(57)【要約】【課題】上側ボンネットのボルト穴と下側ボンネットのボルト穴を容易に位置決めして締結可能な調節弁操作器を提供する。【解決手段】外縁部にネジ穴を有し、シリンダケース３の下部を構成する下側ボンネット５と、外縁部に形成ネジ穴とガイド部材２１とを有し、シリンダケース３の上部を構成する上側ボンネット４を備え、下側ボンネット５の上面にピストン２とシリンダ２０を保持し、シリンダ２０の外壁にガイド部材２１を当接させて上側ボンネット４のネジ穴と下側ボンネット５のネジ穴を位置決めし、上側ボンネット４がスプリング６を圧縮した状態で、上側ボンネット４と下側ボンネット５を締結する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に弾性部材による付勢圧力を受け、他方の面に空気圧による付勢圧力を受けてシリンダケース内を往復運動する圧動部材と、
外縁部にネジ穴を形成し、前記シリンダケースの下部を構成する下側ボンネットと、
外縁部において、前記下側ボンネットのネジ穴と対応する位置に形成されたネジ穴と、ガイド部材とを有し、前記シリンダケースの上部を構成する上側ボンネットとを備え、
前記シリンダケースの組み付け時に、前記下側ボンネットの上面に前記圧動部材と前記圧動部材を囲繞するシリンダとを保持し、該シリンダの外壁に前記ガイド部材を当接させて前記上側ボンネットのネジ穴と前記下側ボンネットのネジ穴とを位置決めし、前記上側ボンネットが前記弾性部材を圧縮した状態で、締結部材を用いて前記上側ボンネットと前記下側ボンネットとを締結することを特徴とする調節弁操作器。
【請求項２】
請求項１記載の調節弁操作器の前記ガイド部材が、前記上側ボンネットの外縁部に対して着脱自在な治具としたことを特徴とする調節弁操作器の組み付け治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、弁の開閉により流体の流量を制御する調節弁に接続され、その操作を行う調節弁操作器と、調節弁操作器の組み付け治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工業用或いはプラント用の調節弁は、空気作動型の調節弁操作器によって、弁につながる弁軸を上下させることにより、弁の開度を調節することによって所望の流量を流すように構成されている。
【０００３】
図２は、従来の調節弁操作器の構造を示した図である。なお、同図では調節弁は省略されている。図２に示す従来の調節弁操作器は、シリンダケース３と、シリンダケース３内のピストン２と、シリンダケース３内でピストン２より上方の空間に設けられるスプリング６と、ピストン２の中央部に螺着されると共に一方の先端がシリンダケース３を突き抜けてヨーク８の中央部まで延びるロッド１を備えている。
【０００４】
スプリング６の内側にはステー９が複数配置され、ピストン２とシリンダケース３の上側ボンネット４とを連結している。ステー９は、上側ボンネット４に設けられた貫通孔に挿通後、上端はステー押さえ１０で連結され、下端はピストン２と螺合される。そして、上側ボンネット４をガイドとして、ピストン２と連動してシリンダケース３内を上下動する。
【０００５】
シリンダケース３の上部には、上側ボンネット４がアイボルト１５や締結用ボルト１６を用いて締結される。また、上側ボンネット４の中央には、ステー９等を保護するカバー１４が設けられている。
このようにシリンダケース３を密閉構造とすることにより、機密を保持している。また、アイボルト１５のリング部にフック等を掛けることにより、弁装置全体を吊り下げることができる。
【０００６】
同調節弁操作器の使用に当たっては、シリンダケース３内のピストン２より下の空間に空気を出入りさせる空気入出口をシリンダケース３の外壁部分に設けておき、空気の供給がなければ図２に示すようにピストン２は最下端の位置となり、空気が供給されれば、この空気の供給圧力とスプリング６の下向きの弾性力との釣り合った位置にピストン２が位置する。（即ち、図２のピストン２の位置よりも上方にピストン２が移動する）。弁の弁軸は、ロッド１の先端とコネクタ１７で結合されるので、ピストン２が移動すると、ロッド１及び弁軸もそれに連動して移動することになる。
【０００７】
ところで、調節弁操作器のシリンダケース３を組み付ける作業は次の工程による。シリンダケース３は、主として上側ボンネット４とシリンダ２０及び下側ボンネット５で構成される。
（工程１）ヨーク８に、シリンダケース３の下部に相当する下側ボンネット５を取り付ける。
（工程２）下側ボンネット５上に、ロッド１を取り付けたピストン２を載置すると共に、ピストン２は下側ボンネット５のシリンダ部５ｂに収容される。
（工程３）ピストン２上にスプリング６を載置する。
（工程４）シリンダ２０をスプリング６を囲むように下側ボンネット５の外縁（フランジ）部に載置する。
（工程５）シリンダケースの上部に相当する上側ボンネット４を、スプリング６の上から被せていき、スプリング６を圧縮しながら、上側ボンネット４の外縁（フランジ）部に設けられたボルト穴と下側ボンネット５の外縁部に設けられたボス５ａ内部のボルト穴とを位置合わせしたうえ、両ボルト穴に締結用ボルト１６を螺着して、上側ボンネット４と下側ボンネット５とを締結する。（これによりシリンダケース３の組み付けが終了する。）
【０００８】
しかしながら、前記工程５では、圧縮されるスプリング６の反力に抗しながら、上側ボンネット４の外縁部に設けられたボルト穴と下側ボンネット５の外縁部に設けられたボルト穴とを位置合わせするのが非常に困難であった。また、大型の操作器であったり、スプリングのバネ強度が強い場合には、同作業を行うのに更に困難を極めていた。
【０００９】
また、調節弁操作器の組み付けを容易にするために、初期弾性力が付与されたスプリング及びピストンを連結部材（ステー）により保持した状態（スプリングユニット）とした後、組み立てた同スプリングユニットをシリンダケースに対して組み込む調節弁操作器が提供されている。（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
しかしながら、特許文献１記載の調節弁操作器においても、スプリングユニットをシリンダケース内に組み付ける作業は容易となるものの、スプリングユニット自身を組み立てる工程の中で、ピストン上に載置されたスプリングを圧縮しながら、ピストンの外縁部に設けられたボルト穴とスプリングの上から被せる上側ボンネットの外縁に設けたボルト穴の位置合わせを行う作業（工程５に相当）は、同様に困難である。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−１３２１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の調節弁操作器は、以上のように構成されていたので、上側ボンネットと下側ボンネットとを締結する作業工程において、圧縮されるスプリングの反力に抗しながら上側ボンネットのネジ穴と下側ボンネットのネジ穴との位置合わせを行なうため、同作業工程が非常に困難であるという課題があった。
【００１３】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、上側ボンネットのボルト穴と下側ボンネットのボルト穴とを容易に位置決めして締結可能な調節弁操作器を提供することを目的とする。
また、上側ボンネットと下側ボンネットとを締結する作業工程を補助する共に、調節弁操作器に対して着脱自在な組み付け治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に係る調節弁操作器は、一方の面に弾性部材による付勢圧力を受け、他方の面に空気圧による付勢圧力を受けてシリンダケース内を往復運動する圧動部材と、外縁部にネジ穴を形成し、シリンダケースの下部を構成する下側ボンネットと、外縁部において、下側ボンネットのネジ穴と対応する位置に形成されたネジ穴と、ガイド部材とを有し、シリンダケースの上部を構成する上側ボンネットとを備え、シリンダケースの組み付け時に、下側ボンネットの上面に圧動部材と圧動部材を囲繞するシリンダとを保持し、シリンダの外壁にガイド部材を当接させて上側ボンネットのネジ穴と下側ボンネットのネジ穴とを位置決めし、上側ボンネットが弾性部材を圧縮した状態で、締結部材を用いて上側ボンネットと下側ボンネットとを締結することを特徴としたものである。
【００１５】
この発明に係る調節弁操作器の組み付け治具は、調節弁操作器のガイド部材が、上側ボンネットの外縁部に対して着脱自在な治具としたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、上側ボンネットと下側ボンネットとを締結する作業工程において、上側ボンネットの外縁部に設けられたガイド部材がシリンダ外壁に当接することによって、上側ボンネットのネジ穴と下側ボンネットのネジ穴との位置ずれが規制され、位置合わせが容易となり、同作業工程が容易となる効果が得られる。
【００１７】
この発明によれば、ガイド部材を、調節弁操作器のシリンダケースの組み付け時のみ上側ボンネットに装着し、位置決め終了後には取り外すことが可能な組み付け治具としたので、調節弁操作器の重量が増加することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る調節弁操作器を示す縦断面図である。
図１において、本調節弁操作器は、ロッド１と、ロッド１と連結されてシリンダケース３内を上下に往復運動するピストン２（圧動部材）と、シリンダケース３と図示しない調節弁とを接続固定するヨーク８を備えている。
なお、図示しないが、ロッド１の下端は、上下方向にスライド可能なコネクタ１７により、調節弁の弁につながる弁軸と結合される。即ち、ピストン２がロッド１を介して弁軸と連結されて弁に駆動力を伝達し、弁と弁座との隙間を調節する。
ヨーク８にはスケールプレート（目盛板）１２が取り付けられ、コネクタ１７のスライド位置を読み取り、ロッド１の移動量を測定する。
【００１９】
シリンダケース３内部では、シリンダケース３の上側ボンネット４とピストン２との間で、縦方向に複数のスプリング６（弾性部材）を挟持している。そして、上側ボンネット４とピストン２それぞれの対向する面（挟持面）には、スプリング６の外側に略当接するように複数のスプリングガイド７が突設されている。
下側ボンネット５の下面はボルト１１でヨーク８と固定される。また、下側ボンネット５の上面は、ピストン２とその上のスプリング６とそれらを囲むシリンダ２０とを保持した状態で、上側ボンネット４と締結用ボルト１６（締結部材）で固定される。
【００２０】
上記のように、上側ボンネット４とピストン２との間の空間にはスプリング６が配置される。また、下側ボンネット５とピストン２との間の空間（空気室２２）には、シリンダケース３の外壁等に設けられた空気入出口（図示せず）から空気が供給される。
ピストン２の上面に働くスプリング６による下向きの付勢圧力と、ピストン２の下面に働く空気圧による上向きの付勢圧力とが釣り合う位置でピストン２が保持される。また、空気圧を調節することでピストン２がシリンダケース３内を上下に往復運動する。
【００２１】
ピストン２の中央付近にはロッド用ネジ穴が形成されている。同様に、フランジ１９の中央付近にもロッド用ネジ穴が形成されている。また、ロッド１の上端周面には雄ネジ（以下、ネジ部）が形成されている。
ロッド１のネジ部は、ピストン２のロッド用ネジ穴と螺合する。ロッド用ネジ穴と螺合したネジ部は、ピストン２を貫通してシリンダケース３内に突出した位置で、フランジ１９のロッド用ネジ穴と螺合する。
【００２２】
フランジ１９は、中央のロッド用ネジ穴の周囲に、ボルト用ネジ穴が形成されている。同様に、ピストン２の上面にも、中央のロッド用ネジ穴の周囲に、ボルト用ネジ穴が形成されている。上記のように、ロッド用ネジ穴にロッド１のネジ部が螺合すると、ボルト用ネジ穴も同軸となるように位置合わせ可能である。
ボルト１８は、フランジ１９のボルト用ネジ穴と螺合する。ネジ穴と螺合したボルト１８の先端部は、フランジ１９を貫通して突出し、ピストン２のボルト用ネジ穴と螺合し、フランジ１９をピストン２の上側で非接触状態に保持している。
【００２３】
次に、動作について説明する。ピストン２の上面には、スプリング６が圧縮されることにより生じた反力を利用して、常時下向きの付勢圧力が加えられている。ピストン２に加えられた下向きの付勢圧力は、ロッド１と結合された弁軸を介して弁を下向きに付勢する。弁が弁座に着座すると調節弁が閉じた状態となる。
【００２４】
シリンダケース３内のピストン２より下の空間に圧縮空気を入出すると、ピストン２の下面は、空気圧による上向きの付勢圧力を受ける。ピストン２に加えられた上向きの付勢圧力は、スプリング６を圧縮させながらピストン２を上昇させる。これにより、ロッド１と結合された弁軸を介して弁を上向きに付勢する。弁が弁座から離間すると調節弁が開いた状態となる。
【００２５】
調節弁の作動中は、空気入出口から供給される空気の圧力を調節することにより、スプリング６による下向きの付勢圧力と空気圧による上向きの付勢圧力とのバランスが変化する。これにより、調節弁において、弁と弁座との隙間が調節され、流体の流量が制御される。
【００２６】
次に、本発明の要部である、組み付け治具を用いてシリンダケースを組み付ける作業について説明する。
本調節弁操作器のシリンダケース３を組み付ける作業は、次の工程による。なお、本工程１〜４については、従来技術で説明した工程１〜４と略同様である。
（工程１）ヨーク８に、シリンダケース３の下部に相当する下側ボンネット５を取り付ける。
（工程２）下側ボンネット５上に、ロッド１及びフランジ１９を取り付けたピストン２を載置する。
（工程３）ピストン２上にスプリング６を載置する。
（工程４）シリンダ２０をスプリング６及びピストン２を囲むように下側ボンネット５の外縁（フランジ）部に載置する。下側ボンネット５の外縁（フランジ）部には、上向きに突出したボス５ａの内側にボルト穴が形成されている。
【００２７】
以下、従来技術（前述の工程５）と大きく相違する、本調節弁操作器の工程５について、図１を用いて詳細に説明する。
図１の中心線より右側の部分は、スプリング６が自然長（圧縮前）の状態を示している。この時、スプリング６が上側ボンネット４の内部上面と当接し、ガイド部材２１（組み付け治具）がシリンダ２０の外壁と当接した状態である。
また、図１の中心線より左側の部分は、上側ボンネット４と下側ボンネット５とが締結用ボルト１６（締結部材）で締結された状態を示している。
【００２８】
（工程５）先ず、上側ボンネット４の外縁（フランジ）部において、下側ボンネット５のネジ穴と対応する位置に形成された複数のボルト穴のうちの４箇所に対して、締結用ボルト１６の代わりに、ガイド部材２１（組み付け治具）を六角ボルト等で締結する。ガイド部材２１は、断面がＬ字形状の部材であり、Ｌ字の短辺部にボルト穴を設けている。上側ボンネット４のボルト穴とガイド部材２１のボルト穴とを位置合わせして、六角ボルト等で締結する。上側ボンネット４のそれ以外のボルト穴には、締結用ボルト１６を螺合する。
【００２９】
次に、上側ボンネット４をスプリング６の上から被せる。この時、ガイド部材２１のＬ字の長辺部がシリンダ２０の外周に沿って配置される。これにより、ガイド部材２１がシリンダ２０の外周をガイドするので、上側ボンネット４の動きが円周方向（回転方向）のみに規制され、上側ボンネット４のネジ穴と下側ボンネット５のネジ穴とを容易に位置合わせすることができる。
この状態で締結用ボルト１６を締め付けてスプリング６を圧縮することにより、上側ボンネット４（シリンダケース３）が傾くことなく、同軸を維持したままシリンダ２０に組み込むことができる。
【００３０】
次に、位置合わせされた上側ボンネット４のネジ穴と下側ボンネット５のネジ穴に締結用ボルト１６を螺合して締め付け、スプリング６を圧縮する。
最後に、ガイド部材２１を上側ボンネット４から脱着して、本来の締結用ボルト１６を脱着した上側ボンネット４のボルト穴に螺合する。そして、全ての締結用ボルト１６を締め付け、上側ボンネット４と下側ボンネット５とを完全に締結し、シリンダケース３の組み付けを完了する。この状態を示したのが、図１の中心線より左側の部分である。
【００３１】
以上のように、この実施の形態１によれば、上側ボンネット４と下側ボンネット５とを締結する作業工程において、上側ボンネット４の外縁部に設けられたガイド部材２１がシリンダ２０外壁に当接することによって、上側ボンネット４のネジ穴と下側ボンネット５のネジ穴との位置ずれが規制され、位置合わせが容易となり、同作業工程が容易となる効果が得られる。
また、ガイド部材２１を、調節弁操作器のシリンダケース３の組み付け時のみ上側ボンネット４に装着し、位置決め終了後には取り外すことが可能な組み付け治具としたので、調節弁操作器の重量が増加することがない。
【００３２】
なお、ガイド部材２１は、上側フランジ４の外縁部に装着した場合に、シリンダ２０の外壁に当接するものであれば、Ｌ字形状に限定される必要はない。
また、ガイド部材２１は、シリンダケース３の組み付け時に下側フランジ５のボス５ａと接触しない位置であれば、上側フランジ４の外縁部のどの位置に設けてもよい。
更に、ボス５ａの位置は、下側フランジ５の外縁部に限定する必要はなく、上側フランジ４の外縁部でガイド部材２１と接触しない位置に設けてもよい。
【００３３】
実施の形態１において、シリンダケース３内部の空間はピストン２で上下に分割され、上の部屋にスプリング６が配設され、下の部屋に空気が供給される構造となっている。本発明はこの構成に限定される必要は無く、下の部屋にスプリング６を配設し、上の部屋に空気を供給する構造としてもよい。
【００３４】
この構造の場合には、ピストン２の初期位置は、スプリング６の常時上向きの付勢圧力により、シリンダケース３内で上側ボンネット４に略当接する位置（最上端の位置）となる。そして、空気の供給に伴い、スプリング６が圧縮されてピストン２が下降する。即ち、調節弁操作器の動作が、実施の形態１で説明した動作と逆となる。
調節弁を閉じる場合には、空気圧を増加させて、ピストン２に連結された弁軸を介して弁を下向きに付勢し、弁を弁座に着座させる。調節弁を開く場合には、空気圧を減圧して、ピストン２に連結された弁軸を介して弁を上向きに付勢し、弁を弁座から離間させる。
【００３５】
なお、以上の説明において、便宜上、上下左右等の表現を用いたが、実際の調節弁操作器の設置方向は様々であり、以上の説明で用いた方向に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の実施の形態１に係る調節弁操作器とその組み付け治具を示す縦断面図である。
【図２】従来の調節弁操作器を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ロッド
２  ピストン
３  シリンダケース
４  上側ボンネット
５  下側ボンネット
５ａ  ボス
５ｂ  シリンダ部
６  スプリング
７  スプリングガイド
８  ヨーク
９  ステー
１０  ステー押さえ
１１  ボルト
１２  スケールプレート（目盛板）
１３  緩み止めナット
１４  カバー
１５  アイボルト
１６  締結用ボルト
１７  コネクタ
１８  ボルト
１９  フランジ
２０  シリンダ
２１  ガイド部材
２２  空気室
【図１】
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【図２】
2007177845.tif 000004