JP2001248746A - 弁駆動用アクチュエータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この弁駆動用アクチュエータ装置は，スイッ
チユニット等を収納したケース内に自己温度制御型ヒー
タを設けて露結や凍結を防止し，トルクスイッチのマイ
クロスイッチの作動状態を確認する手段を設け，検査を
容易にした。 【解決手段】 この弁駆動用アクチュエータ装置は，ス
イッチユニット３と回転伝達機構２０を内蔵したケース
６６内に自己温度制御型ヒータ７４を設け，また，トル
クスイッチ２７におけるマイクロスイッチ２９の作動状
態を確認するためマイクロスイッチ２９を作動するスイ
ッチ機構７７にマイクロスイッチ２９の作動状態を確認
する動作確認用レバー８０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は，水路，浄水場，
排水処理システム，温調システム，各種制御システム，
発電所等の流路の流体の流れを制御するゲート，弁体，
水門等の弁を駆動制御する手動・電動切換式の弁駆動用
アクチュエータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在，浄水場，発電所等の各種工場にお
ける流路に設けられた弁駆動用アクチュエータ装置は，
人手の操作からコントローラを用いて制御する中央情報
システム化になっている。また，弁駆動用アクチュエー
タ装置は，一部の情報の処理を内蔵したコントローラで
処理するという分散処理を行うシステムが採用されるよ
うになっており，流路の制御の基本となる情報は，流路
中に設けられている種々のゲート，弁体等の弁の開度，
流量，流速等であり，弁の開度調整を制御するための駆
動手段が知られている（例えば，特開昭６２−２９２９
７８号公報，特開昭６４−４９７７８号参照）。

【０００３】また，弁駆動用アクチュエータ装置をコン
トローラによって制御するため，トルクスイッチ，リミ
ットスイッチ等の各種制御機器を用いたものが知られて
いる（例えば，特開昭６４−７９４０７号公報参照）。
また，弁駆動用アクチュエータ装置において，バルブ開
度指示計等を収容したケース内の結露を防止するものも
知られている（例えば，特開平８−１１４２７５号公報
参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記弁駆動用アクチュ
エータ装置は，分散処理を可能にするため，弁駆動用ア
クチュエータ装置の内部に演算回路即ち演算コントロー
ラを有し，制御系の一部を負担可能とし，極めて簡単に
且つ正確に弁の開閉時間即ち弁開閉速度等の開閉コント
ロールを電気的に自動設定して自己制御することができ
るが，しかしながら，弁駆動用アクチュエータ装置に組
み込まれたコントローラを構成するトルクスイッチ，リ
ミットスイッチ，指示装置等の各種制御機器はそれぞれ
別々のケース内に収容されているが，それらの各種のケ
ースを防爆防水用ケースを備えたケース内に収める必要
があり，そのため，装置そのものが大型にならざるを得
ず，弁駆動用アクチュエータ装置をコンパクトに構成す
ることができなかった。

【０００５】弁駆動用アクチュエータ装置は，一般的
に，山間地，温度や湿度の変化する環境等の場所に設置
されているが，そのためコントローラを構成するスイッ
チユニットや回転伝達機構を内蔵したケース内では露結
や凍結が発生し，制御機器そのものに信頼性に富んだ作
動が期待できない現状であり，また，スイッチユニット
におけるトルクスイッチのマイクロスイッチの作動状態
を確認するという手段がなく，制御装置の作動を容易に
検査することができないという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
の課題を解決することであり，弁駆動用アクチュエータ
装置の制御機器をケース内に集合的に収容し，制御機器
の回転伝達機構の減速装置とスイッチユニットをケース
内の取付プレート間に直接取り付け，装置自体の部品点
数を低減し，装置そのものをコンパクトに構成すると共
に，スイッチユニットとそれに隣接するターミナルユニ
ットとの接続を簡潔に構成し，特に，ケース内の露結や
凍結によって制御機器の機能が損なわれないように構成
し，更に，トルクスイッチにおけるマイクロスイッチの
作動状態を容易に確認できるように構成した弁駆動用ア
クチュエータ装置を提供することである。

【０００７】この発明は，流路を開閉調節する弁を取り
付けたスピンドル，前記スピンドルを往復駆動するため
回転駆動され且つ取付本体に回転可能に取り付けられた
回転軸，前記回転軸を手動回転駆動する手動駆動機構又
は電動回転駆動する電動駆動機能に切り換える駆動切換
装置，前記回転軸の回転を減速装置で減速して前記回転
軸の回転量を表示する表示装置に伝達する回転伝達機
構，前記回転伝達機構に組み込まれたトルクスイッチと
リミットスイッチとを有するスイッチユニット，前記回
転伝達機構と前記スイッチユニットを外部と遮断するた
め前記回転伝達機構と前記スイッチユニットを収容する
ケース，及び前記弁に関する情報の交換を行うため前記
スイッチユニットをターミナルユニットを介して制御す
るコントローラを有する弁駆動用アクチュエータ装置に
おいて，少なくとも前記減速装置と前記スイッチユニッ
トとを固定するため前記ケース内に隔置して並列に配置
された複数の取付プレート，及び前記スイッチユニット
と前記回転伝達機構を内蔵した前記ケース内の露結と凍
結を防止するため前記取付プレートに設けられた自己温
度制御型ヒータを有し，前記自己温度制御型ヒータは前
記ケース内が所定値以上の温度に応答して電源からの電
流を遮断し且つ所定値以下の温度に応答して前記電流を
流す電流制御素子と前記電流の流れによって発熱する加
熱素子とから構成されていることを特徴とする弁駆動用
アクチュエータ装置に関する。

【０００８】前記自己温度制御型ヒータは，前記取付プ
レートに取り付けられた放熱プレートに接触状態で固定
され，前記自己温度制御型ヒータから発熱した熱は前記
放熱プレートを介して前記ケース内を昇温することから
成る。

【０００９】前記トルクスイッチは，前記取付プレート
に取り付けられたマイクロスイッチと前記マイクロスイ
ッチをオンオフさせるため前記回転軸に付勢されるスラ
ストに応じて回転揺動するトルクレバー列を備えたスイ
ッチ機構から構成されている。また，前記スイッチ機構
には，前記マイクロスイッチの作動状態を確認する動作
確認用レバーが設けられている。

【００１０】前記スイッチ機構は，前記回転軸に付勢さ
れるスラストに応じて回転揺動するトルクレバー，前記
トルクレバーの回転揺動に応じて可逆回転するトルクシ
ャフト，及びトルクの応答性を調整するセットレバーが
設けられ且つ前記トルクシャフトに固定されたトルク調
整板を有し，前記トルクレバー列は前記トルクシャフト
に回転自在に取り付けられ且つ前記トルク調整板の可逆
回転に応じて前記セットレバーを介して回転揺動して前
記マイクロスイッチをオンオフさせる機能を有する。

【００１１】前記トルクレバー列は，前記トルク調整板
の可逆回転に応じて前記セットレバーを介して回転揺動
する第１トルクレバー，前記第１トルクレバーの回転揺
動に応じて弾性的に回転揺動する第２トルクレバー，及
び前記第２トルクレバーの回転揺動に応じて前記マイク
ロスイッチをオンオフさせる第３トルクレバーから成
る。

【００１２】更に，前記動作確認用レバーは，前記第２
トルクレバーに一体的に設けられ且つ手動で操作できる
突出部から構成されている。

【００１３】前記第３トルクレバーは，前記第２トルク
レバーの作動片の回転揺動によって，一方の前記マイク
ロスイッチをオンオフさせるレバーと他方の前記マイク
ロスイッチをオンオフさせるレバーとから構成されてい
る。

【００１４】前記セットレバーは，一方の前記マイクロ
スイッチをオンオフさせるため前記第１トルクレバーを
右回りに回転させる機能を有する右回り用レバーと，他
方の前記マイクロスイッチをオンオフさせるため前記第
１トルクレバーを左回りに回転させる機能を有する左回
り用レバーとから構成されている。

【００１５】前記セットレバーに固定されたそれぞれの
ねじは，前記トルク調整板に形成された一対の長孔をそ
れぞれ貫通し，前記長孔の所定の位置に前記ねじをそれ
ぞれ固定することによって前記セットレバーの前記右回
り用レバーと前記左回り用レバーとがそれぞれ位置設定
される。

【００１６】この弁駆動用アクチュエータ装置は，上記
のように構成したので，ケース内の温度に応答して自己
温度制御型ヒータが作動して所定の温度範囲に維持さ
れ，露結や凍結が発生することがなく，常に信頼性に富
んだ制御を期待でき，また，露結や凍結が発生しないの
で制御機器の腐食等が発生せず，耐久性を向上できる。
また，トルクスイッチのマイクロスイッチの作動状態を
確認する動作確認用レバーを設けたので，装置の出荷前
に，ケースの蓋部を外し，ケースの中に設置されている
動作確認用レバーを指，ドライバ等で押圧すれば，マイ
クロスイッチのオンオフが可能になり，マイクロスイッ
チの作動状態を容易に確認でき，出荷前の制御機器の検
査を容易にすることができる。また，この弁駆動用アク
チュエータ装置は，隣接する取付プレート間にスイッチ
ユニットを組み込んだ回転伝達機構をコンパクトに且つ
簡単に取り付けることができ，スイッチユニットとター
ミナルユニットとを共通のケース内に収容でき，確実に
密封状態に取り付けることができ，しかも装置全体をコ
ンパクトに構成でき，前記スイッチユニットに隣接して
設けたコントローラの電気部品に簡単に接続することが
できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
による弁駆動用アクチュエータ装置の実施例を説明す
る。図１はこの発明による弁駆動用アクチュエータ装置
を示す概略図，図２は図１の弁駆動用アクチュエータ装
置の要部を示す断面図，図３は図１の駆動切換装置を示
す断面図，図４は図２の弁駆動用アクチュエータ装置の
スイッチユニットを示す断面図，図５は図４のスイッチ
ユニットに組み込まれた自己温度制御型ヒータの取付け
状態を示す説明図，及び図６は図４のスイッチユニット
におけるトルクスイッチのスイッチ機構を示す斜視図で
ある。

【００１８】この発明による弁駆動用アクチュエータ装
置は，水路等の流路５７を開閉調節して流量を調節する
弁２１を取り付けた弁棒を構成し且つハウジング５を構
成する取付本体６に往復動可能に取り付けられたスピン
ドル１，スピンドル１を手動的に駆動するための手動ハ
ンドル１２，スピンドル１を自動的に駆動するためのモ
ータ１１，スピンドル１をカバーするため取付本体６に
取り付けられたスピンドルカバー２２，及びスピンドル
１を種々の情報に従って駆動制御する制御機器等を構成
する電気部品１９から成るコントローラ２５を有する。
この弁駆動用アクチュエータ装置は，例えば，中央コン
トローラからの指令を分散処理するため内蔵されたコン
トローラ２５が受け，コントローラ２５の制御によって
弁２１を駆動制御して弁２１によって流路５７の開閉調
節を行うと共に，弁２１の作動状態，流路５７の流速，
流量等の各情報を流量センサ，リミットスイッチ２８，
トルクスイッチ２７等の各センサで検出し，該各情報を
受けたコントローラ２５が弁２１や流路５７についての
各情報に応じた最適な状態に弁２１の開閉調節を制御す
る。

【００１９】ケース６６内には，回転軸８の回転を減速
して回転軸４２に伝達する回転伝達機構２０，スイッチ
ユニット３，回転軸４２の回転量を表示する表示装置１
５，及びスイッチユニット３に接続されたターミナルユ
ニット４が収容されている。ケース６６は，ケース本体
７と防爆防水用カバー即ち蓋部１６，１７から構成され
ている。取付本体６に回転可能に取り付けられた回転軸
８には，スピンドル１を往復駆動するため回転駆動され
るウォームホィール９に噛み合うウォーム１０が取り付
けられている。駆動切換装置２は，回転軸８を手動ハン
ドル１２によって回転駆動する手動駆動機構又は回転軸
８をモータ１１によって回転駆動する電動駆動機構に切
り換える機能を有する。回転軸８の回転は，回転伝達機
構２０によって減速して回転軸４２に伝達される。コン
トローラ２５は，弁２１や流路５７の各種情報を交換し
て弁２１の開度を制御するため，ターミナルユニット４
を通じて回転伝達機構２０に組み込まれたスイッチユニ
ット３を制御する。

【００２０】駆動切換装置２は，手動切換レバー１８を
操作することによって手動駆動機構に切り換えられ，モ
ータ１１の回転に応じて自動復帰機構ユニット３２によ
って電動駆動機構へ自動的に切り換えられる。回転軸８
は，軸受６３によって取付本体６，６１に回転可能に支
持されている。手動ハンドル１２で回転される回転軸５
３は，軸受６４によって取付本体６に回転可能に支持さ
れている。手動切換レバー１８で回転される操作軸６２
は，回転可能に取付本体６に支持されている。回転軸
８，回転軸５３及び操作軸６２は，互いに並列に配置さ
れ，手動ハンドル１２と手動切換レバー１８の操作が，
スピンドル１を回転駆動する回転軸８に駆動連結されて
いる。回転軸８は，ウォーム１０を設けた回転軸８Ａ
と，スリーブ３４を摺動可能に嵌合したスプライン３５
を備えた回転軸８Ｂとから構成されている。

【００２１】スリーブ３４は，その一端部に噛み合いク
ラッチ３１を構成する爪即ちドグ歯が形成され，他端部
に歯車５５が形成されている。また，回転軸８Ｂ上に
は，噛み合いクラッチ３１の他方の爪即ちドグ歯が設け
られた自動復帰機構ユニット３２に回転自在に設けられ
ている。噛み合いクラッチ３１が接続される時は，スリ
ーブ３４のドグ歯と自動復帰機構ユニット３２のドグ歯
とが噛み合う状態である。更に，回転軸８Ｂ上には，モ
ータ１１の出力軸７２に設けられた歯車５９が噛み合う
歯車３３が回転自在に設けられている。更に，自動復帰
機構ユニット３２と歯車３３との間には，緩衝部材６０
が介在されている。操作軸６２に設けたカムヨーク５６
は，スリーブ３４の外周面に設けた溝６５に係合し，手
動切換レバー１８による操作軸６２の回転でカムヨーク
５６が回転すると，スリーブ３４を回転軸８上を摺動移
動させ，噛み合いクラッチ３１を断接することができ
る。手動切換レバー１８によってスリーブ３４がスプリ
ング３６のばね力に抗して噛み合いクラッチ３１から解
放されて摺動移動し，スリーブ３４の歯車５５と手動ハ
ンドル１２で回転される回転軸５３に設けた歯車５４と
が噛み合うことになる。歯車５５と歯車５４とが噛み合
うと，手動ハンドル１２で回転軸８を回転させる手動駆
動機構に切り換えられる。

【００２２】図４に示すように，この弁駆動用アクチュ
エータ装置は，取付本体６に取り付けられ且つ隔置して
並列に配置された複数の取付プレート１４を収容したケ
ース６６内に回転伝達機構２０を収容し，互いに隣接す
る取付プレート１４間に，回転軸８の回転を伝達する回
転伝達機構２０の一部を構成する減速装置２６，スイッ
チユニット３を構成するトルクスイッチ２７及びリミッ
トスイッチ２８をそれぞれ取り付け，装置自体を部品点
数を低減してコンパクトに構成されている。

【００２３】スイッチユニット３は，カウンタ機構から
構成され，取付本体６に取り付けられたケース６６のケ
ース本体７内に収容されている。スイッチユニット３
は，回転軸８のトルクを検出するユニット化されたトル
クスイッチ２７と，弁２１の往復移動の上限と下限を検
出するリミットスイッチ２８とを少なくとも有してい
る。トルクスイッチ２７は，回転軸８のトルクを検出す
るためのスイッチ機構７７及びトルクスイッチ２７に設
けられた弁開方向と弁閉方向の上限と下限の過トルク状
態時を検出する２個のマイクロスイッチ２９（１個のみ
図示）から構成されている。また，リミットスイッチ２
８は，弁２１の往復移動の上限と下限を検出するための
スイッチ機構８１及び弁２１の往復移動の上限と下限を
検出する２個のマイクロスイッチ３０（１個のみ図示）
から構成されている。スイッチユニット３は，上記の制
御機器の他に，開度遠方指示用発信器６７を構成するポ
テンショメータ，フリッカスイッチ，インタロックスイ
ッチ等を有している。また，スイッチユニット３を収容
するケース本体７には，ケース６６の内部を外部と遮断
するため，蓋部１６がケース本体７に防爆防水構造で取
り付けられている。

【００２４】この弁駆動用アクチュエータ装置は，特
に，ケース６６内の露結と凍結を防止するため，ケース
６６内に隔置して並列に配置された複数の取付プレート
１４に取り付けた放熱プレート７５に自己温度制御型ヒ
ータ７４を設置したことに特徴を有する。放熱プレート
７５は，高熱伝導の金属材料等から作られ，取付プレー
ト１４に設けたブラケット８８にねじ９３で固定されて
いる。自己温度制御型ヒータ７４は，放熱プレート７５
に接して取り外し可能に固定されている。自己温度制御
型ヒータ７４は，例えば，ケース６６内が所定値以上の
温度に応答して電源からの電流を遮断し且つ所定値以下
の温度に応答して電流を流す電流制御素子と電流の流れ
によって発熱する加熱素子から成るＰＴＣヒータであ
る。ＰＴＣヒータの電流制御素子は，正の温度係数(pos
itive temperature coefficient)を有し，温度が上昇す
ると抵抗が大きくなり，電流が遮断される機能を有す
る。この弁駆動用アクチュエータ装置は，上記のように
構成されているので，ケース６６内が所定値以下の温度
に応答して自己温度制御型ヒータ７４に電流が流れる
と，加熱素子が発熱して放熱プレート７５が加熱され，
放熱プレート７５からの放熱によってケース６６内の温
度が上昇する。そこで，ケース６６内の温度が所定値以
上に上昇すると，電流制御素子が働いて電流が遮断さ
れ，加熱素子は発熱を停止する。自己温度制御型ヒータ
７４は，上記の作用を繰り返してケース６６内の温度が
所定の温度範囲に維持される。

【００２５】また，この弁駆動用アクチュエータ装置
は，取付プレート１４に取り付けられたトルクスイッチ
２７のマイクロスイッチ２９をオンオフさせるため回転
軸８に付勢されるスラストに応じて回転揺動するトルク
レバー列７６を備えたスイッチ機構７７に，マイクロス
イッチ２９の作動状態を確認する動作確認用レバー８０
を設けたことに特徴を有する。スイッチ機構７７のトル
クシャフト７８には，回転軸８に付勢されるスラストに
応じて回転揺動するトルクレバー３９，及びトルクレバ
ー３９の回転揺動に応じて可逆回転する可逆回転軸８２
を通じて，トルクが伝達される。スイッチ機構７７は，
可逆回転軸８２を通じてトルクシャフト７８に伝達され
たトルクの応答性を調整する一対のセットレバー８３が
設けられ且つトルクシャフト７８に固定されたトルク調
整板７９を有する。セットレバー８３は，トルク調整板
７９に形成された一対の長孔９１内でねじ９０をそれぞ
れ移動させることができる。セットレバー８３間の距離
は，長孔９１内でねじ９０を所定の位置に位置設定する
ことによって変更でき，トルク調整板７９によるトルク
の応答性を調整することができる。トルクレバー列７６
は，トルクシャフト７８に回転自在に取り付けられ且つ
トルク調整板７９の可逆回転に応じて何れか一方のセッ
トレバー８３を介して回転揺動し，何れか一方のマイク
ロスイッチ２９をオンオフさせるように構成されてい
る。

【００２６】この弁駆動用アクチュエータ装置では，ウ
ォーム１０は，トルクスプリング８９によりスラスト方
向に支持されている。スピンドル１にかかるトルクがウ
ォームホイール９に伝達され，ウォームホイール９にト
ルクがかかると，ウォーム１０はトルクスプリング８９
のばね力に抗してスラスト方向に押され，トルクスプリ
ング８９を撓ませつつ移動する。言い換えれば，ウォー
ムホイール９にかかるトルクの大小に比例してウォーム
１０が回転軸８の軸方向に移動し，その移動量分がトル
クレバー３９を揺動量となってトルクシャフト即ち可逆
回転軸８２を可逆回転即ち回転揺動させ，可逆回転軸８
２の回転量がスイッチ機構７７を通じてマイクロスイッ
チ２９に伝達される。

【００２７】トルクレバー列７６は，トルク調整板７９
の可逆回転に応じてセットレバー８３を介して回転揺動
する第１トルクレバー８４，第１トルクレバー８４の回
転揺動に応じてスプリング９２のばね力で弾性的に回転
揺動する第２トルクレバー８５，及び第２トルクレバー
８５の回転揺動に応じてマイクロスイッチ２９をオンオ
フさせる一対の第３トルクレバー８６から構成されてい
る。特に，動作確認用レバー８０は，第２トルクレバー
８５に一体的に設けられ，指やドライバ等で押圧して操
作できる突出部８７から構成されている。第１トルクレ
バー８４と第２トルクレバー８５とは，一部重なった状
態でトルクシャフト７８に回転自在に配置され，トルク
シャフト７８に弾性的に固定されたスナップリング状の
スプリング９２によって弾性的に一体に可逆回転するよ
うに固定されている。また，第３トルクレバー８６は，
トルクシャフト７８に重なった状態で枢支され，それぞ
れ独立して回転揺動するように構成されている。第３ト
ルクレバー８６は，第２トルクレバー８５の作動片９４
の回転揺動によって，一方のマイクロスイッチ８６をオ
ンオフさせるレバー９５と，他方のマイクロスイッチ８
６をオンオフさせるレバー９５とから構成されている。

【００２８】また，セットレバー８３は，一方のマイク
ロスイッチ２９をオンオフさせるため第１トルクレバー
８４を右回りに回転させる機能を有する右回り用レバー
９６と，他方のマイクロスイッチ２９をオンオフさせる
ため第１トルクレバー８４を左回りに回転させる機能を
有する左回り用レバー９６とから構成されている。更
に，セットレバー８３に固定されたそれぞれのねじ９０
は，トルク調整板７９に形成された一対の長孔９１をそ
れぞれ貫通しており，長孔９１の所定の位置にねじ９０
をそれぞれ固定することによってセットレバー８３の右
回り用レバー９５と左回り用レバー９５とがそれぞれ位
置設定されるように構成されている。

【００２９】ターミナルユニット４は，スイッチユニッ
ト３に隣接して取付本体６に取り付けられている。ター
ミナルユニット４を収容するケース本体７には，その内
部を外部と遮断するため，蓋部１７がケース本体７に防
爆防水構造で取り付けられている。ターミナルユニット
４は，スイッチユニット３の各制御機器とコントローラ
２５とを接続する入力側端子６８とプリント基板７０を
介してスイッチユニット３と接続される出力側端子６９
から構成されている電源ターミナルを構成し，入力側端
子６８と出力側端子６９とはターミナル本体７１におい
て密封状態に構成されている。

【００３０】更に，ハウジング５を構成する取付本体６
には，コントローラ２５を収容した筒状ケース２３が取
り付けられている。コントローラ２５は，スイッチユニ
ット３を制御する少なくともマグネットスイッチを含む
電気部品１９から構成されている。筒状ケース２３は，
その内部を外部と遮断するため，防爆防水構造で蓋部５
８が設けられている。コントローラ２５は，ターミナル
ユニット４の一端子に連結され，スイッチユニット３の
各種の制御機器と情報の交換を行って弁２１を最適状態
に作動制御している。

【００３１】また，駆動切換装置２は，手動切換レバー
１８によって断接される噛み合いクラッチ３１と，モー
タ１１の回転によって電動駆動機構の駆動に切り換える
自動復帰機構ユニット３２とを備えている。駆動切換装
置２は，通常はモータ１１による駆動状態に自動復帰機
構ユニット３２によって設定され，オペレータが弁駆動
用アクチュエータ装置の点検等で，弁駆動用アクチュエ
ータ装置を手動で操作する時に，手動切換レバー１８に
よって手動ハンドル１２で操作できるように切り換える
ものである。

【００３２】この弁駆動用アクチュエータ装置は，モー
タ１１によって駆動される場合は，以下のとおりであ
る。まず，モータ１１は，種々の情報を受けてコントロ
ーラ２５からの指令で回転する。モータ１１の駆動によ
って歯車５９を介して回転軸８に回転自在に取り付けら
れた歯車３３を回転し，自動復帰機構ユニット３２を働
かせる。モータ１１の回転によって自動復帰機構ユニッ
ト３２が働くと，スリーブ３４はスプリング３６のばね
力で噛み合いクラッチ３１が接続状態になり，スリーブ
３４に回転が伝達され，スリーブ３４が回転する。スリ
ーブ３４の内周面にスプライン３５が形成されており，
スリーブ３４のスプライン３５は回転軸８に形成された
スプライン３５と互いにスプライン嵌合しているので，
スリーブ３４の回転は回転軸８に伝達される。回転軸８
の回転によってウォーム１０が回転し，ウォーム１０の
回転はスピンドル１に設けたウォームホィール９を回転
駆動する。回転軸８の回転によって，ウォーム１０を介
してウォームホィール９が回転する。ウォームホィール
９の回転は，回転運動を上下運動に変換する駆動力伝達
機構（図示せず）を通じて雌ねじ２４（図１）を回転さ
せ，雌ねじ２４と噛み合う雄ねじ７３が設けられたスピ
ンドル１が上下移動する。スピンドル１の先端には弁２
１が取り付けられているので，弁２１が上下動し，流路
５７が開閉調節される。一方，回転軸８の回転は回転軸
１３に伝達される。

【００３３】この弁駆動用アクチュエータ装置は，回転
軸８の回転数を検出することによって弁２１の流路の開
閉状態，或いは種々の情報を取り出すことができるもの
である。回転軸８の回転は，歯車機構３８を介して回転
軸１３に伝達される。回転軸１３の回転は，歯車機構４
０を介して入力側回転軸４１を回転させる。入力側回転
軸４１には歯車４３が固定されており，歯車４３には入
力側回転軸４１と同軸に配置された出力側回転軸４２が
回転自在に支持されている。入力側回転軸４１に設けた
歯車４３の回転は，減速装置２６の入力歯車４７へ伝達
され，減速装置２６の複数の歯車列４９によって減速さ
れ，減速装置２６の出力歯車４８に伝達される。出力歯
車４８の回転は，出力側回転軸４２の固定された歯車４
４に伝達され，出力側回転軸４２の回転として出力され
る。

【００３４】出力側回転軸４２の端部には，指針４５が
取り付けられている。ケース６６内に固定された複数の
取付プレート１４の１枚に目盛板４６が取り付けられて
いる。目盛板４６はケース６６の蓋部１６に設けられた
透明板５０を通じて見ることができる。指針４５は，目
盛板４６上を回転移動することによって，弁２１の開閉
度を目で検知することができる。

【００３５】回転軸８の回転力は，歯車機構３８Ａ及び
トルクレバー３９を介して可逆回転軸８２に伝達され，
可逆回転軸８２の回転は歯車機構５１を介してトルクス
イッチ２７のスイッチ機構７７に伝達され，トルクスイ
ッチ２７によって回転軸８のトルクが検出される。トル
クスイッチ２７の作動状態，即ち，上限と下限の過トル
クの状態は，マイクロスイッチ２９を通じてコントロー
ラ２５に入力される。また，回転軸８の回転は，歯車機
構３８を介して回転軸１３に伝達され，回転軸１３の回
転は歯車機構４０を介して入力側回転軸４１を回転させ
る。入力側回転軸４１の回転は，歯車機構５２を介して
カウンタ機構から成るリミットスイッチ２８のスイッチ
機構８１に伝達され，リミットスイッチ２８によって回
転軸８の回転数が検出される。リミットスイッチ２８の
作動状態，即ち，上限と下限は，マイクロスイッチ３０
を通じてコントローラ２５に入力される。

【００３６】次に，この弁駆動用アクチュエータ装置
は，手動ハンドル１２によって作動される場合は次のと
おりである。まず，駆動切換装置２を働かせるには，手
動切換レバー１８を回転させ，スリーブ３４に嵌合した
カムヨーク５６を回転させる。カムヨーク５６の回転は
スリーブ３４をスプリング３６のばね力に抗して回転軸
８上で摺動移動させ，スリーブ３４を噛み合いクラッチ
３１から離脱させ，モータ１１との駆動連結状態を解放
する。更に，カムヨーク５６を回転させてスリーブ３４
を摺動移動させると，スリーブ３４の歯車５５は，手動
ハンドル１２を取り付けた回転軸５３に設けられた歯車
５４に噛み合うようになる。

【００３７】上記の操作によってスリーブ３４の歯車５
５と回転軸５３に設けた歯車５４とを噛み合った状態に
した後，手動ハンドル１２を回転させると，回転軸５３
が回転し，その回転は歯車５４から歯車５５に伝達され
スリーブ３４を回転させる。スリーブ３４が回転するこ
とによって回転軸８が回転する。回転軸８の回転によっ
て，ウォーム１０が回転し，ウォーム１０に噛み合うウ
ォームホィール９が回転する。ウォームホィール９の回
転することにより，上記と同様の伝達経路によって，弁
２１が上下動し，流路５７が開閉調節される。一方，回
転軸８の回転は回転軸１３に伝達される。回転軸１３の
回転は，上記と同様に，指針等から成る表示装置１５を
回転させると共に，トルクスイッチ２７及びリミットス
イッチ２８へ情報を送ることができる。

【００３８】

【発明の効果】この弁駆動用アクチュエータ装置は，上
記のように構成されているので，スイッチユニットと回
転伝達機構とを収容するケース内は常に適正な温度に維
持され，ケース内が露結したり，又は凍結することがな
く，スイッチユニットと回転伝達機構とが腐食したり，
凍結によって作動不良になることがなく，常に最適状態
で弁の開閉駆動を行うことができる。また，トルクスイ
ッチのマイクロスイッチを出荷前に容易に検査でき，検
査コストを低減することができる。更に，この弁駆動用
アクチュエータ装置は，従来の装置に比較して部品を低
減して装置そのものをコンパクトに構成することがで
き，特に，スイッチユニットを収容したケース内には隣
接する取付プレート間でトルクスイッチやリミットスイ
ッチの制御機器を適正に配列でき，法規制に対しても最
適に順応できる構造に構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による弁駆動用アクチュエータ装置を
示す概略図である。

【図２】図１の弁駆動用アクチュエータ装置の要部を示
す断面図である。

【図３】図１の駆動切換装置を示す断面図である。

【図４】図２の弁駆動用アクチュエータ装置のスイッチ
ユニットを示す断面図である。

【図５】図４のスイッチユニットに組み込まれた自己温
度制御型ヒータの取付け状態を示す説明図である。

【図６】図４のスイッチユニットにおけるトルクスイッ
チのスイッチ機構を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ スピンドル ２ 駆動切換装置 ３ スイッチユニット ４ ターミナルユニット ５ ハウジング ６，６１ 取付本体 ７ ケース本体 ８，１３ 回転軸 １４ 取付プレート １５ 表示装置 １６，１７ 蓋部 ２０ 回転伝達機構 ２１ 弁 ２５ コントローラ ２６ 減速装置 ２７ トルクスイッチ ２８ リミットスイッチ ２９，３０ マイクロスイッチ ３９ トルクレバー ５７ 流路 ７４ 自己温度制御型ヒータ ７５ 放熱プレート ７６ トルクレバー列 ７７，８１ スイッチ機構 ７８ トルクシャフト ７９ トルク調整板 ８０ 動作確認用レバー ８１ スイッチ機構 ８２ 可逆回転軸 ８３ セットレバー ８４ 第１トルクレバー ８５ 第２トルクレバー ８６ 第３トルクレバー

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H062 AA05 BB05 BB09 BB19 CC01 EE06 EE09 FF03 FF13 FF21 3H065 AA03 BA05 BB01 BC13 3H066 AA03 BA35 BA36

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路を開閉調節する弁を取り付けたスピ
   ンドル，前記スピンドルを往復駆動するため回転駆動さ
   れ且つ取付本体に回転可能に取り付けられた回転軸，前
   記回転軸を手動回転駆動する手動駆動機構又は電動回転
   駆動する電動駆動機能に切り換える駆動切換装置，前記
   回転軸の回転を減速装置で減速して前記回転軸の回転量
   を表示する表示装置に伝達する回転伝達機構，前記回転
   伝達機構に組み込まれたトルクスイッチとリミットスイ
   ッチとを有するスイッチユニット，前記回転伝達機構と
   前記スイッチユニットを外部と遮断するため前記回転伝
   達機構と前記スイッチユニットを収容するケース，及び
   前記弁に関する情報の交換を行うため前記スイッチユニ
   ットをターミナルユニットを介して制御するコントロー
   ラを有する弁駆動用アクチュエータ装置において，少な
   くとも前記減速装置と前記スイッチユニットとを固定す
   るため前記ケース内に隔置して並列に配置された複数の
   取付プレート，及び前記スイッチユニットと前記回転伝
   達機構を内蔵した前記ケース内の露結と凍結を防止する
   ため前記取付プレートに設けられた自己温度制御型ヒー
   タを有し，前記自己温度制御型ヒータは前記ケース内が
   所定値以上の温度に応答して電源からの電流を遮断し且
   つ所定値以下の温度に応答して前記電流を流す電流制御
   素子と前記電流の流れによって発熱する加熱素子とから
   構成されていることを特徴とする弁駆動用アクチュエー
   タ装置。
2. 【請求項２】 前記自己温度制御型ヒータは，前記取付
   プレートに取り付けられた放熱プレートに接触状態で固
   定され，前記自己温度制御型ヒータから発熱した熱は前
   記放熱プレートを介して前記ケース内を昇温することか
   ら成ることを特徴とする請求項１に記載の弁駆動用アク
   チュエータ装置。
3. 【請求項３】 前記トルクスイッチは，前記取付プレー
   トに取り付けられたマイクロスイッチと前記マイクロス
   イッチをオンオフさせるため前記回転軸に付勢されるス
   ラストに応じて回転揺動するトルクレバー列を備えたス
   イッチ機構から構成され，前記スイッチ機構には前記マ
   イクロスイッチの作動状態を確認する動作確認用レバー
   が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の弁
   駆動用アクチュエータ装置。
4. 【請求項４】 前記スイッチ機構は，前記回転軸に付勢
   されるスラストに応じて回転揺動するトルクレバー，前
   記トルクレバーの回転揺動に応じて可逆回転するトルク
   シャフト，及びトルクの応答性を調整するセットレバー
   が設けられ且つ前記トルクシャフトに固定されたトルク
   調整板を有し，前記トルクレバー列は前記トルクシャフ
   トに回転自在に取り付けられ且つ前記トルク調整板の可
   逆回転に応じて前記セットレバーを介して回転揺動して
   前記マイクロスイッチをオンオフさせることを特徴とす
   る請求項３に記載の弁駆動用アクチュエータ装置。
5. 【請求項５】 前記トルクレバー列は，前記トルク調整
   板の可逆回転に応じて前記セットレバーを介して回転揺
   動する第１トルクレバー，前記第１トルクレバーの回転
   揺動に応じて弾性的に回転揺動する第２トルクレバー，
   及び前記第２トルクレバーの回転揺動に応じて前記マイ
   クロスイッチをオンオフさせる第３トルクレバーから成
   ることを特徴とする請求項４に記載の弁駆動用アクチュ
   エータ装置。
6. 【請求項６】 前記動作確認用レバーは，前記第２トル
   クレバーに一体的に設けられ且つ手動で操作できる突出
   部から構成されていることを特徴とする請求項５に記載
   の弁駆動用アクチュエータ装置。
7. 【請求項７】 前記第３トルクレバーは，前記第２トル
   クレバーの作動片の回転揺動によって，一方の前記マイ
   クロスイッチをオンオフさせるレバーと他方の前記マイ
   クロスイッチをオンオフさせるレバーとから構成されて
   いることを特徴とする請求項５に記載の弁駆動用アクチ
   ュエータ装置。
8. 【請求項８】 前記セットレバーは，一方の前記マイク
   ロスイッチをオンオフさせるため前記第１トルクレバー
   を右回りに回転させる機能を有する右回り用レバーと，
   他方の前記マイクロスイッチをオンオフさせるため前記
   第１トルクレバーを左回りに回転させる機能を有する左
   回り用レバーとから構成されていることを特徴とする請
   求項４に記載の弁駆動用アクチュエータ装置。
9. 【請求項９】 前記セットレバーに固定されたそれぞれ
   のねじは，前記トルク調整板に形成された一対の長孔を
   それぞれ貫通し，前記長孔の所定の位置に前記ねじをそ
   れぞれ固定することによって前記セットレバーの前記右
   回り用レバーと前記左回り用レバーとがそれぞれ位置設
   定されることを特徴とする請求項８に記載の弁駆動用ア
   クチュエータ装置。