JP2963674B2 - ロータリーアクチュエータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，ロータリーアクチ
ュエータに係り，例えばバタフライ弁，ボール弁等のロ
ータリーバルブを駆動するためのロータリーアクチュエ
ータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロータリーアクチュエータは，空圧等に
より作動するピストンの往復運動を出力軸の回転運動に
変換して，例えばバタフライ弁やボール弁等のロータリ
ーバルブを駆動するためのものである。このようなロー
タリーアクチュエータの詳細は例えば実公平５−１８４
８１号公報等に記載されている。近年では，省スペース
・コストダウンを目的として，このロータリーアクチュ
エータに，動作制御を行うポジショナーや，上記ロータ
リー式バルブの回転位置を定めるための位置検出器が一
体的に取り付けられた状態で用いられることが多くなっ
ている。例えば図３に示すように，ロータリーアクチュ
エータ３１では，バルブ３２を駆動する出力軸３３の回
転位置を得るために好適な上部に，バルブの回転角度を
検出するポジショナー３４とバルブ３２の回転端を検出
するリミットスイッチ３５が取り付けられている。上記
取付け例では，ポジショナー３４とリミットスイッチ３
５との両者が出力軸３３付近に設けられるため，取付け
部材３６により２段に配置されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで，図３で示し
たような従来のロータリーアクチュエータでは，ロータ
リーバルブの回転端を検出するリミットスイッチ等の位
置検出器が外部に露出するために，運搬時やバルブ設置
時，及び運転時においても物品が当たって破損などの事
故が生じやすいという問題があった。また，リミットス
イッチ等からの信号を外部に出力するための接続線も外
部に露出することとなるため，取りまわしが悪い場合に
は人に引っ掛かる等して断線する恐れがあった。また，
ロータリーバルブの回転位置を検出するため，回転型の
ポジショナー及び位置検出器が用いられているが，回転
位置の検出部は出力軸の上端に限られてしまうため，上
記のように２段配置にならざるをえず，取付け後の形状
が大きくなってしまうという問題もあった。さらに，こ
の場合，バルブ回転端検出のためのリミットスイッチ
と，制御用のポジショナーが同軸に設置されることにな
るため，ポジショナーやリミットスイッチの取付けや，
調整が困難となっていた。本発明は，このような従来の
技術における課題を解決するために，ロータリーアクチ
ュエータを改良し，省スペースで取付け後の調整も容易
なロータリーアクチュエータを提供することを目的とす
るものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，シリンダ内壁に摺接するピストンの往復運
動を，バルブが接続される出力軸の回転運動に変換する
ロータリアクチュエータにおいて，上記出力軸の回転位
置を定めるべく上記ピストンが所定位置にある時に信号
を発生する位置検出器と，上記位置検出器の信号を出力
するための出力端子と，該出力端子と位置検出器を接続
する接続線の一部とが収容される端子収容器と，上記シ
リンダの外壁に設けられ，その内面で上記位置検出器及
び上記接続線を上記ピストンの往復運動方向に摺動可能
に保持する断面略Ｃ型状のレールとを具備し，上記シリ
ンダ端部を閉じるシリンダカバーに上記端子収容器が取
り付けられると共に，上記シリンダカバーの上記レール
端部に対応する位置に設けられた孔から上記位置検出器
及び接続線が上記レールに挿入されてなることを特徴と
するロータリーアクチュエータとして構成されている。
上記ロータリーアクチュエータでは，位置検出器や接続
線がレール内に格納されるため，運搬時やバルブ設置時
等に物が当たったり，接続線に引っ掛かったりする恐れ
がなく，また，出力軸側に位置検出器を設ける必要もな
いので，ポジショナー取付け後の設置スペースを小さく
することができる。さらに，接続線の長さを調節するこ
とも容易で，位置検出器の位置調整が簡単に行える。
尚，上記ロータリーアクチュエータが取り付けられるバ
ルブには，例えばバタフライ弁がある。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下，添付図面を参照して，本発
明の一実施の形態につき説明し，本発明の理解に供す
る。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例
であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のもので
はない。ここに図１は，本発明の一実施の形態に係るロ
ータリーアクチュエータの概略構成を示す図である。図
１に示すように，本実施の形態に係るロータリーアクチ
ュエータは，シリンダ１内壁に摺接するピストン（不図
示）の往復運動を，例えばバタフライ弁やボール弁等の
ロータリーバルブ２が接続される出力軸３の回転運動に
変換するロータリアクチュエータであって，上記出力軸
３の回転位置を定めるべく上記ピストンが所定位置にあ
る時に信号を発生する位置検出器４と，上記位置検出器
４の信号を出力するための出力端子（不図示）と，該出
力端子と位置検出器４を接続する接続線５の一部とが収
容される端子収容器６と，上記シリンダ１の外壁に設け
られ，その内面で上記位置検出器４及び上記接続線５を
上記ピストンの往復運動方向に摺動可能に保持する断面
略Ｃ型状のレール７とを具備し，上記シリンダ１端部を
閉じるシリンダカバー８に上記端子収容器６が取り付け
られると共に，上記シリンダカバー８の上記レール７端
部に対応する位置に設けられた孔９から上記位置検出器
４及び接続線５が上記レール７に挿入されてなることを
特徴とする。また，上記ロータリーアクチュエータの上
部には，ロータリーバルブの開閉を制御するポジショナ
ー１１がレール１４及び取付け板１５を用いて取り付け
られ，取付けネジ等の減少が図られている。また，リレ
ー，温調器等の電装部品は，規格寸法に合わせて設けら
れたレール１６に装着され，取り外しが容易な構造とな
っている。

【０００６】以下，本実施の形態に係るロータリーアク
チュエータの詳細について説明する。上記ロータリーア
クチュエータにおいて，シリンダ１外壁側面に設けられ
た断面略Ｃ型状のレール７やレール１４，１６は，好適
には押し出し成形により本体製作と同時に形成される。
この場合には，必要な材料も少なく，容易にレール７を
形成することができる。２本設けられたレール７それぞ
れには，シリンダカバー８の孔９から，位置検出器４及
び接続線５が挿入される。ここで，図２に上記位置検出
器４の一例を示す。この位置検出器４外面には，発光素
子部４ａが設けられており，位置調整の際に簡便である
よう配慮されている。また位置検出器４の位置固定は，
例えば先端付近に設けられたネジ４ｂにより行われる。
また，図２（ｃ）に示すように，位置検出器４は，レー
ル７と摺接可能な断面を有する。この位置検出器４は，
シリンダ１内部を摺動するピストンに固定された磁石１
０により誘起されて信号を発生するものであり，例えば
リミットスイッチである。従って，接続されたロータリ
ーバルブ２の回転位置を定めるために，出力軸３やピス
トンとの接触がなく，長期間の使用が可能となる。ま
た，バルブの開閉を制御するポジショナー１１とバルブ
回転端を検出する位置検出器４とを出力軸３に同時に接
続する必要がなく両者の干渉がなくなるため，調整は従
来より容易となる。さらに，位置検出器４とポジショナ
ー１１の設置位置が分離されると共に，ポジショナー１
１がレール１４を用いて設置されることによって，ポジ
ショナー１１取付け後の構成を従来よりコンパクトにす
ることが可能である。尚，通常，上記レール７の突出度
がシリンダ１外径と較べると極小さく設定されるため，
上記位置検出器４には小型でシリンダ１外壁方向に突出
する必要のないものが望ましい。

【０００７】上記のような位置検出器４を用いて例えば
バルブの全開位置や全閉位置が定められる。これは，予
めバルブが例えば全開になった時のピストンの位置と対
応する位置に上記位置検出器４を配置しておくことで可
能となる。このように位置検出器４の配置位置の決定
は，実際にバルブを開閉することにより調整可能となる
が，量産品であれば，全開位置等にマークを付けてお
き，そのマーク位置に位置検出器４を配置して位置検出
を行うことも可能である。また，位置検出器４の信号を
外部へ出力するための接続線５は，レール７の中を通
り，出力端子を内蔵する端子収容器６に引き込まれてい
る。上記端子収容器６はシリンダ１端部を閉じるシリン
ダカバー８にネジ１３等により着脱可能に取り付けられ
る。また，端子収容器６には，接続線５が収容可能とな
るようその内部にスペースが設けられており，接続線５
の長さを端子収容器６の中で調節することが可能であ
る。このため，位置検出器４と接続線５はレール７内に
収容され，即ちレール７にガイドされてレール７の外部
に大きく突出することがなく，従来のように誤って接続
線５に手等を引っ掛けてしまう恐れがなくなる。尚，上
記端子収容器６の接続線導入部はゴムパッキン等により
密閉可能になっており，例えばロータリーアクチュエー
タが戸外に配置され雨水にさらされる場合に，該導入部
から収容器内に水が浸入することを防止している。ま
た，上記ゴムパッキンは，接続線５がレール７端面で傷
つくことも防止している。このような本実施の形態にお
ける構成により，調整が容易でポジショナー等の取付け
後の構成がコンパクトなロータリーアクチュエータが提
供される。

【０００８】

【実施例】上記実施の形態では，ロータリーバルブの全
閉及び全開位置を定めるためにレール７はシリンダ１外
壁に２本設けられていたが，１本だけであってもよい
し，より測定点を増やすために３本以上設けてもよい。
また，上記実施の形態では，磁石１０の磁気によって作
動する位置検出器を用いたが，他の非接触検出器を用い
てもよい。このようなロータリーアクチュエータも本発
明におけるロータリーアクチュエータの一例である。

【０００９】

【発明の効果】上記のように本発明は，シリンダ内壁に
摺接するピストンの往復運動を，バルブが接続される出
力軸の回転運動に変換するロータリアクチュエータにお
いて，上記出力軸の回転位置を定めるべく上記ピストン
が所定位置にある時に信号を発生する位置検出器と，上
記位置検出器の信号を出力するための出力端子と，該出
力端子と位置検出器を接続する接続線の一部とが収容さ
れる端子収容器と，上記シリンダの外壁に設けられ，そ
の内面で上記位置検出器及び上記接続線を上記ピストン
の往復運動方向に摺動可能に保持する断面略Ｃ型状のレ
ールとを具備し，上記シリンダ端部を閉じるシリンダカ
バーに上記端子収容器が取り付けられると共に，上記シ
リンダカバーの上記レール端部に対応する位置に設けら
れた孔から上記位置検出器及び接続線が上記レールに挿
入されてなることを特徴とするロータリーアクチュエー
タとして構成されている。上記ロータリーアクチュエー
タでは，位置検出器や接続線がレール内に格納されるた
め，運搬時やバルブ設置時等に物が当たったり，接続線
に引っ掛かったりする恐れがなく，また，出力軸側に位
置検出器を設ける必要もないので，ポジショナー取付け
後の設置スペースを小さくすることができる。さらに，
接続線の長さを調節することも容易で，位置検出器の位
置調整が簡単に行える。尚，上記ロータリーアクチュエ
ータが取り付けられるバルブには，例えばバタフライ弁
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態に係るロータリーアク
チュエータの概略構成を示す図。

【図２】 位置検出器の一例を示す図。

【図３】 ポジショナー等取り付けられた従来のロータ
リーアクチュエータの概略構成を示す図。

【符号の説明】

１…シリンダ ３…出力軸 ４…位置検出器 ５…接続線 ６…端子収容器 ７…レール ８…シリンダカバー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内壁に摺接するピストンの往復
   運動を，バルブが接続される出力軸の回転運動に変換す
   るロータリアクチュエータにおいて，上記出力軸の回転
   位置を定めるべく上記ピストンが所定位置にある時に信
   号を発生する位置検出器と，上記位置検出器の信号を出
   力するための出力端子と，該出力端子と位置検出器を接
   続する接続線の一部とが収容される端子収容器と，上記
   シリンダの外壁に設けられ，その内面で上記位置検出器
   及び上記接続線を上記ピストンの往復運動方向に摺動可
   能に保持する断面略Ｃ型状のレールとを具備し，上記シ
   リンダ端部を閉じるシリンダカバーに上記端子収容器が
   取り付けられると共に，上記シリンダカバーの上記レー
   ル端部に対応する位置に設けられた孔から上記位置検出
   器及び接続線が上記レールに挿入されてなることを特徴
   とするロータリーアクチュエータ。
2. 【請求項２】 上記バルブがバタフライ弁である請求項
   １記載のロータリーアクチュエータ。