JP3626789B2 - シリンダ式バルブアクチュエータ - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、油圧システムをコンパクトに構成した油圧シリンダ式バルブアクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】
図2は、従来のスカッチヨーク形シリンダ式バルブアクチュエータの運動変換装置の一例を示す部分横断面図であって、21はアクチュエータ、22はピストンロッド23の往復運動を出力軸24の回転運動に変換する運動変換機構、25はシリンダであり、シリンダ25の作用によってピントンロッド23が往復運動を行い、ピストンロッド23に固定されたピン26が出力軸24にキー27によって固定されたスカッチヨーク28の滑り溝28aに挿入されていて、ピストンロッド23の往復運動がスカッチヨーク28を揺動運動させて出力軸24の回転運動に変換される。
【0003】
このような運動変換機構としては、ピストンロッドにラック歯車を形成し、出力軸にピニオン歯車を固定し、これらの歯車をかみ合わせて、ピストンロッドの往復運動を出力軸の回転運動に変換するようにした装置も多く用いられている。そして、上述のスカッチヨーク形の場合もこのラック・ピニオン形の場合も、運動変換機構のケース29の断面形状は、略扇形になっている。
【0004】
図3は、油圧シリンダ式アクチュエータを用いる場合の油圧システムの一例を示した配管図であって、このシステムは、ガスパイプラインのガス圧が何等かの異常によって過度に低下した場合に、この油圧シリンダ式アクチュエータを作動させて遮断弁を閉止し、ガスパイプラインの流れを遮断するためのものである。図3において、31はガスパイプライン、32は遮断弁、33はこの遮断弁32に装着した油圧シリンダ式アクチュエータである。
【0005】
ガスパイプライン31の圧力が枝管34を通って圧力センサ35に伝えられ、ガスパイプライン31の圧力が過度に低下した場合に、破線で示した電線36を流れる電流によって電磁弁37を図に示したような状態にする。
【0006】
38はガス/オイル式増圧器であって、ガスパイプライン31の圧力又は別に設置された窒素ボンベ等の圧力が配管39から増圧器38のガス室38aに加わってオイル室38bの油圧を上昇させ、この駆動油をアクチュエータ33のシリンダ40の閉弁用加圧側40aに送り込んで、遮断弁32を閉弁する。図3は、この閉弁作動が始まる直前の状態を示している。
【0007】
シリンダ40の開弁用加圧側40b内の駆動油は、ピストン41が図3において左方へ移動することによって押出され、油タンク42に送り込まれる。
【0008】
ガスパイプライン31のガス圧が過度に低下した原因が調査して対策が講じられた後に、遮断弁32を開弁するときには、電磁弁43を切替えて増圧器38のオイル室38bからの配管44を閉じ、電磁弁37を図の状態から切替えて、手動ポンプ45又は電動ポンプ46を用いて油タンク42内の駆動油をシリンダ40の開弁用加圧側40bに送って行う。遮断弁32の開弁が終ったら、電磁弁43を図の状態に戻しておく。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
図3は、前述のように、油圧シリンダ式アクチュエータを用いる場合の油圧システムの一例であって、この他に増圧器を用いないで油圧ポンプによって昇圧した駆動油をシリンダに直接送入したり、蓄圧器を用いたりするなど、用途によって各種のシステムが用いられるが、通常、図3における油タンク42のような油タンクを必要とし、アクチュエータと油タンクの回りに複雑な配管システムが形成されていて広い設置空間を必要としている。
【0010】
このように、油圧シリンダ式アクチュエータを用いる場合には、複雑な油圧システムが必要であり、多数の付属機器とこれらを結ぶ複雑な配管を必要とし、また、これらのために広い空間を必要とし、とりわけ油タンクが広い空間を必要としているという課題を有していた。
本発明は、上述のような課題を解決するために開発したもので、その目的は、油圧システムのコンパクト化とシステムのコストダウンを図ることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するために、請求項1に係る発明は、横断面四角形のケーシング内に横断面形状が略扇形の隔壁を設け、この隔壁内のスペースにピストンロッドの往復運動を出力軸の回転運動に変換する運動変換機構を設け、一方、前記ケーシング内で、かつ前記隔壁の外側スペースを油タンクとする構成を採用した。
【0012】
この場合、ケーシング内に隔壁を設けて油タンクを形成し、この隔壁に連通孔を設けてケーシング内を連通させる構成が好ましい。更に、シリンダ駆動油用のポンプを油タンク内に収納したり、または、油タンクを2室にしてその間にフィルタを設けたり、油タンクに圧力計、油面計、リリーフ弁などの付属品を直接設けるのが良い。
【0013】
【作用】
本発明のシリンダ式バルブアクチュエータは、そのピストンロッドの往復運動を出力軸の回転運動に変換する運動変換機構のケーシングの一部または全部を、シリンダ駆動油の油タンクとして兼ねて用いているので、別個に油タンクを設ける必要がなく、余分なスペースを取らない。
特に、スカッチヨーク形やラック・ピニオン形のシリンダ式バルブアクチュエータの運動変換機構は横断面形状がほぼ扇形をしているので、これをほぼ四角形やほぼ丸形にすることによって外形を余り大きくすることなく、油タンクを合理的に兼ねるようにすることができる。
【0014】
この場合、ケーシング内に隔壁を設けてピストンロッドとスカッチヨークやラックとピニオンの運動変換機構と切離すと、独立した油タンクとなるが、隔壁を設けないで油タンクの中に運動変換機構が存在するようにしてもよい。
また、上記の隔壁に連通孔を設けると、同様に油タンクの中に運動変換機構が存在するように構成することも可能である。
【0015】
スカッチヨーク形やラック・ピニオン形のシリンダ式バルブアクチュエータは横断面形状がほぼ扇形であるから、扇形の両側に設けて油タンクを2室にするのは容易であり、この2室の間にフィルタを設けることも容易であって、このようにすればフィルタを別に設ける必要がない。
【0016】
また、ケーシングに兼ねて設けた油タンクに圧力計、油面計、リリーフ弁などの付属品を直接設けることは容易であり、特に、シリンダ駆動用のポンプを直接設けると、配管の省略ができ、更にコンパクト化に寄与できる。
【0017】
このバルブアクチュエータの運動変換機構には、当然シリンダが付いており、これに油タンクが併設されていて、油圧システムの比較的大きい付属品が一体になっているので、その他の関係付属品をこの回りに配置することによって油圧システムをコンパクトにすることができ、コストダウンを計ることができる。
【0018】
【実施例】
以下に、本発明におけるシリンダ式バルブアクチュエータの実施例を図面に従って詳述する。
図1は、シリンダ式バルブアクチュエータの一実施例を示す部分横断面図であり、図中1はアクチュエータ本体であり、2はアクチュエータ本体1内に設けた往復運動用のピストンロッドであり、3はボールバルブまたはバタフライバルブ等のバルブの弁体(図示しない)のステムと連結する出力軸であり、この出力軸3は、ピストンロッド2の往復運動を変換して回転する軸である。4は往復運動を回転運動に変換する運動変換機構であって、本例ではスカッチヨーク式を用いているが、これに限ることなく、ラックアンドピニオン式或はその他の方法でもよい。
【0019】
5は運動変換機構4を収納したケーシングであり、6は隔壁であって、運動変換機構4を収納した扇形の隅部の片方又は両方に油タンク7をケーシング5と一体に設けている。この油タンク7は、本例のように2つの室7a、7bを設け、この2室の中間にフィルタ8を介在させている。
図1において鎖線で示したように、ケーシング5内に隔壁6を設け、この隔壁6に連通孔6aを設けてケーシング5内を連通させる構成とすることもできる。なお、図中9はシリンダであり、10はシリンダ駆動油用のポンプであり、11はピン、12はスカッチヨーク、13はキーである。
【0020】
シリンダ9のピストン(図示せず)が固定されているピストンロッド2の往復運動を出力軸3の回転運動に変換する運動変換機構4のケーシング5内に隔壁6を設けて、運動変換機構4と切離して油タンク7を設けてあり、油タンク7は7aと7bの2室で構成され、この2室7aと7bの間に、フィルタ8が装着され、シリンダ駆動油用のポンプ10を油タンク7(7b側)内に収納している。
【0021】
図1に示した実施例における運動変換機構4は、ピストンロッド2に固定されたピン11が出力軸3にキー13を用いて固定されたスカッチヨーク12の滑り溝12aに挿入されていて、ピストンロッド2の往復運動がスカッチヨーク12を揺動運動させて出力軸3の回転運動に変換されるものである。
【0022】
このようにこのシリンダ式バルブのアクチュエータ本体1は、運動変換機構4のケーシング5の一部をシリンダ駆動油の油タンク7として兼ねて用いたので、別個の油タンクを設ける必要がなく、コンパクトに構成することができる。
【0023】
特に、このスカッチヨーク形のアクチュエータ本体1は、その運動変換機構4の横断面形状が略扇形をしているので、これを図のようにほぼ四角形にすることによって外形を余り大きくすることなく、油タンク7を兼ねるようにすることができる。
更に、扇形の両側に7a、7bの2室が容易に設けられ、この2室7a、7bの間にフィルタを設けることも容易であって、このようにしてフィルタを別に設ける必要がない。
【0024】
また、駆動油用のポンプ10をケーシング5内に収納すると、配管も一部省略され、油圧システムをコンパクトにするのに大いに役立っている。
更に、このアクチュエータ本体1の運動変換機構4には、シリンダ9が付いており、これに油タンク7が併設されているので、その他の関係付属品をこの回りに配置することによって油圧システム全体をコンパクトにすることができ、また、コストダウンを図ることができる。
【0025】
また、上記した実施例の他に、従来の図2に示した構造と同様であって、ピストンロッド2の往復運動を出力軸3の回転運動に変換する運動変換機構4をケーシング5内に設け、この運動変換機構4を内蔵したケーシング5内の全部をシリンダ駆動用の油タンクとする構成するようにしても上記の例と同様の作用効果を発揮する。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のシリンダ式バルブアクチュエータは、油タンクを運動変換機構のケーシング内に設けることによって、油圧システムをコンパクトに形成することができ、設置に広い空間を必要とせず、経済的なアクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシリンダ式バルブアクチュエータの一実施例を示す部分横断面図である。
【図2】従来のスカッチヨーク形シリンダ式バルブアクチュエータの一例を示す部分横断面図である。
【図3】油圧シリンダ式アクチュエータを用いる場合の油圧システムの一例を示す配管図である。
【符号の説明】
1 アクチュエータ本体
2 ピストンロッド
3 出力軸
4 運動変換機構
5 ケーシング
6 隔壁
6a 連通孔
7 油タンク
8 フィルタ
10 ポンプ
Claims (4)
- 横断面四角形のケーシング内に横断面形状が略扇形の隔壁を設け、この隔壁内のスペースにピストンロッドの往復運動を出力軸の回転運動に変換する運動変換機構を設け、一方、前記ケーシング内で、かつ前記隔壁の外側スペースを油タンクとしたことを特徴とするシリンダ式バルブアクチュエータ。
- 上記ケーシング内の隔壁に連通孔を設けてケーシング内を連通させた請求項1記載のシリンダ式バルブアクチュエータ。
- 上記油タンク内にシリンダ駆動油用のポンプを収納した請求項1又は2に記載のシリンダ式バルブアクチュエータ。
- 上記油タンクを2室にしてその間にフィルタを設けた請求項1乃至3の何れか1項に記載のシリンダ式バルブアクチュエータ。
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JP13116595A JP3626789B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | シリンダ式バルブアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
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JP13116595A JP3626789B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | シリンダ式バルブアクチュエータ |
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Family Applications (1)
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JP13116595A Expired - Fee Related JP3626789B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | シリンダ式バルブアクチュエータ |
Country Status (1)
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-
1995
- 1995-05-02 JP JP13116595A patent/JP3626789B2/ja not_active Expired - Fee Related
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