(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面四角形のケーシング内に横断面形状が略扇形の隔壁を設け、この隔壁内のスペースにピストンロッドの往復運動を出力軸の回転運動に変換する運動変換機構を設け、一方、前記ケーシング内で、かつ前記隔壁の外側スペースを油タンクとしたことを特徴とするシリンダ式バルブアクチュエータ。
【請求項２】
上記ケーシング内の隔壁に連通孔を設けてケーシング内を連通させた請求項１記載のシリンダ式バルブアクチュエータ。
【請求項３】
上記油タンク内にシリンダ駆動油用のポンプを収納した請求項１又は２に記載のシリンダ式バルブアクチュエータ。
【請求項４】
上記油タンクを２室にしてその間にフィルタを設けた請求項１乃至３の何れか１項に記載のシリンダ式バルブアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、油圧システムをコンパクトに構成した油圧シリンダ式バルブアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、従来のスカッチヨーク形シリンダ式バルブアクチュエータの運動変換装置の一例を示す部分横断面図であって、２１はアクチュエータ、２２はピストンロッド２３の往復運動を出力軸２４の回転運動に変換する運動変換機構、２５はシリンダであり、シリンダ２５の作用によってピントンロッド２３が往復運動を行い、ピストンロッド２３に固定されたピン２６が出力軸２４にキー２７によって固定されたスカッチヨーク２８の滑り溝２８ａに挿入されていて、ピストンロッド２３の往復運動がスカッチヨーク２８を揺動運動させて出力軸２４の回転運動に変換される。
【０００３】
このような運動変換機構としては、ピストンロッドにラック歯車を形成し、出力軸にピニオン歯車を固定し、これらの歯車をかみ合わせて、ピストンロッドの往復運動を出力軸の回転運動に変換するようにした装置も多く用いられている。そして、上述のスカッチヨーク形の場合もこのラック・ピニオン形の場合も、運動変換機構のケース２９の断面形状は、略扇形になっている。
【０００４】
図３は、油圧シリンダ式アクチュエータを用いる場合の油圧システムの一例を示した配管図であって、このシステムは、ガスパイプラインのガス圧が何等かの異常によって過度に低下した場合に、この油圧シリンダ式アクチュエータを作動させて遮断弁を閉止し、ガスパイプラインの流れを遮断するためのものである。図３において、３１はガスパイプライン、３２は遮断弁、３３はこの遮断弁３２に装着した油圧シリンダ式アクチュエータである。
【０００５】
ガスパイプライン３１の圧力が枝管３４を通って圧力センサ３５に伝えられ、ガスパイプライン３１の圧力が過度に低下した場合に、破線で示した電線３６を流れる電流によって電磁弁３７を図に示したような状態にする。
【０００６】
３８はガス／オイル式増圧器であって、ガスパイプライン３１の圧力又は別に設置された窒素ボンベ等の圧力が配管３９から増圧器３８のガス室３８ａに加わってオイル室３８ｂの油圧を上昇させ、この駆動油をアクチュエータ３３のシリンダ４０の閉弁用加圧側４０ａに送り込んで、遮断弁３２を閉弁する。図３は、この閉弁作動が始まる直前の状態を示している。
【０００７】
シリンダ４０の開弁用加圧側４０ｂ内の駆動油は、ピストン４１が図３において左方へ移動することによって押出され、油タンク４２に送り込まれる。
【０００８】
ガスパイプライン３１のガス圧が過度に低下した原因が調査して対策が講じられた後に、遮断弁３２を開弁するときには、電磁弁４３を切替えて増圧器３８のオイル室３８ｂからの配管４４を閉じ、電磁弁３７を図の状態から切替えて、手動ポンプ４５又は電動ポンプ４６を用いて油タンク４２内の駆動油をシリンダ４０の開弁用加圧側４０ｂに送って行う。遮断弁３２の開弁が終ったら、電磁弁４３を図の状態に戻しておく。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図３は、前述のように、油圧シリンダ式アクチュエータを用いる場合の油圧システムの一例であって、この他に増圧器を用いないで油圧ポンプによって昇圧した駆動油をシリンダに直接送入したり、蓄圧器を用いたりするなど、用途によって各種のシステムが用いられるが、通常、図３における油タンク４２のような油タンクを必要とし、アクチュエータと油タンクの回りに複雑な配管システムが形成されていて広い設置空間を必要としている。
【００１０】
このように、油圧シリンダ式アクチュエータを用いる場合には、複雑な油圧システムが必要であり、多数の付属機器とこれらを結ぶ複雑な配管を必要とし、また、これらのために広い空間を必要とし、とりわけ油タンクが広い空間を必要としているという課題を有していた。
本発明は、上述のような課題を解決するために開発したもので、その目的は、油圧システムのコンパクト化とシステムのコストダウンを図ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するために、請求項１に係る発明は、横断面四角形のケーシング内に横断面形状が略扇形の隔壁を設け、この隔壁内のスペースにピストンロッドの往復運動を出力軸の回転運動に変換する運動変換機構を設け、一方、前記ケーシング内で、かつ前記隔壁の外側スペースを油タンクとする構成を採用した。
【００１２】
この場合、ケーシング内に隔壁を設けて油タンクを形成し、この隔壁に連通孔を設けてケーシング内を連通させる構成が好ましい。更に、シリンダ駆動油用のポンプを油タンク内に収納したり、または、油タンクを２室にしてその間にフィルタを設けたり、油タンクに圧力計、油面計、リリーフ弁などの付属品を直接設けるのが良い。
【００１３】
【作用】
本発明のシリンダ式バルブアクチュエータは、そのピストンロッドの往復運動を出力軸の回転運動に変換する運動変換機構のケーシングの一部または全部を、シリンダ駆動油の油タンクとして兼ねて用いているので、別個に油タンクを設ける必要がなく、余分なスペースを取らない。
特に、スカッチヨーク形やラック・ピニオン形のシリンダ式バルブアクチュエータの運動変換機構は横断面形状がほぼ扇形をしているので、これをほぼ四角形やほぼ丸形にすることによって外形を余り大きくすることなく、油タンクを合理的に兼ねるようにすることができる。
【００１４】
この場合、ケーシング内に隔壁を設けてピストンロッドとスカッチヨークやラックとピニオンの運動変換機構と切離すと、独立した油タンクとなるが、隔壁を設けないで油タンクの中に運動変換機構が存在するようにしてもよい。
また、上記の隔壁に連通孔を設けると、同様に油タンクの中に運動変換機構が存在するように構成することも可能である。
【００１５】
スカッチヨーク形やラック・ピニオン形のシリンダ式バルブアクチュエータは横断面形状がほぼ扇形であるから、扇形の両側に設けて油タンクを２室にするのは容易であり、この２室の間にフィルタを設けることも容易であって、このようにすればフィルタを別に設ける必要がない。
【００１６】
また、ケーシングに兼ねて設けた油タンクに圧力計、油面計、リリーフ弁などの付属品を直接設けることは容易であり、特に、シリンダ駆動用のポンプを直接設けると、配管の省略ができ、更にコンパクト化に寄与できる。
【００１７】
このバルブアクチュエータの運動変換機構には、当然シリンダが付いており、これに油タンクが併設されていて、油圧システムの比較的大きい付属品が一体になっているので、その他の関係付属品をこの回りに配置することによって油圧システムをコンパクトにすることができ、コストダウンを計ることができる。
【００１８】
【実施例】
以下に、本発明におけるシリンダ式バルブアクチュエータの実施例を図面に従って詳述する。
図１は、シリンダ式バルブアクチュエータの一実施例を示す部分横断面図であり、図中１はアクチュエータ本体であり、２はアクチュエータ本体１内に設けた往復運動用のピストンロッドであり、３はボールバルブまたはバタフライバルブ等のバルブの弁体（図示しない）のステムと連結する出力軸であり、この出力軸３は、ピストンロッド２の往復運動を変換して回転する軸である。４は往復運動を回転運動に変換する運動変換機構であって、本例ではスカッチヨーク式を用いているが、これに限ることなく、ラックアンドピニオン式或はその他の方法でもよい。
【００１９】
５は運動変換機構４を収納したケーシングであり、６は隔壁であって、運動変換機構４を収納した扇形の隅部の片方又は両方に油タンク７をケーシング５と一体に設けている。この油タンク７は、本例のように２つの室７ａ、７ｂを設け、この２室の中間にフィルタ８を介在させている。
図１において鎖線で示したように、ケーシング５内に隔壁６を設け、この隔壁６に連通孔６ａを設けてケーシング５内を連通させる構成とすることもできる。なお、図中９はシリンダであり、１０はシリンダ駆動油用のポンプであり、１１はピン、１２はスカッチヨーク、１３はキーである。
【００２０】
シリンダ９のピストン（図示せず）が固定されているピストンロッド２の往復運動を出力軸３の回転運動に変換する運動変換機構４のケーシング５内に隔壁６を設けて、運動変換機構４と切離して油タンク７を設けてあり、油タンク７は７ａと７ｂの２室で構成され、この２室７ａと７ｂの間に、フィルタ８が装着され、シリンダ駆動油用のポンプ１０を油タンク７（７ｂ側）内に収納している。
【００２１】
図１に示した実施例における運動変換機構４は、ピストンロッド２に固定されたピン１１が出力軸３にキー１３を用いて固定されたスカッチヨーク１２の滑り溝１２ａに挿入されていて、ピストンロッド２の往復運動がスカッチヨーク１２を揺動運動させて出力軸３の回転運動に変換されるものである。
【００２２】
このようにこのシリンダ式バルブのアクチュエータ本体１は、運動変換機構４のケーシング５の一部をシリンダ駆動油の油タンク７として兼ねて用いたので、別個の油タンクを設ける必要がなく、コンパクトに構成することができる。
【００２３】
特に、このスカッチヨーク形のアクチュエータ本体１は、その運動変換機構４の横断面形状が略扇形をしているので、これを図のようにほぼ四角形にすることによって外形を余り大きくすることなく、油タンク７を兼ねるようにすることができる。
更に、扇形の両側に７ａ、７ｂの２室が容易に設けられ、この２室７ａ、７ｂの間にフィルタを設けることも容易であって、このようにしてフィルタを別に設ける必要がない。
【００２４】
また、駆動油用のポンプ１０をケーシング５内に収納すると、配管も一部省略され、油圧システムをコンパクトにするのに大いに役立っている。
更に、このアクチュエータ本体１の運動変換機構４には、シリンダ９が付いており、これに油タンク７が併設されているので、その他の関係付属品をこの回りに配置することによって油圧システム全体をコンパクトにすることができ、また、コストダウンを図ることができる。
【００２５】
また、上記した実施例の他に、従来の図２に示した構造と同様であって、ピストンロッド２の往復運動を出力軸３の回転運動に変換する運動変換機構４をケーシング５内に設け、この運動変換機構４を内蔵したケーシング５内の全部をシリンダ駆動用の油タンクとする構成するようにしても上記の例と同様の作用効果を発揮する。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のシリンダ式バルブアクチュエータは、油タンクを運動変換機構のケーシング内に設けることによって、油圧システムをコンパクトに形成することができ、設置に広い空間を必要とせず、経済的なアクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシリンダ式バルブアクチュエータの一実施例を示す部分横断面図である。
【図２】従来のスカッチヨーク形シリンダ式バルブアクチュエータの一例を示す部分横断面図である。
【図３】油圧シリンダ式アクチュエータを用いる場合の油圧システムの一例を示す配管図である。
【符号の説明】
１  アクチュエータ本体
２  ピストンロッド
３  出力軸
４  運動変換機構
５  ケーシング
６  隔壁
６ａ  連通孔
７  油タンク
８  フィルタ
１０  ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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