を移動させる。

ロッド５１は第２孔３１側で形成される係止段５１０が第２ホルダー４０の断面に密着される瞬間まで移動し、このようなロッド５１の移動時に、ロッド５１の先端に軸支持されているボールインナーガイド５４も第２バネ５５の弾性力によって同時に第１孔１１側に移動するようになる。

このようなボールインナーガイド５４の移動によってボールインナーガイド５４の、より外径が小さい外周面に内接していた複数のボール５３３は、ボールインナーガイド５４の傾斜するように形成した段差部位を滑りながら、より外径が大きい外周面に内接する状態となる。

このように複数のボール５３３が、ボールインナーガイド５４の外径が相対的に小さい外周面で段差がある傾斜面に沿って外側に押し出されることになって、これら複数のボール５３３と同一垂直線上に位置されていたピストン１２のボール挿入部１２２にボール５３３が一部挿入される状態となる。

従って、ロッド５１の移動によってボール５３３が、ボールインナーガイド５４の相対的に外径が大きい外周面に接する状態になると、各ボール５３３は、外径が大きいボールインナーガイド５４の外周面とボールガイド５３のボール挿入孔５３２を介してピストン１２のボール挿入部１２２に同時に挿入される状態となり、ピストン１２が動けないようにロッキング状態になる。

このような状態にピストン１２がロッキングされた状態になると、作動手段であるバルブは、開放される状態になって、バルブによって遮断されていた流体が移動できるようになる。

一方、再びバルブを閉めるためには、ピストン１２がロッキングされたサイドカバー２０側に油圧が供給されるようにすることによって、ピストン１２のロッキングが解除されると共にピストン１２が移動し、ピストン１２のラックギア１２０とギア結合するピニオンギア１３の回転を介してバルブが作動するようにする。

このような本発明のリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータによって油圧が両側のサイドカバー２０に選択的に供給されるようにすると、油圧が排出される第１孔１１ではピストン１２をロッキング状態になるようにするため、バルブのような作動手段の作動が正確に行われる。

特に、バルブが開放された状態や閉じられた状態でピストン１２を移動できないようにロッキング状態にすると、バルブの開閉状態を安定的に維持することができる。

従って、バルブが開閉された状態で、仮に本発明のバルブアクチュエータに油圧回路の異常による設定圧力以下の油圧が供給されると、ピストン１２のロッキング状態を解除させることができずそれ以上バルブ作動はできないため、バルブの作動エラーは発生しなくなる。

つまり、バルブアクチュエータに供給される油圧が設定値より小さくなると、バルブアクチュエータと共にバルブが作動できないようにする。

このような作用によってバルブアクチュエータに供給される油圧回路に問題が発生した時に、バルブ作動が中断されると共にバルブの異常な作動が未然に防止できる。

一方、本発明は最初のバルブアクチュエータを組み立て時に、バルブの作動リミットを第１ホルダー３０の回転によって簡単に調整できるため、バルブの流動遊隔が除去されると共にバルブの正確な作動性を提供する。

このように本発明は、第１ホルダー３０の簡単な回転操作によって、バルブの流動遊隔を除去することで、正確なバルブ作動が行われるようにすると同時に、バルブの駆動中に、油圧回路に異常が発生して、サイドカバー２０に供給される油圧が設定圧力より低下することで、本発明と共にバルブの駆動が中断されて、バルブの作動エラーによる事故を未然に防止することができる。

Claims (5)

1. バルブ軸を軸固定するピニオンギアがギア結合されるように一側にラックギアを形成したピストンが一定長さ移動可能に収容される第１孔を形成し、ピストンの両端部は一定深さに凹入されるようにすると共に凹入部の内周面にはボール挿入溝を形成するハウジングと、
   ハウジングの両側から結合されて、前記ハウジングの第１孔側に開放されるようにホルダー挿入孔を形成して、前記ハウジングと反対側の断面はねじ締結によってプラグが結合されるようにしてホルダー挿入孔が外部と遮断されるようにするサイドカバーと、
   外周面一側は、前記サイドカバーのプラグ側ホルダー挿入孔で前記サイドカバーの内周面にねじ結合によって挿入されて、第１孔側に開放されるように内部が空の第２孔には油圧が流出入される第１ホルダーと、
   前記サイドカバーの内周面に合わせて結合されると共に一端は前記第１ホルダーの第２孔にねじ結合されて、第１孔側に開放される第３孔を形成して、第２孔側断面は第２孔より小さい内径で貫通するようにする第２ホルダーと、
   第２ホルダーの第４孔を貫通して、前記第１ホルダーと第２ホルダーの第２孔と第３孔に亘って一定長さを軸方向にロッドが移動可能に挿入されて、前記ロッドは前記第１ホルダーに供給される一定圧力以上の油圧またはバネ弾性によって前記ピストンのボール挿入孔にボールが挿入されるようにするか離脱するようにして、前記ピストンをロッキングまたはロッキング解除されるようにするロッキング手段と、
   前記ハウジングから両側のサイドカバー側に各々形成されて、前記ハウジングとサイドカバーに各々形成される両側の第１孔と第２孔に同時に選択的に油圧が供給されるようにする流路と、の結合からなることを特徴とする、リミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータ。
2. 前記ロッキング手段は、
   第１ホルダーと第２ホルダーに亘って軸方向に移動可能に備えられ、第２孔側に挿入される一側の外周面には係止段が形成するようにして、第２孔側端部に弾設される第１バネまたは、第２孔側に流入する油圧によって一定長さが軸方向に移動することができるようにするロッドと、
   前記第２ホルダーにおいて前記ロッドが貫通するようにすると共に外周面一端が第４孔側の前記第２ホルダーの内周面とねじ結合されるようにして、第１孔側の外周面端部には一定間隔で複数のボールが備えられるボールガイドと、
   前記ボールガイドの第１孔側端部を、一定長さに内径が拡張されるようにしたガイド溝に挿入されると共に前記ロッドの第２孔側先端でストップリングによって離脱防止されるように軸支持されて、第２バネによってストップリング側に弾力支持されるように備えられるボールインナーガイドと、
   前記ボールガイドの外周面と第２ホルダーの内周面との間で軸方向に移動可能に備えられ、前記ボールガイドの先端で離脱防止されるようにすると共に第３バネによって第１孔側に弾力支持されるように備えられるボールアウターガイドの結合からなることを特徴とする、請求項１に記載のリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータ。
3. 前記ロッドは、第２孔に挿入される外周面で第４孔よりは大きく、第２ホルダー４０側断面とは油圧が流入される一定幅の空間が形成されるように少なくとも２段以上で係止段を形成することを特徴とする、請求項２に記載のリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータ。
4. 前記ボールガイドは、ハウジングの第１孔側端部から複数のボールが挿入される部位を含んで一定長さの外周面がより外径が拡張されるように形成して、
   前記ボールアウターガイドは、ハウジングの第１孔側端部から前記ボールガイドの外径が拡張されるようにした外周面に対応するように内周面の内径が一定長さに拡張されるようすることを特徴とする、請求項２に記載のリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータ。
5. 前記ボールインナーガイドは、ストップリングに支持される端部側外周面の一定長さがより外径が小さく形成されるようにして、外周面間段差がある境界面は緩やかに傾斜するように形成されるようにすることを特徴とする、請求項２に記載のリミット調節可能な機械的ロック装置を適用した油圧アクチュエータ。
   

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