JPH0750619Y2 - タンデムピストン装置の弁軸 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は空気圧で操作する弁用タンデムピストン装置の
弁軸の改良に関する。

［従来の技術］ 先に本願の考案者は、弁軸に固定した上ピストンと下ピ
ストンによって弁を駆動するタンデムピストン装置を提
案（特開昭64−3387号）した。その装置の弁軸に盲の軸
孔を設け、その軸孔に上ピストンの下側に通気する上連
通孔と、下ピストンの下側に通気うる下連通孔とを設
け、下ピストンの下側に通気した圧力空気を上ピストン
の下側に通気するようにした。その弁軸は上下のステム
から構成し、上ピストンを上ステムに下ピストンを下ス
テムにそれぞれ固定していた。

［考案が解決しようとする課題］ 弁軸を構成する上ステムの上ピストンより下の部分は軸
孔と連通孔を設けるため、外径を太く、上ピストンより
上の部分はシリンダカバーに挿通するため、外径が細く
形成されるが、従来の上ステムは下の部分に相応する外
径の丸棒から上の部分を削り出していたので、研削加工
に要するコストが比較的大きいという問題があった。
又、組立時に上ピストンを固定した上ステムを下ステム
に、上ピストンをシリンダにそれぞれ同時に嵌合しなけ
ればならないが、この上ピストンと上ステムの同時嵌合
は熟練を要するという問題があった。

本考案は上記問題を解決するためになされたものであ
り、その目的とするところは、弁タンデムピストン装置
のコストを下げ、組立を容易にすることである。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本考案が採用した手段は、シ
リンダに軸方向摺動自在に取付けた弁軸と、その弁軸に
タンデムに固定されてシリンダ内を摺動する上下ピスト
ンと、弁軸に設けた盲の軸孔と、その軸孔から上下ピス
トンのそれぞれの下側へ通気する上下連通孔とからなる
タンデムピストン装置において、弁軸を上ピストンに固
定される上ステムと、下ピストンが固定される下ステム
と、上下ステムの間に介在する中間スリーブから形成
し、軸孔を中間スリーブに設けた下軸孔と下ステムに設
けた下軸孔から形成し、上連通孔を中間スリーブに、下
連通孔を下ステムにそれぞれ設けたことにある。中間ス
リーブは上ステムとは別体であり、上面で上ピストンを
分離可能に支え、下ステムにねじばめすることが望まし
い。

［作用］ 上ステムと中間スリーブは別体であって、相互に直結せ
ず、上ステムに固定された上ピストンが中間スリーブの
上面にのるだけであるが、上ピストンはシリンダ内のば
ねによって下方に押圧されるから、上ピストンは中間ス
リーブの上面に密着し、常に一体となってシリンダ内を
摺動する。

上ステムと中間スリーブとは別体であるから、それぞれ
の外径に相当する丸棒から形成される。したがって、上
ステムと中間スリーブが一体であったために、中間スリ
ーブの外径に相応する丸棒を削って小径の上ステムを形
成していたものに比べると、上ステムと中間スリーブの
製作コストは大幅に節減する。

上ステムに固定した上ピストンの取付けは上ピストンを
中間スリーブ上にのせてシリンダに内嵌するだけである
から、従来の上ピストンをシリンダに、上ステムを下ス
テムに同時嵌合しなければならなかったものに比べると
取付は著しく簡単であり、熟練しない者でも容易に取付
けることができる。

［実施例］ 本考案の装置を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図に示すように、ダイヤフラム10は流路を分ける本
体30のフランジとシリンダ20のフランジの間に挟持され
る。ダイヤフラム10の上面中央にピン11が取付けられ、
そのピン11の先端からアーム上の拡大部12が半径方向に
突出する。ピン11はコンプレッサ13の連結孔14に挿入さ
れてコンプレッサ13と連結する。コンプレッサ13の上部
にＵ字形のフック16がはめ込まれる。コンプレッサ13は
ボルト50を介して弁軸17の下端に固定される。弁軸17は
上下ステム17a、ｂと、その間に介在する中間スリーブ4
1からなり、下ステム17bには下ピストン18bが、上ステ
ム17aには上ピストン18bがそれぞれ固定される。シリン
ダ20に空気圧導入孔21が設けられ、その空気圧導入孔21
は下ピストン18bの下方に開口する。シリンダ20の上下
ピストン18a、ｂの間に仕切板22が固定され、その仕切
板22は中間スリーブ41に気密に嵌合する。上ステム17a
はシリンダ20に上からねじばめされたシリンダカバー25
のボス部26を摺動自在に貫通する。シリンダ20とシリン
ダカバー25に排気口（図示せず）をあけ、上下ピストン
18a、ｂの上方の空隙を大気に通気させる。

シリンダカバー25のボス部26にばね押えスリーブ27をね
じばめし、その下縁を外方に突出して外周突起28を形成
する。上ピストン18aの上面にばね受け30をのせ、その
ばね受け30の環状上面とシリンダカバー25の内上面の間
にコイルばね32を配置する。ばね受け30の中央筒状部34
は延長し、ばね受けスリーブ27の外周突起28より高い上
縁は内方に突出して外周突起29を形成する。ばね押えス
リーブ27の外周突起28を除く長さは上下ピストン18a、
ｂの昇降距離に等しいかそれよりもわずかに長く設定さ
れる。又、ばね受け30の筒状部34の長さは、上下ピスト
ン18a、ｂが下降位置にあるとき、内周突起29がばね押
えスリーブ27の外周突起よりもわずかに高くなるように
設定される。下ピストン18bは下面中央に溝40が形成さ
れる。下ステム17bに軸方向の下軸孔35bが設けられ、中
間スリーブ41には上軸孔35aが設けられる。上下軸孔35
a、ｂは連通して盲の軸孔35を形成する。その上軸孔35a
に下ステム17bがねじ込まれて中間スリーブ41と下ステ
ムは一体結合して下ピストン18bをその間に挟持する。
下ステム17bの下軸孔35bから半径方向に延びて下ピスト
ン18bの下側に抜ける下連通孔18bを設ける。中間スリー
ブ41の上軸孔35aから同じく半径方向に延長して上ピス
トン18aの下側に抜ける上連通孔19aを設ける。

第２図に示すように、上ステム17aは中間スリーブ41よ
りも小径であり、下端部にはおねじ42が形成される。そ
のおねじ42は上ピストン18aの軸孔37に設けられためね
じ38にねじ込まれる。上ステム17aにシール座金44とナ
ット45をはめ、上ピストン18の上面にシール座金44を当
ててナット45でしめつけ、上ピストン18aの軸孔をシー
ルする。上ステム17aの下端面はピストン18aの下面に達
せず、上ピストン18aの下面に密着する中間スリーブ41
に当接しない。中間スリーブ41の上軸孔35aの下部には
下ステム上端部のおねじにねじばめするめねじ36が形成
され、上部には上連通孔19aがあけられる。

第１図右半に示すように、圧力空気が空気導入孔21から
導入されると、その圧力空気は下ピストン18bを押上げ
ると共に、下ピストン18bの下面中央の溝40から下ステ
ム17bの下連通孔19bに入り、ついで下軸孔35bから中間
スリーブ50の上軸孔35aに上り、さらに上連通孔19aを経
て上ピストン18aの下面に出る。そこで圧力空気は上ピ
ストン18aも押上げ、上下ピストン18a、ｂが上昇する。
下ステム17bはコンプレッサ吊り16とコンプレッサを介
してダイヤフラム10を引上げて弁を開く。このときばね
受け30の内周突起24はばね押えスリーブ27の上部まで上
昇し、ばね32は圧縮する。又、下ピストン18bと仕切板2
2の間の空気及びシリンダカバー25内の空気は排気口か
ら外へ出る。圧力空気が作用する上下ピストン18a、ｂ
の下面の面積は同径の単独ピストン下面の倍であるか
ら、上下ステム17a、ｂを介してダイヤフラム10を上昇
して弁を開く駆動力は単独ピストンの場合の二倍であ
る。

第１図右半に示すように、圧力導入孔21に入る圧力空気
が抜けると、バネ32の上ピストン18aに作用する反揆力
により、上下のピストン18a、ｂは押下げられ、上下ス
テム17a、ｂは降下して弁が閉じる。このとき、排気口
から外気がシリンダカバー25内と仕切板22と下ピストン
18bの間に流入する。

弁軸17は上ピストン18aから上の部分と中間スリーブ41
から下の部分が別体で分離可能であるが、ばね32が常に
上ピストン18aを押圧するから、上ピストン18aは中間ス
リーブ41に密着し、一体となってシリンダ20内を摺動す
る。

上ステム17aは中間スリーブ41とは別体であり、その外
径の相応する丸棒から簡単な加工で製作され、中間スリ
ーブ41もその外径に相応する丸棒又はパイプから簡単な
加工で製作される。

上ピストン18aは上ステム17aに固定された状態でシリン
ダ20に内嵌されるが、上ピストン18aをすでにシリンダ2
0内に取付けた中間スリーブ41の上面にのせるようにし
てシリンダ20にはめるだけであるから、上ピストン18a
の取付は熟練を要しない簡単な作業である。

実施例としてダイヤフラム弁を示したが、本考案の装置
はダイヤフラム弁に限定されるものではなく、弁軸を駆
動して開閉する弁であれば、どの形式の弁にも適用し得
ることはいうまでもない。

［考案の効果］ 上記のとおり、本考案の弁軸は上下ピストンにそれぞれ
固定した上下ステムと、その間に介在する中間スリーブ
からなり、上ステムと中間スリーブは別体で分離可能で
あるから、次のような優れた効果を得ることができる。

ａ）従来の上ステムはピストンの下側の部分の太い外径
に相応する丸棒から上側の細い外径の部分を削出すため
に製作コストが高くついたが、本考案の上ステムは上ピ
ストンの下側とは別体であるから、研削加工が不要であ
り、製作コストが大幅に削減される。

ｂ）従来の上ステムをシリンダに取付けるとき、上ピス
トンをシリンダにはめると同時に上ステムを下ステムに
嵌着しなければならなかったので、組立に熟練を要した
が、本考案のものは上ピストンを中間スリーブにのせて
シリンダにはめるだけであり、組立が著しく容易にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の弁軸を備えたダイヤフラム
弁の断面図であり、左半は弁を開いた状態を、右半は弁
を閉じた状態をそれぞれ示す。 第２図は第１図の弁軸の要部を一部断面で示す拡大正面
図である。 図において、符号17は弁軸、17aは上ステム、17bは下ス
テム、18aは上ピストン、18bは下ピストン、19aは上連
通孔、19bは下連通孔、20はシリンダ、32はばね、35aは
上軸孔、35bは下軸孔、41は中間スリーブをそれぞれ示
す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ（20）に軸方向に摺動自在に設け
   られた弁軸（17）と、前記弁軸にタンデムに固定されて
   前記シリンダ内を摺動する上下ピストン（18a、18b）
   と、前記シリンダ内に配設されて前記上ピストンを下方
   へ押圧するばね（32）と前記弁軸に設けられた軸方向の
   盲の軸孔と、前記軸孔から前記上下ピストンのそれぞれ
   の下側へ通気する上下連通孔（19a、19b）とからなるタ
   ンデムピストン装置において、前記弁軸は前記上ピスト
   ンに固定された上ステム（17a）と、前記下ピストンに
   固定された下ステム（17b）と、前記上下ステムの間に
   設けられた中間スリーブ（41）からなり、前記軸孔（3
   5）は前記中間スリーブ及び前記下ステムに設けられた
   上下軸孔（35a、35b）から形成され、前記上連通孔（19
   a）は前記中間スリーブに前記下連通孔（19b）は前記下
   ステムにそれぞれ設けられたことを特徴としてなるタン
   デムピストン装置の弁軸。