(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状のハウジングと；
該管状ハウジング内に取り付けられ、管状ハウジングの延長された軸に沿って管状ハウジングに対して移動しうるピストンと；
上記管状ハウジングに接続された、上記軸に沿ってピストンを移動させるための流体圧力源と；
上記ピストンと回転シャフトとを連結する一対のアームを有し、且つ、全体的に上記管状ハウジングの外側に配置されてなるリンクと；
を備えており、
上記管状ハウジングの対向する両側に一対のポートが形成されており、
上記リンクが管状ハウジングの外方から上記一対のポートを通してピストンに係合しており、
上記軸に沿ったピストンの動きが上記リンクをして上記回転シャフトを回転せしめるように構成されてなるロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項２】
管状ハウジングを上記シャフトに対して不動に保持し、管状ハウジングを受け入れるリンクハウジングをさらに備えてなる請求項１記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項３】
上記管状ハウジングが、該管状ハウジングの閉止端部とピストンとの間に配置されたロールするダイアフラムを備えてなる請求項２記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項４】
管状ハウジングの端部とピストンにおける上記ダイアフラムから離れた部分との間に配置された圧縮ばねであって、ピストンを所定の方向に付勢し且つ供給される流体圧によって打ち負かされる圧縮ばねをさらに備えてなる請求項３記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項５】
上記アームが、ピストンに形成された凹所に沿って摺動する揺動ブロックを有してなる請求項４記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項６】
上記シャフトがその上に少なくとも一つの平面を有し、上記アームが、上記シャフトの平面に係合する対応平面がそれぞれ形成されたアーム端を有する請求項５記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項７】
上記シャフトが四つの平面を有する矩形断面を有してなる請求項６記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項８】
上記両アーム同士の間に配置され且つアームが延びる方向と反対の方向に延びるストッパ構造を備えており、さらに、上記シャフトの回転を制限する種々の位置において上記ストッパ構造体に係合するように構成・配置された少なくとも一個の調節可能なストッパを備えてなる請求項７記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項９】
上記ストッパ構造が上記調節可能なストッパに係合するローラを有してなる請求項８記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項１０】
上記調節可能なストッパがねじを備えており、上記リンクハウジングが上記ねじを受け入れるねじ基礎を備えてなる請求項９記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項１１】
上記各アーム端が傾斜したスロットを有しており、上記ストッパ構造が対向する一対のウエッジを有しており、上記スロットとウエッジとが、加圧下のシャフトが各アーム端およびストッパ構造によって支持されるように構成・配置されてなる請求項１０記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項１２】
上記ピストンが化学合成材料から形成されてなる請求項１記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項１３】
上記ピストンが、上記管状ハウジングの内壁の直径にほぼ等しい直径を有する案内輪を備えており、上記ピストンが、上記管状ハウジングの内壁から離れた本体壁を有してなる請求項１２記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項１４】
上記管状ハウジングがステンレス鋼製のシームレス管から形成されてなる請求項１記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項１５】
上記管状ハウジングが、スナップリングによって管状ハウジングに取り付けられた着脱自在の端部キャップを備えてなる請求項１４記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項１６】
上記管状ハウジングの内壁に形成された、上記スナップリングを受け入れるための凹所をさらに備えてなる請求項１５記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項１７】
上記管状ハウジングを保持するリンクハウジングをさらに備えており、該リンクハウジングが、スナップリングを受け入れるための上記凹所に隣接した外壁に形成された突起を受け入れるための凹所を有してなる請求項１６記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項１８】
上記リンクハウジングが、該リンクハウジングに対する管状ハウジングの各反対配置において、それぞれが管状ハウジングの上記突起を受け入れるための二対の凹所を有してなる請求項１７記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項１９】
上記リンクが、
回転可能に取り付けられたシャフトであって、その全体に沿って形成された一つの平面と延長された軸とを有してなるシャフトと；
該シャフトに沿って配置された当接部材と；
アーム端を有する一対のアームであって、該アーム端が、上記シャフトの平面を有する部分が挿通し得るようなサイズおよび配置の孔を有しており、この両孔が傾斜した凹所を有しているアームと；
所定長さを有するウエッジ構造であって、各アーム端の上記傾斜凹所に係合するようなサイズおよび配置の一対のウエッジ面を有するウエッジ構造と；
上記各アーム端および上記ウエッジ構造に軸方向の力を加えるための調整可能な端部ストッパであって、少なくとも一つのアーム端が上記当接部材に当接し、それによって各アーム端が上記シャフトに係合させられ且つ上記ウエッジ構造が上記平面に係合させられる端部ストッパと
を備えてなる請求項１記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項２０】
上記ウエッジ構造が、シャフトの平面を有する部分が挿通し得るようなサイズおよび配置の孔を有する本体を備えており、該本体が少なくともその一部にわたる端縁を有してなる請求項１９記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項２１】
上記ウエッジ面が上記端縁の外方へ延設されてなる請求項２０記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項２２】
上記ウエッジ面が、上記平面に沿って延び且つ係合するようなサイズおよび配置にされてなる請求項２１記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項２３】
上記シャフトが矩形断面を有してなる請求項１９記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項２４】
上記シャフトがその一部に円形断面の部分を有してなる請求項１９記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項２５】
上記シャフトが六角形断面を有してなる請求項１９記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【請求項２６】
上記ウエッジ構造が、上記シャフトが所定角度回転したときに少なくとも一つのストッパに係合するサイズおよび配置で上記ウエッジ構造から延びるストッパ構造を備えてなる請求項１９記載のロータリーバルブ用アクチエータ。
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、一般にロータリーバルブアクチエータに関し、とくに、低コストで製造でき且つ占有空間が小さい簡素化されたアクチエータの機構に関する。
技術背景
ロータリープラグ弁やバタフライ弁のような回転駆動式弁の使用においては、直線駆動を回転モーメントに変換するアクチエータを採用することは共通している。この回転は弁のゲートやプラグを開閉するために使用される。そのような一個のロータリーバルブがバウマンの米国特許公報第５，３０５，９８７号に示され、述べられている。これによれば、リンクがシャフトの端部に設けられている。このリンクは直線駆動装置に連結されている。かかるアクチエータは、しばしば、供給される圧力に応答して動くロールしたダイアフラムとの相互作用によって直線駆動アクチエータの駆動を変換し且つ空気を受け入れる大きなハウジングを備えている。このハウジングは、上記リンクが動きうる部屋を画する大きな機枠によって弁ケーシングに支持されている。
ロータリーバルブを組み立てる上での上記概略的アプローチは有効ではあるが、アクチエータの機構のための現在の弁ケーシングの周囲に良好なスペース配分を必要とする。また、アクチエータの機構が比較的複雑となり、製造およびメンテナンスのコストが上昇する。そのメンテナンス自体、大きく圧縮されたばねの力が加わった状態でハウジングの取り外しおよび組み付けを行わねばならないため、困難なものとなる。組立・分解には各付属物が必要となり、いくらかのボルトや他の部材の取り外しが必要となる。
直線運動を軸の回転に変化させるためのリンクはしばしばバックラッシュする傾向があり、および／またはシャフトに取り付けることが難しい場合がある。多くのロータリーバルブのシャフトは矩形断面を有しており、リンクがシャフトに精度よく合致したサイズでないとバックラッシュを生じることがある。スプラインが切られたシャフトであればバックラッシュを低減しうるが、リンクは多くの回転部に配置されるため取付不良が起きやすい。しかしながら、矩形断面はリンクが回転させられたりシャフトを回転させるときの、リンクとシャフトとの間の遊びを生じがちである。リンクとシャフトとの連結を強化するためにセットねじや複雑なクランプを用いることが考えられる。しかし、かかる構造は部材間の連結を一層複雑にし、弁への組み付け作業のコストを上昇させる。バウマンの米国特許公報第４，３４５，８５０号は新規なロータリーバルブのリンク装置を提示しており、このリンクのモーメントは矩形シャフトの端部にしっかりと係合させられた二本の対向するアームにそれぞれ生じる。このリンク装置の適用は二本のアームが相互に比較的近接している場合に限られる。なぜなら、これらのアームは強固な係合のために必要なモーメントを生むために相互に支持し合わねばならないからである。このように、矩形断面のシャフトにしっかりと係合し、アームの断面間に大きな間隔をおくリンクを提供することが望ましい。
しかして本発明の目的は、従来のアクチエータより小さな空間に収容でき、保守が容易であって信頼性のあるロータリーバルブ用アクチエータを提供することである。このアクチエータは種々のロータリーバルブに採用することができ、比較的精度よく、対向した両方向にそれぞれ回転させることができる。このアクチエータは最小サイズから中間サイズの弁を駆動するに十分なトルクを発生する。このアクチエータとともに用いられるリンクは、リンクの二本以上のアームが相互に所定間隔をおかれているとき、矩形または他の断面形状のシャフトにしっかりと係合することができる。
発明の概要
本発明はアクチエータを提供することによって従来技術の上記不利な点を解消する。このアクチエータは、ねじや他の着脱部材を用いることなく取り付けられる端部キャップを備えた管状ハウジングを有している。本発明はまた、ウエッジ構造を用いてシャフトの平面にしっかりと取り付くリンクを提供することによっても従来技術の問題を解消する。
一つの例によれば、管状ハウジングを有するロータリーバルブ用アクチエータはステンレス鋼製のシームレス管から形成することができる。典型的に化学合成物から形成されたピストンが管状ハウジング内に配設され、管状ハウジングに対して軸方向に移動するようにされている。このピストンには管状ハウジングに形成されたポートを通してリンクが連結されている。このリンクには反対側のピストンに係合する一対のアームを形成することができる。このアームにはピストンに形成されたスロットに沿って摺動するブロックを配設することができる。ピストンが軸方向に移動すれば、上記アームはロータリーバルブのシャフトを回転させるべく回転する。管状ハウジングには流体圧力源が接続されており、この圧力がロールするダイアフラムを駆動して圧縮ばねの力に抗しつつピストンを所定方向に移動させる。リンクハウジングが配設されている。このリンクハウジングは弁箱に接続され、このリンクハウジングを貫通してバルブシャフトが突出している。このリンクハウジングは管状ハウジングをシャフトに対して不動に支持している。管状ハウジングは、リンクハウジングに対して各反対配置が可能なサイズにされている。管状ハウジングの少なくとも一つの端部キャップは、スナップリングによって管状ハウジングに着脱自在に取り付けることができる。管状ハウジングの他の端部キャップは、これを保持するために塑性変形された管状ハウジングの端部に恒久的に固定することができる。この端部キャップは高圧を保持するためにドーム状に形成することができる。
前述したリンクは、ここで述べられたアクチエータを含む種々の組立体に用いることができ、また、少なくとも一つの平面を有するシャフトと孔が形成されたアーム端を有する一対のアームとを備えている。上記孔はシャフトの断面とほぼ同一の形状を有してる。本例においてストッパ部材を含む中央部材が両アーム同士の間に配設され、互いに反対方向を向いたウエッジを有してる。両ウエッジは、各アーム端に形成された対応する傾斜スロットに受け入れられる。上記アーム端が互いに上記中央部材に対して圧接（圧縮）されたとき、それらが中央部材および両アーム端を上記シャフトに対して半径方向に付勢する力の成分を生じさせる。上記圧縮力が増加すれば上記半径方向の力の成分は増加する。このような圧縮力は本例にかかる端部ナットによって供給される。また、たとえば平面を有する円形断面のシャフト、六角形断面のシャフト、および矩形断面のシャフトを本発明のリンクとともに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
本発明の前述したおよび他の目的、並びに利点は、以下の図面に示された好ましい例に関する以下の詳細な説明を参照すればより一層明確になる。これらの図面について：
図１は、本発明に従ったロータリーバルブおよびアクチエータを示す斜視図であり；
図２は、図１のアクチエータの一部切欠き斜視図であり；
図３は、反対配置されたアクチエータの一部切欠き斜視図であり；
図４は、図２の４−４線で断面にしたアクチエータの横断面図であり；
図５は、アクチエータのピストンとリンクとの相対位置を示す他の断面図であり；
図６は、図５の６−６線で断面にしたアクチエータの縦断面図であり；
図７は、本発明のアクチエータに用いられるリンクの部分断面図であり；
図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃは、図７の８−８線で断面にしたシャフトとこのシャフトに適合したリンクとの部分断面図であり；
図９は、本発明にかかる矩形断面のシャフトに用いられるリンクおよびウエッジ機構を示す分解図である。
好ましい例の詳細な説明
図１には本発明にかかるロータリーバルブとアクチエータとの概観が示されている。弁箱２０は、その回転に基づいて入口２２と出口２４との間の流れを調節するプラグまたはゲート（いずれも図示せず）を備えた各種のロータリー駆動弁を収容できる。弁２０はそのフランジ２６によって本発明のアクチエータ２８に連結されている。アクチエータは前部半体３２と後部半体３４とからなるハウジング３０を備えている。後部半体がフランジ２６に係合している。このハウジング３０はアルミ鋳物、鉄またはステンレス鋼等の好適な材料から形成されている。ハウジングの前後の半体３２、３４は比較的精度よく嵌合することが望ましいので鋳造や型押し工程によって成型されるが、ハウジングのこの部分は典型的には気密にはされないので種々の安価な製造手段が採用されうる。手動のオーバーライド／リミットストップのねじ棒３６および回転ハンドル３８が配設されている。上記ねじ棒３６はハウジングの後部における両ねじ基礎４０、４２に支持されている。このねじ棒３６の機能は以下に述べる。本例においては、上記前後の半体３２、３４同士は一連のフランジ４４を介してボルト４６によって接合されている。この二つの半体３２、３４同士の間には本発明にかかるアクチエータ要素４８がしっかりと取り付けられている。このアクチエータ要素４８は、本例においては一体のユニットとして形成され、圧力配管５２に接続された取付具５０を通して流体圧を受け入れるようにされている。本発明にかかるアクチエータ要素４８の駆動を制御するために空気、他のガスまたは液体による上記流体圧が用いられる。
アクチエータの相対的動きは、本例では、目盛り５４と移動指針５６（図１）とによって表示され、これら５４、５６は図２に詳細に示されるアクチエータリンク組立体の端部に取り付けられている。図２〜５においては、アクチエータ組立体の内部部品を見せるためにハウジングの前部半体が取り外されている。アクチエータ要素４８には、本例では、ステンレスなどの耐久性のある材料から形成されたシームレス管が用いられている。本例では、アクチエータ要素４８に関してコストおよび製造時間の低減のために容易に入手しうる管を用いることができる。このアクチエータ要素４８は、上記管内に配設された対向する一対のポート６０を有している。このポート６０を通してリンク６２がアクチエータ要素４８に駆動可能に連結されている。
図４〜６にさらに示すように、リンク６２は、矩形断面のシャフト６８にしっかりと取り付けられた一対のアーム６４、６６を有している。このシャフト６８の端部７０は、図１にも示す固定ナット７２が螺合しうるようにねじを切ることができる。上記アーム６４、６６をシャフト６８に取り付ける機構はさらに以下に述べる。
各アーム６４、６６はそれぞれ案内ブロック７４、７６を有している。上記両案内ブロックは、本発明にかかるアクチエータピストン８２の側壁に形成された対応する凹所（スロット）８０に収容されている。図５に示すように、アクチエータ管の内部におけるピストン８２の前方および後方への動き（双矢印８４）は、リンク６２の対応する回転運動を生じさせる（円弧矢印８６）。リンク６２が回転すると上記ブロック７４、７６はそれぞれ上記凹所８０に沿って動く（図５中の双矢印８８参照）。したがって、凹所８０は円筒管の中心軸を横切る方向にアームの位置変更をさせる。ブロック７４、７６は、凹所８０に沿った動きを容易にするために各アーム６４、６６に関して揺動するようにされている。この揺動は、上記各アームの端部９０、９２（図６）に対して自由に揺動するねじ８８を用いることによって可能となっている。本例におけるピストンは、ナイロンやデルリン（Ｄｅｌｒｉｎ：登録商標）等の耐久性のあるプラスチックから形成されている。これらの材料は自己潤滑性を有し、上記管とピストンとの最低限の潤滑がなされる。このピストン８２はその前部に開口する、ばね９８を受け入れるための中央空洞を有している。上記ばねはピストン８２の後部壁１００を支持し且つ管の前部壁１０２に固定されている。ピストンに対するばねのばね定数とばね力とは、最大圧がアクチエータに供給されたときにピストンがこのばね力に打ち勝って最前端の位置（図５における符号１０３）に移動できるように決定される。本例では、約１００ｐｓｉ（約６８９キロパスカル）の最大圧が、約５００ポンド（約２２２４ニュートン）のピストンの最大力を発生し、約４５０インチ・ポンド（約５１ニュートン・メートル）のトルクを生じるように計画されている。これらの値は本発明のアクチエータのサイズと性能とによって変更することができる。
本例のピストン８２は、上記管の内壁から間隔をおいた本体壁部１０６を有している。管の内壁には二個の案内輪１０８、１１０が当接している。このようにピストン８２と管の内壁との接触面を最小にすることによって摩擦が低減され、部品間の拘束の危険性がほとんどなくなる。後部の案内輪１０８は管の内径よりその約１／１６小さい直径にされている。前部案内輪１１０は管の内径に近接する直径にされている。上記ポート６０は管に多少の変形を生じさせるので、この管内壁に近接した前部案内輪１１０は、管の最弱部に対する追加の補強を提供することとなる。
前述のように、アクチエータ要素４８の管はステンレス鋼製シームレス管から形成されている。上記弁に対しては上記管の直径は約４インチ（約１０２ミリメートル）にされている。管の肉厚は約１／１６インチ（約１．６ミリメートル）である。前端のキャップ１０２はアクチエータ要素４８の内部のメンテナンスのために着脱自在にされている。上記管の内周に形成された溝１２２にはスナップリング１２０が装着されている。この溝（凹所）は、上記スナップリングが管の開口から軸方向に移動して出てしまうことを防止するために十分な深さを有している。ステンレス鋼や同等の耐久性を有する材料から形成された上記端部キャップ１０２は上記スナップリングを支持するための肩部１２４を有している。図２および図３に詳細に示されるように、上記端部キャップの穴にプラスチック製キャップが取り付けられている。しかし、この穴とキャップ１２６とはとくに設ける必要はない。この端部キャップ１０２は、スナップリング１２０が自由になるまでばね９８に抗して内方向に押すことにより、その取り外しおよび組み付けができる。一旦スナップリング１２０が端部キャップ１０２から外れると、スナップリングは上記肩部１２４への装着・取り外しが可能となる。大きな直径を有する前述のスナップリングはドイツ製等の種々の商品があるので入手が容易である。ばねの力が加わっているときにはスナップリング１２０を取り外すことは不可能である。なぜなら、スナップリング１２０が中心方向に移動して溝１２２から外れることを防止するために、キャップ１０２の周状の肩部１２４がスナップリングの内径側にしっかりと係合しているからである。
アクチエータ要素４８はまた、鋳造や成型によってドーム状にされた反対側の端部キャップ１３０を有している。このドーム形状は高圧を保持するためのものである。上記流体配管５２とアクチエータ要素の内部における上記端部キャップ１３０近傍とを連通するためにポート１３２が形成されている。上記端部キャップ１３０は、管の後端部に塑性変形によって形成された端部壁１３４によって恒久的に管に固定されている。上記端部壁が塑性変形されることによって端部キャップ１３０は管から軸方向外方に外れることが防止されている。管と端部キャップとは適切な溶接やハンダ付けによって接合してもよい。上記端部キャップ１３０は一般的には圧入されることが計画される。この端部キャップ１３０は上記管の内壁に係合するほぼ円筒状を呈した内壁部１３６を有している。この内壁部１３６は、ロールするダイアフラム１４２の基部１４０を放射状固定シールするために保持する溝１３８を有している。このロールするダイアフラムについては市販品を入手することができる。本例のダイアフラムは、約０．０４インチ（約１ミリメートル）の厚さを有する繊維強化ニトリルゴムである。ロールするダイアフラムは、ピストン８２の本体壁部１０６と管の内壁との間の上記後部案内輪１０８までの空間を占めている。図５に示すように、圧力によってダイアフラムはピストン８２の後部壁１００に押し付けられ、ピストンは前端キャップ１０２に向かって前方へ移動する。このダイアフラムはアクチエータ４８の後部における内外を積極的に流体密にシールしている。このように、アクチエータとピストンとの組合せ体におけるダイアフラム１４２の前方は開放されシールされていない。このことから、前述のアクチエータ要素４８は従来のアクチエータより組立・保守が比較的容易でしかも小さなスペースで済むことが明らかとなる。実質的にねじや他の固定具が不要であり、損傷を受けたときにはいわば使い捨ても考慮に入るように製造されている。また、アクチエータの保守は前述のように前部キャップ１０２を取り外せば可能である。前述の利点に加えて、図２および図３には本発明にかかるアクチエータの追加の利便性が示されている。前部キャップ１０２に近接した溝１２２は、ハウジングの後部半体３４（図２）内の対応凹所１４８内に着座する位置決め輪として機能する。アクチエータ要素４８は対称形にされているので、それは１８０°回転してハウジングの後部半体３４（図３）内の反対側の凹所１５０のセットに着座させることができる。したがって、アクチエータ要素４８は簡単な再配置工程を経て弁に対する反対方向の各駆動をなしうるように位置させることができる。本例においては、使用されていない凹所のセット（たとえば、前部キャップに係合していない凹所）には適切なサイズおよび太さのＯリングを装着して一層しっかりとアクチエータ要素４８の中間部に固定することができる。
リンク６２の上部には両アーム６４、６６（図５）と一体に回転するストッパ構造１５０が配設されている。このストッパ構造は、基礎４０、４２内に配設されたねじストッパに当接するときにその摩擦を低減するためのローラ１５２を備えている。前述のように、必要に応じてリンク６２の停止位置を設定するために、ねじ棒３６とその反対側のねじ（図５中の符号１５６）を対応する各基礎４０、４２に対して移動させることができる。また、上記停止位置は、アクチエータ要素４８の管内におけるピストン８２の最小および最大の行程によって決定される。上記ねじ３６は圧力の喪失等の場合には手動オーバーライドとしても使用できる。上記ねじを螺入するときは、ストッパ構造１５０がシャフト６８を回転させて弁のゲート（図示せず）を移動させる。ストッパ構造１５０のモーメントはばね９８による力に打ち勝つ。
図７〜９には本発明にかかるリンク６２の取付機構が示されている。図７にはロータリーバルブのゲート（図示せず）が接続された矩形断面のシャフト６８へのリンク６２の取付が詳細に示されている。本例では、シャフト６８の矩形断面の部分はより大径の円形断面のシャフトから形成され、円形断面部１６０との間の肩部１６２にはアーム６４の内側端が当接している。本例におけるシャフト６８の自由端は丸くされ且つナット７２が螺着されうるねじが形成された端部７０とされている。シャフトの矩形断面部分の長さは、ナット７２を締めてリンク６２に力（矢印１６４）を加えることができるように選定されている。
本例では、ストッパ構造１５０はリンク６２の中央部材を構成している。そこには矩形断面シャフト６８に比較的近い形状および寸法の矩形断面の孔が形成されている。本例では、ストッパ構造１５０の対向する上部脚が、ストッパ構造１５０から互いに離れる方向に延びるウエッジ１６６を形成している。とくに、これらウエッジ１６６はストッパ構造１５０の下部１７０の端壁１６８を超えて延びている。図８Ａおよび図９に示すように、各アーム６４、６６はそれぞれ取付基礎たるアーム端１７４、１７６を有しており、そこには矩形断面の孔が形成されている。これら孔はシャフト６８の断面に対応する形状および寸法にされている。各アーム端１７４、１７６の孔にはまた、上記各ウエッジ１６６が挿入される形状および寸法の三角形の凹所（スロット）１８０が形成されている。上記ウエッジの角度は約１５°程度にされている。この角度は必要に応じて変更することができる。図７に示すように、リンク６２に力（矢印１６４）を加えることにより、対向する両アーム端１７４、１７６にはストッパ構造１５０のウエッジ１６６に対して圧接させられる力（矢印１８４、１８６）が加わる。ウエッジとこのウエッジに対応するアーム端１７４、１７６のスロットとは傾斜しているため、それらは上記圧縮力（矢印１８４、１８６）を垂直方向成分の力（矢印１９４、１９）に変換して、アーム端１７４、１７６とストッパ構造１５０とをシャフト６８の面にしっかりと係合させる。ナット７２をシャフト端部７２にきつく締め付けるほどリンクとシャフト６８との係合が強くなる。アーム端１７４、１７６が頑丈に形成されているほど非常に強い固定力をリンクに加えることができる。この固定力は、両アーム６４、６６がシャフト６８を回転させるときに遊びの可能性を実質的に低減する。
図７に示すように、ストッパ構造の端部壁１６８とそれに対応する各アーム１７４、１７６の端部壁２０２との間には隙間２００を設ける必要がある。かかる隙間がなければ、上記部品がシャフト６８の平面との完全係合の位置に向かって直角方向に移動する十分なスペースが無くなってしまう。
ここで述べられた基本原理は種々のシャフト形状に適用しうることは明らかである。一般的に、シャフトは少なくとも一つの平面を有していることが望ましい。たとえば、図８Ｂおよび図８Ｃに円形断面のシャフト２６８と六角形断面のシャフト３６８とが示されている。各シャフト２６８、３６８は、その上にウエッジ２６６、３６６が着座する少なくとも一つの平面２９０、３９０を有している。各アーム端２７４、３７４には、シャフトの断面に対応した断面形状と適切な角度で切除された切除部２８０、３８０を有する孔が形成されている。この切除部はウエッジ２６６、３６６を収容するためのものである。また、ウエッジが形成された中央の部分はシャフトを収容するための孔を有するハウジングを備える必要はない。むしろ、図９に示すように中央部材を、両端にウエッジ１６６を有する一本の板部材２０８として形成すればよい。この板部材２０８または他のウエッジ形成部材の長さは特に限定されず種々変更可能であり、両アームは本発明に従って十分な相互間隔をおいて配置することができる。さらに、シャフトは一個の当接肩部１６２を有しているが、ナットや他の固定具を両端に配設し、これらによって圧縮力およびリンクの位置が適切なものとなるように変化・調節してもよい。
ここで述べられたアーム取付機構は、比較的バックラッシュのない嵌合を可能にはしているが、アームとシャフトとを僅かに低い公差で形成することも可能であることは明らかである。本例に従えばアームは鋳造または他の成型法によって製造することができる。
以上、好ましい例を詳述した。本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく種々の変形が可能である。たとえば、上記例ではロールするダイアフラムが使用されたが、必要に応じてシールされたピストンに代えることも可能である。異なるタイプのロータリーバルブに使用する場合には部品のサイズや形状を変えることができ、前述したアクチエータは、前述した特有のリンク取付機構を使用しても使用しなくても用いることができる。また、このリンク取付機構は、迅速且つ安価な技術を用いてアームをシャフトに取り付けるのが望ましい他の構造物にも適用することができる。したがって、以上の記述は例示のためにのみなされたものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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