JP2015040620A - Valve device, and method for detecting opening/closing state of valve device - Google Patents
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この発明は、例えば、ガスなどの流体を開閉弁の開放によって流通するようなバルブ装置、及びバルブ装置の開閉状態検知方法に関する。 The present invention relates to, for example, a valve device that circulates fluid such as gas by opening an on-off valve, and an open / closed state detection method for the valve device.
例えば、ガスなどの流体を貯蔵する貯蔵容器に装着するバルブ装置において、流体が流通する流路を開閉する開閉弁は、バルブ装置の内部に内蔵されている。このため、バルブ装置は、開閉弁の開閉状態を外部から容易に確認できない問題があった。
そこで、バルブ装置において開閉弁の開閉状態を外部から確認する様々な技術が提案されている。
For example, in a valve device attached to a storage container that stores a fluid such as gas, an on-off valve that opens and closes a flow path through which the fluid flows is built in the valve device. For this reason, the valve device has a problem that the open / close state of the open / close valve cannot be easily confirmed from the outside.
Therefore, various techniques for confirming the open / closed state of the open / close valve from the outside in the valve device have been proposed.
例えば、特許文献1に記載の弁装置の監視システムは、複数の不純物拡散抵抗で構成されるブリッジ回路を有するひずみ感応部としての半導体基板を、弁装置の弁棒、バルブヨーク、弾性体、軸のうちの何れかに設け、該ブリッジ回路の計測値から求めた弁装置に作用する力学的負荷により、開閉状態を外部から確認することができるとされている。 For example, a monitoring system for a valve device described in Patent Document 1 includes a semiconductor substrate as a strain sensing unit having a bridge circuit composed of a plurality of impurity diffusion resistors, a valve rod, a valve yoke, an elastic body, a shaft of the valve device. It is said that the open / closed state can be confirmed from the outside by a mechanical load acting on the valve device obtained from the measured value of the bridge circuit.
つまり、特許文献1の弁装置の監視システムは、弁棒に作用する力学的負荷を検出して開閉弁の開閉状態を予測しているといえる。しかしながら、特許文献1の弁装置の監視システムでは、雰囲気温度などの外的要因によって弁棒が変形するなどして計測値に誤差が生じると、力学的負荷により検知した開閉状態と実際の開閉弁の開閉状態とが一致せず、予期せぬ不具合が生じるおそれがある。このため、弁棒の力学的負荷に基づいて開閉状態を検知する方法では、開閉弁の開閉状態を安定して検知できないおそれがあった。 That is, it can be said that the monitoring system of the valve device of Patent Document 1 predicts the open / closed state of the on-off valve by detecting a mechanical load acting on the valve stem. However, in the valve system monitoring system of Patent Document 1, if an error occurs in the measured value due to deformation of the valve stem due to external factors such as ambient temperature, the open / close state detected by the mechanical load and the actual open / close valve There is a risk that unexpected opening and closing will not occur and unexpected problems will occur. For this reason, in the method of detecting the open / close state based on the mechanical load of the valve stem, there is a possibility that the open / close state of the open / close valve cannot be detected stably.
本発明は、上述の問題に鑑み、内蔵された開閉弁の開閉状態を安定して検知することができるバルブ装置、及びバルブ装置の開閉状態検知方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the valve apparatus which can detect the opening / closing state of the built-in opening / closing valve stably, and the opening / closing state detection method of a valve apparatus in view of the above-mentioned problem.
この発明は、所定の流体が流通する流路を内部に有するバルブ本体と、前記流路上に配置して前記所定の流体の流量を規制する開閉弁と、回転操作を受付けることで前記流路を閉塞する全閉位置と前記流路を全開放する全開位置とに前記開閉弁を移動させて開閉状態を変更するスピンドルと、前記開閉弁の前記開閉状態を検知する検知手段とを備えたバルブ装置、及びバルブ装置の開閉状態検知方法であって、前記検知手段に、前記スピンドルの回転に連動して回転する回転体と、ON/OFF状態を切替え可能な検知スイッチ部とを備え、前記回転体に、前記全閉位置または/および前記全開位置において、前記検知スイッチ部のON/OFF状態を切替える切替部を備えたことを特徴とする。 The present invention includes a valve main body having a flow path through which a predetermined fluid flows, an on-off valve disposed on the flow path to regulate the flow rate of the predetermined fluid, and the flow path being configured by receiving a rotation operation. A valve device comprising: a spindle that changes the open / close state by moving the open / close valve to a fully closed position that closes and a fully open position that fully opens the flow path; and a detection unit that detects the open / close state of the open / close valve. And an open / closed state detection method for the valve device, wherein the detecting means includes a rotating body that rotates in conjunction with rotation of the spindle, and a detection switch section that can be switched between ON / OFF states, and the rotating body. In addition, a switching unit that switches an ON / OFF state of the detection switch unit at the fully closed position and / or the fully opened position is provided.
上記所定の流体は、窒素、空気やガスなどの気体、あるいは液体で構成することができる。
上記回転体は、スピンドルと同期回転するサンギヤを有する遊星歯車機構、あるいはスピンドルに嵌合して同期回転する略円板などとすることができる。
上記検知スイッチ部は、金属や樹脂製のケースで保護することで、耐環境性や機械的耐性に優れた少なくとも1つのリミットスイッチなどとすることができる。
The predetermined fluid can be composed of nitrogen, a gas such as air or gas, or a liquid.
The rotating body may be a planetary gear mechanism having a sun gear that rotates in synchronization with the spindle, or a substantially circular plate that rotates in synchronization with the spindle.
By protecting the detection switch unit with a metal or resin case, the detection switch unit can be at least one limit switch excellent in environmental resistance and mechanical resistance.
上記ON/OFF状態を切替えるとは、ON状態からOFF状態に切替える、あるいはOFF状態からON状態に切替えることを含むことができる。
上記切替部は、前記検知スイッチ部をON/OFF状態を切替え可能な略凸状の凸部、あるいは略凹状の凹部などとすることができる。
Switching the ON / OFF state may include switching from the ON state to the OFF state, or switching from the OFF state to the ON state.
The switching part may be a substantially convex convex part or a substantially concave concave part that can switch the ON / OFF state of the detection switch part.
この発明により、内蔵された開閉弁の開閉状態をより安定して検知することができる。
具体的には、スピンドルの回転に連動して回転する回転体により、バルブ装置、及びバルブ装置の開閉状態検知方法は、雰囲気温度などの影響を受けることなく、検知スイッチ部のON/OFF状態を切替えることができる。
According to the present invention, the open / close state of the built-in on-off valve can be detected more stably.
Specifically, the valve device and the open / closed state detection method of the valve device by the rotating body that rotates in conjunction with the rotation of the spindle are not affected by the ambient temperature or the like, and the ON / OFF state of the detection switch unit is set. Can be switched.
この際、全閉位置または/および全開位置において、検知スイッチ部がON状態、あるいはOFF状態となるように回転体と検知スイッチ部とを配置することで、バルブ装置、及びバルブ装置の開閉状態検知方法は、スピンドルが変形するような雰囲気温度であっても、検知手段により検知した開閉状態と、実際の開閉弁の開閉状態とをより確実に略一致させることができる。 At this time, the valve device and the open / closed state detection of the valve device are arranged by arranging the rotating body and the detection switch unit so that the detection switch unit is in the ON state or the OFF state in the fully closed position and / or the fully open position. In the method, even if the ambient temperature is such that the spindle is deformed, the open / closed state detected by the detecting means and the actual open / closed state of the open / close valve can be made to substantially coincide with each other more reliably.
さらに、スピンドルに作用する負荷を計測する場合、電気的に開閉状態を検知するため、使用環境や経年によって、負荷を計測する半導体基板や歪ゲージの点検、校正などのメンテナスを頻繁に行わなければ、安定した信頼性を確保できないおそれがある。 Furthermore, when measuring the load acting on the spindle, the open / closed state is detected electrically. Therefore, depending on the usage environment and aging, maintenance such as inspection and calibration of the semiconductor substrate and strain gauge that measure the load must be performed frequently. There is a risk that stable reliability cannot be ensured.
これに対して、スピンドルと回転体とが機械的に連動し、検知スイッチ部のON/OFF状態が回転体によって機械的に切替えられることで、バルブ装置、及びバルブ装置の開閉状態検知方法は、メンテナスの頻度を低減でき、かつ検知手段の信頼性を向上することができる。 On the other hand, the spindle and the rotating body are mechanically interlocked, and the ON / OFF state of the detection switch unit is mechanically switched by the rotating body. The frequency of maintenance can be reduced, and the reliability of the detection means can be improved.
従って、バルブ装置、及びバルブ装置の開閉状態検知方法は、スピンドルに作用する負荷によって開閉弁の開閉状態を検知する場合に比べて、内蔵された開閉弁の開閉状態をより安定して検知するとともに、検知手段の信頼性を向上することができる。 Therefore, the valve device and the open / close state detection method of the valve device detect the open / close state of the built-in open / close valve more stably than the case of detecting the open / close state of the open / close valve by the load acting on the spindle. The reliability of the detection means can be improved.
この発明の態様として、前記検知スイッチ部を、第1検知スイッチ、及び第2検知スイッチで構成し、前記第1検知スイッチを、前記全閉位置における前記回転体の切替部と対向する位置に配置し、第2検知スイッチを、前記全開位置における前記回転体の切替部と対向する位置に配置することができる。 As an aspect of the present invention, the detection switch unit includes a first detection switch and a second detection switch, and the first detection switch is disposed at a position facing the switching unit of the rotating body in the fully closed position. And a 2nd detection switch can be arrange | positioned in the position facing the switching part of the said rotary body in the said full open position.
この発明により、例えば、検知スイッチ部を1つの検知スイッチで構成した場合、全閉位置、あるいは全開位置のいずれか一方しか検知できないのに対して、バルブ装置は、全閉位置の開閉弁を第1検知スイッチで検知し、全開位置の開閉弁を第2検知スイッチでそれぞれ検知することができる。このため、バルブ装置は、開閉弁の開閉状態をより安定して、かつ確実に検知することができる。 According to the present invention, for example, when the detection switch portion is configured by one detection switch, only one of the fully closed position and the fully open position can be detected, whereas the valve device includes the open / close valve in the fully closed position. It can detect with 1 detection switch, and can detect the on-off valve of a full open position with a 2nd detection switch, respectively. For this reason, the valve device can detect the open / close state of the open / close valve more stably and reliably.
さらに、全閉位置と全開位置との間に開閉弁が位置する場合、回転体は、第1検知スイッチ及び第2検知スイッチのON/OFF状態を切替えることがない。すなわち、バルブ装置は、所定の流体を流通可能に流路が開放されていることを、第1検知スイッチ、及び第2検知スイッチで検知することができる。 Furthermore, when the on-off valve is positioned between the fully closed position and the fully open position, the rotating body does not switch the ON / OFF state of the first detection switch and the second detection switch. That is, the valve device can detect with the first detection switch and the second detection switch that the flow path is opened so that a predetermined fluid can flow.
従って、バルブ装置は、回転体が第1検知スイッチあるいは第2検知スイッチのON/OFF状態を切替えることにより、開閉弁の開閉状態をより詳細に、かつ安定して検知することができる。 Therefore, the valve device can detect the open / close state of the open / close valve in more detail and stably by switching the ON / OFF state of the first detection switch or the second detection switch.
また、この発明の態様として、前記検知手段の回転体を、前記スピンドルと回転同期するサンギヤと、該サンギヤと同軸回転する環状のアウターギヤと、サンギヤ及びアウターギヤと歯合する少なくとも1つのプラネタリギヤとを有する遊星歯車機構で構成し、前記アウターギヤに、前記検知スイッチのON/OFF状態を切替える前記切替部を備え、前記遊星歯車機構を、前記全閉位置と前記全開位置とに前記開閉弁を移動させるための前記スピンドルの回転に伴う前記サンギヤの回転によって回動する前記アウターギヤの回転数が1回転未満となるギヤ比で構成することができる。 Further, as an aspect of the present invention, a rotating body of the detecting means includes a sun gear that rotates and synchronizes with the spindle, an annular outer gear that rotates coaxially with the sun gear, and at least one planetary gear that meshes with the sun gear and the outer gear. The outer gear includes the switching unit that switches the ON / OFF state of the detection switch, and the planetary gear mechanism includes the opening / closing valve between the fully closed position and the fully opened position. The outer gear that is rotated by the rotation of the sun gear accompanying the rotation of the spindle for movement may be configured with a gear ratio such that the number of rotations of the outer gear is less than one rotation.
この発明により、全閉位置と全開位置とを開閉弁が移動する間に、遊星歯車機構の切替部によって検知スイッチが繰返し切替えられることを防止できる。
具体的には、全閉位置と全開位置とを開閉弁が移動する間に、スピンドルが数回転するため、例えば、回転体が略円板の場合、スピンドルの回転に同期して検知スイッチのON/OFF状態が繰返し切替わる。このため、検知スイッチが、早期に破損するおそれがあるだけでなく、開閉弁の開閉状態を確認し難いという問題がある。
According to the present invention, it is possible to prevent the detection switch from being repeatedly switched by the switching unit of the planetary gear mechanism while the on-off valve moves between the fully closed position and the fully open position.
Specifically, since the spindle rotates several times while the on-off valve moves between the fully closed position and the fully open position, for example, when the rotating body is a substantially disk, the detection switch is turned on in synchronization with the rotation of the spindle. / OFF state is switched repeatedly. For this reason, there is a problem that the detection switch may not only be damaged at an early stage, but also it is difficult to check the open / close state of the on-off valve.
そこで、アウターギヤの回転数が1回転未満となる遊星歯車機構で回転体を構成することで、バルブ装置は、スピンドルが数回転する間に、検知スイッチのON/OFF状態を1度だけ切替えることができる。このため、バルブ装置は、検知スイッチのON/OFF状態を繰返し切替えることを防止するとともに、開閉弁の開閉状態の確認を容易にすることができる。 Therefore, by configuring the rotating body with a planetary gear mechanism in which the rotation speed of the outer gear is less than one rotation, the valve device switches the ON / OFF state of the detection switch only once while the spindle rotates several times. Can do. For this reason, the valve device can prevent the ON / OFF state of the detection switch from being repeatedly switched, and can easily check the open / close state of the open / close valve.
さらに、複数のプラネタリギヤを有する場合、遊星歯車機構は、サンギヤに作用する負荷を、サンギヤと歯合する複数のプラネタリギヤによって分散してアウターギヤに伝達することができる。このため、例えば、全閉位置あるいは全開位置において、スピンドルが強く締め上げられても、バルブ装置は、スピンドルを介して作用する負荷を、複数のプラネタリギヤによって分散できるため、サンギヤなどの破損を防止することができる。 Further, in the case of having a plurality of planetary gears, the planetary gear mechanism can disperse the load acting on the sun gear and transmit it to the outer gear by the plurality of planetary gears meshed with the sun gear. For this reason, for example, even if the spindle is strongly tightened in the fully closed position or the fully open position, the valve device can distribute the load acting through the spindle by the plurality of planetary gears, thereby preventing damage to the sun gear and the like. be able to.
加えて、遊星歯車機構により、バルブ装置は、小型で減速比が大きい回転体を構成することができる。
従って、バルブ装置は、回転体を遊星歯車機構で構成することにより、開閉弁の開閉状態をより確実に検知するとともに、検知手段の信頼性をより向上することができる。
In addition, the planetary gear mechanism enables the valve device to form a rotating body that is small and has a large reduction ratio.
Therefore, the valve device can detect the open / close state of the open / close valve more reliably and further improve the reliability of the detection means by configuring the rotating body with a planetary gear mechanism.
また、この発明の態様として、前記開閉弁の前記開閉状態を前記検知手段が検知すると、前記開閉状態を報知する報知手段を備えることができる。
上記報知手段は、発光による報知、音による報知、あるいは通信を介した発光、音、もしくは明示による報知などとすることができ、これらを独立、あるいは組み合わせた報知手段することができる。
In addition, as an aspect of the present invention, it is possible to provide notifying means for notifying the open / closed state when the detecting means detects the open / closed state of the open / close valve.
The notification means can be notification by light emission, notification by sound, light emission through communication, sound, notification by explicit means, or the like, and can be an independent notification means.
この発明により、検知手段によって検知した開閉弁の開閉状態を、視覚的、もしくは聴覚的に報知することができる。このため、バルブ装置は、例えば、スピンドルに連結されるハンドルの操作による開閉状態の確認を不要にすることができる。あるいは、発光による報知によって、バルブ装置は、遠方からの開閉状態の確認や暗所での開閉状態の確認を容易にすることができる。 According to this invention, the open / closed state of the on-off valve detected by the detecting means can be notified visually or audibly. For this reason, the valve device can make it unnecessary to check the open / closed state by operating a handle connected to the spindle, for example. Alternatively, the valve device can facilitate confirmation of the open / closed state from a distance or confirmation of the open / closed state in a dark place by notification by light emission.
さらに、人体に有害な所定の流体を取り扱う場合、バルブ装置を隔離した場所に配置することがある。そこで、通信を介した報知手段によって、バルブ装置は、隔離された場所に配置された場合であっても、開閉弁における開閉状態の遠隔監視を可能にすることができる。 Furthermore, when a predetermined fluid harmful to the human body is handled, the valve device may be disposed in an isolated place. Therefore, the notification device through communication can enable the valve device to remotely monitor the open / close state of the open / close valve even when the valve device is disposed in an isolated place.
加えて、例えば、発光による報知と通信を介した報知とを備えた報知手段の場合、発光に用いる電源を通信用の電源として併用することで、バルブ装置は、開閉弁の開閉状態の直接監視と、遠隔監視とを容易に両立することができる。 In addition, for example, in the case of a notification means provided with notification by light emission and notification through communication, the valve device can directly monitor the open / close state of the on-off valve by using a power source used for light emission as a communication power source. And remote monitoring can be easily achieved.
この際、発光用の電源と通信用の電源とを併用することで、発光及び通信を介して報知する報知手段を備えたバルブ装置を小型化することができる。
従って、バルブ装置は、報知手段を備えることにより、開閉弁の開閉状態の確認をより容易にすることができる。
At this time, by using both the power source for light emission and the power source for communication, it is possible to reduce the size of the valve device provided with the notification means for informing through light emission and communication.
Therefore, the valve device can make it easier to check the open / close state of the open / close valve by providing the notification means.
本発明により、内蔵された開閉弁の開閉状態を安定して検知できるバルブ装置、及びバルブ装置の開閉状態検知方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a valve device that can stably detect the open / closed state of a built-in open / close valve, and a method for detecting the open / closed state of the valve device.
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
まず、本実施形態におけるバルブ装置1について、図1から図7を用いて詳しく説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, the valve device 1 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
なお、図1はバルブ装置1における外観の正面図を示し、図2はバルブ装置1における外観の平面図を示し、図3は図2中のA−A矢視断面図を示し、図4は開閉検知機構70における内部構成の分解斜視図を示し、図5は開閉検知機構70における構成要素の上方からの分解斜視図を示し、図6は開閉検知機構70における構成要素の下方からの分解斜視図を示し、図7は全閉状態におけるアウターギヤ713とリミットスイッチ74とを説明する説明図を示している。
1 shows a front view of the external appearance of the valve device 1, FIG. 2 shows a plan view of the external appearance of the valve device 1, FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 5 is an exploded perspective view of the internal configuration of the open /
また、図7(a)はトップカバー72の図示を省略した開閉検知機構70の平面図を示し、図7(b)はトップカバー72及びロアケース73を二点鎖線で図示した開閉検知機構70の正面図を示している。
また、図1中の上側(回転ハンドル10側)をバルブ装置1における上方とし、図1中の下側(バルブ本体50側)をバルブ装置1における下方とする。
7A is a plan view of the opening /
Further, the upper side (rotation handle 10 side) in FIG. 1 is the upper side in the valve device 1, and the lower side (
バルブ装置1は、図1に示すように、回転ハンドル10の回転操作を受付けることで、図1中の左側から右側に向けて流体を流通させる開状態と、流通を遮断する閉状態とを切替え可能に構成した配管バルブである。
As shown in FIG. 1, the valve device 1 accepts a rotation operation of the
より詳しくは、バルブ装置1は、例えば、有害ガスなどの流体を貯蔵する貯蔵タンク(図示省略)と、流体の供給を受付ける所定の装置(図示省略)とを連通する配管に接続され、バルブ装置1の左側が貯蔵タンク側に接続され、バルブ装置1の右側が所定の装置側に接続される。 More specifically, for example, the valve device 1 is connected to a pipe that communicates a storage tank (not shown) that stores a fluid such as harmful gas and a predetermined device (not shown) that receives a supply of fluid, and the valve device 1 The left side of 1 is connected to the storage tank side, and the right side of the valve device 1 is connected to a predetermined device side.
このバルブ装置1は、図1から図3に示すように、回転操作を受付ける回転ハンドル10と、回転ハンドル10と連結したスピンドル20と、スピンドル20に嵌合した開閉弁30と、スピンドル20及び開閉弁30を軸支するスリーブ40と、スピンドル20、開閉弁30、及びスリーブ40を収容するとともに、貯蔵タンク及び所定の装置に接続されるバルブ本体50とで構成している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the valve device 1 includes a
さらに、回転ハンドル10とバルブ本体50との間には、開閉弁30の開閉状態を明示する開閉明示機構60と、開閉弁30の開閉状態を検知する開閉検知機構70を備え、バルブ本体50の正面には、開閉弁30の開閉状態を報知する報知部80を備えている。
Furthermore, between the
回転ハンドル10は、図1から図3に示すように、平面視略円環状のハンドル部11と、ハンドル部11の周方向における3箇所から径方向中心に向けて斜め下方に延びるスポーク部12と、ハンドル部11と同軸上に配置されたハンドル中央部13とを一体にして構成している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ハンドル中央部13は、図3に示すように、スピンドル20が嵌合するスピンドル装着部13aと、スピンドル装着部13aから延設したテーパー部13bと、テーパー部13bから垂設した円筒部13cとを一体にして略逆カップ状に形成している。さらに、ハンドル中央部13には、図2に示すように、周方向に所定の間隔を隔てた3箇所に明示開口部14を開口形成している。
As shown in FIG. 3, the handle
より詳しくは、スピンドル装着部13aは、図3に示すように、有底の略円筒状であって、径方向中央にはスピンドル20(後述する上部嵌合部22)が嵌合する平面視略四角形の貫通孔(図示省略)を開口形成している。
More specifically, as shown in FIG. 3, the
テーパー部13bは、図3に示すように、スピンドル装着部13aの上端から下方にかけて拡径したテーパー状に形成し、回転ハンドル10におけるスポーク部12の内径側端部がテーパー状の大径側に接続されている。
As shown in FIG. 3, the tapered
円筒部13cは、図3に示すように、テーパー部13bの大径側から下方に向けて延設し、底面が開放された略円筒状に形成している。
明示開口部14は、図2に示すように、後述する明示盤部63の刻印が露出する大きさの開口であって、周方向においてテーパー部13b及び円筒部13cを等間隔に跨いで開口するとともに、3箇所に形成している。
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 2, the
スピンドル20は、図3に示すように、上下方向に延びる略柱状であって、ネジ山を形成したナット螺合部21と、略四角柱状の上部嵌合部22と、略円柱状の胴部23と、略四角柱状の下部嵌合部24とを、上方からこの順番で同軸上に一体形成している。
As shown in FIG. 3, the
開閉弁30は、図3に示すように、上下方向に延びる略円筒状の弁上部31と、弁上部31の下端に延設した弁底部32と、弁底部32の下端に延設した弁端部33とを上方からこの順番で同軸上に一体形成している。
As shown in FIG. 3, the on-off
弁上部31は、図3に示すように、スピンドル20の下部嵌合部24が挿入可能な平面視略四角形状の嵌合孔34を有する略円筒状に形成している。さらに、弁上部31の外周面には、後述するスリーブ40と螺合するネジ山部35を形成している。なお、嵌合孔34は、スピンドル20の周方向への回転を規制するとともに、上下方向への移動を許容する大きさに形成している。
As shown in FIG. 3, the valve
弁底部32は、図3に示すように、上下方向に所定の厚みを有するとともに、弁上部31の直径と略同等の直径の略円柱状に形成している。さらに弁底部32の下面は、後述するバルブ本体50の弁座54aに密着する形状に形成するとともに、上方に向けて凹設した部分にシールリング(図示省略)を装着している。
弁端部33は、図3に示すように、弁底部32の外径より小径の外径、かつ後述するバルブ本体50の流入路55に嵌合する外径を有する略円筒状に形成している。
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 3, the
スリーブ40は、図3に示すように、スピンドル20における胴部23の外径と略同等の内径を有する略円筒状のスリーブ上部(図示省略)と、開閉弁30における弁上部31の外径と略同等の内径を有する略円筒状のスリーブ下部(図示省略)とを上方向からこの順番で同軸上に一体形成している。
As shown in FIG. 3, the
さらに、スリーブ下部の内面には、開閉弁30のネジ山部35が螺合する螺合部41を形成している。加えて、スリーブ上部の内周面、及びスリーブ下部の外周面には、それぞれ2つずつOリング(図示省略)が装着している。
Furthermore, a screwing
バルブ本体50は、図3に示すように、ハウジングカバー51、及びハウジング52を上方からこの順番で配置し、ハウジングカバー51とハウジング52とを複数のボルト2で締結して構成している。
As shown in FIG. 3, the valve
ハウジングカバー51は、図3に示すように、上下方向に所定の厚みを有する円環状であって、スリーブ40におけるスリーブ上部の外径と略同等の内径を有する形状に形成している。このハウジングカバー51には、周方向に所定の間隔を隔てた位置に、ボルト2の挿通を許容するボルト挿通孔(図示省略)を上下方向に貫通開口している。
As shown in FIG. 3, the
ハウジング52は、図3に示すように、ハウジングカバー51の外径と略同等の外径を有し、上下方向を軸方向とする略円筒状のハウジング上部52aと、上下方向に対して直交する方向を軸方向とする略円柱状のハウジング下部52bとを一体に形成している。
As shown in FIG. 3, the
ハウジング上部52aは、図3に示すように、スリーブ40のスリーブ下部を上下方向に収容可能な内径を有する形状に形成している。さらに、ハウジング上部52aにおける上面には、周方向に所定の間隔を隔てた位置に、ボルト2と螺合するボルト螺合孔(図示省略)を形成している。
As shown in FIG. 3, the housing
ハウジング下部52bには、図3中における左側から右側に向けて流体を流通させる流体流路53を形成している。
より詳しくは、流体流路53は、図3に示すように、ハウジング上部52aの内部空間の下方に連続する弁室54と、弁室54の下方に設けた流入路55と、弁室54の右側方に設けた流出路56とを連通して形成している。
In the housing
More specifically, as shown in FIG. 3, the
弁室54は、図3に示すように、開閉弁30における弁底部32を収容可能な空間であって、平面視略円形状に形成している。さらに、開閉弁30の弁底部32と上下で対向する弁室54の底面には、下方に凹設するとともに、弁底部32が密着する弁座54aを形成している。
As shown in FIG. 3, the
なお、弁室54は、スリーブ40に対して最も螺合した状態における弁底部32の下面と弁座54aとの上下方向長さが、スピンドル20を約3.5回転させた際に開閉弁30が移動する上下方向長さと略同等、もしくは僅か短い長さになるように形成している。
Note that the
流入路55は、図3に示すように、弁室54の下方に設けた第1流入路55aと、第1流入路55aの左側方に設けた第2流入路55bとを連通して形成している。
詳述すると、第1流入路55aは、図3に示すように、開閉弁30の先端部33が嵌合する内径で、弁室54の平面視略中央から下方に向けて所定の深さで凹設している。
As shown in FIG. 3, the
More specifically, as shown in FIG. 3, the
第2流入路55bは、図3に示すように、第1流入路55bの下方側面からハウジング下部52bにおける左側面の中心に向けて、斜め上方に傾斜して開口形成している。
流出路56は、図3に示すように、弁室54における下方側面からハウジング下部52bにおける右側面の中心に向けて、斜め下方に傾斜して開口形成している。
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 3, the
開閉明示機構60は、図3に示すように、スピンドル20の上部嵌合部22と嵌合して同期回転する明示駆動歯車61と、明示駆動歯車61と歯合する明示小径歯車62と、明示小径歯車62と歯合する明示大径歯車(図示省略)と、明示大径歯車と歯合する歯車を内面に有する明示盤部63とで構成している。
As shown in FIG. 3, the opening / closing
明示小径歯車62及び明示大径歯車は、詳細な図示を省略するが、後述する開閉検知機構70におけるトップカバー72の上面に回転自在に軸支され、スピンドル20の回転に伴う明示駆動歯車61の回転によって回動するよう配置している。
明示盤部63の歯車は、明示駆動歯車61と同軸回転するように配置するとともに、スピンドル20の回転に伴う明示大径歯車によって回動するように配置している。
Although not shown in detail, the explicit small-
The gear of the
つまり、明示駆動歯車61、明示小径歯車62、明示大径歯車、及び明示盤部63の歯車は、互いに歯合することで遊星歯車機構を構成している。より詳しくは、開閉明示機構60における遊星歯車機構は、スピンドル20を入力軸とし、明示駆動歯車61を太陽歯車とし、明示小径歯車62及び明示大径歯車を遊星歯車とし、明示盤部63の歯車を内歯車とし、明示盤部63を出力としている。
この開閉明示機構60における遊星歯車機構は、スピンドル20を約3.5回転させると、明示盤部63が周方向に60°回転するギヤ比に設定している。
That is, the
The planetary gear mechanism in the opening / closing
明示盤部63は、図3に示すように、回転ハンドル10のハンドル中央部13におけるテーパー部13b及び円筒部13cに対してひと回り程小さい大きさで、ハンドル中央部13の内部に収容可能な略逆カップ状に形成している。
As shown in FIG. 3, the
さらに、明示盤部63におけるテーパー部分、及び円筒部分には、図1及び図2に示すように、周方向に120°間隔を隔てた3箇所に「閉」の文字が刻印され、「閉」の文字に対して、周方向に60°間隔を隔てた3箇所に「開」の文字(図示省略)が刻印されている。
Further, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the taper portion and the cylindrical portion of the
開閉検知機構70は、図3から図6に示すように、スピンドル20の上部嵌合部22と嵌合するサンギヤ711を有する遊星歯車部71と、遊星歯車部71を内部に収容するトップカバー72及びロアケース73と、ロアケース73に装着された2つのリミットスイッチ74とで構成している。
As shown in FIGS. 3 to 6, the open /
遊星歯車部71は、図3から図6に示すように、スピンドル20に嵌合して同期回転するサンギヤ(太陽歯車)711と、サンギヤ711と同軸回転するアウターギヤ(内歯車)713と、サンギヤ711及びアウターギヤ713と歯合する2つのプラネタリギヤ(遊星歯車)712とで構成している。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
サンギヤ711は、図5及び図6に示すように、上下方向に所定の厚みを有する平面視略円板状のフランジ部711aと、フランジ部711aの外径より小径の平歯車部711bとを上方からこの順番で一体にして形成している。さらに、サンギヤ711における平面視略中央には、スピンドル20の上部嵌合部22に嵌合する平面視略四角形の開口を上下方向に貫通して形成している。なお、平歯車部711bは、歯数20枚で形成している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
2つのプラネタリギヤ712は、図4から図6に示すように、後述するロアケース73の軸部731aに軸支可能に形成するとともに、サンギヤ711及びアウターギヤ713と歯合する平歯車に形成している。なお、プラネタリギヤ712は、歯数20枚で形成している。
As shown in FIGS. 4 to 6, the two
アウターギヤ713は、図4から図6に示すように、上下方向に所定の厚みを有するとともに、ロアケース73の内径より小さい外径を有する略円環状であって、プラネタリギヤ712と歯合する内歯車を内周面に形成している。なお、アウターギヤ713は、歯数90枚で形成している。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
さらに、アウターギヤ713の下面には、図6及び図7に示すように、周方向における約300°の範囲を上方に凹設した凹部713aを形成している。この凹部713aは、ロアケース73の底板部731から突出するリミットスイッチ74の先端と接触しない程度の上下方向高さで凹設している。なお、アウターギヤ713の下面において、凹部713aを除く範囲を凸部713bとする。
Furthermore, as shown in FIGS. 6 and 7, a
トップカバー72は、図3に示すように、上方から嵌合してロアケース73の開口を覆うように形成している。より詳しくは、トップカバー72は、図4から図6に示すように、天板部721と、天板部721の上面に立設した円筒収容部722と、天板部721の下面に垂設したカバー嵌合部723とを一体にして形成している。
As shown in FIG. 3, the
さらに、トップカバー72における平面視略中央には、天板部721及びカバー嵌合部723を上下方向に貫通して開口したカバー開口部72aを形成している。このカバー開口部72aは、サンギヤ711におけるフランジ部711aの外径より小さく、かつサンギヤ711における平歯車部711bが挿通可能な直径で形成している(図3参照)。
Further, a cover opening 72 a that penetrates and opens through the
加えて、トップカバー72には、ロアケース73とトップカバー72とを締結するネジ(図示省略)を挿入する8つのネジ開口孔72bを、天板部721及びカバー嵌合部723を上下方向に貫通して開口形成している。
天板部721は、図3及び図4に示すように、後述するロアケース73における外円筒部732の外径と略同等の外径を有する略円板状に形成している。
In addition, the
As shown in FIGS. 3 and 4, the
円筒収容部722は、図3に示すように、開閉明示機構60の明示駆動歯車61、及び明示小径歯車62を収容可能な内径、及び高さを有する略円筒状に形成している。
カバー嵌合部723は、図3及び図6に示すように、後述するロアケース73における外円筒部732の内径と略同等の外径を有する略円板状に形成している。
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIGS. 3 and 6, the cover
ロアケース73は、図3に示すように、スリーブ40に装着固定されて、遊星歯車部71のプラネタリギヤ712及びアウターギヤ713の載置を許容する形状に形成している。より詳しくは、ロアケース73は、図4から図6に示すように、略円板状の底板部731、底板部731の外縁に立設した外円筒部732、底板部731の下面に垂設した内円筒部733、及び外円筒部732に設けた2つのスイッチ装着部734を一体にして形成している。
As shown in FIG. 3, the
底板部731は、図3及び図4に示すように、バルブ本体50のハウジング上部52aより大径で形成し、径方向中心にサンギヤ711の平歯車部711bが挿通可能な略円形状のケース開口部73aを形成している。さらに、底板部731の上面には、図4及び図5に示すように、プラネタリギヤ712を軸支する2つの軸部731aと、アウターギヤ713の回転を内側からガイドする2つのガイド壁部731bとを立設している。
加えて、底板部731には、ロアケース73とトップカバー72とを締結するためのボス部731c、及びスイッチ装着部734と連通するスイッチ開口部731d(図7参照)を形成している。
3 and 4, the
In addition, a
軸部731aは、図4及び図5に示すように、平面視においてケース開口部73aを挟んで径方向(正面から背面方向)で対向する位置に形成している。
ガイド壁部731bは、図4及び図5に示すように、平面視において、対向する軸部731aの径方向に対して略直交する方向で対向する位置に形成している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
As shown in FIGS. 4 and 5, the
外円筒部732は、図4及び図5に示すように、底板部731の外縁から略円筒状に形成している。
内円筒部733は、図3及び図6に示すように、ハウジングカバー51の外径と略同等の内径を有する略円筒状に形成している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the outer
As shown in FIGS. 3 and 6, the inner
スイッチ装着部734は、図4から図7に示すように、上下方向に延びる略円筒状であって、平面視において、外円筒部732における正面側外周面の周方向に約50°の間隔を隔てた2カ所に形成している。このスイッチ装着部734は、図7に示すように、平面視において、外円筒部732の外面から略半円の範囲が径方向外側に向けて突出する位置に形成している。
As shown in FIGS. 4 to 7, the
なお、上述したロアケース73の底板部731がバルブ本体50に固定され、軸部731aがプラネタリギヤ712を軸支するため、ロアケース73は、プラネタリギヤ712の公転運動を固定するプラネタリキャリアとしての役割を有している。すなわち、ロアケース73と遊星歯車部71とによって、開閉検知機構70は、図7に示すように、サンギヤ711を入力歯車、アウターギヤ713を出力歯車とするとともに、プラネタリギヤ712の公転運動を固定した遊星歯車機構を構成している。
Since the
そして、本実施例におけるサンギヤ711、プラネタリギヤ712、及びアウターギヤ713の歯数は、サンギヤ711が20枚、プラネタリギヤ712が35枚、及びアウターギヤ713が90枚で形成している。したがって、遊星歯車機構のギヤ比が4.5となるため、アウターギヤ713は、スピンドル20が約3.5回転に対して、約0.8回転する。
In the present embodiment, the number of teeth of the
リミットスイッチ74は、耐環境性や機械的耐性に優れたスイッチであって、図4に示すように先端を半球状に形成している。このリミットスイッチ74は、常時閉回路接点仕様のマイクロスイッチを内蔵し、先端が押下されていない状態ではON状態であり、先端が押下されることでマイクロスイッチの接点が解放されOFF状態となる構成である。なお、2つのリミットスイッチ74のうち、一方を閉限スイッチ741、他方を開限スイッチ742とする(図1、図4、及び図7参照)。
The
報知部80は、リミットスイッチ74のON状態、あるいはOFF状態に応じて、LEDランプ81,82を点灯、消灯する機能を有している。より詳しくは、報知部80は、図1に示すように、閉限スイッチ741及び開限スイッチ742から延びる電線コード741a,742aを介して接続された制御基板(図示省略)、発光色の異なる2つのLEDランプ81,82、及び内蔵電源(図示省略)などで構成している。なお、LEDランプ81,82の下部には、それぞれ「閉」及び「開」の文字を印字している。
The
LEDランプ81は、閉限スイッチ741のON/OFF状態に対応して点灯/消灯し、LEDランプ82は、開限スイッチ742のON/OFF状態に対応して点灯/消灯するように接続構成されている。
The
より詳しくは、報知部80は、閉限スイッチ741及び開限スイッチ742とで独立した2つの電気回路を構成している。この電気回路は、閉限スイッチ741がON状態では、閉回路となってLEDランプ81を点灯し、OFF状態では開回路となってLEDランプ81を消灯するよう構成している。同様に、開限スイッチ742がON状態では、閉回路となってLEDランプ82を点灯し、OFF状態では開回路となってLEDランプ82を消灯するよう構成している。
More specifically, the
このような構成のバルブ装置1は、次のような順番で組み付けられる。
まず、図3に示すように、Oリングを装着したスリーブ40に対して、シールリングを装着した開閉弁30を下部嵌合部24に嵌合したスピンドル20を下方から挿入する。この際、スピンドル20あるいは開閉弁30を回転させて、開閉弁30のネジ山部35と、スピンドル20の螺合部41とを螺合することで、スピンドル20に対して開閉弁30を装着する。
The valve device 1 having such a configuration is assembled in the following order.
First, as shown in FIG. 3, the
そして、スピンドル20、及び開閉弁30を組付けたスリーブ40を、ハウジング52のハウジング上部52aに挿入する。その後、ハウジング52にハウジングカバー51をボルト2で固定して、スピンドル20、スリーブ40、開閉弁30、及びバルブ本体50を組付ける。
Then, the
そして、詳細な図示を省略するが、バルブ本体50に対して上方から被せたロアケース73を、スリーブ40に装着固定する。さらに、図1に示すように、正面視において、右側のスイッチ装着部734に閉限スイッチ741を、左側のスイッチ装着部734に開限スイッチ742を下方から装着してナット741b,742bで固定する。
And although detailed illustration is abbreviate | omitted, the
この際、リミットスイッチ74は、図7に示すように、アウターギヤ713の凹部713aと接触しない程度に先端を底板部731のスイッチ開口部731dから僅かに突出させた状態で固定する。なお、報知部80は、図1に示すように、バルブ本体50の正面に貼付等により固定する。
At this time, as shown in FIG. 7, the
そして、図3に示すように、開閉弁30がハウジング52の弁座54aに密着するまで、スピンドル20を回転させたのち、ロアケース73に対して、プラネタリギヤ712、及びアウターギヤ713を載置する。この際、アウターギヤ713は、図7に示すように、平面視において凸部713bにおける反時計回り方向Lの端部近傍と開限スイッチ742とが接触するように載置する。
Then, as shown in FIG. 3, after rotating the
プラネタリギヤ712及びアウターギヤ713をロアケース73に載置すると、トップカバー72を上方から覆い被せる。そして、トップカバー72のネジ開口孔72bを介して挿通したネジをロアケース731cのボス部731cに螺合して、ロアケース73にトップカバー72を装着固定する。
When the
その後、図3に示すように、スピンドル20の上部嵌合部22にサンギヤ711を嵌合する。さらに、トップカバー72のケース開口部73aを介して、サンギヤ711とプラネタリギヤ712とを歯合して組付ける。この際、アウターギヤ713と開限スイッチ742との位置関係が変わらないように組付ける。
Thereafter, as shown in FIG. 3, the
開閉検知機構70をバルブ本体50に組付けると、開閉検知機構70に開閉明示機構60を組付けたのち、回転ハンドル10をスピンドル20に嵌合する。この際、図1及び図2に示すように、回転ハンドル10の明示開口部14と、開閉明示機構60における明示盤部63の「閉」の刻印とが、周方向で一致するように開閉明示機構60及び回転ハンドル10を組付ける。さらに、スピンドル装着部13aに付勢バネ3を挿入したのち、スピンドル20のナット螺合部21にハンドルナット4を螺合してバルブ装置1を構成する。
When the opening /
次に、このような構成のバルブ装置1において、開閉弁30の開閉状態を検知する際の動作について図7から図11を用いて説明する。
なお、図8は開閉途中状態におけるA−A矢視断面図を示し、図9は開閉途中状態におけるアウターギヤ713とリミットスイッチ74とを説明する説明図を示し、図10は全開状態におけるA−A矢視断面図を示し、図11は全開状態におけるアウターギヤ713とリミットスイッチ74とを説明する説明図を示している。
Next, in the valve device 1 having such a configuration, an operation when detecting the open / close state of the open /
8 shows a cross-sectional view taken along the line AA in the middle of opening and closing, FIG. 9 shows an explanatory view for explaining the
また、図9(a)及び図11(a)はトップカバー72の図示を省略した開閉検知機構70の平面図を示し、図9(b)及び図11(b)はトップカバー72及びロアケース73を二点鎖線で図示した開閉検知機構70の正面図を示している。
9A and 11A are plan views of the open /
まず、図3のように開閉弁30が流体流路53を閉塞する全閉位置にある全閉状態において、開閉検知機構70におけるアウターギヤ713の凸部713bは、図7に示すように、反時計回り方向Lの端部近傍と開限スイッチ742とが接触するが、閉限スイッチ741と非接触の状態となる。
First, in the fully closed state in which the opening / closing
つまり、開限スイッチ742がOFF状態となり、閉限スイッチ741がON状態となるため、報知部80は、図1に示すように、「閉」のLEDランプ81を点灯し、「開」のLEDランプ82を消灯する。
この際、開閉明示機構60は、図1及び2に示すように、周方向において、回転ハンドル10の明示開口部14と、明示盤部63の「閉」の刻印とが一致している。
That is, since the
At this time, as shown in FIGS. 1 and 2, in the opening / closing
その後、回転ハンドル10を平面視において反時計回り方向Lに回転させると、スピンドル20は、回転ハンドル10の回転に同期して回転する。そして、スピンドル20の回転に伴って、開閉弁30は、スピンドル20の螺合部41に沿って上方へ移動して、流体流路53を開放する。
Thereafter, when the
この際、スピンドル20が反時計回り方向Lに回転すると、スピンドル20に嵌合した開閉明示機構60の明示駆動歯車61がスピンドル20の回転に同期して反時計回り方向Lに回転し、明示駆動歯車61と歯合した明示小径歯車62が時計回り方向Rに回転し、明示小径歯車62と歯合した明示大径歯車が反時計回り方向Lに回転し、明示大径歯車と歯合した明示盤部63が反時計回り方向Lに回転する。
At this time, when the
一方、スピンドル20が反時計回り方向Lに回転すると、スピンドル20に嵌合した開閉検知機構70のサンギヤ711がスピンドル20の回転に同期して反時計回り方向Lに回転し、サンギヤ711と歯合したプラネタリギヤ712が時計回り方向Rに回転し、プラネタリギヤ712と歯合したアウターギヤ713が時計回り方向Rに回転する。
On the other hand, when the
ここで例えば、回転ハンドル10を約1.75回転させると、バルブ装置1は、図8に示すように、開閉弁30が上方に移動して流体流路53を半分ほど開放した状態となる。
Here, for example, when the
この際、詳細な図示を省略するが、開閉明示機構60の明示盤部63は、反時計回り方向Lに30°回転して、回転ハンドル10の明示開口部14を介した「閉」の刻印を視認不可する。
At this time, although not shown in detail, the
一方、開閉検知機構70のアウターギヤ713は、図9に示すように、時計回り方向Rに約0.4回転して、閉限スイッチ741及び開限スイッチ742と凸部713bとが非接触の状態となる。つまり、開限スイッチ742及び閉限スイッチ741が共にON状態となるため、報知部80は、「閉」及び「開」のLEDランプ81,82を点灯する。
On the other hand, as shown in FIG. 9, the
引き続き、回転ハンドル10を反時計回り方向Lに回転して、全閉状態から3.5回転させると、バルブ装置1は、図10に示すように、スリーブ40の内部に開閉弁30の弁上部31が収容される。すなわち、バルブ装置1は、開閉弁30が流体流路53を全開放する全開位置にある全開状態となる。
Subsequently, when the
この際、詳細な図示を省略するが、開閉明示機構60の明示盤部63は、全閉状態から反時計回り方向Lに60°回転して、回転ハンドル10の明示開口部14を介して「開」の刻印を視認可能にする。
At this time, although not shown in detail, the
一方、開閉検知機構70のアウターギヤ713は、図11に示すように、全閉状態から時計回り方向Rに約0.8回転した位置で停止する。そして、アウターギヤ713の凸部713bは、時計回り方向Rの端部近傍と閉限スイッチ741とが接触するが、開限スイッチ742と非接触の状態となる。つまり、閉限スイッチ741がOFF状態となり、開限スイッチ742がON状態となるため、報知部80は、「閉」のLEDランプ81を消灯し、「開」のLEDランプ82を点灯する。
On the other hand, the
なお、流体流路53が全開状態において、回転ハンドル10を時計回り方向Rに約3.5回転すると、バルブ装置1は、開閉弁30が下方に移動して全閉状態となる。この際、開閉検知機構70は、上述した回転方向とは逆方向にアウターギヤ713が約0.8回転する。そして、報知部80は、LEDランプ81を点灯し、LEDランプ82を消灯する。
When the
以上のような動作を実現するバルブ装置1、及びバルブ装置1の開閉状態検知方法は、内蔵された開閉弁の開閉状態を安定して検知することができる。
具体的には、スピンドル20の回転に連動して回転する遊星歯車部71により、バルブ装置1、及びバルブ装置1の開閉状態検知方法は、雰囲気温度などの影響を受けることなく、リミットスイッチ74のON/OFF状態を切替えることができる。
The valve device 1 that realizes the operation as described above and the open / close state detection method of the valve device 1 can stably detect the open / close state of the built-in open / close valve.
Specifically, the
この際、全閉位置または/および全開位置において、リミットスイッチ74がON状態、あるいはOFF状態となるように遊星歯車部71とリミットスイッチ74とを配置することで、バルブ装置1、及びバルブ装置1の開閉状態検知方法は、スピンドル20が変形するような雰囲気温度であっても、開閉検知機構70により検知した開閉状態と、実際の開閉弁30の開閉状態とをより確実に略一致させることができる。
At this time, the
さらに、スピンドルに作用する負荷を計測する場合、電気的に開閉状態を検知するため、使用環境や経年によって、負荷を計測する半導体基板や歪ゲージの点検、校正などのメンテナスを頻繁に行わなければ、安定した信頼性を確保できないおそれがある。 Furthermore, when measuring the load acting on the spindle, the open / closed state is detected electrically. Therefore, depending on the usage environment and aging, maintenance such as inspection and calibration of the semiconductor substrate and strain gauge that measure the load must be performed frequently. There is a risk that stable reliability cannot be ensured.
これに対して、スピンドル20と遊星歯車部71とが機械的に連動し、リミットスイッチ74のON/OFF状態が遊星歯車部71によって機械的に切替えられることで、バルブ装置1、及びバルブ装置1の開閉状態検知方法は、メンテナスの頻度を低減でき、かつ開閉検知機構70の信頼性を向上することができる。
On the other hand, the
従って、バルブ装置1、及びバルブ装置1の開閉状態検知方法は、スピンドル20に作用する負荷によって開閉弁30の開閉状態を検知する場合に比べて、内蔵された開閉弁30の開閉状態をより安定して検知するとともに、開閉検知機構70の信頼性を向上することができる。
Therefore, the valve device 1 and the open / close state detection method of the valve device 1 are more stable in the open / close state of the built-in open /
また、全閉位置におけるアウターギヤ713の凸部713bと開限スイッチ742とが接触し、全開位置におけるアウターギヤ713の凸部713bと閉限スイッチ741とが接触することにより、バルブ装置1は、全閉位置の開閉弁30を開限スイッチ742で検知し、全開位置の開閉弁30を閉限スイッチ741でそれぞれ検知することができる。
In addition, the
このため、例えば、1つのリミットスイッチ74の場合、全閉位置、あるいは全開位置のいずれか一方しか検知できないのに対して、バルブ装置1は、開閉弁30の開閉状態をより安定して、かつ確実に検知することができる。
For this reason, for example, in the case of one
さらに、全閉位置と全開位置との間に開閉弁30が位置する場合、遊星歯車部71は、閉限スイッチ741及び開限スイッチ742と接触することがない。すなわち、バルブ装置1は、流通可能に流体流路53が開放されていることを、閉限スイッチ741及び開限スイッチ742で検知することができる。
Further, when the on-off
従って、バルブ装置1は、遊星歯車部71が閉限スイッチ741、あるいは開限スイッチ742のON/OFF状態を切替えることにより、開閉弁30の開閉状態をより詳細に、かつ安定して検知することができる。
Therefore, the valve device 1 can detect the open / close state of the open /
また、遊星歯車部71を有する遊星歯車機構で開閉検知機構70を構成し、遊星歯車機構を、全閉位置と全開位置とを開閉弁30が移動する際、アウターギヤ713の回転数が約0.8回転となるギヤ比にしたことにより、スピンドル20が約3.5回転する間、すなわち全閉位置と全開位置とを開閉弁30が移動する間に、アウターギヤ713の凸部713bによってリミットスイッチ74のON/OFF状態が繰返し切替えられることを防止できる。
The planetary gear mechanism having the
具体的には、全閉位置と全開位置とを開閉弁30が移動する間に、スピンドル20が約3.5回転するため、例えば、スピンドル20に略円板の回転体を嵌合している場合、スピンドル20の回転に同期してリミットスイッチ74のON/OFF状態が繰返し切替わる。このため、リミットスイッチ74が、早期に破損するおそれがあるだけでなく、開閉弁30の開閉状態を確認し難いという問題がある。
Specifically, since the
そこで、アウターギヤ713の回転数を約0.8回転となるように遊星歯車機構を構成することで、バルブ装置1は、スピンドル20が約3.5回転する間に、リミットスイッチ74のON/OFF状態を1度だけ切替えることができる。このため、バルブ装置1は、リミットスイッチ74のON/OFF状態を繰返し切替えることを防止するとともに、開閉弁30の開閉状態の確認を容易にすることができる。
Therefore, by configuring the planetary gear mechanism so that the rotational speed of the
さらに、開閉検知機構70における遊星歯車機構は、サンギヤ711に作用する負荷を、サンギヤ711と歯合する2つのプラネタリギヤ712によって分散してアウターギヤ713に伝達することができる。このため、例えば、全閉位置あるいは全開位置において、スピンドル20が強く締め上げられても、バルブ装置1は、スピンドル20を介して作用する負荷を、2つのプラネタリギヤ712によって分散できるため、サンギヤ711などの破損を防止することができる。
Furthermore, the planetary gear mechanism in the open /
加えて、遊星歯車部71により、バルブ装置1は、小型で減速比が大きい開閉検知機構70を構成することができる。
従って、バルブ装置1は、遊星歯車部71を有する遊星歯車機構で開閉検知機構70を構成することにより、開閉弁30の開閉状態をより確実に検知するとともに、開閉検知機構70の信頼性をより向上することができる。
In addition, the
Therefore, the valve device 1 includes the planetary gear mechanism having the
また、報知部80を備えたことにより、開閉検知機構70によって検知した開閉弁30の開閉状態を、視覚的に報知することができる。このため、バルブ装置1は、例えば、回転ハンドル10の操作による開閉状態の確認を不要にすることができる。
In addition, by providing the
さらに、発光色の異なるLEDランプ81,82の発光によって、バルブ装置1は、遠方からの開閉状態の確認や暗所での開閉状態の確認を容易にすることができる。
従って、バルブ装置1は、報知部80を備えることにより、開閉弁30の開閉状態の確認をより容易にすることができる。
Furthermore, the light emission of the
Therefore, the valve device 1 can make the confirmation of the open / closed state of the on-off
なお、上述の実施形態において、貯蔵タンクと所定の装置との間に接続するバルブ装置1としたが、これに限定せず、貯蔵タンク、あるいは所定の装置に直接装着するバルブ装置1であってもよい。
また、リミットスイッチ74のON/OFF状態を切替える手段として、開閉検知機構70に遊星歯車部71を備えたが、これに限定せず、スピンドル20に嵌合して同期回転する円板などであってもよい。
In the above-described embodiment, the valve device 1 is connected between the storage tank and the predetermined device. However, the present invention is not limited to this, and the valve device 1 is directly attached to the storage tank or the predetermined device. Also good.
Further, as a means for switching the ON / OFF state of the
また、2つのプラネタリギヤ712を備えた遊星歯車部71としたが、これに限定せず、1つ、あるいは複数のプラネタリギヤ712を備えた遊星歯車部71としてもよい。
また、プラネタリギヤ712の公転回転を固定した遊星歯車機構としたが、これに限定せず、サンギヤ711の回転数に対してアウターギヤ713の回転数を減速できる構成であれば、サンギヤ711の回転に追従してプラネタリギヤ712が公転する構成あってもよい。
Further, although the
Further, although the planetary gear mechanism in which the revolution rotation of the
また、アウターギヤ713の凸部713bによってリミットスイッチ74のON/OFF状態を切替えたが、これに限定せず、凹部713aを凸形状とし、凸部713bを凹形状として、凹形状によってリミットスイッチ74のON/OFF状態を切替えるようにしてもよい。
Further, the ON / OFF state of the
また、アウターギヤ713の凸部713bと接触することでOFF状態となるリミットスイッチ74としたが、これに限定せず、凸部713bと接触することでON状態となるリミットスイッチとしてもよい。
Further, although the
また、アウターギヤ713の下面に凸部713bを設けたが、これに限定せず、アウターギヤ713の外周面に径方向外側に突出した凸部、あるいは凹部を設けてもよい。この際、リミットスイッチは、径方向に押下されることでON/OFF状態を切替える構成とする。
また、2つのリミットスイッチ74を用いて説明したが、これに限定せず、1つのリミットスイッチ74であってもよい。
Moreover, although the
Further, although two
また、報知部80のLEDランプ81,82を、全閉状態においてLEDランプ81が点灯し、全開状態においてLEDランプ82が点灯する構成としたが、これに限定せず、LEDランプ81,82の発光パターンを適宜の構成となるようにしてもよい。例えば、全閉状態においてLEDランプ81が点灯、LEDランプ82が消灯し、全開状態においてLEDランプ81及びLEDランプ82が消灯し、全閉状態と全開状態との間においてLEDランプ81が消灯、LEDランプ82が点灯する構成としてもよい。
In addition, the
これにより、全開状態で使用されるバルブ装置1において、報知部80は、全開状態でLEDランプが点灯し続けることによる内蔵電池の消耗を大幅に抑制することができる。一方、全閉状態では、LEDランプ81が点灯することで、バルブ装置1は、例えば人体に有害なガスなどが流通していないことを確実に報知することができる。
Thereby, in the valve device 1 used in the fully opened state, the
また、報知部80の2つのLEDランプ81,82による報知としたが、これに限定せず、1つのLEDランプで報知する構成としてもよい。例えば、全閉状態において報知部80のLEDランプを点灯し、全開状態においてLEDランプを消灯し、全閉状態と全開状態との間においてLEDランプを点滅するようにしてもよい。これにより、全開状態で使用されることが多いバルブ装置1において、報知部80は、全開状態でLEDランプが点灯し続けることによる内蔵電池の消耗を大幅に抑制することができる。
Moreover, although it was set as the alerting | reporting by the two
一方、全閉状態で使用されることが多いバルブ装置1の場合には、全閉状態でLEDランプを消灯し、全開状態においてLEDランプを点灯するようにしてもよい。これにより、報知部80は、上記と同様に内蔵電池の消耗を大幅に抑制することができる。
On the other hand, in the case of the valve device 1 that is often used in the fully closed state, the LED lamp may be turned off in the fully closed state, and the LED lamp may be turned on in the fully opened state. Thereby, the alerting | reporting
また、報知部80をLEDランプ81,82の点灯/消灯によって報知する構成としたが、これに限定せず、発報によって報知する構成としてもよい。あるいは、報知部80に通信装置を内蔵し、通信を介して発光、発報、もしくは明示によって報知する構成としてもよい。
In addition, the
これにより、例えば、人体に有害な所定の流体を取り扱う場合、バルブ装置1を隔離した場所に配置することがあるが、バルブ装置1は、通信を介した報知部によって、開閉弁30における開閉状態の遠隔監視を可能にすることができる。
Thereby, for example, when a predetermined fluid harmful to the human body is handled, the valve device 1 may be arranged in an isolated place, but the valve device 1 is opened or closed in the on-off
加えて、例えば、発光による報知と通信を介した報知とを備えた報知部の場合、発光に用いる電源を通信用の電源として併用することで、バルブ装置1は、開閉弁30の開閉状態の直接監視と、遠隔監視とを容易に両立することができる。
In addition, for example, in the case of a notification unit provided with notification by light emission and notification through communication, the valve device 1 is in an open / closed state of the on-off
この際、発光用の電源と通信用の電源とを併用することで、発光及び通信を介して報知する報知部を備えたバルブ装置1を小型化することができる。 At this time, by using both the power source for light emission and the power source for communication, it is possible to reduce the size of the valve device 1 including a notification unit that notifies through light emission and communication.
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の所定の流体は、実施形態の有害ガスなどの流体に対応し、
以下同様に、
流路は、流体流路53に対応し、
検知手段は、開閉検知機構70に対応し、
回転体は、遊星歯車部71に対応し、
検知スイッチ部は、2つのリミットスイッチ74に対応し、
切替部は、凸部713bに対応し、
第1検知スイッチは、開限スイッチ742に対応し、
第2検知スイッチは、閉限スイッチ741に対応し、
報知手段は、報知部80に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
In correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment,
The predetermined fluid of the present invention corresponds to the fluid such as harmful gas of the embodiment,
Similarly,
The flow path corresponds to the
The detection means corresponds to the open /
The rotating body corresponds to the
The detection switch unit corresponds to two
The switching part corresponds to the
The first detection switch corresponds to the
The second detection switch corresponds to the
The notification means corresponds to the
The present invention is not limited only to the configuration of the above-described embodiment, and many embodiments can be obtained.
1…バルブ装置
20…スピンドル
30…開閉弁
50…バルブ本体
53…流体流路
70…開閉検知機構
71…遊星歯車部
711…サンギヤ
712…プラネタリギヤ
713…アウターギヤ
713b…凸部
74…リミットスイッチ
741…閉限スイッチ
742…開限スイッチ
80…報知部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (5)
前記流路上に配置して前記所定の流体の流量を規制する開閉弁と、
回転操作を受付けることで前記流路を閉塞する全閉位置と前記流路を全開放する全開位置とに前記開閉弁を移動させて開閉状態を変更するスピンドルと、
前記開閉弁の前記開閉状態を検知する検知手段とを備えたバルブ装置であって、
前記検知手段に、
前記スピンドルの回転に連動して回転する回転体と、
ON/OFF状態を切替え可能な検知スイッチ部とを備え、
前記回転体に、
前記全閉位置または/および前記全開位置において、前記検知スイッチ部のON/OFF状態を切替える切替部を備えた
バルブ装置。 A valve body having a flow path through which a predetermined fluid flows;
An on-off valve arranged on the flow path to regulate the flow rate of the predetermined fluid;
A spindle that changes the open / close state by moving the open / close valve to a fully closed position that closes the flow path by receiving a rotation operation and a fully open position that fully opens the flow path;
A valve device comprising detection means for detecting the open / closed state of the open / close valve,
In the detection means,
A rotating body that rotates in conjunction with the rotation of the spindle;
It has a detection switch part that can switch the ON / OFF state,
In the rotating body,
A valve device comprising a switching unit that switches an ON / OFF state of the detection switch unit at the fully closed position or / and the fully opened position.
前記第1検知スイッチを、
前記全閉位置における前記回転体の切替部と対向する位置に配置し、
第2検知スイッチを、
前記全開位置における前記回転体の切替部と対向する位置に配置した
請求項1に記載のバルブ装置。 The detection switch unit is composed of a first detection switch and a second detection switch,
The first detection switch;
Arranged at a position facing the switching portion of the rotating body in the fully closed position,
The second detection switch
The valve device according to claim 1, wherein the valve device is disposed at a position facing the switching portion of the rotating body in the fully opened position.
前記スピンドルと回転同期するサンギヤと、該サンギヤと同軸回転する環状のアウターギヤと、サンギヤ及びアウターギヤと歯合する少なくとも1つのプラネタリギヤとを有する遊星歯車機構で構成し、
前記アウターギヤに、
前記検知スイッチのON/OFF状態を切替える前記切替部を備え、
前記遊星歯車機構を、
前記全閉位置と前記全開位置とに前記開閉弁を移動させるための前記スピンドルの回転に伴う前記サンギヤの回転によって回動する前記アウターギヤの回転数が1回転未満となるギヤ比で構成した
請求項1または請求項2に記載のバルブ装置。 The rotating body of the detecting means is
A planetary gear mechanism having a sun gear that is rotationally synchronized with the spindle, an annular outer gear that rotates coaxially with the sun gear, and at least one planetary gear that meshes with the sun gear and the outer gear;
In the outer gear,
Including the switching unit for switching the ON / OFF state of the detection switch;
The planetary gear mechanism,
A configuration in which a rotation ratio of the outer gear rotated by rotation of the sun gear accompanying rotation of the spindle for moving the open / close valve to the fully closed position and the fully open position is less than one rotation. Item 3. The valve device according to item 1 or item 2.
請求項1から3のいずれか一つに記載のバルブ装置。 4. The valve device according to claim 1, further comprising a notifying unit that notifies the open / closed state when the detecting unit detects the open / closed state of the open / close valve.
前記スピンドルの回転に連動して前記検知手段の回転体が回転し、
前記全閉位置または/および前記全開位置において、前記回転体の切替部により、前記検知手段の前記検知スイッチ部のON/OFF状態を切替えることで、前記開閉弁の前記開閉状態を検知する
バルブ装置の開閉状態検知方法。 A valve body having a flow path through which a predetermined fluid flows; an on-off valve disposed on the flow path to regulate the flow rate of the predetermined fluid; and a fully closed structure that closes the flow path by receiving a rotation operation. An open / closed state detection of a valve device comprising: a spindle that moves the open / close valve to a position and a fully open position that fully opens the flow path to change the open / closed state; and a detecting means that detects the open / closed state of the open / close valve A method,
The rotating body of the detection means rotates in conjunction with the rotation of the spindle,
A valve device that detects the open / closed state of the open / close valve by switching the ON / OFF state of the detection switch unit of the detection means by the switching unit of the rotating body at the fully closed position or / and the fully open position. Open / close state detection method.
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