JP2839945B2 - バルブ開度指示装置 - Google Patents

バルブ開度指示装置

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利幸 小川
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バルブの開度状態を示す指針を移動させる
ためのバルブ開度指示装置に関する。
〔従来技術〕
第5図に示される如く、従来のバルブ開度を示すメー
タ50は、目盛52が上下方向に亘って均等に刻設された目
盛プレート54が貼付けられており、この目盛プレート54
の窓から露出する指針56が上下方向へリニアに移動され
ることにより、特定の目盛を示すようになっている。指
針56の移動量は、バルブを開閉するための駆動系を連動
されている。例えば、所謂バタフライ弁が適用されたバ
ルブにおいては、このバタフライ弁による全閉状態を0
゜とした場合の角度が指針56によって指示される。この
ため、駆動系のバルブ開閉駆動に応じて指針56は上下移
動され、現在のバルブ開度状態を認識することができ
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、バルブの所定の開度による計算上の流
量と、実際の流量とには少なからず誤差が生じている。
この流量の誤差はバルブの開閉度合いに拘らずほぼ一定
であるため、バルブ全閉に近い状態での誤差率がバルブ
全開状態での誤差率に比べて大きくなることになる。例
えば、バルブ全開状態での単位時間当たりの流量を100c
cで誤差は5ccとすると、バルブ全開状態での誤差率は5
%に過ぎないが、バルブ全閉に近い状態(単位時間当た
りの流量が10cc)のときは、誤差率は50%となる。
このように、全閉に近い状態での流量調整を行う場
合、従来のメータ50を基にしたのでは、全開に近い状態
での流量調整に比べ、同じ1目盛の調整でも流量に換算
すると大きな誤差となり、精度良く流量調整を行うこと
ができない。また、指針56の移動量を大きくして目盛プ
レート54への目盛52の刻設を増加すればよいが、不要な
目盛(バルブ全開側)も増えるため、メータ自体が大型
となり好ましくない。
本発明は上記事実を考慮し、小型で指針の移動範囲が
小さく、かつバルブの全閉に近い状態での流量調整を精
度良く行うことができるバルブ開度指示装置を得ること
が目的である。
〔課題を解決するための手段〕
請求項(1)に記載の発明は、バルブの開閉の伴って
軸移動されるシヤフトと、長手方向に沿って設けられた
長孔を備え一端を中心に回動可能に支持された指針アー
ムと、前記シヤフトに取付けられたシヤフトのバルブ開
閉方向への軸移動に応じて指針アームを回動させるよう
に前記長孔へ挿入されたピンと、前記シヤフトの一定軸
移動量に対応する前記指針アーム他端の移動量毎に刻設
された目盛プレートと、を有している。
請求項(2)に記載の発明は、バルブの開閉の伴って
軸移動されるシヤフトと、長手方向に沿って設けられた
長孔を備え一端を中心に回動可能に指示された指針アー
ムと、前記シヤフトに取付けられたシヤフトのバルブ開
閉方向への軸移動に応じて指針アームを回動させるよう
に前記長孔へ挿入されたピンと、前記指針アーム他端の
移動軌跡上に配列され単位移動量毎に設置された複数の
接点と、を有している。
〔作用〕
本発明によれば、例えば、バルブ全閉状態で、指針ア
ームがシヤフトに対して直交された状態で保持する(θ
=0゜、但し、θはシヤフトと指針アームとがなす角度
である。)。この状態から、バルブの開放に応じてシヤ
フトが軸移動される。このときの軸移動量Xと角度θと
の関係は、指針アームの回動軸とピンとの距離をAとす
ると(第1図参照)、 となる(第3図参照)。
従って、移動量Xが小さい程、角度θの変化が大き
く、移動量Xが大きい程、角度θの変化が小さくなる。
このため、単位移動量に応じた目盛幅は、バルブ開度が
全閉に近い状態ほど大きくすることができ、細かな調整
を行うことができる。
ここで、請求項(1)に記載の発明において、バルブ
開度が全開に近くなるほど、目盛幅は小さいので、必要
以上に指針アームの移動範囲は拡大されず、バルブ開度
指示装置自体をコンパクトにすることができる。
請求項(2)に記載の発明では、シヤフトの一定移動
量の範囲内に設けられる接点が全閉に近いほど多くな
り、細かな開度毎に信号を得ることができる。このた
め、例えばバルブ開度を自動調整する場合に、全閉に近
いほど微調整を行うことができる。
〔実施例〕
第1図(A)、(B)及び第2図には本実施例に係る
バルブ開度指示装置10が示されている。バルブ開度指示
装置10は、バルブ開閉機構部12のケーシング14の外側に
設けられている。バルブ開閉機構部12は、管路16内に配
設された弁体18を開閉させる役目を有しており、弁体18
に連結されたシヤフト20を軸移動することにより、弁体
18を移動させ、管路16の一部を開閉するようにしてい
る。シヤフト20の軸移動は、シヤフト20へ雄ねじを形成
し、軸回転させることにより軸移動させる、例えば、ボ
ールネジ等を用いることにより、精度のよく移動させる
ことができる。
シヤフト20の基部には、小径部20Aが形成されてお
り、リング22が軸支されている。従って、このリング22
は、シヤフト20が軸移動のために回転しても、回転せず
に保持されることなる。リング22の外周には、雌ねじ22
Aが形成されており、ピン24に形成された雄ねじ24Aが螺
合されており、ピン24は、ケーシング14に設けられた第
2図上下方向が長手方向とされた長孔26を貫通して、前
記バルブ開度指示装置10へと延長されている。このピン
24の延長方向先端部には、指針アーム28が対応されてい
る。ピン24は、この指針アーム28の長手方向に沿って形
成された長孔30へ収容されている。
指針アーム28の一方は、軸32を介してケーシング14へ
軸支されている。このため、指針アーム28は、軸32を中
心に第1図(A)矢印A方向へ回動可能とされている。
ここで、指針アーム28は、ピン24が長孔30へ収容されて
いるので、ピン24の移動、すなわち、シヤフト20の軸移
動に応じて軸32を中心に回動する構成である。
ケーシング14には、この指針アーム28の回動範囲空間
を含むようにサブケーシング34が取付けられている(第
1図(B)参照)。サブケーシング34は皿状で指針アー
ム28の先端の移動軌跡に対応して、扇状の窓36が設けら
れている。このため、指針アーム28の先端は、この窓36
により目視することができる。窓36には、透明のカバー
38が取付けられており、目盛40が刻設されている。この
目盛40の刻設幅は、以下に示す原理によって定められて
いる。
指針アーム28は、弁体18が管路16を全閉している状態
ではシヤフト20と直交するようになっている(第1図
(A)水平状態)。この状態から、シヤフト20が、弁体
18によって管路16を開放する方向へ軸移動されると、ピ
ン24と長孔30とのカム作用によって、ピン24が長孔30の
一端から他端へと移動され、これに応じて指針アーム28
が角度θで傾倒される。この角度θは、前記軸32とピン
24との距離Aと、シヤフト20の管路全閉状態からの移動
量Xとによって決まる(発明の作用の項に記載した
(1)式参照)。すなわち、移動量Xが小さい程角度θ
の変化量は大きく、移動量Xが大きくなるにつれて角度
θの変化量は小さくなるため、シヤフト20の移動量を均
等に分割した場合の目盛40は、その目盛幅が全閉状態か
ら全開状態にかけて徐々に狭くなることになる(第3図
参照)。
従って、管路16の全閉領域に近い状態では目盛幅が大
きく、精度のよい弁体18の開度の読み取りが可能とな
り、管路16の全開領域に近い状態では必要以上に目盛幅
が大きくならず、指針アーム28の回動範囲を制限してい
る。
以下に本実施例の作用を説明する。
弁体18により管路16が全閉されている状態では、指針
アーム28はシヤフト20に対して直交した状態で保持され
る(角度θ=0)。
ここで、弁体18を移動させるために、バルブ開閉機構
部12を作動させて、シヤフト20を軸移動させる。このシ
ヤフト20の移動は、ピン24及び長孔30を介して指針アー
ム28へと伝達され、指針アーム28は、ピン24が長孔30の
一端から他端へ移動されることにより、軸32を中心に回
動し、カバー38に刻設された目盛40を指示する。作業員
はこれを読み取って現在の管路16の弁体18による開度状
態を認識することができる。
ここで、本実施例の目盛40は、弁体18による管路16の
全閉に近い側ほどその目盛幅が大きくとられており、全
開に近くなるにつれて目盛幅が小さくとられている。こ
の目盛の割付けは、1目盛がシヤフト20の単位移動量と
なっている。
すなわち、指針アーム28の回動角度は、軸32とピン24
との距離Aとシヤフト20の移動量Xとにより決まる。こ
のため、第3図に示される如く、シヤフト20が弁体18に
よる管路16の全閉状態から若干軸移動するときの移動量
Xに対して、変化角度θは、大きく変化することがわか
る(θ=tan-1(X/A)…(1))。
このため、弁体18の動きを全閉に近いほど精度良く読
み取ることができ、微調整が容易となり、管路16を流れ
る流量誤差を減少することができる。
一方、管路16の全開領域近傍では、比較的高精度調整
は不要である。ここで、本実施例では全開側領域での目
盛幅は徐々に狭くなっており、同じ量の流量誤差であっ
てもその誤差率が低くなる全開状態での指針アームの回
動は少なくなる。従って、必要以上に指針アーム28の回
動幅が大きくなることはなく、高精度調整が必要な全閉
近傍領域の精度のみを上げることができるので、開度指
示装置10自体をコンパクトとすることができる。
なお、本実施例では指針アーム28による開度の読取り
の精度を向上することができるが、第4図に示される如
く、指針アームの移動軌跡に沿って複数の接点を均等配
置することにより、全閉近傍領域での1目盛内に収容可
能な接点を増加させることができ、例えば、シヤフト20
の移動を自動制御する場合にも、精度良く管路16を流れ
る流量を調整することができる。
なお、本実施例では弁体18による管路16の開度は全閉
のときに指針アーム28とシヤフト20とが直交するように
設置したが、任意の開度で直交するようにすれば、この
任意の開度付近の微調整を行うことができる。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明に係るバルブ開度指示装置
は、小型で指針の移動範囲が小さく、かつバルブの全閉
に近い状態での流量調整を精度良く行うことができると
いう優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は本実施例に係るバルブ開度指示装置の内
部を示す正面図、第1図(B)はサブケーシンの正面
図、第2図は第1図の左側面図、第3図はシヤフト移動
量に対する角度の変化を示す特性図、第4図は指針アー
ムの移動軌跡上に接点を設けた場合の正面図、第5図は
従来の開度指示装置の正面図である。 10……バルブ開度指示装置、 20……シヤフト、 24……ピン、 28……指針アーム、 30……長孔、 40……目盛。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 昭一 東京都中央区銀座8丁目21番1号 株式 会社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 松下 昌宏 東京都中央区銀座8丁目21番1号 株式 会社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 北川 透 東京都新宿区西新宿2丁目6番1号 株 式会社大氣社内 (72)発明者 小川 利幸 東京都中央区日本橋室町1丁目5番7号 東洋バルヴ株式会社内 (72)発明者 高原 繁 東京都新宿区西新宿2丁目6番1号 株 式会社大氣社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16K 37/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バルブの開閉の伴って軸移動されるシヤフ
    トと、長手方向に沿って設けられた長孔を備え一端を中
    心に回動可能に支持された指針アームと、前記シヤフト
    に取付けられシヤフトのバルブ開閉方向への軸移動に応
    じて指針アームを回動させるように前記長孔へ挿入され
    たピンと、前記シヤフトの一定軸移動量に対応する前記
    指針アーム他端の移動量毎に刻設された目盛プレート
    と、を有するバルブ開度指示装置。
  2. 【請求項2】バルブの開閉の伴って軸移動されるシヤフ
    トと、長手方向に沿って設けられた長孔を備え一端を中
    心に回動可能に支持された指針アームと、前記シヤフト
    に取付けられシヤフトのバルブ開閉方向への軸移動に応
    じて指針アームを回動させるように前記長孔へ挿入され
    たピンと、前記指針アーム他端の移動軌跡上に配列され
    単位移動量毎に設置された複数の接点と、を有するバル
    ブ開度指示装置。
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