JPH0755045A - 弁アクチュエータ - Google Patents

弁アクチュエータ

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Publication number
JPH0755045A
JPH0755045A JP5218999A JP21899993A JPH0755045A JP H0755045 A JPH0755045 A JP H0755045A JP 5218999 A JP5218999 A JP 5218999A JP 21899993 A JP21899993 A JP 21899993A JP H0755045 A JPH0755045 A JP H0755045A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
pressure
valve
diameter portion
chamber
Prior art date
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Pending
Application number
JP5218999A
Other languages
English (en)
Inventor
Kentarou Katou
賢太朗 加藤
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Com KK
Benkan Corp
Original Assignee
Com KK
Benkan Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/122Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston
    • F16K31/1225Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston with a plurality of pistons

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弁の操作力軽減を図ると共に、弁アクチュエ
ータの小型化を達成する。 【構成】 加圧チャンバ24内に圧力流体を供給して第
2のピストン6を移動させると、第1のピストン5も増
圧チャンバ18及び非圧縮性流体19を介して付勢手段
10に抗して移動せしめられ、これによって第1のピス
トン5は弁操作棒8を介して弁を開放する。この場合、
第1のピストン5の受圧面積は、第2のピストン6の小
径部15の受圧面積よりも大きいので、結局第1のピス
トン5の受圧面には、圧力流体によって加圧される第2
のピストン6の大径部16の受圧面よりも大きな力が作
用することになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧気体の流れのコン
トロールに用いられる弁アクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体工場、化学工場等で高圧気
体を保存するための弁アクチュエータの需要が高まって
いる。
【0003】一般に、弁アクチュエータとしては手動の
ものが多いが、このものは弁操作に多大な労力を費やし
ていた。
【0004】この労力軽減のために、圧縮空気を利用し
た弁アクチュエータが提案されている。これは、ハウジ
ング内にピストンを摺動可能とし、ピストンを付勢手段
により付勢し、一方、ピストン底面には、弁を開閉操作
する弁棒が当接しているものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の圧縮空気を利用した弁アクチュエータにあっては、
高圧気体に漏れを生じさせないように弁を閉位置に保持
させるには、付勢力のかなり高い付勢手段が必要であっ
た。
【0006】したがって、高いばね付勢力に打ち勝って
弁を開放するには、高圧の圧力流体をピストン底面に作
用させてピストンを移動させなければならず、このこと
は、弁操作のためにかなり高圧のガスを用意しなければ
ならないことを意味する。またピストンの受圧面積を大
きくして低圧ガスを利用することも考えられるが、アク
チュエータ本体の径が大きくなりスペース的にも使用に
供し得ない。
【0007】本発明は、従来の技術が有するこのような
問題点に鑑み、弁の操作力軽減を図ると共に、小型の弁
アクチュエータを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の弁アクチュエータは、筒状のハウジング内
に、付勢手段により付勢された第1のピストンと、該第
1のピストンに小径部側をもって対向する段付きの第2
のピストンとが備えられていて、第1のピストンには、
弁操作棒が一体的に結合されており、第1のピストンと
段付きの第2のピストンの小径部との間には、非圧縮性
流体で充填された増圧チャンバが設けられており、段付
きの第2のピストンの大径部側には、前記付勢手段に抗
して第1及び第2のピストンを移動させるための加圧チ
ャンバが設けられており、前記増圧チャンバに対する第
1のピストンの受圧面積が第2のピストンの小径部の受
圧面積よりも大きいことを特徴としている。
【0009】
【作用】加圧チャンバ内に圧力流体を供給して第2のピ
ストンを移動させると、第1のピストンも増圧チャンバ
を介して付勢手段に抗して移動せしめられ、これによっ
て第1のピストンは弁操作棒を介して弁を開放する。こ
の場合、増圧チャンバ内の非圧縮性流体の圧力は、パス
カルの原理によりどの位置においても一定であり、そし
て第1のピストンの受圧面積は、第2のピストンの小径
部の受圧面積よりも大きいので、結局第1のピストンの
受圧面には、圧力流体によって加圧される第2のピスト
ンの大径部の受圧面よりも大きな力が作用することにな
る。
【0010】これにより、付勢手段に抗して第1及び第
2のピストンを移動させるために加圧チャンバに供給す
べき圧力流体の圧力は、比較的小さくて済むので、ピス
トン操作力の軽減が図られると同時にアクチュエータを
小型化できる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0012】本発明の弁アクチュエータ1は、基本的な
構成要素として、底板2、筒体3及び蓋体4から成るハ
ウジングと、ハウジング内に摺動可能に収容された第1
及び第2のピストン5、6を備えている。
【0013】第1のピストン5は、弁体7を操作するた
めの弁操作棒8を一体的に有しており、この弁操作棒8
は、第2のピストン6を貫通して、弁ハウジング9内の
弁体7の上端面に当接している。また、第1のピストン
5は、ハウジングの蓋体4との間に縮設された付勢手段
としての圧縮ばね10によって、弁体7を閉じる方向に
付勢されている。
【0014】ハウジングの蓋体4は、例えば、螺合部1
1を介して筒体3に固着することができる。しかしこの
場合には、蓋体4の螺合に際して圧縮ばね10に不都合
な回動トルクが作用しないように、蓋体4と第1のピス
トン5との間に回り止めピン12を介装すべきである。
なお、13は蓋体4内の空間14を外気に連通するため
の通孔である。
【0015】第1のピストン5の弁操作棒8によって貫
通される第2のピストン6は、小径部15と大径部16
を有する段付きピストンであって、筒体3の縮径部17
内を摺動する小径部15をもって第1のピストン5に対
向している。
【0016】筒体3と第1のピストン5と第2のピスト
ン6の小径部15とによって包囲された空間は、増圧チ
ャンバ18を構成していて、非圧縮性流体としてのダイ
クロンオイル19によって満たされている。この場合、
図面から明らかなように、増圧チャンバ18に臨む第1
のピストン5の受圧面積は第2のピストン6の小径部1
5の受圧面積よりも大きい。
【0017】なお、ダイクロンオイル19の充填・排出
及び増圧チャンバ18の容量調整を容易に行うために、
第1のピストン5には、増圧チャンバ18と反対側に向
かってハウジングの蓋体4を貫通して延びる小径部20
が形成されていて、この小径部20に、複数の通孔40
を介して増圧チャンバ18と連通する通路21と、この
通路21の出口側のねじ孔22に螺合する調整密封ねじ
23が設けられている。
【0018】第2のピストン6の大径部16は、ハウジ
ングの筒体3及び底板2と共働して加圧チャンバ24を
構成している。この加圧チャンバ24には、底板2の通
孔25に接続されたコネクタ部材26を介して圧縮空気
又は窒素ガス等を導入することができる。
【0019】更にハウジングの底板2には、カップ状の
案内部材27が固着されており、この案内部材27の中
心を弁操作棒8が貫通して外側に突出している。また、
案内部材27には弁操作棒8を取り囲むように凹部28
が形成されていて、この凹部28内に、第2のピストン
6を第1のピストン5へ向けて常時付勢するための比較
的弱い圧縮ばね29が備えられている。この圧縮ばね2
9によって増圧チャンバ18は、第2のピストン6を介
して常に大気圧以上に加圧されているので、増圧チャン
バ18内に外気が侵入する恐れはまったくなくなるとと
もに、増圧チャンバ18の容積確保機能を有している。
【0020】このような構成の弁アクチュエータ1は、
入口通路30、出口通路31及び弁室32を有する弁ハ
ウジング9の弁室開口部33に任意の方法で結合されて
いる。弁ハウジング9の弁室32内には、圧縮ばね34
によって開弁方向に付勢された弁体7が収容されてお
り、そして弁体7の上端面には、前述のように第1のピ
ストン5の弁操作棒8が当接している。
【0021】以上の構成において、個々の結合部及び摺
動部には、密封を確保するための種種のOリング(例え
ば38)が備えられており、弁体7には、弁室32内に
設けられた弁座35を密封するための弁座インサート3
6が備えられている。
【0022】なお、第2のピストン6の大径部16の上
側に位置する空間37は、通路39を介して大気と連通
している。
【0023】次に、作用について説明する。
【0024】まず、加圧チャンバ24に圧力流体が供給
されてない場合、第2のピストン6は、常時比較的弱い
圧縮ばね29によって上方へ付勢されているので、増圧
チャンバ18内のダイクロンオイル19の圧力が上昇す
ると、この圧縮ばね29に抗して第2のピストン6が下
方に移動し、圧力を吸収する。したがって、第1のピス
トン5の微動に伴う増圧チャンバ18の体積が一定に確
保されるため、第1のピストン5は、ロック現象を起こ
すことなく強力な圧縮ばね10の付勢力をほぼ完全に弁
操作棒8を介して弁体7に伝達することができ、それゆ
え、弁体7の弁座インサート36は十分な力で弁座35
に押し付けられる。こうして、入口通路30と出口通路
31は、弁体7によって完全に遮断される。
【0025】次に、加圧チャンバ24内にコネクタ部材
26を介して圧力流体を供給すると、圧力流体の圧力が
第2のピストン6の大径部16に作用するために、第2
のピストン6は上昇して増圧チャンバ18内のダイクロ
ンオイル19を小径部15でもって加圧する。この場
合、第1のピストン5の受圧面積は第2のピストン6の
小径部15の受圧面積よりも大きいことから、パスカル
の原理により、第2のピストン6から第1のピストン5
へ、増幅された押上力が伝達されることになる。つま
り、第1のピストン5を強力な圧縮ばね10に抗して押
し上げるのに必要な、加圧チャンバ24に供給すべき圧
力流体の圧力は、従来よりも小さな値で済むことにな
る。
【0026】第1のピストン5が弁操作棒8を伴って上
昇すると、弁体7も圧縮ばね34の付勢力によって上昇
し、こうして弁座インサート36が弁座35から離され
ると、入口通路30と出口通路31が接続される。
【0027】弁体7を再び閉位置へ戻すには、加圧チャ
ンバ24内の圧力流体をコネクタ部材26を介して大気
もしくは低圧源へ解放すればよい。
【0028】以上、本発明の実施例を図面により説明し
てきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更
や追加等があっても本発明に含まれる。
【0029】
【発明の効果】本発明の弁アクチュエータにおいては、
第1のピストンの受圧面積が、第2のピストンの小径部
の受圧面積よりも大きいので、第1のピストンの受圧面
には、圧力流体によって加圧される第2のピストンの大
径部の受圧面よりも大きな力が作用することになる。こ
れにより、強力な付勢手段に抗して第1及び第2のピス
トンを移動させ弁体を開放させるために、加圧チャンバ
内に供給すべき圧力流体の圧力は、従来と比べて小さく
て済むので、ピストン操作力の軽減が図られると同時に
アクチュエータを小型化できる。
【0030】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の閉位置状態の縦断面図であ
る。
【図2】同実施例の特に第1及び第2のピストンの構造
を明確に示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
1 弁アクチュエータ 2 底板 3 筒体 4 蓋体 5 第1のピストン 6 第2の
ピストン 7 弁体 8 弁操作
棒 9 弁ハウジング 10 圧縮ば
ね 11 螺合部 12 回り
止めピン 13 通孔 14 空間 15 小径部 16 大径
部 17 縮径部 18 増圧
チャンバ 19 ダイクロンオイル 20 小径
部 21 通路 22 ねじ
孔 23 調整密封ねじ 24 加圧
チャンバ 25 通孔 26 コネ
クタ部材 27 案内部材 28 凹部 29 圧縮ばね 30 入口
通路 31 出口通路 32 弁室 33 弁室開口部 34 圧縮
ばね 35 弁座 36 弁座
インサート 37 空間 38 Oリ
ング 39 通路 40 通孔

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状のハウジング内に、付勢手段により
    付勢された第1のピストンと、該第1のピストンに小径
    部側をもって対向する段付きの第2のピストンとが備え
    られていて、第1のピストンには、弁操作棒が一体的に
    結合されており、第1のピストンと段付きの第2のピス
    トンの小径部との間には、非圧縮性流体で充填された増
    圧チャンバが設けられており、段付きの第2のピストン
    の大径部側には、前記付勢手段に抗して第1及び第2の
    ピストンを移動させるための加圧チャンバが設けられて
    おり、前記増圧チャンバに対する第1のピストンの受圧
    面積が第2のピストンの小径部の受圧面積よりも大きい
    ことを特徴とする弁アクチュエータ。
  2. 【請求項2】 第2のピストンは、圧縮ばねによって常
    に第1のピストンに向かって付勢されている請求項1に
    記載の弁アクチュエータ。
  3. 【請求項3】 第1のピストンの弁操作棒は、増圧チャ
    ンバ及び第2のピストンを貫通して延びている請求項1
    又は2に記載の弁アクチュエータ。
  4. 【請求項4】 第1のピストンには、増圧チャンバと反
    対側に向かってハウジングの蓋体を貫通して延びる小径
    部が形成されていて、この小径部に、増圧チャンバと連
    通する通路手段が設けられている請求項1ないし3のい
    ずれか1つに記載の弁アクチュエータ。
  5. 【請求項5】 前記ハウジングの蓋体は、筒状のハウジ
    ングに螺合可能であって、該蓋体と第1のピストンとの
    間には、回り止め手段が介装されている請求項4に記載
    の弁アクチュエータ。
JP5218999A 1993-08-11 1993-08-11 弁アクチュエータ Pending JPH0755045A (ja)

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JP5218999A JPH0755045A (ja) 1993-08-11 1993-08-11 弁アクチュエータ
KR1019940004893A KR950006291A (ko) 1993-08-11 1994-03-12 밸브 액튜에이터

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5218999A JPH0755045A (ja) 1993-08-11 1993-08-11 弁アクチュエータ

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JP5218999A Pending JPH0755045A (ja) 1993-08-11 1993-08-11 弁アクチュエータ

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KR (1) KR950006291A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022039321A (ja) * 2020-08-28 2022-03-10 株式会社東京ダイス 減圧弁装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022039321A (ja) * 2020-08-28 2022-03-10 株式会社東京ダイス 減圧弁装置

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KR950006291A (ko) 1995-03-20

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