JP2007203381A - ハンドル操作用ウィルキー - Google Patents

Abstract

【課題】多様な径サイズを有したハンドルに適用して、手動操作によるハンドルの回転作業を容易化できるばかりでなく、ハンドルの周辺にある障害物の有無に関係なく操作性がよく、更に小型、軽量であるために携帯性にも優れたハンドル操作用ウィルキーを提供する。
【解決手段】回転軸５１に対してリブ５２を介して固定されたリング状部５３を備えたハンドル５０を手動操作により回転させるためのウィルキー１において、把持可能な操作杆２と、該操作杆に取付けられた係合部材５と、を備え、係合部材は、リング状部の外周部に当接する外側当接部材６と、リング状部の内周部に当接する内側当接部材７と、を備え、内側当接部材は、リング状部の内周部と同時にリブの側面に当接することにより外側当接部材との間でリング状部に係合するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は発電所、工場等に設置される各種バルブ等を手動開閉するためのハンドルを簡易、且つ確実に回転操作するに適したハンドル操作用ウィルキーの改良に関する。

発電所、製造工場等の各種施設には、水、油、燃料を始めとした各種液体、ガス、蒸気を始めとした各種気体等々の流体を貯留するためのタンク、これらの流体を移送するための管体が配設されており、タンクや管体の適所にはバルブを設けて流体のタンクへの流入量や排出量の調整、管体による移送量や圧力の調整、移送方向の切り換え等を行い得るように構成されている。
バルブを手動操作により開閉する場合には、バルブ軸と連結された回転軸に対してリング状のハンドルの中心部を固定し、ハンドルを手で回転操作するように構成することが多い。

しかし、例えば水力発電所に設置されるハンドルには、径の小さいタイプから径の大きいものまで種々あり、その設置個数も多数に亘っている。また、回転軸の回転抵抗が増大している場合にはハンドルを人手によって回転させる際に多大な力を要する場合もあり、バルブを完全に締め終わったと判断したにも拘わらず実際には締め終わっていないために流体が漏れ続ける事態が発生することもある。例えば、油圧装置の排油バルブの開閉機構が重く、硬いために手動によるハンドル操作では完全にバルブを閉止することができずに、油圧タンク内の油圧が低下する事態が想定される。

このような不具合に対処するために現場に装備されているパイプレンチを用いてハンドルを回転させることが多い。パイプレンチを用いた作業においては、パイプレンチの咬み込み歯をハンドルのリング部に咬ませてハンドルを回転させる方法が一般に採られているが、パイプレンチはサイズ、及び重量が過大で携帯に適さないため、多数のバルブを順次操作するためにパイプレンチを携帯して水力発電所内を移動することは極めて困難であった。また、ハンドルの設置状況、特にハンドル周辺の操作スペース等の関係によってはパイプレンチは使用不能となることもある。更に、パイプレンチの咬み込み歯は、ハンドルを回転させる方向と直交するハンドル面に咬む構造であるため、ハンドルを回転させる際に咬み込み歯が回転方向へ滑りを起こし易く、操作性が悪く、しかも危険である。

特許文献１には、直線棒状の操作杆の先端に二股に分岐した２本の固定脚と、操作杆に沿ってスライド自在に支持された可動脚とを設け、固定脚をリング状ハンドルの内部に、或いは外部に係合させると共に、可動脚をハンドルの他の部位に係合させることによって、操作杆を把持してハンドルを回転させるようにしたハンドル用ウィルキーが開示されている。このウィルキーは、径サイズの異なるハンドルに対して共通して使用できる利点を有する。また、固定脚と可動脚をリング状部の内側に差し込んで固定する方法を採るため、ハンドルを回転させる方向にスリップを起こすことがない。

しかし、このウィルキーは大径のハンドルに適用することを想定して操作杆の全長を、大径ハンドルの直径寸法に、作業員が把持するためのグリップ分の長さを加味した寸法とする必要があるため、長尺、大型、高重量となり、作業服のポケット等に収納して携帯することは困難である。また、多様な径サイズのハンドルに対応するための汎用性を付与するために操作杆の全長が長尺と成らざるを得ないため、ハンドルの周辺に障害物がある場合にはハンドルに組み付けたり、回転させることが不可能となる事態も想定される。更に、二股に分岐した各固定脚の長さ、及び開脚角度等が固定である一方で、ハンドルの中心に位置する回転軸を間に挟んで固定脚と可動脚をハンドルに組み付ける必要があるため、ハンドルのサイズや形状（特に、回転軸から放射状に延びてリング状部と連結するリブの形状、個数）によっては使用できないケースも想定される。
実開平６−１７８７４号公報

以上のように従来のハンドル操作用のウィルキーは、回転させようとするハンドルが大径である場合には大型、重量化せざるを得ないと言う欠点があった。また、ハンドルを構成するリブの形状、サイズ等によっては適用できない事態も想定された。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、多様な径サイズを有したハンドルに適用して、手動操作によるハンドルの回転作業を容易化できるばかりでなく、ハンドルの周辺にある障害物の有無に関係なく操作性がよく、更に小型、軽量であるために携帯性にも優れたハンドル操作用ウィルキーを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、回転軸に対してリブを介して固定されたリング状部を備えたハンドルを回転させるためのウィルキーにおいて、把持可能な操作杆と、該操作杆に取付けられた係合部材と、を備え、前記係合部材は、前記リング状部の外周部に当接する外側当接部材と、前記リング状部の内周部に当接する内側当接部材と、を備え、前記内側当接部材は、前記リング状部の内周部と同時に前記リブに当接することにより前記外側当接部材との間で前記リング状部を挟圧保持するように構成されていることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記外側当接部材は、前記内側当接部材に対して接近・離間する方向へ進退自在に構成され、且つ任意の位置に固定可能に構成されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１において、前記内側当接部材は、前記外側当接部材に対して接近・離間する方向へ進退自在に構成され、且つ任意の位置に固定可能に構成されていることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１乃至３において、前記操作杆を伸縮自在に構成したことを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１乃至４において、前記係合部材は、前記操作杆の一部を構成する支持部材と、該支持部材に固定された内側当接部材と、該支持部材上に固定されて前記内側当接部材との間に所定の間隔を形成する外側当接部材と、を備え、前記内側当接部材は、前記外側当接部材の当接面の端縁よりも外側に変位した位置に配置されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、回転軸に対してリブを介して固定されたリング状部を備えたハンドルを回転させるためのウィルキーにおいて、把持可能な操作杆と、該操作杆に取付けられた係合部材と、を備え、前記係合部材は、前記操作杆の長手方向と直交する方向に沿って互いの間隔を変更可能に構成された２つのリブ挟持片を備えていることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項６において、前記操作杆、或いは該操作杆に固定した支持部材によって、前記リング状部の外側部に当接する外側当接部材を進退自在に支持したことを特徴とする。
請求項８の発明は、回転軸に対してリブを介して固定されたリング状部を備えたハンドルを回転させるためのウィルキーにおいて、把持可能な操作杆と、該操作杆に取付けられた係合部材と、を備え、前記係合部材は、前記リング部材の内側部に当接する内側当接部材と、前記操作杆によって回動自在に支持され且つ外周面を前記内側当接部材の当接面と対向させた外側当接部材と、を備え、前記外側当接部材の回動中心と外周面各部との距離が一定でないことを特徴とする。

本発明によれば、操作杆と、操作杆に取付けられた係合部材と、を備え、係合部材は、ハンドルのリング状部の外周部に当接する外側当接部材と、リング状部の内周部に当接する内側当接部材と、を備え、内側当接部材は、リング状部の内周部と同時にハンドルのリブに当接することにより外側当接部材との間でリング状部を挟圧保持するように構成したので、多様な径サイズを有したハンドルに適用して、手動操作によるハンドルの回転作業を容易化できるばかりでなく、ハンドルの周辺にある障害物の有無に関係なく操作性がよく、更に小型、軽量であるために携帯性にも優れたハンドル操作用ウィルキーを提供することができる。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係るハンドル操作用のウィルキーの構成を示す斜視図、及び使用状態を示す説明図である。
このウィルキー１は、操作対象物としての回転軸５１に対してリブ５２を介して固定されたリング状部５３を備えたハンドル５０を手動操作により回転させるための手段である。
ウィルキー１は、把持可能なグリップ部２ａを一端に有した操作杆２と、操作杆２の他端部に一体的に取付けられた係合部材５と、から概略構成されており、十分な剛性を有して金属材料にて構成する。

係合部材５は、リング状部５３の外周部（外周面）５３ａに当接する外側当接部材６と、リング状部５３の内周部（内周面）５３ｂに当接する内側当接部材７と、を備えている。外側当接部材６は、操作杆２の延長上に位置する支持部材１０を挟んで上下方向に夫々突出した上側の外側当接部材６ａ及び下側の外側当接部材６ｂと、を備える。内側当接部材７は支持部材１０の先端縁に沿った上下面に夫々突設した円筒状の内側当接部材７ａ、７ｂを備える。各内側当接部材７ａ、７ｂの形成位置は一致させることなく、支持部材１０の先端縁の両端角部に位置をずらして配置する。特に、外側当接部材の当接面６ａ’、６ｂ’の両端縁よりも各内側当接部材７ａ、７ｂが外側に位置するように構成している点が特徴的である。
なお、支持部材１０は、操作杆２の一部を構成している。
外側当接部材６の各当接面６ａ’、６ｂ’の形状は図示のように平坦面であってもよいし、ギザギザ状に構成して摩擦抵抗を高めるようにしてもよい。内側当接部材７は円筒状である必要はなく、多角柱状、その他の任意の形状としてもよいし、外周面に摩擦抵抗を高める処理を施しても良い。

本発明のウィルキー１をハンドル５０に取り付けて回転させるに際しては、まず、図１（ｂ）に示すようにハンドル５０のリング状部５３の内側に内側当接部材７ａを入り込ませると共に、外側当接部材６ａをリング状部５３の外側に位置させることにより、リング状部３の一部を内側当接部材７ａと外側当接部材６ａとの間で挟み込むようにする。この際、内側当接部材７ａをリブ５２の一側面５２ａに当接させるようにする。この状態で、操作杆２のグリップ２ａを把持して図１（ｂ）中で矢印で示す方向に回転させる。逆方向に回転させる場合には、下側の内側当接部材７ｂをリブ５２の反対側の側面５２ｂに当接させるようにリング状部５３内に差込み、内側当接部材７ｂと外側当接部材６ｂとの間でリング状部５３を挟み込み、グリップ２ａを把持して逆方向へ回転させる。

本発明においては、各内側当接部材７ａ、７ｂの形成位置を、対応する外側当接部材の当接面６ａ’、６ｂ’の左右両端縁よりも外側に変位させているため、各内側当接部材７ａ、７ｂと、対応する外側当接部材の当接面６ａ’、６ｂ’との間の距離Ｌ１を、各当接面６ａ’、６ｂ’を延長した線と各内側当接部材７ａ、７ｂとの間の距離Ｌ２よりも長くすることができる。このため、距離Ｌ１内に入り込むことができる厚みＴを有したリング状部５３を受入れて回転させることができる。従って、距離Ｌ１よりも小さい厚みＴを有したリング状部５３を有したハンドル５０に係合してこれを回転させることが可能となる。
内側当接部材７がリブ５２の側面に当接した状態で、操作杆２を所定の回転方向へ押圧するので、係合部材５がハンドルの回転方向にスリップすることがない。しかも、係合部材５は、ハンドルのリング状部５３の一箇所に係合するだけであるため、ハンドルの全体径寸法やリブの本数等に影響されることなく、ハンドルに強固に係合することができる。また、操作杆２の長さを短くすることができるため、ハンドル周辺の障害物の影響を最小限に抑えることができるばかりでなく、小型化、軽量化できるため、携帯性にすぐれた治具として利用することができる。

図２は変形例であり、このウィルキー１は、支持部材１０の片面側にのみ内側当接部材７と外側当接部材６を設けたタイプである。この片面タイプのウィルキーは上下を反転させて使用することにより、ハンドルを正逆両方向に回転させることができる。
なお、図２に示すように操作杆２を多段伸縮構造にする等して、その軸方向に伸縮自在に構成することにより、係合部材５をリング状部５３に係合させた状態で操作杆２を回転方向へ押圧する際に要する力を調整できる。即ち、ハンドルの回転軸の負荷が大きく強い力を要する場合には操作杆を伸長させた上で回転方向に押圧することにより効率的な操作が可能となる。従って、ハンドル操作未了によってバルブを不完全に締めたり、開放するという不具合が生じることがなくなる。
上記実施形態では、外側当接部材６と内側当接部材７との距離Ｌ１が一定であるため、距離Ｌ１を超える厚みＴのリング状部５３を有したハンドルには適用すること困難であった。この不具合を解決するには、外側当接部材６と内側当接部材７との距離Ｌ１を可変に構成すればよい。

図３は外側当接部材の位置を可変にするための構成例に係る斜視図である。このウィルキー１は、操作杆２の片面から他面に貫通する長穴１５を有し、外側当接部材６に設けたボルト部１６を長穴１５内に差し込み、長穴１５の他面側から突出したボルト部の先端に蝶ナット等の締結手段１６ａを締結して外側当接部材６を操作杆２上の任意の位置に固定できるように構成している。長穴１５に代えてボルト部１６を挿入可能な丸穴を所定のピッチにて操作杆の長手方向に配列しておいてもよい。
このように外側当接部材６の操作杆上における位置を可変に構成して内側当接部材７との間の距離Ｌ１を可変に構成することにより、ハンドルのリング状部５３の厚みＴの違いに柔軟に対応しつつ係合部材５をリング状部に強固に固定し、操作性よくハンドルを回転させることができる。
なお、上記の如きスリットや丸穴を支持部材１０上に設けることにより、外側当接部材の支持部材１０上における位置を調整するように構成してもよい。
或いは、外側当接部材６を固定すると共に、内側当接部材７の支持部材１０上における位置を調整可能とすることにより、前記距離Ｌ１を可変に構成してもよい。

次に、図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係るウィルキー１の構成を示す斜視図、及び使用状態の説明図である。この実施形態に係るウィルキーは図１の実施形態の変形例であり、同一部分には同一符号を付して説明する。
このウィルキー１は、支持部材１０の先端縁に沿った位置に外側当接部材６を突設する一方で、内側当接部材７を操作杆２寄りの支持部材１０上に設けることにより、外側当接部材６の当接面６ａ’と内側当接部材７とを距離Ｌ１を隔てて対向配置させた構成が特徴的である。
このウィルキー１は、図４（ｂ）に示すようにハンドルのリング状部５３の内側に操作杆２を位置させて外側当接部材６をリング状部５３の外側面に当接させるとともに、内側当接部材をリング状部５３の内側面とリブ５２の側面に当接させることにより、操作杆２を操作して、両当接部材によってリング状部５３を挟圧しつつリブ５２を利用して矢印方向へハンドル５０を回転させるものである。
この実施形態に係るウィルキー１はハンドルの周辺に操作スペースがない場合に有効に利用できる。
なお、支持部材１０上における内側当接部材７の位置を調整可能に構成することにより、距離Ｌ１を可変に構成しても良い。

次に、図５（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係るウィルキー１の構成を示す斜視図、及び使用状態の説明図である。
このウィルキー１は、操作杆２の先端に固定した支持部材１０の片面上に、ハンドル５０のリブ５２を両側から挟持するための２つのリブ挟持片２０、２１を突設した構成が特徴的である。２つのリブ挟持片２０、２１はその間隔を可変とするために、一方を固定側のリブ挟持片２０とする一方で、他方を可動側のリブ挟持片２１としている。可動側のリブ挟持片２１は、その底面から突出したボルト部２２を支持部材１０に設けた丸穴（或いはスリット）２３内に挿通可能に構成されており、丸穴２３の他方側から突出したボルト先端を蝶ナット２２ａによって締結することにより支持部材１０上に固定される。
リブ挟持片２０、２１の形状は図示の形状に限定される訳ではない。
このようにリブ挟持片２０、２１の間隔をリブ５２の幅に合わせて調整しておき、図５（ｂ）のように両リブ挟持片２０、２１間にリブ５２を挟み込んでから操作杆２を操作してハンドル５０を任意の方向に回転させることができる。

次に、図６は本発明の他の実施形態に係るウィルキーの構成を示す斜視図であり、このウィルキーは図３における外側当接部材の可動構造と、図５におけるリブ挟持片の可動構造を組み合わせた構成を備えている。
即ち、このウィルキー１は、操作杆２上に設けた丸穴１５（或いはスリット）内に外側当接部材６に設けたボルト部を装着して蝶ナット等により締結固定することによって外側当接部材６の固定位置をハンドルのリング状部５３の厚みに応じて可変に構成する一方、リブ５２を挟圧するリブ挟持片２０、２１の間隔をリブ５２の幅に合わせて図５に示した間隔可変機構によって調整するように構成している。
この実施形態に係るウィルキーによれば、リブ挟持片２０、２１によってリブ５２の両側面を挟圧保持する一方で、リブ挟持片と外側当接部材６との協働によってリング状部５３を挟圧保持するので、係合部材５を強固にハンドル５０の外周部に固定することができ、操作杆２を操作することによるハンドルの回転作業を効率的に行うことができる。
なお、このウィルキー１は、図４の実施形態に示したように変形させることが可能である。即ち、支持部材１０の先端縁に沿った位置に外側当接部材６を突設する一方で、支持部材１０の操作杆２の寄りの位置に間隔可変のリブ挟持片２０、２１を設けるように構成してもよい。

次に、図７（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係るウィルキーの構成を示す斜視図、及び使用状態の説明図である。
このウィルキー１は、操作杆２の前半部を幅広の支持部材１０とし、支持部材１０の先端部に内側当接部材７を突設すると共に、支持部材１０の操作杆寄りの位置に設けた軸３０によって外側当接部材としてのラチェット半月ギヤ３１を回動自在に設けた構成が特徴的である。
内側当接部材７の当接面と、ラチェット半月ギヤ３１の外周に設けたギヤ部３１ａとが所定のギャップを隔てて対向するように構成されている。ラチェット半月ギヤ３１の一端縁の半径ｌ１と、他端縁の半径ｌ２は、ｌ１＞ｌ２ となるように設定されている。従って、図６（ｂ）の状態では長い方の半径ｌ１を有するギヤ部がハンドルのリング状部５３の外周面に当接しているため、厚みＴの小さいリング状部５３を挟圧保持することができる。一方、ラチェット半月ギヤ３１を反時計回り方向へ回動させることにより半径の短い位置にあるギヤ部が内側当接部材７の当接面と対向した状態となるため、リング状部５３の厚みＴが大きいハンドル３０を挟圧保持しつつ操作杆２を操作してハンドルを回転させることが可能となる。
なお、本実施形態を図４の実施形態のように変形することも可能である。即ち、支持部材１０の先端部側に軸３０を設けて内側当接部材としてのラチェット半月ギヤ３１を回動自在に支持するとともに、ラチェット半月ギヤ３１と対向する支持部材上の適所に外側当接部材を固定するように構成してもよい。

以上のように本発明に係るウィルキー１では、ハンドルのリング状部５３の一箇所に係合部材５を係合させた状態で操作杆２を把持してハンドルを回転させるように構成したので、リング状部の径寸法に関係なく適用することができる。しかも、ハンドルの中心部かが延びるリブに係合部の一部を係合させつつ操作することにより、回転方向への位置ずれが防止され、操作性を高め、安全性を高めることができる。また、リング状部の厚みが異なる場合に対応する構成を加味しているので、一つのウィルキーにより多種多様なハンドルを回転操作することが可能となる。また、ウィルキーを小型、軽量化することができるので、携帯性を高めて実用性を高めることができる。

また、操作杆２を伸縮自在に構成すれば、ハンドル周辺の障害物の有無に対応して操作杆の長さを調整することができる。操作杆を長く設定すれば、作業者が加える回転方向への力を効果的に作用させて楽に回転させることが可能となる。

（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係るハンドル操作用のウィルキーの構成を示す斜視図、及び使用状態を示す説明図。 図１の変形実施形態の説明図。 外側当接部材の位置を可変にするための構成例に係る斜視図。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係るウィルキー１の構成を示す斜視図、及び使用状態の説明図。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係るウィルキー１の構成を示す斜視図、及び使用状態の説明図。 本発明の他の実施形態に係るウィルキーの構成を示す斜視図。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係るウィルキーの構成を示す斜視図、及び使用状態の説明図。

符号の説明

１…ウィルキー、２…操作杆、２ａ…グリップ部、３…リング状部、５…係合部材、６、６ａ、６ｂ…外側当接部材、６ａ’…当接面、７、７ａ、７ｂ…内側当接部材、１０…支持部材、１５…長穴、丸穴、１６…ボルト部、１６ａ…締結手段、２０、２１…リブ挟持片、２２…ボルト部、２２ａ…蝶ナット、３０…ハンドル、３１…ラチェット半月ギヤ（外側当接部材）、３１ａ…ギヤ部、５０…ハンドル、５１…回転軸、５２…リブ、５２ａ…側面、５２ｂ…側面、５３…リング状部。

Claims (8)

1. 回転軸に対してリブを介して固定されたリング状部を備えたハンドルを回転させるためのウィルキーにおいて、
   把持可能な操作杆と、該操作杆に取付けられた係合部材と、を備え、
   前記係合部材は、前記リング状部の外周部に当接する外側当接部材と、前記リング状部の内周部に当接する内側当接部材と、を備え、
   前記内側当接部材は、前記リング状部の内周部と同時に前記リブに当接することにより前記外側当接部材との間で前記リング状部を挟圧保持するように構成されていることを特徴とするハンドル操作用ウィルキー。
2. 前記外側当接部材は、前記内側当接部材に対して接近・離間する方向へ進退自在に構成され、且つ任意の位置に固定可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のハンドル操作用ウィルキー。
3. 前記内側当接部材は、前記外側当接部材に対して接近・離間する方向へ進退自在に構成され、且つ任意の位置に固定可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のハンドル操作用ウィルキー。
4. 前記操作杆を伸縮自在に構成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のハンドル操作用ウィルキー。
5. 前記係合部材は、前記操作杆の一部を構成する支持部材と、該支持部材に固定された内側当接部材と、該支持部材上に固定されて前記内側当接部材との間に所定の間隔を形成する外側当接部材と、を備え、
   前記内側当接部材は、前記外側当接部材の当接面の端縁よりも外側に変位した位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のハンドル操作用ウィルキー。
6. 回転軸に対してリブを介して固定されたリング状部を備えたハンドルを回転させるためのウィルキーにおいて、
   把持可能な操作杆と、該操作杆に取付けられた係合部材と、を備え、
   前記係合部材は、前記操作杆の長手方向と直交する方向に沿って互いの間隔を変更可能に構成された２つのリブ挟持片を備えていることを特徴とするハンドル操作用ウィルキー。
7. 前記操作杆、或いは該操作杆に固定した支持部材によって、前記リング状部の外側部に当接する外側当接部材を進退自在に支持したことを特徴とする請求項６に記載のハンドル操作用ウィルキー。
8. 回転軸に対してリブを介して固定されたリング状部を備えたハンドルを回転させるためのウィルキーにおいて、
   把持可能な操作杆と、該操作杆に取付けられた係合部材と、を備え、
   前記係合部材は、前記リング部材の内側部に当接する内側当接部材と、前記操作杆によって回動自在に支持され且つ外周面を前記内側当接部材の当接面と対向させた外側当接部材と、を備え、
   前記外側当接部材の回動中心と外周面各部との距離が一定でないことを特徴とするハンドル操作用ウィルキー。

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