(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内部に回転軸を有し、ケーシング外部に該回転軸の駆動機構を設けた軸回転により開閉させるダンパー等の駆動において、回転軸を支える軸受部と連結したシリンダー支持板を設け、かつ、シリンダーの駆動アームへの作用点とシリンダー反力受け部を、軸受部に連結されたシリンダー支持板の板厚中心面と同一平面上に構成し、かつ、シリンダー支持点を該シリンダー支持板の端部板厚中心面上に配設してシリンダー反力を伝達することを特徴とするシリンダー駆動による回転駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転軸を支える軸受部は、ケーシングに固定され、シリンダー支持板と一体に形成され、かつ、該回転軸は軸受部を貫通し延長した部分の駆動アームに連結されていることを特徴とするシリンダー駆動による回転駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンパー、弁類等を開閉するためのシリンダー駆動による回転駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転動作により開閉させるバルブやダンパー類にはトルクアクチュエータとして、空気圧や電動のものが広く適用されている。しかし、これらのアクチュエータは適用トルクに制限があり、高トルクが必要な場合には、一般的に油、空圧シリンダーを駆動源としたレバー駆動式のものが簡単な構造として用いられている。
【０００３】
一方、製鉄所、発電所等のガス燃焼ボイラーのガス給排ラインなどに介設される空気操作式開閉弁はエアシリンダのピストンの往復動によって弁体を回転させて開閉するものが一般的に行われている。例えば特開平１１−３３６９３６号公報（特許文献１）に開示されているように、弁箱内に弁体が横方向の弁軸によって回転自在に設けられ、弁軸を空気シリンダーによってピストンロッドが弁軸のリングに連結され、このピストンロッドの伸縮によって弁体が回転して弁が開閉するように構成されている。
【０００４】
また、上述したレバー駆動式の一般的な構造例として図４に示す。図４は、従来のレバー駆動式の回転駆動装置を示す図である。この図４に示すように、ケーシング２内に設けられた回転軸１はケーシング貫通部に設けた軸受箱４で回転軸１を支持し、軸端部に駆動アーム５と回転軸１を連結し、シリンダー３により、シリンダー先端金物１０とピン６によって連結された駆動アーム５を駆動させる構造である。
【０００５】
一方、上記シリンダー３を支え、反力を受けるため、ケーシング２よりシリンダーの反力受けブラケット９が設けられている。このブラケット９への反力の伝達は、この例えばシリンダー支持金物８を介して伝達される。この場合、ケーシング２からの反力を受けるリンダーの反力受けブラケット９はケーシング２から離れた位置で片持状態で支える構造となっている。さらに、ケーシング２も反力受けブラケット９からの荷重に耐える強度が必要となる。なお、符号７はシャフトエンドプレートを示し、１１はシリンダー支持金物（シリンダーエンド支持型）である。
【特許文献１】特開平１１−３３６９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した、従来の図４に示すような、ケーシング２からの反力を受けるリンダーの反力受けブラケット９はケーシング２から離れた位置で片持状態で支える構造であるため大きな構造体とならざるを得ない。さらに、上記したように、ケーシング２も反力受けブラケットからの荷重に耐える強度を必要とする。また、シリンダー支持金物８はケーシング２と連結せず、別の支持体により固定される場合もあるが、シリンダー３からの力が支持体およびケーシング２に対し、外力として作用するため、双方共その外力に耐える構造体とする必要がある。このように、油、空圧シリンダーによるアーム駆動方式では、機構としては簡単であるが本来必要とされる回転トルクを得るために、シリンダー反力を支えるための構造体が必要となり、装置全体が大きくなるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述したような問題を解決するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、油、空圧シリンダーによるアーム駆動方式の回転駆動装置において、シリンダー反力を支えるための構造として、ケーシングからのブラケット支持でなく、回転軸を支える軸受と連結したシリンダー支持板を設け、かつ、シリンダーのアームへの作用点とシリンダー反力受け部を、シリンダー反力受け板の板厚中心面と同一平面上に構成した点にある。
【０００８】
すなわち、軸受箱と連結したシリンダー支持板に対し、駆動アームは軸受箱の外側に位置するために、駆動アームより出た片持ちピンを通してシリンダー推力を伝達する構造とすることでシリンダー作用点を反力受け板の板厚中心面と同一平面上に構成することで、シリンダー支持板は面外変形を伴う力は作用せず、剛性、強度の高い面内変形で処理することが出来る。さらに、シリンダー反力は軸受箱との内力で処理されるため、ケーシングにはシリンダー反力に伴う変形荷重は作用せず、トルクのみが伝達され、極めて簡単な構造のトルクアクチュエータとなるアーム駆動方式のシリンダー駆動による回転駆動装置を提供するものである。
【０００９】
その発明の要旨とするところは、
（１）ケーシング内部に回転軸を有し、ケーシング外部に該回転軸の駆動機構を設けた軸回転により開閉させるダンパー等の駆動において、回転軸を支える軸受部と連結したシリンダー支持板を設け、かつ、シリンダーの駆動アームへの作用点とシリンダー反力受け部を、軸受部に連結されたシリンダー支持板の板厚中心面と同一平面上に構成し、かつ、シリンダー支持点を該シリンダー支持板の端部板厚中心面上に配設してシリンダー反力を伝達することを特徴とするシリンダー駆動による回転駆動装置。
（２）前記（１）に記載の回転軸を支える軸受部は、ケーシングに固定され、シリンダー支持板と一体に形成され、かつ、該回転軸は軸受部を貫通し延長した部分の駆動アームに連結されていることを特徴とするシリンダー駆動による回転駆動装置にある。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように、本発明によるシリンダー推力作用点およびシリンダー反力受け部を、軸受より連結されたシリンダー支持板の板厚中心面と同一平面上に構成することで、シリンダー支持板は面外変形を伴う力は作用せず、剛性、強度の高い面内変形で処理することが出来る。さらに、シリンダー反力は軸受箱との内力で処理されるため、ケーシングにはシリンダー反力に伴う変形荷重は作用せず、トルクのみが伝達され、極めて簡単な構造のトルクアクチュエータとなる等の極めて優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明に係るシリンダー駆動による回転駆動装置の概略図である。この図に示すように、回転軸１はケーシング２の貫通部に設けた軸受箱４で支持され、さらに、軸受箱４より延長した軸端部に駆動アーム５が回転軸１と連結されている。この駆動アーム５を駆動するシリンダー３は、軸受箱４と連結したシリンダー支持板１２により後端部をシリンダー支持金物（シリンダーエンド支持型）１１で連結されている。この部分でシリンダー反力を伝達されるが、力の伝達はシリンダー支持板１２の板厚中心面上にある。
【００１２】
一方、駆動アーム５よりアーム先端側に駆動アーム５より片持ち状態で設置されたピン６を設け、シリンダー先端金物（クレビス型）１０と回転自在に連結している。このシリンダー先端金物（クレビス型）１０のピン６への力の作用点はシリンダー支持板１２の板厚中心面と同一平面上にあるように構成したものである。
【００１３】
図２は、シリンダー支持方式がトラニオン式の場合の例を示す概略図である。図１におけるシリンダー支持金物（シリンダーエンド支持型）１１に代わり、シリンダー支持金物（トラニオン支持型）１３が設けられ、図１と同じく、このシリンダー支持金物（トラニオン支持型）１３により、シリンダー支持板１２に伝達され、機構上は図１と同等の作用を奏する。
【００１４】
図３は、図１におけるＡ−Ａ断面を示す図である。この図３に示すように、回転軸１は軸受箱４で支持され、軸受箱４には軸受１４が設置されている。この場合では、すべり軸受で示しているが、ころ軸受等でも構わない。また、この部分にグランドシール等のシール機構を設けることも可能である。
【００１５】
軸受箱４の外側に回転軸１と連結された駆動アーム５が設置され、トルク伝達のためキー１５が設けられている。回転軸１および駆動アーム５を軸方向に固定するため、シャフトエンドプレート７を設けている。また、駆動アーム５の先端部にピン６を設け、シリンダー先端金物（クレビス型）１０を駆動アーム５と回転自在に連結させ、ピン止め用エンドプレート１６で軸方向に固定している。この図でシリンダー支持板１２の板厚中心面１７上にシリンダー先端金物（クレビス型）１０の中心に位置させている。
【００１６】
上記のように、シリンダー支持板１２の板厚中心面１７上にシリンダー先端金物（クレビス型）１０を位置させているために、シリンダー反力は軸受箱４に伝達され、シリンダー反力と相殺され、トルクのみが軸に伝達され、軸受箱４からケーシング２に対しては、反力としてのトルクのみが伝達される。ケーシング２に対するこの反力としてのトルクは、剛性、強度の高いケーシングの面内荷重であり、特に補強を必要としない。また、シリンダー支持板１２はシリンダー反力により面内荷重と面内曲げ荷重が発生するが、必要に応じ、圧縮応力が発生する部分にはリブ等で座屈止め補強する程度で良い。
【００１７】
ピン６は、片持ち状態となっているため、駆動アーム５には曲げと捩りの両モーメントを受けるため、それに対応した断面強度を持たせる必要があるが、回転軸１に対しては、回転軸１の軸端部で軸に対する曲げモーメントとして伝達され、軸受１４の位置で相殺される。従って、従来の方法に比べて軸径が大きくなることはなく、設備的にも軽量となる等極めて優れた設備を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るシリンダー駆動による回転駆動装置の概略図である。
【図２】シリンダー支持方式がトラニオン式の場合の例を示す概略図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ断面を示す図である。
【図４】従来のレバー駆動式の回転駆動装置を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  回転軸
２  ケーシング
３  シリンダー
４  軸受箱
５  駆動アーム
６  ピン
７  シャフトエンドプレート
８  シリンダー支持金物
９  反力受けブラケット
１０  シリンダー先端金物
１１  シリンダー支持金物（シリンダーエンド支持型）
１２  シリンダー支持板
１３  シリンダー支持金物（トラニオン支持）
１４  軸受
１５  キー
１６  ピン止め用エンドプレート
１７  板厚中心面
特許出願人  新日鉄エンジニアリング株式会社  １名
代理人      弁理士      椎  名    彊  他１
【図１】
0004907509.tif 000002
【図２】
0004907509.tif 000003
【図３】
0004907509.tif 000004
【図４】
0004907509.tif 000005