(57)【要約】【課題】  リミットスイッチの調節のための作業負荷を大幅に軽減できるようにする。【解決手段】  シリンダ（２）にピストン（４）を内蔵してピストンにより往復動されるスピンドル（７）と、スピンドルの先端部に取り付けられてスピンドルの往復動により流路（１３）を開閉するダイヤフラム（８）とを備えたダイヤフラム弁（１）に配設されるリミットスイッチ作動機構であって、スピンドル又はスピンドルの延長部に配設されてスピンドルの移動方向に往復動する駆動部（２４）と、シリンダの外部に配設されて少なくともダイヤフラム弁の全開位置近傍と全閉位置近傍の一方又は双方において駆動部と係止してスピンドルの移動方向に往復動する従動部（３２）と、この従動部に配設されてスピンドルの移動方向に往復動するカム（４０）と、このカムにより作動するリミットスイッチ（５０，６０）とを備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ（２）にピストン（４）を内蔵して前記ピストンにより往復動されるスピンドル（７）と、前記スピンドルの先端部に取り付けられて前記スピンドルの前記往復動により流路（１３）を開閉するダイヤフラム（８）とを備えたダイヤフラム弁（１）に配設されるリミットスイッチ作動機構であって、前記スピンドル又は前記スピンドルの延長部に配設されて前記スピンドルの移動方向に往復動する駆動部（２４）と、前記シリンダの外部に配設されて少なくとも前記ダイヤフラム弁の全開位置近傍と全閉位置近傍の一方又は双方において前記駆動部と係止して前記スピンドルの移動方向に往復動する従動部（３２）と、前記従動部に配設されて前記スピンドルの移動方向に往復動するカム（４０）と、前記カムにより作動するリミットスイッチ（５０，６０）とを備えたことを特徴とするダイヤフラム弁のリミットスイッチ作動機構。
【請求項２】
前記従動部（３２）は、前記駆動部（２４）の両側に前記駆動部と係止する２つの係止部材（３３，３４）を有し、前記駆動部は、前記２つの係止部材の間において往復動することを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラム弁のリミットスイッチ作動機構。
【請求項３】
前記２つの係止部材（３３，３４）のうち少なくとも一方は、前記従動部（３２）の移動方向に位置調節可能に配設されていることを特徴とする請求項２に記載のダイヤフラム弁のリミットスイッチ作動機構。
【請求項４】
前記係止部材（３４）は、前記従動部（３２）の移動方向に位置調節可能に螺入されたスクリュウ（３５）のヘッド部（３６）からなることを特徴とする請求項３に記載のダイヤフラム弁のリミットスイッチ作動機構。
【請求項５】
前記従動部（３２）は、ばね（３８）により前記全開位置と前記全閉位置との間の中間位置の方向へ付勢されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のダイヤフラム弁のリミットスイッチ作動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤフラムによって開閉するダイヤフラム弁の、リミットスイッチを作動させるための作動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤフラム弁は、空気等の流体圧やばね力を受けてシリンダ内を往復するピストンが、このピストンに取り付けられたスピンドル、及びスピンドルに取り付けられたコンプレッサ等を介して、ゴム等の弾性材からなるダイヤフラムを作動させることにより開閉する。このダイヤフラム弁の開閉状態を電気的に検出するため、スピンドルの往復動に合わせて連動するリミットスイッチが配設される。
【０００３】
従来のダイヤフラム弁のリミットスイッチ作動機構は、図９及び図１０に示すように、スピンドル１０１の上部に連結されたステムロッド１０２に、スライダ機構を形成するコンロッド１０３が揺動自在に軸支される。このコンロッド１０３の動きを受けて、滑り子及びカムを形成するスイッチアクチュエータ１０４が水平方向に往復動する。このスイッチアクチュエータ１０４の水平方向の往復動により、スイッチアクチュエータ１０４の両側に配設された２つのリミットスイッチ１０５が、ローラ１０６及びスイッチアーム１０７を介して作動する。
【０００４】
このような従来のダイヤフラム弁のリミットスイッチ作動機構を開示する文献は、特に発見することができなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、従来のダイヤフラム弁のリミットスイッチ作動機構は、図９及び図１０に示すように、スピンドル１０１の上部に連結されたステムロッド１０２に、スライダ機構を形成するコンロッド１０３が揺動自在に軸支され、このコンロッド１０３の動きを受けて、スイッチアクチュエータ１０４が水平方向に往復運動する。このスイッチアクチュエータ１０４の水平方向の往復運動により、２つのリミットスイッチ１０５がカム形状に応じて作動する仕組みである。
【０００６】
しかしながら、ダイヤフラム弁の開閉状態を正確に検出するためには、スピンドルの往復動に合わせてリミットスイッチを連動させる上記スライダ機構を、微調節しなければならなくなることがしばしば発生する。
【０００７】
この場合、上述の従来のダイヤフラム弁のリミットスイッチ作動機構においては、ダイヤフラム弁のステムロッド１０２やコンロッド１０３の交換を行なう必要がある。しかしながら、このステムロッド１０２やコンロッド１０３の交換を行なうためには、スピンドル１０１の脱着等も必要になり、このためダイヤフラム弁全体をほぼ全分解しなければならず、多大な作業負荷が発生するという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、従来のリミットスイッチの調節時に必要であったダイヤフラム弁全体の分解組立作業を排除することができ、リミットスイッチの調節作業負荷を大幅に軽減することができる、ダイヤフラム弁のリミットスイッチ作動機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するために、本発明が採用する手段は、シリンダにピストンを内蔵してこのピストンにより往復動されるスピンドルと、スピンドルの先端部に取り付けられてスピンドルの往復動により流路を開閉するダイヤフラムとを備えたダイヤフラム弁に配設されるリミットスイッチ作動機構であって、このリミットスイッチ作動機構は、スピンドル又はスピンドルの延長部に配設されてスピンドルの移動方向に往復動する駆動部と、シリンダの外部に配設されて少なくともダイヤフラム弁の全開位置近傍と全閉位置近傍の一方又は双方において駆動部と係止してスピンドルの移動方向に往復動する従動部と、この従動部に配設されてスピンドルの移動方向に往復動するカムと、このカムにより作動するリミットスイッチとを備えることにある。
【００１０】
本発明のダイヤフラム弁のリミットスイッチの作動機構において、リミットスイッチの作動調節を行なう場合には、必ずしも駆動部が配設されているスピンドルやスピンドルの延長部を脱着する必要はなく、シリンダの外部に配設されている従動部を調節し、又は交換すればよい。
【００１１】
したがって、ダイヤフラム弁全体を分解組立する必要がなくなる。また、従動部はシリンダの外部に配設されており、しかも従動部は駆動部と係止しているだけであるから、従動部の調節や交換作業を極めて容易に行うことができる。
【００１２】
上記従動部は、駆動部の両側に駆動部と係止する２つの係止部材を有し、駆動部は、２つの係止部材の間において往復動することが望ましい。図９及び図１０に示す従来のダイヤフラム弁のリミットスイッチの作動機構においては、ダイヤフラム弁の種類によって変化するスピンドル１０１の往復距離やリミットスイッチの調節長さに合わせて、数種類のステムロッド１０２やコンロッド１０３を用意しなければならなかった。
【００１３】
しかしながら、このようにシリンダの外側に配設された従動部に２つの係止部材を設けることにより、その一方だけを調節し、又は交換するだけでリミットスイッチの作動調節を行なうことができる。このため、大幅なコスト削減を図ることができる。また、従動部の係止部材は駆動部の両側、すなわち、外側に配設されているから、係止部材の調節や交換作業を極めて容易に行うことができる。
【００１４】
上記２つの係止部材のうち少なくとも一方は、従動部の移動方向に位置調節可能に配設されていることが望ましい。このように２つの係止部材のうち少なくとも一方を、カム駆動部の移動方向に位置調節可能にすることにより、係止部材の位置を調節するだけでリミットスイッチの作動調節を行なうことができる。すなわち、係止部材の交換作業が不要になる。
【００１５】
上記係止部材は、従動部の移動方向に位置調節可能に螺入されたスクリュウのヘッド部からなることが望ましい。このように従動部の移動方向に位置調節可能な係止部材をスクリュウのヘッド部によって構成することにより、ドライバー等を用いてスクリュウを回転させるだけで、リミットスイッチの作動調節を極めて容易に行なうことができる。これによりリミットスイッチの調節作業負荷を一段と軽減することができると共に、スクリュウとして汎用のものを使用すれば、係止部材を極めて安価に入手することができる。
【００１６】
上記従動部は、ばねにより全開位置と全閉位置との間の中間位置方向に付勢されていることが望ましい。このように、従動部をばねによって全開位置と全閉位置との間の中間位置方向に付勢することにより、カムを常に所定の位置に保持することができ、従動部及びカムの往復動を極めてスムーズなものにすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上詳細に説明したように、本発明のダイヤフラム弁のリミットスイッチ作動機構は、シリンダにピストンを内蔵してこのピストンにより往復動されるスピンドルと、スピンドルの先端部に取り付けられてスピンドルの往復動により流路を開閉するダイヤフラムとを備えたダイヤフラム弁に配設されるリミットスイッチ作動機構であって、スピンドル又はスピンドルの延長部に配設されてスピンドルの移動方向に往復動する駆動部と、シリンダの外側に配設されて少なくともダイヤフラム弁の全開位置近傍と全閉位置近傍の一方又は双方において駆動部と係止してスピンドルの移動方向に往復動する従動部と、この従動部に配設されてスピンドルの移動方向に往復動するカムと、このカムにより作動するリミットスイッチとを備えるから、従来のリミットスイッチの調節時に必要であったダイヤフラム弁全体の分解組立作業を排除することができ、リミットスイッチの調節作業負荷を大幅に軽減することができる、という優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係るダイヤフラム弁のリミットスイッチの作動機構を、図１ないし図８を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態において、上下左右という方向性に関する表現は各図面上における相対位置関係を述べたにすぎず、ダイヤフラム弁の配置、取付角度等により変動するものであることは勿論である。
【００１９】
図１に示すように、ダイヤフラム弁１において、コイルばね３，３ａにより図示下方に付勢されるピストン４が、シリンダ２に気密に内蔵される。作動空気がピストン４の下側に設けられた空気室５内に注入されると、ピストン４はコイルばね３の付勢力に抗して上昇する。ピストン４には、スピンドル７が取り付けられている。このスピンドル７は弁軸を形成し、ピストン４の作動によって図示上下方向に往復動する。
【００２０】
ダイヤフラム８が、コンプレッサ吊９及びコンプレッサ１０を介して、スピンドル７の先端部に取り付けられる。ダイヤフラム８は、弁本体１１の弁座１２と共働して、スピンドル７の上記往復動によって流路１３を開閉する。スイッチケース２０及びスイッチカバー２１が、シリンダ２の上部に取り付けられる。後述のリミットスイッチが、このスイッチケース２０に内蔵される。
【００２１】
図２の図示左側の部分は、ダイヤフラム弁１のスピンドル７が図１に示したピストン４によって下方に押動されて、それによりダイヤフラム弁１が全閉となったときの状態を示している。このとき、スピンドル７に固定されているストッパ２２がシリンダ２の外側上端面に当接することにより、上述のダイヤフラム８の全閉時の位置が決定される。
【００２２】
すなわち、ストッパ２２の軸方向の位置によって、全閉時におけるダイヤフラム８の弁座１２へのシート量が決定される。図２の図示右側の部分は、ダイヤフラム弁１のスピンドル７が図１に示したピストン４によって図示上方へ押動されて、ダイヤフラム弁１が全開したときの状態を示している。
【００２３】
スピンドル７が、シリンダ２内の気密室から図示上方に突出している。このスピンドル７には駆動部２４が固着され、駆動部２４の係止端（係止部材）２５が周方向に突出している。スピンドル７の先端部にはインジケータ２６が取り付けられる。したがって、スイッチカバー２１のキャップ２７を取り外すことにより、ダイヤフラム弁１の開閉状態を目視で確認することができる。
【００２４】
シリンダ２の図示上部外側には、スイッチケース２０がボルト２８によってねじ止めされている。このスイッチケース２０は、シリンダ２に対して容易に脱着可能である。図２及び図３に示すように、図示上方に延びる板状のカム支持部３０が、スイッチケース２０の底部に取り付けられている。
【００２５】
図４に示すように、カム支持部３０には、図示上下方向に延びるスライド孔３１が開口している。図２及び図３に示すように、このスライド孔３１を挟むように、従動部３２がカム支持部３０の内側に、またカム４０がカム支持部３０の外側に、それぞれ配設されている。
【００２６】
この従動部３２とカム４０は、図示しないスライド部を介在させて相互に一体に螺着されている。したがって、図４に示すように、従動部３２とカム４０は、カム支持部３０のスライド孔３１に沿って、図示上下方向に一体に往復動することができる。
【００２７】
図２に示すように、従動部３２は、駆動部２４の係止端２５の上下両側に、この係止端２５と係止することができる２つの係止端（係止部材）３３，３４を有する。したがって、駆動部２４の係止端２５は、これら２つの従動部３２の係止端３３，３４の間において、図示上下方向に往復動することができる。
【００２８】
上述の従動部３２には図示下側から従動部３２の移動方向である上側へ、スクリュウ３５がねじ込み位置調節可能に螺入されている。スクリュウ３５は、その位置調節後に止めナット３７により固定される。このスクリュウ３５のヘッド部３６が、上述の図示下側（一方）の係止端３４を形成している。
【００２９】
従動部３２には水平方向に延びる板ばね３８が取り付けられ、従動部３２は上下の中立位置方向に付勢されている。すなわち、従動部３２及びカム４０は一体に、この板ばね３８によってダイヤフラム弁１の全開位置と全閉位置との間の中間位置の方向に、常に付勢されている。これにより、カム４０を常に所定の位置に保持することができ、従動部３２及びカム４０の上下方向の往復動が極めてスムーズになる。
【００３０】
図２及び図３に示すように、カム４０の水平方向両側には、２つのリミットスイッチ５０，６０が対向するように取り付けられている。リミットスイッチ５０はダイヤフラム弁１の開側スイッチであり、リミットスイッチ６０はダイヤフラム弁１の閉側スイッチである。リミットスイッチ５０，６０には、スイッチアーム５１，６１を介してローラ５２，６２がそれぞれ取り付けられている。図５に示すように、ローラ５２，６２は、スイッチアーム５１，６１のばね力によってカム４０に沿って転動することができる。
【００３１】
次に、本ダイヤフラム弁１のリミットスイッチの作動機構の動作について説明する。
【００３２】
図１に示すように、シリンダ２の空気室５に空気圧が加わると、ピストン４がばね３，３ａの付勢力に抗して押し上げられ、弁軸であるスピンドル７を押し上げる。これによりダイヤフラム８が弁座１２から離れ、弁本体１１の流路１３を開通させる。その後、ダイヤフラム弁１は全開状態となる。
【００３３】
図２に示すように、スピンドル７の上昇とともに、駆動部２４の係止端２５が従動部３２の図示上側の係止端３３に係止して、従動部３２を図４に示す板ばね３８の付勢力に抗して図示上方へ押し上げる。図５ないし図７に示すように、これによりカム４０が作動して、開側スイッチ５０をオンに、閉側スイッチ６０をオフにする。
【００３４】
この一方、図１に示すように、シリンダ２内の空気圧が開放されると、ピストン４がばね３，３ａの付勢力によって押し下げられ、弁軸であるスピンドル７を押し下げる。これにより、ゴム等の弾性材からなるダイヤフラム８が弁座１２に圧接して、弁本体１１の流路１３を閉じる。その後、ダイヤフラム弁１は全閉状態となる。なお、ダイヤフラム弁の種類によっては、上述のばねがピストンの下側に配設されているものや、ばねが無く流体
圧のみにより作動するものもある。
【００３５】
図２に示すように、スピンドル７の下降とともに、駆動部２４の係止端２５が、従動部３２の図示下側の係止端３４であるスクリュウ３５のヘッド部３６に係止して、従動部３２を図４に示す板ばね３８の付勢力に抗して図示下方へ押し下げる。図５ないし図７に示すように、これによってカム４０が作動し、開側スイッチ５０をオフに、閉側スイッチ６０をオンにする。
【００３６】
図１に示すように、上述のダイヤフラム弁１においてリミットスイッチ５０，６０の作動調節を行う場合には、最初にスイッチカバー２１を取り外し、次にボルト２８を抜いてシリンダ２からスイッチケース２０を取り外す。これにより、従動部３２とカム４０とを支持しているカム支持部３０が、スイッチケース２０とともに取り外される。
【００３７】
スクリュウ３５は従動部３２に、この従動部３２の移動方向に位置調節可能に螺入されているから、止めナット３７を緩めて、スクリュウ３５をドライバー等を用いて回転させることにより、スクリュウ３５のヘッド部３６の位置を容易に修正することができる。図８に示すように、駆動部２４側の係止端２５の外側移動長さをＬ1 とし、従動部３２側の２つの係止端３３，３４の内側長さをＬ2 とすると、従動部３２に取り付けられているカム４０の図示上下方向の移動長さは、Ｌ3 となる。すなわち、スクリュウ３５のヘッド部３６の位置を調節することにより、カム４０の図示上下方向の移動長さＬ3 を容易に変更することができる。
【００３８】
止めナット３７を締めて、スクリュウ３５を従動部３２に固定する。スイッチケース２０をボルト２８によってシリンダ２の図示上部に固定し、スイッチカバー２１をスイッチケース２０に取り付ける。これにより、リミットスイッチ５０，６０の作動調節は終了する。
【００３９】
本発明のダイヤフラム弁のリミットスイッチの作動機構において、リミットスイッチ５０，６０の作動調節を行なう場合には、シリンダ２の外部に配設された従動部３２を調節するだけでよい。すなわち、リミットスイッチ５０，６０の作動調節をするためだけに、スピンドル７などの脱着を含む、ダイヤフラム弁１の全体を分解組立する必要がなくなる。したがって、リミットスイッチ５０，６０の調節作業の負荷を大幅に軽減することができる。
【００４０】
特に従動部３２は、シリンダ２の外部に配設されたスイッチケース２０内に取り付けられ、しかもこの従動部３２は駆動部２４と係止端２５，３３，３４によって係止しているだけであるから、従動部３２の脱着は極めて容易である。
【００４１】
また、従動部３２は、駆動部２４と係止する２つの係止端３３，３４を駆動部２４の両側に有し、駆動部２４はこの２つの係止端３３，３４の間において往復動する。したがって、係止端３３，３４の一方を調節又は交換するだけでリミットスイッチ５０，６０の作動調節を行なうことができる。
【００４２】
特に、一方の係止端３４は、従動部３２の移動方向に位置調節可能に螺入されたスクリュウ３５のヘッド部３６からなるため、ドライバー等を用いて容易に位置調節ができ、リミットスイッチ５０，６０の調節作業負荷を一段と軽減することができる。また、この係止端３４はスクリュウ３５という汎用部材によって形成されるから、極めて安価に入手することができる。
【００４３】
なお、上述のダイヤフラム弁のリミットスイッチの作動機構は一例にすぎず、本発明の
趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。例えば、従動部側の係止端（係止部材）を１つとし、駆動部側の係止端を２つとしてもよい。また、従動部側の係止端は、必ずしも従動部の移動方向に位置調節可能にする必要はなく、スクリュウのヘッド部によって構成する必要もない。代用の構成は種々考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一例としてのリミットスイッチ作動機構が配設されたダイヤフラム弁を示す正面断面図である。
【図２】図１のリミットスイッチ作動機構の詳細を示す正面断面図である。
【図３】図２のスイッチカバーを取り外した状態のリミットスイッチ作動機構を示す平面断面図である。
【図４】図２の矢線Ａ−Ａから見た従動部を示す側面図である。
【図５】図２の矢線Ｂ−Ｂから見たカムとローラの作動を示す簡略図である。
【図６】リミットスイッチの配線図である。
【図７】バルブの開閉状態とリミットスイッチの作動との関係を示す図である。
【図８】駆動部の係止端と駆動部の係止端との長さ関係を示す簡略図である。
【図９】従来のダイヤフラム弁のリミットスイッチ作動機構を示す正面断面図である。
【図１０】図９のスイッチカバーを取り外した状態のリミットスイッチ作動機構を示す平面断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  ダイヤフラム弁
２  シリンダ
３，３ａ  コイルばね
４  ピストン
５  空気室
７  スピンドル
８  ダイヤフラム
９  コンプレッサ吊
１０  コンプレッサ
１１  弁本体
１２  弁座
１３  流路
２０  スイッチケース
２１  スイッチカバー
２２  ストッパ
２４  駆動部
２５  係止端
２６  インジケータ
２７  キャップ
２８  ボルト
３０  カム支持部
３１  スライド孔
３２  従動部
３３，３４  係止端
３５  スクリュウ
３６  ヘッド部
３７  止めナット
３８  板ばね
４０  カム
５０  リミットスイッチ（開側スイッチ）
５１  スイッチアーム
５２  ローラ
６０  リミットスイッチ（閉側スイッチ）
６１  スイッチアーム
６２  ローラ
１０１  スピンドル
１０２  ステムロッド
１０３  コンロッド
１０４  スイッチアクチュエータ
１０５  リミットスイッチ
１０６  ローラ
１０７  スイッチアーム
Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3   長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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