JP2787402B2 - 弁用アクチュエータの手動・電動切換装置 - Google Patents
弁用アクチュエータの手動・電動切換装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、バタフライ弁やその
他の弁駆動用アクチュエータを手動と電動のいずれかに
切り換えるための切換装置に関する。
他の弁駆動用アクチュエータを手動と電動のいずれかに
切り換えるための切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】バタフライ弁やその他の弁駆動用アクチ
ュエータは、プラント、装置の自動化に伴い、遠隔操作
による集中コントロールを図るために電動アクチュエー
タが多く使用されており、省人化、人的要因による誤作
動の防止、信頼性の向上の観点から弁駆動用アクチュエ
ータの電動化はその重要度が今後益々大きくなってい
る。一方、プラント、装置等の自動化には、機器自身の
安全性や保守の容易性等が求められると共に、緊急時、
保守後の点検・確認或は試運転時には、機側での手動操
作が必要とされる。
ュエータは、プラント、装置の自動化に伴い、遠隔操作
による集中コントロールを図るために電動アクチュエー
タが多く使用されており、省人化、人的要因による誤作
動の防止、信頼性の向上の観点から弁駆動用アクチュエ
ータの電動化はその重要度が今後益々大きくなってい
る。一方、プラント、装置等の自動化には、機器自身の
安全性や保守の容易性等が求められると共に、緊急時、
保守後の点検・確認或は試運転時には、機側での手動操
作が必要とされる。
【０００３】バタフライ弁やその他の弁を機側で手動操
作する機構には、手動操作中の確実な作動、万一誤って
集中コントロール室より遠隔操作されても手動操作中の
作業者の安全が確保されること、遠隔操作中の電動アク
チュエータに誤って作業者が触れても機器及び作業者に
安全であること等が要求される。
作する機構には、手動操作中の確実な作動、万一誤って
集中コントロール室より遠隔操作されても手動操作中の
作業者の安全が確保されること、遠隔操作中の電動アク
チュエータに誤って作業者が触れても機器及び作業者に
安全であること等が要求される。
【０００４】従来、バタフライ弁やその他の弁の弁駆動
用アクチュエータは、以上の要求を満たすために主とし
て電動で駆動させ、必要に応じて手動で駆動操作させる
ために、各種の切換装置が提案されているが、何れも構
造が複雑であったり、寿命が短かったり、操作が繁雑で
あったりする問題があった。
用アクチュエータは、以上の要求を満たすために主とし
て電動で駆動させ、必要に応じて手動で駆動操作させる
ために、各種の切換装置が提案されているが、何れも構
造が複雑であったり、寿命が短かったり、操作が繁雑で
あったりする問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は構
造が簡単で切り換え操作を容易且確実に行い得ると共
に、手動から電動への復帰を自動的に行い、手動操作時
には電動操作を確実に遮断し作業者の安全を確保し、更
に機構の長寿命化と小型化を達成せんとするものであ
る。
造が簡単で切り換え操作を容易且確実に行い得ると共
に、手動から電動への復帰を自動的に行い、手動操作時
には電動操作を確実に遮断し作業者の安全を確保し、更
に機構の長寿命化と小型化を達成せんとするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明が採った手段は、弁棒を駆動するウォーム
軸と同軸上にハンドル軸を軸方向の移動と回転とを可能
にして軸支し、ウォーム軸とハンドル軸の間に軸方向の
摺動を自在にしてクラッチギヤを介挿し、ウォーム軸と
クラッチギヤとを常時互に噛合しつつ軸方向の摺動を自
在にした歯車機構で連結し、クラッチギヤとハンドル軸
とをハンドル軸の軸方向の移動により噛合を断続する歯
車機構で連結し、モータの回転を伝達する減速歯車列の
最終段に連結ギヤを配置し、該連結ギヤとクラッチギヤ
とをクラッチギヤの軸方向の摺動により噛合を断続する
歯車機構で連結し、クラッチギヤを常時は連結ギヤと噛
合する方向に付勢すると共に、ハンドル軸を常時はクラ
ッチギヤと非噛合する方向に付勢した弁用アクチュエー
タの手動・電動切換装置において、クラッチギヤとウォ
ーム軸とを連結する歯車機構、クラッチギヤとハンドル
軸を連結する歯車機構並びにクラッチギヤと連結ギヤを
連結する歯車機構を互に噛合する平歯車で構成し、クラ
ッチギヤは略円筒状の部材からなり、内周面に第１内歯
平歯車と第２内歯平歯車が軸方向に間隔を存して形成さ
れ、外周面に外歯平歯車と該外歯平歯車の内底円と同一
直径の円筒部が形成されており、第１内歯平歯車にウォ
ーム軸に固着した外歯平歯車を軸方向の摺動を自在にし
て噛合し、第２内歯平歯車にハンドル軸に固着した外歯
平歯車をハンドル軸の移動により噛合を断続自在にして
連結し、外歯平歯車に連結ギヤの内歯平歯車をクラッチ
ギヤの軸方向の摺動により噛合を断続自在にして連結し
たことを特徴とする。
に、この発明が採った手段は、弁棒を駆動するウォーム
軸と同軸上にハンドル軸を軸方向の移動と回転とを可能
にして軸支し、ウォーム軸とハンドル軸の間に軸方向の
摺動を自在にしてクラッチギヤを介挿し、ウォーム軸と
クラッチギヤとを常時互に噛合しつつ軸方向の摺動を自
在にした歯車機構で連結し、クラッチギヤとハンドル軸
とをハンドル軸の軸方向の移動により噛合を断続する歯
車機構で連結し、モータの回転を伝達する減速歯車列の
最終段に連結ギヤを配置し、該連結ギヤとクラッチギヤ
とをクラッチギヤの軸方向の摺動により噛合を断続する
歯車機構で連結し、クラッチギヤを常時は連結ギヤと噛
合する方向に付勢すると共に、ハンドル軸を常時はクラ
ッチギヤと非噛合する方向に付勢した弁用アクチュエー
タの手動・電動切換装置において、クラッチギヤとウォ
ーム軸とを連結する歯車機構、クラッチギヤとハンドル
軸を連結する歯車機構並びにクラッチギヤと連結ギヤを
連結する歯車機構を互に噛合する平歯車で構成し、クラ
ッチギヤは略円筒状の部材からなり、内周面に第１内歯
平歯車と第２内歯平歯車が軸方向に間隔を存して形成さ
れ、外周面に外歯平歯車と該外歯平歯車の内底円と同一
直径の円筒部が形成されており、第１内歯平歯車にウォ
ーム軸に固着した外歯平歯車を軸方向の摺動を自在にし
て噛合し、第２内歯平歯車にハンドル軸に固着した外歯
平歯車をハンドル軸の移動により噛合を断続自在にして
連結し、外歯平歯車に連結ギヤの内歯平歯車をクラッチ
ギヤの軸方向の摺動により噛合を断続自在にして連結し
たことを特徴とする。
【０００７】
【作 用】弁棒を駆動するウォーム軸と同軸上にハンド
ル軸を軸方向の移動と回転とを可能にして軸支し、ウォ
ーム軸とハンドル軸の間に軸方向の摺動を自在にしてク
ラッチギヤを介挿し、ウォーム軸とクラッチギヤとを常
時互に噛合しつつ軸方向の摺動を自在にした歯車機構で
連結し、クラッチギヤとハンドル軸とをハンドル軸の軸
方向の移動により噛合を断続する歯車機構で連結し、モ
ータの回転を伝達する減速歯車列の最終段に連結ギヤを
配置し、該連結ギヤとクラッチギヤとをクラッチギヤの
軸方向の摺動により噛合を断続する歯車機構で連結し、
クラッチギヤを常時は連結ギヤと噛合する方向に付勢す
ると共に、ハンドル軸を常時はクラッチギヤと非噛合す
る方向に付勢してあるので、ハンドル軸を軸方向に移動
してハンドル軸とクラッチギヤを連結し、クラッチギヤ
と連結ギヤとの連結を断つことが出来、これにより、電
動から手動操作に切り換えて手動でウォーム軸を回動し
て弁を開閉することが出来る。ハンドル軸への手動によ
る移動力を解除するとき、ハンドル軸とクラッチギヤが
自動的に電動位置に復帰してクラッチギヤとハンドル軸
との連結が断たれると共に、クラッチギヤと連結ギヤが
連結され、モータからの電動力でウォーム軸を回動して
弁を開閉することが出来る。
ル軸を軸方向の移動と回転とを可能にして軸支し、ウォ
ーム軸とハンドル軸の間に軸方向の摺動を自在にしてク
ラッチギヤを介挿し、ウォーム軸とクラッチギヤとを常
時互に噛合しつつ軸方向の摺動を自在にした歯車機構で
連結し、クラッチギヤとハンドル軸とをハンドル軸の軸
方向の移動により噛合を断続する歯車機構で連結し、モ
ータの回転を伝達する減速歯車列の最終段に連結ギヤを
配置し、該連結ギヤとクラッチギヤとをクラッチギヤの
軸方向の摺動により噛合を断続する歯車機構で連結し、
クラッチギヤを常時は連結ギヤと噛合する方向に付勢す
ると共に、ハンドル軸を常時はクラッチギヤと非噛合す
る方向に付勢してあるので、ハンドル軸を軸方向に移動
してハンドル軸とクラッチギヤを連結し、クラッチギヤ
と連結ギヤとの連結を断つことが出来、これにより、電
動から手動操作に切り換えて手動でウォーム軸を回動し
て弁を開閉することが出来る。ハンドル軸への手動によ
る移動力を解除するとき、ハンドル軸とクラッチギヤが
自動的に電動位置に復帰してクラッチギヤとハンドル軸
との連結が断たれると共に、クラッチギヤと連結ギヤが
連結され、モータからの電動力でウォーム軸を回動して
弁を開閉することが出来る。
【０００８】
【発明の効果】この発明によれば、手動と電動の操作切
り換えを手動操作時のハンドル軸の軸方向の移動により
行うようにしてあるので、切り換えを確実に行い得ると
共に構造が簡単となる利点がある。
り換えを手動操作時のハンドル軸の軸方向の移動により
行うようにしてあるので、切り換えを確実に行い得ると
共に構造が簡単となる利点がある。
【０００９】又、切り換え機構を平歯車の噛合又はその
断続により行い得るようにしてあるので次のごとき利点
がある。
断続により行い得るようにしてあるので次のごとき利点
がある。
【００１０】 自動復帰の際噛み合いが容易である。
セレーションでは歯数が多いが、スラスト方向にスライ
ドさせるには、クリアランスが必要で、このクリアラン
ス分だけセレーションの噛み合いが少なく、強度的に弱
くなる。又、スプラインでは、強度が強いが、歯数が少
ない為、噛み合わせに不都合を生じる。
セレーションでは歯数が多いが、スラスト方向にスライ
ドさせるには、クリアランスが必要で、このクリアラン
ス分だけセレーションの噛み合いが少なく、強度的に弱
くなる。又、スプラインでは、強度が強いが、歯数が少
ない為、噛み合わせに不都合を生じる。
【００１１】 平歯車にすることにより、歯高をセレ
ーションより格段に高くすることが出来、適度のクリア
ランスを設けても強度に格段の悪影響はない。
ーションより格段に高くすることが出来、適度のクリア
ランスを設けても強度に格段の悪影響はない。
【００１２】 しかも、クラッチギヤに一体的に設け
た平歯車は、全て、歯幅の一側面に壁面を設けており、
歯面に働く応力は、通常、ルイスの式で代表される曲げ
応力ではなく、全て、せん断応力として働くため強度が
数段向上する。
た平歯車は、全て、歯幅の一側面に壁面を設けており、
歯面に働く応力は、通常、ルイスの式で代表される曲げ
応力ではなく、全て、せん断応力として働くため強度が
数段向上する。
【００１３】 この為、歯のモジュールを通常より小
さくすることが可能で、クラッチ機構全体を更に小型に
することが出来る。
さくすることが可能で、クラッチ機構全体を更に小型に
することが出来る。
【００１４】 クラッチギヤに噛み合うそれぞれの内
歯平歯車や外歯平歯車の噛み合いは、全て、全歯で噛み
合っており、モータ及び手動での回動力の伝達により発
生する歯に働く応力は、全歯数で均等に分担するため、
通常の歯車（噛み合い率は、通常平歯車で１．７程度）
に比べて格段に低い。この点でも、歯のモジュールを通
常より小さくすることが可能で、クラッチ機構全体を更
に小型にすることに効果がある。
歯平歯車や外歯平歯車の噛み合いは、全て、全歯で噛み
合っており、モータ及び手動での回動力の伝達により発
生する歯に働く応力は、全歯数で均等に分担するため、
通常の歯車（噛み合い率は、通常平歯車で１．７程度）
に比べて格段に低い。この点でも、歯のモジュールを通
常より小さくすることが可能で、クラッチ機構全体を更
に小型にすることに効果がある。
【００１５】
【実施例】以下に図面を参照しつつ、この発明の好まし
い実施例を詳細に説明する。図において、（１）はギヤ
ボックスであり、弁棒（２）が延び出す弁軸筒（３）の
上端に固定して配置される。従来周知のように弁軸筒
（３）内を延びる弁棒（２）の下部にはバタフライ弁或
はその他の弁の弁体が連結され、上部はギヤボックス
（１）内に延び出しており、ウォーム歯車（４）が固着
される。該ウォーム歯車（４）には、ギヤボックス
（９）内に軸支されたウォーム軸（５）に固着されたウ
ォーム（６）が噛合しており、後述する切り換え機構を
介して、電動若しくは手動のいずれかの駆動力が選択的
に伝達され駆動回転される。
い実施例を詳細に説明する。図において、（１）はギヤ
ボックスであり、弁棒（２）が延び出す弁軸筒（３）の
上端に固定して配置される。従来周知のように弁軸筒
（３）内を延びる弁棒（２）の下部にはバタフライ弁或
はその他の弁の弁体が連結され、上部はギヤボックス
（１）内に延び出しており、ウォーム歯車（４）が固着
される。該ウォーム歯車（４）には、ギヤボックス
（９）内に軸支されたウォーム軸（５）に固着されたウ
ォーム（６）が噛合しており、後述する切り換え機構を
介して、電動若しくは手動のいずれかの駆動力が選択的
に伝達され駆動回転される。
【００１６】ウォーム軸（５）の後端はスラストベアリ
ング（７）を介してギヤボックス（１）の壁面に軸支さ
れ、先端部はギヤボックス（１）内の画壁（８）に嵌合
されたベアリングカバー（９）を貫通して画壁（８）で
区画された切換機構スペース（１０）内に延び出してお
り、ベアリングカバー（９）との間にスラストベアリン
グ（１１）が配設される。切換機構スペース（１０）内
に延び出したウォーム軸（５）の先端に、キー（１２）
によりギヤアダプタ（１３）が固着される。該ギヤアダ
プタ（１３）は外周面に外歯平歯車（１３ａ）を有し、
後述するクラッチギヤ（１４）の第１内歯平歯車（１４
ａ）と常時噛合され、クラッチギヤ（１４）に伝達され
る電動若しくは手動の駆動回転をウォーム軸（５）に伝
達する。
ング（７）を介してギヤボックス（１）の壁面に軸支さ
れ、先端部はギヤボックス（１）内の画壁（８）に嵌合
されたベアリングカバー（９）を貫通して画壁（８）で
区画された切換機構スペース（１０）内に延び出してお
り、ベアリングカバー（９）との間にスラストベアリン
グ（１１）が配設される。切換機構スペース（１０）内
に延び出したウォーム軸（５）の先端に、キー（１２）
によりギヤアダプタ（１３）が固着される。該ギヤアダ
プタ（１３）は外周面に外歯平歯車（１３ａ）を有し、
後述するクラッチギヤ（１４）の第１内歯平歯車（１４
ａ）と常時噛合され、クラッチギヤ（１４）に伝達され
る電動若しくは手動の駆動回転をウォーム軸（５）に伝
達する。
【００１７】ウォーム軸（５）と同軸上にハンドル軸
（１５）が位置付けられ、その内端には外歯平歯車（１
５ａ）が一体的に形成され、外端はギヤボックス（１）
外に延び出し、ハンドル（１６）が定着される。ハンド
ル軸（１５）はギヤボックス（１）に軸方向の摺動と回
転を自在にして軸受けされると共に、内端の外歯平歯車
（１５ａ）は前記クラッチギヤ（１４）内に位置し、ク
ラッチギヤ（１４）の第２内歯平歯車（１４ｂ）と噛合
自在であり、ハンドル軸（１５）の軸方向の摺動により
非噛合状態から噛合状態へと変位される。
（１５）が位置付けられ、その内端には外歯平歯車（１
５ａ）が一体的に形成され、外端はギヤボックス（１）
外に延び出し、ハンドル（１６）が定着される。ハンド
ル軸（１５）はギヤボックス（１）に軸方向の摺動と回
転を自在にして軸受けされると共に、内端の外歯平歯車
（１５ａ）は前記クラッチギヤ（１４）内に位置し、ク
ラッチギヤ（１４）の第２内歯平歯車（１４ｂ）と噛合
自在であり、ハンドル軸（１５）の軸方向の摺動により
非噛合状態から噛合状態へと変位される。
【００１８】クラッチギヤ（１４）は、図８、９に示す
ように略円筒状の部材であって、ウォーム軸側に位置す
る大径の第１内歯平歯車（１４ａ）とハンドル側に位置
する小径の第２内歯平歯車（１４ｂ）とを有し、両平歯
車（１４ａ）（１４ｂ）の間には前記ハンドル軸（１
５）の外歯平歯車（１５ａ）がフリーの状態で位置する
若干の間隔が存しており、ハンドル軸の外歯平歯車（１
５ａ）は常時はこのフリーの位置に付勢されて位置付ら
れている。クラッチギヤ（１４）のハンドル側にはハン
ドル軸（１５）が貫通する軸孔（１７）が形成されると
共に、その内面には段部（１８）が形成される。クラッ
チギヤ（１４）の外周面略中央には、外歯平歯車（１４
ｃ）が形成され、外歯平歯車（１４ｃ）のウォーム軸側
外周面は該外歯平歯車（１４ｃ）の歯底円と同直径の円
筒部（１９）に形成される。又、外歯平歯車（１４ｃ）
のハンドル側は若干小径の鍔部（２０）に形成される。
ように略円筒状の部材であって、ウォーム軸側に位置す
る大径の第１内歯平歯車（１４ａ）とハンドル側に位置
する小径の第２内歯平歯車（１４ｂ）とを有し、両平歯
車（１４ａ）（１４ｂ）の間には前記ハンドル軸（１
５）の外歯平歯車（１５ａ）がフリーの状態で位置する
若干の間隔が存しており、ハンドル軸の外歯平歯車（１
５ａ）は常時はこのフリーの位置に付勢されて位置付ら
れている。クラッチギヤ（１４）のハンドル側にはハン
ドル軸（１５）が貫通する軸孔（１７）が形成されると
共に、その内面には段部（１８）が形成される。クラッ
チギヤ（１４）の外周面略中央には、外歯平歯車（１４
ｃ）が形成され、外歯平歯車（１４ｃ）のウォーム軸側
外周面は該外歯平歯車（１４ｃ）の歯底円と同直径の円
筒部（１９）に形成される。又、外歯平歯車（１４ｃ）
のハンドル側は若干小径の鍔部（２０）に形成される。
【００１９】クラッチギヤ（１４）には、ウォーム軸側
からウォーム軸（５）の先端に固着されたギヤアダプタ
（１３）が挿入され、その外歯平歯車（１３ａ）がクラ
ッチギヤ（１４）の第１内歯平歯車（１４ａ）に噛合さ
れる。両平歯車（１３ａ）（１４ａ）は後述するクラッ
チギヤ（１４）の軸方向の移動にかかわらず常時噛合す
るようにされている。第２内歯平歯車（１４ｂ）にはハ
ンドル軸（１５）の内端に形成された外歯平歯車（１５
ａ）が噛合自在であり、前述したようにハンドル軸（１
５）は軸孔（１７）を通ってギヤボックス（１）外に延
び出し、外端にハンドル（１６）が固着される。
からウォーム軸（５）の先端に固着されたギヤアダプタ
（１３）が挿入され、その外歯平歯車（１３ａ）がクラ
ッチギヤ（１４）の第１内歯平歯車（１４ａ）に噛合さ
れる。両平歯車（１３ａ）（１４ａ）は後述するクラッ
チギヤ（１４）の軸方向の移動にかかわらず常時噛合す
るようにされている。第２内歯平歯車（１４ｂ）にはハ
ンドル軸（１５）の内端に形成された外歯平歯車（１５
ａ）が噛合自在であり、前述したようにハンドル軸（１
５）は軸孔（１７）を通ってギヤボックス（１）外に延
び出し、外端にハンドル（１６）が固着される。
【００２０】図２、４〜６に示すように、ハンドル軸
（１５）の外歯平歯車（１５ａ）とクラッチギヤ（１
４）の内方段部（１８）との間には、第１スプリング
（２１）が張設され、常時ハンドル軸（１５）をウォー
ム軸方向へ付勢しており、又、クラッチギヤ（１４）の
外面鍔部（２０）とギヤボックス（１）のカバー（２
３）内面との間に第２スプリング（２２）が張設され、
常時クラッチギヤ（１４）をウォーム軸方向へ付勢して
いる。この結果、常時はハンドル軸（１５）の外歯平歯
車（１５ａ）とクラッチギヤ（１４）の第２内歯平歯車
（１４ｂ）が図４に示すように非噛合の状態にあり、ハ
ンドル軸（１５）とウォーム軸（５）とが連結されない
為、ハンドル（１６）の回転がウォーム軸（５）に伝達
されることはない。
（１５）の外歯平歯車（１５ａ）とクラッチギヤ（１
４）の内方段部（１８）との間には、第１スプリング
（２１）が張設され、常時ハンドル軸（１５）をウォー
ム軸方向へ付勢しており、又、クラッチギヤ（１４）の
外面鍔部（２０）とギヤボックス（１）のカバー（２
３）内面との間に第２スプリング（２２）が張設され、
常時クラッチギヤ（１４）をウォーム軸方向へ付勢して
いる。この結果、常時はハンドル軸（１５）の外歯平歯
車（１５ａ）とクラッチギヤ（１４）の第２内歯平歯車
（１４ｂ）が図４に示すように非噛合の状態にあり、ハ
ンドル軸（１５）とウォーム軸（５）とが連結されない
為、ハンドル（１６）の回転がウォーム軸（５）に伝達
されることはない。
【００２１】クラッチギヤ（１４）の外周面には連結ギ
ヤ（２４）が位置付けられる。該連結ギヤ（２４）は図
１０、１１に示すようにその内周面に内歯平歯車（２４
ａ）が形成され、外周面に外歯平歯車（２４ｂ）が形成
された板状のギヤ部材であって、クラッチギヤ（１４）
の外周面に軸方向と相対的に摺動自在に位置し、内歯平
歯車（２４ａ）はクラッチギヤ（１４）の外歯平歯車
（１４ｃ）に噛合自在であり、クラッチギヤ（１４）が
ハンドル側に摺動したとき、両平歯車（１４ｃ）（２４
ａ）の噛合が解除されて、円筒部（１９）に移動し、ク
ラッチギヤ（１４）との連結が外れるようになってい
る。連結ギヤ（２４）の外歯平歯車（２４ｂ）は、モー
タ（２５）の回転を減速する減速歯車列（２６）の最終
段に位置し、モータ（２５）の回転をクラッチギヤ（１
４）に伝達する。
ヤ（２４）が位置付けられる。該連結ギヤ（２４）は図
１０、１１に示すようにその内周面に内歯平歯車（２４
ａ）が形成され、外周面に外歯平歯車（２４ｂ）が形成
された板状のギヤ部材であって、クラッチギヤ（１４）
の外周面に軸方向と相対的に摺動自在に位置し、内歯平
歯車（２４ａ）はクラッチギヤ（１４）の外歯平歯車
（１４ｃ）に噛合自在であり、クラッチギヤ（１４）が
ハンドル側に摺動したとき、両平歯車（１４ｃ）（２４
ａ）の噛合が解除されて、円筒部（１９）に移動し、ク
ラッチギヤ（１４）との連結が外れるようになってい
る。連結ギヤ（２４）の外歯平歯車（２４ｂ）は、モー
タ（２５）の回転を減速する減速歯車列（２６）の最終
段に位置し、モータ（２５）の回転をクラッチギヤ（１
４）に伝達する。
【００２２】図４はクラッチギヤ（１４）が連結ギヤ
（２４）と噛合し、モータ（２５）の回転が減速歯車列
（２６）を介して、クラッチギヤ（１４）に伝達されて
いる状態を示す。この状態において、クラッチギヤ（１
４）はハンドル軸（１５）と非連結の状態にあるため、
ウォーム軸（６）にはモータ（２５）の回転が伝達さ
れ、電動により弁棒（２）が駆動回転され、弁体の開閉
が行われる。通常はかかる電動により弁体を作動し、遠
隔操作により複数の弁を集中的にコントロールすること
が出来る。
（２４）と噛合し、モータ（２５）の回転が減速歯車列
（２６）を介して、クラッチギヤ（１４）に伝達されて
いる状態を示す。この状態において、クラッチギヤ（１
４）はハンドル軸（１５）と非連結の状態にあるため、
ウォーム軸（６）にはモータ（２５）の回転が伝達さ
れ、電動により弁棒（２）が駆動回転され、弁体の開閉
が行われる。通常はかかる電動により弁体を作動し、遠
隔操作により複数の弁を集中的にコントロールすること
が出来る。
【００２３】緊急時、保守後の点検及び作動の確認、或
は試運転時等において、機側で手動操作を必要とする場
合には、図５に示すように先ずハンドル（１６）を外方
へ引き出す。ハンドル（１６）と共にハンドル軸（１
５）が第１スプリング（２１）の弾発力に抗して外方へ
移動し、ハンドル軸（１５）の外歯平歯車（１５ａ）が
クラッチギヤ（１４）の第２内歯平歯車（１４ｂ）に噛
合し、ハンドル軸（１５）とクラッチギヤ（１４）が連
結される。この状態においては、クラッチギヤ（１４）
の軸方向の移動はまだなされていないため、クラッチギ
ヤ（１４）は連結ギヤ（２４）とも連結した状態にあ
る。
は試運転時等において、機側で手動操作を必要とする場
合には、図５に示すように先ずハンドル（１６）を外方
へ引き出す。ハンドル（１６）と共にハンドル軸（１
５）が第１スプリング（２１）の弾発力に抗して外方へ
移動し、ハンドル軸（１５）の外歯平歯車（１５ａ）が
クラッチギヤ（１４）の第２内歯平歯車（１４ｂ）に噛
合し、ハンドル軸（１５）とクラッチギヤ（１４）が連
結される。この状態においては、クラッチギヤ（１４）
の軸方向の移動はまだなされていないため、クラッチギ
ヤ（１４）は連結ギヤ（２４）とも連結した状態にあ
る。
【００２４】更にハンドル（１６）を引き出すと、図６
に示すように、互に噛合したハンドル軸（１５）の外歯
平歯車（１５ａ）とクラッチギヤ（１４）の係合によ
り、クラッチギヤ（１４）が第２スプリング（２２）を
圧縮しつつ、ハンドル側に移動される結果、連結ギヤ
（２４）の内歯平歯車（２４ａ）がクラッチギヤ（１
４）の外歯平歯車（１４ｃ）から外れて円筒部（１９）
の外周面に位置し、連結ギヤ（２４）とクラッチギヤ
（１４）との連結が解除される。この状態においてクラ
ッチギヤ（１４）はモータ（２５）との連結が解かれ、
ハンドル軸（１５）とのみ連結した状態となるため、ハ
ンドル（１６）を回転して手動でウォーム軸（５）を回
転し、ウォーム（６）、ウォーム歯車（４）を介して弁
棒（２）を回転して弁体を開閉作動することが出来、弁
を手動で操作可能となる。そして、この手動操作時に
は、連結ギヤ（２４）とクラッチギヤ（１４）とが非連
結の状態にある為、誤って遠隔操作でモータ（２５）が
作動されても、その回転がクラッチギヤ（１４）に伝達
されることはなく、ハンドル（１６）を操作している手
動作業者に危険が及ぶおそれはない。
に示すように、互に噛合したハンドル軸（１５）の外歯
平歯車（１５ａ）とクラッチギヤ（１４）の係合によ
り、クラッチギヤ（１４）が第２スプリング（２２）を
圧縮しつつ、ハンドル側に移動される結果、連結ギヤ
（２４）の内歯平歯車（２４ａ）がクラッチギヤ（１
４）の外歯平歯車（１４ｃ）から外れて円筒部（１９）
の外周面に位置し、連結ギヤ（２４）とクラッチギヤ
（１４）との連結が解除される。この状態においてクラ
ッチギヤ（１４）はモータ（２５）との連結が解かれ、
ハンドル軸（１５）とのみ連結した状態となるため、ハ
ンドル（１６）を回転して手動でウォーム軸（５）を回
転し、ウォーム（６）、ウォーム歯車（４）を介して弁
棒（２）を回転して弁体を開閉作動することが出来、弁
を手動で操作可能となる。そして、この手動操作時に
は、連結ギヤ（２４）とクラッチギヤ（１４）とが非連
結の状態にある為、誤って遠隔操作でモータ（２５）が
作動されても、その回転がクラッチギヤ（１４）に伝達
されることはなく、ハンドル（１６）を操作している手
動作業者に危険が及ぶおそれはない。
【００２５】手動操作終了後ハンドル（１６）を離して
引き出し力を開放すると、第１、第２のスプリング（２
１）（２２）の弾発力でクラッチギヤ（１４）とハンド
ル軸（１５）が自動的に図４の位置に復帰し、ハンドル
軸（１５）とクラッチギヤ（１４）の連結が解除される
と共に、クラッチギヤ（１４）と連結ギヤ（２４）とが
連結されるため、電動駆動態勢に復帰する。
引き出し力を開放すると、第１、第２のスプリング（２
１）（２２）の弾発力でクラッチギヤ（１４）とハンド
ル軸（１５）が自動的に図４の位置に復帰し、ハンドル
軸（１５）とクラッチギヤ（１４）の連結が解除される
と共に、クラッチギヤ（１４）と連結ギヤ（２４）とが
連結されるため、電動駆動態勢に復帰する。
【００２６】次にクラッチギヤ（１４）と連結ギヤ（２
４）の位置決めについて説明する。先ず、クラッチギヤ
（１４）は、一端がカバー（２３）の凹部内面のスラス
トプレート（２７）に当接し、他端が鍔部（２０）の外
面にスラストプレート（２８）を介して張設された第２
スプリング（２２）とベアリングカバー（９）の端面に
スラストプレート（２９）を介して摺動自在に当接する
ことにより位置決めされる。又、連結ギヤ（２４）は、
スラスト方向にはカバー（２３）の突起部（２３ａ）に
スラストプレート（３０）を介して当接されることによ
り一方の位置決めがなされ、他方は画壁（８）の前面に
配置されたホールドプレート（３１）にスラストプレー
ト（３２）を介して当接されて位置決めされる。又回転
方向の位置決めは、ウォーム軸（５）に結合されたギヤ
アダプタ（１３）の外歯平歯車（１３ａ）とクラッチギ
ヤ（１４）の第１内歯平歯車（１４ａ）が摺動自在に噛
み合い、クラッチギヤ（１４）の外歯平歯車（１４ｃ）
と連結ギヤ（２４）の内歯平歯車（２４ａ）とが摺動自
在に噛み合うことによって保持されるフローティング状
態で位置決めがなされている。
４）の位置決めについて説明する。先ず、クラッチギヤ
（１４）は、一端がカバー（２３）の凹部内面のスラス
トプレート（２７）に当接し、他端が鍔部（２０）の外
面にスラストプレート（２８）を介して張設された第２
スプリング（２２）とベアリングカバー（９）の端面に
スラストプレート（２９）を介して摺動自在に当接する
ことにより位置決めされる。又、連結ギヤ（２４）は、
スラスト方向にはカバー（２３）の突起部（２３ａ）に
スラストプレート（３０）を介して当接されることによ
り一方の位置決めがなされ、他方は画壁（８）の前面に
配置されたホールドプレート（３１）にスラストプレー
ト（３２）を介して当接されて位置決めされる。又回転
方向の位置決めは、ウォーム軸（５）に結合されたギヤ
アダプタ（１３）の外歯平歯車（１３ａ）とクラッチギ
ヤ（１４）の第１内歯平歯車（１４ａ）が摺動自在に噛
み合い、クラッチギヤ（１４）の外歯平歯車（１４ｃ）
と連結ギヤ（２４）の内歯平歯車（２４ａ）とが摺動自
在に噛み合うことによって保持されるフローティング状
態で位置決めがなされている。
【００２７】図示の実施例において、クラッチギヤ（１
４）と、ハンドル軸（１５）及び連結ギヤ（２４）との
選択的な連結をもたらすクラッチ機構は全て平歯車機構
によって構成されているが、これにより、次のごとき効
果が得られる。
４）と、ハンドル軸（１５）及び連結ギヤ（２４）との
選択的な連結をもたらすクラッチ機構は全て平歯車機構
によって構成されているが、これにより、次のごとき効
果が得られる。
【００２８】 自動復帰の際噛み合いが容易である。
セレーションでは歯数が多いが、スラスト方向にスライ
ドさせるには、クリアランスが必要で、このクリアラン
ス分だけセレーションの噛み合いが少なく、強度的に弱
くなる。又、スプラインでは、強度が強いが、歯数が少
ない為、噛み合わせに不都合を生じる。
セレーションでは歯数が多いが、スラスト方向にスライ
ドさせるには、クリアランスが必要で、このクリアラン
ス分だけセレーションの噛み合いが少なく、強度的に弱
くなる。又、スプラインでは、強度が強いが、歯数が少
ない為、噛み合わせに不都合を生じる。
【００２９】 平歯車にすることにより、歯高をセレ
ーションより格段に高くすることが出来、適度のクリア
ランスを設けても強度に格段の悪影響はない。
ーションより格段に高くすることが出来、適度のクリア
ランスを設けても強度に格段の悪影響はない。
【００３０】 しかも、クラッチギヤに一体的に設け
た平歯車は、全て、歯幅の一側面に壁面を設けており、
歯面に働く応力は、通常、ルイスの式で代表される曲げ
応力ではなく、全て、せん断応力として働くため強度が
数段向上する。
た平歯車は、全て、歯幅の一側面に壁面を設けており、
歯面に働く応力は、通常、ルイスの式で代表される曲げ
応力ではなく、全て、せん断応力として働くため強度が
数段向上する。
【００３１】 この為、歯のモジュールを通常より小
さくすることが可能で、クラッチ機構全体を更に小型に
することが出来る。
さくすることが可能で、クラッチ機構全体を更に小型に
することが出来る。
【００３２】 クラッチギヤに噛み合うそれぞれの内
歯平歯車や外歯平歯車の噛み合いは、全て、全歯で噛み
合っており、モータ及び手動での回動力の伝達により発
生する歯に働く応力は、全歯数で均等に分担するため、
通常の歯車（噛み合い率は、通常平歯車で１．７程度）
に比べて格段に低い。この点でも、歯のモジュールを通
常より小さくすることが可能で、クラッチ機構全体を更
に小型にすることに効果がある。
歯平歯車や外歯平歯車の噛み合いは、全て、全歯で噛み
合っており、モータ及び手動での回動力の伝達により発
生する歯に働く応力は、全歯数で均等に分担するため、
通常の歯車（噛み合い率は、通常平歯車で１．７程度）
に比べて格段に低い。この点でも、歯のモジュールを通
常より小さくすることが可能で、クラッチ機構全体を更
に小型にすることに効果がある。
【図１】全体の外観図
【図２】全体の断面図
【図３】カバーを取り外した正面図
【図４】電動運転時の要部の断面図
【図５】手動運転切り換え途中の断面図
【図６】手動運転時の断面図
【図７】分解斜視図
【図８】クラッチギヤの一部を断面した斜視図
【図９】クラッチギヤの断面図
【図１０】連結ギヤの斜視図
【図１１】連結ギヤの正面図
【図１２】ギヤアダプタの斜視図
【図１３】ギヤアダプタの正面図
【図１４】ウォーム軸の斜視図
【図１５】ハンドル軸の斜視図
（１） ギヤボックス （２） 弁 棒 （３） 弁軸筒 （４） ウォーム歯車 （５） ウォーム軸 （６） ウォーム （７） スラストベアリング （８） 画 壁 （９） ベアリングカバー （１０） 切換機構スペース （１１） スラストベアリング （１２） キー （１３） ギヤアダプタ （１３ａ） 外歯平歯車 （１４） クラッチギヤ （１４ａ） 第１内歯平歯車 （１４ｂ） 第２内歯平歯車 （１４ｃ） 外歯平歯車 （１５） ハンドル軸 （１５ａ） 外歯平歯車 （１６） ハンドル （１７） 軸 孔 （１８） 段 部 （１９） 円筒部 （２０） 鍔 部 （２１） 第１スプリング （２２） 第２スプリング （２３） カバー （２３ａ） 突起部 （２４） 連結ギヤ （２４ａ） 内歯平歯車 （２４ｂ） 外歯平歯車 （２５） モータ （２６） 減速歯車列 （２７） スラストプレート （２８） スラストプレート （２９） スラストプレート （３０） スラストプレート （３１） ホールドプレート （３２） スラストプレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16K 31/05
Claims (2)
- 【請求項１】弁棒を駆動するウォーム軸と同軸上にハン
ドル軸を軸方向の移動と回転とを可能にして軸支し、ウ
ォーム軸とハンドル軸の間に軸方向の摺動を自在にして
クラッチギヤを介挿し、ウォーム軸とクラッチギヤとを
常時互に噛合しつつ軸方向の摺動を自在にした歯車機構
で連結し、クラッチギヤとハンドル軸とをハンドル軸の
軸方向の移動により噛合を断続する歯車機構で連結し、
モータの回転を伝達する減速歯車列の最終段に連結ギヤ
を配置し、該連結ギヤとクラッチギヤとをクラッチギヤ
の軸方向の摺動により噛合を断続する歯車機構で連結
し、クラッチギヤを常時は連結ギヤと噛合する方向に付
勢すると共に、ハンドル軸を常時はクラッチギヤと非噛
合する方向に付勢した弁用アクチュエータの手動・電動
切換装置において、クラッチギヤとウォーム軸とを連結
する歯車機構、クラッチギヤとハンドル軸を連結する歯
車機構並びにクラッチギヤと連結ギヤを連結する歯車機
構を互に噛合する平歯車で構成し、クラッチギヤは略円
筒状の部材からなり、内周面に第１内歯平歯車と第２内
歯平歯車が軸方向に間隔を存して形成され、外周面に外
歯平歯車と該外歯平歯車の内底円と同一直径の円筒部が
形成されており、第１内歯平歯車にウォーム軸に固着し
た外歯平歯車を軸方向の摺動を自在にして噛合し、第２
内歯平歯車にハンドル軸に固着した外歯平歯車をハンド
ル軸の移動により噛合を断続自在にして連結し、外歯平
歯車に連結ギヤの内歯平歯車をクラッチギヤの軸方向の
摺動により噛合を断続自在にして連結したことを特徴と
する弁用アクチュエータの手動・電動切換装置。 - 【請求項２】クラッチギヤの外周面に形成した鍔部とギ
ヤボックスとの間に張設した第２スプリングでクラッチ
ギヤをウォーム軸方向に付勢すると共に、クラッチギヤ
とハンドル軸との間に張設した第１スプリングでハンド
ル軸をウォーム軸方向に付勢するようにしたことを特徴
とする請求項１記載の切換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4356751A JP2787402B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 弁用アクチュエータの手動・電動切換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4356751A JP2787402B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 弁用アクチュエータの手動・電動切換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06193762A JPH06193762A (ja) | 1994-07-15 |
| JP2787402B2 true JP2787402B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=18450594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4356751A Expired - Fee Related JP2787402B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 弁用アクチュエータの手動・電動切換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2787402B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3708622B2 (ja) * | 1996-03-21 | 2005-10-19 | 西部電機株式会社 | 手動・自動切換装置 |
| JP2003522311A (ja) | 1998-05-26 | 2003-07-22 | アンポ・エセ・コープ | アルミナを得る設備におけるバルブシートの自己清浄のための装置 |
| KR100502012B1 (ko) * | 2003-03-06 | 2005-07-18 | 이승백 | 밸브 액츄에이터의 디클러칭 시스템 |
| CN1314917C (zh) * | 2003-09-25 | 2007-05-09 | 南京西部瀚乔电机机械有限公司 | 电动式阀门驱动装置 |
| KR20060097869A (ko) * | 2005-03-07 | 2006-09-18 | 주식회사 비비비솔루텍 | 밸브 구동장치 |
| JP4758371B2 (ja) * | 2007-02-23 | 2011-08-24 | 株式会社荻野精機製作所 | 動力伝達切換機構 |
| JP4936228B2 (ja) * | 2007-11-02 | 2012-05-23 | 日本ギア工業株式会社 | 電動アクチュエータ |
| US20090114867A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-07 | Miller Jerry L | Rotary valve lever apparatus having interchangeable shaft adaptor inserts |
| JP2009121663A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Techno Batsugu:Kk | 電動バルブ用アクチュエータ |
| CN116642047B (zh) * | 2023-07-27 | 2023-10-20 | 陕西航天泵阀科技集团有限公司 | 一种电动执行机构 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH039577Y2 (ja) * | 1986-12-17 | 1991-03-11 | ||
| JP3011183U (ja) * | 1994-11-15 | 1995-05-16 | 賢郎 佐藤 | 履 物 |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP4356751A patent/JP2787402B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06193762A (ja) | 1994-07-15 |
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Legal Events
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