JP4781257B2 - 空気圧式作動機構、及び空気圧式作動弁 - Google Patents

Description

本発明は、流体の流通制御を行う弁機構を圧縮空気の供給と排気で作動させる空気圧式作動機構、及び空気圧式作動弁に関する。

従来から、流体の流量や圧力等の流通制御を行う弁機構を作動させる作動機構として、所定の軸線方向に移動可能な作動体、及び該作動体を内装する空間を形成したケーシングを有し、作動体が前記空間を軸線方向で二分するように設けられた作動手段と、軸線方向の何れか一方向に作動体を付勢する付勢手段と、流体の流通制御を行う弁機構と作動手段とを連結する連結手段と、を備えた空気圧式作動機構が知られている。

かかる空気圧式作動機構は、前記連結手段が前記軸線方向に移動可能に構成されて弁機構の弁体と前記作動体とを連結する軸体を備えている。そして、この種の空気圧式作動機構は、付勢手段としてコイルバネが採用され、作動体を直接的に付勢するように前記コイルバネが作動手段に内装されたものや、軸体を介して作動体を間接的に付勢するように前記コイルバネが連結手段に内装されたものがあるが、何れも作動体によって二分されたケーシング内の空間の何れか一方に圧縮空気を供給することで、軸体を介して作動体に連結された弁体を軸線方向の何れか他方向（コイルバネの付勢方向とは反対方向）に向けて移動させる一方、作動手段（空間）から圧縮空気を排気することでコイルバネによる付勢で弁体及び作動体を軸線方向の何れか一方向に向けて移動させて元の位置に復帰させるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、上記構成の空気圧式作動機構は、圧縮空気の供給で作動体及び弁体を軸線方向の一方向に移動させ、コイルバネによる付勢で作動体及び弁体を軸線方向の他方向に移動させるもの（例えば、圧縮空気の供給で弁機構内の流路を開く一方でコイルバネの付勢で弁機構内の流路を閉じるもの等）や、これとは反対に、圧縮空気の供給で作動体及び弁体を軸線方向の他方向に移動させ、コイルバネの付勢で作動体及び弁体の軸線方向の一方側に移動させるもの（例えば、コイルバネの付勢で弁機構内の流路を開く一方で圧縮空気の供給で弁機構内の流路を閉じるもの等）があるが、これらは、コイルバネによる付勢方向が真逆であるため、空気圧式作動機構自体が弁機構の作動態様に対応する専用品とされる場合や、コイルバネの付勢方向が反対方向になるように軸体やバネを受けるバネ受体等の部品（専用部品）を組み換え可能に構成される場合がある。
特開平５−３９８７９号公報

しかしながら、上述の如く、コイルバネの付勢方向を反対にするのに、空気圧式作動機構自体が専用品とされたり、各部品（軸体やバネ受体等）が組み換え可能な専用部品とされたりすると、空気圧式作動機構自体や専用部品を予備品として所有しなければ、弁機構の作動態様を変更することができないといった問題がある。また、コイルバネの付勢方向を反対にするのに専用部品（軸体やバネ受体等）を組み換えるようにすると、作動手段や連結手段を構成する複数の部品を分解して再度組み立てる必要があり、弁機構の作動態様を変更する作業が非常に煩雑になるといった問題もある。

そこで、本発明は、専用部品等の予備品を必要としない上に、簡単な作業で弁機構の作動態様を変更することができる空気圧式作動機構、及び空気圧式作動弁を提供することを課題とする。

本発明に係る空気圧式作動機構は、所定の軸線方向に移動可能な作動体、及び該作動体を内装する空間を形成したケーシングを有し、作動体が前記空間を軸線方向で二分するように設けられた作動手段と、軸線方向の何れか一方向に作動体を付勢する付勢手段と、流体の流通制御を行う弁機構と作動手段とを連結する連結手段と、を備え、前記連結手段は、前記軸線方向に移動可能に構成されて弁機構の弁体と前記作動体とを連結する軸体を備え、作動体に二分された何れか一方の空間に圧縮空気を供給することで作動体が前記軸線方向の何れか他方向に移動する一方、前記空間内の圧縮空気を排気することで付勢手段による付勢で作動体が前記軸線方向の何れか一方向に移動して元の位置に復帰するように構成された空気圧式作動機構であって、前記付勢手段は、コイルバネで構成され、前記連結手段は、前記軸体が内挿されるとともに両端がケーシング及び弁機構の何れにも連結可能に構成された筒状のハウジングと、ハウジング内部の一端側に固定され、前記コイルバネの一端を受ける第一バネ受体と、ハウジングの他端側に位置する前記軸体の一端側に固定され、前記コイルバネの他端を受ける第二バネ受体と、を備え、前記軸体の両端が作動体及び弁体の何れにも連結可能に構成されていることを特徴とする。ここで、軸線方向の何れか一方向とは、軸線の延びる方向であって、その方向の一方向又は他方向の何れか一方の方向を意味し、軸線方向の何れか他方向とは、軸線の延びる方向であって、その方向の一方向又は他方向の何れか他方の方向、すなわち、前記一方の方向とは反対向きの方向を意味する。

上記構成の空気圧式作動機構によれば、前記付勢手段は、コイルバネで構成され、前記連結手段は、前記軸体が内挿されるとともに両端がケーシング及び弁機構の何れにも連結可能に構成された筒状のハウジングと、ハウジング内部の一端側に固定され、前記コイルバネの一端を受ける第一バネ受体と、ハウジングの他端側に位置する前記軸体の一端側に固定され、前記コイルバネの他端を受ける第二バネ受体と、を備え、前記軸体の両端が作動体及び弁体の何れにも連結可能に構成されているので、ハウジングの一端側をケーシングに連結するとともに軸体の他端側を作動体に直接的又は間接的に連結する一方、ハウジングの他端側を弁機構に連結するとともに軸体の一端側を弁機構の弁体に直接的又は間接的に連結することで、第一バネ受体と第二バネ受体との間に介設されたコイルバネの付勢力が第二バネ受体を弁機構側に押すように作用する結果、常態において、該第二バネ受体の固定された軸体が軸線方向の一方向に向けて（弁機構側）に変位し、該軸体に連結された弁体及び作動体が同方向に変位した状態となる。

そして、圧縮空気の圧力が作動体に対して軸線方向の他方向（コイルバネによる付勢方向とは反対方向）に押圧作用を生じさせるように、ケーシング内の空間（二分された空間のうちの一方の空間）に対して圧縮空気を供給すると、その圧縮空気の圧力で作動体がコイルバネの付勢力に抗して軸線方向の他方向に向けて押されて変位する結果、軸体を介して作動体に連結された弁体についても軸体と同方向に変位する。この状態からケーシング内の空間（作動手段）から圧縮空気を排気すると、作動体が圧縮空気の圧力から開放される結果、該作動体及び弁体がコイルバネの付勢力によって軸線方向の一方向に向けて（弁機構側）に変位して元の位置に復帰する（戻る）ことになる。

そして、連結手段を弁体及び作動手段から取り外し、ハウジングの他端側をケーシングに連結するとともに軸体の一端側を作動体に連結する一方、ハウジングの一端側を弁機構に連結するとともに軸体の他端側を弁機構の弁体に直接的又は間接的に連結する。この場合においても、第一バネ受体と第二バネ受体との間に介設されたコイルバネの付勢力が作用するが、ハウジングに固定された第一バネ受体が弁機構側に位置する一方で軸線方向に移動可能な軸体に固定された第二バネ受体が作動手段側に位置するため、第二バネ受体がコイルバネの付勢力によって作動手段側に押される結果、常態において、該第二バネ受体の固定された軸体が軸線方向の他方向に向けて（作動手段側：弁機構とは真反対側）に変位し、該軸体に連結された弁体及び作動体が同方向に変位した状態となる。

そして、圧縮空気の圧力が作動体に対して軸線方向の一方向（コイルバネによる付勢方向とは反対方向）に押圧作用を生じさせるように、ケーシング内の空間（二分された空間のうちの他方の空間）に対して圧縮空気を供給すると、その圧縮空気の圧力で作動体がコイルバネの付勢力に抗して軸線方向の一方向に向けて（弁機構側）に押されて変位する結果、軸体を介して作動体に連結された弁体についても軸体と同方向に変位する。この状態からケーシング内の空間（作動手段）から圧縮空気を排気すると、作動体が圧縮空気の圧力から開放される結果、該作動体及び弁体がコイルバネの付勢力によって軸線方向の他方向に向けて（弁機構側とは真反対側）に変位して元の位置に復帰する（戻る）ことになる。

従って、本発明に係る空気圧式作動機構によれば、単一の連結手段を１８０°反転させるようにして該連結手段で作動手段と弁機構とを連結するだけで、弁機構の作動態様を異なる態様にすることができる。

本発明に係る空気圧式作動機構の一態様として、前記第一バネ受体は、ハウジングに対して着脱可能に構成されてもよい。このようにすれば、第一バネ受体を取り外すことでハウジングに内装されたコイルバネを取り外すことができる。このようにコイルバネを取り外すと、何れの方向にもコイルバネによる付勢力が作用しないため、圧縮空気の供給で作動体（弁体）を軸線方向の一方向及び他方向の両方に変位させるタイプの作動機構にも変更することができる。

そして、本発明に係る空気圧式作動機構の他態様として、前記第二バネ受体は、軸体の軸心方向で位置調整可能に設けられてもよい。このようにすれば、第二バネ受体（作動体）に対する付勢力の調整を行うことができ、弁機構（弁体）の作動タイミング等の調整を行うことも可能である。

さらに、前記第一バネ受体は、前記軸体を挿通可能に構成されるとともに、該軸体が略同心で挿通される筒状部が連設され、該筒状部の軸線方向の少なくとも両端部の内周に軸体の外周が摺接して該軸体を軸線方向に案内するに案内部材が設けられてもよい。このようにすれば、軸体を軸線方向に移動可能としても該軸体の芯ブレを抑えることができ、円滑な作動を実現することができる。

本発明に係る空気圧式作動弁は、流体の流通制御を行う弁機構と、圧縮空気の供給で前記弁機構を作動させる空気圧式作動機構とを備え、該空気圧式作動機構は、所定の軸線方向に移動可能な作動体、及び該作動体を内装する空間を形成したケーシングを有し、作動体が前記空間を軸線方向で二分するように設けられた作動手段と、軸線方向の何れか一方向に作動体を付勢する付勢手段と、流体の流通制御を行う弁機構と作動手段とを連結する連結手段と、を備え、前記連結手段は、前記軸線方向に移動可能に構成されて弁機構の弁体と前記作動体とを連結する軸体を備え、作動体に二分された何れか一方の空間に圧縮空気を供給することで作動体が前記軸線方向の何れか他方向に移動する一方、前記空間内の圧縮空気を排気することで付勢手段による付勢で作動体が前記軸線方向の何れか一方向に移動して元の位置に復帰するように構成された空気圧式作動弁であって、前記付勢手段は、コイルバネで構成され、前記連結手段は、前記軸体が内挿されるとともに両端がケーシング及び弁機構の何れにも連結可能に構成された筒状のハウジングと、ハウジング内部の一端側に固定され、前記コイルバネの一端を受ける第一バネ受体と、ハウジングの他端側に位置する前記軸体の一端側に固定され、前記コイルバネの他端を受ける第二バネ受体と、を備え、前記軸体の両端が作動体及び弁体の何れにも連結可能に構成されていることを特徴とする。ここで、軸線方向の何れか一方向とは、軸線の延びる方向であって、その方向の一方向又は他方向の何れか一方の方向を意味し、軸線方向の何れか他方向とは、軸線の延びる方向であって、その方向の一方向又は他方向の何れか他方の方向、すなわち、前記一方の方向とは反対向きの方向を意味する。

上記構成の空気圧式作動弁によれば、前記付勢手段は、コイルバネで構成され、前記連結手段は、前記軸体が内挿されるとともに両端がケーシング及び弁機構の何れにも連結可能に構成された筒状のハウジングと、ハウジング内部の一端側に固定され、前記コイルバネの一端を受ける第一バネ受体と、ハウジングの他端側に位置する前記軸体の一端側に固定され、前記コイルバネの他端を受ける第二バネ受体と、を備え、前記軸体の両端が作動体及び弁体の何れにも連結可能に構成されているので、ハウジングの一端側をケーシングに連結するとともに軸体の他端側を作動体に直接的又は間接的に連結する一方、ハウジングの他端側を弁機構に連結するとともに軸体の一端側を弁機構の弁体に直接的又は間接的に連結することで、第一バネ受体と第二バネ受体との間に介設されたコイルバネの付勢力が第二バネ受体を弁機構側に押すように作用する結果、常態において、該第二バネ受体の固定された軸体が軸線方向の一方向に向けて（弁機構側）に変位し、該軸体に連結された弁体及び作動体が同方向に変位した状態となる。

そして、圧縮空気の圧力が作動体に対して軸線方向の他方向（コイルバネによる付勢方向とは反対方向）に押圧作用を生じさせるように、ケーシング内の空間（二分された空間のうちの一方の空間）に対して圧縮空気を供給すると、その圧縮空気の圧力で作動体がコイルバネの付勢力に抗して軸線方向の他方向に向けて押されて変位する結果、軸体を介して作動体に連結された弁体についても軸体と同方向に変位する。この状態からケーシング内の空間（作動手段）から圧縮空気を排気すると、作動体が圧縮空気の圧力から開放される結果、該作動体及び弁体がコイルバネの付勢力によって軸線方向の一方向に向けて（弁機構側）に変位して元の位置に復帰する（戻る）ことになる。

そして、連結手段を弁体及び作動手段から取り外し、ハウジングの他端側をケーシングに連結するとともに軸体の一端側を作動体に連結する一方、ハウジングの一端側を弁機構に連結するとともに軸体の他端側を弁機構の弁体に直接的又は間接的に連結する。この場合においても、第一バネ受体と第二バネ受体との間に介設されたコイルバネの付勢力が作用するが、ハウジングに固定された第一バネ受体が弁機構側に位置する一方で軸線方向に移動可能な軸体に固定された第二バネ受体が作動手段側に位置するため、第二バネ受体がコイルバネの付勢力によって作動手段側に押される結果、常態において、該第二バネ受体の固定された軸体が軸線方向の他方向に向けて（作動手段側：弁機構とは真反対側）に変位し、該軸体に連結された弁体及び作動体が同方向に変位した状態となる。

そして、圧縮空気の圧力が作動体に対して軸線方向の一方向（コイルバネによる付勢方向とは反対方向）に押圧作用を生じさせるように、ケーシング内の空間（二分された空間のうちの他方の空間）に対して圧縮空気を供給すると、その圧縮空気の圧力で作動体がコイルバネの付勢力に抗して軸線方向の一方向に向けて（弁機構側）に押されて変位する結果、軸体を介して作動体に連結された弁体についても軸体と同方向に変位する。この状態からケーシング内の空間（作動手段）から圧縮空気を排気すると、作動体が圧縮空気の圧力から開放される結果、該作動体及び弁体がコイルバネの付勢力によって軸線方向の他方向に向けて（弁機構側とは真反対側）に変位して元の位置に復帰する（戻る）ことになる。

従って、本発明に係る空気圧式作動弁によれば、単一の連結手段を１８０°反転させるようにして該連結手段で作動手段と弁機構とを連結するだけで、弁機構の作動態様を異なる態様にすることができる。

本発明に係る空気圧式作動弁の一態様として、前記第一バネ受体は、ハウジングに対して着脱可能に構成されてもよい。このようにすれば、第一バネ受体を取り外すことでハウジングに内装されたコイルバネを取り外すことができる。このようにコイルバネを取り外すと、何れの方向にもコイルバネによる付勢力が作用しないため、圧縮空気の供給で作動体（弁体）を軸線方向の一方向及び他方向の両方に変位させるタイプの作動機構にも変更することができる。

そして、本発明に係る空気圧式作動弁の他態様として、前記第二バネ受体は、軸体の軸心方向で位置調整可能に設けられてもよい。このようにすれば、第二バネ受体（作動体）に対する付勢力の調整を行うことができ、弁体の作動タイミング等の調整を行うことも可能である。

さらに、前記第一バネ受体は、前記軸体を挿通可能に構成されるとともに、該軸体が略同心で挿通される筒状部が連設され、該筒状部の軸線方向の少なくとも両端部の内周に軸体の外周が摺接して該軸体を軸線方向に案内するに案内部材が設けられてもよい。このようにすれば、軸体を軸線方向に移動可能としても該軸体の芯ブレを抑えることができ、円滑な作動を実現することができる。

以上のように、本発明に係る空気圧式作動機構及び空気圧式作動弁によれば、専用部品等の予備品を必要としない上に、簡易な作業で弁機構の作動態様を変更することができるという優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の一実施形態に係る空気圧式作動弁について、添付図面を参照しつつ説明する。

本実施形態に係る空気圧式作動弁は、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す如く、流体の流通制御を行う弁機構１と、圧縮空気の供給と排気とにより、前記弁機構１を作動させる空気圧式作動機構（以下、単に作動機構という）２とを備えている。

前記弁機構１には、流体の流量調整を行うコントロール弁や流体の圧力調整を行う圧力調整弁等の種々タイプのものを採用することができ、基本構成として、所定の軸線方向（以下、単に軸線方向という）で往復動可能又は変位可能に設けられた弁体１０と、該弁体１０が収容された弁機構本体１１とを備えたものが採用される。前記弁機構本体１１は、上流側及び下流側の配管（採番しない）を接続できるように構成されており、前記弁体１０の収容される内部空間（弁体１０の移動を許容する空間）を介して両配管を連通させるようになっている。そして、前記弁体１０は、流体の流路を開閉や圧力を逃がすための逃路の開閉等を行うよう機能するもので、弁機構１の用途やタイプによってそれぞれ態様が異なるが、例えば、軸線方向に移動するものとしてゲート弁やニードル弁等が採用され、軸線方向に変形するものとしてダイヤフラム等が採用される。なお、図２には、軸線方向で往復動することで流路を開閉するタイプの弁体１０を示している。

そして、弁体１０には、前記弁機構本体１１を貫通した作動軸１２が連結されている。該作動軸１２は、軸線が前記軸線方向に対して平行に延びるように設けられており、該軸線方向に移動可能に設けられている。また、弁機構本体１１から外側に突出した作動軸１２の端部には、前記作動機構２の後述する連結手段４０の軸体４００を連結するためのネジ部（本実施形態においては雄ネジ）Ｎ１が形成されている。これにより、弁体１０は軸体４００の軸線方向の移動に伴って同方向に移動又は変形できるようになっている。該弁機構１は、作動軸１２と弁機構本体１１との間にシール部材Ｓが介設されており、作動軸１２の移動を許容しつつも流体のリークを防止するようになっている。

前記弁機構本体１１は、連結手段４０を連結するための連結部（以下、弁機構側連結部という）１３が設けられている。該弁機構側連結部１３は、弁機構本体１１を貫通した作動軸１２を包囲するように設けられている。本実施形態において、弁機構側連結部１３は、作動軸１２（作動軸１２を挿通する穴）と略同心をなして弁機構本体１１から外側に突出するように筒状に形成されており、外周に後述するネジ部材４１２ａ，４１２ｂを螺合させるためのネジ溝が設けられている。

さらに、本実施形態においては、該筒状を呈する弁機構側連結部１３の内部には、弁機構１（弁機構本体１１）に対して連結手段４０を位置決めするための位置決部１４が設けられている。該位置決部１４は、弁機構側連結部１３の内周面に連設されて略円板状を呈しており、中央部に前記作動軸１２が遊挿される穴（採番しない）が穿設されている。そして、該位置決部１４には、連結手段４０の後述するハウジング４１０（端面）を当接させることで該ハウジング４１０を位置決めする位置決面（以下、第一位置決面１４’という）が前記軸線方向と直交（又は略直交）して外側に向くように形成されている。なお、本実施形態に係る弁機構側連結部１３は、ハウジング４１０を内嵌させるように構成されており、該ハウジング４１０の外周の全周が内周に略接触する内径に設定されており、第一位置決面１４’で軸線方向の位置決めがなされたハウジング４１０の軸線方向を基準にした倒れ（傾き）を制限できるように構成されている。

前記作動機構２は、所定の軸線方向に移動可能な作動体２００、及び該作動体２００を内装する空間（密閉空間）Ａを形成したケーシング２０１を有し、前記作動体２００が前記空間Ａを前記軸線方向で二分するように設けられた作動手段２０と、作動体２００を軸線方向の何れか一方向に付勢する付勢手段３０と、前記弁機構１と作動手段２０とを連結する連結手段４０と、を備え、作動体２００に二分された何れか一方の空間Ａ１，Ａ２に圧縮空気を供給することで作動体２００が前記軸線方向の何れか他方向に移動する一方、前記空間Ａ１，Ａ２内の圧縮空気を排気することで付勢手段３０による付勢で作動体２００が前記軸線方向の何れか一方向に移動して元の位置に復帰するように構成されている。

前記作動手段２０は、上述の如く、前記作動体２００とケーシング２０１とを備えており、前記作動体２００は、ケーシング２０１内の密閉空間Ａを二分するように配設されたダイヤフラム２０２と、該ダイヤフラム２０２に対して直交状態で連結されたシャフト２０３とを備えている。

本実施形態に係るダイヤフラム２０２は、略中央にシャフト２０３を挿通する挿通穴２０４が形成されている。具体的に説明すると、本実施形態に係るダイヤフラム２０２は、略円板状を呈するプレート部２０２ａと、該プレート部２０２ａの外周から外方に向けて延出し、ケーシング２０１の内周に接続される可撓部２０２ｂとを備えている。前記プレート部２０２ａは、中央部に前記シャフト２０３を挿通するための挿通穴２０４ａが穿設されている。本実施形態に係るプレート部２０２ａは、円板状をなす二枚の金属プレート２０２ａ’，２０２ａ’で構成されており、該金属プレート２０２ａ’，２０２ａ’は、可撓部２０２ｂを形成するためのシート状の弾性材料２０２ｂ’を挟み込むようにして設けられている。

そして、可撓部２０２ｂは、ゴム等の弾性材料によって構成されている。本実施形態に係る可撓部２０２ｂは、プレート部２０２ａよりも大径（ケーシング２０１の内径よりも大径）に設定されるとともに中央部にシャフト２０３を挿通させる挿通穴２０４ｂが穿設された前記弾性材料２０２ｂ’の外周部分で構成されている。すなわち、可撓部２０２ｂは、金属プレート２０２ａ’，２０２ａ’よりも大径に設定されたシート状の弾性材料２０２ｂ’を二枚の金属プレート２０２ａ’，２０２ａ’で挟み込むことで、該金属プレート２０２ａ’，２０２ａ’の外周から径方向に延出する円環状の部分によって構成されている。

前記シャフト２０３は、大径部分２０３ａの両側に小径部分２０３ｂ，２０３ｃが同心で形成された段付き棒状を呈し、一方の小径部分２０３ｂが前記ダイヤフラム２０２の挿通穴２０４に挿通され、該小径部分２０３ｂに設けられたネジ部（採番しない）に螺合されたナット（採番しない）と該シャフト２０３の大径部分２０３ａとでダイヤフラム２０２を挟み込むことで該ダイヤフラム２０２に固定されている。そして、該シャフト２０３は、前記可撓部２０２ｂの許容変形量に対応して軸線方向（前記所定の軸線方向）に移動できるように設けられている。前記シャフト２０３は、ケーシング２０１（後述する第一及び第二ケーシング部材２０１ａ，２０１ｂ）を貫通するように設けられている。本実施形態においては、大径部分２０３ａが第一ケーシング部材２０１ａを貫通し、一方の小径部分２０３ｂが第二ケーシング部材２０１ｂを貫通するように設けられており、連結手段４０側に位置する他方の小径部分２０３ｃには、連結手段４０の軸体４００を連結するためのネジ部Ｎ２が形成されている。かかるネジ部Ｎ２は、弁機構１の作動軸１２に形成されたネジ部Ｎ１と同一形態（外径、ピッチ等が同一）に形成されている。

そして、ケーシング２０１とシャフト２０３との間にシール部材Ｓが介設されており、シャフト２０３の軸線方向の移動を許容しつつもケーシング２０１内に供給された圧縮空気が外部に漏れるのを防止するようになっている。

前記ケーシング２０１は、前記連結手段４０が連結される第一ケーシング部材２０１ａと、該第一ケーシング部材２０１ａに連結されることで、該第一ケーシング部材２０１ａとともに密閉空間Ａを形成する第二ケーシング部材２０１ｂとで構成されている。

前記第一ケーシング部材２０１ａは、有底筒状に形成された第一ケーシング本体部２０５と、該第一ケーシング本体部２０５の外面に連設され、連結手段４０を連結させるための連結部（以下、アクチュエータ側連結部という）２０６が設けられている。

前記第一ケーシング本体部２０５は、円筒状を呈する第一周壁部２０５ａと、該第一周壁部２０５ａの一端開口を閉塞する平面視円形状の第一底部２０５ｂとで構成されている。前記第一周壁部２０５ａには、圧縮空気を供給するためのエアーホースＨを接続する接続口Ｐ１が内外を連通させるように形成されている。前記接続口Ｐ１は、エアーホースＨを接続するための継手（採番しない）を螺合させるように構成されている。

そして、前記第一底部２０５ｂは、中央部に前記シャフト２０３を挿通させる挿通穴２０７が穿設されている。該挿通穴２０７の内周には環状溝２０８が形成されており、該環状溝２０８には、挿通したシャフト２０３とのシール性を担保するための前記シール部材（本実施形態においてはＯリング）Ｓが配置されている。

該アクチュエータ側連結部２０６は、第一ケーシング部材２０１ａから外側に延出したシャフト２０３と同心をなすように第一底部２０５ｂの外面に連設されている。すなわち、アクチュエータ側連結部２０６は、第一底部２０５ｂの挿通穴２０７を包囲するように、該挿通穴２０７に対して略同心をなす筒状に形成されている。そして、本実施形態に係るアクチュエータ側連結部２０６の外周には、前記ネジ部材４１２ａ，４１２ｂを螺合させるためのネジ溝が設けられている。

さらに、本実施形態に係るアクチュエータ側連結部２０６の内部には、作動手段２０（ケーシング２０１）に対して連結手段４０を位置決めするための位置決面（以下、第二位置決面という）２０９が形成されている。該第二位置決面２０９は、ハウジング４１０の端面形状に対応する略円形（円環状）の領域であって、真っ直ぐな平面で構成されており、本実施形態においては、ケーシング２０１（第一ケーシング２０１ａ）の外面で構成されている。

そして、該第二位置決面２０９は、前記所定の軸線と直交（又は略直交）して外側に向くように形成されており、ハウジング４１０の端面を当接させることで該ハウジング４１０の軸線（中心線）とケーシング２０１を挿通したシャフト２０３の軸線とが平行又は略平行（本実施形態においては同心又は略同心）になるようにハウジング４１０を位置決めできるように構成されている。なお、本実施形態に係るアクチュエータ側連結部２０６は、ハウジング４１０を内嵌させるように構成されており、該ハウジング４１０の外周の全周が内周に略接触する内径に設定されている。これにより、作動手段２０（ケーシング２０１）についても、弁機構１と同様に、位置決面２０９で軸線方向の位置決めがなされたハウジング４１０の軸線方向を基準にした倒れ（傾き）を制限できるように構成されている。

第二ケーシング部材２０１ｂは、有底筒状をなす第二ケーシング本体部２１１と、該第二ケーシング本体部２１１の開口端部の全周に亘って連設された筒状連結部２１２とで構成されている。

前記第二ケーシング本体部２１１は、円筒状を呈する第二周壁部２１１ａと、該第二周壁部２１１ａの一端開口を閉塞する平面視円形状の第二底部２１１ｂとで構成されている。第二周壁部２１１ａは、第一周壁部２０５ａと略同径に設定され、第一周壁部２０５ａと同様に、密閉空間Ａ内に圧縮空気を供給、又は、密閉空間Ａ内の空気を排気するためのエアーホースＨを接続する接続口Ｐ２が内外を連通させるように形成されている。

第二底部２１１ｂは、中央部に前記シャフト２０３（本実施形態においては一方の小径部分２０３ｂ）を挿通させる挿通穴２１３が穿設されている。該挿通穴２１３は、第一ケーシング部材２０１ａと第二ケーシング部材２０１ｂとで密閉空間Ａを形成した状態で、第一ケーシング部材２０１ａの挿通穴２０７と同心になるように形成されており、該挿通穴２１３の内周には環状溝２１４が形成されている。そして、該環状溝２１４には、挿通したシャフト２０３とのシール性を担保するための前記シール部材（本実施形態においてはＯリング）Ｓが配置されている。

そして、前記筒状連結部２１２は、第二周壁部２１１ａの開口端側の外周から第二底部２１１ｂの反対側に向けて延出するように設けられ、内周面が第一ケーシング部材２０１ａの第一周壁部２０５ａの外周に螺合できるように構成されている。上記構成のケーシング２０１は、第一ケーシング部材２０１ａと第二ケーシング部材２０１ｂとを螺合させる際（密閉空間Ａを形成する際）に、第一ケーシング部材２０１ａの第一周壁部２０５ａと第二ケーシング部材２０１ｂの第二周壁部２１１ａとの間にダイヤフラム２０２（弾性材料２０２ｂ’）の外周縁部を挟み込んでダイヤフラム２０２の外周が該ケーシング２０１の内周に接続し、ダイヤフラム２０２が密閉空間Ａを軸線方向に二分した状態（ダイヤフラム２０２を境に二つの空間Ａ１，Ａ２を形成した状態）になるように構成されている。

前記付勢手段３０は、コイルバネ（圧縮コイルバネ）で構成されている。そして、前記連結手段４０は、前記軸線方向に移動可能に構成されて弁機構１の弁体１０と前記作動体２００とを連結する軸体４００と、該軸体４００が内挿され、弁機構本体１１とケーシング２０１とを連結する筒状のハウジング４１０と、ハウジング４１０内部の一端側に固定され、前記コイルバネ３０の一端を受ける第一バネ受体４２０と、ハウジング４１０の他端側に位置する前記軸体４００の一端側に固定され、前記コイルバネ３０の他端を受ける第二バネ受体４３０とを備えている。すなわち、本実施形態に係る連結手段４０は、作動体２００を付勢する付勢手段としてのコイルバネ３０を一構成としており、前記コイルバネ３０が第一バネ受体４２０と第二バネ受体４３０との間に介装されている。

前記軸体４００は、筒状のハウジング４１０に対して同心又は略同心で内挿されている。そして、該軸体４００は、両端が作動体２００及び弁体１０の何れに対しても直接的又は間接的に連結可能に構成されている。本実施形態に係る軸体４００は、前記作動体２００を構成するシャフト２０３及び弁体１０に連結された作動軸１２のネジ部Ｎ１，Ｎ２（雄ネジ）と螺合できるように両端にネジ部Ｎ３，Ｎ４（雌ネジ）が形成されている。該ネジ部Ｎ３，Ｎ４は、軸体４００の軸心上を通るように形成されており、螺合させた当該軸体４００，シャフト２０３、及び作動軸１２が同心になるようになっている。

そして、該軸体４００は、一端側で前記第二バネ受体４３０を固定可能に構成されている。本実施形態においては、軸体４００の一端部に第二バネ受体４３０を螺合させるネジ部（本実施形態においては雄ネジ）４０２が形成されている。

前記ハウジング４１０は、両端がケーシング２０１及び弁機構１の何れにも連結可能に構成されている。本実施形態に係るハウジング４１０は、略真円筒状に形成されており、軸線方向の両端部が弁機構側連結部１３、及びアクチュエータ側連結部２０６に内嵌できるようになっている。そして、該ハウジング４１０は、軸心方向の両端面が自身の軸線と直交した面になっており、他端部を弁機構側連結部１３に内嵌したときに、該ハウジング４１０の他端面が全周に亘って第一位置決面１４’に面接触し、他端部をアクチュエータ側連結部２０６に内嵌したときに、該ハウジング４１０の他端面が全周に亘って第二位置決面２０９（第一ケーシング部材２０１ａ）に面接触するように構成されている。

なお、ハウジング４１０の一端面においても、弁機構側連結部１３に内嵌したときに全周に亘って第一位置決面１４’に面接触し、アクチュエータ側連結部２０６に内嵌したときに全周に亘って第二位置決面２０９（第一ケーシング部材２０１ａ）に面接触するように構成されてもよいが、本実施形態においては、ハウジング４１０の一端側に固定される第一バネ受体４２０の後述する大径部４２１をハウジング４１０と弁機構１（弁機構本体１１）又は作動手段２０（ケーシング２０１）との間に挟み込むように構成されているため、ハウジング４１０の一端面は大径部４２１に対して全周に亘って当接し、該ハウジング４１０の一端側を弁機構側連結部１３に内嵌したときに、該大径部４２１のハウジング４１０と当接した面とは反対側の面（以下、当接面という）が全周に亘って第一位置決面１４’に面接触し、該ハウジング４１０の一端側をアクチュエータ側連結部２０６に内嵌したときに大径部４２１の当接面が全周に亘って第二位置決面２０９（第一ケーシング部材２０１ａ）に面接触するように構成されている。

そして、該ハウジング４１０の軸線方向の両端部には、径方向外方に延出した鍔部４１１，４１１が設けられている。各鍔部４１１，４１１は、ハウジング４１０の端部を弁機構側連結部１３又はアクチュエータ側連結部２０６に内嵌したときに、弁機構側連結部１３又はアクチュエータ側連結部２０６の環状の端面に当接するように構成されている。そして、各鍔部４１１，４１１は、弁機構側連結部１３又はアクチュエータ側連結部２０６の外径と同一、又はこれらよりも小径に設定されており、環状の端面に当接させたときに、弁機構側連結部１３又はアクチュエータ側連結部２０６の外周から径方向外方に延出しないように形成されている。

さらに、該ハウジング４１０には、弁機構側連結部１３及びアクチュエータ側連結部２０６の何れにも螺合可能な前記ネジ部材４１２ａ，４１２ｂが外嵌されている。該ネジ部材４１２ａ，４１２ｂは、ハウジング４１０の一端側用と他端側用との二つが設けられており、それぞれ同一形態をなしている。各ネジ部材４１２ａ，４１２ｂは、ハウジング４１０に設けられた鍔部４１１，４１１を押さえるための環状押圧部４１３と、該環状押圧部４１３の外周に接続された筒状の螺合部４１４とで構成されている。前記環状押圧部４１３は、ハウジング４１０の外径よりもやや大きな穴が形成されて平面視ドーナツ形状に形成されており、ハウジング４１０に対して軸線方向に移動可能に外嵌されている。そして、螺合部４１４は内周面に弁機構側連結部１３及びアクチュエータ側連結部２０６の外周に形成されたネジ溝に対応するネジ溝（雌ネジ）が形成されている。

二つのネジ部材４１２ａ，４１２ｂは、互いの環状押圧部４１３同士を対向させて（背にして）螺合部４１４をハウジング４１０の軸線方向の端部側に位置させた状態で、ハウジング４１０の一対の鍔部４１１，４１１間に外嵌されている。これにより、各ネジ部材４１２ａ，４１２ｂ（螺合部）を弁機構側連結部１３及びアクチュエータ側連結部２０６に螺合させたときに、環状押圧部４１３と弁機構側連結部１３又はアクチュエータ側連結部２０６の端面とによってハウジング４１０の鍔部４１１，４１１が挟み込まれた状態となり、ハウジング４１０を弁機構１及び作動手段２０に対して連結できるようになっている。

前記第一バネ受体４２０は、ハウジング４１０に対して着脱可能に構成されている。具体的に説明すると、本実施形態に係る第一バネ受体４２０は、ハウジング４１０の一端部に内嵌できるように外観円柱状に形成され、軸心方向の一端部がハウジング４１０の内径よりも大径で且つハウジング４１０の外径と同一又は該外径よりも小さく設定された大径部４２１が形成されている。これにより、第一バネ受体４２０は、他端側をハウジング４１０に内嵌した状態で、上述の如く、ハウジング４１０の一端面に大径部４２１が当接し、他端面がコイルバネ３０を受けるバネ受面になり、また、ハウジング４１０から抜き取ることができることができるようになっている。そして、上述の如く、ネジ部材４１２ａ，４１２ｂでハウジング４１０を弁機構１又は作動手段２０に連結したときに、第一バネ受体４２０の大径部４２１は、ハウジング４１０の端面と作動手段２０のケーシング２０１（第二位置決面２０９）又は弁機構１の位置決部１４（第一位置決面１４’）に挟み込まれた状態になり、当該第一バネ受体４２０がハウジング４１０に対して固定されるようになっている。

該第一バネ受体４２０は、ハウジング４１０と略同心になるように前記軸体４００を軸心方向に移動可能に挿通させる軸穴４２２が穿設されている。そして、第一バネ受体４２０は、一端面に他端面側に向けて小径になる略円錐台状の凹部４２３が軸穴４２２と略同心で連通するように形成されている。

なお、本実施形態に係る作動機構２は、上述の如く、第一バネ受体４２０の大径部４２１がハウジング４１０とケーシング２０１（位置決面２０９）又は弁機構本体１１（位置決部１４）とに挟み込まれることで第一バネ受体４２０が固定される構成であるため、ハウジング４１０に設けた一端側の鍔部４１１とハウジング４１０の一端までの軸心方向の長さは、ハウジング４１０に設けた他端側の鍔部４１１，４１１とハウジング４１０の他端までの軸線方向の長さから大径部４２１の軸線方向の厚みを差し引いた長さに設定されている。これにより、大径部４２１の端面からハウジング４１０における一端側の鍔部４１１，４１１までの長さと、ハウジング４１０の他端から該他端部側にある鍔部４１１，４１１の長さが一致し、各鍔部４１１，４１１と弁機構側連結部１３及びアクチュエータ側連結部２０６との位置関係とを対応させるようにしている。

そして、本実施形態に係る第一バネ受体４２０には、前記軸体４００を挿通させる筒状部４２５が連設されている。該筒状部４２５は、外径がコイルバネ３０の内径よりも小さく、内穴４２７の内径が軸体４００の外径よりもやや大きめに設定されており、該内穴４２７が第一バネ受体４２０の軸穴４２２と略同心をなすように、該第一バネ受体４２０の他端面に連設されている。

そして、該筒状部４２５の軸線方向の両端部には軸体４００を案内する案内部材としての筒状のブッシュ４２６，４２６が内嵌されている。なお、本実施形態においては、筒状部４２５が第一バネ受体４２０に連設され、該第一バネ受体４２０の軸穴４２２と筒状部４２５の内穴４２７とが連通して一体的な穴を構成しているので、第一バネ受体４２０側のブッシュ４２６は、筒状部４２５の内穴４２７と軸穴４２２とに跨るように配設されている。このように軸体４００を案内するブッシュ４２６，４２６が軸線方向に間隔をおいて配設されることで、軸体４００が芯ブレすることなく軸線方向に移動できるようになっている。

前記第二バネ受体４３０は、外径がハウジング４１０の内径よりもやや小さめに設定された略円板状に形成されており、中央部に軸体４００の一端部に形成されたネジ部４０２に螺合させるネジ穴４３１が貫通して形成されている。これにより、軸体４００に螺合させた第二バネ受体４３０を回転させることで、該第二バネ受体４３０を該軸体４００の軸心方向（前記所定の軸線方向）に位置変更できるようになっている。そして、該第二バネ受体４３０は、第一バネ受体４２０と対向する面に前記ネジ穴４３１を包囲するように円環状をなす環状凸部４３２が形成されている。該環状凸部４３２は、穴中心を基準とする外径がコイルバネ３０の内径に対応するように形成されており、コイルバネ３０の端部の内側に嵌り込むことで、該コイルバネ３０を位置決めできるようになっている。

前記コイルバネ３０は、第一バネ受体４２０と第二バネ受体４３０との間で軸体４００（本実施形態においては軸体４００の挿通された筒状部４２５）に外嵌されており、一端が第一バネ受体４２０に受けられ、他端が第二バネ受体４３０に受けられている。

上記構成の空気圧式作動弁は、軸体４００を介して作動体２００（シャフト２０３）と弁体１０（作動軸１２）とを連結し、連結手段４０のハウジング４１０の何れか一方の端部を弁機構側連結部１３又はアクチュエータ側連結部２０６の一方に内嵌するとともに、ハウジング４１０の何れか他方の端部を弁機構側連結部１３又はアクチュエータ側連結部２０６の他方に内嵌し、各ネジ部材４１２ａ，４１２ｂを各連結部１３，２０６に螺合することで組み付けが完了する。

なお、軸体４００の作動手段２０側への移動を規制するのに、本実施形態においては、シャフト２０３及び軸体４００よりも大径に設定された環状の規制板４４０をシャフト２０３と軸体４００との間に挟み込むようしており、該規制板４４０が作動手段２０のケーシング２０１（作動軸１２を挿通する穴の周辺）に当接することで軸体４００の作動手段２０側への移動を規制するようにしている。

そして、図２（ａ）に示す如く、第一バネ受体４２０を作動手段２０側に位置させるとともに、第二バネ受体４３０を弁機構１側に位置させるようにして連結手段４０で作動手段２０と弁機構１とを連結したとき、常態においてコイルバネ３０の付勢力が軸線方向の一方向に向けて作用し、作動手段２０内の作動体２００（ダイヤフラム２０２）がケーシング２０１内（密閉空間Ａ内）で軸線方向の一方向側に変位するとともに弁機構１の弁体１０も同方向に変移した状態になる。従って、図２に示す弁機構１においては、常態で弁体１０が流路を閉塞した状態になっている。なお、本実施形態において軸線方向の一方向とは、軸線の延びる方向であって、連結手段４０側から弁機構１側に向く方向を意味し、軸線方向の他方向とは、軸線の延びる方向であって、連結手段４０側から作動手段２０側に向く方向を意味する。

この状態から、図３（ａ）に示す如く、第一ケーシング部材２０１ａに設けられた接続口Ｐ１から圧縮空気を供給すると、ダイヤフラム２０２が該圧縮空気の圧力Ｅｐにより、軸線方向の他方向に変位しつつ、該ダイヤフラム２０２によって画された第二ケーシング部材２０１ｂ側の空間Ａ２内の空気が、該第二ケーシング部材２０１ｂに設けられた接続口Ｐ２から排気される。このようにダイヤフラム２０２が軸線方向の他方向に変位すると、該ダイヤフラム２０２に連結されたシャフト２０３とともに軸体４００、作動軸１２及び弁体１０も軸線方向の他方向に向けて変位する結果、弁機構１が作動することになる。従って、図２に示す弁機構１においては、圧縮空気を供給することで、弁機構１内の流路が開き、流体が流通できる状態になる。

そして、図３（ｂ）に示す如く、作動手段２０に供給された圧縮空気を第一ケーシング部材２０１ａの接続口Ｐ１から排気すると、連結手段４０内のコイルバネ３０の付勢力Ｓｐにより、軸体４００、シャフト２０３、作動軸１２が軸線方向の一方向に移動する。その結果、ダイヤフラム２０２が軸線方向の一方向に変位しつつ、第二ケーシング部材２０１ｂ側の空間Ａ２内に、該第二ケーシング部材２０１ｂに設けられた接続口Ｐ２から空気が流入する。これにより、作動手段２０のダイヤフラム２０２及び弁機構１内の弁体１０は、軸体４００と同方向に移動して元の位置に復帰した状態となる。

そして、図２（ｂ）に示す如く、第一バネ受体４２０を弁機構１側に位置させるとともに、第二バネ受体４３０を作動手段２０側に位置させるようにして連結手段４０で作動手段２０と弁機構１とを連結したとき、常態においてコイルバネ３０の付勢力が軸線方向の他方向（作動手段２０側）に向けて作用し、作動手段２０内の作動体２００（ダイヤフラム２０２）がケーシング２０１内（空間Ａ内）で軸線方向の他方向側に変位するとともに弁機構１の弁体１０も同方向に変移した状態になる。従って、この場合、図２に示す弁機構１においては、常態で弁機構１内の流路が開き、流体が流通できる状態になっている。

この状態から、図４（ａ）に示す如く、第二ケーシング部材２０１ｂに設けられた接続口Ｐ２から圧縮空気を供給すると、ダイヤフラム２０２が該圧縮空気の圧力Ｅｐにより、軸線方向の一方向に変位しつつ、該ダイヤフラム２０２によって画された第一ケーシング部材２０１ａ側の空間Ａ１内の空気が、該第一ケーシング部材２０１ａに設けられた接続口Ｐ１から排気される。このようにダイヤフラム２０２が軸線方向の一方向に変位すると、該ダイヤフラム２０２に連結されたシャフト２０３とともに軸体４００、作動軸１２及び弁体１０も軸線方向の一方向に変位する結果、弁機構１が作動することになる。従って、図２（ｂ）に示す弁機構１においては、圧縮空気を供給することで、弁体１０が流路を閉塞した状態になる。

そして、図４（ｂ）に示す如く、作動手段２０に供給された圧縮空気を第二ケーシング部材２０１ｂの接続口Ｐ２から排気すると、連結手段４０内のコイルバネ３０の付勢力Ｓｐにより、軸体４００、シャフト２０３、作動軸１２が軸線方向の他方向に移動する。その結果、ダイヤフラム２０２が軸線方向の他方向に変位しつつ、第一ケーシング部材２０１ａ側の空間Ａ１内に、該第一ケーシング部材２０１ａに設けられた接続口Ｐ１から空気が流入する。これにより、作動手段２０のダイヤフラム２０２及び弁機構１内の弁体１０が軸体４００と同方向に移動して元の位置に復帰した状態となる。

そして、本実施形態に係る空気圧式作動弁は、第一バネ受体４２０がハウジング４１０から取り外すことができるため、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す如く、ハウジング４１０の他端側を開放してコイルバネ３０を取り外すことができる。そして、コイルバネ３０を取り外して第一バネ受体４２０をハウジング４１０に取り付けた上で、該連結手段４０で作動手段２０及び弁機構１を連結すると、当該空気圧式作動弁は空気圧式復動作動弁となる。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）において、第一バネ受体４２０を軸体４００に固定しているが、このようにコイルバネ３０を取り外す場合には、第一バネ受体４２０を取り外しておいてもよい。

この場合、図５（ａ）に示す如く、第一バネ受体４２０を作動手段２０側に位置させるとともに、第二バネ受体４３０を弁機構１側に位置させるようにして連結手段４０で作動手段２０と弁機構１とを連結しても、常態においてコイルバネ３０の付勢力が作用していないため、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す如く、ケーシング２０１内の第一ケーシング部材２０１ａ側の接続口Ｐ１又は第二ケーシング部材２０１ｂ側の接続口Ｐ２の何れかから内部の空間Ａ１，Ａ２に圧縮空気が常時供給される。

具体的には、図６（ａ）に示す如く、第一ケーシング部材２０１ａ側の接続口Ｐ１から圧縮空気を供給することで、ダイヤフラム２０２が該圧縮空気の圧力Ｅｐにより、軸線方向の他方向に変位しつつ、該ダイヤフラム２０２によって画された第二ケーシング部材２０１ｂ側の空間Ａ２内の空気が、該第二ケーシング部材２０１ｂに設けられた接続口Ｐ２から排気される。このようにダイヤフラム２０２が軸線方向の他方向に変位すると、該ダイヤフラム２０２に連結されたシャフト２０３とともに軸体４００、作動軸１２及び弁体１０も軸線方向の他方向に変位する結果、弁機構１が作動することになる。

そして、この状態から、図６（ｂ）に示す如く、第二ケーシング部材２０１ｂ側の接続口Ｐ２から圧縮空気を供給するとともに、第一ケーシング部材２０１ａ側の接続口Ｐ１から圧縮空気を排気すると、ダイヤフラム２０２が該圧縮空気の圧力Ｅｐにより、軸線方向の一方向に変位する。このようにダイヤフラム２０２が軸線方向の一方向に変位すると、該ダイヤフラム２０２に連結されたシャフト２０３とともに軸体４００、作動軸１２及び弁体１０も軸線方向の一方向に変位する結果、弁機構１が作動することになる。

そして、このように連結手段４０からコイルバネ３０を取り除いた場合であっても、図５（ｂ）に示す如く、第二バネ受体４３０を作動手段２０側に位置させるとともに、第一バネ受体４２０を弁機構１側に位置させるようにして連結手段４０で作動手段２０と弁機構１とを連結しても、コイルバネ３０の付勢方向に拘束されないため、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す如く、各接続口Ｐ１，Ｐ２への圧縮空気の供給と各接続口Ｐ１，Ｐ２からの圧縮空気の排気とを行うことで、上述の取り付け態様と同様に弁機構１を作動させることができる。

以上のように、本実施形態に係る空気圧式作動弁は、作動機構２を構成する単一の連結手段４０を反転させるだけで、弁機構１の作動態様の異なったものにすることができる。これにより、該空気圧式作動弁は、弁機構１の作動態様を変更するための専用部品等の予備品を必要としない上に、簡単な作業で弁機構１の作動態様を変更することができるといった優れた効果を奏し得る。

また、本実施形態に係る空気圧式作動弁は、コイルバネ３０を取り外すこともできるため、圧縮空気の供給で作動体２００（弁体１０）を軸線方向の一方向及び他方向の両方向に変位させる往復動タイプの作動機構２を備えたものにも変更することができる。

そして、前記第二バネ受体４３０が軸体４００の軸心方向で位置調整可能に設けられているので、第二バネ受体４３０（作動体２００）に対する付勢力の調整を行うことができ、弁体１０の作動タイミング等の調整を行うことも可能である。

さらに、前記第一バネ受体４２０に連設され、前記軸体４００が略同心で挿通される筒状部４２５を更に備え、該筒状部４２５の軸線方向の両端部の内周に軸体４００を軸線方向に案内するに案内部材（ブッシュ）４２６が設けられているので、軸体４００を軸線方向に移動可能としても該軸体４００の芯ブレを押さえることができ、円滑な作動を実現することができる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

上記実施形態において、弁機構１と作動機構２とを備えた空気圧式作動弁について説明したが、例えば、作動機構２を各種弁機構１に接続可能な独立したものに構成しても勿論よい。このようにしても、作動機構２を構成する連結手段４０を反転させることで、各種弁機構１の作動方向を逆方向にすることができる。

上記実施形態において、作動手段２０内の作動体２００としてダイヤフラム２０２と該ダイヤフラム２０２に連結されたシャフト２０３とで構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、ケーシング２０１をシリンダー状に形成し、ケーシング２０１内と略同心で移動可能なピストンと、該ピストンに連結されたピストンロッド（前記シャフト２０３に相当）とで作動体２００を構成するようにしてもよい。

そして、上記実施形態において、シャフト２０３をケーシング２０１全体に貫通させる（第一ケーシング部材２０１ａ及び第二ケーシング部材２０１ｂの両方を貫通する）ように設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、連結手段４０に対して連結される第一ケーシング部材２０１ａのみにシャフト２０３（ピストンロッド）貫通させるようにしてもよい。

上記実施形態において、第一バネ受体４２０を取り外してコイルバネ３０を取り外すようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、第一バネ受体４２０をハウジング４１０に対して固定する一方で、第二バネ受体４３０を軸体４００から取り外し可能に構成し、該第二バネ受体４３０を取り外してコイルバネ３０を取り外すようにしてもよい。

上記実施形態において、第一バネ受体４２０に大径部４２１を設け、該大径部４２１をハウジング４１０と弁機構１（位置決部１４）又は作動手段２０（ケーシング２０１）とで挟み込むことで、第一バネ受体４２０を固定するようにしたが、例えば、第一バネ受体４２０の外周にネジ溝を形成するとともに、ハウジング４１０の内周にネジ溝を形成し、ハウジング４１０と第一バネ受体４２０とを螺合させるようにしてもよい。このようにしてもハウジング４１０と第一バネ受体４２０とを相対的に回転させることで第一バネ受体４２０を取り外してコイルバネ３０を取り外しことができる。

また、必ずしもコイルバネ３０を取り外せる構成にする必要はなく、常時コイルバネ３０の付勢力が軸体４００を介して作動体２００に作用する構成であっても勿論よい。

上記実施形態において、第二バネ受体４３０を軸体４００の軸線方向に移動可能に構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、第二バネ受体４３０を軸体４００に対して固定した構成であってもよい。但し、適正な付勢力を与えるには、第二バネ受体４３０を移動可能にして付勢力を調整できるようにすることが好ましい。

さらに、上記実施形態において、第一バネ受体４２０に筒状部４２５を連設し、該筒状部４２５の両端部に案内部材としてのブッシュ４２６，４２６を設けるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、筒状部４２５の軸心方向全長に亘って案内部材（ブッシュ）を設けるようにしてもよい。また、上記実施形態において、第一バネ受部４２０に筒状部４２５を連設したが、筒状部４２５は必ずしも設ける必要がなく、必要に応じて設けるようにすればよい。但し、作動機構２の円滑な作動を担保するには、筒状部４２５を設けるとともに、該筒状部４２５の少なくとも両端部に軸体４００を案内する案内部材４２６を設けることは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係る空気圧式作動弁（作動機構）の全体正面図を示す。 同実施形態に係る空気圧式作動弁（作動機構）の縦断面図であり、（ａ）は、連結手段の一端側を作動手段に連結するとともに該連結手段の他端側を弁機構側に連結した状態を示し、（ｂ）は、連結手段の一端側を弁機構に連結するとともに該連結手段の他端側を作動手段側に連結した状態（（ａ）の状態から連結手段を反転させた状態））を示す。 同実施形態に係る空気圧式作動弁（作動機構）の連結手段を図２（ａ）の取り付け態様とした際の作動説明図であって、（ａ）は、圧縮空気を供給した状態を示し、（ｂ）は、圧縮空気を排気した状態を示す。 同実施形態に係る空気圧式作動弁（作動機構）の連結手段を図２（ｂ）の取り付け態様とした際の作動説明図であって、（ａ）は、圧縮空気を供給した状態を示し、（ｂ）は、圧縮空気を排気した状態を示す。 同実施形態に係る空気圧式作動弁（作動機構）からコイルバネを取り外した状態であって、（ａ）は、連結手段の一端側（第一バネ受体）を作動手段側に配置した状態を示し、（ｂ）は、連結手段の一端側（第一バネ受体）を弁機構側に配置した状態を示す。 同実施形態に係る空気圧式作動弁（作動機構）の連結手段を図５（ａ）の取り付け態様とした際の作動説明図であって、（ａ）は、第一ケーシング部材側に圧縮空気を供給した状態を示し、（ｂ）は、第二ケーシング部材側に圧縮空気を供給した状態を示す。 同実施形態に係る空気圧式作動弁（作動機構）の連結手段を図５（ｂ）の取り付け態様とした際の作動説明図であって、（ａ）は、第一ケーシング部材側に圧縮空気を供給した状態を示し、（ｂ）は、第二ケーシング部材側に圧縮空気を供給した状態を示す。

符号の説明

１…弁機構、２…作動機構（空気圧式作動機構）、１０…弁体、１１…弁機構本体、１２…作動軸、１３…弁機構側連結部、１４…位置決部、１４’…第一位置決面（位置決面）、２０…作動手段、３０…付勢手段（コイルバネ）、４０…連結手段、２００…作動体、２０１…ケーシング、２０１ａ…第一ケーシング部材、２０１ｂ…第二ケーシング部材、２０２…ダイヤフラム、２０２ａ…プレート部、２０２ａ’…金属プレート、２０２ｂ…可撓部、２０２ｂ’…弾性材料、２０３…シャフト、２０３ａ…大径部分、２０３ｂ，２０３ｃ…小径部分、２０４，２０４ａ，２０４ｂ…挿通穴、２０５…第一ケーシング本体部、２０５ａ…第一周壁部、２０５ｂ…第一底部、２０６…アクチュエータ側連結部、２０７…挿通穴、２０８…環状溝、２０９…第二位置決面（位置決面）、２１１…第二ケーシング本体部、２１１ａ…第二周壁部、２１１ｂ…第二底部、２１２…筒状連結部、２１３…挿通穴、２１４…環状溝、４００…軸体、４０２…ネジ部、４１０…ハウジング、４１１，４１１…鍔部、４１２ａ，４１２ｂ…ネジ部材、４１３…環状押圧部、４１４…螺合部、４２０…第一バネ受体、４２１…大径部、４２２…軸穴、４２３…凹部、４２５…筒状部、４２６…ブッシュ、４２７…内穴、４３０…第二バネ受体、４３１…ネジ穴、４３２…環状凸部、４４０…規制板、Ａ…密閉空間、Ａ１，Ａ２…空間、Ｈ…エアーホース、Ｎ１，Ｎ２…ネジ部（雄ネジ）、Ｎ３，Ｎ４…ネジ部（雌ネジ）、Ｐ１，Ｐ２…接続口、Ｓ…シール部材

Claims (8)

1. 所定の軸線方向に移動可能な作動体、及び該作動体を内装する空間を形成したケーシングを有し、作動体が前記空間を軸線方向で二分するように設けられた作動手段と、軸線方向の何れか一方向に作動体を付勢する付勢手段と、流体の流通制御を行う弁機構と作動手段とを連結する連結手段と、を備え、前記連結手段は、前記軸線方向に移動可能に構成されて弁機構の弁体と前記作動体とを連結する軸体を備え、作動体に二分された何れか一方の空間に圧縮空気を供給することで作動体が前記軸線方向の何れか他方向に移動する一方、前記空間内の圧縮空気を排気することで付勢手段による付勢で作動体が前記軸線方向の何れか一方向に移動して元の位置に復帰するように構成された空気圧式作動機構であって、前記付勢手段は、コイルバネで構成され、前記連結手段は、前記軸体が内挿されるとともに両端がケーシング及び弁機構の何れにも連結可能に構成された筒状のハウジングと、ハウジング内部の一端側に固定され、前記コイルバネの一端を受ける第一バネ受体と、ハウジングの他端側に位置する前記軸体の一端側に固定され、前記コイルバネの他端を受ける第二バネ受体と、を備え、前記軸体の両端が作動体及び弁体の何れにも連結可能に構成されていることを特徴とする空気圧式作動機構。
2. 前記第一バネ受体は、ハウジングに対して着脱可能に構成されている請求項１記載の空気圧式作動機構。
3. 前記第二バネ受体は、軸体の軸心方向で位置調整可能に設けられている請求項１又は２記載の空気圧式作動機構。
4. 前記第一バネ受体は、前記軸体を挿通可能に構成されるとともに、該軸体が略同心で挿通される筒状部が連設され、該筒状部の軸線方向の少なくとも両端部の内周に軸体の外周が摺接して該軸体を軸線方向に案内する案内部材が設けられている請求項１乃至３の何れか１項に記載の空気圧式作動機構。
5. 流体の流通制御を行う弁機構と、圧縮空気の供給で前記弁機構を作動させる空気圧式作動機構とを備え、該空気圧式作動機構は、所定の軸線方向に移動可能な作動体、及び該作動体を内装する空間を形成したケーシングを有し、作動体が前記空間を軸線方向で二分するように設けられた作動手段と、軸線方向の何れか一方向に作動体を付勢する付勢手段と、流体の流通制御を行う弁機構と作動手段とを連結する連結手段と、を備え、前記連結手段は、前記軸線方向に移動可能に構成されて弁機構の弁体と前記作動体とを連結する軸体を備え、作動体に二分された何れか一方の空間に圧縮空気を供給することで作動体が前記軸線方向の何れか他方向に移動する一方、前記空間内の圧縮空気を排気することで付勢手段による付勢で作動体が前記軸線方向の何れか一方向に移動して元の位置に復帰するように構成された空気圧式作動弁であって、前記付勢手段は、コイルバネで構成され、前記連結手段は、前記軸体が内挿されるとともに両端がケーシング及び弁機構の何れにも連結可能に構成された筒状のハウジングと、ハウジング内部の一端側に固定され、前記コイルバネの一端を受ける第一バネ受体と、ハウジングの他端側に位置する前記軸体の一端側に固定され、前記コイルバネの他端を受ける第二バネ受体と、を備え、前記軸体の両端が作動体及び弁体の何れにも連結可能に構成されていることを特徴とする空気圧式作動弁。
6. 前記第一バネ受体は、ハウジングに対して着脱可能に構成されている請求項５記載の空気圧式作動弁。
7. 前記第二バネ受体は、軸体の軸心方向で位置調整可能に設けられている請求項５又は６記載の空気圧式作動弁。
8. 前記第一バネ受体は、前記軸体を挿通可能に構成されるとともに、該軸体が略同心で挿通される筒状部が連設され、該筒状部の軸線方向の少なくとも両端部の内周に軸体の外周が摺接して該軸体を軸線方向に案内する案内部材が設けられている請求項５乃至７の何れか１項に記載の空気圧式作動弁。

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