(57)【要約】【課題】高いトルクでピストンとロッドとを締結する必要がなく、作業性の向上した調節弁操作器を提供する。【解決手段】一方の面にスプリング６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３内を往復運動するピストン２と、一端にネジ部１ａが形成され、ネジ部１ａがピストン２の中央付近に形成されたネジ穴２ａに螺着すると共に、他端は弁軸と結合されるロッド１と、中央付近に形成されたネジ穴１９ａにロッド１のネジ部１ａが螺合するフランジ１９と、フランジ１９をピストン２に対して非接触状態に保持するボルト１８とを備えたことを特徴としたものである。【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、
一端にネジ部が形成され、該ネジ部が前記圧動部材の中央付近に形成されたネジ穴に螺着すると共に、他端は弁軸と結合されるロッドと、
中央付近に形成されたネジ穴に前記ロッドの前記ネジ部が螺合するフランジと、
前記フランジを前記圧動部材に対して非接触状態に保持する締結部材とを備えた調節弁操作器。
【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。
従来の調節弁操作器の一例としては、リフトストッパの回り止め機構を備えた調節弁操作器が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４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４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の上蓋４とを連結している。ステー９は、上蓋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、上蓋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、上蓋４がアイボルト１５やボルト１６を用いて締結される。また、上蓋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４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４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。
ところで、ピストン２中央のネジ穴に、雄ネジを周面に形成されたロッド１をねじ込ませ、ピストン２上方に突き出したロッド１の先端に、緩み止めナット１３を螺合させて締め付けることにより、ピストン２とロッド１とを締結している。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２４９２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、ピストン２とロッド１は、ピストン２中央のネジ穴に、雄ネジを周面に形成されたロッド１をねじ込ませ、ピストン２上方に突き出たロッド１の先端に、緩み止めナット１３を螺合させて締め付けることによってピストン２とロッド１とを締結していた。この締結方法では、調節弁操作器が大型化するのに伴い、ロッド１の雄ネジの呼び径や同部の締め付けに必要なトルク及び工具も大きくなる。その結果、ピストン２とロッド１との締結作業が非常に困難となる課題があった。
【０００９】
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、高いトルクでピストンとロッドとを締結する必要がなく、作業性の向上した調節弁操作器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】
【００１０】
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、一端にネジ部が形成され、該ネジ部が前記圧動部材の中央付近に形成されたネジ穴に螺着すると共に、他端は弁軸と結合されるロッドと、中央付近に形成されたネジ穴に前記ロッドの前記ネジ部が螺合するフランジと、前記フランジを圧動部材に対して非接触状態に保持する締結部材とを備えたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、圧動部材に弾性部材または空気圧による付勢圧力が働くと、ロッドのネジ部のネジ面でそれらを受けるため、ロッドと圧動部材との締結部が緩むのを防止する効果が得られる。
その結果、従来の緩み止めナットのように、高いトルクでロッドを締め付ける必要がなくなり、大幅に作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
シリンダケース３内部では、シリンダケース３の上蓋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、上蓋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。
下蓋５の下面はボルト１１でヨーク８と固定される。また、下蓋５の上面は、シリンダケース３にスプリング６とピストン２を内装した状態で、シリンダケース３の下側開口部に装着され、ボルト１６で固定される。
【００１４】
上記のように、上蓋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、下蓋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。
【００１５】
ピストン２の中央付近にはロッド用ネジ穴２ａ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１９ａ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１ａ）が形成されている。
ロッド１のネジ部１ａは、ピストン２のロッド用ネジ穴２ａと螺合する。ロッド用ネジ穴２ａと螺合したネジ部１ａ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１９ａと螺合する。
【００１６】
フランジ１９は、中央のロッド用ネジ穴１９ａの周囲に、ボルト用ネジ穴１９ｂ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２ａの周囲に、ボルト用ネジ穴２ｂが形成されている。上記のように、ロッド用ネジ穴２ａ、１９ａにロッド１のネジ部１ａが螺合すると、ボルト用ネジ穴２ｂ，１９ｂも同軸となるように位置合わせ可能である。
ボルト１８（締結部材）は、フランジ１９のボルト用ネジ穴１９ｂと螺合する。ネジ穴１９ｂ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２ｂ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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
次に、本発明の要部であるロッドとピストンとの締結構造とその緩み止め動作について説明する。図２は、図１中の円形内部、特にロッドとピストンとの締結部分を拡大した図である。
図２において、ロッド１のネジ部１ａのうち、フランジ１９の中央付近に形成されたロッド用ネジ穴１９ａと当接する（噛み合う）部分をＡ部とする。また、ロッド１のネジ部１ａのうち、ピストン２の中央付近に形成されたロッド用ネジ穴２ａと当接する（噛み合う）部分をＢ部とする。
ボルト１８を締め付けると、ボルト１８のＣ部ネジ面がフランジ１９のボルト用ネジ穴１９ｂと当接する（噛み合う）。
【００２１】
ピストン２にスプリング６による下向きの反力（図中下向きの矢印）が加わると、ロッド１のネジ部１ａにおいて、Ｂ部上側ネジ面（Ｂ部太線部分）でその反力を受けるので、ロッド１とピストン２との締結部が緩みにくくなる。
一方、ピストン２に空気圧による上向きの力（図中上向きの矢印）が加わると、ロッド１のネジ部１ａにおいて、Ａ部下側ネジ面（Ａ部太線部分）でその力を受けるのでロッド１とピストン２との締結部が緩みにくくなる。
従って、従来の締め付けナットや緩み止めナットのように、高いトルクでロッド１のネジ部１ａを締め付ける必要がなくなる。
【００２２】
以上のように、この実施の形態１によれば、ピストン２にスプリング６の反力または空気圧による上向きの力が働くと、ロッド１のネジ部１ａのネジ面でそれらを受けるため、ロッド１とピストン２との締結部が緩むのを防止する効果が得られる。
その結果、従来の緩み止めナットのように、高いトルクでロッド１を締め付ける必要がなくなり、大幅に作業性が向上する。
【００２３】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２について説明する。図３は、この発明の実施の形態２に係る調節弁操作器の要部を示す拡大断面図である。
図３において、シリンダケース３内で、ピストン２より下側に配置されたフランジ１９に対して、そのボルト用ネジ穴１９ｂにボルト１８を螺合させる。そして、フランジ１９を貫通して突出したボルト１８の先端部をピストン２のボルト用ネジ穴２ｂと螺合し、フランジ１９をピストン２の下側で非接触状態に保持している。
【００２４】
そして、ロッド１のネジ部１ａをフランジ１９の中央に形成されたロッド用ネジ穴１９ａと螺合させ、更に、フランジ１９を貫通したネジ部１ａをピストン２の中央に形成されたロッド用ネジ穴２ａと螺合させている。即ち、実施の形態２は、ピストン２に対してフランジ１９とボルト１８とを実施の形態１と逆向きに組み付けたものである。なお、その他の構成については実施の形態１と同様である。
【００２５】
以上のように、この実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、ピストン２にスプリング６の反力または空気圧による上向きの力が働くと、ロッド１のネジ部１ａのネジ面でそれらを受けるため、ロッド１とピストン２との締結部が緩むのを防止する効果が得られる。
その結果、従来の緩み止めナットのように、高いトルクでロッド１を締め付ける必要がなくなり、大幅に作業性が向上する。
【００２６】
実施の形態１，２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。
【００２７】
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内で上蓋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。
【００２８】
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】
【００２９】
【図１】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２】図１中の円形内部、特にロッドとピストンとの締結部分を拡大した図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係る調節弁操作器の要部を示す拡大断面図である。
【図４】従来の調節弁操作器を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ロッド
１ａ  ネジ部
２  ピストン
２ａ  ロッド用ネジ穴
２ｂ  ボルト用ネジ穴
３  シリンダケース
４  上蓋
５  下蓋
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  ボルト
１７  コネクタ
１８  ボルト
１９  フランジ
１９ａ  ロッド用ネジ穴
１９ｂ  ボルト用ネジ穴
２２  空気室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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