JPH06213212A - アクチュエータ - Google Patents

アクチュエータ

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JPH06213212A
JPH06213212A JP5280115A JP28011593A JPH06213212A JP H06213212 A JPH06213212 A JP H06213212A JP 5280115 A JP5280115 A JP 5280115A JP 28011593 A JP28011593 A JP 28011593A JP H06213212 A JPH06213212 A JP H06213212A
Authority
JP
Japan
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cylindrical chamber
shaft
rack
actuator
groove
Prior art date
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Pending
Application number
JP5280115A
Other languages
English (en)
Inventor
Bjoern Rasmusson
ラスムソン ビヨルン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ING LA-SON AB
ING RASON AB
SON ING AB
Original Assignee
ING LA-SON AB
ING RASON AB
SON ING AB
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Publication date
Application filed by ING LA-SON AB, ING RASON AB, SON ING AB filed Critical ING LA-SON AB
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F15B15/06Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
    • F15B15/065Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement the motor being of the rack-and-pinion type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/16Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid with a mechanism, other than pulling-or pushing-rod, between fluid motor and closure member
    • F16K31/163Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid with a mechanism, other than pulling-or pushing-rod, between fluid motor and closure member the fluid acting on a piston
    • F16K31/1635Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid with a mechanism, other than pulling-or pushing-rod, between fluid motor and closure member the fluid acting on a piston for rotating valves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Actuator (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成要素が少なく機械加工作業が少なくて済
む極めて簡単な構造のアクチュエータを提供する。 【構成】 アクチュエータは、円筒形の室6を有するハ
ウジング2と、室6への圧力流体の供給並びに室6から
の圧力流体の排出を行うための入口及び出口7、8と、
圧力流体によって室6の中で動かされるピストン9とを
備える。ピストンは、ハウジング2の壁部を通って室6
を直角に貫通する軸に固定された歯車のリング部分22
と協働する歯付き部分27を有するラック10を備え
る。歯付き部分27は、ラック10の溝26の底部に位
置する。歯車のリング部分22は、溝の幅に相当する軸
線方向の幅を有する。歯車のリング部分は溝26の中に
設けられて歯付き部分とかみ合い、これにより、軸がハ
ウジング2の中で軸方向において固定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばバタフライ弁等
の軸を限定された角度だけ回転させるためのアクチュエ
ータに関する。該アクチュエータは、円筒形の室を有す
るハウジングと、上記円筒形の室への圧力流体の供給並
びに該円筒形の室からの圧力流体の排出を行うための入
口及び出口と、上記円筒形の室の中に設けられ、圧力流
体によって該円筒形の室の中で移動されると共に、上記
軸に固定されている歯車のリング部分と協働する歯付き
部分を有するラックが設けられているピストンとを備
え、上記軸は、ハウジングの壁部を通って上記円筒形の
室を直角に貫通している。
【0002】
【従来の技術】上述のタイプのアクチュエータの種々の
例が当業界において周知である。例えば、DE 25
18 681、DK 156 745、SE 379
404及びUS3,498,187に記載される設計を
参照することができる。これらの構造の一般的な特徴
は、構造が比較的複雑であり、また、非常に多くの要素
並びに機械加工工程を必要とし、その結果製品を高価な
ものとすることである。上記特許明細書には、例えば軸
を固定するための軸用の軸受に設けられる半径方向に伸
長する溝の如き、総ての必要な細部が記載されていない
が、そのような細部は通常のものであるが高価な機械加
工工程を必要とする。これは、少なくともDE 25
18 681、DK 156 745及びUS3,49
8,187に記載される構造に関しては当てはまる。S
E 379 404の構造の特徴は、ピストンの面積が
ピストンのストロークに比較して比較的小さいことであ
り、その理由は、歯車のリング部分の歯が、ラックがか
み合う溝の中のロッドであるからである。結局、アクチ
ュエータが発生することのできる捩りモーメントは、装
置の全体的な寸法に比べて比較的小さい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的
は、非常に簡単な設計のアクチュエータを提供し、これ
により、構成要素を少なくすると共に機械加工の作業量
を少なくすることである。また同時に、アクチュエータ
は、その簡単な設計並びにその小さな全体寸法にも拘わ
らず、大きな捩りモーメントを発生することができ、こ
れにより、構造がかなり複雑であり且つ高価であって、
ある場合にはより大きなアクチュエータと置き換えるこ
とができる。
【0004】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、例えばバタフライ弁等の軸を限定された角度まで
回転させるためのアクチュエータを、円筒形の室を有す
るハウジングと、上記円筒形の室への圧力流体の供給並
びに上記円筒形の室からの圧力流体の排出を行うための
入口及び出口と、上記円筒形の室の中に設けられ、圧力
流体によって上記円筒形の室の中で動かされると共に、
上記ハウジングの壁部を通って上記円筒形の室を直角に
貫通する上記軸に固定された歯車のリング部分と協働す
る歯付き部分を有するラックが設けられたピストンとか
ら構成し、上記歯付き部分を上記ラックの溝の底部に位
置させ、上記歯車のリング部分には、上記溝の幅に相当
する軸線方向の幅を与え、上記歯車のリング部分を上記
溝の中に設けて上記歯付き部分とかみ合うようになし、
これにより、上記軸を上記ハウジングの中で軸方向にお
いて固定する。本発明の別の特徴及び観点は、好ましい
実施例に関する以下の記載から明らかとなろう。
【0005】
【作用】前述した構成からなる本発明のアクチュエータ
によれば、非常に簡単な構造で構成要素を少なくできる
とともに機械加工を少なくできる。またコンパクトな構
造にも拘らず、大きな捩りモーメントを発生することが
できる。
【0006】
【実施例】図面を参照すると、参照符号1はアクチュエ
ータを示している。主要な構成要素は、主要部3を有す
るハウジング2であり、上記主要部の一端部には、ネジ
5で固定された閉鎖部材4が設けられている。ハウジン
グ2の主要部3には、圧力流体用の入口導管7及び出口
導管8を有する円筒形の室6が設けられている。図示の
実施例においては、圧力流体は圧縮空気である。
【0007】円筒形の室6の中にはピストン9が設けら
れており、該ピストンは、圧力流体の影響を受けて、通
常の態様で室6の中で左右に移動することができる。ラ
ック10がピストン9に取り付けられているが、上記ラ
ックの構造を以下に詳細に説明する。
【0008】アクチュエータ1によって回転されるよう
になされた軸は参照符号11で示されている。上記軸
は、室6を貫通しまたハウジング2の壁部を貫通して偏
心した状態で、すなわち、円筒形の室6を通る中心線1
2からある距離を置いて取り付けられている。軸11の
軸受は完全に滑らかな孔13、14である。すなわち、
これら孔には、軸11を軸方向において保持するための
封止リング等のための環状の溝等が何等形成されていな
い。後に説明するように、本発明の構成においては、そ
のような溝及びリングは全く必要がない。しかしなが
ら、回転旋盤で容易に形成される2つの環状の溝が軸1
1に設けられている。溝15、16の中には、シールを
するための2つのOリング17、18が設けられてい
る。軸11には、歯車のリング部分22を有する歯車リ
ング21が、圧入又はネジあるいはリング21を軸11
に固定するための他のタイプの固定手段によって取り付
けられている。図示の実施例においては、歯車のリング
部分22は、90°よりも若干大きく、例えばバタフラ
イ弁、ボール弁、あるいはカロット弁(calotte
valve)等を作動させるに十分な角度にわたって伸
長しており、弁体は、完全に開放した位置から完全に閉
止した位置へあるいはその反対の方向へ90°回転す
る。
【0009】ラック10は、ピストン9と一体の突起か
ら構成されている。ラックは、ハウジング2の主要部3
の壁部23に隣接して該壁部と平行に伸長しており、上
記壁部は、中心線12に関して軸11の中心線24とは
反対側に位置している。2つの円筒形の面25が円筒形
の壁部23に接して摺動する。
【0010】円筒形の室の中心線12の方を向いたラッ
ク10の側部には長手方向の溝26が設けられており、
該溝は、歯車リング21が軸11の軸線方向に伸長する
寸法と同じ寸法の幅を有している。溝26の底部には歯
付き部分27が設けられている。歯車のリング部分22
は溝26の中に挿入されて歯付き部分27とかみ合って
いる。歯車のリング部分22を溝26の中へ挿入するこ
とにより、歯車リング21が固定され、その結果、歯車
リング21に固定されている軸11もハウジング2の中
の軸11の軸線方向において固定される。このようにす
ると、軸11を軸方向において固定するための追加の要
素を必要としなくなる。
【0011】ラック10の部分20は溝26の両側で軸
11に係合し、これにより、ピストン9をより良好に且
つより信頼性をもって制御することができる。上記実施
例における歯付き部分27の長さは、ピストン9の直径
に概ね等しい。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明のアクチュエ
ータによれば、非常に簡単な構造で構成要素を少なくで
きるとともに機械加工を少なくできる。またコンパクト
な構造にも拘らず、大きな捩りモーメントを発生するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施例によるアクチュエータ
の側方立面図である。
【図2】図1の線A−Aに沿って示すアクチュエータの
長手方向の水平断面図である。
【図3】図1の線B−Bに沿う回転軸の中心線に一致す
る垂直断面においてアクチュエータを示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 アクチュエータ 2 ハウジング 6 円筒形の室 7 入口 8 出口 9 ピストン 10 ラック 11 軸 12 円筒形の室の中心線 13、14 孔 22 歯車のリング部分 23 円筒形の室の側部 24 軸の中心線 25 摺動面 26 溝 27 歯付き部分

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バタフライ弁等の軸(11)を限定され
    た角度まで回転させるためのアクチュエータにおいて、
    円筒形の室(6)を有するハウジング(2)と、前記円
    筒形の室への圧力流体の供給並びに前記円筒形の室から
    の圧力流体の排出を行うための入口及び出口(7、8)
    と、前記円筒形の室の中に設けられ、圧力流体によって
    前記円筒形の室の中で動かされると共に、前記ハウジン
    グ(2)の壁部を通って前記円筒形の室(6)を直角に
    貫通する前記軸(11)に固定された歯車のリング部分
    (22)と協働する歯付き部分(27)を有するラック
    (10)が設けられたピストン(9)とを備え、前記歯
    付き部分(27)は、前記ラック(10)の溝(26)
    の底部に位置しており、前記歯車のリング部分(22)
    は、前記溝の幅に相当する軸線方向の幅を有しており、
    前記歯車のリング部分は前記溝(26)の中に設けられ
    て前記歯付き部分とかみ合い、これにより、前記軸(1
    1)が前記ハウジング(2)の中で軸方向において固定
    されることを特徴とするアクチュエータ。
  2. 【請求項2】 請求項1のアクチュエータにおいて、前
    記軸が、偏心した状態で前記円筒形の室を貫通すること
    を特徴とするアクチュエータ。
  3. 【請求項3】 請求項2のアクチュエータにおいて、前
    記ラック(10)は、前記ピストン(9)に設けられる
    突起として、前記軸(11)と前記円筒形の室の側部
    (23)との間で伸長しており、前記ラックは、前記円
    筒形の室の中心線(12)に一致し且つ前記軸(11)
    に対して直交する平面を有し、また、前記ラックは、前
    記円筒形の室の前記中心線(12)に関して前記軸(1
    1)の中心線(24)とは反対側に位置しており、更
    に、前記ラックは、前記円筒形の室の壁部の方を向いた
    側部に、前記円筒形の室の壁部に接触する少なくとも1
    つの円筒形の摺動面(25)を有することを特徴とする
    アクチュエータ。
  4. 【請求項4】 請求項3のアクチュエータにおいて、前
    記ラックは、前記側部とは反対側の側部において前記溝
    の両側に設けられて前記軸(11)に軸受される部分
    (20)を有することを特徴とするアクチュエータ。
  5. 【請求項5】 請求項1のアクチュエータにおいて、前
    記ハウジング(2)を貫通する前記軸(11)の軸方向
    の軸受は、半径方向に凹陥した環状の溝を何等有しない
    円筒形の孔(13、14)であることを特徴とするアク
    チュエータ。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかのアクチュエ
    ータにおいて、前記歯車のリング部分(22)は、前記
    軸(11)に固定されたリングの一部であることを特徴
    とするアクチュエータ。
JP5280115A 1992-10-16 1993-10-13 アクチュエータ Pending JPH06213212A (ja)

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SE9203037-8 1992-10-16
SE9203037A SE470496B (sv) 1992-10-16 1992-10-16 Vriddon

Publications (1)

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JPH06213212A true JPH06213212A (ja) 1994-08-02

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Family Applications (1)

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Country Status (7)

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US (1) US5346173A (ja)
EP (1) EP0598689B1 (ja)
JP (1) JPH06213212A (ja)
AT (1) ATE151505T1 (ja)
CA (1) CA2107637A1 (ja)
DE (1) DE69309616D1 (ja)
SE (1) SE470496B (ja)

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