KR101827564B1

KR101827564B1 - Actuator for valve

Info

Publication number: KR101827564B1
Application number: KR1020110062608A
Authority: KR
Inventors: 토시아키 이와부치
Original assignee: 가부시키가이샤 깃츠 에스시티
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2018-02-09
Also published as: KR20120007963A

Abstract

[과제] 전체의 소형화와 부품수의 삭감을 도모하면서 밸브를 작동시키는 추력을 높여 실링성을 향상시켜, 고압 유체용의 밸브에도 적용할 수 있고, 가동시에 걸리는 하중을 분산시켜 내구성을 향상시키고, 내부구조를 단순화하여 부품수를 삭감하고, 밸브로의 조립이나 조정도 용이한 밸브용 액추에이터를 제공한다.
[해결 수단] 에어 구동의 액추에이터로 피스톤(25)의 추력을 확대하여 밸브(35)를 차단하는 추력 확대기구(30)를 내장하는 밸브용 액추에이터이다. 추력 확대기구(30)는, 밸브 구동용 출력축부(26)의 상부의 디스크면(38) 위에 복수의 볼(28)이 배치되고, 볼(28)은 샤프트(43) 하단의 고정 디스크면(50)과, 원추 형상의 테이퍼면 형상부(31)를 갖는 테이퍼면 형상부면(48) 사이에 협지된다. 피스톤(25)의 작동에 의해, 볼(28)이 디스크면(38)과 고정 디스크면(50) 사이를 이동하고, 피스톤(25)의 추력이 출력축부(26)에 확대되어 출력된다. [PROBLEMS] To improve the sealability by increasing the thrust for operating the valve while reducing the overall size and reducing the number of parts, and applying the valve to a valve for high-pressure fluid, thereby increasing the durability by dispersing the load applied during operation Provided is a valve actuator that simplifies the internal structure to reduce the number of components and facilitates assembly and adjustment into a valve.
[MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] An actuator for a valve incorporating a thrust magnifying mechanism (30) that shuts off a valve (35) by enlarging a thrust of a piston (25) by an air driven actuator. A plurality of balls 28 are disposed on the disk surface 38 at the upper portion of the valve drive output shaft portion 26 and the balls 28 are disposed on the fixed disk surface 50 and a tapered surface 48 having a conical tapered surface 31. The tapered surface 48, The ball 28 moves between the disk surface 38 and the fixed disk surface 50 by the operation of the piston 25 and the thrust of the piston 25 is magnified and outputted to the output shaft portion 26.

Description

{Actuator for valve}

본 발명은 고압 유체가 흐르는 관로에 사용되는 밸브에 적합한 밸브용 액추에이터에 관한 것으로, 특히, 반도체 제조장치 등의 배관계에 사용되는 메탈 다이어프램 밸브용의 액추에이터에 적합한 밸브용 액추에이터에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a valve actuator suitable for an actuator for a metal diaphragm valve used in a piping system of a semiconductor manufacturing apparatus or the like.

통상, 반도체 제조장치 등에서 사용되는 메탈 다이어프램 밸브는 금속제 다이어프램과, 수지제 시트 패킹을 갖고, 이 밸브의 상부측에 액추에이터가 탑재되어 있다. 이 액추에이터는 다이어프램의 상부에 배열 설치된 다이어프램 누름체를 직접 가압하여 상하동시키는 스템을 갖고, 이 스템에 의해 다이어프램 누름체를 통하여 다이어프램을 가압 또는 가압 해제함으로써, 다이어프램과 패킹 사이의 유로를 개폐시키는 구조로 되어 있다. BACKGROUND ART A metal diaphragm valve used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like usually has a metal diaphragm and a resin sheet packing, and an actuator is mounted on the upper side of the valve. The actuator has a stem for vertically pressing the diaphragm pressing body arranged on the upper portion of the diaphragm and pressing the pressure of the diaphragm through the diaphragm pressing body by this stem to open and close the flow path between the diaphragm and the packing .

또한 다이어프램 밸브를 고압 유체용으로서 사용하는 경우에는, 밸브체에 의한 밀폐성을 높이기 위하여 액추에이터에 의한 다이어프램 동작시의 추력을 높일 필요가 생긴다. 이 경우, 일반적으로, 고압 유체용의 액추에이터는 피스톤과 실린더를 갖는 기구를 구비하고, 이 피스톤·실린더 기구에 의해 누름체의 추력을 높이도록 되어 있다. 또한 피스톤의 추력을 보다 높이기 위하여, 실린더 구조를 2단이나 3단 등의 복수단으로 설치하는 경우도 있다. Further, when the diaphragm valve is used for a high-pressure fluid, it is necessary to increase the thrust during operation of the diaphragm by the actuator in order to improve the hermeticity by the valve body. In this case, in general, the actuator for the high-pressure fluid has a mechanism having a piston and a cylinder, and the thrust of the pressing body is increased by the piston-cylinder mechanism. In order to further increase the thrust of the piston, the cylinder structure may be provided in a plurality of stages such as two or three stages.

한편, 액추에이터 내에 에어실린더의 추력을 증대하기 위한 기구가 내부에 설치된 메탈 다이어프램 밸브가 알려져 있다. 이 종류의 다이어프램 밸브로서, 예를 들면, 특허문헌 1의 메탈 다이어프램 밸브가 알려져 있다. 이 다이어프램 밸브는 경구(硬球)와 테이퍼 형성 누름 부재를 갖고, 누름 부재를 쐐기로 하여 경구에 작용시켜 다이어프램을 가압력을 증대시키도록 한 것이다. On the other hand, there is known a metal diaphragm valve in which a mechanism for increasing the thrust of the air cylinder is provided in the actuator. As this type of diaphragm valve, for example, a metal diaphragm valve disclosed in Patent Document 1 is known. The diaphragm valve has a hard ball and a tapered pressing member, and acts on the oral cavity with the pressing member as a wedge to increase the pressing force of the diaphragm.

도 14, 도 15에서는, 동 문헌 1의 다이어프램 밸브와 동일한 내부구조를 갖는 종래의 밸브용 액추에이터를 도시하고 있다. 이 액추에이터 장치(1)는, 볼체(2), 대략 원추형의 경사면(3)을 갖는 작은 직경의 니들(4), 유발 형상의 경사면부(5)를 갖는 통 형상 부재(6), 다이어프램 누름부(7)를 가압하는 누름 부재(8)를 가지고 있다. 이 액추에이터 장치(1)는, 평상시에 보디부(9) 내부에 설치된 스프링 부재(10)의 탄성 반발력에 의해 다이어프램 밸브(11) 내의 다이어프램 밸브체(12)의 폐쇄 상태를 유지하려고 하는, 소위 노멀리 클로즈(NC) 타입으로 되어 있다. 액추에이터 장치(1)의 보디부(9) 내에 압축 에어가 유입되면, 도 15(b)의 상태로부터 보디부(9) 내에 설치된 피스톤부(13)이 상승하고, 이 피스톤부(13)와 함께 니들(4)도 도 15(a)의 상태까지 상승한다. 니들(4)이 상승하면, 이 니들 외주의 경사면(3)을 따라 볼체(2)가 직경축소 방향으로 이동하고, 이 볼체(2)가 통 형상 부재(6)의 경사면부(5)에 가이드 되도록 상방향으로도 이동하여 누름 부재(8)에 의한 가압이 해제되고, 다이어프램 밸브체(12)가 상승하여 밸브 개방 상태가 된다. 이 때, 니들(4)이 상하동할 때의 도시하지 않은 스트로크는 누름 부재가 상하동할 때의 스트로크의 5∼6배 정도로 되어 있다. Figs. 14 and 15 show a conventional valve actuator having the same internal structure as that of the diaphragm valve of Document 1. The actuator device 1 includes a ball body 2, a small-diameter needle 4 having a substantially conical inclined surface 3, a tubular member 6 having an inclined surface portion 5 of a triggered shape, And a pressing member 8 for pressing the pressing member 7. This actuator device 1 is a so-called " valve " type actuator which attempts to maintain the closed state of the diaphragm valve body 12 in the diaphragm valve 11 by the elastic repulsive force of the spring member 10 provided inside the body portion 9, It is far closed (NC) type. When the compressed air flows into the body portion 9 of the actuator device 1, the piston portion 13 provided in the body portion 9 rises from the state of Fig. 15 (b), and together with the piston portion 13 The needle 4 also rises to the state of Fig. 15 (a). The ball body 2 moves in the diameter decreasing direction along the inclined surface 3 of the outer periphery of the needle and the ball body 2 is guided to the inclined surface portion 5 of the tubular member 6 So that the pressurization by the pressing member 8 is released, and the diaphragm valve body 12 is raised to the valve-opened state. At this time, a stroke (not shown) when the needle 4 vertically moves is about five to six times the stroke when the pressing member moves up and down.

이 액추에이터 장치(1)와 다이어프램 밸브(11)를 일체로 편입하는 경우에는, 통 형상 부재(6), 니들(4)이 편입된 액추에이터 장치(1)와 다이어프램 밸브(11) 사이에 볼체(2)를 장착한 상태에서, 이 액추에이터 장치(1)와 다이어프램 밸브(11)를 나사결합에 의해 고착한다. 이 나사결합 위치를 조절함으로써 니들(4), 볼체(2), 누름 부재(8)의 위치관계를 결정한다. 그리고, 액추에이터 장치(1)와 다이어프램 밸브(11)와의 나사결합을 조정하여 위치관계를 맞추고, 다이어프램 밸브체(12)를 밸브 폐쇄 위치에 맞춘 상태에서, 고정용으로 설치한 조절 나사(14)에 의해 일체화하여 밸브 폐쇄 상태로 설정하도록 되어 있다. When the actuator device 1 and the diaphragm valve 11 are integrally incorporated, the ball member 2 is inserted between the diaphragm valve 11 and the actuator device 1 in which the tubular member 6 and the needle 4 are incorporated. The actuator device 1 and the diaphragm valve 11 are fixed by screwing. The position of the needle 4, the ball body 2, and the pressing member 8 is determined by adjusting the screw engagement position. Then, the screw connection between the actuator device 1 and the diaphragm valve 11 is adjusted so that the positional relationship is established. In the state in which the diaphragm valve body 12 is in the valve closing position, the adjustment screw 14 So that the valve is closed.

그런데, 반도체 제조용의 고압용 메탈 다이어프램 밸브는 고압 유체로의 대응과 아울러 소형화나 비용절감도 요망되고 있다. 이 경우, 액추에이터의 실린더 형상을 종래의 사각으로부터 원형으로 형성함으로써, 소형화와 재료의 삭감에 의한 비용2절감에 대응시키는 경우가 있다. However, a high-pressure metal diaphragm valve for semiconductor manufacturing is demanding miniaturization and cost reduction as well as high-pressure fluid. In this case, by forming the cylinder shape of the actuator from a conventional rectangular shape to a circular shape, there is a case where it is coped with the reduction of the cost by 2 in size and material reduction.

일본 특공 평8-6828호 공보Japanese Patent Publication No. 8-6828

그렇지만, 스템으로 다이어프램 누름체를 직접 가압하여 상하동시키는 구조의 액추에이터는, 고압 유체용을 흘리는 경우에 다이어프램 누름체에 의한 추력을 높이는 것이 필요하게 되고, 이 경우, 실린더를 복수단의 구조로 설치하면, 높이 방향의 치수의 증가에 의해 소형화가 어렵게 됨과 아울러, 부품수가 증가하여 내부구조도 복잡화하고 있었다. However, in the actuator having the structure in which the diaphragm pressing body is directly pressurized by the stem to vertically move, it is necessary to increase the thrust by the diaphragm pressing body in the case of flowing the high-pressure fluid. In this case, , The miniaturization is difficult due to the increase of the dimension in the height direction, and the number of parts is increased, and the internal structure is also complicated.

한편, 특허문헌 1의 메탈 다이어프램 밸브나 도 14, 15의 액추에이터에 관해서는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 누름 부재(8)의 상면측에 볼체(2)를 가이드 하는 니들(4)이 설치되어 있다. 이 때문에, 니들(4)의 이동방향에서 누름 부재(8)가 방해가 되어, 니들(4)의 상하동시의 스트로크가 한정됨으로써, 경사면(3)의 길이도 한정된다. 그리고, 니들(4)의 스트로크를 크게 확보하는 것이 어렵게 되어, 경사면(3)에 의한 볼체(2)의 작동 범위가 좁아져 있었다. 이것에 의해, 니들(4)의 상하이동시의 스트로크는 누름 부재(8)의 상하동시의 스트로크의 5∼6배 정도로 한정되어, 피스톤부(13)에 의한 추력의 확대도 5∼6배 정도가 한계로 되어 있었다. On the other hand, with respect to the metal diaphragm valve of Patent Document 1 and the actuator of Figs. 14 and 15, a needle 4 for guiding the ball body 2 is provided on the upper surface side of the pressing member 8 . Therefore, the pushing member 8 is disturbed in the moving direction of the needle 4, and the stroke of the needle 4 at the time of the vertical movement of the needle 4 is limited, whereby the length of the slanted face 3 is also limited. In addition, it is difficult to secure a large stroke of the needle 4, and the operation range of the ball body 2 by the inclined surface 3 is narrowed. Thus, the stroke of the needle 4 simultaneously in the up and down direction is limited to 5 to 6 times of the stroke of the pushing member 8 in the vertical direction, and the thrust by the piston portion 13 is enlarged by about 5 to 6 times It was the limit.

이 추력을 높이기 위해서는 실린더를 복수단으로 설치할 필요가 생기지만, 이 경우, 전체가 대형화됨과 아울러, 부품수도 증가하여 비용상승으로 이어졌다. In order to increase the thrust, it is necessary to install a plurality of cylinders, but in this case, the whole size is increased and the number of components is increased, leading to an increase in cost.

상기한 바와 같이 테이퍼 형성된 작은 직경 니들(4)의 경사면(3)의 외주측에 볼체(2)를 배치한 구조이기 때문에, 배치 가능한 볼체(2)의 수가 한정되어, 예를 들면, 3∼4개 정도의 소수개 밖에 배치할 수 없다. 볼이 소수개이면, 가동시에 1개당의 볼체(2)에 걸리는 하중이 커진다. 이 경우에는, 마찰이 증가하여 볼체(2)가 보다 심하게 소모되거나, 이 볼체(2)로부터의 강한 압력으로 통 형상 부재(6)나 누름 부재(8)가 함몰되는 것 등에 의해 내구성이 부족했다. Since the ball body 2 is arranged on the outer peripheral side of the inclined surface 3 of the tapered small diameter needles 4 as described above, the number of the arranged ball bodies 2 is limited, Only a few can be placed. If the number of balls is a few, the load applied to the balls 2 per one at the time of operation becomes large. In this case, the durability of the ball member 2 is insufficient due to an increase in friction and the ball member 2 is more strongly exhausted or the cylindrical member 6 and the pressing member 8 are depressed due to the strong pressure from the ball member 2 .

액추에이터 장치(1)와 다이어프램 밸브(11)를 편입하는 경우, 액추에이터 장치(1)와 다이어프램 밸브(11)를 나사결합에 의해 일체화하고, 이 나사결합 위치에 의해 니들(4), 볼체(2), 누름 부재(8)의 위치관계를 조절하여 다이어프램 밸브체(12)의 밸브 폐쇄 위치를 맞추게 된다. 그 때문에 조정이 번거로워져, 소정의 조정 위치에 고정하기 위한 조정 나사(14)가 필요하게 되어 부품수도 증가하고 있었다. When the actuator device 1 and the diaphragm valve 11 are incorporated, the actuator device 1 and the diaphragm valve 11 are integrated by screwing and the needle 4, the ball body 2, And the position of the pressing member 8 is adjusted so that the valve closing position of the diaphragm valve body 12 is adjusted. As a result, the adjustment becomes complicated, and the adjustment screw 14 for fixing the component to the predetermined adjustment position is required, so that the number of components is increased.

본 발명은, 상기의 과제점을 해결하기 위하여 개발한 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 전체의 소형화와 부품수의 삭감을 도모하면서, 밸브를 작동시키는 추력을 높임으로써 실링성을 향상시켜 고압 유체용의 밸브에 적용할 수 있고, 게다가, 가동시에 걸리는 하중을 분산시켜 내구성을 향상시키고, 내부구조를 단순화하여 부품수를 삭감하고, 밸브로 조립이나 조정도 용이한 밸브용 액추에이터를 제공하는 것에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been developed in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to improve the sealing performance by increasing the thrust for operating the valve while reducing the overall size and the number of parts, And to provide a valve actuator that can be applied to a valve for a valve that can be easily assembled and adjusted with a valve by improving the durability by dispersing a load applied during operation, have.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1에 따른 발명은, 피스톤으로 작동하는 에어 구동의 액추에이터로 피스톤의 추력을 확대하여 밸브를 차단하는 추력 확대기구를 내장하는 밸브용 액추에이터에 있어서, 추력 확대기구는, 밸브 구동용 출력축부의 상부에 설치한 디스크면 위에 이동 부재인 복수개의 볼을 배치하고, 이들 볼을 액추에이터 본체에 고정한 샤프트 하단의 고정 디스크면과 피스톤의 내측을 도려내어 피스톤의 내주 개구측을 따라 확장한 원추형상의 테이퍼면 형상부를 형성한 테이퍼면 형상부면과의 사이에 협지하여 구성되어 있고, 피스톤의 작동에 의해 디스크면에 재치된 볼이 디스크면과 고정 디스크면 사이를 이동함으로써, 피스톤의 추력을 출력축부에 확대하여 출력함과 아울러, 상기 샤프트를 상기 액추에이터 본체의 상부에 나사결합하여 고정하고, 이 나사결합 구조에 의해 상기 샤프트를 상하로 조정 가능하게 설치하여 상기 고정 디스크의 위치를 조정 가능하게 설치한 밸브용 액추에이터이다. In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an actuator for a valve incorporating a thrust increasing mechanism for closing a valve by enlarging the thrust of the piston by an air driven actuator operated by a piston, A plurality of balls as moving members are disposed on the disk surface provided on the upper portion of the valve-driving output shaft portion, the fixed disk surface at the lower end of the shaft fixed to the actuator body and the inner side of the piston are cut out and expanded along the inner peripheral opening side of the piston And a tapered surface having a conical tapered surface. The ball mounted on the surface of the disk moves between the disk surface and the fixed disk surface by the action of the piston, so that the thrust of the piston And the output shaft is enlarged and output, and the shaft is mounted on the upper portion of the actuator body And the shaft is vertically adjustable by the screw coupling structure to adjust the position of the fixed disk so as to be adjustable.

청구항 2에 따른 발명은, 피스톤으로 작동하는 에어 구동의 액추에이터로 피스톤의 추력을 확대하여 밸브를 차단하는 추력 확대기구를 내장하는 밸브용 액추에이터에 있어서, 추력 확대기구는, 액추에이터 본체에 고정한 샤프트 하단의 고정 부재에 이동 부재인 롤러 캠을 축착하고, 이 롤러 캠의 상단에 설치한 제 1 롤러 부재를, 피스톤의 내측을 도려내어 피스톤의 내주 개구측을 따라 확장한 원추 형상의 테이퍼면 형상부를 형성한 테이퍼면 형상부면에 이동 자유롭게 맞닿게 하고, 롤러 캠의 하단에 설치한 제 2 롤러 부재를 밸브축 구동용 출력축부의 디스크면에 가압하여 피스톤의 추력을 출력축부로 확대하여 출력함과 아울러, 상기 샤프트를 상기 액추에이터 본체의 상부에 나사결합하여 고정하고, 이 나사결합 구조에 의해 상기 샤프트를 상하로 조정 가능하게 설치하여 상기 롤러 캠의 위치를 조정 가능하게 설치한 밸브용 액추에이터이다. According to a second aspect of the present invention, there is provided a valve actuator including a thrust magnifying mechanism for closing a valve by enlarging a thrust of a piston by an air driven actuator operating as a piston, wherein the thrust magnifying mechanism comprises: The first roller member provided on the upper end of the roller cam is formed with a conical tapered planar portion which is formed by cutting the inside of the piston and extending along the inner peripheral opening side of the piston The second roller member provided at the lower end of the roller cam is pressed against the disc surface of the valve shaft driving output shaft portion to enlarge the thrust of the piston to the output shaft portion and output the enlarged thrust force to the output shaft portion, And an upper portion of the actuator body is screwed and fixed, and the shaft is vertically moved And the position of the roller cam is adjustably provided so that the position of the roller cam can be adjusted.

청구항 3에 따른 발명은 밸브를 구동하는 추력 확대기구의 출력 추력을 밸브 개방으로부터 밸브 폐쇄를 향하여 전체 스트로크에서 증가시키도록 한 밸브용 액추에이터이다. The invention according to claim 3 is a valve actuator for increasing the output thrust of the thrust increasing mechanism for driving the valve from the valve opening to the valve closing at the entire stroke.

청구항 4에 따른 발명은 테이퍼면 형상부면, 고정 디스크면 및 디스크면의 어느 하나를, 2단의 테이퍼 또는 원호부 또는 곡면부에 형성한 밸브용 액추에이터이다. The invention according to claim 4 is a valve actuator in which one of a tapered surface, a fixed disk surface, and a disk surface is formed in a tapered, arcuate or curved surface of two stages.

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청구항 1에 따른 발명에 의하면, 출력축부 상부의 디스크면 위에 복수개의 볼을 배치하고, 이들 볼을 샤프트 하단의 고정 디스크면과, 피스톤 내주 개구측의 원추 형상의 테이퍼면 형상부면과의 사이에 협지하는 추력 확대기구를 가지고 있기 때문에, 예를 들면, 다이어프램 밸브에서는 밸브 개방으로부터 밸브 폐쇄로 이동하면 다이어프램의 수압 면적과 함께 차단 추력이 증가하지만, 이 차단에 필요한 추력에 맞춘 효율적인 출력 추력을 얻을 수 있어, 밸브 차단을 위한 높은 추력과 큰 류량을 위한 고스트로크화가 가능하다. According to the invention as set forth in claim 1, a plurality of balls are disposed on the disk surface above the output shaft portion, and these balls are sandwiched between the fixed disk surface at the lower end of the shaft and the conical tapered surface of the inner periphery of the piston, For example, in a diaphragm valve, when the valve is moved from the valve opening to the valve closing, the blocking thrust increases with the hydraulic pressure area of the diaphragm, but an effective output thrust corresponding to the thrust required for the diaphragm can be obtained , High thrust for valve shutoff and high stroke for large flow rate.

이 때, 테이퍼면 형상부를 직선으로 한 경우에는 이 직선부에서의 볼에 의한 확대율이 일정하게 되고, 2단 테이퍼로 한 경우에는 2단의 확대율로 변화될 뿐이기 때문에, 스프링 하중의 감소와 함께 출력 추력도 감소할 우려가 있지만, 테이퍼면 형상부면, 고정 디스크면, 또는 디스크면 중 어느 하나를 곡면으로 형성함으로써 스프링 하중이 감소한 경우에도 밸브 개방으로부터 밸브 폐쇄까지 연속적으로 출력 추력을 증가시키는 것이 가능하게 된다. In this case, when the tapered surface portion is formed as a straight line, the enlargement ratio by the ball in the straight line portion becomes constant, and when the tapered surface portion is formed by the tapered surface, It is possible to increase the output thrust constantly from the valve opening to the valve closing even when the spring load is reduced by forming any one of the tapered surface, the fixed disk surface and the disk surface to be curved. .

복수단의 실린더를 필요로 하지 않고 전체의 소형화와 내부구조를 단순화하여, 부품수의 삭감을 도모하면서 밸브 작동용의 추력을 높여 밸브의 실링성을 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 고압 유체용의 밸브에 적합하며, 테이퍼면 형상부에 의해 하중을 분산시키고 있기 때문에, 볼이나 피스톤, 고정 디스크면의 소모를 억제하여 내구성을 향상시킬 수 있다. 피스톤, 출력축부, 볼, 샤프트 하단의 고정 디스크면을 본체 내에 일체로 편입하여 유닛화할 수 있기 때문에, 밸브로의 부착이나 부착 후의 조정 등도 용이하게 된다. 또한, 샤프트를 나사 결합 구조로 설치하고 있음으로써, 이 샤프트를 회전시킴으로써 상하동시켜 고정 디스크를 위치 조정할 수 있기 때문에, 개개의 밸브의 실링 위치의 편차에 따라 밸브 폐쇄 위치를 조정할 수 있다. 이 경우, 액추에이터의 상부에 샤프트를 부착하고 있음으로써, 소정 토크로 샤프트를 회전시켜 간단하게 실링 위치를 조정하면서 고정 디스크를 추력의 확대 개시 위치까지 조일 수 있다. It is possible to simplify the overall size and simplify the internal structure without requiring a plurality of stages of cylinders and to improve the sealing performance of the valve by increasing the thrust for valve operation while reducing the number of parts. Therefore, it is suitable for a valve for a high-pressure fluid, and since the load is distributed by the tapered surface portion, consumption of balls, a piston, and a fixed disk surface can be suppressed and durability can be improved. Since the piston, the output shaft portion, the ball, and the fixed disk surface at the lower end of the shaft can be integrally incorporated into the main body, the valve can be easily attached to the valve, and adjustment after attachment can be facilitated. In addition, since the shaft is provided in a screw-engaged structure, the position of the fixed disk can be adjusted by vertically moving the shaft by rotating the shaft, so that the valve closing position can be adjusted in accordance with the deviation of the sealing position of each valve. In this case, since the shaft is attached to the upper portion of the actuator, it is possible to tighten the fixed disk to the thrust magnification start position while simply rotating the shaft with a predetermined torque to adjust the sealing position.

청구항 2에 따른 발명에 의하면, 고정 부재에 축착한 롤러 캠의 제 1 롤러 부재가 테이퍼면 형상부면에 이동 자유롭게 맞닿고, 제 2 롤러 부재가 출력축부의 디스크면을 가압하여 피스톤의 추력을 출력축부에 확대하여 출력하는 추력 확대기구를 가지고 있기 때문에, 롤러 캠이 원호운동함으로써 피스톤 내면의 테이퍼면 형상부면이 직선, 또는 곡면의 어느 경우에도, 밸브 개방으로부터 밸브 폐쇄까지 연속적으로 출력 추력을 증가할 수 있다. 이 경우, 효율적인 출력 추력을 얻음으로써 밸브 차단을 위한 높은 추력과 큰 유량을 위한 고스트로크화가 가능하다. According to the invention as set forth in claim 2, the first roller member of the roller cam, which is fixed to the fixing member, is movably in contact with the tapered surface, and the second roller member presses the disk surface of the output shaft portion, The output thrust can be continuously increased from the valve opening to the valve closing in any case where the tapered surface of the inner surface of the piston is a straight line or a curved surface due to the circular motion of the roller cam . In this case, by obtaining an efficient output thrust, high thrust for valve shutoff and high stroke for large flow rate are possible.

복수단의 실린더를 요하지 않아 전체의 소형화와 내부구조를 단순화하여, 부품수의 삭감을 도모하면서 밸브 작동용의 추력을 높여 밸브의 실링성을 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 고압 유체용의 밸브에 적합하며, 테이퍼면 형상부에 의해 하중을 분산시켜 내구성을 향상시킬 수 있어, 밸브로의 조립이나 조정도 용이하게 된다. 또한, 샤프트를 나사 결합 구조로 설치하고 있음으로써, 이 샤프트를 회전시킴으로써 상하동시켜 롤러 캠을 위치 조정할 수 있기 때문에, 개개의 밸브의 실링 위치의 편차에 따라 밸브 폐쇄 위치를 조정할 수 있다. 이 경우, 액추에이터의 상부에 샤프트를 부착하고 있음으로써, 소정 토크로 샤프트를 회전시켜 간단하게 실링 위치를 조정하면서 롤러 캠을 추력의 확대 개시 위치까지 조일 수 있다.It is possible to simplify the overall size and simplify the internal structure without requiring a plurality of stages of cylinders, thereby increasing the thrust for valve operation while reducing the number of parts, and improving the sealing performance of the valve. Therefore, it is suitable for a valve for a high-pressure fluid, and the load can be dispersed by the tapered surface portion to improve the durability, so that assembly and adjustment to the valve can be facilitated. In addition, since the shaft is provided in a screwed structure, the roller cam can be adjusted in position by rotating the shaft, so that the valve closing position can be adjusted in accordance with the deviation of the sealing position of each valve. In this case, since the shaft is attached to the upper portion of the actuator, it is possible to tighten the roller cam to the enlargement start position of thrust while simply adjusting the sealing position by rotating the shaft with a predetermined torque.

청구항 3에 따른 발명에 의하면, 추력 확대기구의 출력 추력을 밸브 개방으로부터 밸브 폐쇄를 향하여 전체 스트로크에서 증가시킴으로써, 복수단의 실린더를 요하지 않아 전체를 컴팩트화하면서 밸브 개방으로부터 밸브 폐쇄시로의 차단에 요하는 출력 추력을 확실하게 발휘할 수 있어, 고압 유체의 경우에도 고실링성을 발휘할 수 있다. 롤러 캠을 갖는 추력 확대기구로 한 경우에는, 롤러 캠이 원호운동함으로써 밸브 폐쇄측으로 작동할수록 확대율이 커지고, 또한, 테이퍼면 형상부의 곡면 등과 병용해서 밸브 개방으로부터 밸브 폐쇄측으로 작동하면, 더욱 출력 추력이 확대되면서 작동한다. 피스톤, 출력축부, 롤러 캠, 출력축부의 디스크면을 본체 내에 일체로 편입하여 유닛화할 수 있기 때문에, 밸브로의 부착이나 부착 후의 조정 등도 용이하게 된다. According to the invention according to claim 3, since the output thrust of the thrust increasing mechanism is increased from the valve opening to the valve closing in the entire stroke, it is possible to reduce the overall size without requiring a plurality of stages of cylinders, The output thrust can be reliably exerted, and even in the case of a high-pressure fluid, high sealing performance can be exhibited. In the case of a thrust increasing mechanism having a roller cam, the enlargement ratio becomes larger as the roller cam is actuated toward the valve closing side by circular motion. When the roller cam is operated from the valve opening to the valve closing side in combination with the curved surface of the tapered surface, It works as it enlarges. Since the disk surface of the piston, the output shaft portion, the roller cam, and the output shaft portion can be integrally incorporated into the main body, the attachment to the valve and the adjustment after attachment can be facilitated.

청구항 4에 따른 발명에 의하면, 테이퍼면 형상부면, 고정 디스크 및 디스크면 중 어느 하나를 2단의 테이퍼 또는 원호부 혹은 곡면부에 설치하고, 그 테이퍼 각도를 변경함으로써 피스톤 작동시의 추력의 증가 비율을 변경할 수 있다. 이 경우, 개구측을 깊이측보다도 완만한 테이퍼 각도로 함으로써 밸브 개방측에서는 출력 추력이 작고 밸브 폐쇄측의 근방에서는 출력 추력을 크게 하여 동일한 스프링을 사용한 경우에도 높은 추력과 고스트로크가 얻어진다. According to the fourth aspect of the present invention, any one of the tapered surface, the fixed disk, and the disk surface is provided in the tapered or arcuate portion or the curved surface portion at the two tiers and the taper angle is changed, Can be changed. In this case, by making the opening side a gentler taper angle than the depth side, the output thrust is small at the valve opening side and the output thrust is increased at the vicinity of the valve closing side, so that high thrust and high stroke can be obtained even when the same spring is used.

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도 1은 본 발명의 밸브용 액추에이터의 제 1 실시예를 도시한 단면도.
도 2는 도 1의 밸브용 액추에이터의 밸브 개방 상태를 도시한 단면도.
도 3은 도 1의 주요부를 도시한 확대 단면도이며, (a)는 밸브 폐쇄 상태를 나타낸 주요부 확대 단면도, (b)는 밸브 개방 상태를 나타낸 주요부 확대 단면도.
도 4는 밸브용 액추에이터의 특성을 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 밸브용 액추에이터의 제 2 실시형태를 도시한 단면도.
도 6은 도 5의 밸브용 액추에이터의 밸브 개방 상태를 도시한 단면도.
도 7은 밸브용 액추에이터의 주요부를 도시한 확대 단면도이며, (a)는 밸브 폐쇄 상태를 나타낸 주요부 확대 단면도, (b)는 밸브 개방 상태를 나타낸 주요부 확대 단면도.
도 8은 밸브체 부근을 도시한 확대 단면도이며, (a)는 밸브 폐쇄 상태를 나타낸 확대 단면도, (b)는 밸브 개방 상태를 나타낸 확대 단면도.
도 9는 본 발명의 밸브용 액추에이터의 제 3 실시형태를 도시한 단면도.
도 10은 도 9의 밸브용 액추에이터의 밸브 폐쇄 상태를 도시한 단면도.
도 11은 본 발명의 밸브용 액추에이터의 제 4 실시형태를 도시한 단면도.
도 12는 도 11의 밸브용 액추에이터의 밸브 개방 상태를 도시한 단면도.
도 13은 본 발명의 밸브용 액추에이터의 제 5 실시형태를 도시한 단면도.
도 14는 종래의 밸브용 액추에이터를 도시한 단면도.
도 15(a)는 도 14의 주요부를 확대한 단면도, (b)는 (a)가 밸브 폐쇄 동작한 상태를 도시하는 주요부 확대 단면도.1 is a sectional view showing a valve actuator according to a first embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a sectional view showing a valve-opened state of the valve actuator of Fig. 1; Fig.
Fig. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of Fig. 1, wherein (a) is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a valve closing state, and Fig.
4 is a graph showing the characteristics of the valve actuator.
5 is a sectional view showing a valve actuator according to a second embodiment of the present invention;
6 is a sectional view showing a valve-opened state of the valve actuator of Fig. 5;
FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a main part of a valve actuator, and FIG. 7 (a) is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a valve closing state, and FIG.
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the valve body, (a) is an enlarged sectional view showing the valve closed state, and (b) is an enlarged sectional view showing the valve opened state.
9 is a sectional view showing a valve actuator according to a third embodiment of the present invention.
10 is a sectional view showing a valve closing state of the valve actuator of Fig. 9;
11 is a sectional view showing a valve actuator according to a fourth embodiment of the present invention.
12 is a sectional view showing a valve-opened state of the valve actuator of Fig. 11;
13 is a sectional view showing a valve actuator according to a fifth embodiment of the present invention.
14 is a sectional view showing a conventional valve actuator.
Fig. 15A is an enlarged cross-sectional view of the main part of Fig. 14, and Fig. 15B is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state in which the valve closing operation is performed.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for carrying out the invention)

이하에, 본 발명에서의 밸브용 액추에이터의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1, 2에서는, 본 발명의 밸브용 액추에이터의 제 1 실시예를 도시하고 있고, 도 1에 밸브 폐쇄 상태, 도 2에 밸브 개방 상태를 각각 도시하고 있다. 도 3에서는, 밸브의 개폐 상태에서의 주요부 확대 단면도를 도시하고 있다. Hereinafter, embodiments of a valve actuator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 and 2 show a valve actuator according to a first embodiment of the present invention. Fig. 1 shows the valve closed state and Fig. 2 shows the valve open state. Fig. 3 shows an enlarged cross-sectional view of a main portion in a state where the valve is opened and closed.

도면에 있어서, 밸브용 액추에이터 본체(이하, 액추에이터 본체라고 함)(20)는 실린더(21)와 이 실린더(21)를 씌우기 위한 베이스체(22)를 갖는 보디(23)를 구비하고, 이 보디(23) 내에, 테이퍼면 형상부(31)를 형성한 테이퍼면 형상부면(48), 고정 디스크(27)가 형성된 테이퍼면으로 이루어지는 고정 디스크면(50), 이동 부재인 볼(28)을 갖는 추력 확대기구(30)를 구비하고 있다. 또한, 액추에이터 본체(20)에는, 밸브 구동용 출력축부(26), 디스크(29)가 설치되고, 이 액추에이터 본체(20)에 의해, 외부의 밸브(35)를 구동 가능하게 되어 있다. In the figure, a valve actuator body 20 (hereinafter referred to as an actuator body) has a body 23 having a cylinder 21 and a base body 22 for covering the cylinder 21, A tapered surface 48 having a tapered surface 31 formed therein and a fixed disk surface 50 having a tapered surface on which the fixed disk 27 is formed and a ball 28 as a moving member And a thrust increasing mechanism (30). The actuator main body 20 is provided with a valve drive output shaft portion 26 and a disk 29. The actuator main body 20 is capable of driving an external valve 35. [

테이퍼면 형상부(31)는 액추에이터 본체(20) 내에 설치한 피스톤(25)에 형성되어 있다. 이 테이퍼면 형상부(31)는 피스톤(25)의 내측의 피스톤 내주면(25a)을 도려내어 피스톤(25)의 내주 개구측을 따라 확장한 원추 형상으로 형성되고, 피스톤 내주면(25a)에는 이 테이퍼면 형상부(31)를 포함한 상기 테이퍼면 형상부면(48)이 형성되어 있다. 본 실시형태에서, 테이퍼면 형상부(31)는 개구부측의 제 1 테이퍼면 형상부(31a)와, 이 제 1 테이퍼면 형상부(31a)에 이어지는 제 2 테이퍼면 형상부(31b)로 이루어지는 테이퍼 각도가 상이한 2단으로 설치되어 있다. 도시하지 않지만, 제 1 테이퍼면 형상부(31a)의 테이퍼 각도는 제 2 테이퍼면 형상부(31b)의 테이퍼 각도보다도 완만하게 되어 있다. The tapered surface portion 31 is formed in the piston 25 provided in the actuator body 20. The tapered surface portion 31 is formed in a conical shape in which the inner peripheral surface 25a of the piston 25 on the inner side of the piston 25 is cut out to extend along the inner peripheral opening side of the piston 25, The tapered surface 48 including the planar portion 31 is formed. In the present embodiment, the tapered surface portion 31 includes a first tapered surface portion 31a on the opening side and a second tapered surface portion 31b following the first tapered surface portion 31a. And the taper angle is set in two different stages. Though not shown, the taper angle of the first tapered surface portion 31a is smaller than the taper angle of the second tapered surface portion 31b.

테이퍼면 형상부면(48)은 테이퍼에 한정되지 않고, 이것을 2단의 테이퍼 또는 원호부 혹은 곡면부에 형성하도록 해도 된다. 게다가, 테이퍼면 형상부면(48)에 한하지 않고, 고정 디스크면(50) 혹은 후술하는 디스크면인 볼 재치부(38)를 2단의 테이퍼 또는 원호부 혹은 곡면부에 형성할 수도 있다. 어느 경우에도, 테이퍼 각도를 적당한 각도로 설치할 수 있다. 이 경우, 상기한 바와 같이, 작동 방향을 향하여 보다 완만한 경사가 되는 것과 같은 테이퍼 각도로 하는 것이 바람직하다. The tapered surface 48 is not limited to a taper, but may be formed in two tapered, arcuate, or curved surfaces. In addition, the fixed disk surface 50 or the ball mounting portion 38, which will be described later, may be formed in the tapered, arcuate portion, or curved portion at two tiers, not limited to the tapered surface 48. [ In either case, the taper angle can be set at an appropriate angle. In this case, as described above, it is preferable to set the taper angle to be a gentle slope toward the operating direction.

피스톤(25)은 대략 원통 형상으로 형성되고, 이 1개의 피스톤이 실린더(21) 내에 왕복이동 가능하게 수납되어 있다. 피스톤(25)의 내외주측에는 O링(32, 33)이 장착되어 있다. 피스톤(25)의 선단측에는 맞닿음부(34)가 형성되고, 이 맞닿음부(34)는 작동시에 베이스체(22)에 맞닿음 가능하게 되어 있다. The piston 25 is formed into a substantially cylindrical shape, and the one piston is accommodated in the cylinder 21 so as to be reciprocally movable. O rings 32 and 33 are mounted on the inside and outside of the piston 25. An abutment portion 34 is formed on the distal end side of the piston 25 so that the abutment portion 34 can abut on the base body 22 in operation.

밸브 구동용 출력축부(26)는, 누름 부재(37)의 상부에 배열 설치되고, 이 누름 부재(37)는 액추에이터 본체(20)에 부착한 밸브(35)의 밸브체(36)에 직접 접촉하여 구동시키기 위해 설치되어 있다. 출력축부(26)의 고정 디스크(27)와의 대향측에는 디스크(29)가 설치되고, 이 디스크(29)면 위에는 볼 재치부(38)가 형성되어 있다. 출력축부(26)의 하부에는 축부(39)가 형성되고, 이 축부(39)는 베이스체(22)에 형성된 부착구멍(40)에 삽입되어 있고, 이것에 의해 출력축부(26) 전체가 베이스체(22)에 대하여 상하로 이동하도록 되어 있다. 출력축부(26)와 베이스체(22)와의 사이에는 코일스프링(41)이 장착되어 있다. 출력축부(26)는, 코일스프링(41)에 의해, 도 1에서 상방향으로 탄성반발력이 가해지고 있다. 축부(39)의 외주에는 O링(42)이 장착되고, 이 O링(42)에 의해 축부(39)와 베이스체(22) 사이가 실링 된다. The valve driving output shaft portion 26 is arranged on the upper portion of the pressing member 37. The pressing member 37 is in contact with the valve body 36 of the valve 35 attached to the actuator body 20 And is driven for driving. A disk 29 is provided on the side of the output shaft portion 26 opposite to the fixed disk 27 and a ball mount portion 38 is formed on the disk 29 surface. A shaft portion 39 is formed in a lower portion of the output shaft portion 26. The shaft portion 39 is inserted into an attachment hole 40 formed in the base body 22, So as to move up and down with respect to the body 22. A coil spring 41 is mounted between the output shaft portion 26 and the base body 22. In the output shaft portion 26, an elastic repulsive force is applied upward by the coil spring 41 in Fig. An O-ring 42 is mounted on the outer periphery of the shaft portion 39 and the shaft portion 39 and the base body 22 are sealed by the O-

고정 디스크(27)는 샤프트(43)를 통하여 액추에이터 본체(20)의 상부에 고정된다. 그 때, 고정 디스크(27)는 샤프트(43)에 형성된 수나사부(44)와 실린더(21)에 형성된 암나사부(45)와의 나사결합에 의해 출력축부(26)와 대향하도록 배치된다. 이 나사결합 구조에 의해 샤프트(43)를 상하로 이동하여 그 위치를 조정할 수 있고, 고정 디스크(27)의 위치를 조정 가능하게 되어 있다. 이 고정 디스크(27)의 위치조절에 의해 후술하는 바와 같이 밸브 닫힘 위치조정이 가능하게 되어, 액추에이터 본체 전체를 회전하여 얼라인먼트를 행할 필요도 없다. The fixed disk 27 is fixed to the upper portion of the actuator body 20 through the shaft 43. The fixed disk 27 is arranged to face the output shaft portion 26 by screwing the male screw portion 44 formed on the shaft 43 and the female screw portion 45 formed on the cylinder 21. [ The position of the shaft 43 can be adjusted by moving the shaft 43 up and down by this screw coupling structure, and the position of the fixed disk 27 can be adjusted. By adjusting the position of the fixed disk 27, it is possible to adjust the valve closing position as described later, and there is no need to rotate the entire actuator body to perform alignment.

샤프트(43)의 내부에는, 액추에이터 본체(20)의 외부와, 피스톤(25)과 베이스체(22) 사이를 연통하는 유입구(46)가 형성되어 있다. 이 유입구(46)를 통하여 액추에이터 본체(20)의 외부로부터 피스톤(25)과 베이스체(22) 사이의 실린더(21) 내에 압축 에어가 공급 가능하게 되어 있다. An inlet 46 communicating with the outside of the actuator body 20 and between the piston 25 and the base body 22 is formed in the shaft 43. Compressed air can be supplied from the outside of the actuator body 20 through the inlet port 46 to the cylinder 21 between the piston 25 and the base body 22. [

액추에이터 본체(20)에 고정된 샤프트(43) 하단의 고정 디스크(27)에는, 디스크(29)와 대향하여 외경방향으로 경사진 전술의 고정 디스크면(50)이 형성되어 있다. 고정 디스크면(50)은, 예를 들면, 도 1에서 수평방향에 대하여 30°의 각도로 형성되어 있다. The aforementioned fixed disk surface 50 is formed on the fixed disk 27 at the lower end of the shaft 43 fixed to the actuator body 20 and inclined in the radial direction so as to face the disk 29. The fixed disk surface 50 is formed at an angle of 30 degrees with respect to the horizontal direction, for example, in Fig.

볼(28)은, 예를 들면, 강구로 이루어지고, 추력 확대기구(30)의 내부에 복수개 배치된다. 볼(28)은 적당한 수이면 되지만, 적어도 3개 이상 설치하는 것이 바람직하고, 예를 들면, 8∼12개 정도이면 된다. 이 경우, 출력축부(26)와 고정 디스크(27)가 안정한 상태로 된다. The ball 28 is made of, for example, a steel ball, and a plurality of balls 28 are disposed inside the thrust increasing mechanism 30. [ The number of balls 28 may be any appropriate number, but it is preferable that at least three balls 28 are provided. For example, it may be 8 to 12 balls. In this case, the output shaft portion 26 and the fixed disk 27 are in a stable state.

베이스체(22)에는, 전술한 바와 같이 출력축부(26)의 축부(39)를 삽입할 수 있는 부착구멍(40)이 형성되고, 이 부착구멍(40)에 의해, 출력축부(26)를 작동 방향으로 안내 가능하게 된다. 베이스체(22)의 실린더측 외주에는 수나사부(51)가 형성되고, 이 수나사부(51)는 실린더(21)에 형성된 암나사부(52)와 실링 부재(51a)를 통하여 밀봉 실링 가능하게 나사결합 접합되어 있다. 베이스체(22)의 밸브 장착측에는 수나사(53)가 형성되고, 이 수나사(53)를 통하여 액추에이터 본체(20)가 밸브(35)에 착탈된다. As described above, the base body 22 is provided with a mounting hole 40 through which the shaft portion 39 of the output shaft portion 26 can be inserted. By this mounting hole 40, the output shaft portion 26 And can be guided in the operating direction. A male screw portion 51 is formed on the cylinder-sided outer periphery of the base body 22 and the male screw portion 51 is screwed into the screw 21 through the female screw portion 52 formed on the cylinder 21 and the sealing member 51a, Bonded together. A male screw 53 is formed on the valve mounting side of the base body 22 and the actuator body 20 is attached to and detached from the valve 35 through the male screw 53.

액추에이터 본체(20)는 피스톤(25)으로 작동하는 에어 구동의 액추에이터로 피스톤(25)의 추력을 확대하여 밸브(35)를 차단하는 추력 확대기구(30)가 내장되어 있다. 추력 확대기구(30) 내에는, 피스톤(25)의 스트로크 중에 테이퍼면 형상부면(48)에 맞닿아 이동하는 상기 볼(28)이 배치된다. The actuator main body 20 is built in a thrust magnifying mechanism 30 that blocks the valve 35 by enlarging the thrust of the piston 25 by an air driven actuator operated by the piston 25. In the thrust magnifying mechanism 30, the ball 28, which moves in contact with the tapered surface 48 during the stroke of the piston 25, is disposed.

추력 확대기구(30)는 테이퍼면 형상부면(48)의 내측에 설치되어 있다. 이 추력 확대기구(30)는 출력축부(26)의 상부에 설치한 디스크(29)면 위의 볼 재치부(38)에 복수개의 볼(28)이 배치되고, 이들 볼(28)이 고정 디스크면(50)과 테이퍼면 형상부면(48)과의 사이에 협지됨으로써 구성되어 있다. 실린더(21)와 베이스체(22)는 밀봉 상태에서 나사결합되어 액추에이터 본체(20)로서 일체화된다. 피스톤(25)은 상하동 자유롭게 부착되고, 이 피스톤(25)과 실린더(21) 사이에 스프링(55)이 배열 설치되어 있다. 이 스프링(55)에 의해 누름 부재(37)을 가압하는 방향으로 피스톤(25)이 탄성반발되어 있다. The thrust magnifying mechanism 30 is provided inside the tapered surface 48. The thrust increasing mechanism 30 includes a plurality of balls 28 disposed in a ball mounting portion 38 on the surface of the disk 29 provided on the upper portion of the output shaft portion 26, Is sandwiched between the surface (50) and the tapered surface (48). The cylinder 21 and the base body 22 are screwed together in a sealed state and integrated as the actuator body 20. [ A piston (25) is attached vertically and freely, and a spring (55) is arranged between the piston (25) and the cylinder (21). The piston (25) is resiliently repelled by the spring (55) in a direction to press the pressing member (37).

액추에이터 본체(20)의 피스톤(25)을 작동시킨 경우에는, 이 작동에 의해 디스크(29)면 위의 볼 재치부(38)에 재치된 볼(28)이 디스크면인 볼 재치부(38)와 고정 디스크면(50) 사이를 이동한다. 이 이동에 의해, 피스톤(25)의 추력이 출력축부(26)에 확대되어 출력 가능하게 되어 있다. 이 액추에이터 본체(20)의 추력 확대기구(30)에 의한 밸브의 구동시에는, 추력 확대기구(30)의 출력 추력을 밸브 개방으로부터 밸브 폐쇄를 향하여 전체 스트로크에서 증가시키도록 해도 된다. When the piston 25 of the actuator body 20 is operated, the ball 28 mounted on the ball mounting portion 38 on the surface of the disk 29 is rotated by the ball mounting portion 38, And the fixed disk surface (50). By this movement, the thrust of the piston 25 is enlarged on the output shaft portion 26 and output is possible. The thrust increasing mechanism 30 of the actuator body 20 may increase the output thrust of the thrust increasing mechanism 30 in the entire stroke from the valve opening toward the valve closing.

액추에이터 본체(20)는 1개로 구성한 피스톤(25)의 배면에 부착한 스프링(55)에 의하여 밸브(35)를 폐지하는 구조이며, 스프링(55)의 추력을 추력 확대기구(30)에 의해 출력축부(26)로 확대하여 출력하는 구조의 노멀리 클로즈 타입의 공기압 작동 액추에이터로서 구성되어 있다. 피스톤은 1개에 한정되지 않고, 후술하는 바와 같이 피스톤을 복수단 겹쳐서 구성할 수도 있다. The actuator body 20 has a structure in which the valve 35 is closed by a spring 55 attached to the back surface of the piston 25 constituted by one unit and the thrust of the spring 55 is output by the thrust increasing mechanism 30 And is constituted as a normally closed type pneumatic actuating actuator having a structure in which the shaft portion 26 is enlarged and output. The number of pistons is not limited to one, and a plurality of pistons may be stacked as described later.

밸브(35)는 일반적인 구조의 다이어프램 밸브이며, 예를 들면, 도 1에 도시한 구조로 되어 있다. 이 밸브(35)는 1차측 유로(60), 2차측 유로(61)를 갖는 밸브상자(62), 밸브체(36), 밸브시트(64), 누름 부재(37), 보닛(65)을 가지고 있다. 밸브체(36)는, 밸브상자(62)의 소정 위치에 배열 설치되고, 그 상부에 누름용의 누름 부재(37)가 상하로 이동하도록 보닛(65)에 의해 부착되어 있다. 밸브(35)의 액추에이터 본체(20)와의 접속측에는, 수나사(53)와 나사결합 가능한 암나사(66)가 형성되고, 이 암나사(66)와 수나사(53)를 나사결합시킴으로써, 내부에 추력 확대기구(30)를 편입한 액추에이터 본체(20)와 밸브(35)를 원터치로 착탈할 수 있다. The valve 35 is a diaphragm valve having a general structure, and has, for example, the structure shown in Fig. The valve 35 includes a valve box 62 having a primary side flow path 60 and a secondary side flow path 61, a valve element 36, a valve seat 64, a pressing member 37, Have. The valve body 36 is arranged at a predetermined position of the valve box 62 and is attached to the upper portion thereof with a bonnet 65 so as to move the pressing member 37 for pressing up and down. A female screw 66 capable of screwing with the male screw 53 is formed on the connection side of the valve 35 to the actuator body 20. By screwing the male screw 66 and the male screw 53 into each other, The actuator body 20 incorporating the valve body 30 and the valve 35 can be attached and detached by one-touch operation.

누름 부재(37)는 액추에이터 본체(20)의 출력축부(26)의 축방향으로의 출력에 의해 상하동한다. 이 누름 부재(37)의 상하동에 의해 밸브체(36)가 밸브시트(64)에 접리(接離)하여, 1차측 유로(60)와 2차측 유로(61)가 개폐 가능하게 된다. The pushing member 37 is vertically moved by the output of the output shaft portion 26 of the actuator body 20 in the axial direction. The valve element 36 is brought into and out of contact with the valve seat 64 by the vertical movement of the pressing member 37 so that the primary flow path 60 and the secondary flow path 61 can be opened and closed.

상기 실시형태에서는, 고정 디스크(27)측에 고정 디스크면(50)을 형성하고 있지만, 출력축부(26)의 볼 재치부(38)에 중심으로부터 방사상으로 도사하지 않은 테이퍼면을 형성하는 것도 가능하다. 이와 같이 고정 디스크(27) 혹은 디스크(29) 중 어느 하나 또는 쌍방에 테이퍼면을 형성하고, 이 테이퍼면과 테이퍼면 형상부면(48)과의 사이에 볼(28)을 협지하여 피스톤(25)의 추력을 출력축부(26)에 확대하여 출력하는 것이 가능하다. 이것은 후술하는 제 2, 제 3 실시형태에 대해서도 동일하다. Although the fixed disk surface 50 is formed on the side of the fixed disk 27 in the above embodiment, it is also possible to form a tapered surface which is not radially irradiated from the center on the ball mount portion 38 of the output shaft portion 26 Do. A tapered surface is formed on one or both of the fixed disk 27 and the disk 29 and the ball 25 is sandwiched between the tapered surface and the tapered surface 48 to form the piston 25, It is possible to enlarge and output the thrust of the output shaft 26 to the output shaft portion 26. This also applies to the second and third embodiments to be described later.

도 1, 도 3(a)에 있어서, 전술한 바와 같이 액추에이터 본체(20)는 평상시에는 피스톤(25)과 실린더(21) 사이에 배치된 스프링(55)의 탄성반발력에 의해 피스톤(25)이 축방향의 도면에 있어서의 하방향으로 힘이 가해져 있다. 이 때 맞닿음부(34)가 베이스체(22)에 맞닿아 피스톤(25)의 하방향으로의 이동량이 규제되어, 추력 확대기구(30)에 과대한 힘이 가해지는 것이 방치되어 있다. 1 and 3 (a), as described above, in the actuator main body 20, the piston 25 is normally moved by the elastic repulsive force of the spring 55 disposed between the piston 25 and the cylinder 21, A force is applied in the downward direction in the drawing of the axial direction. At this time, the abutting portion 34 is in contact with the base body 22 so that the amount of movement of the piston 25 in the downward direction is restricted, so that an excessive force is applied to the thrust increasing mechanism 30.

피스톤(25)이 하강하면, 복수개 배치된 볼(28)이 피스톤 내주면(25a)에 형성된 테이퍼면 형상부(31)를 따라 내측(내경방향)으로 밀어 넣어지고, 고정 디스크(27)의 고정 디스크면(50)을 따라 이동한다. 이 때, 고정 디스크(27)가 샤프트(43)를 통하여 액추에이터 본체(20) 내의 소정 위치에 고정되어 있기 때문에, 볼(28)이 디스크(29)의 볼 재치부(38)를 반경방향의 내경측으로 이동하면서 이 출력축부(26)를 밀어 내린다. When the piston 25 descends, a plurality of balls 28 are pushed inward (in an inner diameter direction) along the tapered surface portion 31 formed on the piston inner circumferential surface 25a, And moves along face 50. At this time, since the fixed disk 27 is fixed to the predetermined position in the actuator body 20 through the shaft 43, the ball 28 can move the ball mount portion 38 of the disk 29 in the radial direction inside diameter And the output shaft portion 26 is pushed down.

볼(28)의 축방향의 이동성분은 디스크(29)를 통하여 추력이 확대되어 출력축부(26)로부터 출력된다. 추력 확대기구(30)의 고정 디스크면(50)과 볼(28)은 피스톤(25)의 테이퍼면 형상부면(48)의 내측에 배열 설치되어 있기 때문에, 피스톤(25)과 출력축부(26)가 접촉하지 않아 피스톤(25)의 스트로크나 테이퍼면 형상부(31)를 길게 확보할 수 있다. 이 기구에 의해 피스톤(25)의 스트로크를 길게 할 수 있어, 예를 들면, 스프링(55)의 탄성 반발력을 10∼20배 정도의 추력으로 확대하면서 누름 부재(37)에 전달하고, 이 누름 부재(37)에 의해 밸브체(36)를 밸브시트(64)방향으로 강하게 가압하여 밸브 폐쇄 상태를 유지할 수 있다. 그 때문에 고압 유체에 적합한 높은 실링성을 확보할 수 있다. The axial movement component of the ball 28 is expanded through the disk 29 and output from the output shaft portion 26. The fixed disk surface 50 and the ball 28 of the thrust increasing mechanism 30 are arranged inside the tapered surface side surface 48 of the piston 25 and therefore the piston 25 and the output shaft portion 26, The stroke of the piston 25 and the tapered surface 31 can be secured long. The stroke of the piston 25 can be made longer by this mechanism and the elastic repulsive force of the spring 55 is transmitted to the pressing member 37 while being expanded by a thrust of about 10 to 20 times, The valve body 36 can be strongly urged toward the valve seat 64 by the valve body 37 to maintain the valve closed state. Therefore, it is possible to secure a high sealing property suitable for a high-pressure fluid.

도 3(a)에서, 밸브 개방 동작시에 있어서 피스톤(25)으로부터의 하향의 힘(F_1y)이 피스톤(25)과 볼(28)과의 접점(C₁)에 전달될 때에는, 테이퍼면 형상부(31)의 작용에 의해 힘의 방향과 크기가 분력의 법칙으로 분력이 되고, 수평방향의 힘(F_1x)으로 되어 볼(28)에 작용한다. 이 힘(F_1x)은 접점(C₂)에서 볼(28)로부터 고정 디스크(27)에 전달되기 때문에, 이 힘(F_1x)과 상반되는 힘이 고정 디스크(27)로부터 반력(F'_1x)으로서 작용한다. 반력(F'_1x)은, 분력의 법칙에 의해 접점(C₂)에서 하향의 힘(F'_1y)으로 되고, 이 힘(F'_1y)은, 테이퍼면 형상부(31), 고정 디스크면(50)의 테이퍼의 작용에 의해, 도 3의 화살표 방향으로 밸브 개방으로부터 밸브 폐쇄를 향하여 전체 스트로크에서 증가하면서 10∼20배의 추력으로 확대되어 출력 추력으로서 출력된다. 3 (a), when the downward force _Fyy from the piston 25 is transmitted to the contact C ₁ between the piston 25 and the ball 28 in the valve opening operation, By the action of the shape portion 31, the direction and magnitude of the force become the force of the partial force, and the force acts in the horizontal direction F _1x and acts on the ball 28. Since this force F _1x is transmitted from the ball 28 to the fixed disk 27 at the contact C ₂ , a force opposing the force F _1x is transmitted from the fixed disk 27 to the reaction force F ' _1x Lt; / RTI > The reaction force (F _'1x), the contact point (C _2), the force (F a downlink in by the law of the component force "is a _1y), the force (F' _1y), the taper surface-like portion 31, a fixed disk surface 3 by an action of a taper of the throttle valve 50, the thrust is increased by 10 to 20 times the thrust while increasing in the entire stroke from the valve opening to the valve closing, and is output as the output thrust.

한편, 외부로부터 샤프트(43)의 유입구(46)를 통하여 피스톤(25)과 베이스체(22) 사이에 압축공기를 공급하면, 피스톤(25)이 스프링(55)을 압축하는 방향(도 1에서의 상방향)으로 이동한다. 이 때문에, 고정 디스크면(50)에 의해 외경방향으로 이동하는 힘이 작용하고 있는 볼(28)이 테이퍼면 형상부면(48)을 따라 외경방향으로 이동하고, 출력축부(26)가 코일스프링(41)의 탄성 반발력으로 상방으로 이동하고, 밸브체(36)와 누름 부재(37)는 유로 내를 흐르는 고압 유체의 압력으로 상방으로 이동하여 도 2, 도 3(b)의 밸브 개방 상태로 된다. On the other hand, when compressed air is supplied from the outside through the inlet port 46 of the shaft 43 and between the piston 25 and the base body 22, the piston 25 compresses the spring 55 In the upward direction). The ball 28 to which the force for moving in the radially outward direction is applied by the fixed disk surface 50 moves in the outer diameter direction along the tapered surface side surface 48 and the output shaft portion 26 is rotated by the coil spring 41, and the valve body 36 and the pressing member 37 move upward by the pressure of the high-pressure fluid flowing in the flow passage, and are brought into the valve-opened state shown in Figs. 2 and 3 (b) .

여기에서, 액추에이터 본체(20)에서 밸브(35)를 개폐 조작하기 전에는, 출력축부(26)의 밸브 폐쇄 위치(도 1에서의 최하위의 상태)와, 밸브체(36)의 밸브 폐쇄 위치를 맞추어 놓을 필요가 있다. 얼라인먼트 시에는, 피스톤(25)을 최하위로 한 상태에서 액추에이터 본체(20)와 밸브(35)를 고정한다. 이어서, 샤프트(43)를 회전시켜, 이 샤프트(43) 선단에 설치된 고정 디스크(27)를 상하동시켜 이 고정 디스크(27)와 출력축부(26)와의 간격을 조정하면서, 출력축부(26)에서 밸브체(36)를 폐쇄 상태로 가압시킨다. 이 때 스프링(55)의 탄성 반발력으로 밸브 폐쇄 상태를 유지하는 세기로 하도록 소정의 토크로 샤프트(43)를 죈다. 이것에 의해 액추에이터 본체(20)의 출력축부(26)와 밸브체(36)의 위치를 맞출 수 있다. Here, before the valve 35 is opened and closed in the actuator body 20, the valve closing position (the lowest position in Fig. 1) of the output shaft portion 26 and the valve closing position of the valve body 36 are aligned I need to leave. At the time of alignment, the actuator body 20 and the valve 35 are fixed with the piston 25 at the lowest position. The shaft 43 is rotated to vertically move the fixed disk 27 provided at the tip end of the shaft 43 to adjust the distance between the fixed disk 27 and the output shaft 26, And pressurizes the valve body 36 to the closed state. At this time, the shaft 43 is pushed by a predetermined torque so as to maintain the valve closing state by the elastic repulsive force of the spring 55. The position of the output shaft portion 26 of the actuator body 20 and the valve body 36 can be aligned.

이와 같이, 실린더(21)에 나사결합한 샤프트(43)를 회전시킴으로써 출력축부(26)와 고정 디스크(27)와의 간격을 간단하게 조정하여 밸브체(36)의 실링 위치를 정확하게 조정할 수 있다. 이 경우, 상기한 바와 같이 스프링(55)의 탄성 반발력을 10∼20배 정도의 추력으로 확대되어 출력축부(26)로부터 출력할 수 있다. 예를 들면, 추력을 10배로 확대하는 경우, 출력축부(26)의 이동량이 0.1mm이고 추력 확대기구(30)의 마찰저항을 50%라고 하면, 피스톤(25)의 이동량이 2mm가 된다. 이와 같이, 추력의 확대율로부터 샤프트(43)의 이동량에 대하여 밸브체(36)의 이동량을 파악할 수 있기 때문에, 샤프트(43)의 소정량의 이동보다 용이하게 출력축부(26)를 미세 조정하여 이 출력축부(26)와 밸브체(36)와의 위치를 맞출 수 있다. Thus, by rotating the shaft 43 screwed into the cylinder 21, the gap between the output shaft 26 and the fixed disk 27 can be easily adjusted, and the sealing position of the valve body 36 can be accurately adjusted. In this case, as described above, the elastic repulsive force of the spring 55 can be expanded from the output shaft portion 26 to a thrust of about 10 to 20 times. For example, when the thrust is increased by 10 times, the amount of movement of the output shaft portion 26 is 0.1 mm and the frictional resistance of the thrust increasing mechanism 30 is 50%, the amount of movement of the piston 25 becomes 2 mm. As described above, since the amount of movement of the valve body 36 can be grasped with respect to the amount of movement of the shaft 43 from the magnification of the thrust, the output shaft portion 26 can be finely adjusted more easily than the movement of the predetermined amount of the shaft 43 The position of the output shaft portion 26 and the valve body 36 can be aligned.

액추에이터 본체(20)에 의한 추력을, 예를 들면, 10배로 확대하고 있는 경우에는, 밸브시트 차단의 이동량이 0.1mm에 대하여 피스톤(25)의 이동량은 1mm가 되어, 밸브시트의 실링 위치에 맞추어 밸브 폐쇄 위치 조정을 실시할 필요가 있다. 그 때는, 상기한 바와 같이 피스톤(25)을 최하위로 한 상태에서 샤프트(43)를 회전 조절하고, 고정 디스크를 피스톤 추력 정도가 발생하는 토크로 죔으로써 간단하게 실링 위치를 조정할 수 있다. When the thrust generated by the actuator body 20 is increased by, for example, 10 times, the amount of movement of the piston 25 is 0.1 mm, the amount of movement of the piston 25 is 1 mm, It is necessary to adjust the valve closing position. In this case, as described above, the shaft 43 can be rotated and adjusted while the piston 25 is at the lowest position, and the sealing position can be easily adjusted by fastening the fixed disk to a torque generated by the degree of piston thrust.

도 4에서는, 도 1의 액추에이터 본체(20)의 밸브 개방으로부터 밸브 폐쇄 동작시의 피스톤(25)의 이동시의 스트로크(실린더 스트로크)(SL)에 대한, 다이어프램 반력(DF), 스프링 하중(SF), 액추에이터 출력 추력(AF)의 변화를 나타내고 있다. 밸브의 완전 개방 상태에서는, 다이어프램 반력(DF1)과, 도 3(b)에 도시한 스프링 하중(SF1)이 가해지면서 액추에이터 출력 추력(AF1)이 얻어진다. 밸브의 완전 폐쇄 상태에서는, 다이어프램 반력(DF2)과, 도 3(a)에 도시한 스프링 하중(SF2)이 가해지면서 액추에이터 출력 추력(AF2)이 얻어진다. 4, the diaphragm reaction force DF, the spring load SF, and the diaphragm reaction force DF against the stroke (cylinder stroke) SL when the piston 25 is moved from the valve opening of the actuator body 20 of Fig. , And the actuator output thrust (AF). In the fully opened state of the valve, the diaphragm reaction force DF1 and the spring load SF1 shown in Fig. 3 (b) are applied to obtain the actuator output thrust AF1. In the fully closed state of the valve, the diaphragm reaction force DF2 and the spring load SF2 shown in Fig. 3A are applied to obtain the actuator output thrust AF2.

다이어프램 반력(DF)에 대하여, 다이어프램 밸브체(36)는 소위 돔 형상으로 형성되고, 이 돔 부위에서 압력을 받아 추력을 전달하기 때문에, 도 3(b)의 밸브 개방시에 있어서의 다이어프램 반력(DF1)은 제로가 된다. 밸브 개방 상태로부터 밸브 폐쇄 상태로 동작시키면, 밸브체(36)의 변형에 따라 유체로부터의 수압(受壓) 면적이 서서히 증가한다. 그리고, 도 3(a)의 밸브 폐쇄시에 있어서는 유체로부터 밸브체(36)가 받는 수압 면적이 최대가 되고, 이 밸브체(36)를 폐지하기 위하여 요하는 다이어프램 반력(DF2)이 최대가 된다. The diaphragm valve body 36 is formed in a so-called dome shape with respect to the diaphragm reaction force DF and receives pressure from the dome portion to transmit the thrust force. Therefore, the diaphragm reaction force DF1) becomes zero. When the valve is operated from the valve-opened state to the valve-closed state, the pressure receiving area from the fluid gradually increases as the valve body 36 deforms. 3 (a), the pressure receiving area of the valve element 36 from the fluid is maximized, and the diaphragm reaction force DF2 required for disengaging the valve element 36 becomes the maximum .

스프링 하중(SF)에 대해서는, 밸브 개방 상태에서는 피스톤(25)으로 스프링(55)이 압축되어 커지고, 전개시에 있어서 스프링 하중(SF1)이 최대가 된다. 밸브 개방 상태로부터 밸브 폐쇄 상태로 동작시키면 스프링 하중(SF)은 감소하고, 이것에 의해 전달효율이 나빠져, 밸브체(36)를 밸브 폐쇄 방향으로 작동시키는 힘이 약해진다. 도 8에 있어서의 완전 폐쇄시에 있어서는, 실린더 스트로크(SL)에 있어서의 스프링 하중(SF2)이 최소가 된다. With respect to the spring load SF, the spring 55 is compressed and enlarged by the piston 25 in the valve-opened state, and the spring load SF1 is maximized at the time of deployment. When the valve is operated from the valve-opened state to the valve-closed state, the spring load SF is reduced, thereby deteriorating the transmission efficiency and weakening the force for actuating the valve body 36 in the valve closing direction. 8, the spring load SF2 at the cylinder stroke SL is minimized at the time of full closing.

본 발명의 밸브용 액추에이터의 추력 확대기구(30)는, 밸브체(36)가 완전 개방으로부터 완전 폐쇄까지 동작할 때의 밸브 스트로크(L)에 있어서, 밸브 폐쇄방향의 출력 추력(AF)을 전체 스트로크에서 증가시키도록 하고 있기 때문에, 스프링 하중(SF1)이 최대의 전개측에서는 밸브 스트로크(L)를 증가하고, 완전 폐쇄에서는 최대의 출력 추력(AF2)을 출력하는 것이 가능하게 된다. The thrust increasing mechanism 30 of the valve actuator of the present invention is configured such that the output thrust AF in the valve closing direction in the valve stroke L when the valve body 36 is operated from full opening to full closing It is possible to increase the valve stroke L at the maximum expansion side of the spring load SF1 and to output the maximum output thrust AF2 at the fully closed state since the spring load SF1 is increased at the stroke.

이와 같이 효율적으로 추력을 확대하여 전달 가능함으로써, 액추에이터 본체(20)를 소형화한 경우에도 고압 밸브의 높은 추력이나 큰 유량을 위한 고스트로크화에 대응할 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 액추에이터 본체를 일반적인 액추에이터 직경의 70% 정도의 크기로 설치했을 경우이어도, 일반적인 액추에이터와 동등한 압력·유량에 대응 가능하게 된다. Thus, even when the actuator main body 20 is miniaturized, it is possible to cope with a high thrust for high thrust of the high-pressure valve or a high stroke for a large flow rate. In this case, even when the actuator main body is installed at a size of about 70% of the general actuator diameter, it is possible to cope with pressure and flow rate equivalent to those of a general actuator.

상기한 바와 같이, 본 발명의 밸브용 액추에이터는, 본체(20) 내에 설치한 피스톤(25)의 내주 개구측을 따라 확장되는 원추 형상의 테이퍼면 형상부(31)를 형성한 테이퍼면 형상부면(48)을 형성하고, 피스톤(25)의 스트로크 중에 테이퍼면 형상부(31)에 맞닿아 이동하는 이동 부재(28)를 배치하고, 이 이동 부재(28)를 갖는 추력 확대기구(30)를 통하여 밸브(35)를 폐지하기 위한 출력 추력을 밸브 개방으로부터 밸브 폐쇄를 향해서 전체 스트로크에서 증가시키고 있으므로, 복수단의 실린더 구조를 형성하지 않고 높이 치수를 억제하여 소형화하면서 고압 유체에 대응할 수 있다. As described above, the valve actuator according to the present invention has the tapered surface side surface (in the present embodiment, the tapered surface side surface (the tapered surface side surface)) of the conical tapered surface portion 31 extending along the inner peripheral opening side of the piston 25 provided in the main body 20 And a moving member 28 which moves in contact with the tapered surface portion 31 is disposed in the stroke of the piston 25 and the thrust magnifying mechanism 30 having the moving member 28 Since the output thrust for closing the valve 35 is increased from the valve opening to the valve closing in the entire stroke, it is possible to cope with the high pressure fluid while reducing the height dimension by suppressing the formation of the cylinder structure at the plural stages.

이 경우, 추력 확대기구(30)가, 피스톤(25)의 작동에 의해 볼(28)이 테이퍼면 형상부면(48)과 고정 디스크면(50) 사이를 이동하여 피스톤(25)의 추력을 출력축부(26)에 확대하여 출력하는 기구이므로, 피스톤(25)의 스트로크나 테이퍼면 형상부면(48)을 길게 할 수 있다. 그 때문에, 예를 들면, 피스톤(25)이 니들 형상인 경우와 비교하여 출력축부(26)로부터의 출력 추력을 크게 할 수 있어, 10∼20배의 추력으로 확대하여 보다 고압의 유체에도 대응할 수 있다. 또한 이러한 실린더 구조의 단순화에 의해, 부품수도 삭감할 수 있다. 게다가, 테이퍼면 형상부면(48), 고정 디스크면(50)의 각도를 조정함으로써 출력 추력의 확대배율을 임의로 설정하는 것도 가능하게 된다. In this case, the thrust magnifying mechanism 30 moves the ball 28 between the tapered surface side surface 48 and the fixed disk surface 50 by the operation of the piston 25 to output the thrust of the piston 25 The stroke of the piston 25 and the tapered surface 48 of the piston 25 can be made long. Therefore, the output thrust from the output shaft portion 26 can be increased, for example, as compared with the case in which the piston 25 is in a needle shape, and it is possible to enlarge the thrust to 10 to 20 times, have. Further, by simplifying the cylinder structure, the number of parts can be reduced. In addition, it is also possible to arbitrarily set an enlargement magnification of the output thrust by adjusting the angle of the tapered surface 48 and the fixed disk surface 50.

테이퍼면 형상부면(48)을 2단의 테이퍼로 설치하고 있음으로써, 이 테이퍼면 형상부면(48)의 각도를 변경하여 피스톤 작동시의 추력의 증가 비율을 조절할 수 있다. 이 조절에 의해, 예를 들면, 밸브의 밸브 폐쇄 상태의 근방에서는 출력축부의 이동량을 적게 하여 미세 유량을 조정할 수 있어, 밸브가 밸브 개방 상태가 될 때에는 출력축부의 이동량을 크게 해서 밸브 개방 속도를 빠르게 하여 밸브 폐쇄로부터 밸브 개방으로의 전환을 신속하게 실시할 수 있다. Since the tapered surface 48 is provided in two tapers, the angle of the tapered surface 48 can be changed to adjust the rate of increase in thrust during piston operation. With this adjustment, for example, in the vicinity of the valve closed state of the valve, the amount of movement of the output shaft portion can be reduced to adjust the minute flow rate, and when the valve is in the valve open state, The switching from the valve closing to the valve opening can be performed quickly.

테이퍼면 형상부면(48)의 내측에 고정 디스크면(50)과 볼(28)이 배열 설치되어 있으므로, 볼(28)의 개수를 늘릴 수 있어, 볼(28)의 개수를 늘림으로써 피스톤(25)으로부터의 힘을 분산하여 출력축부(26)에 전달할 수 있다. 그 때문에 볼(28)의 소모를 억제하여 출력축부(26)의 함몰이나 상처 발생을 방지하여, 내구성을 향상시킬 수 있다. The number of the balls 28 can be increased and the number of the balls 28 can be increased because the fixed disk surface 50 and the balls 28 are arranged inside the tapered surface- To the output shaft portion 26. In this case, Therefore, it is possible to suppress the consumption of the ball 28 to prevent the output shaft portion 26 from being depressed or scratched, thereby improving durability.

액추에이터 본체(20)를 구성하는 경우에는, 피스톤(25), 출력축부(26), 고정 디스크(27), 볼(28)을 갖는 추력 확대기구(30)를 실린더(21)와 베이스체(22) 내에 편입한 상태에서 일체화할 수 있다. 이 때문에, 미리 액추에이터 본체(20)를 밸브(35)와 별체로 설치하여, 이 밸브(35)와의 편입이나 밸브체(36)의 조정을 용이하게 실시 가능하게 된다. The thrust magnifying mechanism 30 having the piston 25, the output shaft portion 26, the fixed disk 27 and the ball 28 is connected to the cylinder 21 and the base body 22 And can be integrated. Therefore, the actuator body 20 can be provided separately from the valve 35 in advance, so that it is possible to easily incorporate the valve body 35 and adjust the valve body 36. [

도 5, 도 6에서는, 본 발명의 밸브용 액추에이터의 제 2 실시형태를 도시하고 있다. 또한, 이후의 실시형태에 있어서, 상기한 실시형태와 동일 부분은 동일 부호에 의해 나타내고, 그 설명을 생략한다. 5 and 6 show a valve actuator according to a second embodiment of the present invention. In the following embodiments, the same portions as those of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

이 실시형태에서의 액추에이터는 전술의 실시형태의 액추에이터 본체(20)와 동일하게, 다이어프램 밸브체(36)를 볼(28)을 갖는 추력 확대기구(30)로 추력 확대하면서 스프링(55)의 하중으로 도 8(a)의 밸브 폐쇄 상태로 작동하고, 밀봉된 본체(90) 내에서 에어 압력으로 도 8(b)의 밸브 개방 상태로 작동시키는 노멀리 클로즈 타입의 기구를 갖는 공기압 작동의 밸브용 액추에이터이다. The actuator in this embodiment is similar to the actuator main body 20 of the above-described embodiment in that the diaphragm valve body 36 is biased by the thrust magnifying mechanism 30 having the ball 28, 8 (a) and operating in the valve-opened state of Fig. 8 (b) with air pressure within the sealed body 90 Lt; / RTI >

도 7(a), 도 7(b)에 도시하는 바와 같이, 이 액추에이터 본체(90)에서는, 피스톤(93)의 테이퍼면 형상부면(48)의 테이퍼면 형상부(91)가 원호부에 의해 형성되어 있다. 이 원호부(91)에 볼(28)이 맞닿음으로써, 피스톤(93)을 원활하게 동작시킬 수 있다. 또한, 볼(28)과 이 원호부(91)와의 접촉영역이 길어짐으로써 피스톤(93)을 완만하게 동작시켜 밸브 개방도의 미세 조정이 가능하게 된다. 7 (a) and 7 (b), in this actuator body 90, the tapered surface portion 91 of the tapered surface side surface 48 of the piston 93 is formed by the arc portion Respectively. By abutting the ball 28 on the arc portion 91, the piston 93 can be smoothly operated. In addition, since the contact area between the ball 28 and the arc portion 91 becomes long, the piston 93 can be smoothly operated to finely adjust the valve opening degree.

또한, 원호부(91)는 개구부측의 제 1 원호부(91a)와, 이 제 1 원호부(91a)에 이어지는 제 2 원호부(91b)로 이루어지는 2단의 상이한 테이퍼 각도로 되어 있다. 이 테이퍼 각도는 깊이측이 개구측보다도 완만하게 되어 있고, 즉, 도 7(a)에 있어서, 제 2 원호부(91b)의 테이퍼 각도(θ₁)<제 1 원호부(91a)의 테이퍼 각도(θ₂)의 관계로 되어 있다. 이것에 의해, 제 1 실시예의 경우와 마찬가지로, 원호부(91)의 각도를 변경하여 피스톤(93) 작동시의 추력의 증가 비율을 조절할 수 있다. The arcuate portion 91 has two different tapering angles including a first arc portion 91a on the opening side and a second arc portion 91b continuing to the first arc portion 91a. 7A, the taper angle? ₁ of the second circular arc portion 91b is smaller than the taper angle? Of the first arc portion 91a (&thetas; ₂ ). Thus, as in the case of the first embodiment, the angle of the arcuate portion 91 can be changed to adjust the rate of increase of the thrust at the time of operating the piston 93.

또, 이 실시형태에서의 액추에이터 본체(90)는 피스톤(93)의 상방측에 다른 형상의 피스톤(96)과 실린더부(94)가 설치되어 3단의 피스톤 구조로 설치되어 있다. 샤프트(43)의 내부에는 유입구(46)로부터 분지되는 분지구(95)가 형성되어 있고, 이 분지구(95)를 통하여 피스톤(93)과 실린더부(94) 사이에 압축 에어가 공급된다. The actuator body 90 in this embodiment is provided with a three-stage piston structure in which a piston 96 and a cylinder portion 94 having different shapes are provided on the upper side of the piston 93. A compressed air is supplied to the space between the piston 93 and the cylinder portion 94 through the branch portion 95. The compressed air is supplied to the cylinder portion 94 through the branch portion 95,

피스톤을 복수단으로 구성한 경우, 피스톤으로부터 1개의 경우보다도 추력을 높이면서 실린더 외경을 작게 하여 폭방향의 사이즈를 컴팩트화할 수 있다. 이 공간절약화에 의해, 좁은 장소에 대해서도 면적을 작게 하여 집적화가 가능하게 된다. 피스톤을 3단 이상으로 설치할 경우에는, 동일한 형상의 피스톤(96)과 실린더부(94)를 겸용할 수 있고, 이것들을 상하로 겹침으로써 부품의 종류의 증가를 막으면서 간단하게 조립할 수 있다. When the piston is constituted by a plurality of stages, it is possible to make the size in the width direction compact by increasing the thrust and reducing the cylinder outer diameter from the piston. This space saving makes it possible to reduce the area for a narrow space and to integrate it. When the piston is provided in three or more stages, the piston 96 and the cylinder portion 94 having the same shape can be used together, and they can be easily assembled while preventing an increase in the kinds of components by stacking them upward and downward.

도 9, 도 10에서는, 본 발명의 밸브용 액추에이터의 제 3 실시형태를 도시하고 있다. 9 and 10 show a valve actuator according to a third embodiment of the present invention.

이 액추에이터 본체(70)는 1개의 피스톤(71)과 고정 디스크(27) 사이에 스프링(55)을 배치하고 피스톤(71)의 배면으로부터의 에어 압력을 공급하여 밸브(35)를 폐지하는 구조로 되어 있다. 이것에 의해, 이 액추에이터 본체(70)는 피스톤(71)의 추력을 추력 확대기구(30)에 의해 출력축부(26)에 확대하여 출력하는 구조의 노멀리 오픈 타입으로 되어 있다. 도시하지 않지만, 이 노멀리 오픈 타입의 경우에도, 노멀리 클로즈의 경우와 동일하게 복수단의 피스톤을 겹쳐서 구성할 수 있다. The actuator body 70 has a structure in which a spring 55 is disposed between one piston 71 and the fixed disk 27 and air pressure is supplied from the back surface of the piston 71 to close the valve 35 . The actuator main body 70 is of the normally open type having a structure in which the thrust of the piston 71 is enlarged and output to the output shaft portion 26 by the thrust increasing mechanism 30. [ Although not shown, in the case of the normally open type, it is possible to constitute a plurality of stages of pistons stacked in the same manner as in the case of normally closed.

샤프트(21)의 내부에는, 액추에이터 본체(70)의 외부와, 피스톤(25)과, 보디(23)를 구성하는 실린더(21)와의 사이를 연통하는 에어 유로(72)가 형성되고, 이 에어 유로(72)를 통하여 외부로부터 피스톤(71)과 실린더(21) 사이에 압축공기를 공급하는 것이 가능하게 되어 있다. An air flow path 72 communicating between the outside of the actuator body 70 and the piston 25 and the cylinder 21 constituting the body 23 is formed in the shaft 21, It is possible to supply the compressed air between the piston 71 and the cylinder 21 from the outside through the flow path 72.

피스톤(71)과 실린더(21) 사이에 외부로부터 압축 에어를 공급하면, 피스톤(71)이 스프링(55)의 탄성 반발력에 저항하여 이 스프링(55)을 압축하는 방향(도 9에 있어서의 하방향)으로 작동하고, 볼(28)이 테이퍼면 형상부(31)를 갖는 테이퍼면 형상부면(48)을 따르도록 내경방향으로 이동하고, 출력축부(26)이 코일스프링(41)의 탄성 반발력에 저항하여 하방으로 이동함으로써 출력축부(26)가 하방으로 이동하고, 이 출력축부(26)가 누름 부재(37)를 하방으로 가압하여 도 10의 밸브 폐쇄 상태로 된다. When the compressed air is supplied from the outside between the piston 71 and the cylinder 21, the piston 71 urges the spring 55 in the direction of compressing the spring 55 against the elastic repulsive force of the spring 55 And the ball 28 moves in the inner diameter direction along the tapered surface side surface 48 having the tapered surface portion 31 and the output shaft portion 26 moves along the tapered surface side surface 48 with the elastic repulsion force The output shaft portion 26 moves downward and the output shaft portion 26 presses the pressing member 37 downward to bring the valve closed state shown in Fig.

도 11, 도 12에서는, 본 발명의 밸브용 액추에이터의 제 4 실시형태를 도시하고 있다. 이 실시형태의 액추에이터 본체(100)는 추력을 확대하기 위한 2개의 롤러 캠(102)을 갖는 추력 확대기구(101)를 구비하고 있다. 각 롤러 캠(102, 102)은 본체(100)에 고정한 샤프트(43)의 하단의 실린더(21) 내에 고정된 고정 부재(105)에 축착되어 있다. 고정 부재(105)는, 샤프트(43)의 선단측에 너트(107)로 부착되고, 부착 후에는 고정 부재(105)가 실린더(21) 내의 소정 위치에 배열 설치된다. 11 and 12 show a valve actuator according to a fourth embodiment of the present invention. The actuator body 100 of this embodiment is provided with a thrust magnifying mechanism 101 having two roller cams 102 for expanding thrust. Each of the roller cams 102 and 102 is fixed to a fixing member 105 fixed in the cylinder 21 at the lower end of the shaft 43 fixed to the main body 100. [ The fixing member 105 is attached to the tip end side of the shaft 43 with a nut 107 and the fixing member 105 is arranged at a predetermined position in the cylinder 21 after attachment.

샤프트(43)는 액추에이터 본체(100)의 상부에 상기 실시형태와 마찬가지로 나사결합하여 고정되어 있다. 이 나사결합 구조에 의해, 샤프트(43)가 상하로 조정 가능하게 설치되고, 롤러 캠(102)의 상하위치를 조정 가능하게 되어 있다. The shaft 43 is fixed to the upper portion of the actuator body 100 by screwing in the same manner as in the above embodiment. By this screw connection structure, the shaft 43 is vertically adjustable, and the vertical position of the roller cam 102 can be adjusted.

롤러 캠(102)의 상단에는 제 1 롤러 부재(103)가 설치되고, 이 제 1 롤러 부재(103)는 테이퍼면 형상부(91)를 형성한 테이퍼면 형상부면(97)에 이동 자유롭게 맞닿은 상태로 배열 설치되어 있다. 테이퍼면 형상부(91)는 피스톤(108)의 내측의 피스톤 내주면(108a)을 도려내어 피스톤(108)의 내주 개구측을 따라 확장한 원추 형상으로 형성되고, 피스톤 내주면(108a)에는 이 테이퍼면 형상부(91)를 갖는 테이퍼면 형상부면(97)이 형성되어 있다. A first roller member 103 is provided at an upper end of the roller cam 102. The first roller member 103 is movable in a state of being in contact with a tapered surface side surface 97 formed with a tapered surface- As shown in FIG. The tapered surface portion 91 is formed in a conical shape in which the piston inner circumferential surface 108a inside the piston 108 is cut out and extended along the inner peripheral opening side of the piston 108. The inner circumferential surface 108a of the piston 108 has a tapered surface A tapered surface 97 having a shape 91 is formed.

한편, 롤러 캠(102)의 하단에는 제 2 롤러 부재(104)가 설치되어 있다. 피스톤(108)으로부터 추력이 전달된 경우에는, 테이퍼면 형상부면(97)에 맞닿은 제 1 롤러(103)에 의해 롤러 캠(102)이 축착부(106)를 중심으로 회전하고, 이 롤러 캠(102)의 회전에 의해 제 2 롤러 부재(104)가 출력축부(26)의 디스크(29)에 가압되고, 피스톤(108)의 추력이 출력축부(26)에 확대되어 출력된다. On the other hand, a second roller member 104 is provided at the lower end of the roller cam 102. When the thrust is transmitted from the piston 108, the first roller 103 abutting the tapered surface side surface 97 rotates the roller cam 102 about the restoring portion 106, The second roller member 104 is pressed against the disk 29 of the output shaft portion 26 by the rotation of the output shaft portion 102 and the thrust of the piston 108 is enlarged and outputted to the output shaft portion 26.

피스톤(108)과 실린더(21) 사이에는 2개의 스프링(109, 110)이 설치되어 있고, 이들 스프링(109, 110)의 스프링 정수는, 예를 들면, 제 2 실시형태의 스프링(55)의 스프링 정수보다도 작게 설치되어 있다. 이 경우, 밸브 개방으로부터 밸브 폐쇄로 될 때의 스프링의 하중의 감소가 억제된다. Two springs 109 and 110 are provided between the piston 108 and the cylinder 21 and the spring constant of these springs 109 and 110 is set to, for example, Is smaller than the spring constant. In this case, a reduction in the load of the spring when the valve is closed from the valve opening is suppressed.

액추에이터 본체(100)는 전술의 추력 확대장치(30)와 동일하게 밸브(35)에 부착 가능하게 되어 있다. 밸브(35)로의 부착시에는, 수나사(53)와 암나사(66)를 나사결합함으로써, 내부에 추력 확대기구(101)를 편입한 액추에이터 본체(100)와, 밸브(35)를 원터치로 착탈할 수 있다. The actuator body 100 is attachable to the valve 35 in the same manner as the thrust magnifying device 30 described above. The actuator body 100 in which the thrust magnifying mechanism 101 is incorporated and the valve 35 are detachably attached to the valve 35 by screwing the male screw 53 and the female screw 66 together .

도 11의 액추에이터 본체(100)에 있어서, 평상시에는 스프링(55)의 탄성 반발력에 의해 피스톤(108)이 하방향으로 힘이 가해진다. 이 피스톤(108)의 하강에 의해 상부측의 롤러(103)가 테이퍼면 형상부면(97)을 따라 회전하면서, 롤러 캠(102)이 축착부(106)를 중심으로 회전한다. 이 때 롤러 캠(102)은, 축착부(106)를 중심으로 하여 세워 설치하는 방향으로 회전하기 때문에, 하부측의 롤러(104)가 회전하면서 디스크(29)를 하방으로 누름으로써 이 롤러(104)에 의해 출력축부(26)가 밀어 내려진다. 그 때, 피스톤(108)으로부터의 추력이 확대되면서 전달된다. 롤러 캠(102)을 사용한 추력 확대기구(101)의 경우에는 동력 변환 효율을 향상시키는 것이 가능하게 되어, 도면에 나타낸 1개의 피스톤에 의해 충분한 추력을 얻을 수 있다. 또한, 이 때에도 볼을 이동 부재로 한 경우와 마찬가지로, 피스톤을 복수단 겹쳐 구성함으로써 추력을 더욱 높이면서 컴팩트화할 수 있다. In the actuator body 100 of Fig. 11, the piston 108 is normally urged downward by the elastic repulsive force of the spring 55 at normal times. As the piston 108 is lowered, the roller 103 on the upper side rotates along the tapered surface 103 and the roller cam 102 rotates about the roller 106. [ At this time, since the roller cam 102 rotates in a direction in which the roller cam 102 stands up around the retainment unit 106, the lower roller 104 rotates and presses the disk 29 downward, The output shaft portion 26 is pushed down. At that time, the thrust from the piston 108 is expanded and transmitted. In the case of the thrust increasing mechanism 101 using the roller cam 102, the power conversion efficiency can be improved, and a sufficient thrust can be obtained by one piston shown in the drawing. Also in this case, as in the case of using the ball as the moving member, by constituting the pistons at plural stages, the thrust can be further increased and compacted.

도 12에 있어서, 유입구(46)로부터 피스톤(108)과 베이스체(22) 사이에 압축 에어를 공급했을 때에는 피스톤(108)이 스프링(109, 110)을 압축하면서 상승하고, 이것에 따라 상부측의 롤러(103)가 테이퍼면 형상부면(97)에 대하여 회전하면서 롤러 캠(102)이 축착부(106)를 중심으로 좌우로 쓰러지는 방향으로 회전한다. 이것에 의해 하부측의 롤러(104)의 위치가 도 11의 경우보다도 상방측으로 이동하고, 이 이동에 따라 출력축부(26)가 코일스프링(41)의 탄성 반발력으로 상방으로 이동하여 밸브 개방 상태로 된다. 12, when compressed air is supplied between the piston 108 and the base body 22 from the inlet port 46, the piston 108 ascends while compressing the springs 109 and 110, The roller 103 rotates about the tapered surface 103 so that the roller cam 102 rotates in the direction of collapsing to the left and right around the roller 106. [ 11, the output shaft portion 26 is moved upward by the resilient repulsive force of the coil spring 41 to be in the valve-opened state do.

이와 같이, 볼(28) 대신에 롤러 캠(102)을 사용하여 추력 확대기구(101)를 설치할 수 있고, 게다가, 추력 확대기구를 이것들 이외의 구조로 설치할 수도 있다. 이 액추에이터 본체(100)의 경우에도, 전술한 액추에이터 본체(20)의 경우와 마찬가지로, 밸브를 구동하는 추력 확대기구(101)의 출력 추력을 밸브 개방으로부터 밸브 폐쇄를 향하여 전체 스트로크에서 증가시킬 수 있다. In this manner, the thrust increasing mechanism 101 can be provided using the roller cam 102 instead of the ball 28, and the thrust increasing mechanism can be provided in a structure other than these. In the case of the actuator main body 100, the output thrust of the thrust increasing mechanism 101 for driving the valve can be increased in the entire stroke from the valve opening toward the valve closing, similarly to the case of the actuator body 20 described above .

또한 액추에이터 본체(100)는 노멀리 클로즈 타입이지만, 볼(28)을 이용한 추력 확대기구의 경우와 동일하게 노멀리 오픈 타입으로 구성할 수도 있다. 어느 경우에도, 완전 개방으로부터 완전 폐쇄까지의 밸브체(36)의 밸브 폐쇄방향의 출력 추력을 유체압에 의한 반력보다도 항상 큰 상태로 증가시킬 수 있다. Further, the actuator main body 100 is of the normally closed type, but may be of the normally open type as in the case of the thrust magnifying mechanism using the ball 28. In either case, the output thrust in the valve closing direction of the valve body 36 from the full opening to the complete closing can be increased to be always larger than the reaction force due to the fluid pressure.

도 13에서는, 본 발명의 밸브용 액추에이터의 제 5 실시형태를 도시하고 있다. Fig. 13 shows a valve actuator according to a fifth embodiment of the present invention.

이 액추에이터 본체(80)는, 내부에 추력 확대기구를 갖지 않는 일단의 실린더 구조를 갖는 액추에이터 구조로 되어 있고, 전술한 액추에이터 본체(20, 70)와 동일한 베이스체(22)를 공통화하여 이용한 것이다. The actuator main body 80 has an actuator structure having a cylinder structure at one end which does not have a thrust magnifying mechanism therein and uses the same base body 22 as the actuator main bodies 20 and 70 described above.

이와 같이, 베이스체(22)를 공통화하여, 내부구조가 상이한 액추에이터 본체(20, 70, 80)를 구성할 수 있기 때문에, 밸브의 용도나 사용 개소 등에 따라 내부구조나 크기가 상이한 액추에이터로서 제품의 부가가치를 높일 수 있다. 게다가, 예를 들면, 메탈 다이어프램 밸브 이외의 상하동에 의해 작동하는 구조의 밸브를 부착하는 것도 가능하며, 어느 경우에 있어서도, 베이스체의 수나사와 밸브의 암나사를 나사결합함으로써 간단하게 착탈 가능한 구성으로 설치할 수 있다. Since the actuator bodies 20, 70, and 80 having different internal structures can be formed by using the base body 22 in common, it is possible to form the actuator bodies 20, 70, and 80 having different internal structures and sizes, The added value can be increased. In addition, for example, it is also possible to attach a valve having a structure operated by up-and-down motion other than the metal diaphragm valve, and in either case, it can be easily installed and dismounted by screwing the male thread of the base body and the female thread of the valve .

20 액추에이터 본체
25 피스톤
26 출력축부
27 고정 디스크
28 볼(이동 부재)
29 디스크
30 추력 확대기구
31 테이퍼면 형상부
35 밸브
43 샤프트
48, 97 테이퍼면 형상부면
50 테이퍼면
55 스프링
102 롤러 캠
103 제 1 롤러 부재
104 제 2 롤러 부재
105 고정 부재20 actuator body
25 piston
26 Output shaft section
27 fixed disk
28 ball (moving member)
29 disc
30 thrust magnifying mechanism
31 tapered surface portion
35 valves
43 Shaft
48, 97 Tapered surface
50 tapered surface
55 spring
102 roller cam
103 first roller member
104 second roller member
105 fixing member

Claims

An actuator for a valve incorporating a thrust magnifying mechanism for closing a valve by expanding a thrust of a piston by an air driven actuator operated by a piston, characterized in that the thrust magnifying mechanism comprises: A tapered surface shape in which a conical tapered surface portion extending along the inner peripheral opening side of the piston is formed by cutting the inner surface of the piston and the fixed disk surface at the lower end of the shaft in which the balls are fixed to the actuator body, And the ball mounted on the disk surface by the operation of the piston moves between the disk surface and the fixed disk surface to expand the thrust of the piston to the output shaft portion and output And the shaft is screwed to the upper portion of the actuator body to be fixed And the shaft is vertically adjustable by the screw coupling structure to adjust the position of the fixed disk.

An actuator for a valve incorporating a thrust magnifying mechanism for shutting off a valve by enlarging a thrust of a piston in an air driven actuator operating in a piston, characterized in that the thrust magnifying mechanism comprises a moving member The first roller member provided on the upper end of the roller cam is moved to the tapered surface having the conical tapered surface portion formed by bending the inside of the piston and extending along the inner peripheral opening side of the piston The second roller member provided at the lower end of the roller cam is pressed against the disk surface of the valve shaft drive output shaft portion to enlarge and output the thrust of the piston to the output shaft portion, And the shaft is vertically adjusted by the screw connection structure Valve actuators for, characterized in that the installation neunghage to adjustably seating position of the roller cam.

3. The valve actuator according to claim 1 or 2, wherein an output thrust of the thrust increasing mechanism for driving the valve is increased in the entire stroke from the valve opening toward the valve closing.

The valve actuator according to claim 1 or 2, wherein the tapered surface, the fixed disk surface, and the disk surface are formed in two tapered, arcuate, or curved surfaces.

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