JP2564075Y2

JP2564075Y2 - バルブ駆動装置

Info

Publication number: JP2564075Y2
Application number: JP3090692U
Authority: JP
Inventors: 良雄岩瀬; 勇藤原
Original assignee: 日本ギア工業株式会社
Priority date: 1992-04-13
Filing date: 1992-04-13
Publication date: 1998-03-04
Anticipated expiration: 2007-04-13
Also published as: JPH0583551U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、発電プラントや石油化
学プラント等において広く用いられているバルブ駆動装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種プラントに用いられているバルブ駆
動装置を動力源によって分類すると、電動式、空気圧
式、油圧式に大別することができる。これらのうち、電
動式は操作性に優れていることもあり、主流となってい
るが、他の方式にも捨て難い長所があり、使用目的に応
じて最適の方式が使い分けられている。

【０００３】また、用途によっては動力源を単一にする
ことなく、異なる種類の動力源を組合わせることによっ
て、駆動装置全体の信頼性向上を計っているものもあ
る。例えば、非常時に確実な動作が要求される緊急遮断
弁等に使用されるところのバルブ駆動装置がそれであ
る。

【０００４】従来、緊急遮断弁等に使用されるバルブ駆
動装置においては、電動モータと空気圧式モータが組合
わされて使用されている。この場合例えば、通常は操作
性に優れた電動モータによってバルブを駆動し、停電等
の非常時には備蓄された圧縮空気源を利用して、空気圧
式モータによってバルブを駆動している。

【０００５】このようなバルブ駆動装置においては、多
くの場合、電動モータの駆動エネルギを節約するため
に、電動モータの駆動軸と空気圧式モータの駆動軸との
間に電磁クラッチが配設されている。これによって、通
常時には、電磁クラッチが解放されているために、電動
モータは、空気圧式モータを従動させることなく、その
駆動力をバルブのみに効果的に伝達することができる。
そして電動モータをもはや制御し得ないような非常時に
は、電磁クラッチが連結されるとともに、空気圧式モー
タに圧縮空気が供給されるので、空気圧式モータにおい
て駆動力が発生し、この駆動力が電動モータを介してバ
ルブに伝達されることになる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかし、電動モータと
空気圧式モータの連接に電磁クラッチを用いる従来の方
式においては、負作動クラッチを用いるにしろ、正作動
クラッチを用いるにしろ、それなりの欠点が存在する。
即ち、負作動クラッチを用いると、電動モータによる駆
動時には、常に電磁クラッチを励磁する必要があり、そ
のために電力消費が増大することになる。一方、正作動
クラッチを用いるとすれば、前述のような問題はない
が、電源ＯＦＦ時、即ち非常時にクラッチを励磁するこ
とが必要となり、そのための蓄電池を備えなければなら
なくなる。また、蓄電池を備え付けた場合には、蓄電池
の定期的な保守点検が必要不可欠となる。

【０００７】本考案は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、通常運転時においてクラッチに電力を
供給する必要もなければ、クラッチのための蓄電池を備
え付ける必要もないバルブ駆動装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案のバルブ駆動装置は、電動モータと空気圧式
モータを備えたバルブ駆動装置であって、電動モータの
駆動軸と空気圧式モータの駆動軸がクラッチを介して連
接されていて、非常時に際してクラッチが連結されると
ともに、空気圧式モータが駆動せしめられるものにおい
て、前記クラッチを空気圧式クラッチとしたことを特徴
としている。

【０００９】

【作用】通常時、電動モータは、空気圧式クラッチの解
離によって空気圧式モータを従動させることなく、バル
ブのみを効率的に駆動している。しかし電源ＯＦＦ等の
非常時になると、空気圧式モータと空気圧式クラッチ
が、任意の圧縮空気源からの圧縮空気によって同時に作
動せしめられる。その結果、空気圧式モータが駆動せし
められ、その駆動力が空気圧式クラッチ並びに電動モー
タを介してバルブに確実に伝達される。したがってバル
ブは、非常時に際して、所定の安全な開度、例えば遮断
状態に確実に保持される。

【００１０】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本考案の一実施例を示すバルブ駆動装置
の要部断面図である。電動モータ(１)のハウジング(２)
の右端部には、空気圧式クラッチ(３)のハウジング(４)
が固着され、さらにそのハウジング(４)の右端部には、
アダプタ(５)を介して空気圧式モータ(６)のハウジング
(７)が直列に固着されている。そして電動モータ(１)の
駆動軸(８)は、空気圧式クラッチ(３)を介して空気圧式
モータ(６)の駆動軸(９)に接続されている。

【００１１】空気圧式クラッチ(３)の被駆動側に位置す
る電動モータ(１)の駆動軸(８)には、円錐状の摩擦部材
(10)が、環状の接続部材(11)並びにカップ状の伝動部材
(12)を介して相対回転不可能に固着されている。

【００１２】空気圧式クラッチ(３)の駆動側に位置する
空気圧式モータ(６)の駆動軸(９)には、クラッチ軸(13)
が相対回転不可能に固着されていて、このクラッチ軸(1
3)上に、カップ状の当接部材(14)がスプライン結合部(1
5)を介して相対回転不可能であるが、軸線方向には移動
可能に装着されている。

【００１３】当接部材(14)の周壁側の内周面は、摩擦部
材(10)の円錐状の外周面に適合する形状を有している。
当接部材(14)の底部の左端面には圧縮ばね(16)の右端部
が当接しており、この圧縮ばね(16)の左端部は止め輪(1
7)によってクラッチ軸(13)に支持されている。

【００１４】当接部材(14)の右側には、ハウジング(４)
に対して不動のシリンダ体(18)がクラッチ軸(13)上に相
対回転可能に装着されている。シリンダ体(18)の当接部
材(14)側には、当接部材(14)を摩擦部材(10)に向かって
押圧せしめるところの環状のピストン体(19)を収容する
ための環状室(20)が設けられている。

【００１５】シリンダ体(18)内には、環状室(20)に通じ
る１つ又は複数の通路(21)が設けられていて、これらの
通路(21)が、シリンダ体(18)の外周面に設けられた１つ
の出口(22)に連通している。出口(22)は、図１に示すよ
うな適当な接続管路を介して圧縮空気源に接続されてい
る。

【００１６】ピストン体(19)を介して当接部材(14)を摩
擦部材(10)に向かって押し付けた際に、シリンダ体(18)
に作用する反力を受け止めるために、シリンダ体(18)の
右端面は、止め輪(23)を介してクラッチ軸(13)に支持さ
れている。なおピストン体(19)の内周面及び外周面に
は、密封のためのシールリング(24)(25)が備えられてい
る。

【００１７】空気圧式モータ(６)のハウジング(７)内に
はタービン軸(26)が回転可能に支承されており、タービ
ン軸(26)には複数のタービン羽根(27)が固着されてい
る。ハウジング(７)は、図１に示すような適当な接続管
路並びにスピードコントローラとして機能する流量調節
手段(28)を介して圧縮空気源に接続されている。また、
ハウジング(７)の下部には圧縮空気のための出口(29)が
設けられており、この出口(29)から、タービン羽根(27)
にエネルギを付与した後の圧縮空気が排出される。空気
圧式モータ(６)に付属のアダプタ(５)内には、タービン
軸(26)の回転速度を減速して駆動軸(９)に伝達するため
の減速歯車機構(30)が設けられている。

【００１８】なお、電動モータ(１)の駆動軸(８)とクラ
ッチ軸(13)との同軸性を維持するために、必要に応じ
て、例えば伝動部材(12)とクラッチ軸(13)との間に適当
な軸受手段(31)を介装することもできる。

【００１９】図２に示すように、電動モータ(１)の駆動
軸(８)は、必要に応じてウォーム歯車機構部(32)の入力
側に連結されており、ウォーム歯車機構部(32)の出力軸
(33)は、バルブを直接駆動するために利用されている。

【００２０】また、この実施例の場合、空気圧式クラッ
チ(３)並びに空気圧式モータ(６)を動作せしめるための
圧縮空気源として、図２に示すように１つの共通のコン
プレッサ(34)が備え付けられている。この場合には、非
常時にコンプレッサ(34)の圧縮空気を供給するための弁
手段、もしくはコンプレッサ自体が１個で足りるという
利点が生じる。しかしながら、空気圧式クラッチ(３)並
びに空気圧式モータ(６)のために、必要に応じて別個の
圧縮空気源を備え付けることもできる。

【００２１】次に、通常運転時及び非常運転時の動作態
様について説明する。通常運転時には、圧縮空気源から
圧縮空気は供給されないので、空気圧式クラッチ(３)並
びに空気圧式モータ(６)は共に不作用状態にある。つま
り、空気圧式クラッチ(３)にあっては、環状室(20)内の
圧力が低下しているので、当接部材(14)とピストン体(1
9)は圧縮ばね(16)の押圧力によって右側へ移動せしめら
れて、摩擦部材(10)と当接部材(14)との間に隙間が生じ
ている。それゆえ空気圧式クラッチ(３)は解放状態にあ
る。したがって、制御可能な電動モータ(１)の駆動力
は、空気圧式モータ(６)を従動させることなく、ウォー
ム歯車機構部(32)を介してバルブのみに伝達される。

【００２２】一方、停電事故等の非常時には、電動モー
タ(１)は不作用状態となり、そして圧縮空気源としての
コンプレッサ(34)から圧縮空気が空気圧式クラッチ(３)
及び空気圧式モータ(６)に供給される。これによって、
空気圧式クラッチ(３)の環状室(20)内の圧力が上昇する
と、当接部材(14)とピストン体(19)は、圧縮ばね(16)の
押圧力に抗して摩擦部材(10)に向かって移動せしめら
れ、最終的に摩擦部材(10)と当接部材(14)が係合して、
空気圧式クラッチ(３)が連結せしめられる。

【００２３】これと同時に空気圧式モータ(６)に供給さ
れた圧縮空気は、タービン羽根(27)に作用してこれを回
転させることにより、回転駆動力に連続的に変換され
る。この回転駆動力は、タービン軸(26)及び減速歯車機
構(30)を介して駆動軸(９)に伝達されて、空気圧式モー
タ(６)の駆動力として取出される。

【００２４】この空気圧式モータ(６)の駆動力は、連結
された空気圧式クラッチ(３)、不作用状態の電動モータ
(１)並びにウォーム歯車機構部(32)を介してバルブに伝
達される。こうしてバルブは、非常時に際して、所定の
安全な開度、例えば遮断状態に確実に保持される。なお
この場合、電動モータ(１)は単なる伝動軸として回転す
るのみであるから、そのことによるエネルギ損失は極め
て小さい。

【００２５】

【考案の効果】本考案にあっては、電動モータの駆動軸
と空気圧式モータの駆動軸が空気圧式クラッチを介して
連接されているので、この空気圧式クラッチの連結・解
放制御を、例えば空気圧式モータのためにもともと備え
付けられていた圧縮空気源を利用して行うことができ
る。したがって、従来のように電磁クラッチを解放させ
るために常時電力を消費することもなければ、電磁クラ
ッチのための蓄電池を新たに備え付ける必要もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のバルブ駆動装置の断面図である。

【図２】本考案のバルブ駆動装置の外観図である。

【符号の説明】

(１)電動モータ (２)ハウジング (３)空気圧式クラッチ (４)ハウジング (５)アダプタ (６)空気圧式モー
タ (７)ハウジング (８)駆動軸 (９)駆動軸 (10)摩擦部材 (11)接続部材 (12)伝動部材 (13)クラッチ軸 (14)当接部材 (15)スプライン結合部 (16)圧縮ばね (17)止め輪 (18)シリンダ体 (19)ピストン体 (20)環状室 (21)通路 (22)出口 (23)止め輪 (24)シールリング (25)シールリング (26)タービン軸 (27)タービン羽根 (28)流量調節手段 (29)出口 (30)減速歯車機構 (31)軸受手段 (32)ウォーム歯車
機構部 (33)出力軸 (34)コンプレッサ
（圧縮空気源）

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】電動モータと空気圧式モータを備えたバ
ルブ駆動装置であって、電動モータの駆動軸と空気圧式
モータの駆動軸がクラッチを介して連接されていて、非
常時に際してクラッチが連結されるとともに、空気圧式
モータが駆動せしめられるものにおいて、前記クラッチ
を空気圧式クラッチとしたことを特徴とするバルブ駆動
装置。
【請求項２】電動モータの駆動力が、ウォーム歯車機
構を介してバルブに伝達される請求項１に記載のバルブ
駆動装置。