(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御バルブアクチュエータとともに使用する装置であって、
ベアリング保持部および前記ベアリング保持部から延在するシャフト部分を有するロッドエンドベアリングと、
前記制御バルブアクチュエータのダイヤフラムプレートに作動可能に連結される第１の端部、および前記ロッドエンドベアリングに連結される第２の端部を有するアクチュエータステムと、
前記アクチュエータステムまたは前記ロッドエンドベアリングと一体構造に形成され、前記アクチュエータステムが前記ダイヤフラムプレートに連結または分離されたとき、前記アクチュエータステムと前記ロッドエンドベアリングが分離するのを防ぐ係止メカニズムと、を備え、
前記係止メカニズムは更に、前記アクチュエータステムとロッドエンドベアリングとが組み立てられたときに、前記ロッドエンドベアリングの係止面に係合して、前記アクチュエータステムが第１の方向に回転する際に、前記アクチュエータステムの前記ロッドエンドベアリングに対する回転を可能にし、前記アクチュエータステムが前記第１の方向とは反対の第２の方向に回転する際に、前記アクチュエータステムの前記ロッドエンドベアリングに対する回転を阻止する前記アクチュエータステムの第２の端部の係止面、１以上の前記アクチュエータステム及びロッドエンドベアリング上に配備されて工具によって変形されて、前記アクチュエータステムが前記ロッドエンドベアリングに対して回転する際に、前記アクチュエータステムが前記ロッドエンドベアリングから分離することを阻止する少なくとも１つのタブ、又は前記ロッドエンドベアリングの前記シャフト部分上に形成されたねじ部と肩部を形成したヘッド部分と前記アクチュエータステムに形成されたネジを螺刻した穴及び前記アクチュエータステムの端部上に配備されて、前記ロッドエンドベアリングが前記アクチュエータステムのネジを螺刻した穴に螺合した状態で前記ロッドエンドベアリングのシャフト部分の肩部に係合するタブとを有する少なくとも１つの変形可能なフィンガの少なくとも１つを含む、装置。
【請求項２】
前記ロッドエンドベアリングの前記シャフト部分が第１の穴を含み、前記アクチュエータステムの前記第２の端部が第２の穴を含む、請求項１に記載した装置。
【請求項３】
更に、前記アクチュエータステムを前記ロッドエンドベアリングに連結するために、前記アクチュエータステムおよび前記ロッドエンドベアリングの前記第１および第２の穴により受け入れられる少なくとも部分的に外ネジを螺刻した本体を含む螺刻されたスタッドを備える、請求項２に記載した装置。
【請求項４】
前記アクチュエータステムの係止面および前記ロッドエンドベアリングの係止面は、前記アクチュエータステムが前記ロッドエンドベアリングに連結されたときに互いに係合する相補的形状の部分を含む、請求項１に記載した装置。
【請求項５】
前記アクチュエータステムの係止面および前記ロッドエンドベアリングの係止面のそれぞれが、複数のセレーションを備え、前記アクチュエータステムのセレーションは、前記ロッドエンドベアリングのセレーションと対合可能に係合する、請求項４に記載した装置。
【請求項６】
前記セレーションが鋸歯形状の部分を有する、請求項５に記載した装置。
【請求項７】
前記アクチュエータステムの前記第２の端部における係止面は、第１のらせん状の段を備え、前記ロッドエンドベアリングの第１の端部における係止面は、前記アクチュエータステムの前記係止面に対合可能に係合する第２のらせん状の段を備える、請求項１に記載した装置。
【請求項８】
前記第１のらせん状の段が第１の肩部を形成し、前記第２のらせん状の段が第２の肩部を形成し、前記第１および第２のらせん状の段が対合可能に係合して、前記ロッドエンドベアリングに対して第１の方向への前記アクチュエータステムの回転を可能にし、前記第１および第２の肩部が係合して前記ロッドエンドベアリングに対して前記第１の方向と反対の第２の方向への前記アクチュエータステムの回転を防ぐ、請求項７に記載した装置。
【請求項９】
一緒に連結されたとき、突起部材が陥没した溝と係合するように、前記アクチュエータステムの前記係止面が突起部材を含み、かつ前記ロッドエンドベアリングの前記係止面が、前記アクチュエータステムの前記突起部材を対合可能に受け入れる陥没した溝を含む、請求項１に記載した装置。
【請求項１０】
更に螺刻されたスタッドを備え、前記スタッドは第１の螺刻部分と第２の螺刻部分との間に陥没部分またはシャンク部分を有する、請求項１に記載した装置。
【請求項１１】
前記螺刻されたスタッドは、前記シャンク部分と前記第１の螺刻部分との間に第１の肩部を形成し、前記シャンク部分および前記第２の螺刻部分との間に第２の肩部を形成する、請求項１０に記載した装置。
【請求項１２】
前記アクチュエータステムが前記ロッドエンドベアリングに連結された状態で、前記少なくとも１つのタブが変形されて前記螺刻されたスタッドの前記第１の肩部または前記第２の肩部に係合し、前記アクチュエータステムの前記ロッドエンドベアリングからの分離を防ぐ、請求項１１に記載した装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの変形可能なフィンガは、リップ部分を有する、請求項１に記載した装置。
【請求項１４】
前記螺刻部分が前記アクチュエータステムの前記穴にねじ込みにより連結されたとき、前記ヘッド部分が前記フィンガの前記リップ部分に係合し、前記フィンガを前記アクチュエータステムから離れるように変形する、請求項１３に記載した装置。
【請求項１５】
前記螺刻部分が前記アクチュエータステムの前記穴内にねじ込まれたとき、前記ヘッド部分が前記リップ部分を解放して前記リップ部分を前記ヘッド部分と前記シャフトとの間の前記肩部に係合させて、係止メカニズムを提供する、請求項１４に記載した装置。
【請求項１６】
制御バルブアクチュエータとともに使用する装置であって、
回転バルブアクチュエータとともに使用するロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続部を提供すべく、ロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとを連結する手段と、
前記連結する手段によってともに連結されるとき、前記アクチュエータステムが前記ロッドエンドベアリングから外れることを防ぐべく、前記ロッドエンドベアリングと前記アクチュエータステムとを係止する手段であって、前記ロッドエンドベアリングまたは前記アクチュエータステムと一体構造に形成される手段と、を備え、
前記係止する手段は、前記ロッドエンドベアリングの係止面に係合して、前記アクチュエータステムが第１の方向に回転するときに、前記アクチュエータステムのロッドエンドベアリングに対する回転を可能にし、前記アクチュエータステムが第１の方向とは反対の第２の方向に回転するときに、前記アクチュエータステムのロッドエンドベアリングに対する回転を阻止する前記アクチュエータステムの第２の端部の係止面と、１以上の前記アクチュエータステム及びロッドエンドベアリング上に配備されて工具によって変形されて、前記アクチュエータステムが前記ロッドエンドベアリングに対して回転しても、前記アクチュエータステムが前記ロッドエンドベアリングから分離することを防止する少なくとも１つのタブ、又は前記ロッドエンドベアリングのシャフト部分上に形成された螺刻部分及び肩部を形成したヘッド部分、及び前記アクチュエータステムに形成された螺刻穴及び前記アクチュエータステムの端部上に配備されて前記ロッドエンドベアリングが前記アクチュエータステムの螺刻穴に螺合した状態で、前記ロッドエンドベアリングのシャフト部分の肩部に係合するタブを有する少なくとも１つの変形可能なフィンガの少なくとも１つを含む、装置。
【請求項１７】
制御バルブアクチュエータとともに使用する装置であって、
ロッドエンドベアリングと、
アクチュエータステムと、
前記ロッドエンドベアリングと前記アクチュエータステムとをねじ込みにより連結する螺刻部材と、を備え、
前記ロッドエンドベアリング又は前記アクチュエータステムの少なくとも１つは、変形可能な部分を含んで、前記ロッドエンドベアリングと前記アクチュエータステムの偶発的な分離を防ぎ、または前記アクチュエータステムが第１の方向に回転するときは、前記アクチュエータステムの前記ロッドエンドベアリングに対する回転を可能にし、且つ前記アクチュエータステムが第１の方向とは反対の第２の方向に回転するときは、前記ロッドエンドベアリングの前記アクチュエータステムに対する回転を防ぎ、
前記変形可能な部分は、１以上の前記アクチュエータステム及びロッドエンドベアリング上に配備されて工具によって変形されて、前記アクチュエータステムが前記ロッドエンドベアリングに対して回転するときに、前記アクチュエータステムが前記ロッドエンドベアリングから分離することを防ぐ少なくとも１つのタブ、又は前記アクチュエータステムの端部上に配備されて前記ロッドエンドベアリングが前記アクチュエータステムに螺合した状態で、前記ロッドエンドベアリングのシャフト部分の肩部に係合するタブを有する少なくとも１つの変形可能なフィンガの少なくとも１つを含む、装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのタブは、前記アクチュエータステムまたは前記ロッドエンドベアリングの本体部分に沿って配置された、請求項１７に記載した装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、概してバルブアクチュエータに関し、より具体的には、流体バルブとともに使用するアクチュエータステムとロッドエンドベアリング装置の係止に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、回転制御バルブのような、自動化された制御バルブは、プロセス流体の流量を制御するため、プロセス制御プラントまたはシステムにおいてしばしば使用される。回転制御バルブは、一般的に、回転バルブからレバーを介して延在するシャフトに作動可能に連結されるアクチュエータ（例えば空圧式アクチュエータ、電気式アクチュエータ、油圧式アクチュエータなど）を有する。レバーは、アクチュエータステムの直線方向の移動を、バルブシャフトの回転移動に変換する。よって、レバーの回転は、バルブシャフトおよびバルブシャフトに連結された流量制御部材（例えば、円盤、ボールなど）を回転させ、バルブを通る流体の流量を増加させまたは制限する。
【０００３】
レバーをアクチュエータステムへ連結するため、一般的にロッドエンドベアリングが採用される。ロッドエンドベアリングは、アクチュエータステムの外ネジを螺刻した端部（すなわちオスネジ接続部）をねじ込みにより受け入れる、内ネジを螺刻した穴（すなわちメスネジ接続部）を有してもよい。代わりに、ロッドエンドベアリングは、アクチュエータステムの内ネジを螺刻した穴にねじ込みにより連結する、外ネジを螺刻した端部を有してもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一部の場合では、アクチュエータステムのネジとロッドエンドベアリング接続部を係止するため、化学的ネジ係止ゲルを採用してもよい。しかし、そのような係止ゲルは十分な係止強度がない場合があり、アクチュエータの分解（例えばダイヤフラム押えネジの除去）の間に少量のトルクが加えられたときでさえ、ロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの分離が可能になる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの例では、制御バルブアクチュエータとともに使用する例示的な装置は、ベアリング保持部およびベアリング保持部から延在するシャフト部分を有する、ロッドエンドベアリングを含む。この組立体は、制御バルブアクチュエータのダイヤフラムプレートに作動可能に連結される第１の端部と、ロッドエンドベアリングに連結される第２の端部とを有するアクチュエータステムも含む。アクチュエータステムまたはロッドエンドベアリングへ連結される係止メカニズムは、アクチュエータステムがダイヤフラムプレートに連結、または分離されるとき、アクチュエータステムとロッドエンドベアリングが分離するのを防ぐ。
【０００６】
別の例では、制御バルブアクチュエータとともに使用する例示的な装置は、回転バルブアクチュエータとともに使用するためのロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を提供するように、ロッドエンドベアリングとアクチュエータステムを連結する手段を含む。この組立体は、連結する手段により一緒に連結されるとき、ロッドエンドベアリングとアクチュエータステムを係止する手段も含み、ここで、係止する手段はロッドエンドベアリングまたはアクチュエータステムと一体構造に形成され、ロッドエンドベアリングがアクチュエータステムから分離するのを防ぐ。
【０００７】
さらに別の例では、バルブアクチュエータとともに使用する例示的な装置は、ロッドエンドベアリングおよびアクチュエータステムを含む。螺刻した部材が、ロッドエンドベアリングおよびアクチュエータステムを螺合的に連結する。ロッドエンドベアリング、アクチュエータステム、または螺刻部材のうち少なくとも１つは、ロッドエンドベアリングおよびアクチュエータステムの偶発的な離隔を防ぎ、またはロッドエンドベアリングおよびアクチュエータステムが１方向のみの相対回転を可能にするよう、変形可能な部分を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】アクチュエータステムの内ネジを螺刻した穴に連結された、外ネジを螺刻したロッドエンドベアリングを有する、公知の例示的な回転バルブアクチュエータを示す図である。
【図２】本明細書に記載された、例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を実装した、例示的な回転バルブアクチュエータを示す図である。
【図３Ａ】図２の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す拡大部分図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示された例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す断面図である。
【図４Ａ】本明細書に記載された、さらに別の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図４Ｂ】本明細書に記載された、さらに別の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図４Ｃ】本明細書に記載された、さらに別の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図４Ｄ】本明細書に記載された、さらに別の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図５】本明細書に記載された、さらに別の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図６Ａ】本明細書に記載された、さらに別の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図６Ｂ】本明細書に記載された、さらに別の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図６Ｃ】本明細書に記載された、さらに別の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図７Ａ】本明細書に記載された、さらに別の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図７Ｂ】本明細書に記載された、さらに別の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図７Ｃ】本明細書に記載された、さらに別の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図７Ｄ】本明細書に記載された、さらに別の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図８】本明細書に記載された、さらに別の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図９Ａ】本明細書に記載された、さらに他の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図９Ｂ】本明細書に記載された、さらに他の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【図９Ｃ】本明細書に記載された、さらに他の例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
概して、本明細書に記載される例示的な装置は、ロッドエンドベアリングとアクチュエータロッドと、または制御バルブアクチュエータのステムとの間の接続の偶発的な分離を防ぐ。具体的には、例示的な装置は、例えば、アクチュエータのメンテナンスまたは修復の間の、ロッドエンドベアリングとアクチュエータステムの分解を防ぐ、（例えば、一体構造に形成される）回転防止または係止メカニズムを有する、ロッドエンドベアリングおよびアクチュエータステムを含む。例えば、本明細書に記載されたロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続は、ロッドエンドベアリングに連結された端部と反対側のアクチュエータステムの端部へ、および／または端部から、ダイヤフラムプレートを連結し、かつ／または取り外すとき、比較的大きいトルクが留め具に加えられても接続の分離を防ぐことが可能である。多くの公知の装置と対照的に、本明細書に記載された回転防止または係止メカニズムは、化学物質（例えば、ネジ係止化合物）、付加的な部品または構成要素を必要としない。
【００１０】
図１は、例えば回転流体バルブとともに使用されてもよい、公知の制御バルブアクチュエータ、すなわちアクチュエータ組立体１００の断面図である。図１を詳細に参照すると、例示的なアクチュエータ組立体１００は、筐体１０４に連結されたアクチュエータ１０２を有する。アクチュエータ１０２は、上部ケーシング部分１１０および下部ケーシングの部分１１２の間でダイヤフラム１０８を捕捉する、ケーシング１０６を含む。ケーシング部分１１０および１１２は、ケーシング１０６の外縁に沿って離間された複数の螺刻された留め具１１４と一緒に連結されている。ダイヤフラム１０８は、ケーシング１０６内の空間を制御圧力チャンバ１１６に離隔し、ダイヤフラム１０８を移動させるために、チャンバを通して制御された圧力が入口ポート１１８を介して供給される。ダイヤフラムプレート１２０は、ダイヤフラム１０８をアクチュエータステムまたはダイヤフラムロッド１２２に連結し、ダイヤフラム１０８に対する硬い裏当てを供給する。アクチュエータステム１２２は、ダイヤフラムプレート１２０をアクチュエータステム１２２へ連結するために、留め具１２８（例えば、押えネジ）を受け入れる内ネジを螺刻した穴１２６を有する第１の端部１２４を含む。
【００１１】
スプリング１３０、１３２、および１３４は、アクチュエータステム１２２を取り囲み、ダイヤフラムプレート１２０と、下部ケーシング１１２上に肩部として一体構造に形成されたそれぞれのスプリング弁座１３６、１３８、および１４０との間に配置される。それぞれのスプリング１３０、１３２、および１３４は、ダイヤフラム１０８に加えられる制御圧力がない場合、アクチュエータステム１２２およびアクチュエータステム１２２に連結された任意の適切な操作器（例えば回転バルブの流量制御部材）を公知の位置に戻すために、ダイヤフラムプレート１２０に対して付勢力を提供する。アクチュエータステム１２２は、ロッドエンドベアリング１４４を介してレバー１４２に回転可能に連結する。
【００１２】
ロッドエンドベアリング１４４は、ステム、シャフトまたはシャンク１４８を有するベアリング保持部、すなわち本体１４６を含み、ステム、シャフトまたはシャンク１４８は本体から延在する。保持部本体１４６はレバー１４２に回転可能に連結し、シャフト１４８はアクチュエータステム１２２に回転可能に連結する。シャフト１４８の少なくとも一部は、アクチュエータステム１２２の第２の端部１５４に内ネジを螺刻した穴１５２に螺合的に連結した外ネジ１５０を含む。しかし、他の例では、ロッドエンドベアリング１４４のシャフト１４８は、アクチュエータステム１２２の外ネジを螺刻した部分を受け入れる内ネジを螺刻した穴を含んでもよい。
【００１３】
アクチュエータ組立体の組立ての間、ロッドエンドベアリング１４４は、アクチュエータステム１２２に連結され、筐体１０４内に配置される。次に、スプリング１３０、１３２、および１３４は、アクチュエータステム１２２を取り囲むようにアクチュエータケーシング１０６内に配置される。次に、ダイヤフラムプレート１２０は、留め具１２８によりアクチュエータステム１２２に連結される。留め具１２８が締め付けられると、ダイヤフラムプレート１２０がスプリング１３０、１３２、および１３４を圧迫し、予荷重状態をもたらす。留め具１２８を締め付けるために加えられたトルクは、アクチュエータステム１２２を角度的に歪ませ、それによってロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続部１５６にねじり荷重を伝える。
【００１４】
一部の例では、メンテナンス、構成要素の交換、および／または任意の他の目的でアクチュエータ組立体１００を分解する間、留め具１２８がゆるめられたとき、アクチュエータステム１２２はロッドエンドベアリング１４４に対して回転する場合があり、アクチュエータステム１２２がロッドエンドベアリング１４４に対してゆるみ、かつ／またはロッドエンドベアリング１４４から分離する状態を引き起こす場合がある。結果として、スプリング１３０、１３２および１３４が、ケーシング１０６から外れる場合がある。
【００１５】
押えネジ１２８がゆるめられたとき、アクチュエータステム１２２および／またはロッドエンドベアリング１４４がゆるむまたは分離することを防ぐため、アクチュエータステム１２２とロッドエンドベアリング１４４とのネジを係止するよう、化学的ネジ係止ゲル（図示せず）がしばしば使用される。しかし、そのような化学的係止ゲルは製造コストを上げ、例えばダイヤフラムプレート１２０とアクチュエータステム１２２の分解の間、アクチュエータステム１２２とロッドエンドベアリング１４４の分離（すなわち、ネジが外れる）を防ぐために適切な強度をもたらさない場合がある。例えば、そのような化学的係止ゲルを使用しても、押えネジ１２８に比較的低いトルクが加えられたとき、アクチュエータステムとロッドエンドベアリングとの接続部１５６の分解または分離が起こる可能性がある。図１のアクチュエータ組立体１００は空圧式アクチュエータ１０２を示すが、例示的なアクチュエータ組立体１００は、例えば電気式アクチュエータ、油圧式アクチュエータなどのような他のタイプのアクチュエータを実装してもよい。
【００１６】
図２は、本明細書に記載された例示的なロッドエンドベアリングとアクチュエータステムとの接続部２０２を実装した、例示的な制御バルブアクチュエータまたはアクチュエータ組立体２００を示す。図２の例示的なアクチュエータ組立体２００の構成要素は、前述の例示的なアクチュエータ組立体１００の構成要素と実質的に類似または同一であり、それらの構成要素の機能と実質的に類似または同一の機能を有するものは、再び詳細に後述しない。代わりに、興味ある読者は図１に関連した上記の対応する記載を参照されたい。実質的に類似または同一のそれらの構成要素は、図１に関連して記載された構成要素と同一の参照番号で参照される。
【００１７】
図２で示された例で、アクチュエータステム２０４は、任意の適切な長さ（例えばネジの締め付けによる剥離を防ぐ長さ）であってもよい、内ネジを螺刻した穴２０８を有する第１の端部２０６を含む。ロッドエンドベアリング、すなわち球面形状ベアリング２１０は、本体から延在するステム、シャフトまたはシャンク２１４を有する、ベアリング保持部、すなわち本体２１２を含む。シャフト２１４は、任意の適切な長さであってもよい、内ネジを螺刻した穴２１６を含む。外ネジを螺刻したスタッド２１８は、アクチュエータステム２０４とロッドエンドベアリング２１０を連結するため、穴２０８と２１６とを螺合する。アクチュエータステム２０４は、アクチュエータステム２０４をダイヤフラムプレート１２０およびダイヤフラム１０８に連結するため留め具１２８を受け入れる、内ネジを螺刻した穴２２２を持つ第２の端部２２０も含む。ダイヤフラムプレート１２０がアクチュエータステム２０４に固定されると、スプリング１３０、１３２、および１３４は圧迫し予荷重を与える。また、アクチュエータ組立体２００の組み立ての間、ダイヤフラムプレート１２０をアクチュエータステム２０４に連結するために留め具１２８に加えられたトルクがねじり荷重をアクチュエータステム２０４に伝達し、アクチュエータステム２０４が角度的に歪み、かつ／または回転させる。組み立てられたとき、アクチュエータステム２０４およびロッドエンドベアリング２１０は、アクチュエータ組立体２００の筐体１１２内で、スプリング１３０、１３２、および１３４を圧迫された状態を保持する。
【００１８】
図３Ａおよび図３Ｂに関連して詳細に後述するように、接続具２０２は、アクチュエータステム２０４がロッドエンドベアリング２１０に連結されると、ロッドエンドベアリング２１０に対するアクチュエータステム２０４の回転を防ぐよう構成された、回転防止または係止メカニズムを提供する。例えばメンテナンスの間、例えばアクチュエータ組立体２００を分解するとき、押えネジ１２８がゆるめられる。接続具２０２は、留め具１２８がゆるめられた（例えば反時計方向に回転された）ときに留め具１２８に比較的高いトルクが加えられたときでも、アクチュエータステムとロッドエンドベアリングとの接続部２０２がゆるむことを防ぐ。よって、接続部２０２は、留め具１２８がダイヤフラムプレート１２０およびアクチュエータステム２０４から取り除かれるとき、アクチュエータステム２０４とロッドエンドベアリング２１０とが分離、ネジ外れまたは離隔することを防ぐ。接続部２０２は、比較的低いトルクを用いたアクチュエータステム２０４とロッドエンドベアリング２１０との組み立てを可能にし、一方で分解を防ぎ、またはロッドエンドベアリング２１０からアクチュエータステム２０４を分解または分離するために比較的高いトルクを必要とするように構成される。
【００１９】
図３Ａは、図２の例示的なアクチュエータステム２０４およびロッドエンドベアリング２１０を示す。図３Ｂは、図３Ａの例示的なアクチュエータステム２０４およびロッドエンドベアリング２１０の部分断面拡大図を示す。
【００２０】
図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、ロッドエンドベアリング２１０は、外部螺刻スタッド２１８を介してアクチュエータステム２０４の第１の端部２０６に連結されている。この例では、アクチュエータステム２０４およびロッドエンドベアリング２１０のシャフト２１４は、円筒形状の本体を有する。アクチュエータステム２０４は、アクチュエータステム２０４の軸３０６に実質的に垂直な軸３０４を有する開口部３０２を含む。開口部３０２は、アクチュエータステム２０４の外側面３０８から穴２０８の内側面３１０へ延在する。この例で示されるように、ロッドエンドベアリング２１０は、実質的に軸３０６に垂直な軸３１４を持つ開口部３１２も含む。開口部３１２は、ロッドエンドベアリング２１０の外側面３１６から穴２１６の内側面３１８へ延在する。他の例では、アクチュエータステム２０４および／またはロッドエンドベアリング２１０は、アクチュエータステム２０４および／またはロッドエンドベアリング２１０のそれぞれの端部２０６および２１４に沿って複数の開口部を含んでもよい。さらに他の例では、開口部３０２および／または３１２は、スロット、細長形スロット、角度のある開口部、角度のあるスロットまたは任意の他の開口部であってもよい。
【００２１】
アクチュエータステム２０４とロッドエンドベアリング２１０が螺刻スタッド２１８を介して組み立てられるとき、アクチュエータステム２０４をロッドエンドベアリング２１０に連結するのに比較的低いトルクが必要とされる。示された例では、組み立てられると、スタッド２１８のネジ３２０ａの少なくとも一部が開口部３０２を介して露出され、スタッド２１８のスレッド３２０ｂの別の部分が開口部３１２を介して露出される。このようにして、スタッド２１８の露出されたネジ３２０ａおよび／または３２０ｂは、（例えば、それぞれの開口部３０２および３１２を介して挿入された）ポンチまたは任意の他の適切な工具により変形（例えば、塑性変形）されてもよい。そのようなネジ３２０ａおよび／または３２０ｂの変形は、アクチュエータステム２０４とロッドエンドベアリング２１０との偶発的な分解を防ぐ回転防止または係止メカニズムを提供する。言い換えれば、露出されたスレッド３２０ａおよび／または３２０ｂが変形している場合、ロッドエンドベアリング２１０に対してアクチュエータステム２０４を回転してアクチュエータステム２０４とロッドエンドベアリング２１０を分離または係脱するためには、相当の量のトルクが必要となる。
【００２２】
よって、図２、図３Ａおよび図３Ｂの係止メカニズムは、留め具１２８がゆるめられるまたは軸３０６を中心として（例えば反時計方向に）回転されるとき、アクチュエータステム２０４にかかる場合があるねじり荷重および角度的な歪みにさらに抵抗する係止状態を、ロッドエンドベアリング２１０とアクチュエータステム２０４の間に提供する。
【００２３】
図４Ａは、例えば図１のアクチュエータ組立体１００を実装するために使用してもよい、本明細書に記載されたさらに別の例示的なアクチュエータステムとロッドエンドベアリングとの接続部４００を示す。図４Ｂおよび図４Ｃは、図４Ａの例示的なアクチュエータステム４０２およびロッドエンドベアリング４０４の端面図を示す。図４Ｄは、図４Ａの線４Ｄ−４Ｄに沿った、例示的なアクチュエータステムとロッドエンドベアリングとの接続部４００の断面側面図を示す。
【００２４】
図４Ａ〜図４Ｄを参照すると、アクチュエータステム４０２およびロッドエンドベアリング４０４は、アクチュエータステム４０２およびロッドエンドベアリング４０４のそれぞれの第１の端部４１０および４１２において、それぞれのネジ穴４０６および４０８を含む。穴４０６および４０８は、アクチュエータステム４０２およびロッドエンドベアリング４０４を連結するため、外ネジを螺刻したスタッド４１４を受け入れる大きさである。
【００２５】
図４Ｂおよび図４Ｃを参照すると、この例では、アクチュエータステム４０２の第１の端部４１０は、ロッドエンドベアリング４０４の面、すなわち表面４１８（図４Ｃ）の相補的な形状、すなわち幾何学形状と対合可能に係合する、すなわち互いにかみ合う形状、すなわち幾何学形状を有する面、すなわち表面４１６（図４Ｂ）を含む。アクチュエータステム４０２およびロッドエンドベアリング４０４のそれぞれの面４１６および４１８は、アクチュエータステム４０２がロッドエンドベアリング４０４に連結されたとき、互いにかみ合い、回転防止または係止メカニズムを提供する。より具体的は、この例では、また図４Ｂおよび図４Ｃに最も明確に示されるように、アクチュエータステム４０２の面４１６とロッドエンドベアリング４０４の面４１８とは、例えば鋸歯形状部分４２２および４２４のような複数のセレーション４２０を有する。例えば、アクチュエータステム４０２の鋸歯形状部分４２２は、ロッドエンドベアリング４０４の対応するまたは相補的な鋸歯形状部分４２４に対合可能に係合するように適合されている。
【００２６】
図４Ｄを参照すると、アクチュエータステム４０２とロッドエンドベアリング４０４の連結により、歯または鋸歯形状部分４２２を歯または鋸歯形状部分４２４と係合させ、回転防止または係止メカニズムを提供する。具体的には、図４Ｄを参照すると、それぞれの鋸歯形状部分４２２および４２４は、傾斜面またはエッジ４２６および係止面４２８を含む。鋸歯形状部分４２２および４２４の傾斜エッジ４２６は、アクチュエータステム４０２が軸４３０を中心としてロッドエンドベアリング４０４に対して第１の方向（例えば時計方向）に回転することを可能にする。しかし、それぞれの鋸歯形状部分４２２および４２４の係止面４２８は、係合して、アクチュエータステム４０２が軸４３０を中心としてロッドエンドベアリング４０４に対して第２の方向（例えば反時計方向）に回転するのを防ぐ。
【００２７】
例示的なアクチュエータステム４０２とロッドエンドベアリング４０４が、例えば、図１のアクチュエータ組立体１００に、連結されたとき、ダイヤフラムプレート１２０とアクチュエータステム４０２との組み立ての間、留め具１２８が軸４３０を中心として回転された（例えば時計方向にトルクが留め具１２８に加えられた）とき、傾斜エッジ４２６は、アクチュエータステム４０２がロッドエンドベアリング４０４に対して（例えば時計方向に）回転することを可能にする。しかし、分解の間、係止面４２８は係合して、アクチュエータステム４０２からダイヤフラムプレート１２０を分解するため留め具１２８が軸４３０を中心として回転された（例えば留め具１２８に対して反時計方向にトルクが加えられた）とき、ロッドエンドベアリング４０４に対してアクチュエータステム４０２が回転するのを防ぐ。代わりに、他の例では、面４１６および／または面４１８の一部のみが、セレーション４２０、鋸歯形状部分４２２および４２４および／または任意の他の適するような形状部分を有してもよい。
【００２８】
例示的な回転防止または係止メカニズムは、図４Ａ〜図４Ｄに示されたセレーション４２０または鋸歯形状部分４２２および４２４に限定されない。図５は、回転防止または係止メカニズムを提供する、本明細書に記載された別の例示的なアクチュエータステムとロッドエンドベアリングとの接続部５００を示す。示された例では、アクチュエータステム５０４の面５０２の一部分、およびロッドエンドベアリング５０８の面５０６の一部分のみが、セレーションまたは他の適切な相補的形状部分を含む。示された例では、アクチュエータステム５０４の面５０２は突起部材５１０を含み、ロッドエンドベアリング５０８の面５０６は相補的陥没または溝状部分５１２を含む。陥没部分５１２は、アクチュエータステム５０４とロッドエンドベアリング５０８が連結されたとき、突起部材５１０を受け入れるまたは対合可能に係合する大きさおよび／または形状である。組み立てられたときは、突起部材５１０は陥没部分５１２に係合し、例えばアクチュエータステム５０４およびロッドエンドベアリング５０８が図１の例示的なアクチュエータ組立体１００に連結されて、留め具がアクチュエータステム５０４に対して（例えば反時計方向に）回転されたとき、ロッドエンドベアリング５０８に対してアクチュエータステム５０４が回転するのを防ぐ。
【００２９】
図６Ａ〜図６Ｃは、回転防止または係止メカニズムを提供する、本明細書に記載されたさらに別の例示的なアクチュエータステムとロッドエンドベアリングとの接続部６００を示す。この例で、アクチュエータステム６０２およびロッドエンドベアリング６０４は、ピンまたはスタッド６１０（例えば、螺刻していないスタッド、外ネジを螺刻したスタッドなど）を受け入れるそれぞれの開孔部６０６および６０８を有する。アクチュエータステム６０２の第１の面または端部６１２、およびロッドエンドベアリング６０４の第１の面または端部６１４は、らせん形状の端部を有する。端部６１２および６１４は、それぞれの楔部、肩部または係止面６１８ａおよび６１８ｂを形成する、それぞれの傾斜面または湾曲面６１６ａおよび６１６ｂを含む。一緒に連結されたとき、傾斜面６１６ａおよび６１６ｂは、軸６２０を中心として第１の方向にロッドエンドベアリング６０４に対してアクチュエータステム６０２が回転することを可能にする。しかし、肩部または係止面６１８ａおよび６１８ｂは、ロッドエンドベアリング６０４に対してアクチュエータステム６０２が、軸６２０を中心として、第１の方向と反対方向の第２の方向に、回転することを防ぐ。
【００３０】
例示的なアクチュエータステム６０２およびロッドエンドベアリング６０４が、例えば図１のアクチュエータ組立体１００に連結されたとき、端部６１２および６１４は対合可能に係合し、回転防止または係止メカニズムを提供する。ダイヤフラムプレート１２０とアクチュエータステム６０２との組み立ての間、傾斜面６１６は、留め具１２８が締め付けられたまたは回転されたとき（例えば留め具１２８にトルクが時計方向に加えられたとき）、軸６２０を中心としてロッドエンドベアリング６０４に対してアクチュエータステム６０２が（例えば時計方向に）回転することを可能にする。しかし、ダイヤフラムプレート１２０とアクチュエータステム６０２との分解の間、肩部または係止面６１８ａおよび６１８ｂは係合して、留め具１２８がゆるめられたまたは軸６２０を中心として回転されたとき（例えば留め具１２８にトルクが反時計方向に加えられたとき）、軸６２０を中心としてロッドエンドベアリング６０４に対してアクチュエータステム６０２が回転するのを防ぐ。
【００３１】
図７Ａは、回転防止または係止メカニズムを提供する、さらに他の例示的なアクチュエータステムとロッドエンドベアリングとの接続部７００の部分断面図である。図７Ｂは、例示的なスタッドまたはピン７０４を示す。図７Ｃは、図７Ａの例示的なアクチュエータステム７０２の部分図を示す。図７Ｄは、線７Ｄ−７Ｄに沿った図７Ｃのアクチュエータステム７０２の断面図である。
【００３２】
図７Ａおよび図７Ｂを参照すると、アクチュエータステム７０２がスタッド７０４を介してロッドエンドベアリング７０６に連結されている。示された例では、スタッド７０４は、第１および第２の螺刻端部または部分７０８および７１０、ならびに螺刻部分７０８および７１０の間に陥没部分または縮小したシャンク７１２を含む。それぞれの螺刻部分７０８および７１０の直径は、陥没部分７１２の直径より大きい。このようにして、陥没部分７１２は、第１の螺刻部分７０８に近接した第１の肩部７１４、および第２の螺刻部分７１０に近接した第２の肩部７１６を形成する。アクチュエータステム７０２およびロッドエンドベアリング７０６は、スタッド７０４の第１および第２の螺刻部分７０８および７１０のそれぞれを受け入れる螺刻した穴７１８および７２０を含む。他の例では、第１および第２の端部７０８および７１０は螺刻されておらず、アクチュエータステム７０２およびロッドエンドベアリング７０６のそれぞれのネジ穴ではない穴に受け入れられる。
【００３３】
図７Ｃおよび図７Ｄも参照すると、示された例では、アクチュエータステム７０２およびロッドエンドベアリング７０６は、それぞれのタブまたは変形可能な部材７２２ａおよび７２２ｂを有する。タブ７２２ａは、アクチュエータステム７０４の本体７２４に沿って配置され（例えば、一体構造に形成される）、タブ７２２ｂは、ロッドエンドベアリング７０６の本体７２６に沿って配置される（例えば、それと一体構造に形成される）。タブ７２２ａおよび７２２ｂは、せん孔動作または任意の他の適切な製造プロセスによって形成してもよい。アクチュエータステム７０２がロッドエンドベアリング７０６に連結されたとき、タブ７２２ａおよび７２２ｂは、例えば工具によりスタッド７０４に対して圧迫されまたは変形（例えば、塑性変形）されている。
【００３４】
タブ７２２ａおよび７２２ｂがスタッド７０４に対して変形されているとき、タブ７２２ａおよび７２２ｂはスタッド７０４のそれぞれの第１のおよび第２の肩部７１４および７１６に係合し、係止メカニズムまたは係止された状況を提供する。このようにして、タブ７２２ａまたは７２２ｂがスタッド７０４の肩部７１４および７１６に変形して係合すると、タブ７２２ａおよび／または７２２ｂは、アクチュエータステム７０２がロッドエンドベアリングに対して係脱またはロッドエンドベアリングから分離することを防ぐ。例えば、図７Ｃは押し下げられまたは変形している状況のタブ７２２ａを示すアクチュエータステム７０２の部分の斜視図を示す。図７Ｄは、アクチュエータステム７０２の本体７２４に対して押し下げられまたは変形している状況のタブ７２２ａを示す、図７Ｃの線７Ｄ−７Ｄに沿った断面図を示す。
【００３５】
動作時には、例えば図１の例示的なアクチュエータ組立体１００に連結されたとき、タブ７２２ａおよび／または７２２ｂは、留め具１２８にトルクが軸７２８を中心として（例えば反時計方向に）加えられたとき、アクチュエータステム７０２がロッドエンドベアリング７０６から係脱する、もしくは分離する、またはロッドエンドベアリングに対して回転するのを防ぐ係止メカニズムを提供する。他の例では、アクチュエータステム７０２またはロッドエンドベアリング７０６のいずれか一方または両方は、タブ７２２ａまたは７２２ｂのようなタブまたは変形可能な部材を含んでもよい。さらに他の例では、アクチュエータステム７０２および／またはロッドエンドベアリング７０６は、複数のそのようなタブまたは変形可能な部材を含んでもよい。
【００３６】
図８は、係止メカニズムを提供する、さらに別の例示的なアクチュエータステムとロッドエンドベアリングとの接続部８００を示す。この例では、ロッドエンドベアリング８０２は、ロッドエンドベアリング８０２の本体またはベアリング８０６から突き出たステムまたはシャフト８０４を含む。シャフト８０４は、シャフト８０４の直径より大きい第１の直径を有するヘッド部分８０８を有し、ヘッド部分８０８に近接して肩部８１０を形成または提供する。アクチュエータステム８１２は、シャフト８０４のヘッド部分８０８を受け入れる大きさの穴８１４を含む。この例では、アクチュエータステム８１２は、例えば機械加工によりアクチュエータステム８１２の本体８１８と一体構造に形成されるタブ８１６も含む。
【００３７】
組み立てられたとき、アクチュエータステム８１２の穴８１４は、ロッドエンドベアリング８１０のシャフト８０４のヘッド部分８０８を受け入れる。ヘッド部分８０８は、ヘッド部分８０８がアクチュエータステム８１２のタブ８１６の近くを移動する（例えば通り過ぎる）まで、穴８１４の中に配置される。その後、タブ８１６は、例えば、工具によって変形され（例えば、塑性変形）、ヘッド部分８０８およびシャフト８０４により形成された肩部８１０に係合する。このようにして、タブ８１６は、アクチュエータステム８１２およびロッドエンドベアリング８０２をともに係止し、アクチュエータステム８１２とロッドエンドベアリング８０２との分解を防ぐ係止メカニズムを提供する。
【００３８】
例えば、図１のアクチュエータ組立体１００に連結されたときに、ダイヤフラムプレート１２０とアクチュエータステム８１２との分解の間、留め具１２８にトルクが軸８２０を中心として（例えば反時計方向に）加えられたとき、タブ８１６は、アクチュエータステム８１２とロッドエンドベアリング８０２とが係脱または分離するのを防ぐ。言い換えれば、アクチュエータステム８１２がロッドエンドベアリング８０２に対して回転しても、タブ８１６は肩部８１０に係合し、アクチュエータステム８１２がロッドエンドベアリング８０２から係脱または分離するのを防ぐ係止メカニズムを提供する。
【００３９】
図９Ａ〜図９Ｃは、係止メカニズムを有する、さらに別の例示的なアクチュエータステムとロッドエンドベアリングとの接続部９００を示す。この例では、ロッドエンドベアリング９０２は、ロッドエンドベアリング９０２の端部９０６から突き出たステムまたはシャフト９０４を有する。シャフトは、ヘッド部分９０８および螺刻部分９１０を有する。ヘッド部分９０８は、肩部９１２を形成するために、シャフト９０４より大きく（例えばヘッド部分９０８はシャフト９０４の直径より大きい直径を有する）寸法設定される。シャフト９０４は、例えば機械加工および／または任意の他の適切な製造プロセスによって形成してもよい。
【００４０】
アクチュエータステム９１４は、ロッドエンドベアリング９０２の螺刻部分９１０を受け入れる大きさである内ネジを螺刻した穴９１６を有する。また、アクチュエータステム９１４の端部９１８は、アクチュエータステム９１４に対して変形（例えば弾性的に変形）が可能な、アクチュエータステム９１４から突き出したフィンガまたは変形可能な部材９２０を含む。それぞれのフィンガ９２０は、リップまたは突起タブ９２２を含む。アクチュエータステム９１４は、例えば機械加工および／または任意の他の適切な製造プロセスによって形成してもよい。
【００４１】
組み立ての間、ロッドエンドベアリング９０２のシャフト９０４の螺刻部分９１０は、アクチュエータステム９１４の螺刻した穴９１６に螺合する。シャフト９０４が螺刻した穴９１６内へねじ込まれると、ヘッド部分９０８はフィンガ９２０のタブ９２２に係合し、フィンガ９２０を外側にまたはアクチュエータステム９１４から離れるように変形させる（例えば弾性的に変形する）。ヘッド部分９０８は、タブ９２２によるフィンガ９２０の係合および／または変形を容易にするテーパ面９２４を含んでもよい。シャフト９０４は、ヘッド部分９０８がタブ９２２を解放し、通り抜けまたは通過するまで、ネジ穴９１６にねじ込まれる。ヘッド部分９０８がタブ９２２に近接すると、タブ９２２の面９２４（例えば頂面）がシャフト９０４の肩部９１２と係合し、アクチュエータステム９１４とロッドエンドベアリング９０２との間に係止状態を提供するよう、フィンガ９２０は、シャフト９０４またはアクチュエータステム９１４の方へ跳ね戻る。このようにして、タブ９２２は、肩部９１２に係合して係止メカニズムまたは係止状態をもたらし、アクチュエータステム９１４がロッドエンドベアリング９０２から分離または係脱するのを防ぐ。結果として、アクチュエータステム９１４は、可撓性フィンガ９２０の（例えばメンテナンス担当者からの）操作なしにはロッドエンドベアリング９０２から分解することはできない。
【００４２】
よって、例えば図１のアクチュエータ組立体１００と連結されたとき、フィンガ９２０のタブ９２２は肩部９１２に係合して、ダイヤフラムプレート１２０をアクチュエータステム９１２から分解するときに、留め具１２８にトルクが軸９２６を中心として（例えば反時計方向に）加えられたとき、アクチュエータステム９１４がロッドエンドベアリング９０２から係脱または分離するのを防ぐ係止メカニズムを提供する。
【００４３】
本明細書に記載された例示的なアクチュエータステム２０４、４０２、５０４、６０２、７０２、８１２、９１４およびロッドエンドベアリング２１０、４０４、５０８、６０４、７０６、８０２、９０２は、工場で設置してもよく、かつ／または既存のバルブを改造してもよい。例えば、図１のアクチュエータ組立体のような既存のバルブを改造するために、ロッドエンドベアリング１４４およびアクチュエータステム１２２を撤去し、例示的なアクチュエータステム２０４、４０２、５０４、６０２、７０２、８１２、または９１４、およびロッドエンドベアリング２１０、４０４、５０８、６０４、７０６、８０２、または９０２のそれぞれと置き換える。図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ〜図４Ｄ、図５、図６Ａ〜図６Ｃ、および図７Ａ〜図７Ｄに示された例では、アクチュエータステム２０４、４０２、５０４、６０２、７０２、８１２、または９１４と、ロッドエンドベアリング２１０、４０４、５０８、６０４、７０６、８０２、または９０２とそれぞれ連結するために、スタッド２１８、４１４、６１０、および７０４を入手または提供してもよい。スタッド２１８、４１４、６１０、および／または７０４は、高強度合金鋼で製造してもよく、機械加工または任意の他の適切なプロセスによって製造してもよい。
【００４４】
本明細書にいくつかの装置を記載したが、本特許の対象範囲はこれらに限定されない。
反対に、本特許は、文字通り、または均等論の基で、添付の特許請求の範囲の範囲内に正当に含まれる全ての装置を包含する。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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