JP2762033B2 - バルブ用アクチュエータの手動操作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボールバルブやバタフ
ライバルブ等の各種バルブを自動開閉制御するバルブ用
アクチュエータの手動操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動モータを動力源とし、この動力源を
減速ギヤを介してバルブの開閉操作するアクチュエータ
は、停電や異常時等の理由で操作手段が絶たれた場合や
保守点検の際に手動で操作する必要がある。この場合、
バルブのステムに接続されたアクチュエータの出力軸を
スパナ等の工具や治具を用いて直接手動で操作すること
になる。しかし、出力軸は減速ギヤを介して動力源の回
転軸へ増速連結されているので、この状態でアクチュエ
ータの出力軸を操作することは、大きなトルクを必要と
し手動で操作することは困難である。

【０００３】このため、この種の減速ギヤでは手動操作
時に出力軸を減速ギヤから解除する必要がある。例え
ば、通常時にはアクチュエータの出力軸に固定した固定
歯車に、ばねの弾発力によって係合歯車が係合してモー
タの回転力を出力軸に伝達し、手動操作時には減速機構
の外部へ突出しているノブを操作して係合歯車をばねの
弾発力に抗して軸線方向に移動させて固定歯車との係合
を解除し、出力軸の外端に設けた手動操作端を手動操作
し、ノブの操作を止めるとばねの弾発力によって係合歯
車がノブと共に復帰し、再び固定歯車に係合するように
構成したものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来例でアクチュエータの手動操作を行う場合は、片
手でノブを押し下げて減速ギヤと出力軸とを切り離しつ
つ、もう一方の手にスパナ等の工具や治具を持ち、手動
操作端を回動しなければならない。つまり、アクチュエ
ータの手動操作の際には必ず両手を必要とし、アクチュ
エータが狭い所に設置されていたり、高所や配管設備の
奥部等のように無理な作業姿勢を強いられる所に設置さ
れている場合には、減速ギヤと出力軸との切り離し操作
を確実に行うことが困難であり、誤操作を招く危険があ
るばかりか、最悪の場合、減速ギヤと出力軸との切り離
し操作を行うことができず、アクチュエータを手動操作
できないという課題を有しており、このような不都合の
改善が望まれていた。

【０００５】本発明は、このような従来例の課題に鑑み
て開発されたものであり、その目的とするところは、ア
クチュエータの手動操作において、出力軸と噛合ギヤ群
との切り離しとこの状態を確実に保持することで、片手
でも容易に手動操作軸を回動することができるアクチュ
エータを提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、ケーシング内に設けた電動モータの動軸
にギヤユニットを介してバルブ用出力軸を接続してバル
ブの自動開閉制御を行うアクチュエータにおいて、上記
のギヤユニットの噛合ギヤ群の１つをクラッチばねを介
して上下動自在にした接離ギヤを設け、この接離ギヤの
上面にケーシングの外部に露出させた押圧部の操作桿の
端部を当接させると共に、押圧部に設けた係止爪に、押
圧部の押圧方向と略直交する方向に付勢配置したロック
部材の係止部を係止可能に設け、この係止部に設けた復
帰片を上記付勢と逆方向に手動操作することにより前記
係止部を係止爪から解除し、この解除時に押圧部を復帰
バネを介して旧位に復帰させるようにした。

【０００７】

【作用】本発明はこのように構成したので、通常時は、
電動モータの動軸の回転がギヤユニットの噛合ギヤ群で
減速されて十分なトルクで出力軸を回転させ、これに接
続されたバルブのステムが回転することでバルブの開閉
制御が行われる。そして、停電や保守点検等の理由によ
りアクチュエータを手動操作する場合は、アクチュエー
タ本体に設けられた押圧部を押圧操作すると、押圧部に
設けられた操作桿の端部が接離ギヤの上面を押圧し、こ
の接離ギヤはクラッチばねの弾発力に抗して支軸の軸線
方向（下方）に摺動移動させられ、接離ギヤに隣接する
噛合ギヤ群との噛み合わせが解除される。

【０００８】押圧部の押圧操作によって復帰ばねが縮小
すると共に、押圧部に形成された係止爪は、ロック部材
の係止部とスナップ係止し、押圧部は押圧された状態で
確実に保持され、ギヤユニットの噛合ギヤ群の噛み合わ
せが解除されたままとなり、出力軸に設けられた手動操
作軸にスパナ等の工具や治具を掛けて、バルブの手動に
よる開閉が可能となる。この場合、手動操作軸の回動操
作は片手で行うことができ、アクチュエータが狭所や無
理な作業姿勢を強いられる場所に設置されていても、容
易且つ確実に手動操作を行うことができる。そして、ロ
ックされた押圧部の挿通孔からはロック部材の一対の復
帰片が現れる。

【０００９】次に、ロック部材の復帰片を解除方向に押
圧操作すると、ロック部材の係止部は押圧部の係止爪か
ら外れ、押圧部は縮小していた復帰ばねの弾発力により
旧位置に復帰する。これと同時に、クラッチばねの弾発
力によって接離ギヤが支軸の軸腺方向（上方）に摺動移
動し、隣接する噛合ギヤ群と噛み合わさり、電動モータ
の回転が出力軸に伝達される通常の使用状態に復帰す
る。

【００１０】

【実施例】本発明におけるバルブ用アクチュエータの手
動装置の一実施例について、図面に従って詳述する。本
実施例のアクチュエータ本体１は、各図に示されるよう
に、例えばプラスチックで形成されたケーシング２に納
められたギヤユニット１８に電動モータ１７を搭載し、
電動モータ１７の回転力をギヤユニット１８で減速し、
出力軸２２に十分なトルクを発生させている。そして、
アクチュエータ本体１は図１に示されるように、バルブ
３０の接続フランジ３２にボルト等でマウントされるこ
とでギヤユニット１８の出力軸２２の一端がバルブ３０
のステム３１に接続され、このバルブ３０の開閉制御が
行われるように構成されている。

【００１１】図３に示されるように、ギヤユニット１８
は多数の噛合ギヤ群からなっており、このギヤユニット
１８に出力軸２２を噛合ギヤ群より解放する手段を設け
ている。本実施例では、例えば出力軸２２に最終ギヤ２
１を固着し、この最終ギヤ２１の前段に、接離ギヤ１９
を支軸２４の上下方向に摺動自在に設けると共に、クラ
ッチばね２０で上方に付勢して最終ギヤ２１に噛み合わ
せることで、出力軸２２を噛合ギヤ群に対して接続・解
放自在としている。なお、図示したギヤユニット１８の
噛合ギヤ群は例示的な概略図であり、そのギヤ数や減速
比等は実施に応じて適宜決定するものとする。

【００１２】出力軸２２の他端には手動操作軸２３を有
し、この手動操作軸２３はケーシング２の上面に突出す
るように設けられており、出力軸２２を噛合ギヤ群より
解放して手動操作する際には、スパナ等の工具や治具
（図示せず）を手動操作軸２３に掛けることができるよ
うになっている。このとき、手動操作軸２３の周囲のケ
ーシング２にバルブ３０の開度表示を設けるようにして
もよい。また、出力軸２２にはリミットスイッチ２５，
２６をＯＮ−ＯＦＦさせるためのカム２７，２８が設け
られている。

【００１３】ところで、上記したギヤユニット１８の出
力軸２２を噛合ギヤ群より解放させるために、接離ギヤ
１９を支軸２４の下方向に摺動移動させる必要がある。
本実施例では、アクチュエータ本体１のケーシング２に
押圧部４を設け、この押圧部４に垂下形成された操作桿
５の下端部６で、接離ギヤ１９を支軸２４の下方に押し
下げている。この場合、出力軸２２を噛合ギヤ群から確
実に解放し、この状態を保持することができるように押
圧部４の内周面に一対の係止爪８，８を一体形成し、押
圧部４の下部に復帰ばね１４を配すると共に、段部状の
係止部１１，１１、略Ｓ字形状の弾性部１３，１３及び
復帰片１２，１２を各々一対有するロック部材１０を配
してロック機構を構成している。このロック機構は図２
に示されるように、ケーシング２に形成された収納部３
に収納される。これにより、押圧部４はケーシング２と
同一面上に配置されるので両者２，４の一体性が得ら
れ、デザイン的に優れたものが得られる。なお、符号１
５は防水用のＯリング１５であり、操作桿５の下端部６
には押部７を設ける。

【００１４】なお、本実施例ではロック機構の要部とし
て係止部１１，１１、復帰片１２，１２及び弾性部１
３，１３を有するロック部材１０を用いているが、上記
の例以外に、これらの各要素はケーシング２内にその他
の構成で組み込むようにしてもよい。また、このロック
機構は、アクチュエータ本体１の電動モータ１７に通電
することにより、押圧部４が旧位置に自動的に復帰する
ようにして、ロック機構を解除するように構成すること
もできる。

【００１５】次に、本実施例の作用を説明する。本発明
は上記のように構成したので、通常時は、電動モータ１
７の動軸の回転はギヤユニット１８の噛合ギヤを経て減
速されながら最終ギヤ２１に伝達され、十分なトルクで
出力軸２２を回転させる。出力軸２２にはリミットスイ
ッチ２５，２６をＯＮ−ＯＦＦさせるためのカム２７，
２８が設けられているので、これに接続されたバルブ３
０は、全開位置、全閉位置、中間開度位置等に正確に制
御される。

【００１６】そして、停電や保守点検等の理由によりア
クチュエータ本体１の手動操作軸２３を手動操作する場
合は、図４に示されるように、ケーシング２に設けられ
た押圧部４を押圧操作すると、押圧部４に垂下形成され
た操作桿５の下端部６の押部７が接離ギヤ１９の上面を
押圧し、この接離ギヤ１９はクラッチばね２０の弾発力
に抗して支軸２４の下方に押し下げられ、最終ギヤ２１
と接離ギヤ１９の噛み合わせが解除され、出力軸２２は
解放状態となる。

【００１７】押圧部４の押圧操作によって、押圧部４に
形成された係止爪８，８は、ロック部材１０の弾性部１
３，１３で外方に付勢される係止部１１，１１とスナッ
プ係止し、押圧部４は押圧された状態で確実に保持さ
れ、最終ギヤ２１と接離ギヤ１９の噛み合わせが解除さ
れたままとなり、出力軸２２に設けられた手動操作軸２
３にスパナ等の工具や治具を掛けて、手動によるバルブ
３０の開閉が可能となる。このとき、押圧部４の挿通孔
４ａ，４ａからはロック部材１０の復帰片１２，１２が
突出し、随時ロックを解除できるようになる。この場
合、手動操作軸２３は、バルブ３０の閉止方向、開放方
向の何れの方向にも回動操作することができ、しかも、
この手動操作軸２３は片手で行うことができ、アクチュ
エータ本体１が狭所や無理な作業姿勢を強いられる場所
に設置されていても、容易且つ確実に手動操作を行うこ
とができる。また、接離ギヤ１９と最終ギヤ２１は機械
的に分離されてロックされるので、強制的に電動操作を
キャンセルすることができる。

【００１８】次に、押圧部４の挿通孔４ａ，４ａから突
出したロック部材１０の復帰片１２，１２を図４の矢印
で示すように、例えば親指と人差指で軽く摘むように操
作すると、弾性部１３，１３によってロックされていた
係止部１１，１１が押圧部の係止爪８，８から外れ、復
帰ばね１４の弾発力により押圧部４が図３に示される旧
位置に復帰する。これと同時に、クラッチばね２０の弾
発力によって接離ギヤ１９が支軸２４の上方に摺動移動
して最終ギヤ２１と噛み合わさり、電動モータ１７の回
転が出力軸２２に伝達される通常の使用状態に復帰す
る。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなとおり、本発明の
バルブ用アクチュエータの手動操作装置によれば、ギヤ
ユニットの噛合ギヤ群に設けた接離ギヤを接離操作する
操作桿を有する押圧部にロック機構を設けたので、押圧
部を押圧操作した際に噛合ギヤ群より接離ギヤを切り離
した状態を確実に保持することができる。これにより、
手動操作軸の回動操作は片手で行うことができるので、
アクチュエータが狭い所に設置されていたり、高所や配
管設備の奥部等のように無理な作業姿勢を強いられる所
に設置されている場合でも、容易且つ確実に手動操作軸
の回動を行うことができる。また、本発明の構成は簡単
であり、損耗したり故障したりする箇所がなく高い商品
価値と信頼性を得ることができる等の効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例を採用したアクチュエータ本体をボー
ルバルブに搭載する状態を示す斜視図である。

【図２】ロック機構の構成を示す分解斜視図である。

【図３】通常時におけるアクチュエータ本体の断面図で
ある。

【図４】手動操作時におけるアクチュエータ本体の断面
図である。

【符号の説明】

２ ケーシング ３ 収納部 ４ 押圧部 ４ａ 挿通孔 ５ 操作桿 ６ 下端部 ８ 係止爪 １０ ロック部材 １１ 係止部 １２ 復帰片 １４ 復帰ばね １７ 電動モータ １８ ギヤユニット １９ 接離ギヤ ２０ クラッチばね ２２ 出力軸

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内に設けた電動モータの動軸
   にギヤユニットを介してバルブ用出力軸を接続してバル
   ブの自動開閉制御を行うアクチュエータにおいて、上記
   のギヤユニットの噛合ギヤ群の１つをクラッチばねを介
   して上下動自在にした接離ギヤを設け、この接離ギヤの
   上面にケーシングの外部に露出させた押圧部の操作桿の
   端部を当接させると共に、押圧部に設けた係止爪に、押
   圧部の押圧方向と略直交する方向に付勢配置したロック
   部材の係止部を係止可能に設け、この係止部に設けた復
   帰片を上記付勢と逆方向に手動操作することにより前記
   係止部を係止爪から解除し、この解除時に押圧部を復帰
   バネを介して旧位に復帰させるようにしたことを特徴と
   するバルブ用アクチュエータの手動操作装置。