(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機構部を内蔵し、かつ、側部に複作動式シリンダ部又はスプリングリターン式シリンダ部を取付けるハウジングを有するバルブ用アクチュエータであって、前記ハウジングの素形材を成形する際に、このハウジングの上下部には、リミットスイッチやポジショナなどの構成部品を搭載接続する部品搭載用のフランジ部及びバルブを搭載接続するバルブ搭載用のフランジ部をそれぞれハウジングと一体に成形すると共に、双方のフランジ部は、前記シリンダ部の外径より外側に位置させたことを特徴とするバルブ用アクチュエータ。
【請求項２】
双方のフランジ部の基部を凹状に形成して凹状部を形成し、この凹状部に前記シリンダ部とハウジングとの接続部を収容する収容部を設けた請求項１に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項３】
前記ハウジングの素形材は、鋳物成形であり、この素形材に機械加工を施すことにより、少なくとも前記双方のフランジ部の加工面を形成した請求項１又は２に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項において、前記ハウジングの側部に取付けたスプリングリターン式シリンダ部のシリンダボア径を縮径させて、前記複作動式シリンダ部に取換えたときに略同一出力トルクのシリンダ部としたバルブ用アクチュエータ。
【請求項５】
前記ハウジングの双方のフランジ部の対応位置に、前記構成部品又はバルブを搭載接続可能なねじ穴加工を施した請求項１乃至４の何れか１項に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項６】
前記スプリングリターン式シリンダ部は、スプリングをロッドガイドとピストンの間に配置してピストンロッドの端部を固着した請求項１乃至５の何れか１項に記載のバルブ用アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧で作動するパートターンタイプのバルブ用アクチュエータに関し、特に、複作動タイプ又はスプリングリターンタイプとして利用可能なアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空気圧で作動されるバルブ用アクチュエータとして、開動作及び閉動作の双方が空気圧の供給でおこなわれる複作動タイプと、一方向の回転動作が空気圧の供給で、反対方向の回転動作が供給された空気圧の排気時に内蔵されているスプリングのばね力でおこなわれるスプリングリターンタイプの２種類が多く利用されている。さらに、この種のアクチュエータでは、バルブを回転駆動する回転駆動部が内部に設けられたハウジング部と空気圧シリンダを有するシリンダ部とがそれぞれ独立して各ボデーに内蔵される場合と、回転機構部と空気圧シリンダ部とが一体のボデー内に内蔵される場合が多い。
【０００３】
例えば、複作動タイプであり、回転機構部と空気圧シリンダ部とが一体に構成されたアクチュエータとして、特許文献１のバルブ用アクチュエータが開示されている。このアクチュエータでは、シリンダが筒形状に形成され、このシリンダ内にピストン、ピストンアーム、スコッチヨークなどの回転機構部が内蔵されている。
一方、スプリングリターンタイプで、回転機構部と空気圧シリンダ部とが一体に構成されたものとして、例えば特許文献２の空気圧アクチュエータが開示されている。このアクチュエータでは、シリンダ内にシリンダ、ピストン等からなる回転機構部と、コイルスプリングからなるバネ部材とが装着されている。
他方、スプリングリターンタイプで、回転機構部と空気圧シリンダ部とが独立して構成されたものとして、例えば特許文献３、４のアクチュエータが開示されている。このアクチュエータでは、アーム、ピン等からなる回転機構部がピストンを有するシリンダ内に設けられ、このシリンダの左右の何れかに対して、ばね、ばねピストン、ばねロッドを備えたばね装置が内蔵された空気圧シリンダ部が取付け可能に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８３７４８号公報
【特許文献２】特開２００２−１６１９０１号公報
【特許文献３】特許第３１８４１７４号公報
【特許文献４】特許第３３５０５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した複作動タイプ、スプリングリターンタイプのバルブ用アクチュエータでは、回転駆動部の機能やこの回転駆動部の構成部品の役割が共通しているにもかかわらず、これらの部品が共通化されることはなく、各タイプのアクチュエータは、使用箇所やバルブ性能等に応じて個別に製作される。そのため、これらのアクチュエータを製作する場合、全体的な部品数が増加して製作コスト大になり、無駄な費用がかかるという問題があった。
【０００６】
例えば、特許文献１の場合、筒形状に一体化されたシリンダ内に回転駆動部と空気圧シリンダ部とが内蔵された構造であるため、シリンダを共通化してスプリングリターンタイプを設けることはできない。特許文献２においても、シリンダが一体型であって、このシリンダ内に回転機構部とバネ部材が装着されているため、シリンダを共通化して複作動タイプのアクチュエータを設けることはできない。
特許文献３、４のアクチュエータでは、回転機構部と空気圧シリンダ部とが別体に設けられているが、部品を共通化して複作動タイプとしても使用できるようにしたものではない。
【０００７】
本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、複作動タイプとスプリングリターンタイプとの双方に駆動部分を共通化することで、部品数を削減しながら何れかのタイプを製作でき、かつ、何れのタイプに設ける場合にも、必要なバルブの駆動方向並びにその駆動に必要な回転力を得ることができるバルブ用アクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、回転機構部を内蔵し、かつ、側部に複作動式シリンダ部又はスプリングリターン式シリンダ部を取付けるハウジングを有するバルブ用アクチュエータであって、前記ハウジングの素形材を成形する際に、このハウジングの上下部には、リミットスイッチやポジショナなどの構成部品を搭載接続する部品搭載用のフランジ部及びバルブを搭載接続するバルブ搭載用のフランジ部をそれぞれハウジングと一体に成形すると共に、双方のフランジ部は、前記シリンダ部の外径より外側に位置させたバルブ用アクチュエータである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、双方のフランジ部の基部を凹状に形成して凹状部を形成し、この凹状部にシリンダ部とハウジングとの接続部を収容する収容部を設けたバルブ用アクチュエータである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、ハウジングの素形材は、鋳物成形であり、この素形材に機械加工を施すことにより、少なくとも双方のフランジ部の加工面を形成したバルブ用アクチュエータである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、ハウジングの側部に取付けたスプリングリターン式シリンダ部のシリンダボア径を縮径させて、前記複作動式シリンダ部に取換えたときに略同一出力トルクのシリンダ部としたバルブ用アクチュエータである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、ハウジングの双方のフランジ部の対応位置に、構成部品又はバルブを搭載接続可能なねじ穴加工を施したバルブ用アクチュエータである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、スプリングリターン式フランジ部は、スプリングをロッドガイドとピストンの間に配置してピストンロッドの端部を固着した請求項１乃至５の何れか１項に記載のバルブ用アクチュエータ。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によると、回転機構部を内蔵したハウジングの側部に、複作動式シリンダ部又はスプリングリターン式シリンダ部の何れかを取付けることで、駆動側のハウジング部分を共通化して使用でき、このハウジング側に関する部品数を大幅に削減しながら複作動式又はスプリングリターン式の何れかのタイプを製作できる。しかも、ハウジングの素形材の成形時に構成部品用及びバルブ搭載用のフランジ部を一体に成形し、これらフランジ部をシリンダ部の外径よりも外側としていることで、何れの側のフランジ部に対しても無理なくバルブを接続でき、このバルブ接続側のフランジ部を変えることでスプリングリターン式シリンダ部による駆動方向を変えることができ、また、ハウジングに対して駆動力の異なる複作動式シリンダ部或はスプリングリターン式シリンダ部を取付けて、出力時に必要なトルク等を得ることも可能になる。
【００１５】
請求項２に係る発明によると、フランジ部の基部に凹状部を形成することで全体の軽量化を図ると共に、この凹状部により設けられる収容部にシリンダ部とハウジングとの接続部を収容しながら複作動式又はスプリングリターン式のシリンダ部を取付けできるため、何れのシリンダ部を設ける場合にも取付け方向の長さを短くでき、延いては全体のコンパクト化を図ることができる。
【００１６】
請求項３に係る発明によると、鋳物成形後に機械加工によりハウジングにバルブ回転駆動用シャフトの挿入孔をバルブ搭載方向に応じて穿孔加工したり、バルブ搭載面を切削加工できるため、予め鋳物成形したハウジングを、複作動式又はスプリングリターン式のハウジングとして用いることができる。
【００１７】
請求項４に係る発明によると、シリンダボア径の調整により、共通の回転機構部を有する同一のハウジングを用いて、このハウジングにスプリングリターン式シリンダ部、又は複作動式シリンダ部の何れかを直接組付けることにより、略同一出力のスプリングリターン式又は複作動式のバルブ用アクチュエータを提供することが可能になる。
【００１８】
請求項５に係る発明によると、ねじ穴加工を簡単な機械加工によりハウジングの成形後に施し、ハウジングの上部、下部の何れに対しても構成部品又はバルブを搭載接続可能になる。これによって、フランジ部を上下対称に形成し、バルブに対して回転機構部の回転方向を反対にするようにハウジングの向きを上下反対にしたものにシリンダ部を取付けるようにすれば、スプリングリターン動作を時計回り、或は反時計回りの何れかに設定できる。
【００１９】
請求項６に係る発明によると、スプリング収納用の専用ケースを設ける必要がないため部品数を低減でき、回転機構部とシリンダ部とを隔てているロッドガイドとピストンとの間をスプリングの装着部位とすることで、ピストンロッドとピストンとの固着側でスプリングの反発力を固定する構造になるため、スプリングリターン式シリンダ部をハウジングから取外したときにスプリングがその反発力により飛び出すことがない。シリンダ部を取外した状態で圧縮状態のスプリングを外部より視認できるため、不用意な分解を防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のバルブ用アクチュエータの実施形態を示す正面図である。
【図２】図１のバルブ用アクチュエータをバルブに搭載した状態を示す正面図である。
【図３】図１の斜視図である。
【図４】機械加工前のハウジングの素形材を示す正面図である。
【図５】図１の中央横断面図である。
【図６】スプリングリターン動作が反対向きのアクチュエータの中央横断面図である。
【図７】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図８】複作動式シリンダ部を装着した状態を示す中央横断面図である。
【図９】本発明のバルブ用アクチュエータの他の実施形態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明におけるバルブ用アクチュエータの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１においては、本発明のバルブ用アクチュエータの実施形態の正面図、図３においては斜視図を示している。本発明におけるバルブ用アクチュエータはハウジング１を有し、このハウジング１には回転機構部２が内蔵され、かつ、その側部には、後述する図８の複作動式シリンダ部３、又は図１のスプリングリターン式（単作動式）シリンダ部４が取付けられる。このように、アクチュエータのハウジング１（回転機構部２）と各シリンダ部３、４とは独立して設けられる。先ず、ハウジング１の側部にスプリングリターン式シリンダ部４を取付けた場合を説明する。
【００２２】
図２、図３において、ハウジング１の素形材は鋳物成形よりなり、鋳鉄を材料として成形され、この素形材に対して穴あけ加工やねじ穴加工、表面切削加工等の機械加工が施される。図４において、ハウジング１の素形材を成形する際には、このハウジング１の下部にボールバルブやバタフライバルブ等のバルブ１２が接続可能なフランジ部１３が一体に成形され、ハウジング１の上部には、構成部品搭載用のフランジ部分が形成される。さらに、各フランジ部１３の両翼には、リミットスイッチやポジショナなどの構成部品１０が搭載接続可能なフランジ部１１、１１が一体に形成される。双方のフランジ部１３、１３は、複作動式シリンダ部３、又はスプリングリターン式シリンダ部４の何れかのシリンダ部がハウジング１に取付けられる場合であっても、これらシリンダ部３、４の外径よりも外側に位置するように形成される。
【００２３】
前述の素形材への機械加工により、少なくとも、双方のフランジ部１３、１３並びにフランジ部１１、１１の加工面が形成される。
この場合、図４に示した機械加工前のハウジング１の素形材において、ハウジング１の上部は、機械加工により二点鎖線よりも上方側が除去され、これによって上部フランジ部１３、すなわち後述する弁開度表示板２４の載置面１３ａ、並びに構成部品１０の載置面１１ａが形成される。本実施形態においては、載置面１３ａと載置面１１ａとが同一平面に形成される。
【００２４】
ハウジング１の下部は、機械加工により二点鎖線よりも下方側が除去され、これによってバルブ搭載面１３ｂ、嵌合凸部２１、フランジ面１１ｂが形成される。本実施形態においては、バルブ搭載面１３ｂとフランジ面１１ｂとが同一平面に形成される。
【００２５】
図７に示すように、ハウジング１には上下のフランジ部１３、１３に貫通してシャフト挿入孔１４が図示しない穿孔機などにより機械加工で形成される。シャフト挿入孔１４は、図において、ハウジング１の上部側が小径孔１４ａ、下部側がこの小径孔１４ａよりも大径の大径孔１４ｂに設けられる。
【００２６】
図１、図２において、上下部のフランジ部１１、１３の基部には、何れも凹状に設けられた凹状部１５、１５が形成され、この凹状部１５には、シリンダ部３又はシリンダ部４とハウジング１との接続部１６、本実施形態においては、シリンダ部３の端部フランジ１６ａや、シリンダ部４の端部フランジ（図示せず）が収容される収容部１７が設けられる。上下フランジ部１１、１３は略対称形状に設けられ、凹状部１５も上下で略対称形状に形成される。これにより、ハウジング１を上下反対にした場合にも、凹状部１５にはシリンダ部４（シリンダ部３）を取付け可能になっている。
【００２７】
図３に示すように、上部のフランジ部１１には、リミットスイッチやポジショナを内蔵したスイッチボックス等の構成部品１０に対応する位置にねじ穴加工によりねじ穴２０が施され、それぞれのねじ穴２０に対して、前記の構成部品１０が搭載可能に設けられる。本実施形態の場合、フランジ部１１の端部側に主に構成部品１０が接続されるねじ穴が設けられる。構成部品１０用のねじ穴２０を国際規格に準じて形成した場合、国際規格に合致しつつリミットスイッチやポジショナなどの構成部品１０を直接搭載することが可能になる。
【００２８】
バルブ１２が搭載接続される下部フランジ部１３には、環状の嵌合凸部２１が切削加工により突出形成され、この嵌合凸部２１が図２に示したバルブ１２搭載接続用のブラケット２２の嵌合穴部２３に嵌合可能に設けられる。これらの嵌合凸部１６と嵌合穴部１８との嵌合により、ブラケット２２を介してバルブ１２とアクチュエータとが調芯状態で接続される。また、下部フランジ部１３には、ブラケット２２を固定するためのボルト２２ａに対応するねじ穴１３ａが施される。
【００２９】
一方、図１〜図３に示すように、上部フランジ部１３、すなわち構成部品１０の搭載側には、弁開度指示板２４がねじ２５を介してねじ穴（図示せず）に取付けられ、この弁開度指示板２４と、シャフト３２上部に装着されたインジケータ２６とにより、バルブ１２の弁開度を表示可能になっている。
図示しないが、上下のフランジ部１１、１１は、必要に応じてフランジ部１３よりも一段低い段差部に形成されていてもよく、この場合には、特に下部フランジ部１１がブラケット２２に干渉することなく、下部フランジ部１３の底面とブラケット２２の上面とを密着させることができる。
【００３０】
図５、図６において、ハウジング１の側部には、ネジ穴からなるストッパボルト挿入孔２７が２ヶ所に貫通して形成される。ストッパボルト挿入孔２７は、シャフト３２の装着方向に応じてハウジング１側部に形成された４つの座部２８のうち、上部側座部２８ａ或は下部側座部２８ｂの２つに穿孔され、図７に示した本実施形態のようにシャフト３２の小径軸３２ａをハウジング１の上方側、大径軸３２ｂを下方側とした場合には、下部側座部２８ｂに形成される。一方、シャフト３２の小径軸３２ａをハウジング１の下方側、大径軸３２ｂを上方側とした場合、上部側座部２８ａにストッパボルト挿入穴２７が形成される。
【００３１】
ハウジング１内に設けられる回転機構部２は、ピストンロッド３０、このピストンロッド３０に固定された係止ピン３１、シャフト３２、スコッチヨーク３３、ストッパボルト３４を有している。
ピストンロッド３０は、ハウジング１に対して往復動可能に取付けられ、このピストンロッド３０の所定位置に往復動方向と直交する向きに係止ピン３１が突出して装着されている。なお、本実施形態において、ピストンロッド３０が後述するスプリング３５の弾性力に抗する向きに作動する場合を往動、スプリング３５の弾性力の向きに作動する場合を復動とする。
【００３２】
シャフト３２の小径軸３２ａは、シャフト挿入孔１４の小径孔１４ａに挿入されて構成部品１０搭載側のフランジ部１１から上面側に突出され、大径軸３２ｂは、大径孔１４ｂに挿入されてバルブ１２接続側のフランジ部１３より下面側に突出される。これらの間には段部３２ｃが形成されており、シャフト３２は、シャフト挿入孔１４に対して所定の取付け方向でピストンロッド３０と直交方向に回動可能に取付けられる。大径軸３２ｂには、バルブ１２の回転軸が接続可能に設けられる。シャフト３２の外周には、キー３６を介してスコッチヨーク３３が一体に取付けられ、シャフト３２と一体に回転可能に設けられる。
【００３３】
スコッチヨーク３３には凹状の係合部３３ａが形成され、この係合部３３ａが係止ピン３１に係合される。これら係止ピン３１と係合部３３ａとの係合により、ピストンロッド３０の往復動によりスコッチヨーク３３が係止ピン３１に押されるように回転し、この回転によりスコッチヨーク３３と一体のシャフト３２が回転する。これにより、ピストンロッド３０の往復動作がスコッチヨーク３３を介してシャフト３２の回転動作に変換される。
【００３４】
ストッパボルト３４は、ストッパボルト挿入孔２７に螺合により取付けられ、このストッパボルト３４に回転したスコッチヨーク３３の側部が当接することで、スコッチヨーク３３の回転範囲が規制される。ストッパボルト３４は、螺入量の調節によりスコッチヨーク３３当接側の突出長さを調節可能に設けられ、この突出長さの微調整によりスコッチヨーク３３の回転動作範囲を細かく設定し、バルブ１２の回転角度を設定可能になる。この場合、図７に示すように、ストッパボルト３４は、下部側に形成した２ヶ所のストッパボルト挿入孔２７に装着されることで、高さ方向において動力伝達側であるピストンロッド３０と被動力伝達側である大径軸３２ｂとの中間位置に配設され、このストッパボルト３４により、スコッチヨーク３３が当接したときに安定した位置規制がおこなわれる。
【００３５】
図５において、ハウジング１に取付けられるスプリングリターン式シリンダ部４は、シリンダケース４０、ロッドガイド４１、ピストン４２を有し、スプリング３５が装着される。シリンダケース４０は円筒状に形成され、内部に連通して連通口４３が設けられている。一方の連通口４３は、吸排気口として用いられて外部からの圧縮エアをシリンダ部４内部に吸排気可能に設けられ、他方の連通口４３には、取付部４４を介して水浸入防止部材４５が取付けられる。
【００３６】
ロッドガイド４１は、シリンダケース４０の開口部とハウジングの開口部との間で挟持され、その中央には貫通穴４６が形成される。貫通穴４６は、ピストンロッド３０の外径よりもわずかに大径に形成され、この貫通穴４６にピストンロッド３０が貫通された状態でロッドガイド４１側がハウジング１に取付けられる。ロッドガイド４１を介してシリンダ部４がハウジング１に装着されることで、ピストンロッド３０がロッドガイド４１の貫通穴４６で調芯ガイドされながら、シリンダ部４を往復動可能になる。
【００３７】
ピストン４２は、ピストンロッド３０の端部に設けられた雄ねじ３０ａとナット４７との締結によりピストンロッド３０に固着され、ピストン４２外周には、シリンダケース４０内周側とのシール用Ｏリング４８が装着されている。
【００３８】
スプリング３５は、ロッドガイド４１とピストン４２との間に弾発状態で配置され、これらスプリング３５によってピストン４２が復動方向に付勢される。これによって、前述の連通口４３から圧縮エアが吸排気されるとピストン４２がシリンダケース４０内を往動し、一方、スプリング３５の弾発力が加わって復動し、このピストン４２とともにピストンロッド３０が動作することで、回転機構部２を介してシャフト３２の回転動作に変換される。
【００３９】
水浸入防止部材４５は、略筒状に形成され、シリンダ部４内部と外気とを連通可能に取付けられる。水浸入防止部材４５の内部には、図示しない大径部が連通側から拡径するように形成され、この大径部は、ピストン４２の動作によって連通口４３から空気がシリンダ部４内に吸い込まれたときに、この吸気時の流速を低減可能に設けられる。これによって、アクチュエータが屋外に設置された場合などにおいて、水浸入防止部材４５の開口側付近に雨水等が付着した場合にも、吸気時の流速が抑えられることでシリンダ部４内部への水の浸入が防がれる。
【００４０】
なお、前述したシャフト挿入孔１４、ねじ穴２０、嵌合穴部２３、ストッパボルト挿入孔２７等は、ハウジング１が鋳物成形により形成された後の素形材に、ハウジング１の取付け向きに応じて各種機械加工を施して設けられる。
【００４１】
また、図示しないが、シャフト３２の上端面には、国際規格に基づいて構成部品１０連結用の幅４ｍｍ程度の溝が必要に応じて設けられる。この溝は、必要最小限の幅に設けられることが好ましく、この場合、この溝をバルブ１２の流れ方向を示す溝として誤認するおそれがなくなり、これにより、前述した弁開度指示板２４、並びにインジケータ２６を目視しやすくなってバルブ１２の開閉状態を判断しやすくなる。
【００４２】
前記したハウジング１にシリンダ部４を取付けてアクチュエータを組立てる場合、図７において、先ず、係止ピン３１に係合部３３ａを係合してピストンロッド３０と接続しながら、スコッチヨーク３３をハウジング１内に収容する。このとき、キー３６をスコッチヨーク３３のシャフト３２取付部位に装入しながらハウジング１に内装する。
【００４３】
次に、小径軸３２ｂを上方側、大径軸３２ａを下方側としてシャフト３２をハウジング下方側のシャフト挿入孔１４から挿入することで、段部３２ｃがスコッチヨーク３３の軸装端面側に係止し、このスコッチヨーク３３、及びハウジング１に対するシャフト３２の位置が定まる。この状態でシャフト３２の上部に固着用のＣ型止め輪４９を装着し、シャフト３２の上下方向の位置を固定する。このとき、キー３６をシャフト３２とスコッチヨーク３３との間に取付けることで、これらの接続が完了する。
【００４４】
その際、上述したスプリングリターン式アクチュエータの開閉方向には、図５又は図６に示すように、大別するとバルブ１２を上から視認したときにステムを時計方向に回転したときに閉止するものと、反時計方向に回転したときに閉止するものとの２種類がある。そのため、スプリングリターン型アクチュエータとしては、空気圧を大気に放出したときに時計回りに回転するものと、反時計回りに回転するものとの２種類が必要になる。
【００４５】
この場合、ハウジング１を上下反対向きとした素形材に機械加工を施してシャフト挿入孔１４やねじ穴２０等を形成し、ハウジング１に対して構成部品１０とバルブ１２とを上下入れ替えた状態に装着することで、開閉方向の異なるバルブ１２に対して対応可能となる。図５においては、ステム（シャフト１４）が時計方向に回転して閉止する場合、図６においては、ステム（シャフト１４）が反時計方向に回転して閉止する場合を示している。この場合、シャフト３２の取付け方向に応じて前述した２ヶ所のストッパボルト３４の取付け位置を変更する。
【００４６】
組立後のアクチュエータにおいて、ハウジング１下部のフランジ部１１は、図２に示したバルブ１２の接続後に、このバルブ１２を保温するために設けられる保温材（図示せず）の位置規制用として用いることも可能であり、この場合、バルブ１２の外周を保温材で覆う際に保温材の上限を示すために用いられる。
【００４７】
続いて、バルブ用アクチュエータに複作動式シリンダ部３を取付けた場合を説明する。
図８においては、回転機構部２が内蔵されたハウジング１の側部に、複作動式シリンダ部３が取付けられたバルブ用アクチュエータを示している。このアクチュエータは、複作動式となり、シリンダ部３に設けられた外部と連通した２つの連通口４３が吸排気口となり、これら連通口４３を通して内部のピストン４２の両面側に空気圧が交互に供給されてこのピストン４２が往復動する。このピストン４２の往復動により、ピストンロッド３０、係止ピン３１を介してスコッチヨーク３３が回転し、このスコッチヨーク３３と一体のシャフト３２が回転することで、空気圧による開動作及び閉動作の双方の動作がおこなわれる。
【００４８】
このアクチュエータでは、複作動用のロッドガイド５１が用いられ、このロッドガイド５１の貫通穴４６の内周面、及び、ロッドガイド５１とシリンダケース４０との間には、Ｏリングであるシールリング５０がそれぞれ装着され、このシールリング５０によりシリンダ部３内部が密封されている。アクチュエータを設ける場合、複作動式用のロッドガイド５１の外径よりも前述のスプリングリターン式用のロッドガイド４１の外径を予め大きく形成しておくことで、スプリングリターン式用ロッドガイド４１を複作動式用ロッドガイド５１に挿入できなくなり、誤った組込みを防止可能になる。これによって、貫通穴４６からの操作空気圧の漏れを確実に防止し、複作動式シリンダ部３による正確な複作動が得られる。
【００４９】
アクチュエータの作動形式を変える場合、複作動式アクチュエータの出力トルクは、同じ回転機構部２を有するハウジング１で、同容積のシリンダケース４０を使用したスプリングリターン式の場合に比較して２倍程度であるため、これを解消しながら同じバルブ１２を操作するためにシリンダ部の大きさを変えるようにすればよい。
【００５０】
すなわち、複作動式シリンダ部３のシリンダボア径φｄ１よりも、スプリングリターン式シリンダ部４のシリンダボア径φｄ２をダウンさせるように形成すれば、複作動シリンダ部３に取換えたときに出力トルクが略同一となるシリンダ部が得られる。具体的には、複作動式シリンダ部３がスプリングリターン式シリンダ部４の推力のおよそ２分の１となるように、各シリンダボア径φｄ１、φｄ２を設けるようにすれば、複作動式アクチュエータの出力トルクをスプリングリターン式アクチュエータの出力トルクとほぼ同等にできる。そのためには、スプリングリターン式アクチュエータのシリンダケースに対して、複作動式アクチュエータのシリンダケースの容積が２分の１になるようなシリンダボア径φｄ１、φｄ２とすればよい。
【００５１】
このように設けることで、スプリングリターン式に比較して、複作動式の場合には同じ出力トルクを得ながらシリンダ部３全体をコンパクト化でき、シリンダ部３のバルブ１２搭載用フランジ部１３、及び構成部品１０用フランジ部１１への干渉を防ぐことが可能になる。また、スプリングリターン式と複作動式の出力トルクをほぼ同等とすることで、共通のハウジングを用いることができる。
【００５２】
次いで、本発明のバルブ用アクチュエータの上記実施形態における作用を述べる。
本発明のバルブ用アクチュエータは、回転機構部２を内蔵したハウジング１を有し、このハウジング１の側部に、複作動式シリンダ部３、又はスプリングリターン式シリンダ部４を取付け可能であるため、ハウジング１と内部の回転機構部２を共通化しながら使用して部品数を削減でき、しかも、スプリングリターン式よりも複作動式のシリンダボア径をダウンさせて略同一出力とすることで、回転力を略同じに設定しながら同一のバルブ１２に搭載できる。
【００５３】
ハウジング１の素形材を成形する際に、このハウジング１の上下部にフランジ部１３、１３を一体に設けていることで、任意のフランジ部１３側を構成部品１０用、或はバルブ１２搭載用として使用できる。この場合、スプリングリターン式とする場合、ハウジング１の上下を反対に入れ替えることで時計回り、或は反時計回りのスプリングリターン動作の何れにも設定可能になる。
【００５４】
フランジ部１３、１３をシリンダ部３、４の外径よりも外側に位置させているため、何れのフランジ部１３に対してもバルブ１２を直接接続可能になり、或は、何れのフランジ部１３にもブラケット２２やヨークを介してバルブ１２を接続することも可能であり、これらブラケット２２やヨークの大きさや形状の制約も少ない。
【００５５】
一方のフランジ部１３をバルブ搭載側としたときには、他方のフランジ部１３を構成部品１０搭載側とし、この他方側フランジ部１３の両翼に設けられたフランジ部１１に機械加工を施すことで、リミットスイッチやポジショナなどの構成部品１０を直接搭載することが可能になる。
【００５６】
図９においては、本発明のバルブ用アクチュエータの他の実施形態を示している。なお、この実施形態において、上記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。
この実施形態では、図６のアクチュエータのように、ステム（シャフト１４）が反時計方向（時計方向と逆回転方向）に回転して閉止するタイプであって、しかも、ストッパボルト３４と連通口４３とが同一側面側に配置されたものである。この場合、図４のハウジングの素形材を上下反転させた上で、機械加工により各フランジ面等を形成するようにすればよい。ハウジングの素形材を上下反転させたときには、図９に示すように、図１の上部側座部２８ａが下部側に配置され、図１の下部側座部２８ｂが上部側に配置された状態となる。
このようにしてストッパボルト３４と連通口４３との相互の配置位置を変更できることで、シャフト１４が時計方向又は反時計方向に回転して閉止する何れの状態にハウジング１を設けた場合にも、周囲の配管状況等に応じて配置できるアクチュエータを設けることが可能になる。
【符号の説明】
【００５７】
１  ハウジング
２  回転機構部
３  複作動式シリンダ部
４  スプリングリターン式シリンダ部
１０  構成部品
１１、１３  フランジ部
１２  バルブ
１５  凹状部
１６  接続部
１７  収容部
２０  ねじ穴
３０  ピストンロッド
３５  スプリング
４１  ロッドガイド
４２  ピストン
【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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