JP2006183860A - Air passage structure for rotary actuator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、バタフライ弁等の弁体の開閉を行う回転弁の弁棒を、駆動回転するためのロータリーアクチュエータのシリンダを作動させる空気路の構造に関する。 The present invention relates to a structure of an air passage that operates a cylinder of a rotary actuator for driving and rotating a valve rod of a rotary valve that opens and closes a valve body such as a butterfly valve.
従来、圧力流体の圧力を受けてシリンダ内を往復動するピストンにスコッチヨークを介して出力軸を連結し、ピストンの往復動を回転運動に変換して出力軸を駆動回転し、該出力軸に接続されたバタフライ弁等の回転弁の弁棒を駆動するようにしたロータリーアクチュエータは公知であり、例えば、特開平６−２０７６０５号公報(特許文献１)、特公昭５０−１９７１３号公報(特許文献２)、特許第３１５０５４２号公報(特許文献３)等に開示されている。かかるロータリーアクチュエータにおいて、シリンダ内のピストンを作動させる空気圧を導入する開側若しくは閉側の空気ポートのいずれか一方或いは両方が、シリンダ本体に設けられているため、シリンダ本体はこの空気ポート位置において外方に突出した断面形状を有し、軸方向に同一断面形状ではない。このため、シリンダ本体は、通常ダイカスト成型で製作されており、押出成型品とすることが出来なかった。 Conventionally, an output shaft is connected via a scotch yoke to a piston that reciprocates in a cylinder under the pressure of pressure fluid, and the output shaft is driven and rotated by converting the reciprocating motion of the piston into rotational motion. A rotary actuator configured to drive a valve rod of a rotary valve such as a connected butterfly valve is known. For example, JP-A-6-207605 (Patent Document 1) and JP-B-50-19713 (Patent Document). 2) and Japanese Patent No. 3150542 (Patent Document 3). In such a rotary actuator, either or both of the open side and closed side air ports for introducing air pressure for operating the pistons in the cylinder are provided in the cylinder body. It has a cross-sectional shape protruding in the direction, and is not the same cross-sectional shape in the axial direction. For this reason, the cylinder main body is normally manufactured by die-casting, and cannot be an extrusion-molded product.
この発明は、ロータリーアクチュエータの空気ポートをシリンダ本体外面の一部分に設けないことによって、シリンダ本体の形状を軸方向に同一断面形状に形成し得るようにしたものである。 In the present invention, the air port of the rotary actuator is not provided in a part of the outer surface of the cylinder body, so that the cylinder body can be formed in the same cross-sectional shape in the axial direction.
本発明は、シリンダ内を往復動するピストンに出力軸を連結し、ピストンの往復動を回転運動に変換して出力軸を駆動回転し、該出力軸に接続された回転弁の弁棒を駆動するようにしたロータリーアクチュエータにおいて、シリンダを軸方向において同一断面の筒形状に形成し軸方向両端を開放したシリンダ本体と、該シリンダ本体の開放されたそれぞれ端部を閉塞するサイドカバーでシリンダを構成し、シリンダ本体に軸方向に貫設する開側及び閉側空気通路を形成し、該空気通路に連通する開側及び閉側空気路をサイドカバーに配置したことを特徴とする。 The present invention connects an output shaft to a piston that reciprocates in a cylinder, converts the reciprocating motion of the piston into a rotational motion, drives and rotates the output shaft, and drives a valve stem of a rotary valve connected to the output shaft. In the rotary actuator configured as described above, the cylinder is formed by a cylinder body having a cylindrical shape with the same cross section in the axial direction and having both ends in the axial direction opened, and side covers closing the respective opened ends of the cylinder body. An open side and a closed side air passage extending in the axial direction are formed in the cylinder body, and an open side and a closed side air passage communicating with the air passage are arranged in the side cover.
サイドカバーに配置される開側空気導入口は、サイドカバー内に穿設された空気路を介してシリンダ本体の開側空気通路に連通され、シリンダ内のピストンを内側から外方に加圧して、開方向にピストンを作動させるようにしたことを特徴とする。 The open side air introduction port arranged in the side cover is communicated with the open side air passage of the cylinder body through an air passage formed in the side cover, and pressurizes the piston in the cylinder from the inside to the outside. The piston is actuated in the opening direction.
サイドカバーに配置される閉側空気導入口は、サイドカバーから直接シリンダ本体内に連通する空気通路と、シリンダ本体を貫通する閉側空気通路を介して反対側のサイドカバーの空気路からシリンダ本体内に連通され、シリンダのピストンを外側から内方に加圧して、閉方向にピストンを作動させるようにしたことを特徴とする。 The closed side air inlet arranged in the side cover is connected to the cylinder body from the air passage directly communicating with the cylinder body from the side cover and the air passage of the opposite side cover through the closed side air passage penetrating the cylinder body. The piston is operated in the closing direction by pressurizing the piston of the cylinder inward from the outside.
シリンダ本体が、円筒形の中央部と該中央部の上下に一体に連続する上部方形部、下部方形部とからなる紡錘形の断面形状を有し、上部方形部、下部方形部の上面及び下面は平坦面に形成され、空気通路が上部方形部、下部方形部にそれぞれ軸方向に貫通して設けられると共に、上部方形部、下部方形部の中央部に軸方向と直交して出力軸を軸挿する軸孔が穿孔され、前記下部方形部に軸方向に貫設された空気通路を下部軸孔に連通しつつ一端を封止したことを特徴とする。 The cylinder body has a spindle-shaped cross-section consisting of a cylindrical central portion and an upper rectangular portion and a lower rectangular portion that are integrally continuous above and below the central portion. The upper and lower surfaces of the upper rectangular portion and the lower rectangular portion are It is formed on a flat surface, and air passages are provided through the upper and lower square parts in the axial direction, and the output shaft is inserted into the center of the upper and lower square parts perpendicular to the axial direction. A shaft hole is formed, and one end is sealed while an air passage extending in the axial direction in the lower square portion is communicated with the lower shaft hole.
シリンダ本体が、アルミニウム合金の押出成型品であり、サイドカバーがダイカスト成型品であることを特徴とする。 The cylinder body is an aluminum alloy extruded product, and the side cover is a die cast product.
この発明のロータリーアクチュエータの空気路構造によれば、空気路をサイドカバーに配置し、シリンダ本体には設けていないので、シリンダ本体を軸方向において同一断面の筒形状に形成し、押し出し成型に適した構造とすることが出来、シリンダの重量軽減を図ることが可能となる。又、サイドカバーは、ダイカスト成型品とすることが出来るので、空気路の形状を型で成型することが出来るので、加工工数を低減することが出来る。 According to the air path structure of the rotary actuator of the present invention, since the air path is arranged in the side cover and not provided in the cylinder body, the cylinder body is formed in a cylindrical shape having the same cross section in the axial direction and is suitable for extrusion molding. Thus, it is possible to reduce the weight of the cylinder. Further, since the side cover can be a die-cast molded product, the shape of the air passage can be molded with a mold, so that the number of processing steps can be reduced.
この発明の好ましい実施の形態を、以下に詳細に説明する。この発明は、バタフライ弁等の回転する弁体を備えた回転弁の弁棒駆動装置であるロータリーアクチュエータに関するものである。ロータリーアクチュエータは、一般的に圧力流体の圧力を受けてシリンダ内を往復動するピストンにスコッチヨークを介して出力軸を連結し、ピストンの往復動を回転運動に変換して出力軸を駆動回転し、該出力軸に接続された回転弁の弁棒を駆動するようにした構成を有している。この発明は、かかるロータリーアクチュエータにおいて、シリンダを軸方向に作動させるための空気路の構造に関するものであり、シリンダ内を往復動するピストンに出力軸を連結し、ピストンの往復動を回転運動に変換して出力軸を駆動回転し、該出力軸に接続された回転弁の弁棒を駆動するようにしたロータリーアクチュエータにおいて、シリンダを軸方向において同一断面の筒形状に形成し軸方向両端を開放したシリンダ本体と、該シリンダ本体の開放されたそれぞれ端部を閉塞するサイドカバーでシリンダを構成し、シリンダ本体に軸方向に貫設する開側及び閉側空気通路を形成し、該空気通路に連通する開側及び閉側空気路をサイドカバーに配置したことを特徴とする。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below. The present invention relates to a rotary actuator which is a valve stem driving device of a rotary valve provided with a rotating valve element such as a butterfly valve. In general, a rotary actuator is connected to a piston that reciprocates in a cylinder under the pressure of a pressurized fluid via a scotch yoke, and the reciprocating motion of the piston is converted into rotational motion to drive and rotate the output shaft. The valve rod of the rotary valve connected to the output shaft is driven. The present invention relates to a structure of an air passage for operating a cylinder in an axial direction in such a rotary actuator, and an output shaft is connected to a piston that reciprocates in the cylinder, and the reciprocating motion of the piston is converted into rotational motion. In the rotary actuator configured to drive and rotate the output shaft and drive the valve stem of the rotary valve connected to the output shaft, the cylinder is formed in a cylindrical shape having the same cross section in the axial direction and both ends in the axial direction are opened. A cylinder is constituted by a cylinder body and a side cover that closes each open end of the cylinder body, and an open side and a closed side air passage penetrating in the axial direction are formed in the cylinder body, and communicated with the air passage. The open side and closed side air passages are arranged in the side cover.
サイドカバーに配置される開側空気導入口は、サイドカバー内に穿設された空気路を介してシリンダ本体の開側空気通路に連通され、シリンダ内のピストンを内側から外方に加圧して、開方向にピストンを作動させるようにし、閉側空気導入口は、サイドカバーから直接シリンダ本体内に連通する空気通路と、シリンダ本体を貫通する閉側空気通路を介して反対側のサイドカバーの空気路からシリンダ本体内に連通され、シリンダのピストンを外側から内方に加圧して、閉方向にピストンを作動させるようにする。 The open side air introduction port arranged in the side cover is communicated with the open side air passage of the cylinder body through an air passage formed in the side cover, and pressurizes the piston in the cylinder from the inside to the outside. The piston is actuated in the opening direction, and the closed side air introduction port is connected to an air passage that communicates directly from the side cover into the cylinder body and a closed side air passage that passes through the cylinder body. The cylinder is communicated from the air passage into the cylinder body, and the piston of the cylinder is pressurized from the outside to the inside to operate the piston in the closing direction.
シリンダ本体が、円筒形の中央部と該中央部の上下に一体に連続する上部方形部、下部方形部とからなる紡錘形の断面形状を有し、上部方形部、下部方形部の上面及び下面は平坦面に形成され、空気通路が上部方形部、下部方形部にそれぞれ軸方向に貫通して設けられると共に、上部方形部、下部方形部の中央部に軸方向と直交して出力軸を軸挿する軸孔が穿孔され、前記下部方形部に軸方向に貫設された空気通路を下部軸孔に連通しつつ一端を封止したことを特徴とする。 The cylinder body has a spindle-shaped cross-section consisting of a cylindrical central portion and an upper rectangular portion and a lower rectangular portion that are integrally continuous above and below the central portion. The upper and lower surfaces of the upper rectangular portion and the lower rectangular portion are It is formed on a flat surface, and air passages are provided through the upper and lower square parts in the axial direction, and the output shaft is inserted into the center of the upper and lower square parts perpendicular to the axial direction. A shaft hole is formed, and one end is sealed while an air passage extending in the axial direction in the lower square portion is communicated with the lower shaft hole.
好ましくは、シリンダ本体を、アルミニウム合金の押出成型品とし、サイドカバーをダイカスト成型品とする。 Preferably, the cylinder body is an extruded product of aluminum alloy, and the side cover is a die cast product.
この発明は、ロータリーアクチュエータに関し、図面に従った実施例は、バタフライ弁を対象とするが、この発明はバタフライ弁の駆動用に限られるものではなく、回転する弁棒を備え、該弁棒を外部から駆動回転することにより弁の開閉を行ういわゆる回転弁を作動するためのアクチュエータとして種々の弁に利用することが出来る。図１〜６を参照して、ロータリーアクチュエータは、シリンダ(１)と該シリンダ(１)内を圧力流体の圧力を受けて往復動するピストン(２)並びに該ピストン(２)の往復動を回転運動に変換するスコッチヨーク(３)、該スコッチヨーク(３)の回転運動を弁棒に伝達する出力軸(４)を備え、所望の制御手段によってピストンに付加される圧力流体の方向を制御し、ピストン(２)を往復動させることによって、該ピストンの往復動によりスコッチヨークを介して出力軸(４)を回転させ、弁棒を駆動回転するようになっている。 The present invention relates to a rotary actuator, and the embodiment according to the drawings is directed to a butterfly valve. However, the present invention is not limited to driving a butterfly valve, and includes a rotating valve rod. It can be used for various valves as an actuator for operating a so-called rotary valve that opens and closes a valve by driving and rotating from the outside. 1 to 6, the rotary actuator rotates the reciprocating motion of the cylinder (1), the piston (2) reciprocating in the cylinder (1) under the pressure of the pressurized fluid, and the piston (2). A scotch yoke (3) for converting into motion, and an output shaft (4) for transmitting the rotational motion of the scotch yoke (3) to the valve stem, and controlling the direction of the pressure fluid applied to the piston by a desired control means. When the piston (2) is reciprocated, the output shaft (4) is rotated via the scotch yoke by the reciprocating motion of the piston to drive and rotate the valve stem.
図示の実施例は、一対のピストンを有するダブルピストン形式の構造が示されているが、これに限られるものではなく、単一のピストンを有する構造であっても良く、又ピストンの両側に圧力流体を供給する構造のほか、スプリングによって復動するスプリングリターン構造であっても良い。圧力流体は、空気圧、油圧等いずれの流体圧力であっても良く、限定されない。 In the illustrated embodiment, a double piston type structure having a pair of pistons is shown. However, the structure is not limited to this, and a structure having a single piston may be used. In addition to a structure for supplying fluid, a spring return structure that moves backward by a spring may be used. The pressure fluid may be any fluid pressure such as air pressure or hydraulic pressure, and is not limited.
図１及び７〜１０を参照して、シリンダ(１)は、円筒形のシリンダ部を軸方向に貫設したシリンダ本体(10)と、シリンダ本体の開放された両側端面を閉塞するサイドカバー(11)から構成される。シリンダ本体(10)は、中央部(100)を円筒形状とし、その上下部(101)(102)を方形状とする紡錘形の同一断面形状が、一端から他端まで連続した筒形状に形成され、アルミニウム合金の押し出し成形により製造可能な形状となっている。シリンダ本体(10)をアルミニウム合金の押し出し成形可能な構造とすることにより、従来の鋳物構造のシリンダ本体に比して、シリンダ本体(10)の重量を30％以上軽量化することが出来た。上部方形部と下部方形部には軸方向に貫通する空気通路(15)(16)が穿孔される。 Referring to FIGS. 1 and 7 to 10, a cylinder (1) includes a cylinder body (10) in which a cylindrical cylinder portion is penetrated in an axial direction, and a side cover (blocking both open end faces of the cylinder body). 11). The cylinder body (10) is formed in a cylindrical shape in which the same cross-sectional shape of a spindle shape in which the central portion (100) has a cylindrical shape and the upper and lower portions (101) and (102) have a rectangular shape is continuous from one end to the other end. The shape can be manufactured by extrusion molding of an aluminum alloy. By making the cylinder body (10) extrudeable with an aluminum alloy, the weight of the cylinder body (10) can be reduced by 30% or more compared to a conventional cast structure cylinder body. Air passages (15) and (16) penetrating in the axial direction are perforated in the upper square portion and the lower square portion.
シリンダ本体(10)の上部方形部(101)の上面(103)及び下部方形部(102)の下面(104)は平坦な面に形成され、上部平坦面(103)には例えばＶＤＩ／ＶＤＥ ３８４５（ＮＡＭＵＲ）規格に沿ったタップ孔(106)が穿設され、所望の付属部品を取付可能である。又、下部平坦面(104)には、後述するベースプレート(５)をレール嵌合により、トルクを負担しつつ回り止め状態で取付けることが出来、ベースプレート(５)の容易で確実な接続の達成を可能としている。シリンダ本体(10)の上部正面には、段部(105)が形成され、銘板(14)の下端を該段部(105)に当接して位置を合わせることにより、容易かつ正確に水平に貼着することが出来る。尚、段部は下部方形部(102)に形成し、銘板の上縁を該段部に当接して位置決めするようにしても良いことは勿論である。 The upper surface (103) of the upper rectangular portion (101) of the cylinder body (10) and the lower surface (104) of the lower rectangular portion (102) are formed as flat surfaces, and the upper flat surface (103) has, for example, VDI / VDE 3845. A tap hole (106) conforming to the (NAMUR) standard is formed, and a desired accessory part can be attached. In addition, a base plate (5), which will be described later, can be attached to the lower flat surface (104) in a non-rotating state while bearing torque by rail fitting, thereby achieving easy and reliable connection of the base plate (5). It is possible. A step part (105) is formed on the upper front of the cylinder body (10), and the lower end of the nameplate (14) is brought into contact with the step part (105) to align the position so that it can be easily and accurately attached horizontally. I can wear it. Of course, the stepped portion may be formed in the lower rectangular portion (102), and the upper edge of the nameplate may be positioned in contact with the stepped portion.
図１１〜１４を参照して、シリンダ本体(10)の両側端面を閉塞するサイドカバー(11)は、シリンダ本体(10)の端面形状と一致する形状の盤状の部材であり、ダイカスト成型品である。この発明では、従来シリンダ本体に設けられていた空気導入口を、このサイドカバー(11)に形成してあるので、シリンダ本体(10)を前述したような紡錘形とすることが可能となっている。空気導入口は、好ましくはＮＡＭＵＲ規格に準拠して形成される。図８，９に示すように、前述した閉側の空気通路(15)がシリンダ本体(10)の上部方形部(101)を軸方向に貫通して形成され、開側の空気通路(16)が下部方形部(102)を軸方向に貫通して形成される。閉側空気導入路は、シリンダ内の二つのピストン(２)をその外側から押して、ピストンが中心に向かって動くように設けられるものであり、一方のサイドカバー(11a)の閉側空気導入口(110)から直にシリンダ内に導入される通気路と、サイドカバー(11a)の上方側部に形成された袋状空気路(111)を前記シリンダ本体を貫通する空気通路(16)に連通し、他方のサイドカバー(11b)からシリンダ内に導入される袋状空気路(112)とから構成される。 Referring to FIGS. 11 to 14, the side cover (11) that closes both end faces of the cylinder body (10) is a disk-shaped member having a shape that matches the end face shape of the cylinder body (10), and is a die-cast molded product. It is. In the present invention, since the air inlet provided in the conventional cylinder body is formed in the side cover (11), it is possible to make the cylinder body (10) into a spindle shape as described above. . The air inlet is preferably formed in accordance with the NAMUR standard. As shown in FIGS. 8 and 9, the above-mentioned closed air passage (15) is formed through the upper rectangular portion (101) of the cylinder body (10) in the axial direction, and the open air passage (16). Is formed through the lower square part (102) in the axial direction. The closed side air introduction path is provided so that the two pistons (2) in the cylinder are pushed from the outside so that the pistons move toward the center, and the closed side air introduction port of one side cover (11a) is provided. The air passage directly introduced into the cylinder from (110) and the bag-like air passage (111) formed on the upper side of the side cover (11a) communicate with the air passage (16) penetrating the cylinder body. And a bag-like air passage (112) introduced into the cylinder from the other side cover (11b).
開側空気導入口の空気路は、シリンダ内の二つのピストンを内側から外側へ押すように設けられるものであり、一方のサイドカバー(11a)の開側空気導入口(113)に端部を開口した斜めの空気路(114)を介してシリンダ本体下部の開側の空気通路(16)をとおり、図９に示すようにシリンダ本体の中央部に形成された下部軸孔(13)から導入される空気路となっている。サイドカバー(11a)を斜めに貫通する空気路(114)の外端は、鋼球(115)で閉止される。又、シリンダ本体(10)を軸方向の貫通する開側空気通路(16)の終端は、カバーパッキン等所望の封止部材で封止される。下部軸孔(13)を空気路として利用することにより、シリンダ本体への加工が不要となり、加工工数を削減することが出来る。 The air passage of the open side air introduction port is provided so as to push the two pistons in the cylinder from the inside to the outside, and an end portion is provided at the open side air introduction port (113) of one side cover (11a). Through an open air passage (114) through an open air passage (16) at the lower part of the cylinder body, it is introduced from a lower shaft hole (13) formed in the center of the cylinder body as shown in FIG. It is an air passage. The outer end of the air passage (114) that obliquely penetrates the side cover (11a) is closed with a steel ball (115). The end of the open side air passage (16) passing through the cylinder body (10) in the axial direction is sealed with a desired sealing member such as a cover packing. By using the lower shaft hole (13) as an air passage, it is not necessary to process the cylinder body, and the number of processing steps can be reduced.
又、開側、閉側の空気導入口をサイドカバーに設けることにより、従来シリンダ本体に形成されていたレール状の突起や空気導入口を設けるための突起が不要となり、前述したように一端から他端まで同一断面形状であるため、アルミニウム合金の押出し成形加工が可能となった。又、空気導入口をサイドカバーに設けることにより、上下軸孔(12)(13)に肉厚を付けるだけで充分な強度を得ることが可能となり、円筒部の側壁は最小の肉厚にすることが出来る。更に、サイドカバーは、ダイカスト成型品であり、空気導入口の形状を型で成形することが出来、加工工数を削減することが出来る。開側閉側空気導入口(110)(113)が形成されていない側の他方のサイドカバー(11b)には、図１，１４に示すように、その中心に開度調整ボルト(17)が出入り自在に取付けられており、該ボルト(17)の延び出し長さにより、ピストン(２)の往復距離を制御して、スコッチヨーク(３)、すなわち出力軸(４)の回転角度を例えば０〜９０゜の任意の角度で調節することが出来る。 Also, by providing the side cover with open and closed air inlets, rail-like protrusions and protrusions for providing air inlets that were conventionally formed on the cylinder body are no longer necessary. Since it has the same cross-sectional shape up to the other end, it is possible to extrude an aluminum alloy. Also, by providing an air inlet in the side cover, it is possible to obtain sufficient strength simply by adding thickness to the upper and lower shaft holes (12) and (13), and the side wall of the cylindrical portion has the minimum thickness. I can do it. Furthermore, the side cover is a die-cast molded product, and the shape of the air inlet can be molded with a mold, and the number of processing steps can be reduced. As shown in FIGS. 1 and 14, the other side cover (11b) on the side where the open side closed air introduction ports (110) and (113) are not formed has an opening adjustment bolt (17) at its center. The reciprocating distance of the piston (2) is controlled by the extension length of the bolt (17), and the rotation angle of the Scotch yoke (3), that is, the output shaft (4) is set to 0, for example. It can be adjusted at any angle of ~ 90 °.
図３，４及び図１５〜１７を参照して、シリンダ(１)内を往復動するピストン(２)は、左右一対のピストンからなり、シリンダ本体の円筒部(100)内を空気圧の作用を受けて軸方向に往復動する。図１５に示すように、ピストン(２)は、円盤状のピストン部(20)と該ピストン部から軸方向に一体に延び出す二本の平行なピストンアーム(21)からなり、ダイカスト成型品として提供される。ピストン部(20)には、ピストンパッキン(22)が装着され、内外二つの圧力室に区画する。内方の圧力室は、対抗して配置された一対のピストン(２)の間に形成され、外方の圧力室は該ピストン(２)と前記サイドカバー(11)の間に形成される。前述した空気路から空気圧が導入されるとき、ピストン(２)が互いに接近若しくは離間するように往復動する。 Referring to FIGS. 3 and 4 and FIGS. 15 to 17, the piston (2) reciprocating in the cylinder (1) is composed of a pair of left and right pistons, and air pressure acts in the cylindrical portion (100) of the cylinder body. Receiving and reciprocating in the axial direction. As shown in FIG. 15, the piston (2) is composed of a disk-shaped piston portion (20) and two parallel piston arms (21) extending integrally from the piston portion in the axial direction. Provided. A piston packing (22) is attached to the piston part (20) and is divided into two pressure chambers. The inner pressure chamber is formed between a pair of opposing pistons (2), and the outer pressure chamber is formed between the piston (2) and the side cover (11). When air pressure is introduced from the air passage described above, the piston (2) reciprocates so as to approach or separate from each other.
ピストン部(20)から一体に延び出す二本のピストンアーム(21)の先端部には、トラニオンピン(23)が圧入されて抜止状態で軸着されており、該トラニオンピン(23)の外周にローラ(24)が回転自在に軸装されている。トラニオンピン(23)は、出力軸(４)に軸着したスコッチヨーク(３)のヨーク溝(30)に係入しており、ピストン(２)が軸方向に移動するとき、ヨーク溝(30)内をトラニオンピン(23)がローラ(24)の回転でスムースに移動し、スコッチヨーク(３)を回動する。スコッチヨーク(３)には出力軸(４)がスプリングピン(40)で一体的に連結されているため、スコッチヨーク(３)の回動に伴って出力軸(４)が回動する。 A trunnion pin (23) is press-fitted to the tip of the two piston arms (21) extending integrally from the piston portion (20), and is pivotally attached to the outer periphery of the trunnion pin (23). A roller (24) is rotatably mounted on the shaft. The trunnion pin (23) is engaged with the yoke groove (30) of the Scotch yoke (3) attached to the output shaft (4), and when the piston (2) moves in the axial direction, the yoke groove (30 ), The trunnion pin (23) moves smoothly by the rotation of the roller (24), and the scotch yoke (3) rotates. Since the output shaft (4) is integrally connected to the scotch yoke (3) by a spring pin (40), the output shaft (4) rotates as the scotch yoke (3) rotates.
図１５，１６を参照して、円盤状のピストン部(20)には、前記ピストンパッキン(22)の外側に位置して摺動リング(25)が巻着される。又、ピストンアーム(21)の先端部には、板状の摺動材(26)が装着され、これら摺動リング(25)と摺動材(26)が、２箇所においてシリンダ本体(10)の内面に摺接し、二箇所で支持されるためピストンの安定した移動が保証される。図１７に示すように、摺動材(26)は、シリンダ本体(10)の円筒部内面に倣った円弧面に形成され、シリンダ本体(10)の内面に密接し得る。摺動材は、その裏面に植立された二本の取付脚(27)を、ピストンアームの取付孔(28)に挿着して取付ける。 Referring to FIGS. 15 and 16, a sliding ring (25) is wound around the disk-like piston portion (20) so as to be located outside the piston packing (22). Further, a plate-like sliding material (26) is attached to the tip of the piston arm (21), and the sliding ring (25) and the sliding material (26) are connected to the cylinder body (10) at two locations. Since it is slidably contacted with the inner surface and supported at two locations, stable movement of the piston is guaranteed. As shown in FIG. 17, the sliding member (26) is formed in an arc surface that follows the inner surface of the cylindrical portion of the cylinder body (10), and can be in close contact with the inner surface of the cylinder body (10). The sliding member is attached by inserting the two mounting legs (27) planted on the back surface of the sliding member into the mounting hole (28) of the piston arm.
図１７を参照して、取付脚(27)は、摺動材(26)の裏面から直交する方向に直立されるのではなく、シリンダの軸方向と直交する方向に斜めに植立される。摺動材(26)の先端部は、前記ピストンアーム(21)に圧入されたトラニオンピン(23)の端部を被覆して位置しており、トラニオンピン(23)が弛んで抜け出すとき、その先端に衝接して抜け出しを阻止する。この時、抜け出そうとするトラニオンピン(23)が摺動材(26)に衝接し、摺動材を外方に押出す力が作用するが、前述したように取付脚(27)が軸方向と直交する方向に延び出しているため、摺動材の先端に掛かる外方への力を取付脚で対抗することが可能となり、トラニオンピン(23)の抜け出しを効果的に防止することが出来る。 Referring to FIG. 17, the mounting leg (27) is not erected in the direction orthogonal to the back surface of the sliding member (26), but is obliquely planted in the direction orthogonal to the axial direction of the cylinder. The tip of the sliding member (26) is positioned so as to cover the end of the trunnion pin (23) press-fitted into the piston arm (21), and when the trunnion pin (23) loosens and comes out, Stops coming out by hitting the tip. At this time, the trunnion pin (23) that is about to come out comes into contact with the sliding material (26), and the force that pushes the sliding material outward acts, but as described above, the mounting leg (27) is in the axial direction. Because it extends in the direction orthogonal to the outer surface, it is possible to counteract the outward force applied to the tip of the sliding material with the mounting leg, and effectively prevent the trunnion pin (23) from coming out. .
図１８に示すように、ピストン(２)はダイカスト成型品であり、その表面は摺動材の取付面(29)を除いて、鋳肌面のままとされているが、摺動材(26)が取付けられる表面取付面(29)は、平滑な表面に研磨されており、摺動材(26)の取付の際の寸法精度の向上を図っている。尚、摺動材(26)の取付は、取付脚による挿着に限られるものではなく、接着剤、接着テープ等による接着であっても良い。この場合に、取付面(29)を平滑に研磨してあることにより、接着が容易で、より強い接着を果たすことが可能となる。摺動材(26)の角部周辺部は、シリンダ内面の損傷を防止するために、面取り加工若しくは丸みを帯びた加工が施されている。 As shown in FIG. 18, the piston (2) is a die-cast molded product, and its surface is left as the cast surface except for the mounting surface (29) of the sliding material. The surface mounting surface (29) to which the mounting member is mounted is polished to a smooth surface to improve the dimensional accuracy when the sliding member (26) is mounted. Note that the attachment of the sliding member (26) is not limited to the insertion by the attachment legs, but may be adhesion by an adhesive, an adhesive tape or the like. In this case, since the mounting surface (29) is polished smoothly, adhesion is easy and stronger adhesion can be achieved. The corner peripheral portion of the sliding member (26) is chamfered or rounded to prevent damage to the inner surface of the cylinder.
摺動リング(25)及び摺動材(26)は、耐摩耗性及び耐食性に優れた樹脂材料、例えば布入りフェノール樹脂、ポリアセタール樹脂等が好適である。又、互いに摺動するシリンダ本体(10)とピストン(２)との間には、耐摩耗性、耐薬品性、摺動性に優れたグリス、例えばシリコングリス、二流化モリブデン入りグリス、リチウム石けん基系グリス等が好適である。 As the sliding ring (25) and the sliding material (26), a resin material excellent in wear resistance and corrosion resistance, for example, a phenol resin with cloth, a polyacetal resin, or the like is preferable. Also, between the cylinder body (10) and the piston (2) that slide against each other, grease with excellent wear resistance, chemical resistance, and sliding property, such as silicon grease, grease containing molybdenum disulfide, lithium soap Base grease or the like is preferred.
図１９〜２１は、摺動材(26)の表面に、その摩耗度を検出するための手段を設けた実施例を示している。摩耗状態の検出、把握を容易に行い得るようにした摺動材(26)の摩耗度検出手段としては、例えば図１９の摺動材(26)は、摺動材(26)の表面に突起(260)を複数突設したものであり、突起(260)の摩耗度により、摺動材(26)の摩耗状態を把握する。図２０に示すものは、摺動材(26)の表面に溝(261)を削設し、溝の深さにより摩耗度を検出する。図２１は、摺動材(26)を色の異なる２層構造とすることにより、裏面側の層(262)の露出若しくは透出により摩耗度を検出するものである。摩耗状態を把握することにより、シリンダの開閉速度やエア圧等の付加状況と開閉数等の作動状況を把握することが可能である。 FIGS. 19-21 has shown the Example which provided the means for detecting the abrasion degree in the surface of the sliding material (26). For example, the sliding material (26) shown in FIG. 19 is projected on the surface of the sliding material (26). A plurality of projections (260) are provided, and the wear state of the sliding member (26) is grasped based on the degree of wear of the projections (260). In the device shown in FIG. 20, a groove (261) is cut on the surface of the sliding member (26), and the degree of wear is detected by the depth of the groove. In FIG. 21, the sliding material (26) has a two-layer structure with different colors, and the degree of wear is detected by exposing or seeping through the back-side layer (262). By grasping the wear state, it is possible to grasp the applied state such as the opening and closing speed of the cylinder and the air pressure and the operating state such as the number of opening and closing.
図４，１０並びに２２〜２４を参照して、出力軸(４)は、シリンダ内に位置する円柱状軸部(41)と、ピストン(２)から上方外方に延び出す小径の開度表示軸部(42)、及びピストンの下方から延び出す大径の弁棒接続軸部(43)からなる。(44)は、スコッチヨーク(３)と連結するためのスプリングピン(40)を圧入するための孔である。開度表示軸部(42)は、円の対向する両側を切り落とした小判形の断面形状を有し、下部の弁棒接続軸部(43)は、内部を方形とし下方に開放した筒形状をなし、外周面は方形の異形断面に形成されている。 4, 10 and 22 to 24, the output shaft (4) has a columnar shaft portion (41) located in the cylinder and a small diameter opening indication extending upward and outward from the piston (2). It consists of a shaft portion (42) and a large-diameter valve stem connection shaft portion (43) extending from below the piston. (44) is a hole for press-fitting a spring pin (40) for connecting to the scotch yoke (3). The opening indication shaft part (42) has an oval cross-sectional shape with both sides of the circle cut off, and the lower valve stem connection shaft part (43) has a cylindrical shape with a rectangular interior and open downward. None, the outer peripheral surface is formed in a square irregular cross section.
図１，１０並びに２２を参照して、上部の開度表示軸部(42)には、開度表示装置(６)が取付けられる。開度表示装置(６)は、インジケータプレート(60)と開度表示器(61)とからなり、シリンダ本体(10)に固定されるインジケータプレート(60)と、出力軸(４)と同軸に一体回転する回動表示器(61)との相反的な回動により、開度が表示される。インジケータプレート(60)は、Ｃ形止め輪(62)を出力軸の小径の溝部(45)に係入して抜止状態に固定し、出力軸(４)のスラスト力を受け止めるようにしてある。 Referring to FIGS. 1, 10, and 22, an opening degree display device (6) is attached to the upper opening degree display shaft portion (42). The opening indication device (6) comprises an indicator plate (60) and an opening indicator (61), and is coaxial with the indicator plate (60) fixed to the cylinder body (10) and the output shaft (4). The opening degree is displayed by reciprocal rotation with the rotation indicator (61) that rotates integrally. The indicator plate (60) is configured to receive the thrust force of the output shaft (4) by engaging the C-shaped retaining ring (62) with the small-diameter groove portion (45) of the output shaft and fixing it in the removal state.
図１０，２５〜２７を参照して、インジケータプレート(60)は、鋼板の打ち抜き成型品として提供され、ドーナツ状の中央リング部(600)を出力軸に挿着し、該中央リング部から直径方向に延び出す板部の先端に三角形のインジケータ部(601)を上方に垂直に切り起こすと共に、該三角形のインジケータ部を切り取られた三角形の枠を下方に折り曲げて、前記シリンダ本体(10)の垂直面に嵌合して、インジケータプレート(60)をシリンダ本体(10)の上部角部に回り止め状態で取付ける。このように、インジケータプレート(60)を、下向きに折り曲げた三角形の取付部(602)でシリンダ本体に嵌め込んで取付けるようにしてあるので、インジケータプレート(60)を従来のようにボルトなどで固定する必要がなくなる。 Referring to FIGS. 10 and 25 to 27, the indicator plate (60) is provided as a stamped product of a steel plate, and a doughnut-shaped central ring portion (600) is inserted into the output shaft, and the diameter is increased from the central ring portion. The triangular indicator portion (601) is vertically cut upward at the tip of the plate portion extending in the direction, and the triangular frame from which the triangular indicator portion is cut is bent downward, and the cylinder body (10) Fit the indicator plate (60) to the upper corner of the cylinder body (10) in a non-rotating state by fitting to the vertical surface. In this way, the indicator plate (60) is mounted by fitting it into the cylinder body with the triangular mounting part (602) bent downward, so the indicator plate (60) is fixed with bolts etc. as before. No need to do.
開度表示器(61)は、中心に前記小判形の開度表示軸部(43)が挿着される小判形の中心孔(610)を有した柔軟な合成樹脂製の皿状部材であり、周側面に図２８に示す目盛ラベル(611)が貼着される。インジケータプレート(60)を、上下に切り起こした三角形のインジケータ部と取付部で形成し、シリンダ本体(10)に嵌め込むと共に、出力軸の溝部(45)にＣ形止め輪(62)で固着してスラスト方向の力を受けるようにして、開度表示とスラストプレートの両方の機能を果たし得るようにしてある。 The opening indicator (61) is a flexible synthetic resin dish-like member having an oval center hole (610) into which the oval opening indication shaft portion (43) is inserted. A scale label (611) shown in FIG. 28 is attached to the peripheral side surface. The indicator plate (60) is formed of a triangular indicator part and mounting part cut and raised up and down, and fitted into the cylinder body (10), and fixed to the groove part (45) of the output shaft with a C-shaped retaining ring (62). Thus, it can receive both thrust direction and thrust plate functions by receiving a force in the thrust direction.
図１０、２２及び２９を参照して、シリンダ本体(10)の下部から延び出す出力軸(４)の弁棒接続軸部(43)は、内部を角筒状とし、外部を異形の角筒形状とした筒状軸部であり、中央の円柱状軸部(41)より大径に形成され、シリンダ本体(10)の下部に固着されるベースプレート(５)内に延び出している。ベースプレート(５)は、ダイカスト成型品の方形盤状部材からなり、中心に前記弁棒接続軸部(43)を受け入れる凹部(50)が形成され、該凹部(50)内において、該軸部(43)の外周にストッパー(51)が回り止め状態で挿着される。凹部(50)内には、ベースプレート(５)の側面から螺進退自在に開度調整ボルト(52)が螺挿されており、その先端が前記ストッパーに当接して、それ以上の出力軸(４)の回転を停止させる。開度調整ボルト(52)の進出長さにより、ストッパーの回転角度、すなわち出力軸の回転角度を調整可能としている。 Referring to FIGS. 10, 22 and 29, the valve rod connecting shaft portion (43) of the output shaft (4) extending from the lower portion of the cylinder body (10) has a rectangular tube shape inside, and an irregular shaped square tube outside. A cylindrical shaft portion having a shape, which is formed to have a larger diameter than the central cylindrical shaft portion (41) and extends into a base plate (5) fixed to the lower portion of the cylinder body (10). The base plate (5) is a die-cast molded rectangular plate-shaped member, and a recess (50) for receiving the valve stem connection shaft portion (43) is formed at the center. In the recess (50), the shaft portion ( The stopper (51) is inserted into the outer periphery of 43) in a non-rotating state. An opening adjustment bolt (52) is screwed into the recess (50) so as to be able to advance and retreat from the side surface of the base plate (5), and the tip of the adjustment bolt abuts against the stopper so that the output shaft (4) ) Is stopped. The rotation angle of the stopper, that is, the rotation angle of the output shaft can be adjusted by the advancement length of the opening adjustment bolt (52).
ストッパー(51)は、図１０，２９に示すように、外周面を略方形の異形断面とし、内周面を弁棒の上端の外周面形状に整合する方形の異形断面としたリング状の部材からなり、外周面への開度調整ボルト(52)の当接により、それ以上の回転が停止されるようになっている。又、内周面を弁棒の上端に外挿して、弁棒と一体に回転する。 As shown in FIGS. 10 and 29, the stopper (51) is a ring-shaped member having an outer peripheral surface having a substantially rectangular irregular cross section and an inner peripheral surface having a square irregular cross section matching the outer peripheral surface shape of the upper end of the valve stem. Therefore, further rotation is stopped by the contact of the opening adjustment bolt (52) with the outer peripheral surface. Further, the inner peripheral surface is extrapolated to the upper end of the valve stem and rotates integrally with the valve stem.
又、該軸部(43)の角筒状内部にはベースプレート(５)を下方から貫通してくる弁棒の上端角筒部が係入し、弁棒は出力軸(４)と一体に駆動回転される。(53)はガスケットである。尚、図示の構造においては、開度調整ボルト(52)は閉側の片側のみとしてあるが、これに限られるものではない。開側の片側のみ、或いは開閉両側に配置しても良いことは勿論である。 In addition, the upper end of the shaft portion (43) of the valve rod penetrating the base plate (5) from below is engaged inside the rectangular tube shape, and the valve rod is driven integrally with the output shaft (4). It is rotated. (53) is a gasket. In the structure shown in the figure, the opening adjustment bolt (52) is provided only on one side on the closed side, but is not limited thereto. Of course, it may be arranged only on one side of the open side or on both sides of the open / close.
ベースプレート(５)の上面には前記凹部(50)の両側に位置して、嵌合レール(54)が平行に突設される。該嵌合レール(54)の幅は、シリンダ本体(10)の下面の横幅と一致しており、該レールをシリンダ本体の下面に嵌合してベースプレート(5)をシリンダ本体(10)の下面に回り止め状態で連結する。レールと本体との接合により回動トルクが負担されるため、ベースプレート(５)は２本の固着ボルト(55)のみでシリンダ本体に固定することが出来、従来のように回動トルクを負担するための４本のボルトの使用が不要となる。 On the upper surface of the base plate (5), fitting rails (54) are provided in parallel so as to be located on both sides of the recess (50). The width of the fitting rail (54) is equal to the lateral width of the lower surface of the cylinder body (10), and the base plate (5) is fitted to the lower surface of the cylinder body (10) by fitting the rail to the lower surface of the cylinder body. Connected with a non-rotating state. Since the rotation torque is borne by the joining of the rail and the main body, the base plate (5) can be fixed to the cylinder main body with only two fixing bolts (55), and the rotation torque is borne as in the past. Therefore, it is not necessary to use four bolts.
ベースプレート(５)をアクチュエータと回転弁との間に配置し、ベースプレート(５)内においてアクチュエータの出力軸と弁棒とを接続すると共に、ベースプレートに開度調整手段を設けて出力軸、換言すれば弁体又は弁開度を調整するようにしてある。すなわち、ベースプレートを介在してアクチュエータと弁棒の接続並びのその開度調整を行うようにしてあるので、アクチュエータと弁体との接続が容易になると共に仕様の変更にも簡単に対応することが出来る。又、ベースプレートは、シリンダとバルブを接続する中間部品の機能を有し、シリンダ出力とバルブ口径に対応して、複数のベースプレートを用意しておくことにより、流体仕様に応じて適切な選択をすることが可能となる。又、従来シリンダ本体内に配置されていた開度調整用のストッパー等の部品を、ベースプレート内に配置するので、シリンダ本体を小型化することが出来る。 The base plate (5) is disposed between the actuator and the rotary valve, and the output shaft of the actuator and the valve rod are connected in the base plate (5), and the opening degree adjusting means is provided in the base plate, in other words, the output shaft. The valve body or the valve opening is adjusted. That is, since the opening adjustment of the connection between the actuator and the valve stem is performed via the base plate, the connection between the actuator and the valve body can be easily performed and the change in specifications can be easily handled. I can do it. In addition, the base plate functions as an intermediate part that connects the cylinder and valve, and by selecting multiple base plates corresponding to the cylinder output and valve diameter, the base plate can be selected appropriately according to the fluid specifications. It becomes possible. In addition, since the parts such as stoppers for adjusting the opening degree that are conventionally arranged in the cylinder body are arranged in the base plate, the cylinder body can be miniaturized.
尚、ベースプレート(５)とシリンダ本体(10)の回り止め接続は、前記嵌合レール(54)に限られるものではなく、ベースプレート(5)の上面をシリンダ本体(10)の幅に相当した幅で凹設した嵌合溝の構造に形成し、シリンダ本体(10)の下部を嵌合しても良い。 Note that the detent connection between the base plate (5) and the cylinder body (10) is not limited to the fitting rail (54), and the upper surface of the base plate (5) is a width corresponding to the width of the cylinder body (10). It is also possible to form a fitting groove structure that is recessed in the step and fit the lower part of the cylinder body (10).
(１)シリンダ
(10)シリンダ本体
(11)サイドカバー
(12)上方軸孔
(13)下方軸孔
(14)銘板
(15)閉側空気通路
(16)開側空気通路
(17)開度調整ボルト
(100)円筒部
(101)上部方形部
(102)下部方形部
(103)上部平坦面
(104)下部平坦面
(105)段部
(106)タップ孔
(110)閉側空気導入口
(111)袋状空気路
(112)袋状空気路
(113)開側空気導入口
(114)斜めの空気路
(115)鋼球
(２)ピストン
(20)ピストン部
(21)ピストンアーム
(22)ピストンパッキン
(23)トラニオンピン
(24)ローラ
(25)摺動リング
(26)摺動材
(27)取付脚
(28)取付孔
(29)取付面
(260)突起
(261)溝
(262)色の異なる層
(３)スコッチヨーク
(30)ヨーク溝
(４)出力軸
(40)スプリングピン
(41)円柱状軸部
(42)開度表示軸部
(43)弁棒接続軸部
(44)スプリングピンの孔
(45)小径溝部
(５)ベースプレート
(50)凹部
(51)ストッパー
(52)回動調整ボルト
(53)ガスケット
(54)嵌合レール
(55)固着ボルト
(６)開度表示装置
(60)インジケータプレート
(61)開度表示器
(62)Ｃ形止め輪
(600)中央リング部
(601)インジケータ部
(602)三角形の取付部
(610)中心孔
(611)目盛ラベル
(1) Cylinder
(10) Cylinder body
(11) Side cover
(12) Upper shaft hole
(13) Lower shaft hole
(14) Nameplate
(15) Closed air passage
(16) Open side air passage
(17) Opening adjustment bolt
(100) Cylindrical part
(101) Upper square part
(102) Lower square part
(103) Upper flat surface
(104) Lower flat surface
(105) Step
(106) Tap hole
(110) Closed side air inlet
(111) Bag-shaped air passage
(112) Bag-like air passage
(113) Open side air inlet
(114) Diagonal air passage
(115) Steel ball
(2) Piston
(20) Piston part
(21) Piston arm
(22) Piston packing
(23) Trunnion pin
(24) Roller
(25) Sliding ring
(26) Sliding material
(27) Mounting legs
(28) Mounting hole
(29) Mounting surface
(260) Protrusion
(261) Groove
(262) Layers with different colors
(3) Scotch York
(30) Yoke groove
(4) Output shaft
(40) Spring pin
(41) Cylindrical shaft
(42) Opening display shaft
(43) Valve stem connecting shaft
(44) Spring pin hole
(45) Small diameter groove
(5) Base plate
(50) Recess
(51) Stopper
(52) Rotation adjustment bolt
(53) Gasket
(54) Mating rail
(55) Fastening bolt
(6) Opening indicator
(60) Indicator plate
(61) Opening indicator
(62) C type retaining ring
(600) Central ring
(601) Indicator section
(602) Triangular mounting
(610) Center hole
(611) Scale label
Claims (5)
The air passage structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the cylinder body is an aluminum alloy extruded product, and the side cover is a die cast product.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070821 |
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| A602 | Written permission of extension of time |
Effective date: 20071106 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080311 |