JPH0552465U - 調節弁駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイアフラム式空気式駆動部の調節弁駆動装
置において、２重バネを用いた場合でもバネのねじり作
用によってバネ同士が接触したり倒れ込み現象等が発生
せず、所定圧力に対して所定の弁開閉動作が得られるよ
うにする。 【構成】 バネ受板を複数個の圧縮コイルバネの一端を
支承する複数個の着座部を形成し、圧縮コイルバネを位
置決めする補強凸部をそれぞれ均一な厚さに着座部から
突出形成すると共に、各着座部から外周方向に位置決め
つば部を延出形成し、各着座部を連結部により円周方向
に連結形成したバネ受板を用いて圧縮コイルバネの位置
決めをするように構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えばプロセス制御分野で使用される自動調節弁等を駆動する空気 式駆動部において、プロセス制御に充分な性能を備えコンパクトで、かつ、高信 頼性なマルチスプリング用ダイアフラム式の空気圧式駆動部の調節弁駆動装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、自動調節弁等の各種の弁を自動的に遠隔操作して開閉させる装置として は、圧力室に加わる空気圧でダイアフラムに圧力変位を与えることにより、弁軸 と一体的に連結されたダイアフラム式の弁駆動装置が知られている（例えば、実 開昭６２−８００８５号公報）。

【０００３】 図８は、従来例の正作動型弁駆動装置の縦断面図で、図９は同駆動装置に用い るばね受板の平面図、図１０は同断面図である。 図中、Ａは弁駆動装置の全体で、この弁駆動装置ＡはＵ字形状に形成されて図 示しない弁本体に固定されたヨークＢを備えており、このヨークＢの上端フラン ジ部には上下に分割されて、複数個のボルトＣ，Ｃで気密に接合された平面視が 円形中空のダイアフラムケースＤが固定されている。

【０００４】 このダイアフラムケースＤは、上カバーとケース部とから構成され、これらを ボルトＣ，Ｃにより共締めされた皿形のダイアフラムＥによって、ケースの内部 を上室Ｆと下室Ｇとに区画形成されている。このダイアフラムＥの中心部には、 ヨークＢの中心部のガイドＨに上下動自在に嵌合されてヨークＢ内へ延びるロッ ドＩの上端部が、ねじ部に螺合されたナットＪで固定されている。 ＫはダイアフラムＥと共締されてロッドＩの上昇限を規制する上部ストッパで あり、また、Ｌは同じくダイアフラムＥと共締めされ、上部ストッパＫと共にダ イアフラムＥを狭持してその移動を規制する断面コ字形の下部ストッパである。 さらに、ダイアフラムＥと下部ストッパＬとの間には、皿形状に形成されてダイ アフラムＥに内接するダイアフラムプレートＭが狭持されて共締めされている。

【０００５】 Ｏは後述するダイアフラムケースＤ内において圧縮コイルばねＮを位置決めす るためのバネ受板で、このバネ受板Ｏが、ダイアフラムケースＤの底に重ねられ て、結合ボルトＰで共締めされている。この圧縮コイルバネＮは、ダイアフラム プレートＭを介してダイアフラムＥを上方へ付勢する。また、ダイアフラムケー スＤの上室Ｆには、圧力空気の供給口Ｑが開口されている。ＲはカップリングＳ を介してロッドＩに連結された弁軸であって、その下端部には図示しない弁本体 の弁座を上下動によって開閉する弁体が装着されており、ロッドＩとヨークＢと には、弁体の開閉度を表示する指針Ｔと目盛板Ｕとが設けられている。

【０００６】 このように構成されていることにより、図８に示す状態において供給口Ｑから 圧力空気が上室Ｆへ供給されると、その圧力によりダイアフラムＥが圧縮コイル バネＮの弾発力に抗して変位し、ダイアフラムＥと一体のロッドＩと共に弁軸Ｒ を下降することにより所定の弁開閉動作が得られる。このときの弁開度は、目盛 板Ｕと指針Ｔとで表示される。

【０００７】 以上は従来における正作動型弁駆動装置について説明したが、図１１は同じく 従来における逆作動型弁駆動装置の縦断面図であって、これを同図に基づいて説 明するとこの弁駆動装置Ａ１は、ダイアフラムＥ及びダイアフラムプレートＭ、 ストッパＫ，Ｌ等が図８に示す正作動型のものとは上下逆方向に装着されており 、また、圧縮コイルバネＮは、ダイアフラムプレートＭの内面に当接されている バネ受板Ｏによって位置決め着座されている。その他の構成については、図８に 示す正作動型のものと同じであるからその説明は省略する。

【０００８】 そして、逆作動型の場合は、平時においてロッドＩ及び弁軸Ｒが図示の位置へ 下降しており、図示しない供給口から下室Ｇ内へ圧力空気が供給されると、その 圧力によりダイアフラムＥが圧縮コイルバネＮの弾発力に抗して変位し、ダイア フラムＥと一体のロッドＩと共に弁軸Ｒが上昇することにより、所定の弁開閉動 作が得られる。

【０００９】 圧縮コイルバネＮは、バネ受板Ｏの円周方向を８等分する８箇所のうち、２個 の接合ボルトＰ，Ｐの配設箇所を除く６箇所に設置されている。バネ受板Ｏには 接合ボルトＰ，Ｐを挿入するボルト取付孔Ｏａと、これと同心の凹陥部Ｏｂと各 圧縮コイルバネＮに対応するこれよりもやや大径で隅の円弧が小さい凹陥部Ｏｃ と、これと同心で圧縮コイルバネＮの内径よりもやや小径な凸部Ｏｄが形成され ている。そして、接合ボルト２２で固定されたバネ受板Ｏの各凹陥部Ｏｃには、 圧縮コイルバネＮの下端が着座していて移動を規制されている。また、バネ受板 ＯにはガイドＨを避けるガイド孔Ｏｅが設けられており、さらに、このバネ受板 Ｏを逆作動型と共用させるためストッパＬを避ける為のガイド孔Ｏｆが設けられ ている。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

上記のように構成されている従来の弁駆動装置においては、そのバネ受板が図 ９、図１０で示すように各圧縮コイルバネＮの位置決め用の凹陥部を有している 。そのためにバネ受板Ｏを介装するとダイアフラムケースＤとバネ受板Ｏの隙間 Ｏｅは、スプリング座とボルト取付孔Ｏａ以外の大部分に形成される。それによ って、調節弁としての性能で特に配慮を要する振動に対し薄板部がプロセス上の 配管等の振動に対し、ある振動周波数範囲で共鳴するという大きな欠陥を有して いた。 また、図１１においてダイアフラムＥが急速に降下しストッパがダイアフラム ケースＤに当たるとその反動によって、バネ受板Ｏの外周端部が振動するという 問題を有していた。

【００１１】 また、ダイアフラムケース側にバネ受板を設け、バネ端面のずれを防止してい るが、バネをバネ受板に位置決めし、ダイアフラムプレートを介して上カバーを ケース部にボルト締めする際、バネを圧縮していくと位置決めされていない上端 面は、バネの特性上、バネのねじり作用によって倒れ込み現象等が発生し、さら に、２重バネを用いた場合には、作動中にバネの倒れ込み現象で内バネと外バネ 同志が接触してしまい、所定圧力に対して所定の弁開閉動作が得られない等とい う性能上重大な欠陥となるという問題を有していた。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

このような課題を解決するために本考案は、次のような手段を講じたものであ る。 登録を受けようとする第１の考案は、ヨークに固定され内部をダイアフラムで ２室に区画形成したダイアフラムケースと、上記ダイアフラムとダイアフラムケ ースとの間に介装した複数個の圧縮コイルバネと、上記ダイアフラムケース内で 圧縮コイルバネの下端の着座面に介装したバネ受板と、上記ダイアフラムの上下 限を規制するストッパと、上端部をダイアフラムに固定し、下端部をダイアフラ ムケースの外部に突出させて上下動自在に支持される駆動軸とから構成される調 節弁駆動装置において、上記のバネ受板を複数個の圧縮コイルバネの一端を支承 する複数個の着座部を形成し、圧縮コイルバネを位置決めする補強凸部をそれぞ れ均一な厚さに着座部から突出形成すると共に、各着座部から外周方向に位置決 めつば部を延出形成し、各着座部を連結部により円周方向に連結すると共に、中 央部に駆動軸の通孔を形成し、このバネ受板をダイアフラムケース及び／又はダ イアフラムプレートの周側部分に位置決めすると共に、圧縮コイルばねの位置決 めをするようにした調節弁駆動装置である。

【００１３】 登録を受けようとする第２の考案は、上記第１の考案におけるバネ受板の具体 的な構成の考案であり、複数個の圧縮コイルバネの一端を支承する複数個の着座 部を形成し、圧縮コイルバネを位置決めする補強凸部をそれぞれ均一な厚さに着 座部から突出形成すると共に、各着座部から外周方向に位置決めつば部を延出形 成し、各着座部を連結部により円周方向に連結すると共に、中央部に駆動軸の通 孔を形成した調節弁駆動装置のバネ受板である。

【００１４】

【作用】

圧縮コイルバネをダイアフラムケース内において組み立てる場合には、バネ受 板は結合ボルト及び位置決めつば部により確実にダイアフラムケース及びダイア フラムプレートに位置決めされ、圧縮コイルバネの上下端はそれぞれバネ受板に よって確実に位置決めされる。そして、ダイアフラムは全て圧縮コイルバネから 受ける荷重分布が同心・同間隔となる。バネ受板とダイアフラムプレート及びダ イアフラムケースの接地面を充分確保することができる。

【００１５】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。図１乃至図７は本考案に係 る弁駆動装置の実施例を示し、図１は本考案の実施例に係る正作動型弁駆動装置 の縦半断面図、図２は正作動型弁駆動装置の平面図、図３は本考案のバネ受板の 平面図、図４は同バネ受板の断面図、図５はダイアフラムプレート面にバネ受板 を挟み込んだ取付図、図７は本考案の実施例に係る逆作動型駆動装置の縦半断面 図である。

【００１６】 図中、１は弁駆動装置の全体で、この弁駆動装置１はＵ字状に形成されて図示 しない弁本体に固定されたヨーク２を備えており、このヨーク２の上端フランジ 部には上下に分割されて、複数個のボルト３で気密に接合された平面視が円形中 空のダイアフラムケース４が固定されている。

【００１７】 このダイアフラムケース４は、上カバーとケース部とから構成され、これらを ボルト３により共締めされた皿形のダイアフラム５によって、ケースの内部を上 室６と下室７とに区画形成されている。このダイアフラム５の中心部には、ヨー ク２の中心部のガイド８に上下動自在に嵌合されてヨーク２内へ延びるロッド９ の上端部が、ねじ部に螺合されたナット１０で固定されている。 １１はダイアフラム５と共締されてロッド９の上昇限を規制する断面コ字形の 上部ストッパであり、また、１２は同じくダイアフム５と共締めされ、上部スト ッパ１１と共にダイアフラム５を狭持してその移動を規制する断面コ字形の下部 ストッパである。さらに、ダイアフラム５と下部ストッパ１２との間には、皿形 状に形成されてダイアフラム５に内接するダイアフラムプレート１３が狭持され て共締めされている。

【００１８】 ２１は後述するダイアフラムケース４内において圧縮コイルバネ１４を位置決 めするためのバネ受板で、このばね受板２１が、ダイアフラムケース４の底に重 ねられて、結合ボルト２２で共締めされている。収納される圧縮コイルバネ１４ は、ダイアフラムプレート１３を介してダイアフラム５を上方へ付勢する。また 、ダイアフラムケース４の上室６には、圧力空気の供給口１５が開口されている 。１６はカップリング１７を介してロッド９に連結された弁軸であって、その下 端部には図示しない弁本体の弁座を上下動によって開閉する弁体が装着されてお り、ロッド９とヨーク２とには、弁体の開閉度を表示する指針１８と目盛板１９ とが設けられている。

【００１９】 このように構成されていることにより、図１に示す状態において供給口１５か ら圧力空気が上室６へ供給されると、その圧力によりダイアフラム５が圧縮コイ ルバネ１４の弾発力に抗して変位し、ダイアフラム５と一体のロッド９と共に弁 軸１６を下降することにより所定の弁開閉動作が得られる。このときの弁開度は 、目盛板１９と指針１８とで表示される。

【００２０】 バネ受板２１は、ダイアフラムケース４内で複数個の圧縮コイルバネ１４を位 置決めするためのもので、このバネ受板２１を円周方向に８等分した８箇所のう ち、２個の接合ボルト２２の配設箇所を除く６箇所に圧縮コイルバネ１４の一端 を支承する複数個の着座部２１ａが形成されている。また、このバネ受板２１に は接合ボルト２２を挿入するボルト取付孔２１ｂが着座部２１ａと同心に形成さ れている。そして、着座部２１ａには圧縮コイルバネ１４を位置決めする外周補 強凸部２１ｃと内周補強凸部２１ｄがそれぞれ着座部と均一な厚さで着座部から 起立して突出形成されている。また各着座部２１ａから外周方向に向かって位置 決めつば部２１ｅが着座部と均一な厚さで延出形成されている。 複数個の着座部２１ａは各着座部を連結部２１ｇにより円周方向に連結され、 全体の平面視形状が略円形となるように構成されている。そして、その中央部は 駆動軸であるロッド９や下部ストッパ１２の通孔２１ｆに形成されている。

【００２１】 圧縮コイルバネ１４を位置決めするバネ受板２１の補強凸部は、圧縮コイルバ ネ１４として二重のコイルバネを使用した場合には、外側のコイルバネの外周が 外周補強凸部２１ｃにより位置決めされ、内側のコイルバネの内周が内周補強凸 部２１ｄにより位置決めされる。なお、線径の太い圧縮コイルバネを使用する場 合にはその内外径を補強凸部により位置決めすることもできる。

【００２２】 また、バネ受板２１は、圧縮コイルバネ１４を上下両端部から位置決めしてい るが、下側、即ちダイアフラムケース４の底に重ねられるバネ受板２１は、結合 ボルト２２により固定されて位置規制されているが、上側、即ちダイアフラムプ レート１３側のバネ受板２１は、各着座部２１ａから外周方向に向かって均一な 厚さの位置決めつば部２１ｅにより位置規制される。この延出形成されている各 つば部２１ｅがダイアフラムプレート１３の内周端部に当接することによって確 実に位置決めが成される。

【００２３】 なお、上記の実施例においては、バネ受板２１を円周方向に８等分して６か所 の圧縮コイルバネ１４の着座部と２か所のボルト取付孔を形成した場合について 説明したが、圧縮コイルバネの着座部を２か所あるいは４か所に形成した場合に ついても同様である。

【００２４】 以上は正作動型弁駆動装置について説明したが、図７は同じく逆作動型弁駆動 装置の縦断面図であって、これを同図に基づいて説明するとこの弁駆動装置１ａ は、ダイアフラム５及びダイアフラムプレート１３、ストッパ１１，１２等が図 １に示す正作動型のものとは上下逆方向に装着されており、また、圧縮コイルバ ネ１４は、ダイアフラムプレート１３の内面に当接されているバネ受板２１によ って位置決めされて着座されており、その他の構成については、図１に示す正作 動型のものと同じであるからその説明は省略する。

【００２５】 そして、逆作動型の場合は、平時においてロッド９及び弁軸１６が図示の位置 へ下降しており、この状態において供給口１５から上室６内の空気が外部へ吸引 されるか、あるいは図示しない供給口から下室７内へ圧力空気が供給されると、 その圧力によりダイアフラム５が圧縮コイルバネ１４の弾発力に抗して変位し、 ダイアフラム５と一体のロッド９と共に弁軸１６が上昇することにより、所定の 弁開閉動作が得られる。

【００２６】

【考案の効果】

本考案は叙上のように、バネ受板を複数個の圧縮コイルバネの一端を支承する 複数個の着座部を形成し、圧縮コイルバネを位置決めする補強凸部をそれぞれ均 一な厚さに着座部から突出形成すると共に、各着座部から外周方向に位置決めつ ば部を延出形成し、各着座部を連結部により円周方向に連結すると共に、中央部 に駆動軸のガイド通孔を形成し、このバネ受板をダイアフラムケース及び／又は ダイアフラムプレートの周側部分に位置決めすると共に、圧縮コイルバネの位置 決めをするようにした調節弁駆動装置である。

【００２７】 従って、組み立てに際して圧縮コイルバネの上下の位置決めが正確になり、こ の結果、ダイアフラムは全て圧縮コイルバネから受ける荷重分布が同心・同間隔 となり、均一となって作動性能が向上する。また、従来例で指摘したようなバネ 受板とダイアフラムプレート及びダイアフラムケースの接地面を充分確保するこ とができ、さらに、振動・騒音に対して、高い防振・防音効果を発揮することが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】正作動型弁駆動装置の縦半断面図である。

【図２】正作動型弁駆動装置の平面図である。

【図３】バネ受板の平面図である。

【図４】バネ受板の断面図である。

【図５】ダイアフラムプレート面にバネ受板を挟み込ん
だ取付図である。

【図６】同平面図である。

【図７】逆作動型駆動装置の縦半断面図である。

【図８】従来例に係る正作動型弁駆動装置の縦断面図で
ある。

【図９】同駆動装置に用いるバネ受板の平面図である。

【図１０】同断面図である。

【図１１】従来例に係る逆作動型弁駆動装置の縦断面図
である。

【符合の説明】

１ 弁駆動装置 ２ ヨーク ３ ボルト ４ ダイアフラムケース ５ ダイアフラム ６ 上室 ７ 下室 ９ ロッド １１ 上部ストッパ １２ 下部ストッパ １３ ダイアフラムプレート １４ 圧縮コイルバネ ２１ バネ受板 ２１ａ 着座部 ２１ｃ 外周補強凸部 ２１ｄ 内周補強凸部 ２１ｅ つば部 ２２ 接合ボルト

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヨークに固定され内部をダイアフラムで
   ２室に区画形成したダイアフラムケースと、上記ダイア
   フラムとダイアフラムケースとの間に介装した複数個の
   圧縮コイルバネと、上記ダイアフラムケース内で圧縮コ
   イルバネの下端の着座面に介装したバネ受板と、上記ダ
   イアフラムの上下限を規制するストッパと、上端部をダ
   イアフラムに固定し、下端部をダイアフラムケースの外
   部に突出させて上下動自在に支持される駆動軸とから構
   成される調節弁駆動装置において、上記のバネ受板を複
   数個の圧縮コイルバネの一端を支承する複数個の着座部
   を形成し、圧縮コイルバネ（の内径と外径）を位置決め
   する補強凸部をそれぞれ均一な厚さに着座部から突出形
   成すると共に、各着座部から外周方向に位置決めつば部
   を延出形成し、各着座部を連結部により円周方向に連結
   すると共に、中央部に駆動軸の通孔を形成し、このバネ
   受板をダイアフラムケース及び／又はダイアフラムプレ
   ートの周側部分に位置決めすると共に、圧縮コイルバネ
   の位置決めをするようにしたことを特徴とする調節弁駆
   動装置。
2. 【請求項２】 複数個の圧縮コイルバネの一端を支承す
   る複数個の着座部を形成し、圧縮コイルバネを位置決め
   する補強凸部をそれぞれ均一な厚さに着座部から突出形
   成すると共に、各着座部から外周方向に位置決めつば部
   を延出形成し、各着座部を連結部により円周方向に連結
   すると共に、中央部に駆動軸の通孔を形成したしたこと
   を特徴とする調節弁駆動装置に用いるバネ受板。