JP5422660B2 - シャフト連結アセンブリ、コレットおよび回転制御弁 - Google Patents

Description

本開示は、概して、回転弁に使用するためのシャフト連結アセンブリ、矩形のシャフトに使用するためのコレットおよび回転制御弁に関する。

流体プロセス・システムは、典型的には、プロセス流体の流れを制御するために例えば回転弁などの弁を使用する。一般に、回転弁は、典型的には、流量制御部材を含み、その流量制御部材は、流路中に配置され、シャフトを介して回転弁の弁箱に回転可能に連結されている。典型的には、回転弁から延びるシャフトの一部分は、アクチュエータ（例えば、空気圧式アクチュエータ、電気式アクチュエータ、油圧式アクチュエータなど）に動作可能に連結されており、そのアクチュエータが流量制御部材を動作させる。アクチュエータを弁シャフトに連結するためには、典型的には、レバーまたはレバー・アームが用いられる。レバーは、アクチュエータ・ステムの線形変位を弁シャフトの回転変位に変換する。したがって、レバーが回転すると、弁シャフトおよび流量制御部材（例えば、ディスク、ボールなど）が回転して、弁を通る流量を増加または制限する。動作中には、制御装置を使用して、アクチュエータの変位を制御して、レバーおよび弁シャフト、したがって、弁の流量制御部材を所望の角度位置まで回転させて、回転弁を通る所望の流量を実現することができる。

しかし、直線並進運動を弁シャフトの回転運動に変換する、例えばレバーなどのシャフト連結部は、多くの場合にバックラッシュする傾向がある。バックラッシュは、レバーがシャフトに対して適切に寸法設定されていないときに起き、レバーとシャフトとの接触面の間に隙間を残し、その結果、空転が起き、弁を通る流量の制御の正確性が低下する。さらに、工業規格（例えば、国際標準化機構）により、様々な寸法の弁シャフトに連結するアクチュエータが必要になることがある。ＩＳＯ基準に準拠することにより、複数のまたは異なる製造業者によって作られたアクチュエータおよび弁を、アクチュエータまたは弁の修正を必要とすることなく、互いに交換可能に連結できることが必要とされる。不正確に寸法設定された連結部からのバックラッシュを大幅に低減し、様々なアクチュエータとの制御弁の互換性を促進するために、多くの入手可能なアクチュエータは、コレットで弁シャフトを受けるように適合された、例えばレバーなどのシャフト連結部を有する。具体的には、多くの市販のアクチュエータが、様々な寸法の正方形の弁シャフトを受けるように正方形の内腔または開口部を有するコレットを提供している。

しかし、レバーと正方形の弁シャフトとの間で起きる空転を防止するためには、コレットは、弁シャフトの正方形の端部に十分なクランプ力を供給しなければならない。コレットと弁シャフトとの間に十分なクランプ力を供給できないと、典型的には、機械式連結部が緩み、したがって、レバーと弁シャフトとの間に空転が生じる。こうした空転により、流量制御部材の位置決めが不正確になり、したがって、弁を通って流れる流体に対する制御が不良になる虞がある。

一例では、回転弁に使用するシャフト連結アセンブリが、第１の端部および第２の端部を有する細長部材を含み、その第１の端部は、インボリュート形の外面と、矩形のシャフトを受けるように構成された第１の開口部とを有する連結部分を含む。連結部分は少なくとも１つの可撓性部材を含み、その可撓性部材は、第１の開口部を少なくとも部分的に画定する第１の面と、インボリュート形の外面を少なくとも部分的に画定する第２の面とを有する。シャフト連結アセンブリはさらにスリーブを含み、そのスリーブは、細長部材を受ける第２の開口部と、連結部分のインボリュート形の外面を受けるように構成されたインボリュート形の半径を有する第３の開口部とを有する。

別の例では、矩形のシャフトに使用するためのコレットは、複数の可撓性部材を含み、その可撓性部材は、細長部材に連結されるように構成されると共に、それぞれが、矩形のシャフトを受けるように構成された実質的に矩形の内腔の少なくとも一部分を形成する内面を有するように構成されている。複数の可撓性部材は、レバーの開口部のインボリュート形の内面に係合するためのインボリュート形の外面を形成する。少なくとも一つの可撓性部材の角での材料の寸法が角の間での材料の寸法よりも厚くされている。レバーの開口部は、複数の可撓性部材を細長部材の軸に向かって変位させて、複数の可撓性部材それぞれの内面を矩形のシャフトの１つまたは複数の面に係合させるように構成されている。

さらに別の例では、回転制御弁が、ハウジングに取り付けられシャフトを有する弁を含む。アクチュエータが、その弁に動作可能に連結され、ハウジング内に配置される。コレットが、複数の可撓性部材の外面がインボリュート形の外面を形成し、少なくとも一つの可撓性部材の角での材料の寸法が角の間での材料の寸法よりも厚くされており、複数の可撓性部材の内面がシャフトを受ける第１の開口部を形成するように、細長部材と一体に形成された複数の可撓性部材を有する。アクチュエータに動作可能に連結されたレバーが、コレットの細長部材を受ける第２の開口部と、複数の可撓性部材の外面によって画定されたインボリュート形の外面に係合するように先細りしたインボリュート形の面を有する第３の開口部とを有する。

本明細書で説明する一例のコレットおよびレバーを有する、一例の回転制御弁アセンブリを示す。 図１Ａの回転制御弁アセンブリを実施するために使用できる回転弁を示す。 図１Ａおよび図１Ｂの一例のコレットおよびレバーを示す。 図２Ａの一例のコレットの端面図を示す。 本明細書で説明する別の一例のコレットを示す。 図３Ａの一例のコレットの端面図を示す。

本明細書で開示する一例のコレットを使用して、様々な寸法の、実質的に正方形または矩形の弁シャフトを制御弁アクチュエータに連結することができる。本明細書で用いるように、実質的に矩形という用語には実質的に正方形の形状が含まれる。既知の連結技法とは対照的に、本明細書で説明する一例のコレットは、ウェッジ、シャフト・キーなどの使用を必要とせずに、レバーと実質的に矩形（例えば、正方形）のシャフトとの間で実質的に緊密に連結するように構成される。動作の際には、本明細書で説明する一例のコレットにより、アクチュエータと閉止部材（例えば、弁体）との間の空転が実質的になくなる。さらに、本明細書で説明する一例のコレットは、例えば、設置プロセス、修理プロセスなどのために、アクチュエータと弁シャフトとの連結および分離を容易にすることができる。

以下により詳細に説明するように、一例のコレットが、少なくとも１つの可撓性部材（例えば、こみ、指様の突起など）を含むことができ、その可撓性部材は、矩形または正方形のシャフトに係合するように構成された実質的に平面の内面を有する。さらに、その可撓性部材は、実質的にインボリュート形の外面を含み、その外面は、例えば、レバーまたはスリーブなどの連結構成要素の先細りしたインボリュート形の面に係合するように構成される。可撓性部材を、細長部材の第１の端部に連結し、連結構成要素によって細長部材の軸に向かって変位させることができる。一般に、本明細書で説明する一例のコレットを実施するために任意の数の可撓性部材を使用することができる。例えば、図２Ａおよび図２Ｂに関連して以下で説明するように、一例のコレット１２２は４個の可撓性部材２２８ａ〜２２８ｂを含む。しかし、図３Ａおよび図３Ｂに関連して以下で説明するように、別の一例のコレット３００は８個の可撓性部材またはクランプ要素３０６ａ〜３０６ｈを含む。

本明細書で説明する一例のコレットのインボリュート形の外面は、有利なことに、材料の寸法がそれらの角で厚い可撓性部材を設け、それらの角は、コレットとコレットが連結された弁シャフトとの間で最も効果的にトルクが伝達される場所である。このように可撓性部材の角で材料が厚いと、可撓性部材が十分な、またはより効果的なクランプ力を弁シャフト（例えば、正方形のシャフト）に加えることが可能になる。さらに、本明細書で説明する一例の可撓性部材のインボリュート形の面は、連結構成要素（例えば、レバー）のインボリュート形の内面に係合して、連結構成要素とコレットとの間を実質的に緊密に嵌合または連結させて、連結構成要素とコレットとの間の空転、したがって、連結構成要素およびコレットに関連した弁のアクチュエータと流量制御部材との間の空転をさらに防止するかまたは最小限に抑えることができる。

図１Ａに、本明細書で説明する一例の連結アセンブリ１０２を有する、一例の回転制御弁アセンブリ１００を示す。図１Ｂに、図１Ａの回転制御弁アセンブリ１００を実施するために使用できる回転弁１０４を示す。概して、一例の弁アセンブリ１００はアクチュエータ１０６を含み、そのアクチュエータ１０６は、連結アセンブリ１０２を介して回転弁１０４に動作可能に連結されている。アクチュエータ１０６は、弁１０４を通る流体の流れを制御するために回転弁１０４を開閉するように作動する（すなわち、回転する、転回するなど）ように構成される。

図１Ａを参照すると、アクチュエータ１０６（例えば、ダイヤフラム・アクチュエータ、ピストン・アクチュエータなど）は、回転制御弁１００のハウジング１０８に連結されている。ハウジング１０８は、第１の面板１１２と、第１の面板１１２の反対側（すなわち、アクチュエータ１０６の背面）にある第２の面板（図示せず）とを含む。第１の面板１１２および第２の面板は、実質的に同様または同一であり、そのため、アクチュエータ１０６のフェイルセーフ動作を現場で構成可能にすることができる。第１の面板１１２は、回転弁１０４をアクチュエータ１０６に取り付けるための複数の取り付け孔１１４を含む。取り付けブラケット１１６（図１Ｂ）により、取り付け孔１１４中に入り、かつ／またはそれを貫通する、締め具１１８（図１Ｂ）または他の任意の適切な締め付け機構を介して回転弁１０４が面板１１２に取り付けられる。

図１Ａに示すように、第１の面板１１２が、連結アセンブリ１０２を露出するようにアクチュエータ１０６から取り外されている。連結アセンブリ１０２は一例のレバー１２０を含み、そのレバー１２０は、一例のコレット１２２に連結または係合する。レバー１２０およびコレット１２２の組み立てを以下により詳細に説明する。コレット１２２は、回転弁１０４をアクチュエータ１０６に動作可能に連結する。アクチュエータ１０６はアクチュエータ・ステム（図示せず）を含み、そのアクチュエータ・ステムは、レバー１２０に連結したロッド・エンド・ベアリング１２４を有する。

図１Ｂを参照すると、回転弁１０４は弁箱１２６を含み、その弁箱１２６は、流量制御部材１２８および座面またはシール・リング１３０を収容する。流量制御部材１２８は、弁１０４を通る流量を制御するようにシール・リング１３０に係合する。流量制御部材１２８は、弁シャフト１３２に連結され、その弁シャフト１３２は、コレット１２２を介してレバー１２０に連結されている。弁シャフト１３２は、実質的に正方形の端部１３４を有し、正方形のシャフトに関するＩＳＯ基準に従うことができる。しかし、弁シャフト１３２を、他の任意の形状（例えば、任意の多角形の形状）および／または寸法を用いて実施することができる。以下により詳細に説明するように、コレット１２２は、コレット１２２がレバー１２０に連結されているときに回転弁１０４の弁シャフト１３２にクランプ力を加えるように構成される。

図１Ｂに示すように、レバー１２０の第１の端部１３６は第１のスリーブ１３８を設け、その第１のスリーブ１３８は、連結アセンブリ１０２を形成するように一例のコレット１２２を受けるか、またはそれに係合するように構成される。同様にして、レバー１２０の第２の端部１４０が第２のスリーブ１４２を設け、その第２のスリーブ１４２を通して一例のコレット１２２を挿入して、第２の連結部１４４を形成することができる。第１のスリーブ１３８または第２のスリーブ１４２が一例のコレット１２２に係合するように、一例のコレット１２２をレバー１２０中に引き込むことができる。以下により詳細に説明するように、レバー１２０はワッシャ１４６に係合し、コレット１２２が弁シャフト１３２にクランプ力を加えるように、締め具１４８がコレット１２２をレバー１２０内に引き込む。

動作の際には、回転制御弁アセンブリ１００は、例えば、圧縮空気などの制御信号を受信して、アクチュエータ１０６を変位させる。アクチュエータ１０６が変位すると、それに対応してアクチュエータ・ステムが直線変位する。アクチュエータ・ステムの直線変位は、レバー１２０の回転変位に変換され、それにより、レバー１２０は、コレット１２２を介して弁シャフト１３２に回転力を与える。例えば、レバー１２０が回転すると、コレット１２２が弁シャフト１３２を回転させて、流量制御部材１２８が所望の角度位置に回転して、回転弁１０４を通って流れる流体を変化させるか、または制御する。流量制御部材１２８は、閉止しているときは、シール・リング１３０に係合し、弁１０４を通る流体の流れを防止するように回転弁１０４を通る流路を囲繞する。

流量制御部材１２８のスロットル調節は、全開位置と全閉位置との間で流量制御部材１２８の位置を調節および制御して、所望のプロセス流量および／または圧力を実現することができる。さらに、プロセス流体の流量および／または圧力を絶えず測定するように構成されたフィードバック・システム（図示せず）に関連して流量制御部材１２８をスロットル調節することができる。次いで、フィードバック・システムにより、例えば、アクチュエータ１０６が、プロセス流体の流量および／または圧力の変化に応答して少なくとも部分的にレバー１２０を作動させることができる。スロットル調節の用途では、流量制御部材１２８の正確な位置決めを実現するには、レバー１２０と弁シャフト１３２との間の空転をなくすかまたは低減することが重要である。このような空転があると、典型的には、流量制御部材の実際の位置が所望の位置からずれる。こうした空転が起きるのを大幅に低減または防止すると、弁がより正確になり、性能が改善される。

図２Ａに、図１Ａに示す一例のレバー１２０および一例のコレット１２２を示す。図２Ｂは、図１Ａおよび図２Ａの一例のコレット１２２の正面図である。上述したように、組み立てられた構成では、一例のレバー１２０および一例のコレット１２２は、例えば、図１Ａおよび図１Ｂに示すような連結部を形成する。レバー１２０は本体２０２を含み、その本体２０２は、実質的に本体２０２の中心の近くに第１の開口部またはアパーチャ２０４を有する。スリーブ１３８は第２の開口部２０６を含み、その第２の開口部２０６の直径は開口部２０４の直径より大きい。第２の開口部２０６は、第１の開口部２０４に向かって先細りするインボリュートの形状の内面２０８を形成するようにインボリュート形の半径を有する。いくつかの例では、レバー１２０の第２のスリーブ１４２は、第２の開口部２０６の反対側に第３の開口部（図示せず）を含むこともでき、その第３の開口部は、第１の開口部２０４に向かって先細りするインボリュートの形状の内面を形成するようにインボリュート形の半径を有する。図示の例では、スリーブ１３８および１４２は、レバー１２０と一体に形成されている。しかし、他の例では、（１つまたは複数の）他の任意の適切な様式で、スリーブ１３８および／または１４２を、レバー１２０によって受けるか、またはそれに連結することができる。

レバー１２０は、本体２０２から延在するレバー・アーム２１０および２１２を含む。アーム２１０および２１２は、レバー１２０をアクチュエータ・ステムのロッド・エンド・ベアリング１２４（図１Ａ）に回転可能に連結するために、締め具（図示せず）を受けるアパーチャまたは取り付け孔２１４および２１６をそれぞれ含む。さらに、本体２０２は、ポジショナ（図示せず）を動作可能に連結するカム２１８を含むこともでき、そのポジショナは、カム２１８上の位置に基づいて弁１００を制御するようにフィードバックを供給する。

やはり図２Ｂを参照すると、コレット１２２は、第１の端部２２２および第２の端部２２４を有する細長部材２２０を含む。第１の端部２２２は連結部分２２６を含み、連結部分２２６は、内面２３０ａ〜２３０ｄをそれぞれ有する複数の可撓性部材２２８ａ〜２２８ｄを含む。それらの内面２３０ａ〜２３０ｄは、実質的に正方形の内腔２３２を形成し、その内腔２３２は、例えば、図１Ｂの弁シャフト１３２など、正方形の弁シャフトを受けるように構成されている。図示の例では、連結部分２２６は、実質的に単一の部片または構造を形成するように細長部材２２０と一体に形成されている。しかし、他の例では、連結部分２２６は、（１つまたは複数の）任意の適切な締め付け機構を介して細長部材２２０に連結する。

複数の可撓性部材２２８ａ〜２２８ｄはそれぞれ、それぞれのインボリュート形の外面２３４ａ〜２３４ｄを形成するインボリュート形の外半径を含む。インボリュート形の外面２３４ａ〜２３４ｄは、第２の開口部２０６のインボリュート形の内面２０８に係合する。さらに、可撓性部材２２８ａ〜２２８ｄの外面２３４ａ〜２３４ｄは、第２の開口部２０６の先細りした面２０８に結合可能に係合するように先細りしている。複数の可撓性部材２２８ａ〜２２８ｄを、スリット２３６ａ〜２３６ｄによって形成することができる。インボリュート形の外面２３４ａ〜２３４ｄは、有利なことに、材料の寸法がその角２３８ａ〜２３８ｄで厚い可撓性部材２２８ａ〜２２８ｄを設け、その角２３８ａ〜２３８ｄは、アクチュエータ１０６が作動してレバー１２０を回転させるときに、コレット１２２と弁シャフト１３２との間で最も効果的にトルクが伝達される場所である。したがって、角２３８ａ〜２３８ｄで材料が厚いと、弁シャフトに連結されているときに可撓性部材２２８ａ〜２２８ｄがより効果的にクランプ力をもたらすことができる。

引き込みまたは引っ張りの技法を用いて一例のコレット１２２をレバー１２０内に引き込むことができる。図１Ａおよび図１Ｂに関連して上記で説明したように、ワッシャ１４６および締め具（例えば、ドロー・ナット）１４８を使用して、スリーブ１３８に向かってかつ／またはその内部に一例のコレット１２２を引き込むかまたは引っ張ることができる。例えば、細長部材２２０は、第２の端部２２４に雄ねじ部分２４０を有することができ、その雄ねじ部分２４０は、ドロー・ナット１４８にねじ止め可能に係合するようにレバー１２０の開口部２０４およびワッシャ１４６を通って延在することができる。このようにして、ドロー・ナット１４８を締めると、一例のコレット１２２がレバー１２０中に引っ張られ、その結果、第２の開口部２０６の内側インボリュート形の面２０８が、インボリュート形の外面２３４ａ〜２３４ｄに結合可能に係合して、可撓性部材２２８ａ〜２２８ｄが、以下で説明するように、内腔２３２中のシャフトに係合するように内側に移動する。代替の構成では、細長部材２２０は、雌ねじ（図示せず）および（ドロー・ナット１４８の代わりの）ドロー・ボルトを含むことができ、それらは、雌ねじに係合して、一例のコレット１２２をレバー１２０中に引き込むことができる。

コレット１２２がレバー１２０中に引き込まれるときは、第２の開口部２０６の先細り面２０８は、先細りしたインボリュート形の外面２３４ａ〜２３４ｄに係合して、可撓性部材２２８ａ〜２２８ｄが細長部材２２０の軸２４２に向かって曲げられるかまたは押され、それにより可撓性部材が曲がって、正方形の内腔２３２の寸法が小さくなる。このようにして、一例のコレット１２２は、例えば、弁シャフト１３２に直接係合することができ、したがって、正方形の内腔２３２の表面と弁シャフト１３２の表面との間に隙間があればその隙間を減らし、かつ／またはなくす。シャフト（例えば、図１Ｂの弁シャフト１３２）が内腔２３２内に配置されるときは、内側クランプ面２３０ａ〜２３０ｄが弁シャフト１３２に直接係合し、それにクランプ力を加え、その結果、内側クランプ面２３０ａ〜２３０ｄと弁シャフト１３２の１つまたは複数の面との間に実質的に緊密な嵌合が実現される。一例のコレット１２２を介して正方形の内腔２３２の表面と弁シャフト１３２の表面との間の隙間をなくすことによって、レバー１２０と弁シャフト１３２との間の回転運動の空動き（すなわち、空転）を大幅に低減するかまたはなくす。さらに、コレット１２２がドロー・ナット１４８によってレバー１２０中に引き込まれるかまたは引っ張られるときは、スリーブ１３８のインボリュート形の内面２０８は、レバー１２０とコレット１２２との間を緊密に連結するように、可撓性部材２２８ａ〜２２８ｄのインボリュート形の外面２３４ａ〜２３４ｄに結合可能に係合して、レバー１２０とコレット１２２との間の空転をさらに低減するかまたは最小限に抑える。

徐々に、また弁（例えば、図１Ａおよび図１Ｂの弁１００）の連続した動作によって、弁シャフトの表面が磨耗することがある。それにより、シャフトとアクチュエータとの間の最初の連結がゆるくなることがある。しかし、例えば、一例のコレット１２２など、本明細書で説明する一例のコレットでは、アクチュエータ（例えば、アクチュエータ１０６）と弁シャフト（例えば、シャフト１３２）との間の実質的に緊密な嵌合または連結により、一例のコレット１２２がレバー１２０のスリーブ１３８内にさらに引き込まれ、可撓性部材２２８ａ〜２２８ｄがシャフトに向かってさらに変位するようにドロー・ナット１４８またはボルトを締めることによって維持するかまたは簡単に復元することができる。

一例のコレット１２２および／またはスリーブ１３８のインボリュート形の半径を、インベストメント鋳造法または（１つまたは複数の）他の任意の適切なプロセスによって形成することができる。さらに、一例のコレット１２２が図では４つの可撓性部材２２８ａ〜２２８ｄを有しているが、それより少なくまたは多く可撓性部材を有する一例のコレット１２２を実施することが可能である。例えば、弁シャフト１３２の表面のうちの１つに力を加える単一の可撓性部材を用いて、一例のコレット１２２を実施することができる。このような場合には、可撓性部材の内面が、コレットの矩形の内腔の一部分を少なくとも部分的に画定し、可撓性部材の外面が、コレットのインボリュート形の外面の一部分を少なくとも部分的に画定する。

図３Ａに、本明細書で説明する別の一例のコレット３００を示し、そのコレット３００は、図１Ａ、図２Ａ、および図２Ｂの一例のコレット１２２より多くの可撓性部材により実施される。図３Ｂは、図３Ａの一例のコレット３００の端面図である。図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、一例のコレット３００は、細長部材３０２および連結部分３０４を含む。連結部分３０４は、複数の可撓性部材３０６ａ〜３０６ｈを含む。複数の可撓性部材３０６ａ〜３０６ｈは、先細りしたインボリュート形の外面３０８ａ〜３０８ｈおよび実質的に平面の複数の内側クランプ面３１０ａ〜３１０ｈをそれぞれ有する。スリットまたは開口部３１２ａ〜３１２ｄおよび３１４ａ〜３１４ｄによって、複数の可撓性部材３０６ａ〜３０６ｈを形成することができる。可撓性部材３０６ａ〜３０６ｈはそれぞれ、内側クランプ面３１０ａ〜３１０ｈのうちの対応する１つ、およびインボリュート形の外面３０８ａ〜３０８ｈのうちの対応する１つを設ける。この例では、内側クランプ面３１０ａ〜３１０ｈは、実質的に正方形のシャフト（例えば、図１Ｂの弁シャフト１３２）を受けるように構成された、実質的に矩形または正方形の内腔３１６を形成する。

一例のコレット３００は、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、および図２Ｂに関連して説明したようにコレット１２２がレバー１２０によって受けられるのと実質的に同じ様にしてレバー１２０によって受けられる。連結部分３０４は、第２の開口部２０６のインボリュート形の内面２０８が可撓性部材３０６ａ〜３０６ｈのインボリュート形の外面３０８ａ〜３０８ｈに係合するように、レバー１２０の第２の開口部２０６に係合する。コレット３００がレバー１２０中に引き込まれるときに、第２の開口部２０６の先細りした内側のインボリュート形の面２０８が、先細りしたインボリュート形の外面３０８ａ〜３０８ｈに係合して、可撓性部材３０６ａ〜３０６ｈをコレット３００の軸３１８に向かって湾曲または変位させる。このようにして、コレット３００がスリーブ１３８中に引き込まれるときに、可撓性部材３０６ａ〜３０６ｈが、弁シャフト、例えば、図１Ｂの弁シャフト１３２に向かって変位し、それに直接係合する。

具体的には、スリーブ１３８が一例のコレット３００を受ける（すなわち、コレット３００がスリーブ１３８中に引き込まれる）ときに、内面３１０ａ〜３１０ｈは、弁シャフト１３２にクランプ力を与えるように弁シャフト１３２の表面に直接係合することができる。さらに、開口部３１４ａ〜３１４ｄにより、可撓性部材３０６ａ〜３０６ｈの可撓性を、例えば、一例のコレット１２２の可撓性部材２２８ａ〜２２８ｄの可撓性より高めることができる。こうした可撓性により、可撓性部材３０６ａ〜３０６ｈがスリーブ１３８の結合するインボリュート形の内面２０８に向かって外側に押される。このようにして、可撓性部材３０６ａ〜３０６ｈは、有利なことに、レバー１２０に係合する独立に作用するウェッジを形成して、コレット３００とレバー１２０との間の空転をさらに最小限に抑える。

上記で検討したように、インボリュート形の外面３０８ａ〜３０８ｈは、有利なことに、材料の寸法がその角３２０ａ〜３２０ｈで厚い可撓性部材３０６ａ〜３０６ｈを設け、その角３２０ａ〜３２０ｈは、アクチュエータ（例えば、アクチュエータ１０６）がレバー１２０を回転させるときに、レバー１２０と弁シャフト（例えば、弁シャフト１３２）との間で最も効果的にトルクが伝達される場所である。角３２０ａ〜３２０ｈで材料が厚いと、弁シャフトに連結されているときに可撓性部材３０６ａ〜３０６ｈがより効果的にクランプ力をもたらすことができる。さらに、インボリュート形の外面３０８ａ〜３０８ｈは、インボリュート形の内面２０８に結合可能に係合して、レバー１２０とコレット３００との間の連結を改善して、コレット３００とレバー１２０との間の空転をさらに低減する。

レバー１２０、一例のコレット１２２および３００、ならびにスリーブ１３８または締め付け構成要素は、例示的な描写であり、シャフトと直接係合し、コレットと、シャフトと、レバーとの間の空転が最小または実質的にゼロになるように構成された、任意の適切なレバー、シャフトクランプ、および締め付け構成要素によって実施することができる。

特定の方法、装置、および製品を本明細書で説明してきたが、本特許が包含する範囲はそれらに限定されない。それとは反対に、本特許は、添付の特許請求の範囲内に文字通りにまたは均等論に従って正当に含まれる全ての方法、装置、および製品を包含する。

Claims (21)

1. 回転弁に使用するためのシャフト連結アセンブリであって、
   第１の端部および第２の端部を有する細長部材であって、前記第１の端部が、インボリュート形の外面と、矩形のシャフトを受けるように構成された第１の開口部とを有する連結部分を含み、前記連結部分が、少なくとも１つの可撓性部材を含み、前記可撓性部材が、前記第１の開口部を少なくとも部分的に画定する第１の面と、前記インボリュート形の外面を少なくとも部分的に画定する第２の面とを有する、細長部材と、
   前記細長部材を受ける第２の開口部と、前記連結部分のインボリュート形の外面を受けるように構成されたインボリュート形の半径を有する第３の開口部とを有するスリーブと
   を備えるシャフト連結アセンブリ。
2. 前記少なくとも１つの可撓性部材が、角で材料の寸法が厚い、請求項１に記載のシャフト連結アセンブリ。
3. 前記スリーブが、レバーと一体に形成され、前記レバーが、アクチュエータに回転可能に連結されるように構成される、請求項２に記載のシャフト連結アセンブリ。
4. 複数の可撓性部材をさらに備え、前記複数の可撓性部材および前記少なくとも１つの可撓性部材が、前記矩形のシャフトを受けるように構成された前記第１の開口部を画定する、請求項３に記載のシャフト連結アセンブリ。
5. 前記少なくとも１つの可撓性部材の第１の面に対向する第３の面を有する少なくとも別の可撓性部材をさらに備え、前記少なくとも１つの可撓性部材および前記少なくとも別の可撓性部材が、それらの間に前記矩形のシャフトを受容するように構成され、前記インボリュート形の外面が前記第３の開口部に係合しているときに互いに向かって変位するように構成される、請求項４に記載のシャフト連結アセンブリ。
6. 前記連結部分の外面が、前記細長部材の第２の端部に向かって先細りする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシャフト連結アセンブリ。
7. 前記第３の開口部のインボリュート形の面が前記第２の開口部に向かって先細りする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシャフト連結アセンブリ。
8. 前記第３の開口部の先細りした面により、前記少なくとも１つの可撓性部材が、前記細長部材の軸に向かって変位して、前記少なくとも１つの可撓性部材の内面が、前記矩形のシャフトの１つまたは複数の面に係合する、請求項７に記載のシャフト連結アセンブリ。
9. 前記細長部材の第２の端部が、前記細長部材を前記スリーブに連結する、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のシャフト連結アセンブリ。
10. 前記細長部材の第２の端部が、ナットまたはボルトのうちの少なくとも一方に係合するように構成される、請求項９に記載のシャフト連結アセンブリ。
11. 矩形のシャフトに使用するためのコレットであって、
    細長部材に連結されるように構成されると共に、それぞれが、前記矩形のシャフトを受けるように構成された実質的に矩形の内腔の少なくとも一部分を形成する内面を有するように構成される、複数の可撓性部材を備え、
    前記複数の可撓性部材が、レバーの開口部のインボリュート形の内面に係合するためのインボリュート形の外面を形成し、少なくとも一つの可撓性部材の角での材料の寸法が角の間での材料の寸法よりも厚くされており、前記レバーの開口部が、前記複数の可撓性部材を前記細長部材の軸に向かって変位させて、前記複数の可撓性部材のそれぞれの内面を前記矩形のシャフトの１つまたは複数の面に係合させるように構成されるコレット。
12. 前記複数の可撓性部材が、前記複数の可撓性部材の内面が前記矩形のシャフトに係合するときに、前記矩形のシャフトにクランプ力を加える、請求項１１に記載のコレット。
13. 前記レバーがアクチュエータに関連付けられている、請求項１２に記載のコレット。
14. 前記細長部材が、前記複数の可撓性部材と一体に形成される、請求項１３に記載のコレット。
15. 前記細長部材が、ナットまたはボルトのうちの少なくとも一方に係合するように構成された螺刻部分を含む、請求項１４に記載のコレット。
16. ハウジングに取り付けられ、シャフトを有する、弁と、
    前記弁に動作可能に連結され、前記ハウジング内に配置される、アクチュエータと、
    細長部材と一体に形成された複数の可撓性部材を有するコレットであって、前記複数の可撓性部材の外面が、インボリュート形の外面を形成し、少なくとも一つの可撓性部材の角での材料の寸法が角の間での材料の寸法よりも厚くされており、前記複数の可撓性部材の内面が、前記シャフトを受ける第１の開口部を形成する、コレットと、
    前記コレットの細長部材を受ける第２の開口部と、前記複数の可撓性部材の外面によって画定された前記インボリュート形の外面に係合するように先細りしたインボリュート形の面を有する第３の開口部とを有する、前記アクチュエータに動作可能に連結されたレバーと
    を備える回転制御弁。
17. 前記複数の可撓性部材が、前記第３の開口部内で摺動するように構成され、前記第３の開口部の先細りした面が、前記複数の内面が前記矩形のシャフトに係合するように、前記複数の可撓性部材の外面に係合する、請求項１６に記載の回転制御弁。
18. 前記複数の可撓性部材の外面が先細りしている、請求項１７に記載の回転制御弁。
19. 前記細長部材が、前記コレットを前記レバーに連結するために、前記第２の開口部を通って延在し、ナットまたはボルトのうちの少なくとも一方に係合するように構成された、螺刻された端部を含む、請求項１６に記載の回転制御弁。
20. 前記シャフトおよび前記第１の開口部が実質的に矩形である、請求項１６に記載の回転制御弁。
21. 前記アクチュエータが、電気式アクチュエータ、空気圧式アクチュエータ、油圧式アクチュエータ、または手動式のアクチュエータのうちの１つである、請求項１６に記載の回転制御弁。

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