[发明专利]流体压式驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于使阀动作的流体压式驱动装置，尤其涉及使基于直线的往复运动动力的操作成为可能的流体压式驱动装置。

背景技术

在进行用于阀的开闭的动作的驱动装置中，有下述的驱动装置，通过旋转驱动进行手动式、电动式、空气马达式等的输入，并通过由此得到的旋转使传递块移动，通过该移动使苏格兰轭(Scotch yoke)摆动而得到转动动作，进行阀的开闭。

作为现有的驱动装置，在手动式的驱动装置中，有图8所示那样的使用蜗杆齿轮的驱动装置，这种驱动装置是由齿轮减速器构成的，该齿轮减速器将输入端的蜗杆轴5与输出端的安装在阀的阀杆9上的蜗轮6组合。在这种驱动装置中，可以通过增减蜗轮6的齿数来改变减速比，产生输出扭矩，使阀的阀杆9转动从而对阀进行开闭。

另外，作为一般的苏格兰轭式的驱动装置，如图9所示，替代图8的装置的蜗杆轴，而设置将位置固定在同一位置并能够绕轴心转动的旋转螺纹轴3，并替代蜗轮而设置苏格兰轭1，将旋转螺纹轴3和具有能够将该旋转螺纹轴3旋入的内螺纹孔28的传递块2动作连结，并组装能够通过旋转螺纹轴3的旋转在其轴心方向上移动的传递块2，由此形成该驱动装置。在这样的驱动装置中，通过旋转螺纹轴3的旋转使传递块2移动。由此，使苏格兰轭1以转动轴12为中心摆动，能够以使连结在阀的阀杆9上的转动轴12转动而进行阀的开闭的方式使苏格兰轭1移动。传递块2上，在与供旋转螺纹轴3旋入的内螺纹孔28的轴线成直角的方向上，设有从两侧面突出的圆筒部24′、26′，使该圆筒部24′、26′嵌合在苏格兰轭1的形成在臂上的圆筒部滑动槽143、163中，使传递块2在旋转螺纹轴3的轴线方向上移动由此使苏格兰轭1摆动，在连结在阀的阀杆9上的转动轴12上产生基于输出扭矩的转动。

如上述的图8所示，使用蜗杆及蜗轮的蜗杆齿轮方式的驱动装置中，在能够开闭的阀的打开位置、关闭位置、中间位置的各个位置上，在这些位置得到的输出扭矩是相同的，当在各操作位置的阀的开闭所需的力不同的情况下，尤其是在多用于管线具有大口径、流过该管线内部的流体压为高压的球阀中，如图7所示，关闭时扭矩T变高，开放时而且直至阀的中间开放位置，所需扭矩逐渐减少，其后达到规定的扭矩并成为恒定的扭矩。因此，在阀的关闭时，即使是量小也希望能够得到高扭矩，但在图8所示的使用蜗杆齿轮方式的驱动装置中，阀开闭时的输出扭矩不变，作为驱动装置，旋转操作需要动作力。

另外，在如图9所示那样的使用苏格兰轭方式的驱动装置中，其输出扭矩如以下详细描述的那样，另外，如图7所示，在动作的中间位置，与图8所示的使用蜗杆齿轮的驱动装置相同，但在阀的打开位置、关闭位置，输出扭矩T成为中间位置的两倍的扭矩Ta，由于希望使传递块2移动的手柄4的操作动作力是均匀的，因此，希望能够实现输出扭矩T能够与之相应地变高的操作。

下面，关于图9所示的驱动装置，对其构造和产生输出扭矩的机构进行说明。

如图11所示，传递块2中，在贯通该传递块2的内螺纹部28中旋入并嵌合旋转螺纹轴3，两圆筒部24′、26′以能够滑动的方式嵌合在圆筒部滑动槽143、163中，该圆筒部滑动槽143、163作为长度方向的孔设在图10所示的苏格兰轭1的两臂14、16上，而且，两圆筒部24′、26′相对于设在外壳8及上盖(未图示)上的传递块导向件7也以能够沿旋转螺纹轴3移动的方式同时卡合设置。

在这样的图9所示的驱动装置中，在操作手柄4使旋转螺纹轴3旋转、使传递块2在图9中向左右方向移动的情况下，虽然手柄4被旋转操作、旋转螺纹轴3旋转，但由于旋转螺纹轴3本身不移动，因此，传递块2能够按手柄4的转动方向、向左右任一方向移动。由此，传递块2的圆筒部24′、26′在设在苏格兰轭1的臂14、16上的圆筒部滑动槽143、163中滑动并推压，因此使苏格兰轭1向任一方向摆动，嵌合在苏格兰轭1的转动轴12的嵌合孔18中的阀的阀杆9与转动轴12一同转动，能够进行阀的开闭。

在使图10及图11所示的苏格兰轭1和传递块2组合而成的图9所示的驱动装置中，如上所述传递块2进行沿旋转螺纹轴3的直线运动，苏格兰轭1摆动，由此，将在转动角度为90°的范围内动作的情况表示在图7中。在使这样的转动轴12仅转动规定的角度的情况下，通过图12的动作说明图，对图7所示那样、在距中间位置45°的旋转角度范围内进行摆动运动的两端部的位置处、与中间位置相比输出扭矩成为两倍的情况进行说明，则如下所述。以记号表示图12所示的各部的尺寸。

即，在此，若令F：通过手柄4的旋转而产生的力，

Rt：产生扭矩的力，