バルブアクチュエータ
【課題】バルブアクチュエータのコイルばねの折損を抑制し、かつ、バルブアクチュエータを小型化する。
【解決手段】バルブアクチュエータは、第１ばね座部１４と第２ばね座部３２とが互いに接離移動することによってバルブを開閉する。バルブアクチュエータは、第１コイルばね５１、第２コイルばね５２、および、中間ばね受体６０を備えている。中間ばね受体６０は、第２コイルばね５２が挿通した開口が形成されて、第１コイルばね５１を第１ばね座部１４との間で狭持した第１ばね受部６２、第１コイルばね５１の内側に位置して、第２コイルばね５２を第２ばね座部３２との間で狭持した第２ばね受部６４、および、第１コイルばね５１と第２コイルばね５２との間に位置して、第１ばね受部６２と第２ばね受部６４とを一体に連結した連結部６６を有している。
【解決手段】バルブアクチュエータは、第１ばね座部１４と第２ばね座部３２とが互いに接離移動することによってバルブを開閉する。バルブアクチュエータは、第１コイルばね５１、第２コイルばね５２、および、中間ばね受体６０を備えている。中間ばね受体６０は、第２コイルばね５２が挿通した開口が形成されて、第１コイルばね５１を第１ばね座部１４との間で狭持した第１ばね受部６２、第１コイルばね５１の内側に位置して、第２コイルばね５２を第２ばね座部３２との間で狭持した第２ばね受部６４、および、第１コイルばね５１と第２コイルばね５２との間に位置して、第１ばね受部６２と第２ばね受部６４とを一体に連結した連結部６６を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブを開閉するバルブアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスプリング式のバルブアクチュエータについて、図１０を用いて説明する。図１０は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。図１０に示したバルブアクチュエータは、例えば、ボールバルブやバタフライバルブを回転させて開閉するアクチュエータである。バルブアクチュエータは、筐体１０、２個のピストン体３０、２本のコイルばね１５０、シャフト７０、および、コンプレッサ８０などを有している。
【０００３】
筐体１０は、略円筒状に形成されていて、両端が塞がれている。２個のピストン体３０は、筐体１０内に配置されていて、筐体１０内の空間を筐体１０の軸方向に３つの略円筒状の空間２２〜２４に仕切っている。２個のピストン体３０は、筐体１０内の空間を筐体１０の軸方向に摺動可能に配設されている。
【０００４】
２本のコイルばね１５０は、筐体１０内の両端に位置する２つの空間（ばね収納空間）２２に筐体１０と同軸的に設けられている。２個のピストン体３０は、２本のコイルばね１５０によって、互いに近づく向きに付勢されている。
【０００５】
シャフト７０は、筐体１０およびコイルばね１５０の軸に垂直に延びている。シャフト７０は、筐体１０の略中央を貫通して、筐体１０内の中央に位置する空間（ガス給排空間）２４を通過している。バルブ（図示しない。）は、筐体１０の外部において、シャフト７０の一端に固定されている。
【０００６】
シャフト７０の筐体１０内の外周には、ピニオン部７２が設けられている。一方、ピストン体３０には、ガス給排空間２４側に突出したラック部３４が形成されている。２個のピストン体３０のラック部３４は、シャフト７０のピニオン部７２に噛み合っている。ラック部３４およびピニオン部７２は、ピストン体３０の摺動をシャフト７０の回転に変換する。
【０００７】
コンプレッサ８０は、筐体１０の外部に設けられていて、筐体１０内のガス給排空間２４に圧縮空気を供給する。
【０００８】
このバルブアクチュエータの動作について説明する。図１０は、例えば、バルブが閉栓した状態のバルブアクチュエータを示している。この状態から、コンプレッサ８０によりガス給排空間２４に圧縮空気を供給して、ガス給排空間２４の内圧を上げると、２個のピストン体３０は、２本のコイルばね１５０の弾性力に反して、互いに離れる方向に摺動する。この摺動に伴って、シャフト７０およびバルブが回転して、バルブが開栓される。
【０００９】
ここで、バルブが開栓した状態において停電が起こった場合には、コンプレッサ８０による空気の供給が停止されて、ガス給排空間２４の内圧が下がる。そうすると、２本のコイルばね１５０の弾性力によって、２個のピストン体３０が互いに近づく方向に摺動して、バルブが回転し閉栓される。このように、スプリング式のバルブアクチュエータは、モータの動力によりバルブを開閉する電動式のバルブアクチュエータに比べて、安全性・信頼性が高い（特許文献１および２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２８５４０４号公報
【特許文献２】特開平９−１００９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、コイルばね１５０は、軸方向の長さが長いほど、折損しやすくなる。上述したバルブアクチュエータのように、１本のコイルばね１５０により所定のばね特性を得ようとすると、コイルばね１５０を長くせざるを得ないことがある。
【００１２】
ここで、コイルばね１５０の折損を抑制するために、図１１に示したように、同径の２本のコイルばね１５０を軸方向に直列に並べて配設することも考えられる。しかし、２本のコイルばね１５０間に配設したばね受板１６０の厚さの分だけ、バルブアクチュエータが大型化してしまう。さらに、２本のコイルばね１５０は、その両端部の巻きだけ巻き角度を変えて隣接する巻きにばね線の端末を付ける処理がされている（いわゆるクローズドエンド）。そのため、クローズドエンドの増加分だけ、バルブアクチュエータが大型化してしまう。
【００１３】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、バルブアクチュエータのコイルばねの折損を抑制し、かつ、バルブアクチュエータを小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明に係るバルブアクチュエータは、第１のばね座部と第２のばね座部とが互いに接離移動することによってバルブを開閉するバルブアクチュエータであって、一端が前記第１のばね座部に当接して配設されて、前記第２のばね座部に向かって延びた第１のコイルばねと、一端が前記第２のばね座部に当接して配設されて、前記第１のばね座部に向かって前記第１のコイルばねと同軸的に延びて、他端が前記第１のコイルばねの内側に位置した第２のコイルばねと、前記第２のコイルばねが挿通した開口が形成されて、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との間に配置されて、前記第１のコイルばねを前記第１のばね座部との間で狭持した第１のばね受部、前記第１のコイルばねの内側に位置して、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との間に配置されて、前記第２のコイルばねを前記第２のばね座部との間で狭持した第２のばね受部、および、前記第１のコイルばねと前記第２のコイルばねとの間に位置して、前記第１のばね受部と前記第２のばね受部とを一体に連結した連結部を有し、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との間を移動可能に配設された中間ばね受体と、を具備して、前記第１のコイルばねおよび前記第２のコイルばねは、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部とを互いに離れる方向に付勢していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、バルブアクチュエータのコイルばねの折損を抑制し、かつ、バルブアクチュエータを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ開栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略部分断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略部分断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略部分断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略部分断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略部分断面図である。
【図８】本発明の第６の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。
【図９】本発明の第７の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。
【図１０】従来のバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。
【図１１】バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係るバルブアクチュエータについて、図１ないし図３を用いて説明する。図１は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。図２は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略断面図である。図３は、バルブアクチュエータのバルブ開栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略断面図である。なお、上述した従来のバルブアクチュエータと同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００１８】
まず、本実施形態に係るバルブアクチュエータの構造について説明する。
【００１９】
本実施形態に係るバルブアクチュエータは、筐体１０、２個のピストン体３０、２組のスプリングユニット５０、シャフト７０、および、コンプレッサ８０などを備えている。
【００２０】
筐体１０は、シリンダ部１２、および、２個の第１ばね座部１４を有している。シリンダ部１２は、その内部空間が円筒状に形成されている。２個の第１ばね座部１４は、シリンダ部１２の両端に固定されて、シリンダ部１２の両端を塞いでいる。第１ばね座部１４の内面には、後述する第１コイルばね５１の一端を支持するための環状の突起部１４ａが形成されている。なお、第１ばね座部１４には、ばね収納空間２２と筐体１０の外部空間とを連通する通気孔（図示しない。）が形成されている。
【００２１】
各ピストン体３０は、第２ばね座部３２およびラック部３４を有している。各ピストン体３０は、シリンダ部１２の軸（以下、「第１軸」という。）方向に摺動可能に設けられている。
【００２２】
第２ばね座部３２は、その外径がシリンダ部１２の内径と略同一の円板状に形成されている。第２ばね座部３２は、筐体１０内に第１軸中心に配置されていて、筐体１０の内部空間を第１軸方向に３つの円筒状の空間２２，２４に仕切っている。第２ばね座部３２の外周縁とシリンダ部１２の内周面との間には、環状の樹脂材（図示しない。）が設けられていて、筐体１０内の中央の空間（ガス給排空間）２４と筐体１０内の両端の２つの空間（ばね収納空間）２２とは、シールされている。第２ばね座部３２のばね収納空間２２側の面には、後述する第２コイルばね５２の一端を支持するための環状の突起部３２ａが形成されている。
【００２３】
ラック部３４は、第２ばね座部３２のガス給排空間２４側の面から突出している。ラック部３４には、歯切り面が形成されている。２個のピストン体３０のラック部３４の歯切り面は、後述するシャフト７０を挟んで、互いに対向している。
【００２４】
シャフト７０は、第１軸方向に垂直にシリンダ部１２の略中央を貫通して延びている。シャフト７０は、ガス給排空間２４を通過していて、２個のラック部３４の歯切り面の間を延びている。シャフト７０の筐体１０内の外周には、環状のピニオン部７２が固定されている。ピニオン部７２の外周面は、歯切りされている。２個のラック部３４とピニオン部７２とは、噛み合っていて、ピストン体３０の摺動をシャフト７０の回転に変換する変換手段としての役割を果たしている。
【００２５】
２組のスプリングユニット５０は、ばね収納空間２２に配設されている。各スプリングユニット５０は、第１コイルばね５１、第２コイルばね５２、および、中間ばね受体６０を有している。
【００２６】
第１コイルばね５１の一端は、第１ばね座部１４に当接していて、環状の突起部１４ａに嵌合している。第１コイルばね５１は、第２ばね座部３２に向かって第１軸と同軸的に延びている。
【００２７】
第２コイルばね５２は、その外径が第１コイルばね５１の内径より小さく形成されている。第２コイルばね５２の一端は、第２ばね座部３２に当接していて、環状の突起部３２ａに嵌合している。第２コイルばね５２は、第１ばね座部１４に向かって第１軸と同軸的に延びている。第１コイルばね５１と第２コイルばね５２とは、部分的に重なって配置されていて、第２コイルばね５２の他端は、第１コイルばね５１の内側に位置している。
【００２８】
中間ばね受体６０は、第１ばね受部６２、第２ばね受部６４、および、連結部６６を有している。本実施形態では、第１ばね受部６２、第２ばね受部６４、および、連結部６６は、一体成型されている。中間ばね受体６０は、第１ばね座部１４と第２ばね座部３２との間を移動可能に配設されている。
【００２９】
第１ばね受部６２は、例えば中心に開口を備えた環板状に形成されている。第１ばね受部６２は、第１ばね座部１４と第２ばね座部３２との間に第１軸中心に配置されている。第１ばね受部６２の開口には、第２コイルばね５２が挿通している。第１ばね受部６２は、第１コイルばね５１を第１ばね座部１４との間で狭持している。すなわち、第１コイルばね５１は、第１ばね座部１４および第１ばね受部６２によって圧縮されている。
【００３０】
第２ばね受部６４は、例えば、その外径が第１コイルばね５１の内径より小さい円板状に形成されている。第２ばね受部６４は、第１コイルばね５１の内側に位置して、第１ばね座部１４と第２ばね座部３２との間に第１軸中心に配置されている。第２ばね受部６４は、第２コイルばね５２を第２ばね座部３２との間で狭持している。すなわち、第２コイルばね５２は、第２ばね座部３２および第２ばね受部６４によって圧縮されている。
【００３１】
連結部６６は、例えば、その外径が第１コイルばね５１の内径より小さく、その内径が第２コイルばね５２の外径より大きい円筒状に形成されている。連結部６６は、第１コイルばね５１と第２コイルばね５２との間に位置して、第１ばね受部６２の内縁から第２ばね受部６４の外縁まで第１軸と同軸的に延びている。連結部６６は、第１ばね受部６２と第２ばね受部６４とを一体に連結している。なお、連結部６６には、ばね収納空間２２の内圧を均一にするための通気孔（図示しない。）が形成されている。
【００３２】
上述のとおり、第１コイルばね５１および第２コイルばね５２は、中間ばね受体６０を介して、直列に配置されていて、第１ばね座部１４と第２ばね座部３２とを互いに離れる方向に付勢している。すなわち、２組のスプリングユニット５０は、２組のピストン体３０を互いに近づく向きに付勢している。
【００３３】
コンプレッサ８０は、筐体１０の外部に設けられていて、筐体１０内のガス給排空間２４に圧縮空気を供給する。コンプレッサ８０は、第２ばね座部３２を第１ばね座部１４に近づく方向に摺動させる駆動手段としての役割を果たしている。
【００３４】
次に、本実施形態に係るバルブアクチュエータの動作について説明する。
【００３５】
本実施形態では、図２に示したバルブ閉栓状態は、バルブが完全に閉じた状態であって、第１ばね座部１４と第２ばね座部３２とが最も離れている。この状態では、中間ばね受体６０は、第１ばね座部１４および第２ばね座部３２に対して間隔を空けて配置されていて、第１ばね座部１４および第２ばね座部３２に当接していない。
【００３６】
バルブを開栓する場合には、コンプレッサ８０によって、ガス給排空間２４に圧縮空気を供給して、ガス給排空間２４の内圧を上げる。そうすると、第２ばね座部３２は、スプリングユニット５０の弾性力に反して、中間ばね受体６０と第１ばね座部１４および第２ばね座部３２とが当接した状態（図３に示したバルブ開栓状態）まで、第１ばね座部１４に近づく方向に摺動する。それに伴って、シャフト７０が回転して、バルブが完全に開かれる。
【００３７】
停電などにより、コンプレッサ８０による空気の供給が停止した場合には、ガス給排空間２４の内圧が下がり、スプリングユニット５０の弾性力によって、第２ばね座部３２が第１ばね座部１４から離れる方向に摺動して、バルブが閉じられる。
【００３８】
次に、本実施形態に係るバルブアクチュエータの効果について説明する。
【００３９】
本実施形態では、各スプリングユニット５０は、直列に配置された２本のコイルばね５１，５２により構成されている。したがって、本実施形態によれば、同等のばね特性を備えた１本のコイルばねにより構成した場合に比べて、各コイルばね５１，５２の長さを短く設計できるため、各コイルばね５１，５２が折損しにくい。
【００４０】
また、本実施形態では、各スプリングユニット５０を構成する２本のコイルばね５１，５２は、中間ばね受体６０により、部分的に重なって配置されている。そのため、本実施形態によれば、同等のばね特性を備えた１本のコイルばねにより構成した場合に比べて、バルブアクチュエータを小型化できる。
【００４１】
さらに、本実施形態では、中間ばね受体６０が第１ばね座部１４および第２ばね座部３２に当接することによって、第１ばね座部１４の第１軸方向の摺動が制限される。そのため、ラック部３４とピニオン部７２との噛み合わせが外れることを防止するストッパが不要となる。その結果、バルブアクチュエータを小型化でき、かつ、安価に製造できる。
【００４２】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るバルブアクチュエータについて、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００４３】
本実施形態では、スプリングユニット５０は、第１の実施形態とは逆向きに筐体１０内に配設されている。
【００４４】
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係るバルブアクチュエータについて、図５を用いて説明する。図５は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００４５】
本実施形態では、連結部６６は、複数本のスタッドボルトおよび複数個のナットである。スタッドボルトは、第１コイルばね５１と第２コイルばね５２との間に位置して、第１ばね受部６２から第２ばね受部６４まで第１軸に沿って延びている。複数本のスタッドボルトおよび複数個のナットは、第１ばね受部６２と第２ばね受部６４とを一体に締結している。
【００４６】
［第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態に係るバルブアクチュエータについて、図６を用いて説明する。図６は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００４７】
本実施形態では、第１ばね座部１４は、摺動量調節部１６を有している。摺動量調節部１６は、例えば六角ボルトであって、第１ばね座部１４の略中央に形成されたねじ孔に螺合されていて、ばね収納空間２２に向かって第１軸に沿って延びている。
【００４８】
また、本実施形態では、第２ばね座部３２は、摺動量調節部３６を有している。摺動量調節部３６は、例えば六角ボルトであって、第２ばね座部３２の外周部に形成されたねじ孔に螺合されていて、ばね収納空間２２に向かって第１軸に沿って延びている。
【００４９】
本実施形態では、バルブ開栓状態において、中間ばね受体６０は、摺動量調節部１６および摺動量調節部３６の先端に当接して、その摺動が制限される。摺動量調節部１６および摺動量調節部３６によって、中間ばね受体６０の摺動量を容易に調節できる。
【００５０】
なお、このような摺動量調節部は、例えば第２ばね座部６４やシリンダ部１２に設けられていても良い。
【００５１】
［第５の実施形態］
本発明の第５の実施形態に係るバルブアクチュエータについて、図７を用いて説明する。図７は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００５２】
本実施形態では、各ばね収納空間２２には、例えば４組のスプリングユニット５０が互いに並列に配置されている。図７には、２組のスプリングユニット５０のみが示されているが、紙面上にも２組のスプリングユニット５０が存在する。４組のスプリングユニット５０は、第１ばね座部１４と第２ばね座部３２とを互いに離れる方向に付勢している。
【００５３】
［第６の実施形態］
本発明の第６の実施形態に係るバルブアクチュエータについて、図８を用いて説明する。図８は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００５４】
上記の実施形態に係るバルブアクチュエータは、筐体１０内に２個のピストン体３０を備えていたが、本実施形態に係るバルブアクチュエータは、筐体１０内に１個のピストン体３０を備えている。
【００５５】
［第７の実施形態］
本発明の第７の実施形態に係るバルブアクチュエータについて、図９を用いて説明する。図９は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。なお、本実施形態は、第６の実施形態の変形例であって、第６の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００５６】
第６の実施形態に係るバルブアクチュエータは、ピストン体３０のラック部３４とシャフト７０のピニオン部７２とが噛み合って、ピストン体３０の摺動をシャフト７０の回転に変換している。一方、本実施形態では、ピストン体３０のロッド部３８に固定されたピン３８ａがシャフト７０に固定されたスコッチヨーク７４を回転させることによって、ピストン体３０の摺動をシャフト７０の回転に変換している。
【００５７】
本実施形態においても、中間ばね受体６０が第１ばね座部１４および第２ばね座部３２に当接することによって、第１ばね座部１４の摺動が制限される。そのため、ピン３８ａがスコッチヨーク７４から外れることを防止するストッパが不要となる。
【００５８】
［他の実施形態］
上記の実施形態は、単なる例示であって、本発明は、これらに限定されることはない。例えば、上記の実施形態では、ピストン体３０の摺動をシャフト７０の回転に変換する変換手段として、ラック・ピニオンやスコッチヨークを用いたが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００５９】
また、上記の実施形態では、空気圧によってピストン体３０を摺動させているが、油圧によってピストン体３０を摺動させても良い。さらに、上記の実施形態では、圧縮空気によりピストン体３０を摺動させると、バルブが開栓されたが、逆に、バルブが閉栓されても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１０…筐体、１２…シリンダ部、１４…第１ばね座部、１４ａ…第１ばね座部に形成された環状の突起部、１６…摺動量調節部、２２…ばね収納空間、２４…ガス給排空間、３０…ピストン体、３２…第２ばね座部、３２ａ…第２ばね座部に形成された環状の突起部、３４…ラック部、３６…摺動量調節部、３８…ロッド部、３８ａ…ロッド部に固定されたピン、５０…スプリングユニット、５１…第１コイルばね、５２…第２コイルばね、６０…中間ばね受体、６２…第１ばね受部、６４…第２ばね受部、６６…連結部、７０…シャフト、７２…ピニオン部、７４…スコッチヨーク、８０…コンプレッサ、１５０…コイルばね、１６０…ばね受板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブを開閉するバルブアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスプリング式のバルブアクチュエータについて、図１０を用いて説明する。図１０は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。図１０に示したバルブアクチュエータは、例えば、ボールバルブやバタフライバルブを回転させて開閉するアクチュエータである。バルブアクチュエータは、筐体１０、２個のピストン体３０、２本のコイルばね１５０、シャフト７０、および、コンプレッサ８０などを有している。
【０００３】
筐体１０は、略円筒状に形成されていて、両端が塞がれている。２個のピストン体３０は、筐体１０内に配置されていて、筐体１０内の空間を筐体１０の軸方向に３つの略円筒状の空間２２〜２４に仕切っている。２個のピストン体３０は、筐体１０内の空間を筐体１０の軸方向に摺動可能に配設されている。
【０００４】
２本のコイルばね１５０は、筐体１０内の両端に位置する２つの空間（ばね収納空間）２２に筐体１０と同軸的に設けられている。２個のピストン体３０は、２本のコイルばね１５０によって、互いに近づく向きに付勢されている。
【０００５】
シャフト７０は、筐体１０およびコイルばね１５０の軸に垂直に延びている。シャフト７０は、筐体１０の略中央を貫通して、筐体１０内の中央に位置する空間（ガス給排空間）２４を通過している。バルブ（図示しない。）は、筐体１０の外部において、シャフト７０の一端に固定されている。
【０００６】
シャフト７０の筐体１０内の外周には、ピニオン部７２が設けられている。一方、ピストン体３０には、ガス給排空間２４側に突出したラック部３４が形成されている。２個のピストン体３０のラック部３４は、シャフト７０のピニオン部７２に噛み合っている。ラック部３４およびピニオン部７２は、ピストン体３０の摺動をシャフト７０の回転に変換する。
【０００７】
コンプレッサ８０は、筐体１０の外部に設けられていて、筐体１０内のガス給排空間２４に圧縮空気を供給する。
【０００８】
このバルブアクチュエータの動作について説明する。図１０は、例えば、バルブが閉栓した状態のバルブアクチュエータを示している。この状態から、コンプレッサ８０によりガス給排空間２４に圧縮空気を供給して、ガス給排空間２４の内圧を上げると、２個のピストン体３０は、２本のコイルばね１５０の弾性力に反して、互いに離れる方向に摺動する。この摺動に伴って、シャフト７０およびバルブが回転して、バルブが開栓される。
【０００９】
ここで、バルブが開栓した状態において停電が起こった場合には、コンプレッサ８０による空気の供給が停止されて、ガス給排空間２４の内圧が下がる。そうすると、２本のコイルばね１５０の弾性力によって、２個のピストン体３０が互いに近づく方向に摺動して、バルブが回転し閉栓される。このように、スプリング式のバルブアクチュエータは、モータの動力によりバルブを開閉する電動式のバルブアクチュエータに比べて、安全性・信頼性が高い（特許文献１および２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２８５４０４号公報
【特許文献２】特開平９−１００９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、コイルばね１５０は、軸方向の長さが長いほど、折損しやすくなる。上述したバルブアクチュエータのように、１本のコイルばね１５０により所定のばね特性を得ようとすると、コイルばね１５０を長くせざるを得ないことがある。
【００１２】
ここで、コイルばね１５０の折損を抑制するために、図１１に示したように、同径の２本のコイルばね１５０を軸方向に直列に並べて配設することも考えられる。しかし、２本のコイルばね１５０間に配設したばね受板１６０の厚さの分だけ、バルブアクチュエータが大型化してしまう。さらに、２本のコイルばね１５０は、その両端部の巻きだけ巻き角度を変えて隣接する巻きにばね線の端末を付ける処理がされている（いわゆるクローズドエンド）。そのため、クローズドエンドの増加分だけ、バルブアクチュエータが大型化してしまう。
【００１３】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、バルブアクチュエータのコイルばねの折損を抑制し、かつ、バルブアクチュエータを小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明に係るバルブアクチュエータは、第１のばね座部と第２のばね座部とが互いに接離移動することによってバルブを開閉するバルブアクチュエータであって、一端が前記第１のばね座部に当接して配設されて、前記第２のばね座部に向かって延びた第１のコイルばねと、一端が前記第２のばね座部に当接して配設されて、前記第１のばね座部に向かって前記第１のコイルばねと同軸的に延びて、他端が前記第１のコイルばねの内側に位置した第２のコイルばねと、前記第２のコイルばねが挿通した開口が形成されて、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との間に配置されて、前記第１のコイルばねを前記第１のばね座部との間で狭持した第１のばね受部、前記第１のコイルばねの内側に位置して、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との間に配置されて、前記第２のコイルばねを前記第２のばね座部との間で狭持した第２のばね受部、および、前記第１のコイルばねと前記第２のコイルばねとの間に位置して、前記第１のばね受部と前記第２のばね受部とを一体に連結した連結部を有し、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との間を移動可能に配設された中間ばね受体と、を具備して、前記第１のコイルばねおよび前記第２のコイルばねは、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部とを互いに離れる方向に付勢していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、バルブアクチュエータのコイルばねの折損を抑制し、かつ、バルブアクチュエータを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ開栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略部分断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略部分断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略部分断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略部分断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略部分断面図である。
【図８】本発明の第６の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。
【図９】本発明の第７の実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。
【図１０】従来のバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。
【図１１】バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係るバルブアクチュエータについて、図１ないし図３を用いて説明する。図１は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。図２は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略断面図である。図３は、バルブアクチュエータのバルブ開栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略断面図である。なお、上述した従来のバルブアクチュエータと同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００１８】
まず、本実施形態に係るバルブアクチュエータの構造について説明する。
【００１９】
本実施形態に係るバルブアクチュエータは、筐体１０、２個のピストン体３０、２組のスプリングユニット５０、シャフト７０、および、コンプレッサ８０などを備えている。
【００２０】
筐体１０は、シリンダ部１２、および、２個の第１ばね座部１４を有している。シリンダ部１２は、その内部空間が円筒状に形成されている。２個の第１ばね座部１４は、シリンダ部１２の両端に固定されて、シリンダ部１２の両端を塞いでいる。第１ばね座部１４の内面には、後述する第１コイルばね５１の一端を支持するための環状の突起部１４ａが形成されている。なお、第１ばね座部１４には、ばね収納空間２２と筐体１０の外部空間とを連通する通気孔（図示しない。）が形成されている。
【００２１】
各ピストン体３０は、第２ばね座部３２およびラック部３４を有している。各ピストン体３０は、シリンダ部１２の軸（以下、「第１軸」という。）方向に摺動可能に設けられている。
【００２２】
第２ばね座部３２は、その外径がシリンダ部１２の内径と略同一の円板状に形成されている。第２ばね座部３２は、筐体１０内に第１軸中心に配置されていて、筐体１０の内部空間を第１軸方向に３つの円筒状の空間２２，２４に仕切っている。第２ばね座部３２の外周縁とシリンダ部１２の内周面との間には、環状の樹脂材（図示しない。）が設けられていて、筐体１０内の中央の空間（ガス給排空間）２４と筐体１０内の両端の２つの空間（ばね収納空間）２２とは、シールされている。第２ばね座部３２のばね収納空間２２側の面には、後述する第２コイルばね５２の一端を支持するための環状の突起部３２ａが形成されている。
【００２３】
ラック部３４は、第２ばね座部３２のガス給排空間２４側の面から突出している。ラック部３４には、歯切り面が形成されている。２個のピストン体３０のラック部３４の歯切り面は、後述するシャフト７０を挟んで、互いに対向している。
【００２４】
シャフト７０は、第１軸方向に垂直にシリンダ部１２の略中央を貫通して延びている。シャフト７０は、ガス給排空間２４を通過していて、２個のラック部３４の歯切り面の間を延びている。シャフト７０の筐体１０内の外周には、環状のピニオン部７２が固定されている。ピニオン部７２の外周面は、歯切りされている。２個のラック部３４とピニオン部７２とは、噛み合っていて、ピストン体３０の摺動をシャフト７０の回転に変換する変換手段としての役割を果たしている。
【００２５】
２組のスプリングユニット５０は、ばね収納空間２２に配設されている。各スプリングユニット５０は、第１コイルばね５１、第２コイルばね５２、および、中間ばね受体６０を有している。
【００２６】
第１コイルばね５１の一端は、第１ばね座部１４に当接していて、環状の突起部１４ａに嵌合している。第１コイルばね５１は、第２ばね座部３２に向かって第１軸と同軸的に延びている。
【００２７】
第２コイルばね５２は、その外径が第１コイルばね５１の内径より小さく形成されている。第２コイルばね５２の一端は、第２ばね座部３２に当接していて、環状の突起部３２ａに嵌合している。第２コイルばね５２は、第１ばね座部１４に向かって第１軸と同軸的に延びている。第１コイルばね５１と第２コイルばね５２とは、部分的に重なって配置されていて、第２コイルばね５２の他端は、第１コイルばね５１の内側に位置している。
【００２８】
中間ばね受体６０は、第１ばね受部６２、第２ばね受部６４、および、連結部６６を有している。本実施形態では、第１ばね受部６２、第２ばね受部６４、および、連結部６６は、一体成型されている。中間ばね受体６０は、第１ばね座部１４と第２ばね座部３２との間を移動可能に配設されている。
【００２９】
第１ばね受部６２は、例えば中心に開口を備えた環板状に形成されている。第１ばね受部６２は、第１ばね座部１４と第２ばね座部３２との間に第１軸中心に配置されている。第１ばね受部６２の開口には、第２コイルばね５２が挿通している。第１ばね受部６２は、第１コイルばね５１を第１ばね座部１４との間で狭持している。すなわち、第１コイルばね５１は、第１ばね座部１４および第１ばね受部６２によって圧縮されている。
【００３０】
第２ばね受部６４は、例えば、その外径が第１コイルばね５１の内径より小さい円板状に形成されている。第２ばね受部６４は、第１コイルばね５１の内側に位置して、第１ばね座部１４と第２ばね座部３２との間に第１軸中心に配置されている。第２ばね受部６４は、第２コイルばね５２を第２ばね座部３２との間で狭持している。すなわち、第２コイルばね５２は、第２ばね座部３２および第２ばね受部６４によって圧縮されている。
【００３１】
連結部６６は、例えば、その外径が第１コイルばね５１の内径より小さく、その内径が第２コイルばね５２の外径より大きい円筒状に形成されている。連結部６６は、第１コイルばね５１と第２コイルばね５２との間に位置して、第１ばね受部６２の内縁から第２ばね受部６４の外縁まで第１軸と同軸的に延びている。連結部６６は、第１ばね受部６２と第２ばね受部６４とを一体に連結している。なお、連結部６６には、ばね収納空間２２の内圧を均一にするための通気孔（図示しない。）が形成されている。
【００３２】
上述のとおり、第１コイルばね５１および第２コイルばね５２は、中間ばね受体６０を介して、直列に配置されていて、第１ばね座部１４と第２ばね座部３２とを互いに離れる方向に付勢している。すなわち、２組のスプリングユニット５０は、２組のピストン体３０を互いに近づく向きに付勢している。
【００３３】
コンプレッサ８０は、筐体１０の外部に設けられていて、筐体１０内のガス給排空間２４に圧縮空気を供給する。コンプレッサ８０は、第２ばね座部３２を第１ばね座部１４に近づく方向に摺動させる駆動手段としての役割を果たしている。
【００３４】
次に、本実施形態に係るバルブアクチュエータの動作について説明する。
【００３５】
本実施形態では、図２に示したバルブ閉栓状態は、バルブが完全に閉じた状態であって、第１ばね座部１４と第２ばね座部３２とが最も離れている。この状態では、中間ばね受体６０は、第１ばね座部１４および第２ばね座部３２に対して間隔を空けて配置されていて、第１ばね座部１４および第２ばね座部３２に当接していない。
【００３６】
バルブを開栓する場合には、コンプレッサ８０によって、ガス給排空間２４に圧縮空気を供給して、ガス給排空間２４の内圧を上げる。そうすると、第２ばね座部３２は、スプリングユニット５０の弾性力に反して、中間ばね受体６０と第１ばね座部１４および第２ばね座部３２とが当接した状態（図３に示したバルブ開栓状態）まで、第１ばね座部１４に近づく方向に摺動する。それに伴って、シャフト７０が回転して、バルブが完全に開かれる。
【００３７】
停電などにより、コンプレッサ８０による空気の供給が停止した場合には、ガス給排空間２４の内圧が下がり、スプリングユニット５０の弾性力によって、第２ばね座部３２が第１ばね座部１４から離れる方向に摺動して、バルブが閉じられる。
【００３８】
次に、本実施形態に係るバルブアクチュエータの効果について説明する。
【００３９】
本実施形態では、各スプリングユニット５０は、直列に配置された２本のコイルばね５１，５２により構成されている。したがって、本実施形態によれば、同等のばね特性を備えた１本のコイルばねにより構成した場合に比べて、各コイルばね５１，５２の長さを短く設計できるため、各コイルばね５１，５２が折損しにくい。
【００４０】
また、本実施形態では、各スプリングユニット５０を構成する２本のコイルばね５１，５２は、中間ばね受体６０により、部分的に重なって配置されている。そのため、本実施形態によれば、同等のばね特性を備えた１本のコイルばねにより構成した場合に比べて、バルブアクチュエータを小型化できる。
【００４１】
さらに、本実施形態では、中間ばね受体６０が第１ばね座部１４および第２ばね座部３２に当接することによって、第１ばね座部１４の第１軸方向の摺動が制限される。そのため、ラック部３４とピニオン部７２との噛み合わせが外れることを防止するストッパが不要となる。その結果、バルブアクチュエータを小型化でき、かつ、安価に製造できる。
【００４２】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るバルブアクチュエータについて、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係るバルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００４３】
本実施形態では、スプリングユニット５０は、第１の実施形態とは逆向きに筐体１０内に配設されている。
【００４４】
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係るバルブアクチュエータについて、図５を用いて説明する。図５は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００４５】
本実施形態では、連結部６６は、複数本のスタッドボルトおよび複数個のナットである。スタッドボルトは、第１コイルばね５１と第２コイルばね５２との間に位置して、第１ばね受部６２から第２ばね受部６４まで第１軸に沿って延びている。複数本のスタッドボルトおよび複数個のナットは、第１ばね受部６２と第２ばね受部６４とを一体に締結している。
【００４６】
［第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態に係るバルブアクチュエータについて、図６を用いて説明する。図６は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００４７】
本実施形態では、第１ばね座部１４は、摺動量調節部１６を有している。摺動量調節部１６は、例えば六角ボルトであって、第１ばね座部１４の略中央に形成されたねじ孔に螺合されていて、ばね収納空間２２に向かって第１軸に沿って延びている。
【００４８】
また、本実施形態では、第２ばね座部３２は、摺動量調節部３６を有している。摺動量調節部３６は、例えば六角ボルトであって、第２ばね座部３２の外周部に形成されたねじ孔に螺合されていて、ばね収納空間２２に向かって第１軸に沿って延びている。
【００４９】
本実施形態では、バルブ開栓状態において、中間ばね受体６０は、摺動量調節部１６および摺動量調節部３６の先端に当接して、その摺動が制限される。摺動量調節部１６および摺動量調節部３６によって、中間ばね受体６０の摺動量を容易に調節できる。
【００５０】
なお、このような摺動量調節部は、例えば第２ばね座部６４やシリンダ部１２に設けられていても良い。
【００５１】
［第５の実施形態］
本発明の第５の実施形態に係るバルブアクチュエータについて、図７を用いて説明する。図７は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態におけるスプリングユニットの周辺の概略断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００５２】
本実施形態では、各ばね収納空間２２には、例えば４組のスプリングユニット５０が互いに並列に配置されている。図７には、２組のスプリングユニット５０のみが示されているが、紙面上にも２組のスプリングユニット５０が存在する。４組のスプリングユニット５０は、第１ばね座部１４と第２ばね座部３２とを互いに離れる方向に付勢している。
【００５３】
［第６の実施形態］
本発明の第６の実施形態に係るバルブアクチュエータについて、図８を用いて説明する。図８は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００５４】
上記の実施形態に係るバルブアクチュエータは、筐体１０内に２個のピストン体３０を備えていたが、本実施形態に係るバルブアクチュエータは、筐体１０内に１個のピストン体３０を備えている。
【００５５】
［第７の実施形態］
本発明の第７の実施形態に係るバルブアクチュエータについて、図９を用いて説明する。図９は、バルブアクチュエータのバルブ閉栓状態における概略断面図である。なお、本実施形態は、第６の実施形態の変形例であって、第６の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００５６】
第６の実施形態に係るバルブアクチュエータは、ピストン体３０のラック部３４とシャフト７０のピニオン部７２とが噛み合って、ピストン体３０の摺動をシャフト７０の回転に変換している。一方、本実施形態では、ピストン体３０のロッド部３８に固定されたピン３８ａがシャフト７０に固定されたスコッチヨーク７４を回転させることによって、ピストン体３０の摺動をシャフト７０の回転に変換している。
【００５７】
本実施形態においても、中間ばね受体６０が第１ばね座部１４および第２ばね座部３２に当接することによって、第１ばね座部１４の摺動が制限される。そのため、ピン３８ａがスコッチヨーク７４から外れることを防止するストッパが不要となる。
【００５８】
［他の実施形態］
上記の実施形態は、単なる例示であって、本発明は、これらに限定されることはない。例えば、上記の実施形態では、ピストン体３０の摺動をシャフト７０の回転に変換する変換手段として、ラック・ピニオンやスコッチヨークを用いたが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００５９】
また、上記の実施形態では、空気圧によってピストン体３０を摺動させているが、油圧によってピストン体３０を摺動させても良い。さらに、上記の実施形態では、圧縮空気によりピストン体３０を摺動させると、バルブが開栓されたが、逆に、バルブが閉栓されても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１０…筐体、１２…シリンダ部、１４…第１ばね座部、１４ａ…第１ばね座部に形成された環状の突起部、１６…摺動量調節部、２２…ばね収納空間、２４…ガス給排空間、３０…ピストン体、３２…第２ばね座部、３２ａ…第２ばね座部に形成された環状の突起部、３４…ラック部、３６…摺動量調節部、３８…ロッド部、３８ａ…ロッド部に固定されたピン、５０…スプリングユニット、５１…第１コイルばね、５２…第２コイルばね、６０…中間ばね受体、６２…第１ばね受部、６４…第２ばね受部、６６…連結部、７０…シャフト、７２…ピニオン部、７４…スコッチヨーク、８０…コンプレッサ、１５０…コイルばね、１６０…ばね受板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のばね座部と第２のばね座部とが互いに接離移動することによってバルブを開閉するバルブアクチュエータであって、
一端が前記第１のばね座部に当接して配設されて、前記第２のばね座部に向かって延びた第１のコイルばねと、
一端が前記第２のばね座部に当接して配設されて、前記第１のばね座部に向かって前記第１のコイルばねと同軸的に延びて、他端が前記第１のコイルばねの内側に位置した第２のコイルばねと、
前記第２のコイルばねが挿通した開口が形成されて、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との間に配置されて、前記第１のコイルばねを前記第１のばね座部との間で狭持した第１のばね受部、前記第１のコイルばねの内側に位置して、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との間に配置されて、前記第２のコイルばねを前記第２のばね座部との間で狭持した第２のばね受部、および、前記第１のコイルばねと前記第２のコイルばねとの間に位置して、前記第１のばね受部と前記第２のばね受部とを一体に連結した連結部を有し、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との間を移動可能に配設された中間ばね受体と、
を具備して、前記第１のコイルばねおよび前記第２のコイルばねは、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部とを互いに離れる方向に付勢していることを特徴とするバルブアクチュエータ。
【請求項２】
前記第１のばね座部と前記第２のばね座部とが前記中間ばね受体に当接することによって、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との近接移動が制限されることを特徴とする請求項１に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項３】
前記第１のばね受部は環板状に形成されていて、前記第２のばね受部は円板状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項４】
前記連結部は、前記第１のばね受部の内縁から前記第２のばね受部の外縁まで延びた円筒状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項５】
前記連結部は、前記第１のばね受部と前記第２のばね受部とを締結したボルトであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項６】
空気圧または油圧によって前記第１のばね座部と前記第２のばね座部とを互いに近づける駆動手段を具備したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項７】
前記バルブに固定されて、前記バルブとともに回転するシャフトと、
前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との接離移動を前記シャフトの回転に変換する変換手段と、
を具備したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項８】
前記変換手段は、ラック・ピニオンを備えたことを特徴とする請求項７に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項９】
前記変換手段は、スコッチヨークを備えたことを特徴とする請求項７に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項１】
第１のばね座部と第２のばね座部とが互いに接離移動することによってバルブを開閉するバルブアクチュエータであって、
一端が前記第１のばね座部に当接して配設されて、前記第２のばね座部に向かって延びた第１のコイルばねと、
一端が前記第２のばね座部に当接して配設されて、前記第１のばね座部に向かって前記第１のコイルばねと同軸的に延びて、他端が前記第１のコイルばねの内側に位置した第２のコイルばねと、
前記第２のコイルばねが挿通した開口が形成されて、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との間に配置されて、前記第１のコイルばねを前記第１のばね座部との間で狭持した第１のばね受部、前記第１のコイルばねの内側に位置して、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との間に配置されて、前記第２のコイルばねを前記第２のばね座部との間で狭持した第２のばね受部、および、前記第１のコイルばねと前記第２のコイルばねとの間に位置して、前記第１のばね受部と前記第２のばね受部とを一体に連結した連結部を有し、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との間を移動可能に配設された中間ばね受体と、
を具備して、前記第１のコイルばねおよび前記第２のコイルばねは、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部とを互いに離れる方向に付勢していることを特徴とするバルブアクチュエータ。
【請求項２】
前記第１のばね座部と前記第２のばね座部とが前記中間ばね受体に当接することによって、前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との近接移動が制限されることを特徴とする請求項１に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項３】
前記第１のばね受部は環板状に形成されていて、前記第２のばね受部は円板状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項４】
前記連結部は、前記第１のばね受部の内縁から前記第２のばね受部の外縁まで延びた円筒状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項５】
前記連結部は、前記第１のばね受部と前記第２のばね受部とを締結したボルトであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項６】
空気圧または油圧によって前記第１のばね座部と前記第２のばね座部とを互いに近づける駆動手段を具備したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項７】
前記バルブに固定されて、前記バルブとともに回転するシャフトと、
前記第１のばね座部と前記第２のばね座部との接離移動を前記シャフトの回転に変換する変換手段と、
を具備したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項８】
前記変換手段は、ラック・ピニオンを備えたことを特徴とする請求項７に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項９】
前記変換手段は、スコッチヨークを備えたことを特徴とする請求項７に記載のバルブアクチュエータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２３１８６９（Ｐ２０１１−２３１８６９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０３２１９（Ｐ２０１０−１０３２１９）
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００００４６４０）日本発條株式会社 (1,048)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００００４６４０）日本発條株式会社 (1,048)
【Ｆターム（参考）】
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