JP2001311478A - 弁の開閉位置出力装置 - Google Patents
弁の開閉位置出力装置Info
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- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
- F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
- F16K37/0083—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課 題】 光学式で弁の開閉位置を最適に検出する
ことができる弁の開閉位置出力装置を提供する。 【解決手段】 弁（２，３，４，７１）の開閉位置出力
装置（３１，８０）は、弁の開閉に連動する連動部材
（３２，３３，７９，８２）、この連動部材に設けられ
ている位置検出用開口（３４，８１）、並びに、この連
動部材を挟んだ状態で対向して配置されている発光部
（３６，８３）および受光部（３７，８４）を具備する
光学式エンコーダと、この光学式エンコーダからの信号
に基づいてデジタル弁開閉位置信号を生成するデジタル
弁開閉位置信号生成手段（５２）と、このデジタル弁開
閉位置信号生成手段のデジタル弁開閉位置信号と実際の
弁の開閉位置とを一致させるためにデジタル弁開閉位置
信号生成手段を初期設定する初期設定手段（５３）とを
備えている。
ことができる弁の開閉位置出力装置を提供する。 【解決手段】 弁（２，３，４，７１）の開閉位置出力
装置（３１，８０）は、弁の開閉に連動する連動部材
（３２，３３，７９，８２）、この連動部材に設けられ
ている位置検出用開口（３４，８１）、並びに、この連
動部材を挟んだ状態で対向して配置されている発光部
（３６，８３）および受光部（３７，８４）を具備する
光学式エンコーダと、この光学式エンコーダからの信号
に基づいてデジタル弁開閉位置信号を生成するデジタル
弁開閉位置信号生成手段（５２）と、このデジタル弁開
閉位置信号生成手段のデジタル弁開閉位置信号と実際の
弁の開閉位置とを一致させるためにデジタル弁開閉位置
信号生成手段を初期設定する初期設定手段（５３）とを
備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弁の開閉位置出力
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の弁の開閉位置出力装置を図８を用
いて説明する。図８は従来の弁の開閉位置出力装置の概
略の説明図で、（ａ）が閉位置の図、（ｂ）が開位置の
図である。弁の弁シャフト０１には、２本のアーム０
２，０３が取り付けられており、弁の開閉に連動して弁
シャフト０１およびアーム０２，０３が回動する。そし
て、図８（ａ）に図示する閉位置では、第１アーム０２
がリミットスイッチ機構０６のレバー０７を反時計方向
に回動させ、図示しない第１リミットスイッチをＯＮと
している。一方、図８（ｂ）に図示する開位置では、第
２アーム０３がリミットスイッチ機構０６のレバー０７
を時計方向に回動させ、図示しない第２リミットスイッ
チをＯＮとしている。この様に、リミットスイッチは開
位置用と閉位置用の２個が設けられている。それに伴っ
て、信号を外部出力する際には、３〜４本の配線を要し
ている。
いて説明する。図８は従来の弁の開閉位置出力装置の概
略の説明図で、（ａ）が閉位置の図、（ｂ）が開位置の
図である。弁の弁シャフト０１には、２本のアーム０
２，０３が取り付けられており、弁の開閉に連動して弁
シャフト０１およびアーム０２，０３が回動する。そし
て、図８（ａ）に図示する閉位置では、第１アーム０２
がリミットスイッチ機構０６のレバー０７を反時計方向
に回動させ、図示しない第１リミットスイッチをＯＮと
している。一方、図８（ｂ）に図示する開位置では、第
２アーム０３がリミットスイッチ機構０６のレバー０７
を時計方向に回動させ、図示しない第２リミットスイッ
チをＯＮとしている。この様に、リミットスイッチは開
位置用と閉位置用の２個が設けられている。それに伴っ
て、信号を外部出力する際には、３〜４本の配線を要し
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この様に機
械的に構成されていると、弁の開閉位置のデータの処
理、特に初期設定などが困難である。また、弁の開閉作
動時に、アーム０２，０３とレバー０７とが当たり、音
が発生するとともに、アーム０２，０３やレバー０７が
消耗する。さらに、弁は、開位置と、この開位置から略
９０°回動した閉位置との間を移動するが、開位置およ
び閉位置は検出することができるが、途中の角度は検出
することができない。
械的に構成されていると、弁の開閉位置のデータの処
理、特に初期設定などが困難である。また、弁の開閉作
動時に、アーム０２，０３とレバー０７とが当たり、音
が発生するとともに、アーム０２，０３やレバー０７が
消耗する。さらに、弁は、開位置と、この開位置から略
９０°回動した閉位置との間を移動するが、開位置およ
び閉位置は検出することができるが、途中の角度は検出
することができない。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、光学式で弁の開閉位置を最適に検出するこ
とができる弁の開閉位置出力装置を提供することを目的
とする。
めのもので、光学式で弁の開閉位置を最適に検出するこ
とができる弁の開閉位置出力装置を提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の弁
（２，３，４，７１）の開閉位置出力装置（３１，８
０）は、弁の開閉に連動する連動部材（３２，３３，７
９，８２）、この連動部材に設けられている位置検出用
開口（３４，８１）、並びに、この連動部材を挟んだ状
態で対向して配置されている発光部（３６，８３）およ
び受光部（３７，８４）を具備する光学式エンコーダ
と、この光学式エンコーダからの信号に基づいてデジタ
ル弁開閉位置信号を生成するデジタル弁開閉位置信号生
成手段（５２）と、このデジタル弁開閉位置信号生成手
段のデジタル弁開閉位置信号と実際の弁の開閉位置とを
一致させるためにデジタル弁開閉位置信号生成手段を初
期設定する初期設定手段（５３）とを備えている。
（２，３，４，７１）の開閉位置出力装置（３１，８
０）は、弁の開閉に連動する連動部材（３２，３３，７
９，８２）、この連動部材に設けられている位置検出用
開口（３４，８１）、並びに、この連動部材を挟んだ状
態で対向して配置されている発光部（３６，８３）およ
び受光部（３７，８４）を具備する光学式エンコーダ
と、この光学式エンコーダからの信号に基づいてデジタ
ル弁開閉位置信号を生成するデジタル弁開閉位置信号生
成手段（５２）と、このデジタル弁開閉位置信号生成手
段のデジタル弁開閉位置信号と実際の弁の開閉位置とを
一致させるためにデジタル弁開閉位置信号生成手段を初
期設定する初期設定手段（５３）とを備えている。
【０００６】請求項２記載の発明の弁の開閉位置出力装
置は、開位置と、この開位置から略９０°回動した閉位
置とで停止し、開位置と閉位置との間の角度である遷移
角度では停止せずに移動する開閉動作を行う弁の開閉位
置出力装置である。そして、弁の開閉動作に連動する連
動部材、この連動部材に設けられている位置検出用開
口、並びに、この連動部材を挟んだ状態で対向して配置
されている発光部および受光部を具備する光学式エンコ
ーダと、この光学式エンコーダからの信号に基づいてデ
ジタル弁開閉位置信号を生成するデジタル弁開閉位置信
号生成手段とを備えている。
置は、開位置と、この開位置から略９０°回動した閉位
置とで停止し、開位置と閉位置との間の角度である遷移
角度では停止せずに移動する開閉動作を行う弁の開閉位
置出力装置である。そして、弁の開閉動作に連動する連
動部材、この連動部材に設けられている位置検出用開
口、並びに、この連動部材を挟んだ状態で対向して配置
されている発光部および受光部を具備する光学式エンコ
ーダと、この光学式エンコーダからの信号に基づいてデ
ジタル弁開閉位置信号を生成するデジタル弁開閉位置信
号生成手段とを備えている。
【０００７】請求項３記載の発明の弁の開閉位置出力装
置は、請求項１または２記載の発明の弁の開閉位置出力
装置において、デジタル弁開閉位置信号生成手段からの
デジタル弁開閉位置信号に基づいて、開位置または閉位
置の一方ではＯＮで、開位置または閉位置の他方ではＯ
ＦＦのＯＮ−ＯＦＦ信号を生成するＯＮ−ＯＦＦ信号生
成手段（６１）をさらに備えている。
置は、請求項１または２記載の発明の弁の開閉位置出力
装置において、デジタル弁開閉位置信号生成手段からの
デジタル弁開閉位置信号に基づいて、開位置または閉位
置の一方ではＯＮで、開位置または閉位置の他方ではＯ
ＦＦのＯＮ−ＯＦＦ信号を生成するＯＮ−ＯＦＦ信号生
成手段（６１）をさらに備えている。
【０００８】請求項４記載の発明の弁の開閉位置出力装
置は、請求項１、２または３記載の発明の弁の開閉位置
出力装置において、デジタル弁開閉位置信号生成手段か
らのデジタル弁開閉位置信号に基づいて、弁の開閉位置
が開位置と閉位置との間の遷移角度であるか否かを判断
し、この遷移角度である時間が設定時間を越えると異常
であると判断して警報信号を発生する異常判別手段（６
２）をさらに備えている。
置は、請求項１、２または３記載の発明の弁の開閉位置
出力装置において、デジタル弁開閉位置信号生成手段か
らのデジタル弁開閉位置信号に基づいて、弁の開閉位置
が開位置と閉位置との間の遷移角度であるか否かを判断
し、この遷移角度である時間が設定時間を越えると異常
であると判断して警報信号を発生する異常判別手段（６
２）をさらに備えている。
【０００９】請求項５記載の発明の弁の開閉位置出力装
置は、弁とこの弁を駆動する駆動手段とを具備する弁ユ
ニットから弁の開閉に連動する弁シャフト（１１，７
３）が突出しており、この弁シャフトに取り付けられる
弁の開閉位置出力装置である。そして、弁の開閉動作に
連動する連動部材、この連動部材に設けられている位置
検出用開口、並びに、この位置検出用開口を挟んだ状態
で対向して配置されている発光部および受光部を具備す
る光学式エンコーダと、この光学式エンコーダからのデ
ジタル信号に基づいてデジタル弁開閉位置信号を生成す
るデジタル弁開閉位置信号生成手段とを備えており、前
記連動部材は、前記弁シャフトにアダプター（２３，７
８）を介して連結される。
置は、弁とこの弁を駆動する駆動手段とを具備する弁ユ
ニットから弁の開閉に連動する弁シャフト（１１，７
３）が突出しており、この弁シャフトに取り付けられる
弁の開閉位置出力装置である。そして、弁の開閉動作に
連動する連動部材、この連動部材に設けられている位置
検出用開口、並びに、この位置検出用開口を挟んだ状態
で対向して配置されている発光部および受光部を具備す
る光学式エンコーダと、この光学式エンコーダからのデ
ジタル信号に基づいてデジタル弁開閉位置信号を生成す
るデジタル弁開閉位置信号生成手段とを備えており、前
記連動部材は、前記弁シャフトにアダプター（２３，７
８）を介して連結される。
【００１０】請求項６記載の発明の弁の開閉位置出力装
置は、請求項１ないし５の何れか１項記載の発明の弁の
開閉位置出力装置において、デジタル弁開閉位置信号生
成手段からのデジタル弁開閉位置信号をアナログ信号に
するＤ／Ａ変換手段（５７）をさらに備え、このＤ／Ａ
変換手段の出力は、デジタル弁開閉位置信号に下駄を履
かせており、開位置および閉位置の両者において０出力
にはならないことを特徴としている。
置は、請求項１ないし５の何れか１項記載の発明の弁の
開閉位置出力装置において、デジタル弁開閉位置信号生
成手段からのデジタル弁開閉位置信号をアナログ信号に
するＤ／Ａ変換手段（５７）をさらに備え、このＤ／Ａ
変換手段の出力は、デジタル弁開閉位置信号に下駄を履
かせており、開位置および閉位置の両者において０出力
にはならないことを特徴としている。
【００１１】請求項７記載の発明の弁の開閉位置出力装
置は、請求項１、２、４または５項記載の発明の弁の開
閉位置出力装置において、デジタル弁開閉位置信号生成
手段からのデジタル弁開閉位置信号をアナログ信号にす
るＤ／Ａ変換手段と、デジタル弁開閉位置信号生成手段
からのデジタル弁開閉位置信号に基づいて、開または閉
の一方ではＯＮで、開または閉の他方ではＯＦＦのＯＮ
−ＯＦＦ信号を生成するＯＮ−ＯＦＦ信号生成手段とを
さらに備えている。
置は、請求項１、２、４または５項記載の発明の弁の開
閉位置出力装置において、デジタル弁開閉位置信号生成
手段からのデジタル弁開閉位置信号をアナログ信号にす
るＤ／Ａ変換手段と、デジタル弁開閉位置信号生成手段
からのデジタル弁開閉位置信号に基づいて、開または閉
の一方ではＯＮで、開または閉の他方ではＯＦＦのＯＮ
−ＯＦＦ信号を生成するＯＮ−ＯＦＦ信号生成手段とを
さらに備えている。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明における弁の開閉位
置出力装置の実施の形態を図１ないし図７を用いて説明
する。図１は本発明の実施の第１の形態における弁の開
閉位置出力装置の概略の断面図である。図２は図１の I
I-II断面図である。図３は弁の形式を説明するための断
面図で、（ａ）が閉位置のバタフライ弁の図、（ｂ）が
開位置のバタフライ弁の図、（ｃ）が閉位置のボール弁
の図、（ｄ）が開位置のボール弁の図である。図４は光
学式エンコーダの説明図で、（ａ）がインクリメンタル
エンコーダの回転板の正面図、（ｂ）が（ａ）の B-B断
面図、（ｃ）がアブソリュートエンコーダの回転板の正
面図、（ｄ）が（ｃ）の D-D断面図である。図５は光学
式エンコーダの信号処理装置の説明図で、（ａ）が概略
の回路図、（ｂ）がＤ／Ａ変換部の出力のグラフであ
る。図６は開閉位置出力装置の作動のフローチャートで
ある。図７は本発明の実施の第２の形態における弁の開
閉位置出力装置の概略の説明図で、（ａ）が断面図、
（ｂ）が（ａ）の要部のＢ矢視図である。
置出力装置の実施の形態を図１ないし図７を用いて説明
する。図１は本発明の実施の第１の形態における弁の開
閉位置出力装置の概略の断面図である。図２は図１の I
I-II断面図である。図３は弁の形式を説明するための断
面図で、（ａ）が閉位置のバタフライ弁の図、（ｂ）が
開位置のバタフライ弁の図、（ｃ）が閉位置のボール弁
の図、（ｄ）が開位置のボール弁の図である。図４は光
学式エンコーダの説明図で、（ａ）がインクリメンタル
エンコーダの回転板の正面図、（ｂ）が（ａ）の B-B断
面図、（ｃ）がアブソリュートエンコーダの回転板の正
面図、（ｄ）が（ｃ）の D-D断面図である。図５は光学
式エンコーダの信号処理装置の説明図で、（ａ）が概略
の回路図、（ｂ）がＤ／Ａ変換部の出力のグラフであ
る。図６は開閉位置出力装置の作動のフローチャートで
ある。図７は本発明の実施の第２の形態における弁の開
閉位置出力装置の概略の説明図で、（ａ）が断面図、
（ｂ）が（ａ）の要部のＢ矢視図である。
【００１３】実施の第１の形態では、配管１に弁２が回
転可能に配設されている。この弁２は、開位置と、この
開位置から略９０°回動した閉位置の間を回動してい
る。そして、通常は、開位置または閉位置で使用され、
開位置と閉位置との間の遷移角度では使用されず、停止
せずに開位置または閉位置に回動する。この弁２の形式
には、図３（ａ）および図３（ｂ）に図示するバタフラ
イ弁３や、図３（ｃ）および図３（ｄ）に図示するボー
ル弁４がある。バタフライ弁３の弁体５は円板状をして
おり、図３（ａ）に図示する閉位置では、この弁体５が
配管１内の流体の流れに対して略垂直になり、流れが遮
断される。また、図３（ｂ）に図示する開位置では、弁
体５が配管１内の流体の流れに対して略平行になり、流
れが許容される。一方、ボール弁４の弁体７は球形で貫
通孔８が形成されており、図３（ｃ）に図示する閉位置
では、この貫通孔８が配管１内の流体の流れに対して略
垂直になり、流れが遮断される。また、図３（ｄ）に図
示する開位置では、貫通孔８が配管１内の流体の流れに
対して略平行になり、流れが許容される。
転可能に配設されている。この弁２は、開位置と、この
開位置から略９０°回動した閉位置の間を回動してい
る。そして、通常は、開位置または閉位置で使用され、
開位置と閉位置との間の遷移角度では使用されず、停止
せずに開位置または閉位置に回動する。この弁２の形式
には、図３（ａ）および図３（ｂ）に図示するバタフラ
イ弁３や、図３（ｃ）および図３（ｄ）に図示するボー
ル弁４がある。バタフライ弁３の弁体５は円板状をして
おり、図３（ａ）に図示する閉位置では、この弁体５が
配管１内の流体の流れに対して略垂直になり、流れが遮
断される。また、図３（ｂ）に図示する開位置では、弁
体５が配管１内の流体の流れに対して略平行になり、流
れが許容される。一方、ボール弁４の弁体７は球形で貫
通孔８が形成されており、図３（ｃ）に図示する閉位置
では、この貫通孔８が配管１内の流体の流れに対して略
垂直になり、流れが遮断される。また、図３（ｄ）に図
示する開位置では、貫通孔８が配管１内の流体の流れに
対して略平行になり、流れが許容される。
【００１４】また、弁２の弁シャフト１１は、配管１か
ら外側に延在しており、ピニオン（すなわち歯車）１２
が設けられている。このピニオン１２は弁シャフト１１
と一体に回動するとともに、ラック１３に係合してい
る。このラック１３の両端部にはピストン１４が設けら
れ、このピストン１４は空気圧シリンダ１６に配置され
ている。この空気圧シリンダ１６に空気が注排気され
て、ピストン１４が駆動され、ラック１３が移動してピ
ニオン１２および弁シャフト１１が回動する。このピニ
オン１２、ラック１３、ピストン１４および空気圧シリ
ンダ１６などで、弁２を駆動する弁駆動装置１７が構成
され、この弁駆動装置１７と弁２とで弁ユニットが構成
されている。弁シャフト１１の先端部は角柱であるとと
もに、弁ユニットから突出している。この弁シャフト１
１の先端部にレンチなどの工具を嵌めて、手動で弁２を
回動することができる。この弁シャフト１１の先端部を
利用して、弁２の回動位置を検出して出力する開閉位置
出力装置３１が取り付けられている。すなわち、弁シャ
フト１１の先端部に、ソケットジョイントなどのアダプ
ター２３を介して開閉位置出力装置３１の連動シャフト
３２が連結されている。
ら外側に延在しており、ピニオン（すなわち歯車）１２
が設けられている。このピニオン１２は弁シャフト１１
と一体に回動するとともに、ラック１３に係合してい
る。このラック１３の両端部にはピストン１４が設けら
れ、このピストン１４は空気圧シリンダ１６に配置され
ている。この空気圧シリンダ１６に空気が注排気され
て、ピストン１４が駆動され、ラック１３が移動してピ
ニオン１２および弁シャフト１１が回動する。このピニ
オン１２、ラック１３、ピストン１４および空気圧シリ
ンダ１６などで、弁２を駆動する弁駆動装置１７が構成
され、この弁駆動装置１７と弁２とで弁ユニットが構成
されている。弁シャフト１１の先端部は角柱であるとと
もに、弁ユニットから突出している。この弁シャフト１
１の先端部にレンチなどの工具を嵌めて、手動で弁２を
回動することができる。この弁シャフト１１の先端部を
利用して、弁２の回動位置を検出して出力する開閉位置
出力装置３１が取り付けられている。すなわち、弁シャ
フト１１の先端部に、ソケットジョイントなどのアダプ
ター２３を介して開閉位置出力装置３１の連動シャフト
３２が連結されている。
【００１５】連動シャフト３２には円形の回転板３３が
一体に設けられており、この連動シャフト３２および回
転板３３が連動部材を構成しており、弁シャフト１１の
回動（すなわち、弁２の開閉）に連動している。また、
回転板３３には位置検出用開口３４が形成されていると
ともに、回転板３３を挟んで発光部である発光ダイオー
ド３６と受光部であるフォトトランジスタ３７が対向し
て配置されている。この連動シャフト３２、回転板３
３、位置検出用開口３４、発光ダイオード３６およびフ
ォトトランジスタ３７が、光学式ロータリーエンコーダ
を構成している。フォトトランジスタ３７は、位置検出
用開口３４を介して発光ダイオード３６の光を受光する
ことができ、回転板３３が回転するとパルス信号が発生
する。このパルス信号により回転板３３の回転位置が分
かる。そして、光学式エンコーダには、図４（ａ）およ
び図４（ｂ）に図示するインクリメンタル形式と、図４
（ｃ）および図４（ｄ）に図示するアブソリュート形式
がある。インクリメンタル形式では、位置検出用開口３
４がＡ相スリット４１とＢ相スリット４２とからなり、
各スリット４１，４２に対してフォトトランジスタ３７
が設けられている。そして、Ｂ相スリット４２の位相
は、Ａ相スリット４１の位相に対して四分の一ピッチズ
レており、この位相のズレにより、回転板３３の回転方
向が正回転か逆回転かを検出することができる。このイ
ンクリメンタル形式においては、一個のフォトトランジ
スタ３７からのパルス信号をカウントする（すなわち、
正転の時には加算し、逆転の時には減算する）ことによ
り、回転板３３の回転位置が分かる。一方、アブソリュ
ート形式では、位置検出用開口３４が複数のトラック４
６〜５０を有しており、各トラック４６〜５０に対して
フォトトランジスタ３７が設けられ、フォトトランジス
タ３７がどのトラック４６〜５０の開口を検出している
かで、回転板３３の回転位置が分かる。
一体に設けられており、この連動シャフト３２および回
転板３３が連動部材を構成しており、弁シャフト１１の
回動（すなわち、弁２の開閉）に連動している。また、
回転板３３には位置検出用開口３４が形成されていると
ともに、回転板３３を挟んで発光部である発光ダイオー
ド３６と受光部であるフォトトランジスタ３７が対向し
て配置されている。この連動シャフト３２、回転板３
３、位置検出用開口３４、発光ダイオード３６およびフ
ォトトランジスタ３７が、光学式ロータリーエンコーダ
を構成している。フォトトランジスタ３７は、位置検出
用開口３４を介して発光ダイオード３６の光を受光する
ことができ、回転板３３が回転するとパルス信号が発生
する。このパルス信号により回転板３３の回転位置が分
かる。そして、光学式エンコーダには、図４（ａ）およ
び図４（ｂ）に図示するインクリメンタル形式と、図４
（ｃ）および図４（ｄ）に図示するアブソリュート形式
がある。インクリメンタル形式では、位置検出用開口３
４がＡ相スリット４１とＢ相スリット４２とからなり、
各スリット４１，４２に対してフォトトランジスタ３７
が設けられている。そして、Ｂ相スリット４２の位相
は、Ａ相スリット４１の位相に対して四分の一ピッチズ
レており、この位相のズレにより、回転板３３の回転方
向が正回転か逆回転かを検出することができる。このイ
ンクリメンタル形式においては、一個のフォトトランジ
スタ３７からのパルス信号をカウントする（すなわち、
正転の時には加算し、逆転の時には減算する）ことによ
り、回転板３３の回転位置が分かる。一方、アブソリュ
ート形式では、位置検出用開口３４が複数のトラック４
６〜５０を有しており、各トラック４６〜５０に対して
フォトトランジスタ３７が設けられ、フォトトランジス
タ３７がどのトラック４６〜５０の開口を検出している
かで、回転板３３の回転位置が分かる。
【００１６】何れの形式でも、フォトトランジスタ３７
からのパルス信号は、マイコンなどからなる信号処理装
置５１のデジタル角度生成手段５２に入力される。デジ
タル弁開閉位置信号生成手段としてのデジタル角度生成
手段５２は各フォトトランジスタ３７からのパルス信号
により、回転板３３の回転位置をデジタル信号で生成す
る。すなわち、インクリメンタル形式では、弁２を閉位
置にして、信号処理装置５１の閉位置設定手段５３で初
期設定する。すなわち、初期設定手段としての閉位置設
定手段５３はボタンスイッチなどからなり、このボタン
スイッチを押すと、デジタル角度生成手段５２に原点が
設定される。そして、初期設定後、弁２が開閉して回転
板３３が回転すると、デジタル角度生成手段５２はフォ
トトランジスタ３７からのパルス信号をカウントし、そ
のカウント数をデジタル角度信号（デジタル弁開閉位置
信号）として出力する。このインクリメンタル形式で
は、デジタル角度生成手段５２は現時点でのデジタル角
度信号をＥＰＲＯＭなどの不揮発性のメモリに適宜記憶
している。そして、電源が遮断した後に、再び電源がＯ
Ｎになった際には、不揮発性のメモリからデジタル角度
信号を読みだして、その時点でのデジタル角度信号とし
ている。一方、アブソリュート形式では、フォトトラン
ジスタ３７からの信号により、回転板３３の回転位置は
分かるが、必ずしも、弁２が閉位置で略０°とはならな
いので、弁２を閉位置にして、信号処理装置５１の閉位
置設定手段５３で初期設定する。すなわち、閉位置設定
手段５３により、デジタル角度生成手段５２に原点が設
定され、フォトトランジスタ３７からの信号から初期設
定時の角度信号を減算することにより、デジタル角度信
号を生成している。なお、初期設定値は、ＥＰＲＯＭな
どの不揮発性のメモリに適宜記憶される。
からのパルス信号は、マイコンなどからなる信号処理装
置５１のデジタル角度生成手段５２に入力される。デジ
タル弁開閉位置信号生成手段としてのデジタル角度生成
手段５２は各フォトトランジスタ３７からのパルス信号
により、回転板３３の回転位置をデジタル信号で生成す
る。すなわち、インクリメンタル形式では、弁２を閉位
置にして、信号処理装置５１の閉位置設定手段５３で初
期設定する。すなわち、初期設定手段としての閉位置設
定手段５３はボタンスイッチなどからなり、このボタン
スイッチを押すと、デジタル角度生成手段５２に原点が
設定される。そして、初期設定後、弁２が開閉して回転
板３３が回転すると、デジタル角度生成手段５２はフォ
トトランジスタ３７からのパルス信号をカウントし、そ
のカウント数をデジタル角度信号（デジタル弁開閉位置
信号）として出力する。このインクリメンタル形式で
は、デジタル角度生成手段５２は現時点でのデジタル角
度信号をＥＰＲＯＭなどの不揮発性のメモリに適宜記憶
している。そして、電源が遮断した後に、再び電源がＯ
Ｎになった際には、不揮発性のメモリからデジタル角度
信号を読みだして、その時点でのデジタル角度信号とし
ている。一方、アブソリュート形式では、フォトトラン
ジスタ３７からの信号により、回転板３３の回転位置は
分かるが、必ずしも、弁２が閉位置で略０°とはならな
いので、弁２を閉位置にして、信号処理装置５１の閉位
置設定手段５３で初期設定する。すなわち、閉位置設定
手段５３により、デジタル角度生成手段５２に原点が設
定され、フォトトランジスタ３７からの信号から初期設
定時の角度信号を減算することにより、デジタル角度信
号を生成している。なお、初期設定値は、ＥＰＲＯＭな
どの不揮発性のメモリに適宜記憶される。
【００１７】デジタル角度生成手段５２のデジタル角度
信号は、ＲＳ２３２Ｃなどの外部出力端子５６から直接
外部出力することができる。また、Ｄ／Ａ変換手段とし
てのＤ／Ａ変換部５７を介してデジタル角度信号をアナ
ログ信号に変換して外部出力することができる。このア
ナログ信号に変換する際には、図５（ｂ）に図示するよ
うに、約４mAの下駄を履かせており、原点である閉位置
において０とはなっていない。このことにより、Ｄ／Ａ
変換部５７の出力が略０になると、異常であると判断す
ることができる。
信号は、ＲＳ２３２Ｃなどの外部出力端子５６から直接
外部出力することができる。また、Ｄ／Ａ変換手段とし
てのＤ／Ａ変換部５７を介してデジタル角度信号をアナ
ログ信号に変換して外部出力することができる。このア
ナログ信号に変換する際には、図５（ｂ）に図示するよ
うに、約４mAの下駄を履かせており、原点である閉位置
において０とはなっていない。このことにより、Ｄ／Ａ
変換部５７の出力が略０になると、異常であると判断す
ることができる。
【００１８】さらに、デジタル角度生成手段５２のデジ
タル角度信号は、閉位置判別手段５８に出力され、閉位
置判別手段５８はデジタル角度信号に基づいて弁２が閉
位置であるかを判別し、閉位置である場合には、ＯＮ−
ＯＦＦ信号生成手段であるＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１
および異常判別手段６２に閉位置信号を出力する。一
方、閉位置ではない場合には、開位置判別手段６３に、
デジタル角度生成手段５２からのデジタル角度信号を出
力する。ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１は、閉位置判別手
段５８から閉位置信号を受けると、ＯＮ信号（たとえ
ば、約２４Ｖ）をトランジスタなどからなる増幅器であ
るＯＮ−ＯＦＦ信号出力部６４を介して外部出力する。
また、閉位置判別手段５８から閉位置信号を受けない時
には、ＯＦＦ信号（たとえば、約０Ｖ）をＯＮ−ＯＦＦ
信号出力部６４を介して外部出力する。このＯＮ−ＯＦ
Ｆ信号は従来のリミットスイッチのリレー出力に相当す
る。
タル角度信号は、閉位置判別手段５８に出力され、閉位
置判別手段５８はデジタル角度信号に基づいて弁２が閉
位置であるかを判別し、閉位置である場合には、ＯＮ−
ＯＦＦ信号生成手段であるＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１
および異常判別手段６２に閉位置信号を出力する。一
方、閉位置ではない場合には、開位置判別手段６３に、
デジタル角度生成手段５２からのデジタル角度信号を出
力する。ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１は、閉位置判別手
段５８から閉位置信号を受けると、ＯＮ信号（たとえ
ば、約２４Ｖ）をトランジスタなどからなる増幅器であ
るＯＮ−ＯＦＦ信号出力部６４を介して外部出力する。
また、閉位置判別手段５８から閉位置信号を受けない時
には、ＯＦＦ信号（たとえば、約０Ｖ）をＯＮ−ＯＦＦ
信号出力部６４を介して外部出力する。このＯＮ−ＯＦ
Ｆ信号は従来のリミットスイッチのリレー出力に相当す
る。
【００１９】開位置判別手段６３はデジタル角度信号に
基づいて弁２が開位置であるかを判別し、開位置である
場合には異常判別手段６２に開位置信号を出力する。異
常判別手段６２は、閉位置判別手段５８から閉位置信号
を、また、開位置判別手段６３から開位置信号を受ける
と、異常判別用タイマ６６をリセットする。この異常判
別用タイマ６６は、リセットされてからの経過時間を異
常判別手段６２に出力している。そして、異常判別手段
６２には、異常検出用時間が予め設定されており、異常
判別用タイマ６６から出力された経過時間が、この異常
検出用時間を越えると、警報信号を生成して警報装置６
７に出力している。警報装置６７は警報信号を受ける
と、光や音などの警報を発生する。
基づいて弁２が開位置であるかを判別し、開位置である
場合には異常判別手段６２に開位置信号を出力する。異
常判別手段６２は、閉位置判別手段５８から閉位置信号
を、また、開位置判別手段６３から開位置信号を受ける
と、異常判別用タイマ６６をリセットする。この異常判
別用タイマ６６は、リセットされてからの経過時間を異
常判別手段６２に出力している。そして、異常判別手段
６２には、異常検出用時間が予め設定されており、異常
判別用タイマ６６から出力された経過時間が、この異常
検出用時間を越えると、警報信号を生成して警報装置６
７に出力している。警報装置６７は警報信号を受ける
と、光や音などの警報を発生する。
【００２０】次に、開閉位置出力装置３１の作動のフロ
ーを図６のフローチャートに基づいて説明する。まず始
めに、ステップ１において、開閉位置出力装置３１を弁
ユニットに取り付けた際における初期設定時に、弁２を
原点の位置である閉位置にする。ついで、ステップ２に
おいて、発光ダイオード３６を発光させ、フォトトラン
ジスタ３７から信号が信号処理装置５１のデジタル角度
生成手段５２に入力される。そして、ステップ３におい
て、前述のように、ボタンスイッチなどの閉位置設定手
段５３を操作して、デジタル角度生成手段５２に原点が
設定される。このステップ１からステップ３までで、初
期設定が行われる。そして、ステップ４において、空気
圧シリンダ１６に加圧空気が供給されて、弁駆動装置１
７が稼働し、弁２が回動する。そして、ステップ５に行
く。ステップ５において、発光ダイオード３６が発光す
るとともに、フォトトランジスタ３７から信号が信号処
理装置５１に入力され、ステップ６に行く。ステップ６
において、デジタル角度生成手段５２が、光学式ロータ
リーエンコーダすなわち発光ダイオード３６からの信号
に基づいて、弁２の開閉角度のデジタル信号であるデジ
タル角度信号を生成し、外部出力端子５６から外部出力
し、ステップ７に行く。ステップ７において、このデジ
タル角度信号をＤ／Ａ変換部５７に出力し、このＤ／Ａ
変換部５７から外部出力する。そして、ステップ８に行
く。ステップ８において、閉位置判別手段５８はデジタ
ル角度信号に基づいて、閉位置か否かを判断し、閉位置
の場合にはステップ９に行き、一方、閉位置ではない場
合にはステップ１１に行く。
ーを図６のフローチャートに基づいて説明する。まず始
めに、ステップ１において、開閉位置出力装置３１を弁
ユニットに取り付けた際における初期設定時に、弁２を
原点の位置である閉位置にする。ついで、ステップ２に
おいて、発光ダイオード３６を発光させ、フォトトラン
ジスタ３７から信号が信号処理装置５１のデジタル角度
生成手段５２に入力される。そして、ステップ３におい
て、前述のように、ボタンスイッチなどの閉位置設定手
段５３を操作して、デジタル角度生成手段５２に原点が
設定される。このステップ１からステップ３までで、初
期設定が行われる。そして、ステップ４において、空気
圧シリンダ１６に加圧空気が供給されて、弁駆動装置１
７が稼働し、弁２が回動する。そして、ステップ５に行
く。ステップ５において、発光ダイオード３６が発光す
るとともに、フォトトランジスタ３７から信号が信号処
理装置５１に入力され、ステップ６に行く。ステップ６
において、デジタル角度生成手段５２が、光学式ロータ
リーエンコーダすなわち発光ダイオード３６からの信号
に基づいて、弁２の開閉角度のデジタル信号であるデジ
タル角度信号を生成し、外部出力端子５６から外部出力
し、ステップ７に行く。ステップ７において、このデジ
タル角度信号をＤ／Ａ変換部５７に出力し、このＤ／Ａ
変換部５７から外部出力する。そして、ステップ８に行
く。ステップ８において、閉位置判別手段５８はデジタ
ル角度信号に基づいて、閉位置か否かを判断し、閉位置
の場合にはステップ９に行き、一方、閉位置ではない場
合にはステップ１１に行く。
【００２１】ステップ９において、閉位置判別手段５８
はＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１および異常判別手段６２
に閉位置信号を出力する。ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１
は閉位置信号が入力されると、ＯＮ信号を生成し、ＯＮ
−ＯＦＦ信号出力部６４で増幅して外部出力する。ま
た、異常判別手段６２は閉位置信号が入力されると、異
常判別用タイマ６６をリセットし、ステップ５に戻る。
はＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１および異常判別手段６２
に閉位置信号を出力する。ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１
は閉位置信号が入力されると、ＯＮ信号を生成し、ＯＮ
−ＯＦＦ信号出力部６４で増幅して外部出力する。ま
た、異常判別手段６２は閉位置信号が入力されると、異
常判別用タイマ６６をリセットし、ステップ５に戻る。
【００２２】そして、前述のように、ステップ８におい
て、閉位置でない場合には、ステップ１１に行く。ステ
ップ１１において、ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１には閉
位置信号が入力されていないので、ＯＮ−ＯＦＦ信号生
成部６１はＯＦＦ信号を生成し、このＯＦＦ信号をＯＮ
−ＯＦＦ信号出力部６４を介して外部出力する。また、
閉位置判別手段５８は開位置判別手段６３にデジタル角
度信号を出力して、ステップ１２に行く。ステップ１２
において、開位置判別手段６３は閉位置判別手段５８か
らのデジタル角度信号に基づいて、弁２が開位置か否か
を判断し、開位置の場合にはステップ１０に行き、一
方、開位置ではない場合には、ステップ１３に行く。
て、閉位置でない場合には、ステップ１１に行く。ステ
ップ１１において、ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１には閉
位置信号が入力されていないので、ＯＮ−ＯＦＦ信号生
成部６１はＯＦＦ信号を生成し、このＯＦＦ信号をＯＮ
−ＯＦＦ信号出力部６４を介して外部出力する。また、
閉位置判別手段５８は開位置判別手段６３にデジタル角
度信号を出力して、ステップ１２に行く。ステップ１２
において、開位置判別手段６３は閉位置判別手段５８か
らのデジタル角度信号に基づいて、弁２が開位置か否か
を判断し、開位置の場合にはステップ１０に行き、一
方、開位置ではない場合には、ステップ１３に行く。
【００２３】ステップ１０において、開位置判別手段６
３は異常判別手段６２に開位置信号を出力する。異常判
別手段６２は開位置信号が入力されると、異常判別用タ
イマ６６をリセットし、ステップ５に戻る。
３は異常判別手段６２に開位置信号を出力する。異常判
別手段６２は開位置信号が入力されると、異常判別用タ
イマ６６をリセットし、ステップ５に戻る。
【００２４】一方、ステップ１２において、開位置でな
い場合には、ステップ１３に行く。ステップ１３におい
て、異常判別手段６２は異常判別用タイマ６６から出力
された経過時間信号が、異常判別手段６２に予め設定さ
れている異常検出用時間を越えているか否かを判断し、
越えていない場合にはステップ５に戻り、越えている場
合には、ステップ１４に行く。ステップ１４において、
異常判別手段６２は警報信号を生成して警報装置６７に
出力し、警報装置６７はこの警報信号を受けると、警報
を発している。そして、ステップ５に戻っている。
い場合には、ステップ１３に行く。ステップ１３におい
て、異常判別手段６２は異常判別用タイマ６６から出力
された経過時間信号が、異常判別手段６２に予め設定さ
れている異常検出用時間を越えているか否かを判断し、
越えていない場合にはステップ５に戻り、越えている場
合には、ステップ１４に行く。ステップ１４において、
異常判別手段６２は警報信号を生成して警報装置６７に
出力し、警報装置６７はこの警報信号を受けると、警報
を発している。そして、ステップ５に戻っている。
【００２５】この様に構成されている弁の開閉位置出力
装置からの外部出力は、弁の位置の表示や弁の制御に利
用される。
装置からの外部出力は、弁の位置の表示や弁の制御に利
用される。
【００２６】次に、弁の開閉位置出力装置の実施の第２
の形態について説明する。図７において、流量調整弁７
１が配管１に設けられている。この流量調整弁７１の弁
体７２は直線運動で、かつ、往復動する。流量調整弁７
１は略完全に閉まる全閉位置（実施の第１の形態の閉位
置に相当）と略全開する全開位置（実施の第１の形態の
開位置に相当）との間を往復動し、全閉位置と全開位置
との間でも停止して配管１に流れる流体の流量を調整す
ることができる。そして、流量調整弁７１の弁シャフト
７３には、ラック７４が設けられ、このラック７４に、
モータ７６で回転駆動されるピニオン７７が係合してい
る。ラック７４、モータ７６およびピニオン７７で弁駆
動装置が構成されている。また、この弁駆動装置と流量
調整弁７１とで弁ユニットが構成されている。そして、
弁シャフト７３の先端部には、アダプター７８を介して
開閉位置出力装置８０の連動シャフト７９が連結されて
いる。この連動シャフト７９には、位置検出用開口８１
を具備する板部材８２が接続されているとともに、板部
材８２を挟んで発光ダイオード８３およびフォトトラン
ジスタ８４が配置されている。連動シャフト７９および
板部材８２で連動部材が構成されている。また、板部材
８２、発光ダイオード８３およびフォトトランジスタ８
４で光学式リニアエンコーダを構成している。この光学
式リニアエンコーダにも、光学式ロータリーエンコーダ
と同様に、インクリメンタル形式とアブソリュート形式
とがある。信号処理装置８６は信号処理装置５１と略同
様な構造となっているが、開閉位置出力装置８０には警
報装置６７は設けられていない。
の形態について説明する。図７において、流量調整弁７
１が配管１に設けられている。この流量調整弁７１の弁
体７２は直線運動で、かつ、往復動する。流量調整弁７
１は略完全に閉まる全閉位置（実施の第１の形態の閉位
置に相当）と略全開する全開位置（実施の第１の形態の
開位置に相当）との間を往復動し、全閉位置と全開位置
との間でも停止して配管１に流れる流体の流量を調整す
ることができる。そして、流量調整弁７１の弁シャフト
７３には、ラック７４が設けられ、このラック７４に、
モータ７６で回転駆動されるピニオン７７が係合してい
る。ラック７４、モータ７６およびピニオン７７で弁駆
動装置が構成されている。また、この弁駆動装置と流量
調整弁７１とで弁ユニットが構成されている。そして、
弁シャフト７３の先端部には、アダプター７８を介して
開閉位置出力装置８０の連動シャフト７９が連結されて
いる。この連動シャフト７９には、位置検出用開口８１
を具備する板部材８２が接続されているとともに、板部
材８２を挟んで発光ダイオード８３およびフォトトラン
ジスタ８４が配置されている。連動シャフト７９および
板部材８２で連動部材が構成されている。また、板部材
８２、発光ダイオード８３およびフォトトランジスタ８
４で光学式リニアエンコーダを構成している。この光学
式リニアエンコーダにも、光学式ロータリーエンコーダ
と同様に、インクリメンタル形式とアブソリュート形式
とがある。信号処理装置８６は信号処理装置５１と略同
様な構造となっているが、開閉位置出力装置８０には警
報装置６７は設けられていない。
【００２７】以上、本発明の実施の形態を詳述したが、
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。 （１）ＯＮ−ＯＦＦ信号出力部、Ｄ／Ａ変換部およびデ
ジタル信号用外部出力端子は適宜選択して設ければよ
く、必ずしも、全てを設ける必要はない。特に、Ｄ／Ａ
変換部およびデジタル信号用外部出力端子の何れか一個
のみを設けている場合には、配線を極力少なくすること
ができる。また、ＯＮ−ＯＦＦ信号出力部をリレーなど
で構成することも可能である。 （２）弁や光学式エンコーダの構造や形式は適宜変更可
能である。 （３）弁駆動装置の動力源は空気圧であるが、電気や油
圧など他の形式のものであることも可能である。また、
弁駆動装置の構造や形式は適宜変更可能である。 （４）警報装置を設けないことも可能である。また、警
報信号を外部出力することも可能である。 （５）閉位置を原点にしているが、開位置を原点にする
ことも可能である。 （６）デジタル信号からアナログ信号に変換する際に下
駄を履かせているが、下駄を履かせないことも可能であ
る。ただし、異常の検出をする上では、下駄を履かせる
ことが好ましい。 （７）ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部およびＯＮ−ＯＦＦ信号
出力部は、閉位置側に対してのみ設けられているが、開
位置側に対して設けることもできる。 （８）実施の形態では開閉位置出力装置の電源は、外部
から供給されているが、開閉位置出力装置に電池などの
内部電源を設けることができるとともに、バックアップ
電源などを設けることも可能である。 （９）弁シャフトは一部材で構成されているが、複数の
部材で構成することも可能である。
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。 （１）ＯＮ−ＯＦＦ信号出力部、Ｄ／Ａ変換部およびデ
ジタル信号用外部出力端子は適宜選択して設ければよ
く、必ずしも、全てを設ける必要はない。特に、Ｄ／Ａ
変換部およびデジタル信号用外部出力端子の何れか一個
のみを設けている場合には、配線を極力少なくすること
ができる。また、ＯＮ−ＯＦＦ信号出力部をリレーなど
で構成することも可能である。 （２）弁や光学式エンコーダの構造や形式は適宜変更可
能である。 （３）弁駆動装置の動力源は空気圧であるが、電気や油
圧など他の形式のものであることも可能である。また、
弁駆動装置の構造や形式は適宜変更可能である。 （４）警報装置を設けないことも可能である。また、警
報信号を外部出力することも可能である。 （５）閉位置を原点にしているが、開位置を原点にする
ことも可能である。 （６）デジタル信号からアナログ信号に変換する際に下
駄を履かせているが、下駄を履かせないことも可能であ
る。ただし、異常の検出をする上では、下駄を履かせる
ことが好ましい。 （７）ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部およびＯＮ−ＯＦＦ信号
出力部は、閉位置側に対してのみ設けられているが、開
位置側に対して設けることもできる。 （８）実施の形態では開閉位置出力装置の電源は、外部
から供給されているが、開閉位置出力装置に電池などの
内部電源を設けることができるとともに、バックアップ
電源などを設けることも可能である。 （９）弁シャフトは一部材で構成されているが、複数の
部材で構成することも可能である。
【００２８】
【発明の効果】本発明の弁の開閉位置出力装置によれ
ば、光学式エンコーダを用いており、機械的な磨耗部分
が少なくなり、耐久性が向上する。また、作動音が小さ
くなり、騒音の発生が減少する。さらに、接点などが少
なく、スパークなどの発生を極力防止することができ
る。そして、弁の開位置と閉位置との間の途中の角度も
簡単に検出することができる。しかも、磁気エンコーダ
ではないので、外部磁場の影響が少なくなるとともに、
外部に磁場の影響を与えることが減少する。
ば、光学式エンコーダを用いており、機械的な磨耗部分
が少なくなり、耐久性が向上する。また、作動音が小さ
くなり、騒音の発生が減少する。さらに、接点などが少
なく、スパークなどの発生を極力防止することができ
る。そして、弁の開位置と閉位置との間の途中の角度も
簡単に検出することができる。しかも、磁気エンコーダ
ではないので、外部磁場の影響が少なくなるとともに、
外部に磁場の影響を与えることが減少する。
【００２９】しかも、請求項１記載の発明の弁の開閉位
置出力装置では、デジタル弁開閉位置信号生成手段を初
期設定する初期設定手段が設けられているので、簡単に
０点設定を行うことができる。
置出力装置では、デジタル弁開閉位置信号生成手段を初
期設定する初期設定手段が設けられているので、簡単に
０点設定を行うことができる。
【００３０】請求項２記載の発明の弁の開閉位置出力装
置では、開位置と、この開位置から略９０°回動した閉
位置とで停止し、開位置と閉位置との間の角度である遷
移角度では停止せずに移動する開閉動作を行う弁に用い
られており、従来は検出されていなかった開位置と閉位
置との間の途中の角度も検出することができる様にな
る。
置では、開位置と、この開位置から略９０°回動した閉
位置とで停止し、開位置と閉位置との間の角度である遷
移角度では停止せずに移動する開閉動作を行う弁に用い
られており、従来は検出されていなかった開位置と閉位
置との間の途中の角度も検出することができる様にな
る。
【００３１】請求項３記載の発明の弁の開閉位置出力装
置では、ＯＮ−ＯＦＦ信号生成手段を備えており、光学
式エンコーダを用いているにも係わらず、従来のリミッ
トスイッチと同様な信号を出力することができる。
置では、ＯＮ−ＯＦＦ信号生成手段を備えており、光学
式エンコーダを用いているにも係わらず、従来のリミッ
トスイッチと同様な信号を出力することができる。
【００３２】請求項４記載の発明の弁の開閉位置出力装
置では、異常判別手段を備えており、遷移角度で停止し
た場合には、警報信号を出力することができる。
置では、異常判別手段を備えており、遷移角度で停止し
た場合には、警報信号を出力することができる。
【００３３】請求項５記載の発明の弁の開閉位置出力装
置では、連動部材が弁シャフトにアダプターを介して連
結されるので、簡単に取り付けることができる。また、
弁シャフトの径や構造などは種々のものがあるが、アダ
プターのみを交換することにより、各種弁シャフトに対
応することができる。その結果、弁の開閉位置出力装置
の本体を、各種弁シャフトに対応させて変更する必要が
なくなる。
置では、連動部材が弁シャフトにアダプターを介して連
結されるので、簡単に取り付けることができる。また、
弁シャフトの径や構造などは種々のものがあるが、アダ
プターのみを交換することにより、各種弁シャフトに対
応することができる。その結果、弁の開閉位置出力装置
の本体を、各種弁シャフトに対応させて変更する必要が
なくなる。
【００３４】請求項６記載の発明の弁の開閉位置出力装
置では、Ｄ／Ａ変換手段を備えており、光学式エンコー
ダを用いているにも係わらず、アナログ信号を出力する
ことができる。しかも、このＤ／Ａ変換手段の出力は、
デジタル弁開閉位置信号に下駄を履かせており、開位置
および閉位置の両者において０出力にはならないので、
０になった場合には異常であると判断することができ
る。
置では、Ｄ／Ａ変換手段を備えており、光学式エンコー
ダを用いているにも係わらず、アナログ信号を出力する
ことができる。しかも、このＤ／Ａ変換手段の出力は、
デジタル弁開閉位置信号に下駄を履かせており、開位置
および閉位置の両者において０出力にはならないので、
０になった場合には異常であると判断することができ
る。
【００３５】請求項７記載の発明の弁の開閉位置出力装
置では、Ｄ／Ａ変換手段およびＯＮ−ＯＦＦ信号生成手
段を備えており、デジタル弁開閉位置信号、アナログ信
号およびＯＮ−ＯＦＦ信号の何れでも出力することがで
き、１台で種々の出力形式に対応することができる。
置では、Ｄ／Ａ変換手段およびＯＮ−ＯＦＦ信号生成手
段を備えており、デジタル弁開閉位置信号、アナログ信
号およびＯＮ−ＯＦＦ信号の何れでも出力することがで
き、１台で種々の出力形式に対応することができる。
【図１】図１は本発明の実施の第１の形態における弁の
開閉位置出力装置の概略の断面図である。
開閉位置出力装置の概略の断面図である。
【図２】図２は図１の II-II断面図である。
【図３】図３は弁の形式を説明するための断面図で、
（ａ）が閉位置のバタフライ弁の図、（ｂ）が開位置の
バタフライ弁の図、（ｃ）が閉位置のボール弁の図、
（ｄ）が開位置のボール弁の図である。
（ａ）が閉位置のバタフライ弁の図、（ｂ）が開位置の
バタフライ弁の図、（ｃ）が閉位置のボール弁の図、
（ｄ）が開位置のボール弁の図である。
【図４】図４は光学式エンコーダの説明図で、（ａ）が
インクリメンタルエンコーダの回転板の正面図、（ｂ）
が（ａ）の B-B断面図、（ｃ）がアブソリュートエンコ
ーダの回転板の正面図、（ｄ）が（ｃ）の D-D断面図で
ある。
インクリメンタルエンコーダの回転板の正面図、（ｂ）
が（ａ）の B-B断面図、（ｃ）がアブソリュートエンコ
ーダの回転板の正面図、（ｄ）が（ｃ）の D-D断面図で
ある。
【図５】図５は光学式エンコーダの信号処理装置の説明
図で、（ａ）が概略の回路図、（ｂ）がＤ／Ａ変換部の
出力のグラフである。
図で、（ａ）が概略の回路図、（ｂ）がＤ／Ａ変換部の
出力のグラフである。
【図６】図６は開閉位置出力装置の作動のフローチャー
トである。
トである。
【図７】図７は本発明の実施の第２の形態における弁の
開閉位置出力装置の概略の説明図で、（ａ）が断面図、
（ｂ）が（ａ）の要部のＢ矢視図である。
開閉位置出力装置の概略の説明図で、（ａ）が断面図、
（ｂ）が（ａ）の要部のＢ矢視図である。
【図８】図８は従来の弁の開閉位置出力装置の概略の説
明図で、（ａ）が閉位置の図、（ｂ）が開位置の図であ
る。
明図で、（ａ）が閉位置の図、（ｂ）が開位置の図であ
る。
２ 弁 ３ バタフライ弁 ４ ボール弁 １１ 弁シャフト ２３ アダプター ３１ 開閉位置出力装置 ３２ 連動シャフト（連動部材） ３３ 回転板（連動部材） ３４ 位置検出用開口 ３６ 発光ダイオード（発光部） ３７ フォトトランジスタ（受光部） ５２ デジタル角度生成手段（デジタル弁開閉位置信号
生成手段） ５３ 閉位置設定手段（初期設定手段） ５７ Ｄ／Ａ変換部（Ｄ／Ａ変換手段） ６１ ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部（ＯＮ−ＯＦＦ信号生成
手段） ６２ 異常判別手段 ７１ 流量調整弁 ７３ 弁シャフト ７８ アダプター ７９ 連動シャフト（連動部材） ８０ 開閉位置出力装置 ８１ 位置検出用開口 ８２ 板部材（連動部材） ８３ 発光ダイオード（発光部） ８４ フォトトランジスタ（受光部）
生成手段） ５３ 閉位置設定手段（初期設定手段） ５７ Ｄ／Ａ変換部（Ｄ／Ａ変換手段） ６１ ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部（ＯＮ−ＯＦＦ信号生成
手段） ６２ 異常判別手段 ７１ 流量調整弁 ７３ 弁シャフト ７８ アダプター ７９ 連動シャフト（連動部材） ８０ 開閉位置出力装置 ８１ 位置検出用開口 ８２ 板部材（連動部材） ８３ 発光ダイオード（発光部） ８４ フォトトランジスタ（受光部）
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１１月９日（２０００．１１．
９）
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 弁の開閉位置出力装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弁の開閉位置出力
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の弁の開閉位置出力装置を図８を用
いて説明する。図８は従来の弁の開閉位置出力装置の概
略の説明図で、（ａ）が閉位置の図、（ｂ）が開位置の
図である。弁の弁シャフト０１には、２本のアーム０
２，０３が取り付けられており、弁の開閉に連動して弁
シャフト０１およびアーム０２，０３が回動する。そし
て、図８（ａ）に図示する閉位置では、第１アーム０２
がリミットスイッチ機構０６のレバー０７を反時計方向
に回動させ、図示しない第１リミットスイッチをＯＮと
している。一方、図８（ｂ）に図示する開位置では、第
２アーム０３がリミットスイッチ機構０６のレバー０７
を時計方向に回動させ、図示しない第２リミットスイッ
チをＯＮとしている。この様に、リミットスイッチは開
位置用と閉位置用の２個が設けられている。それに伴っ
て、信号を外部出力する際には、３〜４本の配線を要し
ている。
いて説明する。図８は従来の弁の開閉位置出力装置の概
略の説明図で、（ａ）が閉位置の図、（ｂ）が開位置の
図である。弁の弁シャフト０１には、２本のアーム０
２，０３が取り付けられており、弁の開閉に連動して弁
シャフト０１およびアーム０２，０３が回動する。そし
て、図８（ａ）に図示する閉位置では、第１アーム０２
がリミットスイッチ機構０６のレバー０７を反時計方向
に回動させ、図示しない第１リミットスイッチをＯＮと
している。一方、図８（ｂ）に図示する開位置では、第
２アーム０３がリミットスイッチ機構０６のレバー０７
を時計方向に回動させ、図示しない第２リミットスイッ
チをＯＮとしている。この様に、リミットスイッチは開
位置用と閉位置用の２個が設けられている。それに伴っ
て、信号を外部出力する際には、３〜４本の配線を要し
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この様に機
械的に構成されていると、弁の開閉位置のデータの処
理、特に初期設定などが困難である。また、弁の開閉作
動時に、アーム０２，０３とレバー０７とが当たり、音
が発生するとともに、アーム０２，０３やレバー０７が
消耗する。さらに、弁は、開位置と、この開位置から略
９０°回動した閉位置との間を移動するが、開位置およ
び閉位置は検出することができるが、途中の角度は検出
することができない。
械的に構成されていると、弁の開閉位置のデータの処
理、特に初期設定などが困難である。また、弁の開閉作
動時に、アーム０２，０３とレバー０７とが当たり、音
が発生するとともに、アーム０２，０３やレバー０７が
消耗する。さらに、弁は、開位置と、この開位置から略
９０°回動した閉位置との間を移動するが、開位置およ
び閉位置は検出することができるが、途中の角度は検出
することができない。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、光学式で弁の開閉位置を最適に検出するこ
とができる弁の開閉位置出力装置を提供することを目的
とする。
めのもので、光学式で弁の開閉位置を最適に検出するこ
とができる弁の開閉位置出力装置を提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の弁
（２，３，４，７１）の開閉位置出力装置（３１，８
０）は、弁の開閉に連動する連動部材（３２，３３，７
９，８２）、この連動部材に設けられている位置検出用
開口（３４，８１）、並びに、この連動部材を挟んだ状
態で対向して配置されている発光部（３６，８３）およ
び受光部（３７，８４）を具備する光学式エンコーダ
と、この光学式エンコーダからの信号に基づいてデジタ
ル弁開閉位置信号を生成するデジタル弁開閉位置信号生
成手段（５２）と、このデジタル弁開閉位置信号生成手
段からのデジタル弁開閉位置信号に基づいて、弁の開閉
位置が開位置と閉位置との間の遷移角度であるか否かを
判断し、この遷移角度である時間が設定時間を越えると
異常であると判断して警報信号を発生する異常判別手段
（６２）とを備えている。
（２，３，４，７１）の開閉位置出力装置（３１，８
０）は、弁の開閉に連動する連動部材（３２，３３，７
９，８２）、この連動部材に設けられている位置検出用
開口（３４，８１）、並びに、この連動部材を挟んだ状
態で対向して配置されている発光部（３６，８３）およ
び受光部（３７，８４）を具備する光学式エンコーダ
と、この光学式エンコーダからの信号に基づいてデジタ
ル弁開閉位置信号を生成するデジタル弁開閉位置信号生
成手段（５２）と、このデジタル弁開閉位置信号生成手
段からのデジタル弁開閉位置信号に基づいて、弁の開閉
位置が開位置と閉位置との間の遷移角度であるか否かを
判断し、この遷移角度である時間が設定時間を越えると
異常であると判断して警報信号を発生する異常判別手段
（６２）とを備えている。
【０００６】請求項２記載の発明の弁の開閉位置出力装
置は、弁の開閉に連動する連動部材、この連動部材に設
けられている位置検出用開口、並びに、この連動部材を
挟んだ状態で対向して配置されている発光部および受光
部を具備する光学式エンコーダと、この光学式エンコー
ダからの信号に基づいてデジタル弁開閉位置信号を生成
するデジタル弁開閉位置信号生成手段と、デジタル弁開
閉位置信号生成手段からのデジタル弁開閉位置信号をア
ナログ信号にするＤ／Ａ変換手段（５７）とを備え、こ
のＤ／Ａ変換手段の出力は、デジタル弁開閉位置信号に
下駄を履かせており、開位置および閉位置の両者におい
て０出力にはならないことを特徴としている。
置は、弁の開閉に連動する連動部材、この連動部材に設
けられている位置検出用開口、並びに、この連動部材を
挟んだ状態で対向して配置されている発光部および受光
部を具備する光学式エンコーダと、この光学式エンコー
ダからの信号に基づいてデジタル弁開閉位置信号を生成
するデジタル弁開閉位置信号生成手段と、デジタル弁開
閉位置信号生成手段からのデジタル弁開閉位置信号をア
ナログ信号にするＤ／Ａ変換手段（５７）とを備え、こ
のＤ／Ａ変換手段の出力は、デジタル弁開閉位置信号に
下駄を履かせており、開位置および閉位置の両者におい
て０出力にはならないことを特徴としている。
【０００７】請求項３記載の発明の弁の開閉位置出力装
置は、弁の開閉に連動する連動部材、この連動部材に設
けられている位置検出用開口、並びに、この連動部材を
挟んだ状態で対向して配置されている発光部および受光
部を具備する光学式エンコーダと、この光学式エンコー
ダからの信号に基づいてデジタル弁開閉位置信号を生成
するデジタル弁開閉位置信号生成手段と、デジタル弁開
閉位置信号生成手段からのデジタル弁開閉位置信号をア
ナログ信号にするＤ／Ａ変換手段と、デジタル弁開閉位
置信号生成手段からのデジタル弁開閉位置信号に基づい
て、開または閉の一方ではＯＮで、開または閉の他方で
はＯＦＦのＯＮ−ＯＦＦ信号を生成するＯＮ−ＯＦＦ信
号生成手段（６１）とをさらに備えている。
置は、弁の開閉に連動する連動部材、この連動部材に設
けられている位置検出用開口、並びに、この連動部材を
挟んだ状態で対向して配置されている発光部および受光
部を具備する光学式エンコーダと、この光学式エンコー
ダからの信号に基づいてデジタル弁開閉位置信号を生成
するデジタル弁開閉位置信号生成手段と、デジタル弁開
閉位置信号生成手段からのデジタル弁開閉位置信号をア
ナログ信号にするＤ／Ａ変換手段と、デジタル弁開閉位
置信号生成手段からのデジタル弁開閉位置信号に基づい
て、開または閉の一方ではＯＮで、開または閉の他方で
はＯＦＦのＯＮ−ＯＦＦ信号を生成するＯＮ−ＯＦＦ信
号生成手段（６１）とをさらに備えている。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明における弁の開閉位
置出力装置の実施の形態を図１ないし図７を用いて説明
する。図１は本発明の実施の第１の形態における弁の開
閉位置出力装置の概略の断面図である。図２は図１の I
I-II断面図である。図３は弁の形式を説明するための断
面図で、（ａ）が閉位置のバタフライ弁の図、（ｂ）が
開位置のバタフライ弁の図、（ｃ）が閉位置のボール弁
の図、（ｄ）が開位置のボール弁の図である。図４は光
学式エンコーダの説明図で、（ａ）がインクリメンタル
エンコーダの回転板の正面図、（ｂ）が（ａ）の B-B断
面図、（ｃ）がアブソリュートエンコーダの回転板の正
面図、（ｄ）が（ｃ）の D-D断面図である。図５は光学
式エンコーダの信号処理装置の説明図で、（ａ）が概略
の回路図、（ｂ）がＤ／Ａ変換部の出力のグラフであ
る。図６は開閉位置出力装置の作動のフローチャートで
ある。図７は本発明の実施の第２の形態における弁の開
閉位置出力装置の概略の説明図で、（ａ）が断面図、
（ｂ）が（ａ）の要部のＢ矢視図である。
置出力装置の実施の形態を図１ないし図７を用いて説明
する。図１は本発明の実施の第１の形態における弁の開
閉位置出力装置の概略の断面図である。図２は図１の I
I-II断面図である。図３は弁の形式を説明するための断
面図で、（ａ）が閉位置のバタフライ弁の図、（ｂ）が
開位置のバタフライ弁の図、（ｃ）が閉位置のボール弁
の図、（ｄ）が開位置のボール弁の図である。図４は光
学式エンコーダの説明図で、（ａ）がインクリメンタル
エンコーダの回転板の正面図、（ｂ）が（ａ）の B-B断
面図、（ｃ）がアブソリュートエンコーダの回転板の正
面図、（ｄ）が（ｃ）の D-D断面図である。図５は光学
式エンコーダの信号処理装置の説明図で、（ａ）が概略
の回路図、（ｂ）がＤ／Ａ変換部の出力のグラフであ
る。図６は開閉位置出力装置の作動のフローチャートで
ある。図７は本発明の実施の第２の形態における弁の開
閉位置出力装置の概略の説明図で、（ａ）が断面図、
（ｂ）が（ａ）の要部のＢ矢視図である。
【０００９】実施の第１の形態では、配管１に弁２が回
転可能に配設されている。この弁２は、開位置と、この
開位置から略９０°回動した閉位置の間を回動してい
る。そして、通常は、開位置または閉位置で使用され、
開位置と閉位置との間の遷移角度では使用されず、停止
せずに開位置または閉位置に回動する。この弁２の形式
には、図３（ａ）および図３（ｂ）に図示するバタフラ
イ弁３や、図３（ｃ）および図３（ｄ）に図示するボー
ル弁４がある。バタフライ弁３の弁体５は円板状をして
おり、図３（ａ）に図示する閉位置では、この弁体５が
配管１内の流体の流れに対して略垂直になり、流れが遮
断される。また、図３（ｂ）に図示する開位置では、弁
体５が配管１内の流体の流れに対して略平行になり、流
れが許容される。一方、ボール弁４の弁体７は球形で貫
通孔８が形成されており、図３（ｃ）に図示する閉位置
では、この貫通孔８が配管１内の流体の流れに対して略
垂直になり、流れが遮断される。また、図３（ｄ）に図
示する開位置では、貫通孔８が配管１内の流体の流れに
対して略平行になり、流れが許容される。
転可能に配設されている。この弁２は、開位置と、この
開位置から略９０°回動した閉位置の間を回動してい
る。そして、通常は、開位置または閉位置で使用され、
開位置と閉位置との間の遷移角度では使用されず、停止
せずに開位置または閉位置に回動する。この弁２の形式
には、図３（ａ）および図３（ｂ）に図示するバタフラ
イ弁３や、図３（ｃ）および図３（ｄ）に図示するボー
ル弁４がある。バタフライ弁３の弁体５は円板状をして
おり、図３（ａ）に図示する閉位置では、この弁体５が
配管１内の流体の流れに対して略垂直になり、流れが遮
断される。また、図３（ｂ）に図示する開位置では、弁
体５が配管１内の流体の流れに対して略平行になり、流
れが許容される。一方、ボール弁４の弁体７は球形で貫
通孔８が形成されており、図３（ｃ）に図示する閉位置
では、この貫通孔８が配管１内の流体の流れに対して略
垂直になり、流れが遮断される。また、図３（ｄ）に図
示する開位置では、貫通孔８が配管１内の流体の流れに
対して略平行になり、流れが許容される。
【００１０】また、弁２の弁シャフト１１は、配管１か
ら外側に延在しており、ピニオン（すなわち歯車）１２
が設けられている。このピニオン１２は弁シャフト１１
と一体に回動するとともに、ラック１３に係合してい
る。このラック１３の両端部にはピストン１４が設けら
れ、このピストン１４は空気圧シリンダ１６に配置され
ている。この空気圧シリンダ１６に空気が注排気され
て、ピストン１４が駆動され、ラック１３が移動してピ
ニオン１２および弁シャフト１１が回動する。このピニ
オン１２、ラック１３、ピストン１４および空気圧シリ
ンダ１６などで、弁２を駆動する弁駆動装置１７が構成
され、この弁駆動装置１７と弁２とで弁ユニットが構成
されている。弁シャフト１１の先端部は角柱であるとと
もに、弁ユニットから突出している。この弁シャフト１
１の先端部にレンチなどの工具を嵌めて、手動で弁２を
回動することができる。この弁シャフト１１の先端部を
利用して、弁２の回動位置を検出して出力する開閉位置
出力装置３１が取り付けられている。すなわち、弁シャ
フト１１の先端部に、ソケットジョイントなどのアダプ
ター２３を介して開閉位置出力装置３１の連動シャフト
３２が連結されている。
ら外側に延在しており、ピニオン（すなわち歯車）１２
が設けられている。このピニオン１２は弁シャフト１１
と一体に回動するとともに、ラック１３に係合してい
る。このラック１３の両端部にはピストン１４が設けら
れ、このピストン１４は空気圧シリンダ１６に配置され
ている。この空気圧シリンダ１６に空気が注排気され
て、ピストン１４が駆動され、ラック１３が移動してピ
ニオン１２および弁シャフト１１が回動する。このピニ
オン１２、ラック１３、ピストン１４および空気圧シリ
ンダ１６などで、弁２を駆動する弁駆動装置１７が構成
され、この弁駆動装置１７と弁２とで弁ユニットが構成
されている。弁シャフト１１の先端部は角柱であるとと
もに、弁ユニットから突出している。この弁シャフト１
１の先端部にレンチなどの工具を嵌めて、手動で弁２を
回動することができる。この弁シャフト１１の先端部を
利用して、弁２の回動位置を検出して出力する開閉位置
出力装置３１が取り付けられている。すなわち、弁シャ
フト１１の先端部に、ソケットジョイントなどのアダプ
ター２３を介して開閉位置出力装置３１の連動シャフト
３２が連結されている。
【００１１】連動シャフト３２には円形の回転板３３が
一体に設けられており、この連動シャフト３２および回
転板３３が連動部材を構成しており、弁シャフト１１の
回動（すなわち、弁２の開閉）に連動している。また、
回転板３３には位置検出用開口３４が形成されていると
ともに、回転板３３を挟んで発光部である発光ダイオー
ド３６と受光部であるフォトトランジスタ３７が対向し
て配置されている。この連動シャフト３２、回転板３
３、位置検出用開口３４、発光ダイオード３６およびフ
ォトトランジスタ３７が、光学式ロータリーエンコーダ
を構成している。フォトトランジスタ３７は、位置検出
用開口３４を介して発光ダイオード３６の光を受光する
ことができ、回転板３３が回転するとパルス信号が発生
する。このパルス信号により回転板３３の回転位置が分
かる。そして、光学式エンコーダには、図４（ａ）およ
び図４（ｂ）に図示するインクリメンタル形式と、図４
（ｃ）および図４（ｄ）に図示するアブソリュート形式
がある。インクリメンタル形式では、位置検出用開口３
４がＡ相スリット４１とＢ相スリット４２とからなり、
各スリット４１，４２に対してフォトトランジスタ３７
が設けられている。そして、Ｂ相スリット４２の位相
は、Ａ相スリット４１の位相に対して四分の一ピッチズ
レており、この位相のズレにより、回転板３３の回転方
向が正回転か逆回転かを検出することができる。このイ
ンクリメンタル形式においては、一個のフォトトランジ
スタ３７からのパルス信号をカウントする（すなわち、
正転の時には加算し、逆転の時には減算する）ことによ
り、回転板３３の回転位置が分かる。一方、アブソリュ
ート形式では、位置検出用開口３４が複数のトラック４
６〜５０を有しており、各トラック４６〜５０に対して
フォトトランジスタ３７が設けられ、フォトトランジス
タ３７がどのトラック４６〜５０の開口を検出している
かで、回転板３３の回転位置が分かる。
一体に設けられており、この連動シャフト３２および回
転板３３が連動部材を構成しており、弁シャフト１１の
回動（すなわち、弁２の開閉）に連動している。また、
回転板３３には位置検出用開口３４が形成されていると
ともに、回転板３３を挟んで発光部である発光ダイオー
ド３６と受光部であるフォトトランジスタ３７が対向し
て配置されている。この連動シャフト３２、回転板３
３、位置検出用開口３４、発光ダイオード３６およびフ
ォトトランジスタ３７が、光学式ロータリーエンコーダ
を構成している。フォトトランジスタ３７は、位置検出
用開口３４を介して発光ダイオード３６の光を受光する
ことができ、回転板３３が回転するとパルス信号が発生
する。このパルス信号により回転板３３の回転位置が分
かる。そして、光学式エンコーダには、図４（ａ）およ
び図４（ｂ）に図示するインクリメンタル形式と、図４
（ｃ）および図４（ｄ）に図示するアブソリュート形式
がある。インクリメンタル形式では、位置検出用開口３
４がＡ相スリット４１とＢ相スリット４２とからなり、
各スリット４１，４２に対してフォトトランジスタ３７
が設けられている。そして、Ｂ相スリット４２の位相
は、Ａ相スリット４１の位相に対して四分の一ピッチズ
レており、この位相のズレにより、回転板３３の回転方
向が正回転か逆回転かを検出することができる。このイ
ンクリメンタル形式においては、一個のフォトトランジ
スタ３７からのパルス信号をカウントする（すなわち、
正転の時には加算し、逆転の時には減算する）ことによ
り、回転板３３の回転位置が分かる。一方、アブソリュ
ート形式では、位置検出用開口３４が複数のトラック４
６〜５０を有しており、各トラック４６〜５０に対して
フォトトランジスタ３７が設けられ、フォトトランジス
タ３７がどのトラック４６〜５０の開口を検出している
かで、回転板３３の回転位置が分かる。
【００１２】何れの形式でも、フォトトランジスタ３７
からのパルス信号は、マイコンなどからなる信号処理装
置５１のデジタル角度生成手段５２に入力される。デジ
タル弁開閉位置信号生成手段としてのデジタル角度生成
手段５２は各フォトトランジスタ３７からのパルス信号
により、回転板３３の回転位置をデジタル信号で生成す
る。すなわち、インクリメンタル形式では、弁２を閉位
置にして、信号処理装置５１の閉位置設定手段５３で初
期設定する。すなわち、初期設定手段としての閉位置設
定手段５３はボタンスイッチなどからなり、このボタン
スイッチを押すと、デジタル角度生成手段５２に原点が
設定される。そして、初期設定後、弁２が開閉して回転
板３３が回転すると、デジタル角度生成手段５２はフォ
トトランジスタ３７からのパルス信号をカウントし、そ
のカウント数をデジタル角度信号（デジタル弁開閉位置
信号）として出力する。このインクリメンタル形式で
は、デジタル角度生成手段５２は現時点でのデジタル角
度信号をＥＰＲＯＭなどの不揮発性のメモリに適宜記憶
している。そして、電源が遮断した後に、再び電源がＯ
Ｎになった際には、不揮発性のメモリからデジタル角度
信号を読みだして、その時点でのデジタル角度信号とし
ている。一方、アブソリュート形式では、フォトトラン
ジスタ３７からの信号により、回転板３３の回転位置は
分かるが、必ずしも、弁２が閉位置で略０°とはならな
いので、弁２を閉位置にして、信号処理装置５１の閉位
置設定手段５３で初期設定する。すなわち、閉位置設定
手段５３により、デジタル角度生成手段５２に原点が設
定され、フォトトランジスタ３７からの信号から初期設
定時の角度信号を減算することにより、デジタル角度信
号を生成している。なお、初期設定値は、ＥＰＲＯＭな
どの不揮発性のメモリに適宜記憶される。
からのパルス信号は、マイコンなどからなる信号処理装
置５１のデジタル角度生成手段５２に入力される。デジ
タル弁開閉位置信号生成手段としてのデジタル角度生成
手段５２は各フォトトランジスタ３７からのパルス信号
により、回転板３３の回転位置をデジタル信号で生成す
る。すなわち、インクリメンタル形式では、弁２を閉位
置にして、信号処理装置５１の閉位置設定手段５３で初
期設定する。すなわち、初期設定手段としての閉位置設
定手段５３はボタンスイッチなどからなり、このボタン
スイッチを押すと、デジタル角度生成手段５２に原点が
設定される。そして、初期設定後、弁２が開閉して回転
板３３が回転すると、デジタル角度生成手段５２はフォ
トトランジスタ３７からのパルス信号をカウントし、そ
のカウント数をデジタル角度信号（デジタル弁開閉位置
信号）として出力する。このインクリメンタル形式で
は、デジタル角度生成手段５２は現時点でのデジタル角
度信号をＥＰＲＯＭなどの不揮発性のメモリに適宜記憶
している。そして、電源が遮断した後に、再び電源がＯ
Ｎになった際には、不揮発性のメモリからデジタル角度
信号を読みだして、その時点でのデジタル角度信号とし
ている。一方、アブソリュート形式では、フォトトラン
ジスタ３７からの信号により、回転板３３の回転位置は
分かるが、必ずしも、弁２が閉位置で略０°とはならな
いので、弁２を閉位置にして、信号処理装置５１の閉位
置設定手段５３で初期設定する。すなわち、閉位置設定
手段５３により、デジタル角度生成手段５２に原点が設
定され、フォトトランジスタ３７からの信号から初期設
定時の角度信号を減算することにより、デジタル角度信
号を生成している。なお、初期設定値は、ＥＰＲＯＭな
どの不揮発性のメモリに適宜記憶される。
【００１３】デジタル角度生成手段５２のデジタル角度
信号は、ＲＳ２３２Ｃなどの外部出力端子５６から直接
外部出力することができる。また、Ｄ／Ａ変換手段とし
てのＤ／Ａ変換部５７を介してデジタル角度信号をアナ
ログ信号に変換して外部出力することができる。このア
ナログ信号に変換する際には、図５（ｂ）に図示するよ
うに、約４mAの下駄を履かせており、原点である閉位置
において０とはなっていない。このことにより、Ｄ／Ａ
変換部５７の出力が略０になると、異常であると判断す
ることができる。
信号は、ＲＳ２３２Ｃなどの外部出力端子５６から直接
外部出力することができる。また、Ｄ／Ａ変換手段とし
てのＤ／Ａ変換部５７を介してデジタル角度信号をアナ
ログ信号に変換して外部出力することができる。このア
ナログ信号に変換する際には、図５（ｂ）に図示するよ
うに、約４mAの下駄を履かせており、原点である閉位置
において０とはなっていない。このことにより、Ｄ／Ａ
変換部５７の出力が略０になると、異常であると判断す
ることができる。
【００１４】さらに、デジタル角度生成手段５２のデジ
タル角度信号は、閉位置判別手段５８に出力され、閉位
置判別手段５８はデジタル角度信号に基づいて弁２が閉
位置であるかを判別し、閉位置である場合には、ＯＮ−
ＯＦＦ信号生成手段であるＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１
および異常判別手段６２に閉位置信号を出力する。一
方、閉位置ではない場合には、開位置判別手段６３に、
デジタル角度生成手段５２からのデジタル角度信号を出
力する。ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１は、閉位置判別手
段５８から閉位置信号を受けると、ＯＮ信号（たとえ
ば、約２４Ｖ）をトランジスタなどからなる増幅器であ
るＯＮ−ＯＦＦ信号出力部６４を介して外部出力する。
また、閉位置判別手段５８から閉位置信号を受けない時
には、ＯＦＦ信号（たとえば、約０Ｖ）をＯＮ−ＯＦＦ
信号出力部６４を介して外部出力する。このＯＮ−ＯＦ
Ｆ信号は従来のリミットスイッチのリレー出力に相当す
る。
タル角度信号は、閉位置判別手段５８に出力され、閉位
置判別手段５８はデジタル角度信号に基づいて弁２が閉
位置であるかを判別し、閉位置である場合には、ＯＮ−
ＯＦＦ信号生成手段であるＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１
および異常判別手段６２に閉位置信号を出力する。一
方、閉位置ではない場合には、開位置判別手段６３に、
デジタル角度生成手段５２からのデジタル角度信号を出
力する。ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１は、閉位置判別手
段５８から閉位置信号を受けると、ＯＮ信号（たとえ
ば、約２４Ｖ）をトランジスタなどからなる増幅器であ
るＯＮ−ＯＦＦ信号出力部６４を介して外部出力する。
また、閉位置判別手段５８から閉位置信号を受けない時
には、ＯＦＦ信号（たとえば、約０Ｖ）をＯＮ−ＯＦＦ
信号出力部６４を介して外部出力する。このＯＮ−ＯＦ
Ｆ信号は従来のリミットスイッチのリレー出力に相当す
る。
【００１５】開位置判別手段６３はデジタル角度信号に
基づいて弁２が開位置であるかを判別し、開位置である
場合には異常判別手段６２に開位置信号を出力する。異
常判別手段６２は、閉位置判別手段５８から閉位置信号
を、また、開位置判別手段６３から開位置信号を受ける
と、異常判別用タイマ６６をリセットする。この異常判
別用タイマ６６は、リセットされてからの経過時間を異
常判別手段６２に出力している。そして、異常判別手段
６２には、異常検出用時間が予め設定されており、異常
判別用タイマ６６から出力された経過時間が、この異常
検出用時間を越えると、警報信号を生成して警報装置６
７に出力している。警報装置６７は警報信号を受ける
と、光や音などの警報を発生する。
基づいて弁２が開位置であるかを判別し、開位置である
場合には異常判別手段６２に開位置信号を出力する。異
常判別手段６２は、閉位置判別手段５８から閉位置信号
を、また、開位置判別手段６３から開位置信号を受ける
と、異常判別用タイマ６６をリセットする。この異常判
別用タイマ６６は、リセットされてからの経過時間を異
常判別手段６２に出力している。そして、異常判別手段
６２には、異常検出用時間が予め設定されており、異常
判別用タイマ６６から出力された経過時間が、この異常
検出用時間を越えると、警報信号を生成して警報装置６
７に出力している。警報装置６７は警報信号を受ける
と、光や音などの警報を発生する。
【００１６】次に、開閉位置出力装置３１の作動のフロ
ーを図６のフローチャートに基づいて説明する。まず始
めに、ステップ１において、開閉位置出力装置３１を弁
ユニットに取り付けた際における初期設定時に、弁２を
原点の位置である閉位置にする。ついで、ステップ２に
おいて、発光ダイオード３６を発光させ、フォトトラン
ジスタ３７から信号が信号処理装置５１のデジタル角度
生成手段５２に入力される。そして、ステップ３におい
て、前述のように、ボタンスイッチなどの閉位置設定手
段５３を操作して、デジタル角度生成手段５２に原点が
設定される。このステップ１からステップ３までで、初
期設定が行われる。そして、ステップ４において、空気
圧シリンダ１６に加圧空気が供給されて、弁駆動装置１
７が稼働し、弁２が回動する。そして、ステップ５に行
く。ステップ５において、発光ダイオード３６が発光す
るとともに、フォトトランジスタ３７から信号が信号処
理装置５１に入力され、ステップ６に行く。ステップ６
において、デジタル角度生成手段５２が、光学式ロータ
リーエンコーダすなわち発光ダイオード３６からの信号
に基づいて、弁２の開閉角度のデジタル信号であるデジ
タル角度信号を生成し、外部出力端子５６から外部出力
し、ステップ７に行く。ステップ７において、このデジ
タル角度信号をＤ／Ａ変換部５７に出力し、このＤ／Ａ
変換部５７から外部出力する。そして、ステップ８に行
く。ステップ８において、閉位置判別手段５８はデジタ
ル角度信号に基づいて、閉位置か否かを判断し、閉位置
の場合にはステップ９に行き、一方、閉位置ではない場
合にはステップ１１に行く。
ーを図６のフローチャートに基づいて説明する。まず始
めに、ステップ１において、開閉位置出力装置３１を弁
ユニットに取り付けた際における初期設定時に、弁２を
原点の位置である閉位置にする。ついで、ステップ２に
おいて、発光ダイオード３６を発光させ、フォトトラン
ジスタ３７から信号が信号処理装置５１のデジタル角度
生成手段５２に入力される。そして、ステップ３におい
て、前述のように、ボタンスイッチなどの閉位置設定手
段５３を操作して、デジタル角度生成手段５２に原点が
設定される。このステップ１からステップ３までで、初
期設定が行われる。そして、ステップ４において、空気
圧シリンダ１６に加圧空気が供給されて、弁駆動装置１
７が稼働し、弁２が回動する。そして、ステップ５に行
く。ステップ５において、発光ダイオード３６が発光す
るとともに、フォトトランジスタ３７から信号が信号処
理装置５１に入力され、ステップ６に行く。ステップ６
において、デジタル角度生成手段５２が、光学式ロータ
リーエンコーダすなわち発光ダイオード３６からの信号
に基づいて、弁２の開閉角度のデジタル信号であるデジ
タル角度信号を生成し、外部出力端子５６から外部出力
し、ステップ７に行く。ステップ７において、このデジ
タル角度信号をＤ／Ａ変換部５７に出力し、このＤ／Ａ
変換部５７から外部出力する。そして、ステップ８に行
く。ステップ８において、閉位置判別手段５８はデジタ
ル角度信号に基づいて、閉位置か否かを判断し、閉位置
の場合にはステップ９に行き、一方、閉位置ではない場
合にはステップ１１に行く。
【００１７】ステップ９において、閉位置判別手段５８
はＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１および異常判別手段６２
に閉位置信号を出力する。ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１
は閉位置信号が入力されると、ＯＮ信号を生成し、ＯＮ
−ＯＦＦ信号出力部６４で増幅して外部出力する。ま
た、異常判別手段６２は閉位置信号が入力されると、異
常判別用タイマ６６をリセットし、ステップ５に戻る。
はＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１および異常判別手段６２
に閉位置信号を出力する。ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１
は閉位置信号が入力されると、ＯＮ信号を生成し、ＯＮ
−ＯＦＦ信号出力部６４で増幅して外部出力する。ま
た、異常判別手段６２は閉位置信号が入力されると、異
常判別用タイマ６６をリセットし、ステップ５に戻る。
【００１８】そして、前述のように、ステップ８におい
て、閉位置でない場合には、ステップ１１に行く。ステ
ップ１１において、ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１には閉
位置信号が入力されていないので、ＯＮ−ＯＦＦ信号生
成部６１はＯＦＦ信号を生成し、このＯＦＦ信号をＯＮ
−ＯＦＦ信号出力部６４を介して外部出力する。また、
閉位置判別手段５８は開位置判別手段６３にデジタル角
度信号を出力して、ステップ１２に行く。ステップ１２
において、開位置判別手段６３は閉位置判別手段５８か
らのデジタル角度信号に基づいて、弁２が開位置か否か
を判断し、開位置の場合にはステップ１０に行き、一
方、開位置ではない場合には、ステップ１３に行く。
て、閉位置でない場合には、ステップ１１に行く。ステ
ップ１１において、ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１には閉
位置信号が入力されていないので、ＯＮ−ＯＦＦ信号生
成部６１はＯＦＦ信号を生成し、このＯＦＦ信号をＯＮ
−ＯＦＦ信号出力部６４を介して外部出力する。また、
閉位置判別手段５８は開位置判別手段６３にデジタル角
度信号を出力して、ステップ１２に行く。ステップ１２
において、開位置判別手段６３は閉位置判別手段５８か
らのデジタル角度信号に基づいて、弁２が開位置か否か
を判断し、開位置の場合にはステップ１０に行き、一
方、開位置ではない場合には、ステップ１３に行く。
【００１９】ステップ１０において、開位置判別手段６
３は異常判別手段６２に開位置信号を出力する。異常判
別手段６２は開位置信号が入力されると、異常判別用タ
イマ６６をリセットし、ステップ５に戻る。
３は異常判別手段６２に開位置信号を出力する。異常判
別手段６２は開位置信号が入力されると、異常判別用タ
イマ６６をリセットし、ステップ５に戻る。
【００２０】一方、ステップ１２において、開位置でな
い場合には、ステップ１３に行く。ステップ１３におい
て、異常判別手段６２は異常判別用タイマ６６から出力
された経過時間信号が、異常判別手段６２に予め設定さ
れている異常検出用時間を越えているか否かを判断し、
越えていない場合にはステップ５に戻り、越えている場
合には、ステップ１４に行く。ステップ１４において、
異常判別手段６２は警報信号を生成して警報装置６７に
出力し、警報装置６７はこの警報信号を受けると、警報
を発している。そして、ステップ５に戻っている。
い場合には、ステップ１３に行く。ステップ１３におい
て、異常判別手段６２は異常判別用タイマ６６から出力
された経過時間信号が、異常判別手段６２に予め設定さ
れている異常検出用時間を越えているか否かを判断し、
越えていない場合にはステップ５に戻り、越えている場
合には、ステップ１４に行く。ステップ１４において、
異常判別手段６２は警報信号を生成して警報装置６７に
出力し、警報装置６７はこの警報信号を受けると、警報
を発している。そして、ステップ５に戻っている。
【００２１】この様に構成されている弁の開閉位置出力
装置からの外部出力は、弁の位置の表示や弁の制御に利
用される。
装置からの外部出力は、弁の位置の表示や弁の制御に利
用される。
【００２２】次に、弁の開閉位置出力装置の実施の第２
の形態について説明する。図７において、流量調整弁７
１が配管１に設けられている。この流量調整弁７１の弁
体７２は直線運動で、かつ、往復動する。流量調整弁７
１は略完全に閉まる全閉位置（実施の第１の形態の閉位
置に相当）と略全開する全開位置（実施の第１の形態の
開位置に相当）との間を往復動し、全閉位置と全開位置
との間でも停止して配管１に流れる流体の流量を調整す
ることができる。そして、流量調整弁７１の弁シャフト
７３には、ラック７４が設けられ、このラック７４に、
モータ７６で回転駆動されるピニオン７７が係合してい
る。ラック７４、モータ７６およびピニオン７７で弁駆
動装置が構成されている。また、この弁駆動装置と流量
調整弁７１とで弁ユニットが構成されている。そして、
弁シャフト７３の先端部には、アダプター７８を介して
開閉位置出力装置８０の連動シャフト７９が連結されて
いる。この連動シャフト７９には、位置検出用開口８１
を具備する板部材８２が接続されているとともに、板部
材８２を挟んで発光ダイオード８３およびフォトトラン
ジスタ８４が配置されている。連動シャフト７９および
板部材８２で連動部材が構成されている。また、板部材
８２、発光ダイオード８３およびフォトトランジスタ８
４で光学式リニアエンコーダを構成している。この光学
式リニアエンコーダにも、光学式ロータリーエンコーダ
と同様に、インクリメンタル形式とアブソリュート形式
とがある。信号処理装置８６は信号処理装置５１と略同
様な構造となっているが、開閉位置出力装置８０には警
報装置６７は設けられていない。
の形態について説明する。図７において、流量調整弁７
１が配管１に設けられている。この流量調整弁７１の弁
体７２は直線運動で、かつ、往復動する。流量調整弁７
１は略完全に閉まる全閉位置（実施の第１の形態の閉位
置に相当）と略全開する全開位置（実施の第１の形態の
開位置に相当）との間を往復動し、全閉位置と全開位置
との間でも停止して配管１に流れる流体の流量を調整す
ることができる。そして、流量調整弁７１の弁シャフト
７３には、ラック７４が設けられ、このラック７４に、
モータ７６で回転駆動されるピニオン７７が係合してい
る。ラック７４、モータ７６およびピニオン７７で弁駆
動装置が構成されている。また、この弁駆動装置と流量
調整弁７１とで弁ユニットが構成されている。そして、
弁シャフト７３の先端部には、アダプター７８を介して
開閉位置出力装置８０の連動シャフト７９が連結されて
いる。この連動シャフト７９には、位置検出用開口８１
を具備する板部材８２が接続されているとともに、板部
材８２を挟んで発光ダイオード８３およびフォトトラン
ジスタ８４が配置されている。連動シャフト７９および
板部材８２で連動部材が構成されている。また、板部材
８２、発光ダイオード８３およびフォトトランジスタ８
４で光学式リニアエンコーダを構成している。この光学
式リニアエンコーダにも、光学式ロータリーエンコーダ
と同様に、インクリメンタル形式とアブソリュート形式
とがある。信号処理装置８６は信号処理装置５１と略同
様な構造となっているが、開閉位置出力装置８０には警
報装置６７は設けられていない。
【００２３】以上、本発明の実施の形態を詳述したが、
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。 （１）ＯＮ−ＯＦＦ信号出力部、Ｄ／Ａ変換部およびデ
ジタル信号用外部出力端子は適宜選択して設ければよ
く、必ずしも、全てを設ける必要はない。特に、Ｄ／Ａ
変換部およびデジタル信号用外部出力端子の何れか一個
のみを設けている場合には、配線を極力少なくすること
ができる。また、ＯＮ−ＯＦＦ信号出力部をリレーなど
で構成することも可能である。 （２）弁や光学式エンコーダの構造や形式は適宜変更可
能である。 （３）弁駆動装置の動力源は空気圧であるが、電気や油
圧など他の形式のものであることも可能である。また、
弁駆動装置の構造や形式は適宜変更可能である。 （４）警報装置を設けないことも可能である。また、警
報信号を外部出力することも可能である。 （５）閉位置を原点にしているが、開位置を原点にする
ことも可能である。 （６）デジタル信号からアナログ信号に変換する際に下
駄を履かせているが、下駄を履かせないことも可能であ
る。ただし、異常の検出をする上では、下駄を履かせる
ことが好ましい。 （７）ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部およびＯＮ−ＯＦＦ信号
出力部は、閉位置側に対してのみ設けられているが、開
位置側に対して設けることもできる。 （８）実施の形態では開閉位置出力装置の電源は、外部
から供給されているが、開閉位置出力装置に電池などの
内部電源を設けることができるとともに、バックアップ
電源などを設けることも可能である。 （９）弁シャフトは一部材で構成されているが、複数の
部材で構成することも可能である。
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。 （１）ＯＮ−ＯＦＦ信号出力部、Ｄ／Ａ変換部およびデ
ジタル信号用外部出力端子は適宜選択して設ければよ
く、必ずしも、全てを設ける必要はない。特に、Ｄ／Ａ
変換部およびデジタル信号用外部出力端子の何れか一個
のみを設けている場合には、配線を極力少なくすること
ができる。また、ＯＮ−ＯＦＦ信号出力部をリレーなど
で構成することも可能である。 （２）弁や光学式エンコーダの構造や形式は適宜変更可
能である。 （３）弁駆動装置の動力源は空気圧であるが、電気や油
圧など他の形式のものであることも可能である。また、
弁駆動装置の構造や形式は適宜変更可能である。 （４）警報装置を設けないことも可能である。また、警
報信号を外部出力することも可能である。 （５）閉位置を原点にしているが、開位置を原点にする
ことも可能である。 （６）デジタル信号からアナログ信号に変換する際に下
駄を履かせているが、下駄を履かせないことも可能であ
る。ただし、異常の検出をする上では、下駄を履かせる
ことが好ましい。 （７）ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部およびＯＮ−ＯＦＦ信号
出力部は、閉位置側に対してのみ設けられているが、開
位置側に対して設けることもできる。 （８）実施の形態では開閉位置出力装置の電源は、外部
から供給されているが、開閉位置出力装置に電池などの
内部電源を設けることができるとともに、バックアップ
電源などを設けることも可能である。 （９）弁シャフトは一部材で構成されているが、複数の
部材で構成することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】本発明の弁の開閉位置出力装置によれ
ば、光学式エンコーダを用いており、機械的な磨耗部分
が少なくなり、耐久性が向上する。また、作動音が小さ
くなり、騒音の発生が減少する。さらに、接点などが少
なく、スパークなどの発生を極力防止することができ
る。そして、弁の開位置と閉位置との間の途中の角度も
簡単に検出することができる。しかも、磁気エンコーダ
ではないので、外部磁場の影響が少なくなるとともに、
外部に磁場の影響を与えることが減少する。
ば、光学式エンコーダを用いており、機械的な磨耗部分
が少なくなり、耐久性が向上する。また、作動音が小さ
くなり、騒音の発生が減少する。さらに、接点などが少
なく、スパークなどの発生を極力防止することができ
る。そして、弁の開位置と閉位置との間の途中の角度も
簡単に検出することができる。しかも、磁気エンコーダ
ではないので、外部磁場の影響が少なくなるとともに、
外部に磁場の影響を与えることが減少する。
【００２５】しかも、請求項１記載の発明の弁の開閉位
置出力装置では、異常判別手段を備えており、遷移角度
で停止した場合には、警報信号を出力することができ
る。
置出力装置では、異常判別手段を備えており、遷移角度
で停止した場合には、警報信号を出力することができ
る。
【００２６】請求項２記載の発明の弁の開閉位置出力装
置では、Ｄ／Ａ変換手段を備えており、光学式エンコー
ダを用いているにも係わらず、アナログ信号を出力する
ことができる。しかも、このＤ／Ａ変換手段の出力は、
デジタル弁開閉位置信号に下駄を履かせており、開位置
および閉位置の両者において０出力にはならないので、
０になった場合には異常であると判断することができ
る。
置では、Ｄ／Ａ変換手段を備えており、光学式エンコー
ダを用いているにも係わらず、アナログ信号を出力する
ことができる。しかも、このＤ／Ａ変換手段の出力は、
デジタル弁開閉位置信号に下駄を履かせており、開位置
および閉位置の両者において０出力にはならないので、
０になった場合には異常であると判断することができ
る。
【００２７】請求項３記載の発明の弁の開閉位置出力装
置では、Ｄ／Ａ変換手段およびＯＮ−ＯＦＦ信号生成手
段を備えており、デジタル弁開閉位置信号、アナログ信
号およびＯＮ−ＯＦＦ信号の何れでも出力することがで
き、１台で種々の出力形式に対応することができる。
置では、Ｄ／Ａ変換手段およびＯＮ−ＯＦＦ信号生成手
段を備えており、デジタル弁開閉位置信号、アナログ信
号およびＯＮ−ＯＦＦ信号の何れでも出力することがで
き、１台で種々の出力形式に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の第１の形態における弁の
開閉位置出力装置の概略の断面図である。
開閉位置出力装置の概略の断面図である。
【図２】図２は図１の II-II断面図である。
【図３】図３は弁の形式を説明するための断面図で、
（ａ）が閉位置のバタフライ弁の図、（ｂ）が開位置の
バタフライ弁の図、（ｃ）が閉位置のボール弁の図、
（ｄ）が開位置のボール弁の図である。
（ａ）が閉位置のバタフライ弁の図、（ｂ）が開位置の
バタフライ弁の図、（ｃ）が閉位置のボール弁の図、
（ｄ）が開位置のボール弁の図である。
【図４】図４は光学式エンコーダの説明図で、（ａ）が
インクリメンタルエンコーダの回転板の正面図、（ｂ）
が（ａ）の B-B断面図、（ｃ）がアブソリュートエンコ
ーダの回転板の正面図、（ｄ）が（ｃ）の D-D断面図で
ある。
インクリメンタルエンコーダの回転板の正面図、（ｂ）
が（ａ）の B-B断面図、（ｃ）がアブソリュートエンコ
ーダの回転板の正面図、（ｄ）が（ｃ）の D-D断面図で
ある。
【図５】図５は光学式エンコーダの信号処理装置の説明
図で、（ａ）が概略の回路図、（ｂ）がＤ／Ａ変換部の
出力のグラフである。
図で、（ａ）が概略の回路図、（ｂ）がＤ／Ａ変換部の
出力のグラフである。
【図６】図６は開閉位置出力装置の作動のフローチャー
トである。
トである。
【図７】図７は本発明の実施の第２の形態における弁の
開閉位置出力装置の概略の説明図で、（ａ）が断面図、
（ｂ）が（ａ）の要部のＢ矢視図である。
開閉位置出力装置の概略の説明図で、（ａ）が断面図、
（ｂ）が（ａ）の要部のＢ矢視図である。
【図８】図８は従来の弁の開閉位置出力装置の概略の説
明図で、（ａ）が閉位置の図、（ｂ）が開位置の図であ
る。
明図で、（ａ）が閉位置の図、（ｂ）が開位置の図であ
る。
【符号の説明】 ２ 弁 ３ バタフライ弁 ４ ボール弁 １１ 弁シャフト ２３ アダプター ３１ 開閉位置出力装置 ３２ 連動シャフト（連動部材） ３３ 回転板（連動部材） ３４ 位置検出用開口 ３６ 発光ダイオード（発光部） ３７ フォトトランジスタ（受光部） ５２ デジタル角度生成手段（デジタル弁開閉位置信号
生成手段） ５３ 閉位置設定手段（初期設定手段） ５７ Ｄ／Ａ変換部（Ｄ／Ａ変換手段） ６１ ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部（ＯＮ−ＯＦＦ信号生成
手段） ６２ 異常判別手段 ７１ 流量調整弁 ７３ 弁シャフト ７８ アダプター ７９ 連動シャフト（連動部材） ８０ 開閉位置出力装置 ─────────────────────────────────────────────────────
生成手段） ５３ 閉位置設定手段（初期設定手段） ５７ Ｄ／Ａ変換部（Ｄ／Ａ変換手段） ６１ ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部（ＯＮ−ＯＦＦ信号生成
手段） ６２ 異常判別手段 ７１ 流量調整弁 ７３ 弁シャフト ７８ アダプター ７９ 連動シャフト（連動部材） ８０ 開閉位置出力装置 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年４月１７日（２００１．４．１
７）
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 弁の開閉位置出力装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弁の開閉位置出力
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の弁の開閉位置出力装置を図８を用
いて説明する。図８は従来の弁の開閉位置出力装置の概
略の説明図で、（ａ）が閉位置の図、（ｂ）が開位置の
図である。弁の弁シャフト０１には、２本のアーム０
２，０３が取り付けられており、弁の開閉に連動して弁
シャフト０１およびアーム０２，０３が回動する。そし
て、図８（ａ）に図示する閉位置では、第１アーム０２
がリミットスイッチ機構０６のレバー０７を反時計方向
に回動させ、図示しない第１リミットスイッチをＯＮと
している。一方、図８（ｂ）に図示する開位置では、第
２アーム０３がリミットスイッチ機構０６のレバー０７
を時計方向に回動させ、図示しない第２リミットスイッ
チをＯＮとしている。この様に、リミットスイッチは開
位置用と閉位置用の２個が設けられている。それに伴っ
て、信号を外部出力する際には、３〜４本の配線を要し
ている。
いて説明する。図８は従来の弁の開閉位置出力装置の概
略の説明図で、（ａ）が閉位置の図、（ｂ）が開位置の
図である。弁の弁シャフト０１には、２本のアーム０
２，０３が取り付けられており、弁の開閉に連動して弁
シャフト０１およびアーム０２，０３が回動する。そし
て、図８（ａ）に図示する閉位置では、第１アーム０２
がリミットスイッチ機構０６のレバー０７を反時計方向
に回動させ、図示しない第１リミットスイッチをＯＮと
している。一方、図８（ｂ）に図示する開位置では、第
２アーム０３がリミットスイッチ機構０６のレバー０７
を時計方向に回動させ、図示しない第２リミットスイッ
チをＯＮとしている。この様に、リミットスイッチは開
位置用と閉位置用の２個が設けられている。それに伴っ
て、信号を外部出力する際には、３〜４本の配線を要し
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この様に機
械的に構成されていると、弁の開閉位置のデータの処
理、特に初期設定などが困難である。また、弁の開閉作
動時に、アーム０２，０３とレバー０７とが当たり、音
が発生するとともに、アーム０２，０３やレバー０７が
消耗する。さらに、弁は、開位置と、この開位置から略
９０°回動した閉位置との間を移動するが、開位置およ
び閉位置は検出することができるが、途中の角度は検出
することができない。
械的に構成されていると、弁の開閉位置のデータの処
理、特に初期設定などが困難である。また、弁の開閉作
動時に、アーム０２，０３とレバー０７とが当たり、音
が発生するとともに、アーム０２，０３やレバー０７が
消耗する。さらに、弁は、開位置と、この開位置から略
９０°回動した閉位置との間を移動するが、開位置およ
び閉位置は検出することができるが、途中の角度は検出
することができない。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、光学式で弁の開閉位置を最適に検出するこ
とができる弁の開閉位置出力装置を提供することを目的
とする。
めのもので、光学式で弁の開閉位置を最適に検出するこ
とができる弁の開閉位置出力装置を提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の弁
（２，３，４）の開閉位置出力装置（３１）は、開位置
と、この開位置から略９０°回動した閉位置とで停止
し、開位置と閉位置との間の角度である遷移角度では停
止せずに移動する開閉動作を行う弁の開閉位置出力装置
において、前記弁の開閉に連動する連動部材（３２，３
３）、この連動部材に設けられている位置検出用開口
（３４）、並びに、この連動部材を挟んだ状態で対向し
て配置されている発光部（３６）および受光部（３７）
を具備する光学式エンコーダと、この光学式エンコーダ
からの信号に基づいてデジタル弁開閉位置信号を生成す
るデジタル弁開閉位置信号生成手段（５２）と、このデ
ジタル弁開閉位置信号生成手段からのデジタル弁開閉位
置信号に基づいて、閉位置であるか否かを判別し、閉位
置である場合には閉位置信号を生成する閉位置判別手段
（５８）と、前記デジタル弁開閉位置信号生成手段から
のデジタル弁開閉位置信号に基づいて、開位置であるか
を否か判別し、開位置である場合には開位置信号を生成
する開位置判別手段（６３）と、前記閉位置判別手段ま
たは開位置判別手段からの前記信号に基づいて、開位置
または閉位置の一方ではＯＮで、開位置または閉位置の
他方ではＯＦＦのＯＮ−ＯＦＦ信号を生成するＯＮ−Ｏ
ＦＦ信号生成手段（６１）と、前記閉位置判別手段およ
び開位置判別手段からの前記信号に基づいて、弁の開閉
位置が開位置と閉位置との間の遷移角度であるか否かを
判断し、この遷移角度である時間が設定時間を越えると
異常であると判断して警報信号を発生する異常判別手段
（６２）とを備えていることを特徴とする。
（２，３，４）の開閉位置出力装置（３１）は、開位置
と、この開位置から略９０°回動した閉位置とで停止
し、開位置と閉位置との間の角度である遷移角度では停
止せずに移動する開閉動作を行う弁の開閉位置出力装置
において、前記弁の開閉に連動する連動部材（３２，３
３）、この連動部材に設けられている位置検出用開口
（３４）、並びに、この連動部材を挟んだ状態で対向し
て配置されている発光部（３６）および受光部（３７）
を具備する光学式エンコーダと、この光学式エンコーダ
からの信号に基づいてデジタル弁開閉位置信号を生成す
るデジタル弁開閉位置信号生成手段（５２）と、このデ
ジタル弁開閉位置信号生成手段からのデジタル弁開閉位
置信号に基づいて、閉位置であるか否かを判別し、閉位
置である場合には閉位置信号を生成する閉位置判別手段
（５８）と、前記デジタル弁開閉位置信号生成手段から
のデジタル弁開閉位置信号に基づいて、開位置であるか
を否か判別し、開位置である場合には開位置信号を生成
する開位置判別手段（６３）と、前記閉位置判別手段ま
たは開位置判別手段からの前記信号に基づいて、開位置
または閉位置の一方ではＯＮで、開位置または閉位置の
他方ではＯＦＦのＯＮ−ＯＦＦ信号を生成するＯＮ−Ｏ
ＦＦ信号生成手段（６１）と、前記閉位置判別手段およ
び開位置判別手段からの前記信号に基づいて、弁の開閉
位置が開位置と閉位置との間の遷移角度であるか否かを
判断し、この遷移角度である時間が設定時間を越えると
異常であると判断して警報信号を発生する異常判別手段
（６２）とを備えていることを特徴とする。
【０００６】請求項２記載の発明の弁（２，３，４，７
１）の開閉位置出力装置（３１，８０）は、弁の開閉に
連動する連動部材（３２，３３，７９，８２）、この連
動部材に設けられている位置検出用開口（３４，８
１）、並びに、この連動部材を挟んだ状態で対向して配
置されている発光部（３６，８３）および受光部（３
７，８４）を具備する光学式エンコーダと、この光学式
エンコーダからの信号に基づいてデジタル弁開閉位置信
号を生成するデジタル弁開閉位置信号生成手段と、デジ
タル弁開閉位置信号生成手段からのデジタル弁開閉位置
信号をアナログ信号にするＤ／Ａ変換手段（５７）とを
備え、このＤ／Ａ変換手段の出力は、デジタル弁開閉位
置信号に下駄を履かせており、開位置および閉位置の両
者において０出力にはならないことを特徴としている。
１）の開閉位置出力装置（３１，８０）は、弁の開閉に
連動する連動部材（３２，３３，７９，８２）、この連
動部材に設けられている位置検出用開口（３４，８
１）、並びに、この連動部材を挟んだ状態で対向して配
置されている発光部（３６，８３）および受光部（３
７，８４）を具備する光学式エンコーダと、この光学式
エンコーダからの信号に基づいてデジタル弁開閉位置信
号を生成するデジタル弁開閉位置信号生成手段と、デジ
タル弁開閉位置信号生成手段からのデジタル弁開閉位置
信号をアナログ信号にするＤ／Ａ変換手段（５７）とを
備え、このＤ／Ａ変換手段の出力は、デジタル弁開閉位
置信号に下駄を履かせており、開位置および閉位置の両
者において０出力にはならないことを特徴としている。
【０００７】請求項３記載の発明の弁の開閉位置出力装
置は、請求項２記載の弁の開閉位置出力装置に、さら
に、デジタル弁開閉位置信号生成手段からのデジタル弁
開閉位置信号に基づいて、開または閉の一方ではＯＮ
で、開または閉の他方ではＯＦＦのＯＮ−ＯＦＦ信号を
生成するＯＮ−ＯＦＦ信号生成手段が設けられているこ
とを特徴としている。
置は、請求項２記載の弁の開閉位置出力装置に、さら
に、デジタル弁開閉位置信号生成手段からのデジタル弁
開閉位置信号に基づいて、開または閉の一方ではＯＮ
で、開または閉の他方ではＯＦＦのＯＮ−ＯＦＦ信号を
生成するＯＮ−ＯＦＦ信号生成手段が設けられているこ
とを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明における弁の開閉位
置出力装置の実施の形態を図１ないし図７を用いて説明
する。図１は本発明の実施の第１の形態における弁の開
閉位置出力装置の概略の断面図である。図２は図１の I
I-II断面図である。図３は弁の形式を説明するための断
面図で、（ａ）が閉位置のバタフライ弁の図、（ｂ）が
開位置のバタフライ弁の図、（ｃ）が閉位置のボール弁
の図、（ｄ）が開位置のボール弁の図である。図４は光
学式エンコーダの説明図で、（ａ）がインクリメンタル
エンコーダの回転板の正面図、（ｂ）が（ａ）の B-B断
面図、（ｃ）がアブソリュートエンコーダの回転板の正
面図、（ｄ）が（ｃ）の D-D断面図である。図５は光学
式エンコーダの信号処理装置の説明図で、（ａ）が概略
の回路図、（ｂ）がＤ／Ａ変換部の出力のグラフであ
る。図６は開閉位置出力装置の作動のフローチャートで
ある。図７は本発明の実施の第２の形態における弁の開
閉位置出力装置の概略の説明図で、（ａ）が断面図、
（ｂ）が（ａ）の要部のＢ矢視図である。
置出力装置の実施の形態を図１ないし図７を用いて説明
する。図１は本発明の実施の第１の形態における弁の開
閉位置出力装置の概略の断面図である。図２は図１の I
I-II断面図である。図３は弁の形式を説明するための断
面図で、（ａ）が閉位置のバタフライ弁の図、（ｂ）が
開位置のバタフライ弁の図、（ｃ）が閉位置のボール弁
の図、（ｄ）が開位置のボール弁の図である。図４は光
学式エンコーダの説明図で、（ａ）がインクリメンタル
エンコーダの回転板の正面図、（ｂ）が（ａ）の B-B断
面図、（ｃ）がアブソリュートエンコーダの回転板の正
面図、（ｄ）が（ｃ）の D-D断面図である。図５は光学
式エンコーダの信号処理装置の説明図で、（ａ）が概略
の回路図、（ｂ）がＤ／Ａ変換部の出力のグラフであ
る。図６は開閉位置出力装置の作動のフローチャートで
ある。図７は本発明の実施の第２の形態における弁の開
閉位置出力装置の概略の説明図で、（ａ）が断面図、
（ｂ）が（ａ）の要部のＢ矢視図である。
【０００９】実施の第１の形態では、配管１に弁２が回
転可能に配設されている。この弁２は、開位置と、この
開位置から略９０°回動した閉位置の間を回動してい
る。そして、通常は、開位置または閉位置で使用され、
開位置と閉位置との間の遷移角度では使用されず、停止
せずに開位置または閉位置に回動する。この弁２の形式
には、図３（ａ）および図３（ｂ）に図示するバタフラ
イ弁３や、図３（ｃ）および図３（ｄ）に図示するボー
ル弁４がある。バタフライ弁３の弁体５は円板状をして
おり、図３（ａ）に図示する閉位置では、この弁体５が
配管１内の流体の流れに対して略垂直になり、流れが遮
断される。また、図３（ｂ）に図示する開位置では、弁
体５が配管１内の流体の流れに対して略平行になり、流
れが許容される。一方、ボール弁４の弁体７は球形で貫
通孔８が形成されており、図３（ｃ）に図示する閉位置
では、この貫通孔８が配管１内の流体の流れに対して略
垂直になり、流れが遮断される。また、図３（ｄ）に図
示する開位置では、貫通孔８が配管１内の流体の流れに
対して略平行になり、流れが許容される。
転可能に配設されている。この弁２は、開位置と、この
開位置から略９０°回動した閉位置の間を回動してい
る。そして、通常は、開位置または閉位置で使用され、
開位置と閉位置との間の遷移角度では使用されず、停止
せずに開位置または閉位置に回動する。この弁２の形式
には、図３（ａ）および図３（ｂ）に図示するバタフラ
イ弁３や、図３（ｃ）および図３（ｄ）に図示するボー
ル弁４がある。バタフライ弁３の弁体５は円板状をして
おり、図３（ａ）に図示する閉位置では、この弁体５が
配管１内の流体の流れに対して略垂直になり、流れが遮
断される。また、図３（ｂ）に図示する開位置では、弁
体５が配管１内の流体の流れに対して略平行になり、流
れが許容される。一方、ボール弁４の弁体７は球形で貫
通孔８が形成されており、図３（ｃ）に図示する閉位置
では、この貫通孔８が配管１内の流体の流れに対して略
垂直になり、流れが遮断される。また、図３（ｄ）に図
示する開位置では、貫通孔８が配管１内の流体の流れに
対して略平行になり、流れが許容される。
【００１０】また、弁２の弁シャフト１１は、配管１か
ら外側に延在しており、ピニオン（すなわち歯車）１２
が設けられている。このピニオン１２は弁シャフト１１
と一体に回動するとともに、ラック１３に係合してい
る。このラック１３の両端部にはピストン１４が設けら
れ、このピストン１４は空気圧シリンダ１６に配置され
ている。この空気圧シリンダ１６に空気が注排気され
て、ピストン１４が駆動され、ラック１３が移動してピ
ニオン１２および弁シャフト１１が回動する。このピニ
オン１２、ラック１３、ピストン１４および空気圧シリ
ンダ１６などで、弁２を駆動する弁駆動装置１７が構成
され、この弁駆動装置１７と弁２とで弁ユニットが構成
されている。弁シャフト１１の先端部は角柱であるとと
もに、弁ユニットから突出している。この弁シャフト１
１の先端部にレンチなどの工具を嵌めて、手動で弁２を
回動することができる。この弁シャフト１１の先端部を
利用して、弁２の回動位置を検出して出力する開閉位置
出力装置３１が取り付けられている。すなわち、弁シャ
フト１１の先端部に、ソケットジョイントなどのアダプ
ター２３を介して開閉位置出力装置３１の連動シャフト
３２が連結されている。
ら外側に延在しており、ピニオン（すなわち歯車）１２
が設けられている。このピニオン１２は弁シャフト１１
と一体に回動するとともに、ラック１３に係合してい
る。このラック１３の両端部にはピストン１４が設けら
れ、このピストン１４は空気圧シリンダ１６に配置され
ている。この空気圧シリンダ１６に空気が注排気され
て、ピストン１４が駆動され、ラック１３が移動してピ
ニオン１２および弁シャフト１１が回動する。このピニ
オン１２、ラック１３、ピストン１４および空気圧シリ
ンダ１６などで、弁２を駆動する弁駆動装置１７が構成
され、この弁駆動装置１７と弁２とで弁ユニットが構成
されている。弁シャフト１１の先端部は角柱であるとと
もに、弁ユニットから突出している。この弁シャフト１
１の先端部にレンチなどの工具を嵌めて、手動で弁２を
回動することができる。この弁シャフト１１の先端部を
利用して、弁２の回動位置を検出して出力する開閉位置
出力装置３１が取り付けられている。すなわち、弁シャ
フト１１の先端部に、ソケットジョイントなどのアダプ
ター２３を介して開閉位置出力装置３１の連動シャフト
３２が連結されている。
【００１１】連動シャフト３２には円形の回転板３３が
一体に設けられており、この連動シャフト３２および回
転板３３が連動部材を構成しており、弁シャフト１１の
回動（すなわち、弁２の開閉）に連動している。また、
回転板３３には位置検出用開口３４が形成されていると
ともに、回転板３３を挟んで発光部である発光ダイオー
ド３６と受光部であるフォトトランジスタ３７が対向し
て配置されている。この連動シャフト３２、回転板３
３、位置検出用開口３４、発光ダイオード３６およびフ
ォトトランジスタ３７が、光学式ロータリーエンコーダ
を構成している。フォトトランジスタ３７は、位置検出
用開口３４を介して発光ダイオード３６の光を受光する
ことができ、回転板３３が回転するとパルス信号が発生
する。このパルス信号により回転板３３の回転位置が分
かる。そして、光学式エンコーダには、図４（ａ）およ
び図４（ｂ）に図示するインクリメンタル形式と、図４
（ｃ）および図４（ｄ）に図示するアブソリュート形式
がある。インクリメンタル形式では、位置検出用開口３
４がＡ相スリット４１とＢ相スリット４２とからなり、
各スリット４１，４２に対してフォトトランジスタ３７
が設けられている。そして、Ｂ相スリット４２の位相
は、Ａ相スリット４１の位相に対して四分の一ピッチズ
レており、この位相のズレにより、回転板３３の回転方
向が正回転か逆回転かを検出することができる。このイ
ンクリメンタル形式においては、一個のフォトトランジ
スタ３７からのパルス信号をカウントする（すなわち、
正転の時には加算し、逆転の時には減算する）ことによ
り、回転板３３の回転位置が分かる。一方、アブソリュ
ート形式では、位置検出用開口３４が複数のトラック４
６〜５０を有しており、各トラック４６〜５０に対して
フォトトランジスタ３７が設けられ、フォトトランジス
タ３７がどのトラック４６〜５０の開口を検出している
かで、回転板３３の回転位置が分かる。
一体に設けられており、この連動シャフト３２および回
転板３３が連動部材を構成しており、弁シャフト１１の
回動（すなわち、弁２の開閉）に連動している。また、
回転板３３には位置検出用開口３４が形成されていると
ともに、回転板３３を挟んで発光部である発光ダイオー
ド３６と受光部であるフォトトランジスタ３７が対向し
て配置されている。この連動シャフト３２、回転板３
３、位置検出用開口３４、発光ダイオード３６およびフ
ォトトランジスタ３７が、光学式ロータリーエンコーダ
を構成している。フォトトランジスタ３７は、位置検出
用開口３４を介して発光ダイオード３６の光を受光する
ことができ、回転板３３が回転するとパルス信号が発生
する。このパルス信号により回転板３３の回転位置が分
かる。そして、光学式エンコーダには、図４（ａ）およ
び図４（ｂ）に図示するインクリメンタル形式と、図４
（ｃ）および図４（ｄ）に図示するアブソリュート形式
がある。インクリメンタル形式では、位置検出用開口３
４がＡ相スリット４１とＢ相スリット４２とからなり、
各スリット４１，４２に対してフォトトランジスタ３７
が設けられている。そして、Ｂ相スリット４２の位相
は、Ａ相スリット４１の位相に対して四分の一ピッチズ
レており、この位相のズレにより、回転板３３の回転方
向が正回転か逆回転かを検出することができる。このイ
ンクリメンタル形式においては、一個のフォトトランジ
スタ３７からのパルス信号をカウントする（すなわち、
正転の時には加算し、逆転の時には減算する）ことによ
り、回転板３３の回転位置が分かる。一方、アブソリュ
ート形式では、位置検出用開口３４が複数のトラック４
６〜５０を有しており、各トラック４６〜５０に対して
フォトトランジスタ３７が設けられ、フォトトランジス
タ３７がどのトラック４６〜５０の開口を検出している
かで、回転板３３の回転位置が分かる。
【００１２】何れの形式でも、フォトトランジスタ３７
からのパルス信号は、マイコンなどからなる信号処理装
置５１のデジタル角度生成手段５２に入力される。デジ
タル弁開閉位置信号生成手段としてのデジタル角度生成
手段５２は各フォトトランジスタ３７からのパルス信号
により、回転板３３の回転位置をデジタル信号で生成す
る。すなわち、インクリメンタル形式では、弁２を閉位
置にして、信号処理装置５１の閉位置設定手段５３で初
期設定する。すなわち、初期設定手段としての閉位置設
定手段５３はボタンスイッチなどからなり、このボタン
スイッチを押すと、デジタル角度生成手段５２に原点が
設定される。そして、初期設定後、弁２が開閉して回転
板３３が回転すると、デジタル角度生成手段５２はフォ
トトランジスタ３７からのパルス信号をカウントし、そ
のカウント数をデジタル角度信号（デジタル弁開閉位置
信号）として出力する。このインクリメンタル形式で
は、デジタル角度生成手段５２は現時点でのデジタル角
度信号をＥＰＲＯＭなどの不揮発性のメモリに適宜記憶
している。そして、電源が遮断した後に、再び電源がＯ
Ｎになった際には、不揮発性のメモリからデジタル角度
信号を読みだして、その時点でのデジタル角度信号とし
ている。一方、アブソリュート形式では、フォトトラン
ジスタ３７からの信号により、回転板３３の回転位置は
分かるが、必ずしも、弁２が閉位置で略０°とはならな
いので、弁２を閉位置にして、信号処理装置５１の閉位
置設定手段５３で初期設定する。すなわち、閉位置設定
手段５３により、デジタル角度生成手段５２に原点が設
定され、フォトトランジスタ３７からの信号から初期設
定時の角度信号を減算することにより、デジタル角度信
号を生成している。なお、初期設定値は、ＥＰＲＯＭな
どの不揮発性のメモリに適宜記憶される。
からのパルス信号は、マイコンなどからなる信号処理装
置５１のデジタル角度生成手段５２に入力される。デジ
タル弁開閉位置信号生成手段としてのデジタル角度生成
手段５２は各フォトトランジスタ３７からのパルス信号
により、回転板３３の回転位置をデジタル信号で生成す
る。すなわち、インクリメンタル形式では、弁２を閉位
置にして、信号処理装置５１の閉位置設定手段５３で初
期設定する。すなわち、初期設定手段としての閉位置設
定手段５３はボタンスイッチなどからなり、このボタン
スイッチを押すと、デジタル角度生成手段５２に原点が
設定される。そして、初期設定後、弁２が開閉して回転
板３３が回転すると、デジタル角度生成手段５２はフォ
トトランジスタ３７からのパルス信号をカウントし、そ
のカウント数をデジタル角度信号（デジタル弁開閉位置
信号）として出力する。このインクリメンタル形式で
は、デジタル角度生成手段５２は現時点でのデジタル角
度信号をＥＰＲＯＭなどの不揮発性のメモリに適宜記憶
している。そして、電源が遮断した後に、再び電源がＯ
Ｎになった際には、不揮発性のメモリからデジタル角度
信号を読みだして、その時点でのデジタル角度信号とし
ている。一方、アブソリュート形式では、フォトトラン
ジスタ３７からの信号により、回転板３３の回転位置は
分かるが、必ずしも、弁２が閉位置で略０°とはならな
いので、弁２を閉位置にして、信号処理装置５１の閉位
置設定手段５３で初期設定する。すなわち、閉位置設定
手段５３により、デジタル角度生成手段５２に原点が設
定され、フォトトランジスタ３７からの信号から初期設
定時の角度信号を減算することにより、デジタル角度信
号を生成している。なお、初期設定値は、ＥＰＲＯＭな
どの不揮発性のメモリに適宜記憶される。
【００１３】デジタル角度生成手段５２のデジタル角度
信号は、ＲＳ２３２Ｃなどの外部出力端子５６から直接
外部出力することができる。また、Ｄ／Ａ変換手段とし
てのＤ／Ａ変換部５７を介してデジタル角度信号をアナ
ログ信号に変換して外部出力することができる。このア
ナログ信号に変換する際には、図５（ｂ）に図示するよ
うに、約４mAの下駄を履かせており、原点である閉位置
において０とはなっていない。このことにより、Ｄ／Ａ
変換部５７の出力が略０になると、異常であると判断す
ることができる。
信号は、ＲＳ２３２Ｃなどの外部出力端子５６から直接
外部出力することができる。また、Ｄ／Ａ変換手段とし
てのＤ／Ａ変換部５７を介してデジタル角度信号をアナ
ログ信号に変換して外部出力することができる。このア
ナログ信号に変換する際には、図５（ｂ）に図示するよ
うに、約４mAの下駄を履かせており、原点である閉位置
において０とはなっていない。このことにより、Ｄ／Ａ
変換部５７の出力が略０になると、異常であると判断す
ることができる。
【００１４】さらに、デジタル角度生成手段５２のデジ
タル角度信号は、閉位置判別手段５８に出力され、閉位
置判別手段５８はデジタル角度信号に基づいて弁２が閉
位置であるかを判別し、閉位置である場合には、ＯＮ−
ＯＦＦ信号生成手段であるＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１
および異常判別手段６２に閉位置信号を出力する。一
方、閉位置ではない場合には、開位置判別手段６３に、
デジタル角度生成手段５２からのデジタル角度信号を出
力する。ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１は、閉位置判別手
段５８から閉位置信号を受けると、ＯＮ信号（たとえ
ば、約２４Ｖ）をトランジスタなどからなる増幅器であ
るＯＮ−ＯＦＦ信号出力部６４を介して外部出力する。
また、閉位置判別手段５８から閉位置信号を受けない時
には、ＯＦＦ信号（たとえば、約０Ｖ）をＯＮ−ＯＦＦ
信号出力部６４を介して外部出力する。このＯＮ−ＯＦ
Ｆ信号は従来のリミットスイッチのリレー出力に相当す
る。
タル角度信号は、閉位置判別手段５８に出力され、閉位
置判別手段５８はデジタル角度信号に基づいて弁２が閉
位置であるかを判別し、閉位置である場合には、ＯＮ−
ＯＦＦ信号生成手段であるＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１
および異常判別手段６２に閉位置信号を出力する。一
方、閉位置ではない場合には、開位置判別手段６３に、
デジタル角度生成手段５２からのデジタル角度信号を出
力する。ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１は、閉位置判別手
段５８から閉位置信号を受けると、ＯＮ信号（たとえ
ば、約２４Ｖ）をトランジスタなどからなる増幅器であ
るＯＮ−ＯＦＦ信号出力部６４を介して外部出力する。
また、閉位置判別手段５８から閉位置信号を受けない時
には、ＯＦＦ信号（たとえば、約０Ｖ）をＯＮ−ＯＦＦ
信号出力部６４を介して外部出力する。このＯＮ−ＯＦ
Ｆ信号は従来のリミットスイッチのリレー出力に相当す
る。
【００１５】開位置判別手段６３はデジタル角度信号に
基づいて弁２が開位置であるかを判別し、開位置である
場合には異常判別手段６２に開位置信号を出力する。異
常判別手段６２は、閉位置判別手段５８から閉位置信号
を、また、開位置判別手段６３から開位置信号を受ける
と、異常判別用タイマ６６をリセットする。この異常判
別用タイマ６６は、リセットされてからの経過時間を異
常判別手段６２に出力している。そして、異常判別手段
６２には、異常検出用時間が予め設定されており、異常
判別用タイマ６６から出力された経過時間が、この異常
検出用時間を越えると、警報信号を生成して警報装置６
７に出力している。警報装置６７は警報信号を受ける
と、光や音などの警報を発生する。
基づいて弁２が開位置であるかを判別し、開位置である
場合には異常判別手段６２に開位置信号を出力する。異
常判別手段６２は、閉位置判別手段５８から閉位置信号
を、また、開位置判別手段６３から開位置信号を受ける
と、異常判別用タイマ６６をリセットする。この異常判
別用タイマ６６は、リセットされてからの経過時間を異
常判別手段６２に出力している。そして、異常判別手段
６２には、異常検出用時間が予め設定されており、異常
判別用タイマ６６から出力された経過時間が、この異常
検出用時間を越えると、警報信号を生成して警報装置６
７に出力している。警報装置６７は警報信号を受ける
と、光や音などの警報を発生する。
【００１６】次に、開閉位置出力装置３１の作動のフロ
ーを図６のフローチャートに基づいて説明する。まず始
めに、ステップ１において、開閉位置出力装置３１を弁
ユニットに取り付けた際における初期設定時に、弁２を
原点の位置である閉位置にする。ついで、ステップ２に
おいて、発光ダイオード３６を発光させ、フォトトラン
ジスタ３７から信号が信号処理装置５１のデジタル角度
生成手段５２に入力される。そして、ステップ３におい
て、前述のように、ボタンスイッチなどの閉位置設定手
段５３を操作して、デジタル角度生成手段５２に原点が
設定される。このステップ１からステップ３までで、初
期設定が行われる。そして、ステップ４において、空気
圧シリンダ１６に加圧空気が供給されて、弁駆動装置１
７が稼働し、弁２が回動する。そして、ステップ５に行
く。ステップ５において、発光ダイオード３６が発光す
るとともに、フォトトランジスタ３７から信号が信号処
理装置５１に入力され、ステップ６に行く。ステップ６
において、デジタル角度生成手段５２が、光学式ロータ
リーエンコーダすなわち発光ダイオード３６からの信号
に基づいて、弁２の開閉角度のデジタル信号であるデジ
タル角度信号を生成し、外部出力端子５６から外部出力
し、ステップ７に行く。ステップ７において、このデジ
タル角度信号をＤ／Ａ変換部５７に出力し、このＤ／Ａ
変換部５７から外部出力する。そして、ステップ８に行
く。ステップ８において、閉位置判別手段５８はデジタ
ル角度信号に基づいて、閉位置か否かを判断し、閉位置
の場合にはステップ９に行き、一方、閉位置ではない場
合にはステップ１１に行く。
ーを図６のフローチャートに基づいて説明する。まず始
めに、ステップ１において、開閉位置出力装置３１を弁
ユニットに取り付けた際における初期設定時に、弁２を
原点の位置である閉位置にする。ついで、ステップ２に
おいて、発光ダイオード３６を発光させ、フォトトラン
ジスタ３７から信号が信号処理装置５１のデジタル角度
生成手段５２に入力される。そして、ステップ３におい
て、前述のように、ボタンスイッチなどの閉位置設定手
段５３を操作して、デジタル角度生成手段５２に原点が
設定される。このステップ１からステップ３までで、初
期設定が行われる。そして、ステップ４において、空気
圧シリンダ１６に加圧空気が供給されて、弁駆動装置１
７が稼働し、弁２が回動する。そして、ステップ５に行
く。ステップ５において、発光ダイオード３６が発光す
るとともに、フォトトランジスタ３７から信号が信号処
理装置５１に入力され、ステップ６に行く。ステップ６
において、デジタル角度生成手段５２が、光学式ロータ
リーエンコーダすなわち発光ダイオード３６からの信号
に基づいて、弁２の開閉角度のデジタル信号であるデジ
タル角度信号を生成し、外部出力端子５６から外部出力
し、ステップ７に行く。ステップ７において、このデジ
タル角度信号をＤ／Ａ変換部５７に出力し、このＤ／Ａ
変換部５７から外部出力する。そして、ステップ８に行
く。ステップ８において、閉位置判別手段５８はデジタ
ル角度信号に基づいて、閉位置か否かを判断し、閉位置
の場合にはステップ９に行き、一方、閉位置ではない場
合にはステップ１１に行く。
【００１７】ステップ９において、閉位置判別手段５８
はＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１および異常判別手段６２
に閉位置信号を出力する。ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１
は閉位置信号が入力されると、ＯＮ信号を生成し、ＯＮ
−ＯＦＦ信号出力部６４で増幅して外部出力する。ま
た、異常判別手段６２は閉位置信号が入力されると、異
常判別用タイマ６６をリセットし、ステップ５に戻る。
はＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１および異常判別手段６２
に閉位置信号を出力する。ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１
は閉位置信号が入力されると、ＯＮ信号を生成し、ＯＮ
−ＯＦＦ信号出力部６４で増幅して外部出力する。ま
た、異常判別手段６２は閉位置信号が入力されると、異
常判別用タイマ６６をリセットし、ステップ５に戻る。
【００１８】そして、前述のように、ステップ８におい
て、閉位置でない場合には、ステップ１１に行く。ステ
ップ１１において、ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１には閉
位置信号が入力されていないので、ＯＮ−ＯＦＦ信号生
成部６１はＯＦＦ信号を生成し、このＯＦＦ信号をＯＮ
−ＯＦＦ信号出力部６４を介して外部出力する。また、
閉位置判別手段５８は開位置判別手段６３にデジタル角
度信号を出力して、ステップ１２に行く。ステップ１２
において、開位置判別手段６３は閉位置判別手段５８か
らのデジタル角度信号に基づいて、弁２が開位置か否か
を判断し、開位置の場合にはステップ１０に行き、一
方、開位置ではない場合には、ステップ１３に行く。
て、閉位置でない場合には、ステップ１１に行く。ステ
ップ１１において、ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部６１には閉
位置信号が入力されていないので、ＯＮ−ＯＦＦ信号生
成部６１はＯＦＦ信号を生成し、このＯＦＦ信号をＯＮ
−ＯＦＦ信号出力部６４を介して外部出力する。また、
閉位置判別手段５８は開位置判別手段６３にデジタル角
度信号を出力して、ステップ１２に行く。ステップ１２
において、開位置判別手段６３は閉位置判別手段５８か
らのデジタル角度信号に基づいて、弁２が開位置か否か
を判断し、開位置の場合にはステップ１０に行き、一
方、開位置ではない場合には、ステップ１３に行く。
【００１９】ステップ１０において、開位置判別手段６
３は異常判別手段６２に開位置信号を出力する。異常判
別手段６２は開位置信号が入力されると、異常判別用タ
イマ６６をリセットし、ステップ５に戻る。
３は異常判別手段６２に開位置信号を出力する。異常判
別手段６２は開位置信号が入力されると、異常判別用タ
イマ６６をリセットし、ステップ５に戻る。
【００２０】一方、ステップ１２において、開位置でな
い場合には、ステップ１３に行く。ステップ１３におい
て、異常判別手段６２は異常判別用タイマ６６から出力
された経過時間信号が、異常判別手段６２に予め設定さ
れている異常検出用時間を越えているか否かを判断し、
越えていない場合にはステップ５に戻り、越えている場
合には、ステップ１４に行く。ステップ１４において、
異常判別手段６２は警報信号を生成して警報装置６７に
出力し、警報装置６７はこの警報信号を受けると、警報
を発している。そして、ステップ５に戻っている。
い場合には、ステップ１３に行く。ステップ１３におい
て、異常判別手段６２は異常判別用タイマ６６から出力
された経過時間信号が、異常判別手段６２に予め設定さ
れている異常検出用時間を越えているか否かを判断し、
越えていない場合にはステップ５に戻り、越えている場
合には、ステップ１４に行く。ステップ１４において、
異常判別手段６２は警報信号を生成して警報装置６７に
出力し、警報装置６７はこの警報信号を受けると、警報
を発している。そして、ステップ５に戻っている。
【００２１】この様に構成されている弁の開閉位置出力
装置からの外部出力は、弁の位置の表示や弁の制御に利
用される。
装置からの外部出力は、弁の位置の表示や弁の制御に利
用される。
【００２２】次に、弁の開閉位置出力装置の実施の第２
の形態について説明する。図７において、流量調整弁７
１が配管１に設けられている。この流量調整弁７１の弁
体７２は直線運動で、かつ、往復動する。流量調整弁７
１は略完全に閉まる全閉位置（実施の第１の形態の閉位
置に相当）と略全開する全開位置（実施の第１の形態の
開位置に相当）との間を往復動し、全閉位置と全開位置
との間でも停止して配管１に流れる流体の流量を調整す
ることができる。そして、流量調整弁７１の弁シャフト
７３には、ラック７４が設けられ、このラック７４に、
モータ７６で回転駆動されるピニオン７７が係合してい
る。ラック７４、モータ７６およびピニオン７７で弁駆
動装置が構成されている。また、この弁駆動装置と流量
調整弁７１とで弁ユニットが構成されている。そして、
弁シャフト７３の先端部には、アダプター７８を介して
開閉位置出力装置８０の連動シャフト７９が連結されて
いる。この連動シャフト７９には、位置検出用開口８１
を具備する板部材８２が接続されているとともに、板部
材８２を挟んで発光ダイオード８３およびフォトトラン
ジスタ８４が配置されている。連動シャフト７９および
板部材８２で連動部材が構成されている。また、板部材
８２、発光ダイオード８３およびフォトトランジスタ８
４で光学式リニアエンコーダを構成している。この光学
式リニアエンコーダにも、光学式ロータリーエンコーダ
と同様に、インクリメンタル形式とアブソリュート形式
とがある。信号処理装置８６は信号処理装置５１と略同
様な構造となっているが、開閉位置出力装置８０には警
報装置６７は設けられていない。
の形態について説明する。図７において、流量調整弁７
１が配管１に設けられている。この流量調整弁７１の弁
体７２は直線運動で、かつ、往復動する。流量調整弁７
１は略完全に閉まる全閉位置（実施の第１の形態の閉位
置に相当）と略全開する全開位置（実施の第１の形態の
開位置に相当）との間を往復動し、全閉位置と全開位置
との間でも停止して配管１に流れる流体の流量を調整す
ることができる。そして、流量調整弁７１の弁シャフト
７３には、ラック７４が設けられ、このラック７４に、
モータ７６で回転駆動されるピニオン７７が係合してい
る。ラック７４、モータ７６およびピニオン７７で弁駆
動装置が構成されている。また、この弁駆動装置と流量
調整弁７１とで弁ユニットが構成されている。そして、
弁シャフト７３の先端部には、アダプター７８を介して
開閉位置出力装置８０の連動シャフト７９が連結されて
いる。この連動シャフト７９には、位置検出用開口８１
を具備する板部材８２が接続されているとともに、板部
材８２を挟んで発光ダイオード８３およびフォトトラン
ジスタ８４が配置されている。連動シャフト７９および
板部材８２で連動部材が構成されている。また、板部材
８２、発光ダイオード８３およびフォトトランジスタ８
４で光学式リニアエンコーダを構成している。この光学
式リニアエンコーダにも、光学式ロータリーエンコーダ
と同様に、インクリメンタル形式とアブソリュート形式
とがある。信号処理装置８６は信号処理装置５１と略同
様な構造となっているが、開閉位置出力装置８０には警
報装置６７は設けられていない。
【００２３】以上、本発明の実施の形態を詳述したが、
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。 （１）ＯＮ−ＯＦＦ信号出力部、Ｄ／Ａ変換部およびデ
ジタル信号用外部出力端子は適宜選択して設ければよ
く、必ずしも、全てを設ける必要はない。特に、Ｄ／Ａ
変換部およびデジタル信号用外部出力端子の何れか一個
のみを設けている場合には、配線を極力少なくすること
ができる。また、ＯＮ−ＯＦＦ信号出力部をリレーなど
で構成することも可能である。 （２）弁や光学式エンコーダの構造や形式は適宜変更可
能である。 （３）弁駆動装置の動力源は空気圧であるが、電気や油
圧など他の形式のものであることも可能である。また、
弁駆動装置の構造や形式は適宜変更可能である。 （４）警報装置を設けないことも可能である。また、警
報信号を外部出力することも可能である。 （５）閉位置を原点にしているが、開位置を原点にする
ことも可能である。 （６）デジタル信号からアナログ信号に変換する際に下
駄を履かせているが、下駄を履かせないことも可能であ
る。ただし、異常の検出をする上では、下駄を履かせる
ことが好ましい。 （７）ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部およびＯＮ−ＯＦＦ信号
出力部は、閉位置側に対してのみ設けられているが、開
位置側に対して設けることもできる。 （８）実施の形態では開閉位置出力装置の電源は、外部
から供給されているが、開閉位置出力装置に電池などの
内部電源を設けることができるとともに、バックアップ
電源などを設けることも可能である。 （９）弁シャフトは一部材で構成されているが、複数の
部材で構成することも可能である。
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。 （１）ＯＮ−ＯＦＦ信号出力部、Ｄ／Ａ変換部およびデ
ジタル信号用外部出力端子は適宜選択して設ければよ
く、必ずしも、全てを設ける必要はない。特に、Ｄ／Ａ
変換部およびデジタル信号用外部出力端子の何れか一個
のみを設けている場合には、配線を極力少なくすること
ができる。また、ＯＮ−ＯＦＦ信号出力部をリレーなど
で構成することも可能である。 （２）弁や光学式エンコーダの構造や形式は適宜変更可
能である。 （３）弁駆動装置の動力源は空気圧であるが、電気や油
圧など他の形式のものであることも可能である。また、
弁駆動装置の構造や形式は適宜変更可能である。 （４）警報装置を設けないことも可能である。また、警
報信号を外部出力することも可能である。 （５）閉位置を原点にしているが、開位置を原点にする
ことも可能である。 （６）デジタル信号からアナログ信号に変換する際に下
駄を履かせているが、下駄を履かせないことも可能であ
る。ただし、異常の検出をする上では、下駄を履かせる
ことが好ましい。 （７）ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部およびＯＮ−ＯＦＦ信号
出力部は、閉位置側に対してのみ設けられているが、開
位置側に対して設けることもできる。 （８）実施の形態では開閉位置出力装置の電源は、外部
から供給されているが、開閉位置出力装置に電池などの
内部電源を設けることができるとともに、バックアップ
電源などを設けることも可能である。 （９）弁シャフトは一部材で構成されているが、複数の
部材で構成することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】本発明の弁の開閉位置出力装置によれ
ば、光学式エンコーダを用いており、機械的な磨耗部分
が少なくなり、耐久性が向上する。また、作動音が小さ
くなり、騒音の発生が減少する。さらに、接点などが少
なく、スパークなどの発生を極力防止することができ
る。そして、弁の開位置と閉位置との間の途中の角度も
簡単に検出することができる。しかも、磁気エンコーダ
ではないので、外部磁場の影響が少なくなるとともに、
外部に磁場の影響を与えることが減少する。
ば、光学式エンコーダを用いており、機械的な磨耗部分
が少なくなり、耐久性が向上する。また、作動音が小さ
くなり、騒音の発生が減少する。さらに、接点などが少
なく、スパークなどの発生を極力防止することができ
る。そして、弁の開位置と閉位置との間の途中の角度も
簡単に検出することができる。しかも、磁気エンコーダ
ではないので、外部磁場の影響が少なくなるとともに、
外部に磁場の影響を与えることが減少する。
【００２５】しかも、請求項１記載の発明の弁の開閉位
置出力装置では、異常判別手段を備えており、遷移角度
で停止した場合には、警報信号を出力することができ
る。
置出力装置では、異常判別手段を備えており、遷移角度
で停止した場合には、警報信号を出力することができ
る。
【００２６】請求項２記載の発明の弁の開閉位置出力装
置では、Ｄ／Ａ変換手段を備えており、光学式エンコー
ダを用いているにも係わらず、アナログ信号を出力する
ことができる。しかも、このＤ／Ａ変換手段の出力は、
デジタル弁開閉位置信号に下駄を履かせており、開位置
および閉位置の両者において０出力にはならないので、
０になった場合には異常であると判断することができ
る。
置では、Ｄ／Ａ変換手段を備えており、光学式エンコー
ダを用いているにも係わらず、アナログ信号を出力する
ことができる。しかも、このＤ／Ａ変換手段の出力は、
デジタル弁開閉位置信号に下駄を履かせており、開位置
および閉位置の両者において０出力にはならないので、
０になった場合には異常であると判断することができ
る。
【００２７】請求項３記載の発明の弁の開閉位置出力装
置では、請求項２記載の発明の弁の開閉位置出力装置に
おいて、さらに、デジタル弁開閉位置信号生成手段から
のデジタル弁開閉位置信号に基づいて、開または閉の一
方ではＯＮで、開または閉の他方ではＯＦＦのＯＮ−Ｏ
ＦＦ信号を生成するＯＮ−ＯＦＦ信号生成手段が設けら
れており、デジタル弁開閉位置信号、アナログ信号およ
びＯＮ−ＯＦＦ信号の何れでも出力することができ、１
台で種々の出力形式に対応することができる。
置では、請求項２記載の発明の弁の開閉位置出力装置に
おいて、さらに、デジタル弁開閉位置信号生成手段から
のデジタル弁開閉位置信号に基づいて、開または閉の一
方ではＯＮで、開または閉の他方ではＯＦＦのＯＮ−Ｏ
ＦＦ信号を生成するＯＮ−ＯＦＦ信号生成手段が設けら
れており、デジタル弁開閉位置信号、アナログ信号およ
びＯＮ−ＯＦＦ信号の何れでも出力することができ、１
台で種々の出力形式に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の第１の形態における弁の
開閉位置出力装置の概略の断面図である。
開閉位置出力装置の概略の断面図である。
【図２】図２は図１の II-II断面図である。
【図３】図３は弁の形式を説明するための断面図で、
（ａ）が閉位置のバタフライ弁の図、（ｂ）が開位置の
バタフライ弁の図、（ｃ）が閉位置のボール弁の図、
（ｄ）が開位置のボール弁の図である。
（ａ）が閉位置のバタフライ弁の図、（ｂ）が開位置の
バタフライ弁の図、（ｃ）が閉位置のボール弁の図、
（ｄ）が開位置のボール弁の図である。
【図４】図４は光学式エンコーダの説明図で、（ａ）が
インクリメンタルエンコーダの回転板の正面図、（ｂ）
が（ａ）の B-B断面図、（ｃ）がアブソリュートエンコ
ーダの回転板の正面図、（ｄ）が（ｃ）の D-D断面図で
ある。
インクリメンタルエンコーダの回転板の正面図、（ｂ）
が（ａ）の B-B断面図、（ｃ）がアブソリュートエンコ
ーダの回転板の正面図、（ｄ）が（ｃ）の D-D断面図で
ある。
【図５】図５は光学式エンコーダの信号処理装置の説明
図で、（ａ）が概略の回路図、（ｂ）がＤ／Ａ変換部の
出力のグラフである。
図で、（ａ）が概略の回路図、（ｂ）がＤ／Ａ変換部の
出力のグラフである。
【図６】図６は開閉位置出力装置の作動のフローチャー
トである。
トである。
【図７】図７は本発明の実施の第２の形態における弁の
開閉位置出力装置の概略の説明図で、（ａ）が断面図、
（ｂ）が（ａ）の要部のＢ矢視図である。
開閉位置出力装置の概略の説明図で、（ａ）が断面図、
（ｂ）が（ａ）の要部のＢ矢視図である。
【図８】図８は従来の弁の開閉位置出力装置の概略の説
明図で、（ａ）が閉位置の図、（ｂ）が開位置の図であ
る。
明図で、（ａ）が閉位置の図、（ｂ）が開位置の図であ
る。
【符号の説明】 ２ 弁 ３ バタフライ弁 ４ ボール弁 １１ 弁シャフト ２３ アダプター ３１ 開閉位置出力装置 ３２ 連動シャフト（連動部材） ３３ 回転板（連動部材） ３４ 位置検出用開口 ３６ 発光ダイオード（発光部） ３７ フォトトランジスタ（受光部） ５２ デジタル角度生成手段（デジタル弁開閉位置信号
生成手段） ５３ 閉位置設定手段（初期設定手段） ５７ Ｄ／Ａ変換部（Ｄ／Ａ変換手段）５８ 閉位置判別手段 ６１ ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部（ＯＮ−ＯＦＦ信号生成
手段） ６２ 異常判別手段６３ 開位置判別手段 ７１ 流量調整弁 ７３ 弁シャフト ７８ アダプター ７９ 連動シャフト（連動部材） ８０ 開閉位置出力装置
生成手段） ５３ 閉位置設定手段（初期設定手段） ５７ Ｄ／Ａ変換部（Ｄ／Ａ変換手段）５８ 閉位置判別手段 ６１ ＯＮ−ＯＦＦ信号生成部（ＯＮ−ＯＦＦ信号生成
手段） ６２ 異常判別手段６３ 開位置判別手段 ７１ 流量調整弁 ７３ 弁シャフト ７８ アダプター ７９ 連動シャフト（連動部材） ８０ 開閉位置出力装置
Claims (7)
- 【請求項１】 弁の開閉に連動する連動部材、この連動
部材に設けられている位置検出用開口、並びに、この連
動部材を挟んだ状態で対向して配置されている発光部お
よび受光部を具備する光学式エンコーダと、 この光学式エンコーダからの信号に基づいてデジタル弁
開閉位置信号を生成するデジタル弁開閉位置信号生成手
段と、 このデジタル弁開閉位置信号生成手段のデジタル弁開閉
位置信号と実際の弁の開閉位置とを一致させるために、
デジタル弁開閉位置信号生成手段を初期設定する初期設
定手段とを備えていることを特徴とする弁の開閉位置出
力装置。 - 【請求項２】 開位置と、この開位置から略９０°回動
した閉位置とで停止し、開位置と閉位置との間の角度で
ある遷移角度では停止せずに移動する開閉動作を行う弁
の開閉位置出力装置において、 前記弁の開閉動作に連動する連動部材、この連動部材に
設けられている位置検出用開口、並びに、この連動部材
を挟んだ状態で対向して配置されている発光部および受
光部を具備する光学式エンコーダと、 この光学式エンコーダからの信号に基づいてデジタル弁
開閉位置信号を生成するデジタル弁開閉位置信号生成手
段とを備えていることを特徴とする弁の開閉位置出力装
置。 - 【請求項３】 前記デジタル弁開閉位置信号生成手段か
らのデジタル弁開閉位置信号に基づいて、開位置または
閉位置の一方ではＯＮで、開位置または閉位置の他方で
はＯＦＦのＯＮ−ＯＦＦ信号を生成するＯＮ−ＯＦＦ信
号生成手段を備えていることを特徴とする請求項１また
は２記載の弁の開閉位置出力装置。 - 【請求項４】 前記デジタル弁開閉位置信号生成手段か
らのデジタル弁開閉位置信号に基づいて、弁の開閉位置
が開位置と閉位置との間の遷移角度であるか否かを判断
し、この遷移角度である時間が設定時間を越えると異常
であると判断して警報信号を発生する異常判別手段を備
えていることを特徴とする請求項１、２または３記載の
弁の開閉位置出力装置。 - 【請求項５】 弁とこの弁を駆動する駆動手段とを具備
する弁ユニットから弁の開閉に連動する弁シャフトが突
出しており、この弁シャフトに取り付けられる弁の開閉
位置出力装置であって、 弁の開閉動作に連動する連動部材、この連動部材に設け
られている位置検出用開口、並びに、この位置検出用開
口を挟んだ状態で対向して配置されている発光部および
受光部を具備する光学式エンコーダと、 この光学式エンコーダからのデジタル信号に基づいてデ
ジタル弁開閉位置信号を生成するデジタル弁開閉位置信
号生成手段とを備え、 前記連動部材は、前記弁シャフトにアダプターを介して
連結されることを特徴とする弁の開閉位置出力装置。 - 【請求項６】 前記デジタル弁開閉位置信号生成手段か
らのデジタル弁開閉位置信号をアナログ信号にするＤ／
Ａ変換手段を備え、 このＤ／Ａ変換手段の出力は、デジタル弁開閉位置信号
に下駄を履かせており、開位置および閉位置の両者にお
いて０出力にはならないことを特徴とする請求項１ない
し５の何れか１項記載の弁の開閉位置出力装置。 - 【請求項７】 前記デジタル弁開閉位置信号生成手段か
らのデジタル弁開閉位置信号をアナログ信号にするＤ／
Ａ変換手段と、 前記デジタル弁開閉位置信号生成手段からのデジタル弁
開閉位置信号に基づいて、開または閉の一方ではＯＮ
で、開または閉の他方ではＯＦＦのＯＮ−ＯＦＦ信号を
生成するＯＮ−ＯＦＦ信号生成手段とを備えていること
を特徴とする請求項１、２、４または５記載の弁の開閉
位置出力装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000131986A JP3212981B1 (ja) | 2000-05-01 | 2000-05-01 | 弁の開閉位置出力装置 |
| US09/845,313 US6597290B2 (en) | 2000-05-01 | 2001-05-01 | Valve position output apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000131986A JP3212981B1 (ja) | 2000-05-01 | 2000-05-01 | 弁の開閉位置出力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3212981B1 JP3212981B1 (ja) | 2001-09-25 |
| JP2001311478A true JP2001311478A (ja) | 2001-11-09 |
Family
ID=18640778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000131986A Expired - Fee Related JP3212981B1 (ja) | 2000-05-01 | 2000-05-01 | 弁の開閉位置出力装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6597290B2 (ja) |
| JP (1) | JP3212981B1 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040036766A (ko) * | 2002-10-24 | 2004-05-03 | 현대자동차주식회사 | 유량 제어용 밸브의 자동센서 |
| WO2008038514A1 (fr) * | 2006-09-27 | 2008-04-03 | Miura Co., Ltd. | soupape À pointeau |
| JP2009250308A (ja) * | 2008-04-03 | 2009-10-29 | Yazaki Corp | ガス遮断弁 |
| JP2009299804A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Yazaki Corp | ガス遮断弁ユニット |
| JP2011080547A (ja) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Ckd Corp | センサ付きバルブ |
| KR20110072641A (ko) * | 2009-12-23 | 2011-06-29 | 웅진코웨이주식회사 | 유로전환밸브모듈 및 이를 이용한 밸브구동기어의 위치확인방법 |
| KR101344811B1 (ko) * | 2011-08-16 | 2013-12-26 | (주)씨엠엔텍 | 제수밸브 및 이를 이용한 제수밸브 관리 시스템 |
| KR20200024766A (ko) * | 2017-06-30 | 2020-03-09 | 배트 홀딩 아게 | 위치 센서를 갖는 진공 밸브 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006124333A2 (en) * | 2005-05-11 | 2006-11-23 | Intellipack, Inc. | Dispensing system with material spill prevention system |
| US9759345B2 (en) * | 2006-12-19 | 2017-09-12 | Lalit Savla | Systems, methods, and apparatus for leak detection and prevention |
| US7886766B2 (en) * | 2006-12-27 | 2011-02-15 | Eltav Wireless Monitoring Ltd. | Device and system for monitoring valves |
| DE102007004595A1 (de) * | 2007-01-30 | 2008-08-07 | Samson Ag | Verfahren und Einrichtung zum Übertragen von elektrischen Stellungsinformationen eines Stellglieds |
| GB2469435A (en) * | 2009-01-30 | 2010-10-20 | Touchtile Ltd | A Fluid Regulation device |
| DE102009011242B4 (de) * | 2009-03-02 | 2013-05-29 | Samson Aktiengesellschaft | Grenzsignalgeber und Verfahren zum Betreiben eines Grenzsignalgebers |
| US8424563B2 (en) * | 2009-05-19 | 2013-04-23 | Automatic Switch Company | Compact valve position indicator |
| US8550115B2 (en) * | 2009-07-21 | 2013-10-08 | Trumbull Industries, Inc. | Valve position indicator |
| EP2678592B1 (en) | 2011-02-21 | 2016-12-07 | Emerson Electric Co. | Valves, pressure sensing devices, and controllers for heating appliances |
| WO2015109108A1 (en) | 2014-01-17 | 2015-07-23 | Pentair Valves & Controls US LP | Visual valve position indicator with wireless transmitter |
| CN106337966B (zh) * | 2016-08-18 | 2018-07-17 | 江苏双良锅炉有限公司 | 工业煤粉锅炉阀门位置调节异常检测控制器的实现方法 |
| SG10201802422TA (en) | 2018-03-23 | 2019-10-30 | Astoria Solutions Pte Ltd | Monitoring a pipe plug |
| CN108758072B (zh) * | 2018-05-28 | 2019-09-27 | 上海英迪信息技术有限公司 | 阀门的状态检测装置及状态监测系统 |
| CN112145740B (zh) * | 2019-06-27 | 2023-03-28 | 宝武装备智能科技有限公司 | 一种插装阀在线监测和干预装置 |
| EP3783318B1 (en) * | 2019-08-19 | 2024-02-07 | Goodrich Corporation | Position determination for valves |
| EP3832184A1 (en) * | 2019-12-02 | 2021-06-09 | IMI Hydronic Engineering International SA | Valve with hand wheel |
| CN111536289B (zh) * | 2020-04-29 | 2021-09-28 | 中国核动力研究设计院 | 一种智能化的阀门位置指示器及自动补偿控制方法 |
| CN113048285A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-29 | 北京显通恒泰科技有限公司 | 一种调节阀开度检测装置、检测结构及检测方法 |
| CN114046723A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-15 | 大连理工大学 | 一种基于码盘计数器的电动阀门开度检测系统 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5884283A (ja) | 1981-11-14 | 1983-05-20 | Okumura Seisakusho:Kk | 弁制御装置及び位置検出装置 |
| US4602249A (en) * | 1984-05-21 | 1986-07-22 | Quest Medical, Inc. | Method and apparatus for detecting leaking valves in a volumetric infusion device |
| US4688758A (en) * | 1984-11-09 | 1987-08-25 | Rca Corporation | Valve apparatus |
| JPS61228180A (ja) | 1985-03-29 | 1986-10-11 | Fuji:Kk | 開閉弁開度調整システム |
| JPH071796Y2 (ja) * | 1990-12-28 | 1995-01-18 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 浸漬型基板処理装置 |
| JPH08172357A (ja) | 1994-12-16 | 1996-07-02 | Fujitsu Ltd | Ｄ／ａ変換器及びディジタル制御アナログ信号回路 |
| JP3373700B2 (ja) | 1995-06-22 | 2003-02-04 | 東陶機器株式会社 | 流量調節装置 |
-
2000
- 2000-05-01 JP JP2000131986A patent/JP3212981B1/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-05-01 US US09/845,313 patent/US6597290B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040036766A (ko) * | 2002-10-24 | 2004-05-03 | 현대자동차주식회사 | 유량 제어용 밸브의 자동센서 |
| WO2008038514A1 (fr) * | 2006-09-27 | 2008-04-03 | Miura Co., Ltd. | soupape À pointeau |
| JP2008082429A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Miura Co Ltd | ニードル弁 |
| US7988124B2 (en) | 2006-09-27 | 2011-08-02 | Miura Co., Ltd. | Needle valve |
| JP2009250308A (ja) * | 2008-04-03 | 2009-10-29 | Yazaki Corp | ガス遮断弁 |
| JP2009299804A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Yazaki Corp | ガス遮断弁ユニット |
| JP2011080547A (ja) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Ckd Corp | センサ付きバルブ |
| KR20110072641A (ko) * | 2009-12-23 | 2011-06-29 | 웅진코웨이주식회사 | 유로전환밸브모듈 및 이를 이용한 밸브구동기어의 위치확인방법 |
| KR101658127B1 (ko) | 2009-12-23 | 2016-09-20 | 코웨이 주식회사 | 유로전환밸브모듈 및 이를 이용한 밸브구동기어의 위치확인방법 |
| KR101344811B1 (ko) * | 2011-08-16 | 2013-12-26 | (주)씨엠엔텍 | 제수밸브 및 이를 이용한 제수밸브 관리 시스템 |
| KR20200024766A (ko) * | 2017-06-30 | 2020-03-09 | 배트 홀딩 아게 | 위치 센서를 갖는 진공 밸브 |
| KR102609110B1 (ko) * | 2017-06-30 | 2023-12-04 | 배트 홀딩 아게 | 위치 센서를 갖는 진공 밸브 |
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