JPH0141925Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、シリンダの直線運動を回転運動に変
換するトルク変換アームに関し、特に、ダイヤフ
ラムシリンダ等の流体圧シリンダからの直線運動
を、回転型コントロール弁等の弁軸の回転運動に
変換するのに用いられるトルク変換アームに関す
る。

（従来の技術） 一般に、流体圧シリンダの一つであるダイヤフ
ラムシリンダの直線運動を、回転型コントロール
弁（ロータリコントロール弁）の回転運動に変換
するために、トルク変換アームが用いられる。

ダイヤフラムシリンダによつて回転型コントロ
ール弁を駆動する従来例を第７図の内部構造を示
す斜視図によつて説明すると、１はアクチユエー
タを構成するダイヤフラムシリンダで、内部は、
ばね２で押圧され周辺をダイヤフラム３でシリン
ダ１に固定されたピストン４によつて２室に仕切
られており、ばね２とは反対側の室には、圧力流
体が供給口５ａより導入され、該圧力流体による
ピストン４の動きは、ピストンロツド５を介して
外部へ伝えられる。一方、６は弁本体であつて、
内部に、高温対策や流量特性改善等のためバタフ
ライ弁体を変形した、半円周に亙つて互いに反対
方向に歯７ａを有し且つ弁軸線を境にして折れ曲
るように傾斜している特殊弁体７が、弁軸８によ
つて回動自在に収納されており、該弁軸８の端部
には、トルク変換アーム９が固定されており、該
アーム９の他端部には、前記ピストンロツド５に
連結されるピン（シリンダ軸の結合端部）１０が
取付けられている。なお、図中、１１は弁開度を
示す指針を示す。

上記のような構成により、供給口５ａへ導入さ
れる圧力流体の大きさ即ち制御信号に応じて、ピ
ストンロツド５を介し、ピス１０、アーム９を経
て回転運動に変換され、弁軸８を介して回動する
弁体７の開度が変化され、弁本体６を流れる流量
が制御される。従つて、制御信号で位置決めされ
たダイヤフラムピストン４に対して、弁体７の位
置決めを正確にするためには、アーム９と弁軸８
の間にガタがあつてはならない。

上記のガタを取り除くために、従来、第６図に
示すように、アーム９にスプライン１２を切り、
これに割り１３を入れてネジ１４で締付け、同様
にスプラインを切つた弁軸８に固定するようにさ
れていた。図中、１０ａはピン１０の取付孔を示
す。

ところが、上記のような構造では、スプライン
１２の加工、割り１３を入れる加工、ネジを切る
加工等によつて加工費用（コスト）がかかり、高
価になるばかりでなく、スペースの関係でネジ１
４が大きくできず、従つて締付力が不足し、また
ネジが細いために伸びてしまつて大きな力の伝達
には不向きである外、一度締め付けると割り１３
が狭まり、再組立てのとき棒をスプライン１２に
入れるのが困難であるという欠点があつた。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、上記した従来技術の欠点を除去する
ことができ、安価で且つ大きな力を伝達でき、ま
たガタのないトルク変換アームを得ることにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、トルク変換アームを回転軸に垂直な
面で二つに分割し、この分割された１対の変換ア
ームのそれぞれの一端部に、断面多角形の回転軸
を挿入する多角形状の軸穴を、アーム表面に対し
て互いに反対方向に若干角度傾斜して設け、これ
らの両変換アームの他端部にボルト穴を設け、該
ボルト穴を介して該他端部をシリンダ軸の結合端
部と一緒にボルトで締付け、変換アームと回転軸
とを固定したことを特徴としている。

（作用） 上記のように構成したことにより、分割された
１対の変換アームを少し開いた状態で、一端部の
両軸穴に、これらの軸穴より少し小さい同様の多
角形断面をした回転軸（弁軸等）を挿入した後、
該変換アームの開いた他端部にシリンダ軸の結合
端部を挿入し、ボルトによつてこの他端部を締め
て行く。すると、挿入当初は平行状態にあつた変
換アームの両傾斜軸穴と回転軸の軸心とが次第に
角度をもつようになり、遂には角形軸穴の斜めに
対向する表面と裏面との両縁部が、角形回転軸部
の表面に喰い込むようにして強く当接し、これら
の両変換アームは、回転軸部にガタなく強固に結
合される。

（実施例） 次に、本考案の実施例を図面と共に説明する。

第１図ないし第５図は、本考案の一実施例を示
すトルク変換アームを示し、第１図は締付け前の
状態を示す断面図、第２図は第１図の−線断
面図、第３図は１個の変換アームの平面図、第４
図は第３図の−線断面図及び第５図は締付け
後の結合された状態を示す断面図であり、これら
の各図に示す符号のうち、前記第６図及び第７図
に示す符号と同一のものは、同一ないし同類のも
のを示すものとする。

第１図において、トルク変換アーム９は、回転
軸に相当する弁軸８に垂直な面で９ａと９ｂの二
つに分割され、分割された両変換アームの一端部
に、四角形の軸穴１２ａ，１２ｂが、アーム表面
に対して互いに反対方向に若干角度θ（第４図）
傾斜して設けられ、また他端部には、ボルト穴１
３ａ，１３ｂが通常のようにアーム表面に垂直方
向に設けられている。なお図中、８ａは断面四角
形に形成された弁軸８の部分、１４，１５はボル
トとナツトを示す。

次に、回転弁軸８にトルク変換アームを結合す
る手順を説明すると、第１図に示すように、分割
された両変換アーム９ａ，９ｂを少し開き、両軸
穴１２ａ，１２ｂが弁軸の角形軸部８ａとほぼ平
行状態になるようにして、両変換アームを弁軸の
所定位置に挿入した後、アーム他端部の開いたと
ころへ、シリンダ軸の結合端部１０を挿み込んだ
状態で、ボルト穴１３ａ，１３ｂよりボルト１４
を挿入し、ナツト１５と共に締付けて行く。する
と、軸穴１２ａ，１２ｂと弁軸角部８ａとは当初
の平行状態から斜め状態になり、第５図に示すよ
うに次第に、軸穴１２ａ，１２ｂの斜めに対向し
た両縁部、即ち変換アーム９ａの１２ｃと１２ｄ
及び変換アーム９ｂの１２ｅと１２ｆが、弁軸角
部８ａの面に喰い込んで行く。

このようにして締付け完了後は、第５図に示す
ように、両変換アーム９ａ，９ｂは前記両縁部が
弁軸表面に喰い込んだ形で弁軸８と一体になつ
て、ガタなく強固に結合され、同時にシリンダ軸
の結合端部１０も取付けられた状態になつてい
る。

この実施例によれば、(i)トルク変換アームの一
端に穿設された四角形の軸穴は、斜めに対向した
表面及び裏面の各縁部が弁軸表面に喰い込んだ形
で連結固定されるので、軸穴の精度は要求され
ず、従つてロストワツクス鋳物で作ることがで
き、機械加工を要しないので、コストが安い。ま
た(ii)締付けに当り、ボルトを比較的大きくできる
ばかりでなく、アーム他端部、即ち軸穴より遠い
位置で締めるため、テコの原理により大きな締付
け力を得ることができ、剛性が高く強い力で結合
できる。従つて、シリンダの直線方向の大きな力
を回転軸へ正確に伝えることができる。

なお、上記の実施例において、シリンダを流体
圧で駆動するダイヤフラム式ピストンシリンダに
ついて説明したが、直線運動を行なうシリンダで
あれば他の型式のものにも同様に適用でき、ま
た、回転軸を、回転型コントロール弁の弁軸につ
いて説明したが、これに限らず、回転弁の弁軸そ
の他の回転軸に適用できることは勿論である。さ
らに、変換アームに穿設される多角形の軸穴は、
四角形に限らないことも勿論である。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、(i)変換
アームに穿設された多角形の軸穴は、精度が要求
されずラフでもよいから、ロストワツクス鋳物で
作ることができ、機械加工を要しないので、コス
トが安い。また(ii)変換アームを締付けるボルトを
比較的大きくできるばかりでなく、アーム他端
部、即ち軸穴より遠い位置で締めるため、テコの
原理で大きな締付け力を得ることができ、剛性が
高く強い力で結合できる。従つて、シリンダの直
線方向の大きな力を回転軸へ正確に伝えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は、本考案の一実施例を示
すトルク変換アームを示し、第１図は締付け前の
状態を示す断面図、第２図は第１図の−線断
面図、第３図は１個の変換アームの平面図、第４
図は第３図の−線断面図及び第５図は締付け
後の結合された状態を示す断面図であり、また第
６図は従来のトルク変換アームの一部断面平面
図、第７図はダイヤフラムシリンダによつて駆動
される従来の回転型コントロール弁の内部構造を
示す斜視図である。 ８……弁軸（回転軸）、９ａ，９ｂ……１対の
トルク変換アーム、１０……シリンダ軸の結合端
部、１２ａ，１２ｂ……傾斜した四角形軸穴、１
３ａ，１３ｂ……ボルト穴、１４，１５……ボル
トとナツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダの直線運動を回転運動に変換するトル
   ク変換アームにおいて、該変換アームを回転軸に
   垂直な面で二つに分割し、この分割された１対の
   変換アームのそれぞれの一端部に、断面多角形の
   回転軸を挿入する多角形をした軸穴を、アーム表
   面に対して互いに反対方向に若干角度傾斜して設
   け、これらの両変換アームの他端部を、シリンダ
   軸の結合端部と一緒にボルトで締付け、トルク変
   換アームと回転軸とを固定したことを特徴とする
   シリンダのトルク変換アーム。