KR101584479B1 - 유체 제어기용 액추에이터 - Google Patents

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미치오 야마지
츠요시 타니카와
게이스케 이시바시
신이치로 사사키
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Abstract

내측 스프링 리테이너를 케이싱에 고정하기 위한 복수의 볼트가 불필요하고, 따라서, 구성이 간단하고 조립이 번거롭지 않고, 게다가 조립후에 외부로부터 편향 부재의 편향력을 조정하는 것이 가능한 유체 제어기용 액추에이터를 제공한다. 내측 스프링 리테이너(15)는, 축부(22)와, 축부(22)의 하단부에 설치된 원통부(23)를 가지며, 원통부(23)의 하단에 의해 편향 부재(12)의 관통 구멍(12a)의 상측 둘레 가장자리부를 압박하고 있다. 축부(22)는, 외측 스프링 리테이너 부재(16)를 관통하여 위쪽으로 연장되어 있다. 케이싱(11) 정상벽(11d)에, 하단이 내측 스프링 리테이너(15)의 축부(22)의 상면에 접촉됨으로써 내측 스프링 리테이너(15)를 위치 설정하는 조정 나사(19)가 나사 결합되어 있다.

Description

유체 제어기용 액추에이터{FLUID CONTROLLER ACTUATOR}
본 발명은 유체 제어기용 액추에이터에 관한 것으로, 특히 유체 제어기에 있어서 유체 통로를 개폐하기 위해 상하 이동되는 밸브 봉을 구동시키기 위한 유체 제어기용 액추에이터에 관한 것이다.
유체 제어기는, 통상 유체 통로가 설치된 보디와, 유체 통로를 개폐하는 밸브체와, 상승 또는 하강함으로써 밸브체를 개방 또는 폐쇄 방향으로 이동시키는 밸브 봉과, 밸브 봉을 구동시키는 액추에이터를 구비하고 있다.
유체 제어기용 액추에이터는, 밸브 봉을 위쪽 또는 아래쪽으로 편향시키는 편향 부재, 밸브 봉을 위쪽 또는 아래쪽으로 이동시키는 피스톤 등으로 구성된다.
특허문헌 1에는, 유체 제어기용 액추에이터에 있어서, 복수 매의 원반형 다이어프램 스프링을 포함하는 편향 부재를 사용하는 것이 개시되어 있다. 구체적으로는, 특허문헌 1의 유체 제어기용 액추에이터는, 보디의 위쪽에 부착되는 케이싱과, 중앙부에 관통 구멍을 갖는 복수 매의 원반형 다이어프램 스프링을 포함하며, 관통 구멍의 하측 둘레 가장자리부에 의해 밸브 봉을 아래쪽으로 편향시키는 편향 부재와, 밸브 봉 상단면에 배치된 원기둥형 가동 부재와, 원기둥형 가동 부재의 외측 둘레에 상대적으로 상하 이동 가능하게 감합되어 편향 부재의 관통 구멍의 하측 둘레 가장자리부를 받치는 스프링 받침과, 편향 부재의 관통 구멍의 상측 둘레 가장자리부를 아래쪽으로 압박하는 내측 스프링 리테이너와, 내측 스프링 리테이너를 케이싱에 고정하는 복수의 볼트와, 편향 부재의 외측 둘레 가장자리부를 아래쪽으로 압박하는 외측 스프링 리테이너와, 조작 에어가 도입됨으로써 외측 스프링 리테이너를 아래쪽으로 압박하는 조작 에어 도입실을 구비하고 있다. 그리고, 편향 부재는, 조작 에어가 조작 에어 도입실에 도입되지 않은 상태로, 자연 상태의 아래쪽으로 볼록한 형상에 대하여 볼록부의 양이 작아지도록 탄성 변형되어, 밸브 봉을 아래쪽으로, 외측 스프링 리테이너 링을 위쪽으로 각각 편향시키고 있고, 조작 에어가 조작 에어 도입실에 도입되는 것에 의해, 외측 스프링 리테이너가 아래쪽으로 압박되어, 편향 부재가 위쪽으로 볼록한 형상으로 변형되도록 이루어져 있다.
특허문헌 1 : 미국 특허 6,059,259호
상기 특허문헌 1의 유체 제어기용 액추에이터에 의하면, 복수의 볼트에 의해 내측 스프링 리테이너를 케이싱에 고정할 필요가 있고, 구성이 복잡하고, 조립이 번거롭다는 문제가 있었다. 또한, 조립후에 외부로부터 편향 부재의 편향력을 조정할 수 없다고 하는 문제도 있었다.
본 발명의 목적은, 내측 스프링 리테이너를 케이싱에 고정하기 위한 복수의 볼트가 불필요하고, 따라서 구성이 간단하고 조립이 번거롭지 않으며, 게다가 조립후에 외부로부터 편향 부재의 편향력을 조정하는 것이 가능한 유체 제어기용 액추에이터를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의한 유체 제어기용 액추에이터는, 보디의 상측에 부착되는 케이싱과, 중앙부에 관통 구멍을 갖는 복수 매의 원반형 다이어프램 스프링을 포함하며, 관통 구멍의 하측 둘레 가장자리부에 의해 밸브 봉을 아래쪽으로 편향시키는 편향 부재와, 편향 부재의 관통 구멍의 상측 둘레 가장자리부를 아래쪽으로 압박하는 내측 스프링 리테이너와, 편향 부재의 외측 둘레 가장자리부를 아래쪽으로 압박하는 외측 스프링 리테이너와, 조작 에어가 도입됨으로써 외측 스프링 리테이너를 아래쪽으로 압박하는 조작 에어 도입실을 구비하고 있고, 편향 부재는, 조작 에어가 조작 에어 도입실에 도입되지 않은 상태로, 자연 상태의 아래쪽으로 볼록한 형상에 대하여 볼록부의 양이 작아지도록 탄성 변형되어, 밸브 봉을 아래쪽으로, 외측 스프링 리테이너 링을 위쪽으로 각각 편향시키고 있고, 조작 에어가 조작 에어 도입실에 도입되는 것에 의해, 외측 스프링 리테이너가 아래쪽으로 압박되어, 편향 부재가 위쪽으로 볼록한 형상으로 변형되도록 되어 있는 유체 제어기용 액추에이터에 있어서, 내측 스프링 리테이너는, 축부와, 축부의 하단부에 설치된 원통부를 가지며, 원통부의 하단에 의해 편향 부재의 관통 구멍의 상측 둘레 가장자리부를 압박하고 있고, 축부는, 외측 스프링 리테이너 부재를 관통하여 위쪽으로 연장되어 있고, 케이싱 정상벽에, 하단이 내측 스프링 리테이너의 축부의 상면에 접촉됨으로써 내측 스프링 리테이너를 위치 설정하는 조정 나사가 나사 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
내측 스프링 리테이너의 원통부의 하단이 편향 부재를 압박하고, 내측 스프링 리테이너의 축부의 상면이 조정 나사에 의해 위치 설정되어 있는 것에 의해, 내측 스프링 리테이너는 조정 나사와 편향 부재 사이에 끼워진다. 이에 따라, 내측 스프링 부재를 고정하기 위한 복수의 볼트가 불필요해지고, 따라서, 구성이 간단하고 조립이 번거롭지 않다. 또한, 조립후에 조정 나사의 조임량을 변경함으로써, 외부로부터 편향 부재의 편향력을 조정하는 것이 가능하고, 유체 유입 통로를 폐쇄하기 위해 필요한 압력을 안정적으로 얻을 수 있다.
케이싱에, 외측 스프링 리테이너보다 위쪽 위치에, 카운터 플레이트가 고정되어 있고, 케이싱의 정상벽과 카운터 플레이트 사이에, 내측 스프링 리테이너의 축부가 삽입 관통되는 관통 구멍이 형성된 피스톤이 배치되어 있고, 피스톤은, 카운터 플레이트를 관통하여 하면이 외측 스프링 리테이너의 상면에 접촉하는 아래쪽 돌출부를 갖고 있고, 조작 에어가 도입되는 조작 에어 도입실은, 피스톤의 상측에 설치되어 있고, 조작 에어 도입실 내의 조작 에어는, 내측 스프링 리테이너의 축부의 외측 둘레면과 피스톤의 관통 구멍의 둘레면 사이에 형성된 간극으로부터 외측 스프링 리테이너의 상면 상측으로 유입 가능하게 되어 있고, 조작 에어 도입시에는, 피스톤 및 외측 스프링 리테이너 양자가 조작 에어에 의해 아래쪽으로 압박되는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 조작 에어 도입실은, 피스톤의 상측에 설치된 것 하나만으로 할 수 있어, 구조를 간소화할 수 있다. 그리고, 조작 에어 도입실 내의 조작 에어가 외측 스프링 리테이너의 상면 상측으로 유입됨으로써, 외측 스프링 리테이너가 조작 에어에 의해 아래쪽으로 압박되고, 피스톤 및 외측 스프링 리테이너를 아래쪽으로 압박하는 힘을 크게 할 수 있고, 유체 통로의 폐쇄 조작을 확실하게 행하기 위해, 편향 부재의 편향력을 크게 한 경우라 하더라도, 작은 액추에이터의 출력(조작 에어의 압력 등)으로 유체 통로의 개방 조작을 확실하게 행할 수 있다.
또, 이 명세서에 있어서, 상하는 도면의 상하(유체 제어기의 보디측을 하, 유체 제어기용 액추에이터의 케이싱측을 상)를 말하는 것으로 하지만, 이 상하는 편의적인 것으로, 상하가 반대로 되거나 상하가 좌우가 되거나 하여 사용되는 경우도 있다.
본 발명의 유체 제어기용 액추에이터에 의하면, 내측 스프링 리테이너는, 조정 나사와 편향 부재 사이에 끼워지기 때문에, 내측 스프링 부재를 고정하기 위한 복수의 볼트가 불필요하고, 따라서 구성이 간단하고 조립이 번거롭지 않다. 또한, 조립후에 조정 나사의 조임량을 변경함으로써, 외부로부터 편향 부재의 편향력을 조정하는 것이 가능하고, 유체 유입 통로를 폐쇄하기 위해 필요한 압력을 안정적으로 얻을 수 있다.
도 1은, 본 발명에 의한 유체 제어기용 액추에이터의 일실시형태를 나타내는 수직 단면도이며, 유체 통로가 폐쇄된 상태를 나타내고 있다.
도 2는, 도 1로부터 밸브 봉이 위쪽으로 이동하여 유체 통로가 폐쇄된 상태를 나타내고 있다.
본 발명의 실시형태를, 이하 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 및 도 2는, 본 발명에 의한 유체 제어기용 액추에이터를 다이어프램 밸브에 적용한 일실시형태를 나타내고 있다.
다이어프램 밸브(1)는, 유체 유입 통로(2a) 및 유체 유출 통로(2b)가 설치된 보디(2)와, 보디(2)의 위쪽에 보닛 너트(4)에 의해 고정된 보닛(3)과, 유체 유입 통로(2a)의 둘레 가장자리에 설치된 고리형 밸브 시트(5)와, 고리형 밸브 시트(5)에 압박 또는 이격되어 유체 통로(2a)를 개폐하는 다이어프램(밸브체)(6)과, 보닛(3) 내에 이동 가능하게 배치되어 상승 또는 하강함으로써 다이어프램(6)을 개방 또는 폐쇄 방향으로 이동시키는 밸브 봉(7)과, 밸브 봉(7) 하단부에 설치되어 다이어프램(6)을 아래쪽으로 압박하는 다이어프램 리테이너(8)와, 유체 제어기용 액추에이터(9)를 구비하고 있다.
유체 제어기용 액추에이터(9)는, 보닛(3)을 통해 보디(2)에 부착된 케이싱(11)과, 밸브 봉(7)의 상단부가 삽입 관통되어 있는 관통 구멍(12a)을 중앙부에 가지며 케이싱(11) 내의 하단부 근처에 배치된 원반형의 편향 부재(12)와, 밸브 봉(7)의 상단부 근처에 일체로 설치되어 편향 부재(12)의 관통 구멍(12a)의 하측 둘레 가장자리부를 받치는 플랜지부(13)와, 편향 부재(12)의 관통 구멍(12a)의 하측 둘레 가장자리부에 아래쪽으로부터 대향하는 고리형의 스프링 받침(14)과, 편향 부재(12)의 관통 구멍(12a)의 상측 둘레 가장자리부를 아래쪽으로 압박하는 내측 스프링 리테이너(15)와, 편향 부재(12)의 외측 둘레 가장자리부를 아래쪽으로 압박하는 외측 스프링 리테이너(16)를 구비하고 있다.
케이싱(11)은, 보닛(3)의 상단부에 나사 결합되어 고정된 하부 케이싱(11a)과, 하부 케이싱(11a)에 나사 결합된 상부 케이싱(11b)을 포함한다. 하부 케이싱(11a)과 상부 케이싱(11b)의 결합 부분에는 카운터 플레이트(17)가 배치되어 있다. 카운터 플레이트(17)는, 원판형의 본체(17a)와, 본체(17a)의 외측 둘레 가장자리부로부터 아래쪽으로 연장되는 원통형 돌출부(17b)를 포함한다. 원통형 돌출부(17b)의 외측 둘레면에는 수나사부가 설치되어 있고, 원통형 돌출부(17b)의 하부가 하부 케이싱(11a)에 설치되어 암나사부에 나사 결합되고, 또한, 상부 케이싱(11b)에 설치되어 암나사부가 원통형 돌출부(17b)의 상부에 나사 결합되는 것에 의해, 하부 케이싱(11a)과 상부 케이싱(11b)이 카운터 플레이트(17)를 통해 결합되어 있다.
편향 부재(12)는, 복수 매(도시는 3장)의 원반형 다이어프램 스프링(21)을 포함한다. 각 다이어프램 스프링(21)은, 자연 상태의 형상이 원추형으로 되어 있고, 중앙부에 관통 구멍(21a)이 형성되고, 관통 구멍(21a)으로부터 방사형으로 복수의 슬롯(도시 생략)이 설치되어 있다. 각 다이어프램 스프링(21)을 볼록한 상태로부터 평탄 또는 볼록부의 양이 작아지도록 변형시킴으로써, 다이어프램 스프링(21)에는, 원래의 볼록한 상태로 되돌아가려 하는 탄성력이 부여된다. 도 1에 나타내는 각 원반형 다이어프램 스프링(21)은, 중앙부가 둘레 가장자리부에 대하여 볼록한 형상이 된 자연 상태에 대하여, 볼록부의 양이 작아지도록 탄성 변형되어 있다.
스프링 받침(14)은, 밸브 봉(7)의 플랜지부(13)의 외측 둘레에 상대적으로 상하 이동 가능하게 감합되어 있고, 케이싱(11)의 저벽에 형성된 고리형 오목부(11c)에 끼워 넣어져 고정되어 있다. 스프링 받침(14)의 상면(14a)은, 직경 방향 바깥쪽으로 갈수록 위쪽으로 이동하는 테이퍼면으로 되어 있다. 도 1에 나타낸 상태에서는, 편향 부재(12)의 관통 구멍(12a)의 하측 둘레 가장자리부는, 밸브 봉(7)의 플랜지부(13)의 상면에 접촉하고 있고, 편향 부재(12)의 관통 구멍(12a)의 하측 둘레 가장자리부와 스프링 받침(14)의 상면(14a) 사이에는, 작은 간극이 형성되어 있다.
내측 스프링 리테이너(15)는, 축부(22)와, 축부(22)의 하단부에 설치된 원통부(23)를 포함한다. 원통부(23)의 하면(23a)은, 직경 방향 바깥쪽으로 갈수록 아래쪽으로 이동하는 테이퍼면으로 되어 있다. 원통부(23)의 외경은, 스프링 받침(14)의 외경과 거의 같게 되어 있다. 내측 스프링 리테이너(15)는, 원통부(23)의 하면(23a)의 외측 둘레부(원통부(23)의 하단)에 의해 편향 부재(12)를 아래쪽으로 압박하고 있다.
외측 스프링 리테이너(16)는, 카운터 플레이트(17)의 하측에 배치되어 있고, 원통부(24)와, 원통부(24)의 상단 개구를 폐쇄하는 정상부(25)를 포함한다. 정상부(25)에는, 내측 스프링 리테이너(15)의 축부(22)를 삽입 관통하기 위한 관통 구멍(25a)이 형성되어 있다.
카운터 플레이트(17)의 상측에는 피스톤(18)이 배치되어 있다. 피스톤(18)은, 원판부(26)와, 원판부(26)의 하면에 설치된 원통형 아래쪽 돌출부(27)를 포함한다. 원판부(26) 및 아래쪽 돌출부(27)의 전체 길이에 걸쳐, 내측 스프링 리테이너(15)의 축부(22)를 삽입 관통하기 위한 관통 구멍(18a)이 형성되어 있다. 피스톤(18)의 아래쪽 돌출부(27)는, 카운터 플레이트(17)를 관통하여 하면이 외측 스프링 리테이너(16)의 상면에 접촉되어 있다.
내측 스프링 리테이너(15)의 축부(22)는, 외측 스프링 리테이너 부재(16), 카운터 플레이트(17) 및 피스톤(18)을 관통하여 위쪽으로 연장되어 있다. 케이싱(11)의 정상벽(11d)의 중앙부에 관통 구멍(14)이 형성되어 있고, 내측 스프링 리테이너(15)의 축부(22)의 상단부는, 관통 구멍(14)의 하부에 끼워 넣어져 있다. 관통 구멍(14)의 상부는 하부보다 큰 직경으로 되어 있고, 여기에 암나사부(14a)가 설치되어 있다. 암나사부(14a)에, 하단이 내측 스프링 리테이너(15)의 축부(22)의 상단면에 접촉됨으로써 내측 스프링 리테이너(15)를 위치 설정하는 조정 나사(19)가 나사 결합되어 있다. 조정 나사(19)는, 록 너트(28)에 의해 통상시에는 풀어지지 않도록 고정되어 있다. 조정 나사(19) 및 록 너트(28)는 커버(29)로 덮여 있다.
케이싱(11)의 정상벽(11d)과 피스톤(18)의 상면 사이가 조작 에어 도입실(20)로 되어 있고, 케이싱(11)의 정상벽(11d)에는, 조작 에어 도입실(20)에 조작 에어를 도입하기 위한 도입구(20a)가 형성되어 있다.
조작 에어 도입실(20) 내의 조작 에어는, 내측 스프링 리테이너(15)의 축부(22)의 외측 둘레면과 피스톤(18)의 관통 구멍(18a)의 둘레면 사이에 형성된 간극으로부터 외측 스프링 리테이너(16)의 상면 상측으로 유입 가능하게 되어 있다. 따라서, 도입구(20a)로부터의 조작 에어 도입시에는, 피스톤(18) 및 외측 스프링 리테이너(16) 양자가 조작 에어에 의해 아래쪽으로 압박된다.
외측 스프링 리테이너(16)의 정상부(25)의 관통 구멍(25a)과 내측 스프링 리테이너(15)의 축부(22) 사이에 O링(31)이 설치되어 있다. 외측 스프링 리테이너(16)의 정상부(25)와 카운터 플레이트(17)의 원통형 돌출부(17b) 사이에도 O링(32)이 설치되어 있다. 이에 따라, 외측 스프링 리테이너(16)의 상면 상측에 있는 조작 에어가 이것보다 아래쪽으로 도입되는 것이 방지되어, 외측 스프링 리테이너(16)가 내측 스프링 리테이너(15) 및 카운터 플레이트(17)에 대하여 아래쪽으로 이동 가능하게 되어 있다.
또한, 피스톤(18)의 원판부(26)의 외측 둘레와 상부 케이싱(11b) 사이에도 O링(33)이 설치되어 있다. 카운터 플레이트(17)의 관통 구멍과 피스톤(18)의 아래쪽 돌출부(27)의 외측 둘레 사이에도 O링(34)이 설치되어 있다. 이에 따라, 피스톤(18)의 원판부(26)의 하면과 카운터 플레이트(17)의 상면 사이에 조작 에어가 도입되지 않고, 피스톤(18)이 상부 케이싱(11b) 및 카운터 플레이트(17)에 대하여 아래쪽으로 이동 가능하게 되어 있다.
또한, 내측 스프링 리테이너(15)의 축부(22)의 상단부와 케이싱(11)의 정상벽(11d)의 관통 구멍(14) 사이에도 O링(35)이 설치되어 있다. 이에 따라, 내측 스프링 리테이너(15)의 위치 조정을 행한 경우에도, 조작 에어 도입실(20) 내의 조작 에어가 외부로 새는 것이 방지되어 있다.
도 1에 나타내는 유체 유입 통로(2a)가 폐쇄되어 있는 상태에서는, 조작 에어 도입실(20)에는 조작 에어는 도입되지 않는다. 편향 부재(12)의 외측 둘레 가장자리부는, 외측 스프링 리테이너(16)를 위쪽으로 압박하고 있고, 외측 스프링 리테이너(16)의 상면에 아래쪽 돌출부(27) 하면이 접촉하고 있는 피스톤(18)은, 편향 부재(12)의 위로 향하는 힘에 의해 위쪽으로 밀어 올려지고 있다. 외측 스프링 리테이너(16)는, 원통부(24)의 하단부 외측 둘레에 설치된 고리형 볼록부(24a)가 카운터 플레이트(17)의 원통형 돌출부(17b)의 하단면에 접촉함으로써, 그 이상의 위쪽으로의 이동이 저지되어 있다. 피스톤(18)은, 외측 스프링 리테이너(16)와 일체로 위쪽으로 이동하고 있고, 케이싱(11)의 정상벽(11d)에 접촉함으로써 그 이상의 위쪽으로의 이동이 저지되어 있다.
편향 부재(12)의 중앙부에 있어서는, 편향 부재(12)의 관통 구멍(12a)의 하측 둘레 가장자리부가 밸브 봉(7)의 플랜지부(13) 상면에 접촉하고 있고, 밸브 봉(7)의 플랜지부(13) 외측 둘레면보다 직경 방향 외측에 있어서, 상측으로부터 내측 스프링 리테이너(15)의 원통부(23)의 하면(23a)의 외측 둘레 가장자리부가 편향 부재(12)의 관통 구멍(12a)의 상측 둘레 가장자리부 상면에 접촉하고, 상측으로부터 외측 스프링 리테이너(16)의 원통부(24)의 하면이 편향 부재(12)의 외측 둘레 가장자리부 상면에 접촉하고 있다.
각 원반형 다이어프램 스프링(21)은, 중앙부가 둘레 가장자리부에 대하여 볼록한 형상으로 된 자연 상태에 대하여, 아래쪽으로 볼록한 양이 작아지도록 탄성 변형되어 있는 것에 의해, 아래쪽으로 볼록한 양이 커지도록 탄성 변형하려 하고 있고, 이 탄성력에 의해, 밸브 봉(7)의 플랜지부는 아래쪽으로 강하게 압박되고 있다. 이 압박력에 의해, 다이어프램(6)은 유체 유입 통로(2a)를 폐쇄하도록 변형되어 있다.
도 1에 나타내는 유체 유입 통로(2a)가 폐쇄되어 있는 상태에 있어서, 조작 에어 도입실(20)에 조작 에어가 도입되는 것에 의해, 도 2에 나타내는 유체 유입 통로(2a)가 개방되어 있는 상태를 얻을 수 있다. 도 2에 있어서, 조작 에어 도입실(20)에 조작 에어가 도입되는 것에 의해, 피스톤(18)이 아래쪽으로 밀어 내려진다. 이에 따라, 외측 스프링 리테이너(16)의 상면에 아래쪽 돌출부(27)의 하면이 접촉하고 있는 피스톤(18)에 의해, 외측 스프링 리테이너(16)가 아래쪽으로 밀어 내려진다. 이 때, 조작 에어 도입실(20) 내의 조작 에어는, 내측 스프링 리테이너(15)의 축부(22)의 외측 둘레면과 피스톤(18)의 관통 구멍(18a)의 둘레면 사이에 형성된 간극으로부터 외측 스프링 리테이너(16)의 상면 상측으로 유입 가능하게 되어 있기 때문에, 외측 스프링 리테이너(16)의 상면이 조작 에어에 의해 아래쪽으로 압박되고, 피스톤(18) 및 외측 스프링 리테이너(16)가 일체가 되어 아래쪽으로 이동한다. 이에 따라, 편향 부재(12)의 외측 둘레 가장자리부는, 외측 스프링 리테이너(16)에 의해 아래쪽으로 압박되고, 도 1에 나타낸 상태와는 역방향으로 볼록하게 변형(반전)된다. 이 역방향으로 볼록한 변형에 대해서는, 규제하는 부재가 없기 때문에, 편향 부재(12)의 각 원반형 다이어프램 스프링(21)은, 자연 상태의 볼록한 형상까지 변형되고, 이에 따라, 밸브 봉(7)의 플랜지부를 아래쪽으로 편향시키고 있는 힘이 거의 제로가 된다. 편향 부재(12)는, 관통 구멍(12a)의 하측 둘레 가장자리부가 스프링 받침(14)의 상면(14a)에서 받쳐진 상태로 유지된다.
이렇게 해서, 밸브 봉(7)의 플랜지부를 아래쪽으로 편향시키고 있는 힘이 거의 제로가 됨으로써, 다이어프램(6)은, 자신의 반발력(사용 상황에 따라 유체의 압력)에 의해 유체 유입 통로(2a)를 개방하도록 변형된다.
다이어프램 밸브(1)에 있어서, 고압 유체에 대하여 유체 유입 통로(2a)를 폐쇄하기 위해서는, 밸브 봉(7)에 아래로 향하는 큰 힘을 부여할 필요가 있고, 내측 스프링 리테이너(15)에 의해 편향 부재(12)의 중앙부를 압박함으로써, 고압 유체라도 폐지할 수 있는 아래로 향하는 큰 힘을 얻을 수 있다. 발생하는 힘은, 내측 스프링 리테이너(15)와 편향 부재(12)의 접촉 위치, 즉 지점 위치에 따라서도 상이하며, 이 접촉 위치의 직경은 작게 하는 편이 바람직하다. 내측 스프링 리테이너(15)에 의해 편향 부재(12)의 중앙부를 압박하는 크기는, 다이어프램 밸브(1)를 분해하지 않고, 조정 나사(19)의 조임량을 변경함으로써 조정할 수 있다. 따라서, 조립후에 외부로부터 편향 부재(12)의 편향력을 조정할 수 있고, 유체 유입 통로(2a)를 폐쇄하기 위해 필요한 압력을 안정적으로 얻을 수 있다.
또, 상기에 있어서, 유체 제어기로서 다이어프램 밸브(1)를 예시했지만, 상기 유체 제어기용 액추에이터(9)는, 예시한 것 이외의 여러가지 유체 제어기에도 적용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 유체 통로를 개폐하기 위해 상하 이동되는 밸브 봉을 구동시키기 위한 유체 제어기용 액추에이터에 있어서, 구성이 간단하고 조립이 번거롭지 않고, 게다가 조립후에 외부로부터 편향 부재의 편향력을 조정하는 것이 가능해지기 때문에, 유체 제어기용 액추에이터 및 이것을 사용하는 유체 제어기의 성능 향상에 기여할 수 있다.
1 : 다이어프램 밸브 2 : 보디
7 : 밸브 봉 9 : 유체 제어기용 액추에이터
11 : 케이싱 11d : 정상벽
12 : 편향 부재 12a : 관통 구멍
15 : 내측 스프링 리테이너 16 : 외측 스프링 리테이너
19 : 조정 나사 20 : 조작 에어 도입실
21 : 원반형 다이어프램 스프링 22 : 축부
23 : 원통부

Claims (2)

  1. 보디의 위쪽에 부착되는 케이싱과, 중앙부에 관통 구멍을 갖는 복수 매의 원반형 다이어프램 스프링을 포함하며, 관통 구멍의 하측 둘레 가장자리부에 의해 밸브 봉을 아래쪽으로 편향시키는 편향 부재와, 편향 부재의 관통 구멍의 상측 둘레 가장자리부를 아래쪽으로 압박하는 내측 스프링 리테이너와, 편향 부재의 외측 둘레 가장자리부를 아래쪽으로 압박하는 외측 스프링 리테이너와, 조작 에어가 도입됨으로써 외측 스프링 리테이너를 아래쪽으로 압박하는 조작 에어 도입실을 구비하고 있고, 편향 부재는, 조작 에어가 조작 에어 도입실에 도입되지 않은 상태로, 자연 상태의 아래쪽으로 볼록한 형상에 대하여 볼록부의 양이 작아지도록 탄성 변형되어, 밸브 봉을 아래쪽으로, 외측 스프링 리테이너 링을 위쪽으로 각각 편향시키고 있고, 조작 에어가 조작 에어 도입실에 도입되는 것에 의해, 외측 스프링 리테이너가 아래쪽으로 압박되어, 편향 부재가 위쪽으로 볼록한 형상으로 변형되도록 되어 있는 유체 제어기용 액추에이터에 있어서,
    내측 스프링 리테이너는, 축부와, 축부의 하단부에 설치된 원통부를 가지며, 원통부의 하단에 의해 편향 부재의 관통 구멍의 상측 둘레 가장자리부를 압박하고 있고, 축부는, 외측 스프링 리테이너 부재를 관통하여 위쪽으로 연장되어 있고, 케이싱 정상벽에, 하단이 내측 스프링 리테이너의 축부의 상면에 접촉됨으로써 내측 스프링 리테이너를 위치 설정하는 조정 나사가 나사 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어기용 액추에이터.
  2. 제1항에 있어서, 케이싱에, 외측 스프링 리테이너보다 위쪽 위치에 카운터 플레이트가 고정되어 있고, 케이싱의 정상벽과 카운터 플레이트 사이에, 내측 스프링 리테이너의 축부가 삽입 관통되는 관통 구멍이 형성된 피스톤이 배치되어 있고, 피스톤은, 카운터 플레이트를 관통하여 하면이 외측 스프링 리테이너의 상면에 접촉하는 아래쪽 돌출부를 갖고 있고, 조작 에어가 도입되는 조작 에어 도입실은, 피스톤의 상측에 설치되어 있고, 조작 에어 도입실 내의 조작 에어는, 내측 스프링 리테이너의 축부의 외측 둘레면과 피스톤의 관통 구멍의 둘레면 사이에 형성된 간극으로부터 외측 스프링 리테이너의 상면 상측으로 유입 가능하게 되어 있고, 조작 에어 도입시에는, 피스톤 및 외측 스프링 리테이너 양자가 조작 에어에 의해 아래쪽으로 압박되는 것을 특징으로 하는 유체 제어기용 액추에이터.
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