KR20050089155A

KR20050089155A - 제어기

Info

Publication number: KR20050089155A
Application number: KR1020057009997A
Authority: KR
Inventors: 이치로 도쿠다; 겐지 츠보타; 미치오 야마지; 츠토무 시노하라
Original assignee: 가부시키가이샤 후지킨
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2005-09-07
Also published as: CN1703597A; CN1333195C; CA2508244A1; TW200420850A; EP1568928A4; TWI290995B; KR101024000B1; US7303176B2; US20060076528A1; WO2004051127A1; JP4529023B2; IL168936A; JP2004183786A; AU2003280669A1; EP1568928A1

Abstract

동력 증폭 수단(5)은 작동축(3) 하단으로부터 하측으로 연장되는 테이퍼형 부재(41)와, 밸브 봉(16) 상단에 설치된 원반형 부재(42)와, 양 부재(41, 42) 사이에 테이퍼형 부재(41)를 통해 대향하도록 배치되고 요동축(45, 46) 주위로 요동 가능한 전후 요동체(43, 44)를 구비하고 있다. 각 요동체(43, 44)는 판형 본체(43a, 44a)와, 본체 상부에 형성되면서 테이퍼형 부재(41)의 테이퍼면에 접촉하는 상측 접촉면(43b, 44b)과, 본체 하부에 형성되면서 원반형 부재(42)의 상면에 접촉하는 하측 접촉면(43c, 44c)을 갖고 있다. 각 요동체의 하측 접촉면(43c, 44c)은 요동축(45, 46)의 축선으로부터 편심한 위치에 있는 중심선을 중심으로 하는 원호형의 캠면으로 되어 있다.

Description

제어기{CONTROLLER}

본 발명은 제어기에 관한 것으로, 특히, 고압 유체를 사용하는 경우에 알맞은 제어기에 관한 것이다.

종래, 제어기로서는 밸브 봉을 스프링으로 하향으로 가압하여 밸브를 폐쇄하고, 공기압이나 솔레노이드 등에 의해 탄성력보다 큰 힘으로 밸브 봉을 상향으로 구동하여 밸브를 개방하는 것이나, 밸브 봉을 스프링으로 상향으로 가압하여 밸브를 개방하고, 공기압이나 솔레노이드 등에 의해 탄성력보다 큰 힘으로 밸브 봉을 하향으로 가압하여 밸브를 폐쇄하는 것이 잘 알려져 있다.

이러한 제어기를 고압 유체용으로서 사용하는 경우, 유체가 누설되는 것을 방지하기 위해서 밸브를 폐쇄하는 힘을 크게 할 필요가 있지만, 밸브 봉을 스프링으로 하향으로 가압하여 밸브를 폐쇄하고, 공기압이나 솔레노이드 등에 의해 밸브 봉을 상향으로 구동하여 밸브를 개방하는 것에서는, 스프링의 탄성력을 크게 하면, 이에 따라 밸브 봉을 이동시키기 위한 공기압 등의 구동력을 높여야 하고, 구동력을 높이기 것에는 한계가 있기 때문에 밸브를 폐쇄하는 힘을 필요한 양만큼 크게 할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 밸브 봉을 스프링에 의해 상향으로 가압하여 밸브를 개방하고, 공기압이나 솔레노이드 등에 의해 탄성력보다 큰 힘으로 밸브 봉을 하향으로 가압하여 밸브를 폐쇄하는 것에서도 밸브를 폐쇄하는 힘을 크게 하기 위해서는 공기압 등의 하향 가압력을 높여야 하는 마찬가지의 문제가 있다.

그래서 상기 문제를 해소하는 것을 목적으로 하여, 밸브 봉의 상하 왕복 이동에 따라 유체 통로가 개폐되는 밸브 본체와, 이 밸브 본체 상부에 고정된 케이싱과, 이 케이싱 내의 상측에 상하 이동 가능하게 설치된 작동축과, 이 작동축을 상하 이동시키는 구동 수단과, 케이싱내 하측에 설치되어 작동축에 작용하는 힘을 밸브 봉에 증폭시켜 하측에 전달하는 동력 증폭 수단을 구비하고 있는 제어기가 제안되고 있다(예컨대, 일본 특허 공개 평7-139648호 공보 참조). 일본 특허 문헌 1의 제어기 동력 증폭 수단은 작동축 하단으로부터 수직 하측으로 연장되는 테이퍼형 롤러 지지 부재와, 밸브 봉 상단에 설치된 원반형 롤러 지지 부재와, 양 롤러 지지 부재 사이에 테이퍼형 부재의 축선에 대하여 대칭으로 배치된 한 쌍의 롤러 지지체와, 각 롤러지지체 상부에 회전 가능하게 지지되며 테이퍼형 롤러 지지 부재의 테이퍼면에 접촉하는 한 쌍의 회전 롤러와, 각 롤러 지지체 하부에 회전 가능하게 지지되며 원반형 롤러 지지 부재의 상면에 접촉하는 한 쌍의 압박 롤러를 구비하여, 각 롤러 지지체가 압박 롤러의 축선에 대하여 테이퍼형 롤러 지지 부재의 축선측에 치우친 축을 중심으로 하여 요동할 수 있도록 케이싱에 지지되어 있는 것으로 되어 있다.

일본 상기 특허 공개 평7-139648호 공보에 개시되어 있는 제어기는 공기압, 스프링의 탄성력, 솔레노이드 등의 구동력을 높이지 않고 밸브를 폐쇄하는 힘을 필요에 따라서 크게 할 수 있고, 따라서 고압 유체를 사용하는 경우에도 유체가 누설되는 것을 확실하게 방지할 수 있다고 하는 이점을 갖고 있지만, 구조가 복잡해지고 부품수가 증가함으로써, 제조 비용이 높다고 하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 작동축에 작용하는 힘을 밸브 봉에 증폭시켜 전달하는 동력 증폭 수단을 구비하고 있으며, 또한 그 구성이 간단하고 제조 비용을 낮게 억제할 수 있는 제어기를 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 제어기의 제1 실시 형태를 보여주는 종단면도.

도 2는 본 발명에 의한 제어기의 제2 실시 형태를 보여주는 종단면도.

본 발명에 의한 제어기는 밸브 봉의 상하 왕복 이동에 따라 유체 통로가 개폐되는 밸브 본체와, 이 밸브 본체 상부에 고정된 케이싱과, 이 케이싱 내의 상측에 상하 이동 가능하게 설치된 작동축과, 이 작동축을 상하 이동시키는 구동 수단과, 케이싱내 하측에 설치되어 작동축에 작용하는 힘을 밸브 봉에 증폭하고 전달하는 동력 증폭 수단을 구비하고 있는 제어기에 있어서, 동력 증폭 수단은 작동축 하단으로부터 수직 하측으로 연장되는 끝이 가는 테이퍼형 부재와, 밸브 봉 상단에 설치된 원반형 부재와, 양 부재 사이에 테이퍼형 부재를 통해 대향하도록 배치되면서 하부를 관통하는 요동축 주위로 요동 가능한 제1 요동체 및 제2 요동체를 구비하고 있으며, 각 요동체는 판형 본체와, 본체 상부에 형성되면서 테이퍼형 부재의 테이퍼면에 접촉하는 상측 접촉면과, 본체 하부에 형성되며 원반형 부재의 상면에 접촉하는 하측 접촉면을 구비하고, 각 요동체의 하측 접촉면은 요동축의 축선으로부터 편심한 위치에 있는 중심선을 중심으로 하는 원호형의 캠면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제어기에 의하면, 각 요동체는 판형 본체와, 본체 상부에 형성되면서 테이퍼형 부재인 테이퍼면에 접촉하는 상측 접촉면과, 본체 하부에 형성되며 원반형 부재의 상면에 접촉하는 하측 접촉면을 갖고 있기 때문에 테이퍼형 부재 및 원반형 부재에 접촉하는 롤러가 불필요해지며, 또한, 각 요동체의 하측 접촉면은 요동축의 축선으로부터 편심한 위치에 있는 중심선을 중심으로 하는 원호형의 캠면으로 되어 있기 때문에 작동축에 작용하는 힘을 소요의 증폭율로 밸브 봉에 증폭시켜 전달할 수 있다. 이렇게 해서, 종래의 제어기와 비교해서, 구조가 간단하고, 또한, 부품 수를 적게 하여 동력 증폭 수단을 얻을 수 있고, 종래와 동등한 기능을 가지며, 또한, 제조 비용을 대폭 낮춘 제어기를 얻을 수 있다.

또한, 테이퍼형 부재는 예컨대, 끝단이 하측을 향한 원추형 또는 원추대형으로 되더라도 좋고, 원추 부분의 상측에 원기둥부를 마련하더라도 좋다. 또한, 수직 단면 형상이 삼각형 또는 사다리꼴의 직방체이더라도 좋다.

상기 제어기에 있어서, 제1 요동체 및 제2 요동체는 각각 별개로 요동축을 갖고 있더라도 물론 좋지만, 제1 요동체 및 제2 요동체는 그 하부끼리 겹쳐져 있으며, 양자의 요동축이 공통으로 되어 있더라도 좋다. 후자의 경우에는 요동축의 수를 감소할 수 있어, 보다 한층 구조가 간단하며, 또한, 부품 수를 적게 할 수 있다.

본 발명의 실시예를 이하 도면을 참조하여 설명한다.

이 명세서에 있어서, 상하는 도 1의 상하를 지칭하는 것으로 한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 앞이란 도 1의 좌측, 뒤란 도 1의 우측을 말하며 좌우는 전방을 향하는 것을 말하는 것으로 한다.

도 1은 본 발명의 제어기의 제1 실시 형태를 나타내고 있으며, 제어기는 밸브 본체(1)와, 이 밸브 본체(1) 상부에 고정된 케이싱(2)과, 이 케이싱(2) 내의 상측에 상하 이동 가능하게 설치된 작동축(3)과, 이 작동축(3)을 상하 이동시키는 구동 장치(4)와, 케이싱(2)내 하측에 설치되어 작동축(3)에 작용하는 힘을 밸브 봉(16)에 전달하는 동력 증폭 장치(5)를 구비하고 있다.

밸브 본체(1)는 상측을 향하여 개구되어 있는 오목부(11a), 일단이 전방을 향하여 개구되고 타단이 오목부(11)의 바닥면 중앙부에 개구한 유체 유입 통로(11b) 및 일단이 후방을 향하여 개구되고 타단이 오목부(11a)의 바닥면 후방부에 개구되어 있는 유체 유출 통로(11c)를 갖는 밸브 박스(11)와, 유입 통로(11b)의 타단 개구의 주연부에 설치된 환형 밸브 시트(12)와 다이어프램(밸브체;13)과 다이어프램 압박부(14)와 하단에 다이어프램 압박부(14)가 부착된 디스크(15)와 디스크(15)를 상하 이동시키는 밸브 봉(16)과 밸브 봉 안내 구멍(17a)을 갖고 밸브 박스(11)에 서로 맞물려 있는 본네트(17)로 이루어지며, 밸브 봉(16)의 상하 왕복 이동에 따라서 다이어프램(13)과 밸브 시트(12) 사이의 유체 통로(11b)가 개폐되는 다이어프램 밸브 형식으로 되어 있다. 다이어프램(13)은 복수 개(예컨대 6장)의 박판으로 구성되고, 밸브 시트(12)에 접촉하는 것은 내부식성이 우수한 재료로 되어 있고, 그 밖의 것은 강도 및 내압성이 우수한 재료로 되어 있다. 다이어프램(13)은 그 자체가 반발력 및 복원력을 갖고 있으며, 밸브 봉(16)으로부터 하향의 힘이 저하하면, 유체압 및 다이어프램(13) 자체의 반발력에 의해서 다이어프램(13)이 상측으로 밀어 올려져 유체 통로(11b)가 개방된다.

케이싱(2)은 상향으로 개구된 중공형 하부 케이싱(21)과 하향으로 개구된 중공형의 상부 케이싱(22)으로 이루어지며, 하부 케이싱(21)의 상단부와 상부 케이싱(22)의 맞물림 부분의 내주에는 구획 플레이트(23)가 고정되어 있다. 케이싱(2)내의 구획 플레이트(23) 상측에는 수평 단면 원형의 실린더실(24)이 동하측에 수평 단면 사각형의 동력 증폭 장치 수납실(25)이 각각 형성되어 있다. 상부 케이싱(22)의 정상벽 중앙에는 압축 공기 도입겸 작동축 안내용의 관통 구멍(26)이 개방되어 있다. 구획 플레이트(23)의 중앙에는 작동축 삽입 관통 구멍(27)이 개방되어 있다. 하부 케이싱(21)의 하단부에는 암나사부가 설치되어 있으며, 이것에 본네트(17) 상단부에 설치된 수나사부가 서로 맞물려서, 케이싱(2)이 본네트(17)를 통해 밸브 본체(1)에 고정되어 있다.

작동축(3)은 상단부가 상부 케이싱(22) 정상벽의 관통 구멍(26) 내에, 하단부가 구획 플레이트(23)의 작동축 삽입 관통 구멍(27) 내에 각각 슬라이딩 가능하게 끼워 넣어져 있다. 작동축(3)의 중간부에는 실린더실(24)을 따라서 상하로 슬라이딩하는 피스톤(31)이 일체로 형성되어 있다. 이 실린더실(24)은 이 작동축(3)의 피스톤(31)에 의해서 상부 실린더실(24a)과 하부 실린더실(24b)로 분할되어 있다. 작동축(3) 피스톤(31)의 상면 및 상부 케이싱(22) 정상벽의 하면에는 각각 환형의 스프링 지지 오목부(32, 33)가 설치되어 있으며, 피스톤(31)을 하향으로 가압하는 스프링(34)이 이들의 스프링 지지 오목부(32, 33)에 끼워 넣어져 멈추어지고 있다. 작동축(3)에는 일단이 상부 케이싱(22)의 관통 구멍(26)에 연통하고 타단이 하부 실린더실(24b)에 연통하는 압축 공기 유입 통로(35)가 마련되어 있다. 상부 케이 싱(22)의 주벽에는 피스톤(31)이 상승하였을 때에 상부 실딜더실(24a)안의 공기를 밀어내는 공기 유출 통로(36)가 마련되어 있다. 또한, 작동축(3)의 하단부에는 하향으로 개구되어 있는 단면 원형의 오목부(37)가 형성되어 있다.

작동축(3)을 상하 이동시키는 구동 장치(4)는 피스톤(31), 스프링(34), 실린더실(24), 압축 공기 유입 통로(35)에 의해 주로 구성되고 있으며, 피스톤(31)이 스프링(34)에 의해 항상 하향으로 가압되어 압축 공기 유입 통로(35)로부터 실린더 실(24) 내로 도입되는 압축 공기에 의해 상향으로 구동되고, 그리고 이 피스톤(31)에 작용하는 힘이 작동축(3)에 전달되어 작동축(3)이 상하로 구동된다.

동력 증폭 장치(5)는 작동축(3) 하단에 일체로 설치된 수직 하측으로 연장되는 테이퍼형 부재(41)와, 밸브 봉(16) 상단에 일체로 설치된 원반형 부재(42)와, 양 부재(41, 42) 사이에 테이퍼형 부재(41)의 축선에 대하여 대칭으로 배치된 전후 한 쌍의 요동체(43, 44)와, 각 요동체(43, 44)의 하부에 일체적으로 설치된 좌우로 연장되는 전후 요동축(45, 46)과, 하부 케이싱(21)안에 고정되어 전후 요동축(45, 46)을 지지하는 리테이너(retainer; 47)를 구비하고 있다.

테이퍼형 부재(41)는 직방체의 전후면이 경사면이 됨으로써 형성된 것으로, 경사면끼리 이루는 각도는 예컨대, 90°로 되어 있다. 테이퍼형 부재(41)의 상면에는 상측 돌출된 축부가 설치되어 있으며, 이 축부가 작동축(3)의 하단에 설치된 오목부(37)에 단단하게 끼워 넣어짐으로써 테이퍼형 부재(41)가 작동축(3)과 일체화되어 있다. 원반형 부재(42)의 상면은 원형으로 평탄한 면으로 되어 있다.

각 요동체(43, 44)는 판형 본체(43a, 44a)와 본체(43a, 44a) 상부에 형성되면서 테이퍼형 부재(41)의 테이퍼면에 접촉하는 상측 접촉면(43b, 44b)과, 본체(43a, 44a) 하부에 형성되며 원반형 부재(42)의 상면에 접촉하는 하측 접촉면(43c, 44c)을 구비하고 있다. 각 요동체(43, 44)의 하측 접촉면(43c, 44c)은 요동축(45, 46)의 축선보다도 테이퍼형 부재(41)의 축선으로부터 멀어지는 측(전후 방향의 외측)에 편심한 위치에 설치되고 요동축(45, 46)의 축선과 평행한 중심선을 중심으로 하는 원호형의 캠면으로 되어 있다. 따라서, 전후 요동체(43, 44)가 요동하면 하측 접촉면(43c, 44c)이 원반형 부재(42)와 접촉하고 있는 부분과 요동축(45, 46) 축선 과의 거리가 변화하고, 하측 접촉면(43c, 44c)이 원반형 부재(42)를 누르는 힘이 변화한다.

전후 요동축(45, 46)은 전후 요동체(43, 44)의 하단부에 설치된 요동축 삽입 구멍에 끼워 넣어지고, 그 좌우 양단부가 리테이너(47)에 설치된 베어링(도시생략)에 유지되어 있으며, 이에 따라, 요동축(45, 46)이 하부 케이싱(21)에 회전 가능하고 전후 ·상하 ·좌우 이동을 할 수 없도록 지지되어, 전후 요동체(43, 44)가 각각 요동축(45, 46)의 축선을 중심으로서 수평축 주위에 요동 가능하게 되어 있다. 또한, 요동축(45, 46)을 베어링으로 지지하는 대신에 리테이너(47)에서 설치한 유지 구멍에 요동축(45, 46)을 느슨히 즉 회전 가능하게 끼워 넣도록 하더라도 좋다.

도 1은 유체 통로가 폐쇄된 상태를 나타내고 있으며, 작동축(3)은 스프링(34)의 탄성력에 의해서 하향으로 가압되어 하측에 위치하고 있으며, 이에 따라서 전후 요동체(43, 44)의 상측 접촉면(43b, 44b)은 서로 멀어지는 방향에 위치되고, 하측 접촉면(43c, 44c)은 서로 근접한 방향에 위치되어 있다. 스프링(34)의 탄성력은 상측 접촉면(43b, 44b), 전후 요동체(43, 44)의 본체(43a, 44a) 및 하측 접촉면(43c, 44c)을 통해 원반형 부재(42)에 전해지며, 밸브 봉(16)은 하향으로 압박되고 있다. 이 힘이 다이어프램(13)에 전해져, 유입 통로(11b)의 개구가 폐쇄되고 있다.

작동축(3)에 작용하는 힘을 F, 테이퍼형 부재(41)의 테이퍼면의 반각을 α라고 하면, 요동체(43, 44)의 상측 접촉면(43b, 44b)에는 테이퍼면에 대하여 직각 방향으로 힘이 작동하고, 한편의 요동체(43, 44)에 작동하는 이 힘 G는 G=F÷2 Sinα가 된다. 요동체(43, 44)의 상측 접촉면(43b, 44b)에 작동하는 힘 G는 요동체 본체(43a, 44a) 및 하측 접촉면(43c, 44c)을 통해 원반형 부재(42)에 전달된다. 요동축(45, 46)의 축선과 상측 접촉면(43b, 44b)의 원호 중심선 사이의 거리를 C, 요동축(45, 46)의 축선과 상측 접촉면(43b, 44b)의 원호 중심선을 연결하는 선이 테이퍼형 부재(41)의 테이퍼면과 이루는 각을 γ, 요동축(45, 46)의 축선과 하측 접촉면(43c, 44c)의 원호 중심선과의 수평 거리를 δ,한편의 하측 접촉면(43c, 44c)이 원반형 부재(42)를 누르는 하향의 힘을 N이라고 하면, N×δ=G×Cos γ×C가 성립된다. 따라서, 전후 양방의 요동체(43, 44)가 원반형 부재(42)를 누르는 하향의 힘, 즉 밸브 봉(16)을 누르는 하향의 힘은 2N=F×Cos γ×C÷Sinα÷δ이 되며, α, γ, δ및 C를 적당한 값으로 함으로써, 임의의 증폭율에 의해 작동축(3)에 작용하는 힘을 밸브 봉(16)에 증폭하여 전달할 수 있다.

제1 실시 형태의 제어기에 의하면, 압축 공기를 상부 케이싱(22)의 관통 구멍(26)으로부터 보내면, 압축 공기는 작동축(3)의 공기 유입 통로(35)를 통하여 실린더실(24)의 하측으로부터 하부 실린더실(24b)안에 공급된다. 이에 따라, 피스톤(31)에 공기압에 의한 상향의 힘이 작동하고, 이 힘을 스프링(34)에 의한 하향의 힘보다도 크게 함으로써, 작동축(3)이 상향으로 구동된다. 이에 따라서 전후 상 접촉면(43b, 44b)이 서로 근접한 방향으로 이동되고, 전후 요동체(43, 44)가 요동되어, 전후 요동체(43, 44)의 하측 접촉면(43c, 44c)끼리 서로 멀어지는 방향으로 이동된다. 따라서, 하측 접촉면(43c, 44c)이 원반형 부재(42)에 접하고 있는 부분과 요동축(45, 46)의 축선과의 거리가 좁아지며, 하측 접촉면(43c, 44c)이 밸브 봉(16)을 하향으로 누르는 힘이 없어진다. 그러면 다이어프램(13)이 유체압 및 다이어프램(13) 자체의 반발력에 의해 밀어 올려져 유입 통로(11b)가 열린다.

도 2는 본 발명의 제어기의 제2 실시 형태를 나타내고 있다. 이 실시 형태는 동력 증폭 장치의 요동체 및 그 요동축의 구성이 다르며, 이에 따라 리테이너의 구성도 변경되고 있는 점이 제1 실시 형태와 다르다. 이하의 설명에서 제1 실시 형태와 같은 것에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.

동력 증폭 장치(50)는 작동축(3) 하단에 일체로 설치된 수직 하측으로 연장되는 테이퍼형 부재(41)와, 밸브 봉(16) 상단에 일체로 설치된 원반형 부재(42)와, 상기 양 부재(41, 42) 사이에 테이퍼형 부재(41)의 축선에 대하여 대칭으로 배치된 전후 한 쌍의 요동체(43, 44)와, 하부끼리 겹쳐진 요동체(43, 44)의 하부에 일체적으로 설치되고 양요동체(43, 44)에 공통한 좌우로 연장되는 요동축(51)과, 하부 케이싱(21) 안에 고정되어 공통 요동축(51)을 지지하는 리테이너(52)를 구비하고 있다.

각 요동체(43, 44)의 하측 접촉면(43c, 44c)은 공통 요동축(51)의 축선으로부터 테이퍼형 부재(41)의 축선으로부터 멀어지는 측에 편심한 위치에 설치된 공통 요동축(51)의 축선과 평행한 중심선을 중심으로 하는 원호형의 캠면으로 되어 있다. 따라서, 전후 요동체(43, 44)가 요동하면, 하측 접촉면(43c, 44c)이 원반형 부재(42)에 접촉하고 있는 부분과 공통 요동축(51) 축선과의 거리가 변화하고, 하측 접촉면(43c, 44c)이 원반형 부재(42)를 압박하는 힘이 변화한다.

공통 요동축(51)은 전후 요동체(43, 44)의 하단부에 설치된 요동축 삽입 구멍에 끼워 넣어지고, 그 양단부가 리테이너(52)에 설치된 베어링(도시생략)에 유지되어 있으며, 이에 따라, 공통 요동축(51)이 하부 케이싱(21)에서 회전 가능하고, 전후·상하·좌우 이동할 수 없도록 지지되고, 전후 요동체(43, 44)가 각각 공통 요동축(51)의 축선을 중심으로 하여 수평축 주위에 요동 가능하게 되어 있다. 또한, 전후 요동체(43, 44)는 각각 하나씩이더라도 좋지만, 이 실시 형태에서는 전 요동체(43)가 좌우 한 쌍으로 되며, 좌우의 전요동체(43) 사이에 후요동체(44)를 끼워, 양 요동체(43, 44)가 서로 안내하도록 되어 있다. 또한, 원반형 부재(42)의 좌우 양모서리에는 양요동체(43, 44)의 하단부가 좌우 방향 외향으로 이동하는 것을 방지하기 위한 돌출 모서리가(42a)가 설치되어 있다.

도 2는 유체 통로가 폐쇄된 상태를 나타내고 있으며, 작동축(3)은 스프링(34)의 탄성력에 의해서 하향으로 가압되어 하측에 위치하고 있으며, 이에 따라 전후 요동체(43, 44)의 상측 접촉면(43b, 44b)은 서로 멀어지는 방향에 위치하고, 하측 접촉면(43c, 44c)은 서로 근접하는 방향에 위치하고 있다. 스프링(34)의 탄성력은 상측 접촉면(43b, 44b), 전후 요동체(43, 44)의 본체(43a, 44a) 및 하측 접촉면(43c, 44c)을 통해 원반형 부재(42)에 전해져, 밸브 봉(16)은 하향으로 압박되고 있다. 이 힘이 다이어그램(13)에 전해져, 유입 통로(11b)의 개구가 폐쇄되고 있다.

이 제2 실시 형태의 제어기에 의하면, 압축 공기를 상부 케이싱(22)의 관통구멍(26)으로부터 보내면, 압축 공기는 작동축(3)의 공기 유입 통로(35)를 통하여 실린더실(24)의 하측으로부터 하부 실린더실(24b) 안으로 공급된다. 이에 의해, 피스톤(31)에 공기압에 의한 상향의 힘이 작동하고, 이 힘을 스프링(34)에 의한 하향의 힘보다도 크게 함으로써, 작동축(3)이 상향으로 구동된다. 이에 따라, 전후 상측 접촉면(43b, 44b)이 서로 근접하는 방향으로 이동되고, 전후 요동체(43, 44)가 요동하여 전후 요동체(43, 44)의 하측 접촉면(43c, 44c)끼리 서로 멀어지는 방향으로 이동한다. 따라서, 하측 접촉면(43c, 44c)이 원반형 부재(42)에 접하고 있는 부분과 공통 요동축(51) 축선과의 거리가 좁아지며, 하측 접촉면(43c, 44c)이 밸브 봉(16)을 하향으로 누르는 힘이 없어진다. 그렇게 하면, 다이어프램(13)이 유체압 및 다이어프램(13) 자체의 반발력에 의해 밀어 올려져 유입 통로(11b)가 열린다.

또한, 전술한 각 실시 형태에 있어서, 유체 통로를 개방할 때에, 작동축(3)은 공기압에 의해 구동되고 있지만, 공기압을 대신해서 예컨대 솔레노이드에 의해서 구동할 수도 있다. 또한, 작동축을 스프링에 의해 상향으로 가압하는 동시에 공기압이나 솔레노이드 등에 의해 탄성력보다 큰 힘으로 밸브 봉을 하향으로 가압하여 밸브를 폐쇄해 두고, 공기압이나 솔레노이드 등에 의한 힘을 제거함으로써 밸브를 개방하도록 할 수도 있다.

본 발명의 제어기는 작동축에 작용하는 힘을 밸브 봉에 증폭시켜 전달하는 동력 증폭 수단을 구비하고 있으며, 또한 그 구성이 간단하고 제조 비용을 낮게 억제할 수 있기 때문에 고압 유체를 사용하는 경우에 적합하다.

Claims

밸브 봉의 상하 왕복 이동에 따라 유체 통로가 개폐되는 밸브 본체와, 밸브 본체 상부에 고정된 케이싱과, 이 케이싱 내의 상측에 상하 이동 가능하게 설치된 작동축과, 이 작동축을 상하 이동시키는 구동 수단과, 케이싱 내의 하측에 설치되어 작동축에 작용하는 힘을 밸브 봉에 증폭시켜 전달하는 동력 증폭 수단을 구비하고 있는 제어기에 있어서,

동력 증폭 수단은 작동축 하단으로부터 수직 하방으로 연장되는 끝이 가는 테이퍼형 부재와, 밸브 봉 상단에 설치된 원반형 부재와, 상기 양 부재 사이에 테이퍼형 부재를 통해 대향하도록 배치되며 하부를 관통하는 요동축 주위로 요동 가능한 제1 요동체 및 제2 요동체를 구비하며,

각 요동체는 판형 본체와, 본체 상부에 형성되며 테이퍼형 부재의 테이퍼면에 접촉하는 상측 접촉면과, 본체 하부에 형성되며 원반형 부재의 상면에 접촉하는 하측 접촉면을 갖고, 각 요동체의 하측 접촉면은 요동축의 축선으로부터 편심한 위치에 있는 중심선을 중심으로 하는 원호형의 캠면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 제어기.
제1항에 있어서, 상기 제1 요동체 및 제2 요동체는 그 하부끼리 겹쳐져 있으며, 양자의 요동축이 공통으로 되어 있는 것인 제어기.