JPS597041B2 - actuator - Google Patents

actuator

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JPS597041B2
JPS597041B2 JP1646776A JP1646776A JPS597041B2 JP S597041 B2 JPS597041 B2 JP S597041B2 JP 1646776 A JP1646776 A JP 1646776A JP 1646776 A JP1646776 A JP 1646776A JP S597041 B2 JPS597041 B2 JP S597041B2
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Japan
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piston
piston rod
cylinder
actuator
spring
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JP1646776A
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JPS52100065A (en
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正寛 征矢
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Tokico Ltd
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Tokico Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は駆動源として内部にガス・スプリングを設けて
なる緊急駆動用アクチュエータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an emergency drive actuator that is provided with a gas spring inside as a drive source.

従来のアクチュエータ、例えば防火扉、停止弁等を緊急
時にのみ駆動するのに用いるアクチュエータとして空気
式、油圧式、電動式等各種のものが知られているが、こ
れら従来のアクチュエータは全てその構造が複雑でしか
も犬なる設置スペースを必要とするだけでなく、例えは
空圧源、油圧源、電源等を緊急時に備えて常に連続的に
稼動させておかなければならず、このためその運転コス
トが高くつき、さらに上記駆動源とアクチュエータとを
接続する空・油圧配管、電線等を必要としているので附
帯設備の設備費が高くつき、又多くの場合一の駆動源に
より複数のアクチュエータを駆動するよう構成している
ため、該一の駆動源が故障した場合には該複数のアクチ
ュエータを一つとして駆動することができない状態とな
り、従って緊急時に於ける信頼性に乏しい等の欠点を有
していた。
Conventional actuators, such as pneumatic, hydraulic, and electric, are known as actuators used to drive fire doors, stop valves, etc. only in emergencies, but all of these conventional actuators have a unique structure. Not only is it complex and requires a large amount of installation space, but it also requires, for example, pneumatic sources, hydraulic sources, power sources, etc. to be in continuous operation at all times in case of an emergency, which increases operating costs. Furthermore, since it requires pneumatic/hydraulic piping, electric wires, etc. to connect the drive source and the actuator, the cost of incidental equipment is high, and in many cases, multiple actuators must be driven by one drive source. Because of this structure, if one drive source fails, the plurality of actuators cannot be driven as one, and therefore has drawbacks such as poor reliability in emergencies. .

又、例えばコイル・スプリングに蓄勢したバネ力を用い
る停止弁にあっては閉弁時間を短かくし、かつ閉弁時の
締切性を高める必要からバネカの犬なるコイル・スプリ
ングを圧縮してこれに犬なる力を蓄圧させておかなけれ
ばならず、このため装置全体が複雑となり、強度的な制
約を受けやすいという欠点を有していた。
For example, in a stop valve that uses spring force stored in a coil spring, it is necessary to shorten the valve closing time and improve the closing performance when closing the valve, so the coil spring, which is the spring dog, is compressed. It is necessary to accumulate a certain amount of force, which makes the entire device complex and has the drawback of being susceptible to strength constraints.

本発明は、1駆動源として内部にガス・スプリングを設
けることにより、例えば防火扉、停止弁等の被駆動部を
所定の動作時間内で極めて高速にしかもその動作期間中
略一定の駆動力で確実に駆動させうるようにして、上記
欠点を除去したアクチュエータを提供することを目的と
する。
By providing a gas spring inside as one driving source, the present invention enables driven parts such as fire doors and stop valves to be driven at extremely high speed within a predetermined operating time, and at the same time reliably with a substantially constant driving force during the operating period. It is an object of the present invention to provide an actuator that can be driven in a manner that eliminates the above drawbacks.

そのための構成は、シリンダ内に所定区間摺動自在に嵌
装されたピストンと、該ピストン一体変位可能に連結さ
れたピストンロツドと、該シリンダ内に嵌装された内部
に蓄圧されたガスの圧力により該ピストンをーの方向に
附勢するガス・スプリングと、該ピストンロンドに係合
されており、該ガス・スプリングを圧縮して蓄圧させた
際その蓄圧力に抗して該ピストンを上記係合により非作
動位置にロックするロック手段と、外部信号により作動
し該ロック手段のロックを解除し該ピストンロンド及び
ピストンを上記一の方向に摺動変位せしめるロック解除
手段とよりなり、該ピストンロツドの変位を直接的又は
間接的に被駆動部に伝達して駆動せしめるようにしたも
のである。
The structure for this purpose includes a piston fitted in a cylinder so as to be slidable over a predetermined distance, a piston rod connected to the piston so as to be able to move integrally with the piston, and a piston fitted in the cylinder that uses the pressure of the gas stored inside the cylinder. A gas spring that urges the piston in the - direction is engaged with the piston rod, and when the gas spring is compressed to accumulate pressure, the piston is engaged against the accumulated pressure. and a locking means that is activated by an external signal to unlock the locking means and cause the piston rod and the piston to slide in the one direction mentioned above. is transmitted directly or indirectly to the driven part to drive it.

次に、その一実施例につき説明する。Next, one example will be described.

第1図A,Bは夫々本発明アクチュエータの一実施例の
縦断面図及びそのX−X線に沿う縦断矢視図、第2図A
,Bは夫々上記アクチュエータに用いるガス・スプリン
グの一実施例の夫々作動前及び作動後の状態を示す拡大
断面図を示す。
FIGS. 1A and 1B are a longitudinal sectional view and a longitudinal sectional view taken along the line X--X of an embodiment of the actuator of the present invention, and FIG. 2A
, B are enlarged cross-sectional views showing an embodiment of the gas spring used in the actuator before and after operation, respectively.

第1図A中、1はアクチュエータで、四角筒状体のアク
チュエータ本体2と、このアクチュエー夕本体2の夫々
右端面及び左端面に固着された一端が開口する中空筒体
状のシリンダ3及び作動部筐体4とよりなる外殻を有し
ている。
In FIG. 1A, 1 is an actuator, which includes a rectangular cylindrical actuator main body 2, a hollow cylindrical cylinder 3 with one end open fixed to the right and left end surfaces of the actuator main body 2, respectively, and an actuator. It has an outer shell made up of a housing 4.

シリンダ3の内部にはピストン5が所定区間摺動自在に
嵌装されており、シリンダ3の内部空間はピストン5に
より一対のシリンダ室3a,3bに画成される。
A piston 5 is fitted inside the cylinder 3 so as to be slidable within a predetermined area, and the internal space of the cylinder 3 is defined by the piston 5 into a pair of cylinder chambers 3a and 3b.

6は変位伝達部材としてのピストンロツドで、上記ピス
トン5の左端面に固着されアクチュエータ本体2とシリ
ンダ3の接続部に設けたガイド部材7及びストツパ部材
8の夫々の中心孔7a及び8aを順次挿通し、さらにア
クチュエータ本体2の左端面を挿通し作動部筐体4の内
部に延出している。
Reference numeral 6 denotes a piston rod as a displacement transmitting member, which is fixed to the left end surface of the piston 5 and sequentially inserted through the center holes 7a and 8a of a guide member 7 and a stopper member 8, respectively, which are provided at the connection portion between the actuator body 2 and the cylinder 3. , further passes through the left end surface of the actuator main body 2 and extends into the inside of the actuator housing 4 .

ガイド部材7及びストツパ部材8は略同一形状の円板体
よりなり、夫々所定半径円周線上に等間隔に離間させて
複数個(本実施例では例えば4個)の貫通孔7b,8b
を夫々穿設されている。
The guide member 7 and the stopper member 8 are composed of disks having substantially the same shape, and each has a plurality of (for example, four in this embodiment) through holes 7b, 8b spaced apart at equal intervals on a circumferential line with a predetermined radius.
are perforated respectively.

9はガス・スプリングで、ピストン5の左端面とストツ
パ部材8との間に複数個(本実施例では例えば4個)配
設されており、ピストン5を第1図A中右力向に附勢し
ている。
Reference numeral 9 denotes gas springs, which are disposed in plural numbers (for example, four in this embodiment) between the left end surface of the piston 5 and the stopper member 8, and are arranged to move the piston 5 in the right force direction in FIG. 1A. It is strong.

ガス・スプリング9は第2図Aに示す如くシリンダ10
の右端部外周面に螺着した中空筒体状の調整部材11の
右端面を前記ピストン5の左端面に当接させるとともに
、シリンダ10の内部に所定区間摺動自在に嵌装したピ
ストン12のピストンロツド13を前記ガイド部材7の
貫通孔7bに挿通させてシリンダ室3a内に嵌装してあ
る。
Gas spring 9 is connected to cylinder 10 as shown in FIG. 2A.
The right end surface of the hollow cylindrical adjusting member 11 screwed onto the outer circumferential surface of the right end portion of the piston 10 is brought into contact with the left end surface of the piston 5. The piston rod 13 is inserted through the through hole 7b of the guide member 7 and fitted into the cylinder chamber 3a.

ここで、ガイド部材7とストツパ部材8は通常の状態に
於いて第1図Bに示す如く互いに所定の回転位相ずらし
て当接させてあるため夫々の貫通孔7b,8bは互いに
連通合致しておらず、このためガイド部材Iの貫通孔7
bを挿通したピストンロツド13はストツパ部材8の右
端面に当接して係止されている。
Here, in the normal state, the guide member 7 and the stopper member 8 are brought into contact with each other with a predetermined rotational phase shift as shown in FIG. Therefore, the through hole 7 of the guide member I
The piston rod 13, which has been inserted through the hole b, comes into contact with the right end surface of the stopper member 8 and is locked therein.

シリンダ10の内部空間はピストン12及び隔壁部材1
4により一対のシリンダ室10a,10b及び大気運通
室15とに画成されており、両シリンダ室10a,10
b内には例えば高圧ガスが充填されており、又両シリン
ダ室10a,10bはピストン12に穿設した貫通孔1
2aを介して互いに連通しているので上記高圧ガスは両
シリンダ室10a,10b間を自由に往復流動しうる状
態にある。
The internal space of the cylinder 10 includes a piston 12 and a partition wall member 1.
4 into a pair of cylinder chambers 10a, 10b and an air transport chamber 15, both cylinder chambers 10a, 10
b is filled with high pressure gas, for example, and both cylinder chambers 10a, 10b are filled with a through hole 1 bored in the piston 12.
Since the cylinder chambers 10a and 10b communicate with each other through the cylinder chambers 2a, the high-pressure gas can freely flow back and forth between the two cylinder chambers 10a and 10b.

この結果、ピストン12及びピストンロツド13は両シ
リンダ室10a,10b内の高圧ガスにより該高圧ガス
の圧力とピストンロツド13との積に等しい押圧力で図
中左方向に押圧されている。
As a result, the piston 12 and the piston rod 13 are pushed leftward in the figure by the high pressure gas in both cylinder chambers 10a, 10b with a pushing force equal to the product of the pressure of the high pressure gas and the piston rod 13.

16はガス・スプリング9のバネ特性を調整する調整ネ
ジで、後述する如くこの調整ネジ16のシリンダ10内
への進入体積の大小に応じてピストン12のシリンダ1
0に対する相対変位とガス室15内のガス圧変化率との
関係を可変調節しうる。
Reference numeral 16 denotes an adjustment screw for adjusting the spring characteristics of the gas spring 9, and as will be described later, the adjustment of the cylinder 1 of the piston 12 depends on the volume of the adjustment screw 16 entering into the cylinder 10.
The relationship between the relative displacement with respect to 0 and the gas pressure change rate in the gas chamber 15 can be variably adjusted.

尚、ガス・スプリング9の初期バネ力(初期附勢力)は
前記調整部材11のシリンダ10に対する螺合長さによ
り可変調節される。
The initial spring force (initial biasing force) of the gas spring 9 is variably adjusted by the screwing length of the adjusting member 11 into the cylinder 10.

作動部筐体4は内部にピストン5のピストンロツド6の
左端部をガイドするガイド用突設部4aを有しており、
ピストンロツド6の左端部はこのガイド用突設部4aの
有底孔内に摺動自在に嵌合して第1図A中左右力向にガ
イドされる構成とされている。
The actuator housing 4 has a guide protrusion 4a therein for guiding the left end of the piston rod 6 of the piston 5.
The left end of the piston rod 6 is slidably fitted into the bottomed hole of the guide protrusion 4a and guided in the left and right directions in FIG. 1A.

17は作動部筐体4内の軸18に回動自在に枢支された
フック部材で、第1図A中反時計方向に回動変位すると
その先端部に形成したフック部17aがピストンロツド
6の周側面に形成した溝部6aに係合してピストンロツ
ド6をロックし、ピストンロツド6の同図中右力向への
変位を規制する。
Reference numeral 17 denotes a hook member rotatably supported on a shaft 18 in the actuator housing 4. When the hook member 17 is rotated counterclockwise in FIG. The piston rod 6 is locked by engaging with a groove 6a formed on the circumferential surface, and the displacement of the piston rod 6 in the right direction in the figure is restricted.

19は作動部筐体4内に設けた軸20に枢支されたL字
型レバーで、第1図人中反時計力向に回動変位するとそ
のーの腕部19aの先端部に植立したピン21が上記フ
ック部材1Tのフック部17aに当接しフック部材17
を上方に押圧せしめる。
Reference numeral 19 denotes an L-shaped lever that is pivotally supported on a shaft 20 provided in the actuator housing 4, and when the lever is rotated in the counterclockwise direction in Figure 1, it is planted at the tip of the arm 19a. The pin 21 contacts the hook portion 17a of the hook member 1T, and the hook member 17
Press upward.

このL字型レバー19の他の腕部19bはその先端部と
作動部筐体4の内壁との間に張架されたバネ22により
バネ収縮力向に引・張られており、従ってL字型レバー
19は軸20を中心に第1図A中反時計力向の回動力を
附勢されている。
The other arm portion 19b of this L-shaped lever 19 is pulled and tensioned in the direction of the spring contraction force by a spring 22 stretched between its tip and the inner wall of the actuator housing 4, and therefore the L-shaped lever 19 is The mold lever 19 is applied with a rotational force about a shaft 20 in a counterclockwise direction in FIG. 1A.

23は作動部筐体4の下面壁部に取付けられたプランジ
ャ・ソレノイド機構で、ソレノイド23aを励磁するこ
とにより上記L字型レバー19の他の腕部19bに当接
しているプランジヤ23bが上動しL字型レバー19を
軸20を中心に時計方向に回動変位せしめる。
Reference numeral 23 denotes a plunger solenoid mechanism attached to the lower wall of the actuator housing 4. By energizing the solenoid 23a, the plunger 23b in contact with the other arm 19b of the L-shaped lever 19 moves upward. Then, the L-shaped lever 19 is rotated clockwise about the shaft 20.

尚、上記構成装置に於いてピストンロツド6の溝部6a
とフック部材17のフック部17a,L字型レバー19
、及びバネ22はロック手段を、又プランジャ・ソレノ
イド機構23はロック解除手段を構成する。
In addition, in the above-mentioned configuration device, the groove portion 6a of the piston rod 6
and the hook portion 17a of the hook member 17, and the L-shaped lever 19.
, and the spring 22 constitute locking means, and the plunger solenoid mechanism 23 constitutes lock release means.

24は変位伝達部材としての回動アームで、アクチュエ
ータ本体2内に所定範囲回動自在に保持されており、そ
の先端部に形成した切欠溝24a内にピストンロツド6
の表面に植立したピン6bが係合している。
Reference numeral 24 denotes a rotary arm as a displacement transmitting member, which is held within the actuator body 2 so as to be rotatable within a predetermined range.
A pin 6b planted on the surface is engaged with the pin 6b.

この回動アーム24には防火扉、停止弁等の被駆動部2
5が取付けられており、停止弁の場合回動アーム24の
回動とともに弁軸が回動変位してその弁部が開閉駆動さ
れる。
This rotating arm 24 includes driven parts 2 such as fire doors and stop valves.
5 is attached, and in the case of a stop valve, the valve shaft is rotated as the rotary arm 24 rotates, and the valve portion is driven to open and close.

次に、上記構成装置の動作につき説明する。Next, the operation of the above-mentioned component device will be explained.

先ず平常の状態に於いて、アクチュエータ1のソレノイ
ド23aは通電されておらずプランジャ23bは第1図
A中下動限位置にある。
First, in a normal state, the solenoid 23a of the actuator 1 is not energized and the plunger 23b is at the lower limit of movement in FIG. 1A.

このため、L字型レバー19はバネ22に引張られて同
図中反時計力向の回動限位置にあり、ピン21がフック
部材17のフック部17aに当接しフック部材17をそ
の反時計方向の回動限位置まで押し上げている。
Therefore, the L-shaped lever 19 is pulled by the spring 22 and is at the rotation limit position in the counterclockwise direction in the figure, and the pin 21 abuts the hook portion 17a of the hook member 17 and moves the hook member 17 counterclockwise. It is pushed up to the rotation limit position in the direction.

この結果、フック部材17のフック部17aがピストン
ロツド6の溝部6aに係合し、このピストンロツド6を
第1図A左力の摺動限位置(非作動位置)に摺動不能に
ロックしている。
As a result, the hook portion 17a of the hook member 17 engages with the groove portion 6a of the piston rod 6, and the piston rod 6 is immovably locked at the left force sliding limit position (non-operating position) in FIG. 1A. .

従って、切欠溝24aがピストンロツド6のピン6bに
係合している回動アーム24は第1図A中反時計力向の
回動限位置にあり、被駆動部25は非駆動状態にある。
Therefore, the rotary arm 24, in which the notched groove 24a engages with the pin 6b of the piston rod 6, is at its rotation limit position in the counterclockwise direction in FIG. 1A, and the driven portion 25 is in a non-driven state.

被駆動部25の上記の状態に於いて、ピストンロツド1
3はその左端部がストツパ部材8に当接して係止されて
いるため、高圧ガスの押圧力によりピストン12及びピ
ストンロツド13が左方向に附勢されているにも拘らず
ピストン12は第1図A及び第2図A中左方向への変位
を規制されており、一方シリンダ10も上記押圧力に等
しい力を第1図A及び第2図A中右方向に附勢されてい
るにも拘らず、調整部材11を介してピストン5の左端
面に当接して係止されている。
In the above state of the driven part 25, the piston rod 1
Since the left end of the piston 3 is in contact with the stopper member 8 and is locked, the piston 12 remains in the position shown in FIG. Although the displacement to the left in FIGS. 1A and 2A is restricted, and on the other hand, the cylinder 10 is also biased with a force equal to the above pressing force in the right direction in FIGS. 1A and 2A. First, it abuts and is locked to the left end surface of the piston 5 via the adjustment member 11.

従って、ピストン5は各ガス・スプリング9より夫々上
記力の合力を右力に附勢されており、このためフック部
材17のフック部17aはピストンロツド6の溝部6a
の内壁より上記合力に等しい力で右方向に附勢されるが
、フック部17aに当接するピン21により第1図A中
時計方向の回動を規制されピストンロツド6に対するロ
ック状態を保ち続ける。
Therefore, the piston 5 is biased to the right by the resultant force of the above-mentioned forces from each gas spring 9, and therefore the hook portion 17a of the hook member 17 is pushed into the groove 6a of the piston rod 6.
Although it is urged rightward by a force equal to the above-mentioned resultant force from the inner wall of the piston rod 6, its rotation in the clockwise direction in FIG.

次に、被駆動部25を駆動する必要が生じたとする。Next, assume that it becomes necessary to drive the driven portion 25.

この場合、上記緊急事態の発生とともにソレノイド23
aに通電しこれを励磁する。
In this case, when the above emergency situation occurs, the solenoid 23
A is energized to excite it.

これにより、プランジャ23bは磁力により上動しバネ
22に抗してL字型レバー19を第1図A中時計方向に
回動変位せしめる。
As a result, the plunger 23b is moved upward by the magnetic force and rotates the L-shaped lever 19 clockwise in FIG. 1A against the spring 22.

この結果、ピン21がフック部材17のフック部17a
に当接しフック部材17の回動変位を規制していた腕部
19aは上記時計力向に回動変位するので、フック部材
17は上記回動規制を解除され軸18を中心に第1図A
中時計力向に回動変位しうる状態となる。
As a result, the pin 21 is attached to the hook portion 17a of the hook member 17.
The arm portion 19a, which had been in contact with the arm portion 19a to restrict the rotational displacement of the hook member 17, rotates in the direction of the clockwise force, so that the hook member 17 is released from the rotational restriction and rotates around the shaft 18 as shown in FIG. 1A.
It is in a state where it can be rotated in the direction of the clockwise force.

ここで、ピストンロツド6は前記の如く各ガス・スプリ
ング9により第1図A中右力向に附勢されているため、
フック部材17が自由に回動しうる状態になると同時に
ロック解除され、各ガス・スプリング9のバネカにより
同図中右方向に高速で摺動変位する。
Here, since the piston rod 6 is urged in the right direction in FIG. 1A by each gas spring 9 as described above,
As soon as the hook member 17 becomes freely rotatable, it is unlocked and is slid at high speed to the right in the figure by the spring force of each gas spring 9.

即ち、ガス・スプリング9のピストンロツド13はスト
ツパ部材8に当接係止されているので、各シリンダ10
が調整部材11を介してピストン5を右方向に押圧しつ
つ変位する。
That is, since the piston rod 13 of the gas spring 9 is held in contact with the stopper member 8, each cylinder 10
is displaced while pressing the piston 5 in the right direction via the adjustment member 11.

この場合、シリンダ10の右方向の変位に伴ないシリン
ダ室10aの容積は減少し、一方シリンダ室10bの容
積は増大するので、シリンダ室10a内の高圧ガスはピ
ストン12に穿設した貫通孔12aを介してシリンダ室
10b内に流入する。
In this case, as the cylinder 10 is displaced to the right, the volume of the cylinder chamber 10a decreases, while the volume of the cylinder chamber 10b increases. It flows into the cylinder chamber 10b through the cylinder chamber 10b.

この結果、シリンダ10の移動に伴ない両シリンダ室1
0a,10bの合計容積はシリンダ10の外部に退出し
たピストンロツド13の体積分だけ増大する。
As a result, as the cylinder 10 moves, both cylinder chambers 1
The total volume of 0a and 10b increases by the volume of the piston rod 13 that has moved out of the cylinder 10.

従ってピストン5が右力に変位するにつれ、ガス・スプ
リング9のバネカは徐々に低下することになるが、この
バネカの変化量は後述する如く調整ネジ16のネジ込み
量によって任意に可変としえ、バネカの変化量を小に調
整しておくことにより従来のコイル・スプリングを用い
たアクチュエータの如く作動開始時には犬なる駆動力で
被駆動部25を駆動しながらも作動終了状態に近づくに
つれ駆動力が極端に低下してしまい被駆動部25を確実
に駆動することができなくなるという不都合を生ずるこ
とはない。
Therefore, as the piston 5 is displaced to the right, the spring force of the gas spring 9 will gradually decrease, but the amount of change in this spring force can be arbitrarily varied by the screwing amount of the adjustment screw 16, as described later. By adjusting the amount of change to a small value, like an actuator using a conventional coil spring, the driven part 25 is driven with a moderate driving force at the start of operation, but the driving force becomes extreme as it approaches the end of operation. This does not cause the inconvenience that the driven portion 25 cannot be reliably driven due to a drop in the driving force.

上記の如くフック部材17のピストンロツド6に対する
ロックが解除されピストンロツド6がガススプリング9
のバネカにより第1図A中右方向に変位すると、ピン6
bを介してピストンロツド6に係合する回動アーム24
はピストンロツド6の変位とともに第1図A中時計力向
に高速で回動変位する。
As described above, the hook member 17 is unlocked from the piston rod 6 and the piston rod 6 is connected to the gas spring 9.
When the pin 6 is displaced to the right in Fig. 1A by the spring force, the pin 6
a pivot arm 24 that engages the piston rod 6 via b;
is rotated at high speed in the clockwise direction in FIG. 1A along with the displacement of the piston rod 6.

この結果、被駆動部25は駆動された状態となる。As a result, the driven portion 25 is in a driven state.

被駆動部25を駆動前の状態に復帰させるには、先ず、
ソレノイド23に対する通電を断ちこれを消磁し、プラ
ンジャ23bを下動変位せしめる。
In order to return the driven part 25 to the state before driving, first,
The current to the solenoid 23 is cut off to demagnetize it, and the plunger 23b is moved downward.

これにより、L字型レバー19はバネ22に引張られて
軸20を中心に反時計力向に回動変位し、一の腕部19
aのピン21がフック部材17のフック部17aに当接
しフック部材17を上方に押動せしめる。
As a result, the L-shaped lever 19 is pulled by the spring 22 and rotated in a counterclockwise direction about the shaft 20, and the first arm 19
The pin 21 of a contacts the hook portion 17a of the hook member 17 and pushes the hook member 17 upward.

この結果、フック部材17は反時計方向に回動変位しそ
のフック部17aがピストンロツド6の外周面に強く当
接する。
As a result, the hook member 17 is rotated counterclockwise and its hook portion 17a strongly contacts the outer peripheral surface of the piston rod 6.

次に、シリンダ3のシリンダ室3b内にシリンダ3の右
端面に穿設した孔3′を介して例えばエア・コンプレツ
サ等(図示せず)より高圧の圧縮空気を供給する。
Next, high-pressure compressed air is supplied into the cylinder chamber 3b of the cylinder 3 from, for example, an air compressor (not shown) through a hole 3' formed in the right end surface of the cylinder 3.

これにより、シリンダ室3b内の圧力は増大し、ピスト
ン5はシリンダ室3b内の高圧空気の圧力を受圧し各ガ
ス・スプリング9を圧縮しつつ左方に変位する。
As a result, the pressure within the cylinder chamber 3b increases, and the piston 5 receives the pressure of high-pressure air within the cylinder chamber 3b, compressing each gas spring 9 and displacing to the left.

ピストン5が第1図Aに示す状態まで摺動復帰すると、
ピストンロツド6の溝部6a内にフック部材17のフッ
ク部17aが係合するのでピストンロツド6は同図に示
す状態でロックされる。
When the piston 5 slides back to the state shown in FIG. 1A,
Since the hook portion 17a of the hook member 17 is engaged in the groove portion 6a of the piston rod 6, the piston rod 6 is locked in the state shown in the figure.

ピストンロツド6がその左方の摺動限位置まで復帰する
に伴ない回動アーム24は第1図A中反時計方向の回動
限位置まで回動復帰するので、被駆動部25は駆動前の
状態に復帰される。
As the piston rod 6 returns to its left sliding limit position, the rotating arm 24 returns to its counterclockwise rotation limit position in FIG. status will be restored.

ところで、ピストンロツド13のシリンダ10外退出に
伴うガス圧減少分はガス・スプリング9に固有のバネ特
性を与えるもので、このバネ特性は調整ネジ16の調整
によって任意に可変とされる。
Incidentally, the gas pressure decrease caused by the withdrawal of the piston rod 13 from the cylinder 10 gives the gas spring 9 its own spring characteristics, and this spring characteristic can be arbitrarily varied by adjusting the adjustment screw 16.

即ち、調整ネジ16のシリンダ内進入量を小さくするほ
ど、ピストンロツド13のシリンダ10外退出量に対す
る圧力減少分は小さくなってバネカの変化率は小となる
That is, as the amount of advance of the adjustment screw 16 into the cylinder is made smaller, the amount of pressure decrease relative to the amount of retraction of the piston rod 13 from the cylinder 10 becomes smaller, and the rate of change of the spring force becomes smaller.

また、上記調整ネジ16のシリンダ10内への進入量を
予め所定のものとした状態でピストンロツド13のシリ
ンダ10内への進入量それ自体は初期バネカを決定する
ものであって、この進入量を大きくするほど初期バネカ
は犬となる。
Further, with the amount of entry of the adjustment screw 16 into the cylinder 10 set to a predetermined value, the amount of entry of the piston rod 13 into the cylinder 10 itself determines the initial spring force; The larger it is, the more the initial spring is a dog.

そこで、例えば調整部材11のシリンダ10に対する螺
合長を短かくしピストンロツド13のシリンダ10内へ
の初期進入量を大きくして初期バネカを犬に設定し、か
つ調整ネジ16をシリンダ10から螺出させ調整ネジ゜
16のシリンダ10内への初期進入量を小に設定すれば
、被駆動部25をその駆動期間中略一定の駆動力で駆動
させえ、これにより極めて短時間で被駆動部25を駆動
することができる。
Therefore, for example, the screwing length of the adjusting member 11 into the cylinder 10 is shortened, the initial amount of entry of the piston rod 13 into the cylinder 10 is increased, the initial spring force is set to the dog position, and the adjusting screw 16 is screwed out from the cylinder 10. By setting the initial amount of entry of the adjustment screw 16 into the cylinder 10 to a small value, the driven part 25 can be driven with a substantially constant driving force during the driving period, thereby driving the driven part 25 in an extremely short time. can do.

尚、ガス・スプリング9の初期バネカやバネ特性は内部
に封入される高圧ガスの圧力、シリンダ10とピストン
ロツド13との断面積比などによって決るものであるか
ら、調整部材11、調整ネジ16等よりなる調整機構は
必ずしも設けなくともよいが、この調整機構があった力
が望ましい。
Note that the initial spring force and spring characteristics of the gas spring 9 are determined by the pressure of the high-pressure gas sealed inside, the cross-sectional area ratio of the cylinder 10 and the piston rod 13, and so on. Although it is not necessarily necessary to provide an adjustment mechanism, it is desirable to have a force that includes this adjustment mechanism.

次に被駆動部25を手動で操作する場合の動作につき第
3図を併せ説明する。
Next, the operation when manually operating the driven portion 25 will be explained with reference to FIG. 3.

第3図はガス・スプリングのバネカを零とした場合の上
記アクチュエータの要部の縦断面図を示す。
FIG. 3 shows a vertical cross-sectional view of the main part of the actuator when the spring force of the gas spring is set to zero.

この場合、ストツパ部材8をガイド部材7に対し所定角
度回動せしめストツパ部材8の貫通孔8bをガイド部材
7の貫通孔7bに連通合致せしめる。
In this case, the stopper member 8 is rotated by a predetermined angle relative to the guide member 7 so that the through hole 8b of the stopper member 8 is brought into communication with the through hole 7b of the guide member 7.

これによりストツパ部材8に轟接して係止されていたピ
ストンロツド13は係止解除され、第1図Aに示す状態
より第3図に示す如く貫通孔7b,8bを夫々挿通して
アクチュエータ本体2内に延出する。
As a result, the piston rod 13, which had been held in contact with the stopper member 8, is released from the lock, and is inserted through the through holes 7b and 8b, respectively, from the state shown in FIG. 1A into the actuator body 2, as shown in FIG. Extend to.

この結果、ガス・スプリング9のピストン5に対するバ
ネカは実質的に零となり、被駆動25をアクチュエータ
1に関係なく手動により任意の駆動状態まで駆動するこ
とができる。
As a result, the spring force of the gas spring 9 against the piston 5 becomes substantially zero, and the driven 25 can be manually driven to any drive state regardless of the actuator 1.

次に、本発明アクチュエータの一変形例につき第4図と
ともに説明する。
Next, a modified example of the actuator of the present invention will be explained with reference to FIG.

第4図は本発明アクチュエータの一変形例の縦断面図を
示す。
FIG. 4 shows a longitudinal sectional view of a modified example of the actuator of the present invention.

同図中、第1図Aと同一構成部分には同一符号を付しそ
の説明を省略する。
In the figure, the same components as those in FIG.

第4図中、アクチュエータ31は前記アクチュエータ1
と略同一構成をなすがピン6b及び回動アーム24を有
しておらず、ピストン5の下端面に変位伝達部材として
のロツド26を固着している点が前記アクチュエータ1
と異なる。
In FIG. 4, the actuator 31 is the actuator 1
The actuator 1 has substantially the same configuration as the actuator 1, but does not have the pin 6b and the rotating arm 24, and has a rod 26 fixed to the lower end surface of the piston 5 as a displacement transmitting member.
different from.

又、アクチュエータ31は縦型であり、このため上記ロ
ツド26はシリンダ3の下部に延出しており、その下端
部に被駆動部25が取付けられている。
Further, the actuator 31 is of a vertical type, so the rod 26 extends to the lower part of the cylinder 3, and the driven part 25 is attached to the lower end thereof.

従って、この場合被駆動部25は前記実施例の如く回動
アーム24の回動変位を伝達されるのではなくロツド2
6の摺動変位を伝達されて駆動される構成となるが、ア
クチュエータ31の動作及び機能については前記アクチ
ュエータ1と変わるところはない。
Therefore, in this case, the driven portion 25 is not transmitted with the rotational displacement of the rotational arm 24 as in the previous embodiment, but is driven by the rod 2.
Although the actuator 31 is configured to be driven by transmitting the sliding displacement of 6, the operation and function of the actuator 31 are the same as those of the actuator 1 described above.

尚、上記各実施例に於いて、アクチュエータ1,31は
他の例えば、原子炉の緊急注水装置、電車、バス等の緊
急ブレーキ装置、旋盤、プレス等の工作機械の緊急停止
装置等にも適用しうる。
In each of the above embodiments, the actuators 1 and 31 can also be applied to other systems such as emergency water injection systems for nuclear reactors, emergency brake systems for trains and buses, emergency stop systems for machine tools such as lathes and presses, etc. I can do it.

又、シリンダ室3aに対するガス・スプリング9の嵌装
状態は前記各実施例と逆、即ち調整部材11をガイド部
材7の端面に、又ピストンロツド13をピストン5の端
面に当接させてシリンダ室3a内に保持する構成として
もよい。
The fitting state of the gas spring 9 in the cylinder chamber 3a is opposite to that in the previous embodiments, that is, the adjustment member 11 is in contact with the end surface of the guide member 7, and the piston rod 13 is in contact with the end surface of the piston 5. It may also be configured to be held inside.

さらに、ガス・スプリング9の個数は4個に限ることな
く他の適宜数としてもよい。
Furthermore, the number of gas springs 9 is not limited to four, and may be any other suitable number.

上述の如く、本発明アクチュエータはシリンダ内に所定
区間摺動自在に嵌装されたピストンと、該ピストンに一
体変位可能に連結されたピストンロツドと、該シリンダ
内に嵌装され内部に蓄圧されたガスの圧力により該ピス
トンをーの方向に附勢するガス・スプリングと、該ピス
トンロツドに係合されており、該ガス・スプリングを圧
縮して蓄圧させた際その蓄圧力に抗して該ピストンを上
記係合により非作動位置にロックするロック手段と、外
部信号により作動し該ロック手段のロックを解除し該ピ
ストンロツド及びピストンを上記一の方向に摺動変位せ
しめるロック解除手段とよりなり、該ピストン田ンドの
変位を直接的又は間接的に被駆動部に伝達して駆動せし
めるよう構成してなるため、電源、油・空圧源等の特別
な駆動源を常時稼動させておくこともなく単にシリンダ
内にガス・スプリングを収納しただけの極めて簡単な構
成により、例えば防火扉、停止弁等の被駆動部を緊急時
に確実に1駆動することができ、又ガス・スプリングは
従来のコイル・スプリングと異なり初期附勢力を犬に設
定しなおかつアクチュエータの作動期間中上記附勢力の
変化を極めて小としうるので被駆動部を所望の駆動力で
所定の動作時間でさらに駆動終了後も所定の駆動力を保
有させつつ確実に高速駆動しえ、又ガス・スプリングを
複数個内蔵させておけばそのうち一個が故障しても他の
正常なガス・スプリングによりアクチュエータを確実に
作動させることができ極めて信頼性の高いアクチュエー
タを提供しうる等の特長を有する。
As described above, the actuator of the present invention includes a piston fitted in a cylinder so as to be slidable within a predetermined range, a piston rod connected to the piston so as to be integrally displaceable, and a gas fitted in the cylinder and pressurized inside. The piston rod is engaged with a gas spring which urges the piston in the direction of - by the pressure of The piston field is comprised of a locking means that locks in the non-operating position by engagement, and a locking means that is actuated by an external signal to unlock the locking means and slide the piston rod and piston in the above-mentioned one direction. Since the displacement of the cylinder is directly or indirectly transmitted to the driven part to drive it, there is no need to constantly operate a special drive source such as a power source, oil or pneumatic source, and the cylinder is simply moved. With an extremely simple configuration that only houses a gas spring inside, it is possible to reliably drive driven parts such as fire doors and stop valves in an emergency, and gas springs are different from conventional coil springs. On the other hand, since the initial force is set to the same value and the change in force can be kept extremely small during the operation period of the actuator, the driven part can be driven with the desired driving force for a predetermined operation time, and even after the drive is finished, the predetermined driving force is applied. It is possible to reliably drive the actuator at high speed while retaining its power, and by incorporating multiple gas springs, even if one of them fails, the actuator can be operated reliably by the other normal gas springs, making it extremely reliable. It has features such as being able to provide a high-performance actuator.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図A,Bは夫々本発明アクチュエータの一実施例の
縦断面図及びそのX−X線に沿う縦断矢視図、第2図A
,Bは夫々上記アクチュエータに用いるガス・スプリン
グの一実施例の作動前及び作動後の状態を示す拡大縦断
面図、第3図は上記ガス・スプリングのバネカを零とし
た場合の上記アクチュエータの要部の縦断面図、第4図
は本発明アクチュエータの一変形例の縦断面図である。 1,31・・・・・・アクチュエータ、3・・・・・・
シリンダ、3a,3b・・・・・・シリンダ室、5・・
・・・・ピストン、6・・・・・・ピストンロツド、9
・・・・・・ガス・スフリング、17・・・・・・フッ
ク部材、19・・・・・・L字型レバー、23・・・・
・・プランジャ・ソレノイド機構、24・・・・・・回
動アーム、25・・・・・・被駆動部、26・・・・・
・ロツド。
FIGS. 1A and 1B are a longitudinal sectional view and a longitudinal sectional view taken along the line X--X of an embodiment of the actuator of the present invention, and FIG. 2A
, B are enlarged vertical cross-sectional views showing the states before and after operation of one embodiment of the gas spring used in the actuator, respectively, and FIG. 3 shows the main components of the actuator when the spring force of the gas spring is set to zero. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a modified example of the actuator of the present invention. 1, 31... Actuator, 3...
Cylinder, 3a, 3b...Cylinder chamber, 5...
... Piston, 6 ... Piston rod, 9
...Gas Sfring, 17...Hook member, 19...L-shaped lever, 23...
... Plunger solenoid mechanism, 24 ... Rotating arm, 25 ... Driven part, 26 ...
・Rotsud.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 シリンダ内に所定区間摺動自在に嵌装されたピスト
ンと、該ピストンに一体変位可能に連結されたピストン
ロツドと、該シリンダ内に嵌装され内部に蓄圧されたガ
スの圧力により該ピストンを一の方向に附勢するガス・
スプリングと、該ピストンロツドに係合されており、該
ガス・スプリングを圧縮して蓄圧させた際その蓄圧力に
抗して該ピストンを上記係合により非作動位置にロック
するロック手段と、外部信号により作動し該ロック手段
のロックを解除し該ピストンロツド及びピストンを上記
一の方向に摺動変位せしめる田ンク解除手段とよりなり
、該ピストンロツドの変位を直接的又は間接的に被駆動
部に伝達して駆動せしめるよう構成してなることを特長
とするアクチュエータ。
1 A piston fitted in a cylinder so as to be slidable over a predetermined distance; a piston rod connected to the piston so as to be integrally displaceable; gas energized in the direction of
a spring, a locking means that is engaged with the piston rod and locks the piston in a non-operating position by the engagement against the accumulated pressure when the gas spring is compressed and accumulated; and an external signal. a lock release means which is actuated to unlock the locking means and cause the piston rod and piston to slide in the one direction, and directly or indirectly transmits the displacement of the piston rod to the driven part. An actuator characterized by being configured to be driven by
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