JP2589083B2 - 弁開閉装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は弁軸を回転させる空気圧作動式の弁開閉装置
に関するものであり、さらに詳言すると、ピストンを往
復させてスコッチヨークを回転し、弁開閉の始めと終り
に大きなトルクが得られる弁開閉装置の改良に係わるも
のである。

［従来技術］ 従来のピストンによりスコッチヨークを回転する弁開
閉装置は、第５図及び第６図に示すように、円筒形の本
体10と、その本体の中央において軸受けされて軸心に直
交する方向に突出する出力軸11と、本体10の出力軸11の
両側に出力軸11に関して相互に対称に配置された左右の
ピストン12と、左右のピストン12から出力軸を挟むよう
に本体の内面に沿って延長するピストンテール13と、ピ
ストンテール13に出力軸11と平行に植設されたピン14
と、出力軸11に固定されてピン14と係合するスコッチヨ
ーク15と、本体10の左右の側板16を備え、ピストン12の
内側に圧力空気が導入されるとピストン12が外側へ移動
してスコッチヨーク15すなわち出力軸11が一方へ回転し
て弁が閉じ、ピストン12の外側に圧力空気が導入される
とピストン12が内側へ移動して弁を開く方式である。ピ
ストン12の往復中の姿勢はピストンテール13を出力軸11
と本体10の内面の間に挿入して維持し、ピストンテール
13と摺動する出力軸11の周面には樹脂製のスリーブ19が
外嵌されていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の装置は、ピストン12のピストンテール13を出力
軸11のスコッチヨーク15の両側に外嵌したすべり軸受19
で案内するが、ピストン12が往復中に軸心に対してわず
かでも回転すると、ピストンテール13の片側がスリーブ
19にくい込むように傾斜するため、接触抵抗が著しく大
きくなる。そこで、ピストン12を作動させる圧力空気の
圧力を高目に設定しなくてはならないという問題があっ
た。

圧力空気が抜けたときに、ばねでピストン12を押して
弁を閉じるようにした場合、ばねは側板の内面とピスト
ンの外面の間に収容されるが、側板の軸方向の突出長を
小さくするため、ピストンを内側に凹ませ、そこにばね
をはめることが望ましい。しかし、第５図に示すよう
に、ピストンテール13を出力軸11で案内すると、ピスト
ン12を内側に移動させたときにピストン12の内側の中央
部に相互に反対側のピストンのピストンテール13の先端
がくるため、ピストン12を内側に凹ませることができな
かった。その結果、ばねを収容すると、装置の軸方向の
長さがかなり大きくなるという問題があった。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであ
り、その目的とするところは圧力空気の圧力を高目にし
なくても円滑に作動させることが可能であり、弁を閉じ
るか、又は開けるためのばねを取付けたときに軸方向の
長さがそれ程大きくならない弁開閉装置を提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明の特徴とする手段
は、第１図に示すように、ピストン12のピストンテール
13に断面Ｕ字形の溝を形成し、その溝の底面にスコッチ
ヨーク15の外周面を相互摺動可能に当接させてピストン
12の往復中の姿勢を維持するようにしたことにある。

［作用］ ピストン12の内側に圧力空気を導入すると、ピストン
12は外側に移動して出力軸11を一方に回転させて弁を開
き、外側に圧力空気を導入するとピストン12は内側に移
動して弁を閉じるが、このときピストン12のピストンテ
ール13はスコッチヨーク15の外周面と本体10の内面の間
で拘束されて往復するから、ピストン12は軸方向に直交
する姿勢を維持し円滑に移動する。往復中にピストン12
が軸心を中心にわずかに回転しても、スコッチヨーク15
の外周面とピストンテール13の溝20の底面の接触幅は比
較的狭いから、ピストンの摺動抵抗が特に大きくなるこ
とはない。

両側のピストン12が内側に移動したとき、相手のピス
トンテール13の先端はピストン12の内側の周縁部にくる
から、第４図に示すように、ピストン12の中央を凹ませ
てそこにばね17をはめることが可能になる。したがっ
て、圧力空気の抜けたときに、ばね17で弁が閉じるよう
にしても、装置の軸方向の長さはそれ程大きくはならな
い。

［実施例］ 本発明の装置を図面に示す実施例に基づいてより具体
的に説明する。第１図ないし第３図に示すように、装置
は円筒状の本体10と、その本体中央において軸受けされ
て軸心に直交する方向に突出する出力軸11と、その出力
軸を中心として対称に本体10の両側に内嵌された左右の
ピストン12と、そのピストンから本体10の内面に沿って
出力軸11を挟むように延長するピストンテール13と、そ
のピストンテールに回転自在に支持されたピン14と、出
力軸11に固定されてピン14と係合するスコッチヨーク15
と、本体10の左右の端面を覆う側板16を備える。

本体10にはピストン12の外側と内側に開口する圧力空
気の導入孔31、32が設けられる。図示していないが、出
力軸11の突出端部は弁の操作軸にカップリング等を介し
て連結される。

第２図に示すように、ピストンテール13は断面Ｕ字形
であり、軸方向に延長する溝20を有する。スコッチヨー
ク15の円弧状外周面21は溝20の底面に接し、ピン14は溝
20を直交してスコッチヨーク15のピン溝22にはまる。

第１図に示すように、左右のピストン12が内側に寄る
と、相互に相手のピストンテール13がピストン12の内側
に当接すると、当接部分は周縁部であるため、ピストン
12を内側に凹ませて外側にばね受け30を形成することが
できる。

第２図に示すように、出力軸11はピストンテール13に
は全く接触しないので、出力軸11に摩損防止用のスリー
ブ等を取付ける必要は全くない。

圧力空気を導入孔32からピストン12の内側に入れる
と、左右のピストン12は外側へ移動し、ピン14がスコッ
チヨーク15を介して出力軸11を一方へ回転させるから、
弁は開き、導入孔31からピストン12の外側に入れると左
右のピストン12は内側へ移動し、ピン14がスコッチヨー
ク15を介して出力軸11を逆転させるから、弁は閉じる。
このとき、ピストン12のピストンテール13がスコッチヨ
ーク15の外周面21と本体10の内周面の間に挟まれて案内
される。ピストン12が、往復中、軸心を中心にわずかに
回転しても、ピストンテール13の溝20と接するスコッチ
ヨーク15の外周面の幅は比較的小さいので、ピストン12
の摺動抵抗が特に大きくなることはない。したがって、
圧力空気を比較的低圧に設定しても、ピストン12は円滑
に作動する。

第４図に示すように、本体10の左右の側板16を椀状に
してボルト27と座金28で調整可能にしたコイルばね17を
収容すると、導入孔32の圧力空気が抜けたときに、ピス
トン12をばね17の力で自動的に内側に移動させて弁を閉
じることができる。すなわち、ピストン12の内側の圧力
が低下すると、ばね17がピストン12を内側に押し、ピス
トンテール13のピン14を介してスコッチヨーク15と一体
の出力軸11を回転させる。ピストン12の外側面は内側に
凹んでばね受け30を形成するから、ばね17を設けても、
装置の軸方向の長さがそれ程長くなることはない。

［発明の効果］ 上記の通り、本発明の装置は、従来のピストンのピス
トンテールを出力軸に沿わせるものとは異なり、ピスト
ンのピストンテールをスコッチヨークの外周面で案内す
るから、往復中にピストンが軸心を中心にわずかに回転
しても、ピストンの摺動抵抗が特に大きくなることはな
い。したがって、作動用流体の圧力を従来よりも低圧に
することができるという優れた効果が得られる。

又、左右のピストンを寄せたとき、ピストンテールは
相互に相手側のピストンの周辺縁部に接するから、ピス
トンを内方に凹ませて外側にばね受けを形成することが
できる。したがって、ばねを設けたときにも、本発明の
装置は軸方向の長さがそれ程大きくならないという格別
の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装置の長手方向の断面図で
あり、ピストンを内方に寄せた状態を示す。 第２図は第１図の装置の断面図であり、ピストンは中間
の位置にある状態を示す。 第３図はピストンを外方へ寄せた状態を示す長手方向の
断面図、 第４図は他の実施例の分解斜視図、 第５図及び第６図は従来の装置の第１図及び第２図に相
当する図である。 図において、符号10は本体、11は出力軸、12はピスト
ン、13はピストンテール、14はピン、15はスコッチヨー
ク、16は側板、17はばね、20は溝、21は外周面、22はピ
ン溝、30はばね受けをそれぞれ示す。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の本体（10）と、前記本体の中央に
   おいて軸受けされて軸心に直交する方向に突出する出力
   軸（11）と、前記出力軸を中心として左右対称に前記本
   体に摺動自在に内嵌された二個のピストン（12）と、二
   個の前記ピストンから直径方向に相対向しかつ前記本体
   の内面に沿って相反する軸方向に延長する左右のピスト
   ンテール（13）と、前記ピストンテールの半径方向内面
   に形成された横断面Ｕ字形の溝（20）と、前記出力軸の
   中央に固定されて前記ピストンテールの前記Ｕ字形の溝
   にはまるスコッチヨーク（15）と、前記ピストンテール
   に取付けられて前記スコッチヨークのピン溝（22）に係
   合するピン（14）と、前記本体の左右の端面に設けられ
   た側板（16）と、前記ピストンの内側と外側にそれぞれ
   開口する圧力空気の導入孔（32）を備えた装置であっ
   て、前記スコッチヨーク（15）に前記ピストンテール
   （13）の断面Ｕ字形の溝（20）の底面に接する円弧状の
   外周面（21）を形成し、前記ピストンテール（13）を前
   記本体（10）の内面と前記スコッチヨーク（15）の前記
   円弧状外周面の間に挟んで前記ピストンの姿勢を規制し
   たことを特徴としてなる弁開閉装置。
2. 【請求項２】ピストン（12）が相互に内側に寄ったとき
   にピストンテール（13）の先端を相手のピストンの内周
   縁に当接するように形成し、前記ピストンの周縁部以外
   の外面を内側に凹ませてばね受け（30）を形成したこと
   を特徴としてなる特許請求の範囲第１項記載の弁開閉装
   置。