JPH0323791B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボール弁等の弁の駆動制御装置に関す
るものである。

〔従来技術〕

弁、例えばボール弁の弁体駆動軸を回転制御す
る装置としては、従来より空気圧アクチユエータ
が用いられ、アクチユエータのピストンの往復動
により弁体駆動軸を回転往復動する構造が利用さ
れている。ピストンの往復動と駆動軸との間は駆
動軸に固定されたレバーの自由端をピストンもし
くはピストンロツドに枢着させる構造部材により
又は駆動軸に固定したピニオンとピストンに固定
され、ピニオンにかみあうラツクとよりなる構造
部材により連結される。アクチユエータのピスト
ンの駆動制御のために普通電磁弁が取付けられ
る。

従来の弁の駆動制御装置では電磁弁や駆動軸の
回転角度を検知する検知部材、例えばマイクロス
イツチ等が外部に露出しているため、弁の設置場
所によつては塩害の影響を受け、又ほこりが付着
して制御が確実に行われなくなる危険性があつ
た。又露出部分を清掃しようにも狭い部分で作業
に手間がかかるという欠点があつた。

この露出による問題を解決するためにアクチユ
エータに取付られる電磁弁と回転角度検知部材等
を一体のケーシングに構成することが提案されて
いる。この種の駆動制御装置により電気接触部分
や機械的な摺動部分がケーシング内に密閉される
ため露出による問題は解決された。

〔解決しようとする問題〕

弁としては色々の口径の弁が使用され、口径に
応じて弁駆動軸の負荷が変わつてくる。

この弁駆動軸の負荷の変化に応じて駆動力の大
きさも変わつてくる。このように駆動軸の負荷が
変わると負荷の大きさに応じたアクチユエータ及
び駆動速度を考慮して電磁弁の口径を選定をする
必要がある。

上記の制御装置を一つのケーシングに一体形成
する装置では電磁弁と回転角度検知部材とを含め
た全体構造をアクチユエータの負荷の変化に応じ
て多種類作らなければならないので小量多品種と
なり、非常にコスト高になるという問題があり、
多量生産に向かないという欠点があつた。

本発明は露出部分の問題点を生ずることなく、
しかも弁の口径が多種類ある場合にでも口径の変
化にあまり左右されずに共通部品化することので
きる弁駆動制御装置を提供することを目的として
いる。

〔問題点を解決する手段〕

本発明は、上記の問題点を、弁の弁軸に連結可
能な回転軸を有するアクチユエータと、該アクチ
ユエータに流路接続される主弁と、前記アクチユ
エータに取出し可能に固定される制御部とを有
し、該制御部はケーシング内にパイロツト電磁弁
と、前記ケーシングに回転自在に支持され前記ア
クチユエータの回転軸に連結可能な検出軸と、該
検出軸に固定される検出カムと、前記ケーシング
に固定され、前記検出カムによりON−OFFされ
る検出スイツチとを密閉状に組み込まれているこ
とを特徴とする弁駆動用制御により解決した。

〔作用〕

本発明により、弁の弁軸にアクチユエータの回
転軸が連結され、アクチユエータの作動により回
転され、弁が切換えられる。アクチユエータは流
路により主弁と接続され、主弁による流路の切換
によりアクチユエータに作用する流体の切換が行
なわれアクチユエータが切換作動される。主弁は
制御部に設けたパイロツト電磁弁と流路により接
続され、パイロツト電磁弁の切換により主弁が切
換えられ、アクチユエータの作動が切換えられ
る。アクチユエータの回転軸に連結可能な検出軸
が制御部のケーシングに回転自在に支持され、ア
クチユエータの回転軸の回転に応じて検出軸が回
転される。検出軸には検出カムが回転され検出軸
の回転により回転する検出カムが制御部のケーシ
ングに固定された検出スイツチをON，OFFす
る。検出スイツチによるON，OFF信号が外部の
制御盤に送られ、パイロツト電磁弁が制御され
る。アクチユエータを制御するための制御部はア
クチユエータを作動する主弁とパイロツト流路に
より接続されるパイロツト電磁弁を有し、主弁と
直線連結されない。したがつて制御部は弁の口径
にあまり左右されず共通部品化されることができ
る。

〔効果〕 上記の手段によりアクチユエータにその負荷に
応じた大きさの主弁を選定た取付け、主弁にはそ
の大きさに無関係に共通の制御部を取りつけるこ
とによりアクチユエータの制御を行うことができ
る。それは主弁に負荷に応じた圧力容量の圧縮空
気を切換制御するため流入出口径を変えなければ
ならず、又スプールの大きさも変えねばならない
のでいろいろの種類の主弁を用意しなければなら
ないが、主弁のスプールを切換移動させるパイロ
ツト流路の流量圧力は余り大きくする必要がな
く、しかもアクチユエータの負荷に無関係とする
ことができるからである。

本発明により主弁さえアクチユエータの種類に
応じて幾つかの種類のものを用意すれば、制御部
は共通とすることができる。したがつて制御部は
大量生産に適するようになる。

本発明により主弁はアクチユエータに組み込む
ことによりアクチユエータの一部として構成する
ことができコンパクトな構造とすることができ
る。したがつて主弁付きアクチユエータと制御部
の２つの構成部分からなるコンパクトな構造にま
とめることができ、両構造部分は配管を用いるか
直接ポート同志連通するようにして連結すること
ができる。従来のような機械的摺動部分や電気接
続部が外部に露出することもこの構造により回避
することができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面により説明する。

第５図及び第６図において、弁例えばボール弁
１の頂部に該弁の弁体を駆動するアクチユエータ
２が取付られ、該アクチユエータ２に主弁３が取
りつけられる。主弁３は制御部４に設けたパイロ
ツト電磁弁６により切換制御される。

弁、アクチユエータ、主弁の構造及び相互間の
関連を示す構造については本発明の要旨ではなく
公知の手段を用いることができるので説明を省略
する。

第１図〜第４図において、制御部４のケーシン
グ５にはパイロツト電磁弁６が一体に組込まれて
いる。

制御部４は第５図においてはアクチユエータ２
の上に取付られ、パイロツト電磁弁６は主弁３と
図示しない流路により接続されている。

ケーシング５にはアクチユエータ２の回転軸に
連結される検出軸７が軸受８により回転自在に支
持される。検出軸７のアクチユエータの回転軸と
の連結は簡単なカツプリングを使うことにより、
又は角穴と軸の角端との挿入結合等により行うこ
とができる。

検出軸７には検出カム９が固定され、該検出カ
ム９の接触によりON−OFFされる検出スイツチ
１０例えばマイクロスイツチがケーシング５の内
部に固定される。図の例では検出カム１０が１個
である各検出スイツチ１０ごとに別個に複数の検
出カムを設けることもできる。

ケーシング５には端子接続口１１が設けられ、
該端子接続口１１には接続栓１２が差込まれる。
接続栓１２は端子接続口１１の中心線の周りに回
転可能であり、且つケーシング５の締め付けねじ
１３の締結により接続栓１２は任意の回転位置に
固定することができる。接続栓１２には端子接続
口１１の中心線に対し直交する方向に開口する配
線口１４が設けてある。したがつて接続栓１２の
回転位置により配線の延びる方向を任意に選定す
ることができる。

接続栓１２には端子板１５が取付けられ、該端
子板１５に埋込まれた導体１６の一端には配線口
１４から挿入されたリード線の端部が締結され、
他端には検出スイツチ１０に接続される導線が締
結される。接続栓１２には結線等の作業のために
作業口１７が形成され、蓋１８により密閉可能で
ある。

ケーシング５の第１図において上端は開口して
ありケーシング蓋１９により密閉可能になつてい
る。

ケーシング５に組込まれた検出軸７の軸線から
ずれた位置において該軸線に直交する線とほぼ平
行な中心軸線を有するソレノイド用凹部２０並び
にパイロツト弁穴２１を有する。

パイロツト弁穴２１にはそれ自身構造は公知な
る弁２４が組込まれる。ソレノイド用凹部２０に
は該弁２４を制御するソレノイド２５が組込まれ
る。弁２４及びソレノイド２５は図の構造に限定
されずパイロツト弁であればどのような構造でも
よい。

図では弁２４は、パイロツト弁穴２１に固定さ
れ、ケーシング５に形成された流路と接続する流
路を設けた弁座体２６と、弁座体２６の両端に形
成した第１弁座２７及び第２弁座２８に夫々着座
する第１弁体２９及び第２弁体３０とを有する。

ソレノイド２５は固定鉄心３１及び３２と、両
固定鉄心間に配置された可動鉄心３３とコイル３
４及び３５と永久磁石３６とを有する。

パイロツト電磁弁はソレノイド２５の巻線３４
が通電されると可動鉄心３３を固定鉄心３１側に
吸引し、その位置で永久磁石３６の作用により固
定保持される。このとき可動鉄心３３は第２弁体
３０を第２弁座２８に押圧し第２弁座２８を閉じ
る。この時同時の第２弁体３０は脚を介して第１
弁体２９を押し第１弁座２７を開く。この状態で
パイロツト弁のＰポート３７が閉じ、流体源から
の流路を遮断するので流体は主弁３へは供給され
ない。又主弁３に連通するＡポート３８がＲポー
ト３９と連通し、主弁３に作用するパイロツト流
体が排出される。したがつて主弁３は第６図の
位置をとる。

巻線３５が通電されると可動鉄心３３は固定鉄
心３２に吸引され、その位置で永久磁石２５によ
り回転保持される。このとき第２弁体３０に対す
る押圧力が除去されるのでばね力により第１弁体
２９及び第２弁体３０が移動し、第１弁座２７を
閉鎖し、第２弁座２８を開放する。これによりＰ
ポート３７がＡポート３８を連通し、Ｒポート３
９が閉じ、パイロツト流体が主弁３に作用し、主
弁３は位置をとる状態に切換る。

上記の主弁３に切換によりアクチユエータ２が往
復切換動される。アクチユエータ２の切換動のと
き検出軸７が回動する。検出軸７が所定角度回転
すると検出カム９が検出スイツチ１０を押し、所
定角度回転したことを示す信号が導体１６を経て
リード線により外部の制御盤等に送られる。

ソレノイド２５の巻線３４，３５への通電は外
部からの制御によりリード線を介して導体１６を
通して行われる。

アクチユエータ２の作動により検出軸７が逆回
転する際は所定角度の回転により検出カム９は別
の検出スイツチ１０を作動して検出信号を前記と
同様に外部の制御盤へと送る。このようにして弁
の開閉駆動制御を行うことができる。

本発明ではアクチユエータ２と主弁３とを１つ
のユニツトとし、主弁を制御するパイロツト電磁
弁と軸回転角度を検出する手段及び電気配線並び
に電気接続部を１つのケーシング内に密聞する１
つのユニツトとして構成することができる。

主弁及びアクチユエータは弁の開閉駆動に必要
な負荷に応じた大きさのものを選定するが、主弁
を制御するパイロツト弁は弁の開閉駆動負荷に関
係なく全ての主弁について共通とすることができ
る。したがつて制御部は大量生産することがで
き、生産性が非常に向上する。

更に主弁は制御用パイロツト弁とは別個である
ので構造を簡単にすることができ、口径の違うも
のを多種類製作することにしても余り費用が高く
ならなくてすむ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る制御装置の主要部の部分
破断図、第２図は上部を除去した平面図、第３図
は縦断面図第４図は平面図、第５図は弁と弁駆動
装置と制御装置との関係を示す正面図、第６図は
弁駆動装置の流体制御系統の略回路図である。 １…弁、２…アクチユエータ、３…主弁、４…
制御部、５…ケーシング、６…パイロツト電磁
弁、７…検出軸、９…検出カム、１０…検出スイ
ツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弁の弁軸に連結可能な回転軸を有するアクチ
   ユエータと、該アクチユエータに流路接続される
   主弁と、前記アクチユエータに取外し可能に固定
   される制御部とを有し、該制御部はケーシング内
   にパイロツト電磁弁と、前記ケーシングに回転自
   在に支持され前記アクチユエータの回転軸に連結
   可能な検出軸と、該検出軸に固定される検出カム
   と、前記ケーシングに固定され、前記検出カムに
   よりON−OFFされる検出スイツチとを密閉状に
   組み込まれていることを特徴とする弁駆動用制御
   装置。