JP3010127B2 - 回転弁の駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、別体の回転弁と結合さ
せ、ハンドル操作により任意の弁開度に停止固定できる
ようにした回転弁特にバタフライ弁の駆動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転弁特にバタフライ弁の駆動装
置として、ウォームギヤ式減速機或いは遊星歯車式減速
機等を使用しているが、このような構成では駆動装置自
身のみならず弁全体が大型化或いは大重量化し、また経
済性など時代の要請に合わないものが多く、又配管設置
面や取扱い、運搬、保管面にも問題点が多かった。

【０００３】上記のような問題点に対処するために、必
要操作力が小さく且つ任意の弁開度を安定的に維持する
ことができ、しかも小型化できるようにしたものが既に
開発され、公知である（特公昭５５−１４９５２号公報
参照）。

【０００４】図４は、上記従来公知のものの一例を示す
弁全体の縦断面図である。図において、２個の筒状部材
を結合してなる軸受部１が弁本体（弁箱）２にボルト止
めされると共に、該弁本体２内の弁体３を固着した弁棒
４の上端側が軸受部１内に突出され、該軸受部１内にお
いて、リード角の大きい多条ねじ５を介して、スプライ
ン嵌合部６ａによって軸芯方向へのみ変位する摺動筒体
６が、同芯状に螺合外装されると共に、該摺動筒体６に
リード角の小さい１条ねじ７を介して回転筒体８が同芯
状に螺合外装され、該回転筒体８に付設された嵌合部８
ａに図示しないハンドルを嵌着して、回転筒体８を回転
することにより減速して弁体３を回動するようになって
いる。図中、９は、軸受部１側に固定され且つ摺動筒体
６に軸芯にほぼ平行に設けられた貫通孔内に挿入された
杆体、１０は、回転筒体８の内面側の凹部に揺動自在に
軸支された係止部材で、摺動筒体６の下降に伴って自重
で下降揺動して凹部から突出し、摺動筒体６の上昇に伴
って該筒体６の上面に押圧されて凹部内に引退するよう
になっている。

【０００５】そして摺動筒体６の下降時、上記係止部材
１０の下降揺動に伴って、貫通孔から突出する杆体９上
部と該係止部材１０とが回転筒体８の回転方向において
当接して該回転筒体８の回転が阻止され、且つこの回転
阻止状態において弁体３が全開又は全閉状態の何れか一
方になるように構成されており、また、摺動筒体６の上
昇時、回転筒体８の下端部と摺動筒体６のスプライン嵌
合部６ａ上面とに対向してそれぞれ設けられた当接部材
の当接時に、弁体３の全開又は全閉状態の何れか他方に
なるように構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来公知のも
のは、回転筒体８と摺動筒体６との螺合は、リード角の
小さい条ねじ７によって行われ、摺動筒体６と弁棒４と
の螺合はリード角の大きい多条ねじ５によって行われる
ので、弁体３の開度調整に必要な力が小さくて済み、且
つ弁体３への流体圧によって弁体３の開度が不測に変化
しないようになっているが、弁棒と軸受部内における回
転軸とが一体のものからなるため、分解組立が不便であ
るばかりでなく、弁体３の全閉又は全開時の係止手段
が、一方では、回転筒体８の内面に軸支される係止部材
１０と、摺動筒体６に設けられた軸方向の貫通孔に挿入
され軸受部１側に固定された杆体９との回転方向の当接
によって行われ、また他方では、回転筒体８の下端面
と、摺動筒体６のスプライン嵌合部６ａ上面にそれぞれ
対向するように設けられた当接部材の当接によって行わ
れるようになっており、何れも構造が複雑であるばかり
でなく、弁体の全閉位置を高精度に調整設定できるよう
になっておらず、そのため、弁座漏洩の原因となり、そ
れを回避するために、回転弁及び駆動装置の各部の製作
加工を超高精度に仕上げる必要があるという問題点があ
った。

【０００７】また、弁体開度位置を外部から確認できる
ようになっておらず、そのため、専ら作業員の勘に頼ら
ざるを得ず、又不慣れな作業員により駆動装置内の部材
を破損せしめ、弁の開閉不能が原因で重大事故の発生を
招くことがあり、且つ修理のために駆動部のみならず、
回転弁共一式配管より取り外す事態となることがある等
の問題点があった。

【０００８】本発明は、上記した従来技術の問題点を解
決し、ハンドル操作が小さく、任意の弁開度位置に停止
固定でき、且つ外部から弁開度を確認でき、また閉弁位
置を外部から調整可能とし、分解、組立作業が容易な回
転弁の駆動装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、本体内に収容され外部から駆
動されるスリーブの内側に、リード角の小さい１条ねじ
を介して螺合され且つ回転を阻止された筒状の上下動ね
じ部を設け、該上下動ねじ部の内側に、リード角の大き
い多条ねじを介して螺合される回動ねじ部を設け、該回
動ねじ部を弁棒に接続するようにした回転弁の駆動装置
において、上記筒状の上下動ねじ部の下端部に、半径方
向に突出する断面角形の開度指示部を設け、該開度指示
部を、本体側面に軸方向に設けられた開度指示窓に嵌入
するように装着し、該上下動ねじ部の回転を阻止すると
共に弁の開閉指示を外部より確認できるように構成し、
外部から駆動されるスリーブの内面に螺合され且つ回転
を阻止された筒状の上下動ねじ部の上端面が当接して弁
体の全閉位置を調整するストッパを、上記スリーブを貫
通して外部より上下位置を調整可能に設けたことを特徴
としている。

【００１１】

【作用】本発明は、上記のように構成されているので、
次の作用を生ずる。即ち、本体内に収容され外部から駆
動されるスリーブをハンドルによって回転すると、該ス
リーブの内側に、リード角の小さい１条ねじを介して螺
合され且つ回転を阻止された筒状の上下動ねじ部が上下
方向に移動し、該上下方向の移動に伴い、該上下動ねじ
部の内側に、リード角の大きい多条ねじを介して螺合さ
れた回転ねじ部が小さい操作力で減速して回転され、該
回動ねじ部に接続された弁棒を回転させて弁体を回動さ
せる。

【００１２】また、使用中、流体圧力が弁体に作用して
も、リード角の異なる上記２種類のねじ機構により、弁
体は自己回転できず、弁体は任意の開度に停止固定され
る。この際、上記筒状の上下動ねじ部の下端部に半径方
向に突設された断面角形の開度指示部が、本体側面に軸
方向に設けられた開度指示窓に、左右の寸法誤差がなく
開閉位置の遊びが少なく上下にスライドし、その占める
位置によって、弁体の開度を外部から容易に確認するこ
とができる。

【００１３】また、上記した作用に加え、筒状の上下動
ねじ部の上昇時、上端面が当接して弁体の全閉位置を調
整するストッパが、スリーブを貫通して外部から上下位
置が調整可能に設けられているので、弁体の全閉位置を
容易に調整することができる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図１は、本発明の一実施例を示す回転弁の駆動装置
の縦断面図で、Ｙ−Ｙ線の左側は全閉時、右側は全開時
の状態を示す。

【００１５】図において、駆動装置１１の本体１２に内
接してスリーブ１３が収容され、該スリーブ１３は、上
下両端面を、蓋１４の下端面と、本体１１の中間部内側
上面にそれぞれ設けられた軸受１５と１６とによって挟
持され、上下動することなく回転できるように支持され
ており、上端部には、ハンドル車１７が植込キー１８を
介して固着されている。

【００１６】上記スリーブ１３の内側には、リード角の
小さい１条ねじ１９Ａを介して上下動ねじ部１９が螺合
され、該上下動ねじ部１９は、下端に、図２に示すよう
に半径方向に突出する開度指示部２０が一体に設けら
れ、該開度指示部２０は、本体１２の側面に軸方向に設
けられた開度指示窓２１に嵌入（挿入）され、これによ
って該上下動ねじ部１９は回転が阻止され、上下動のみ
できるように構成されると共に、図３に示すように、断
面角形の開度指示部２０の端面に刻設された目盛用スリ
ット２０ａと開度指示窓２１の外側に表示された閉と開
の位置とから、弁開度が外部から確認できるようになっ
ている。上記上下動ねじ部１９の内側には、リード角の
大きい多条ねじ２２Ａを介して回転ねじ部２２が螺合さ
れており、該回転ねじ部２２の下端は、弁棒接合部２３
を介して、バタフライ弁２４の弁棒と接続されるように
なっている。

【００１７】また、上記上下動ねじ部１９の上昇時に上
端面が当接して弁体の全閉位置を調整するストッパ２５
が、スリーブ１３を貫通して設けられており、該ストッ
パ２５は、ハンドル車１７の中央部の六角ボルト２６を
取り外した状態で、図示しない六角棒スパナで角穴２５
ａを介して回転してその位置を調整し、ロックねじ２７
により固着するようになっている。上記ストッパ２５の
調整は、バタフライ弁２４と駆動装置１１との弁棒接合
部２３の挿嵌により、ボルト２８により確実に組合わせ
た後に行われる。従って、外部より任意に調整すること
が可能となり、バタフライ弁を全閉で且つ開度指示の目
盛用スリット２０ａも同様に全閉になるように、ストッ
パ２５を上下動させて固着させる。

【００１８】なお、図中、３０と３１は、ハンドル車１
７をスリーブ１３に固着するためのバネ座金と座金、３
２は、蓋１４の内周面とスリーブ１３との摺接端に設け
られた防水用のパッキン、３３は固定ボルト、３４は、
透明樹脂又はガラス等の透明板で、防水対策としてガス
ケットを用い、押え板３５を介して止めねじ３６で固着
される。３７は、回動ねじ部２２の下端に、回動を円滑
にするために設けられた軸受である。

【００１９】上記のように構成されているので、本体１
１内に収容され外部から駆動されるスリーブ１３を、ハ
ンドル１７によって回動する（通常、ハンドル車を時計
方向に回わした時、弁体が閉じる方向に作動するように
ねじ部を設定している。）と、該スリーブ１３の内側
に、リード角の小さい１条ねじ１９Ａを介して螺合され
且つ回転を阻止された筒状の上下動ねじ部１９が上下方
向に移動し、これに伴い該上下動ねじ部１９の内側に、
リード角の大きい多条ねじ２２Ａを介して螺合された回
動ねじ部２２を減速（通常、ハンドル車１７を１０回転
内外回転させることにより、弁体を９０°回転させるよ
うに減速される。）して、所定の回転角度回転させ、該
回動ねじ部２２に弁棒接合部２３を介して接続された弁
棒を回転させて、弁体を所定角度回動させる。

【００２０】使用中、弁体に流体圧力が作用すると、回
転力（トルク）が弁体を介して弁棒に作用すると共に、
回動ねじ部２２及び上下動ねじ部１９のリード角の大き
い多条ねじ２２Ａに伝達され、該上下動ねじ部１９を回
転させようとするが、下端の断面角形の開度指示部２０
が開度指示窓２１に左右の寸法誤差なく嵌入されている
ので、回転が阻止されるため、その分力を生じるが、該
上下動ねじ部１９とスリーブ１３とはリード角の小さい
１条ねじ１９Ａで螺合されており、自己回転が不可能で
上下動ができず、弁体を任意の開度に停止固定すること
ができる。この際、上記筒状の上下動ねじ部１９の下端
部に半径方向に突設された断面角形の開度指示部２０
が、本体側面に軸方向に設けられた開度指示窓２１に左
右の寸法誤差なく占める位置によって、弁体の開度を外
部から容易に確認することができる。

【００２１】また、上記筒状の上下動ねじ部１９の上端
面が当接するストッパ２５が、駆動部本体１２の頂部か
ら図示しない六角棒スパナで回転させることによって上
下に調整可能に構成されているので、該ストッパ２５の
位置を外部より調整することにより、弁体の全閉位置を
容易に調整することができる。このようにして全閉時の
確実なシール性が組立後のテストで確認しながら外部か
ら調整できることがバタフライ弁では必要である。

【００２２】また、当該駆動装置１１とバタフライ弁２
４とを弁棒接合部２３とボルト２８を介して接合（連
結）できるように構成されているので、製作及び組立、
分解等が容易である。

【００２３】なお、上記した実施例において、駆動装置
１１とバタフライ弁２４の弁棒接合部２３を、図１に示
すように、角接合とした構造について説明したが、キー
接合等他の手段でもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
本体内に収容され外部から駆動されるスリーブの内側
に、リード角の小さい１条ねじを介して螺合され且つ回
転を阻止された筒状の上下動ねじ部を設け、該上下動ね
じ部の内側に、リード角の大きい多条ねじを介して螺合
される回動ねじ部を設け、該回動ねじ部を弁棒に接続す
るようにした回転弁の駆動装置において、上記筒状の上
下動ねじ部の下端部に、半径方向に突出する断面角形の
開度指示部を設け、該開度指示部を、本体側面に軸方向
に設けられた開度指示窓に嵌入するように装着したこと
により、リード角の小さいスリーブとリード角の大きい
回動ねじ部とが、軸方向に移動する上下動ねじ部で結合
されるので、弁棒を小さなトルクで開閉操作することが
できるばかりでなく、弁体は中間開度の位置でも流体圧
によって開度が変化することがない。

【００２５】また、筒状の上下動ねじ部の下端部に回転
を阻止するために半径方向に突設された断面角形の開度
指示部と、該開度指示部が左右の寸法誤差なく、即ち開
閉位置に遊びが少なく嵌合され、本体側面に軸方向に設
けられた開度指示窓とにより、ハンドル車の回転で任意
の弁開度に停止固定することができ、且つ弁体の開度を
外部より容易に確認することができる。

【００２６】また、外部から駆動されるスリーブの内面
に螺合され且つ回転を阻止された筒状の上下動ねじ部の
上端面が当接して弁体の全閉位置を調整するストッパ
を、上記スリーブを貫通して外部より上下位置を調整可
能に設けたことにより、上記した効果の外、筒状の上下
動ねじ部の上昇時、上端面が当接するストッパの位置
を、外部から調整して弁体の全閉位置を容易に調整する
ことができ、これにより、加工、組立方法により最終微
調整が必要な回転弁特にバタフライ弁の弁体の全閉位置
を、組立後外部から容易に調整することが可能となる。
またこれによって全閉時の確実なシール性が確保され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回転弁の駆動装置の縦
断面図であり、Ｙ−Ｙ線の左側は全閉時、右側は全開時
の状態を示す。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１の要部正面図である。

【図４】従来例を示す回転弁の全体縦断面図である。

【符号の説明】

１１ 駆動装置 １２ 本体 １３ スリーブ １４ 蓋 １５，１６ 軸受 １７ ハンドル車 １８ 植込キー １９ 上下動ねじ部 １９Ａ リード角の小さい１条ねじ ２０ 開度指示部 ２０ａ 目盛用スリット ２１ 開度指示窓 ２２ 回動ねじ部 ２２Ａ リード角の大きい多条ねじ ２３ 弁棒接合部 ２４ バタフライ弁 ２５ ストッパ ２６ 六角ボルト ２７ ロックねじ ２８ ボルト ３０ バネ座金 ３１ 座金 ３２ パッキン ３３ ボルト ３４ 透明板 ３５ 押え板 ３６ 止めねじ ３７ 軸受

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 31/50 F16K 1/22 F16K 35/06 F16K 37/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体内に収容され外部から駆動されるス
   リーブの内側に、リード角の小さい１条ねじを介して螺
   合され且つ回転を阻止された筒状の上下動ねじ部を設
   け、該上下動ねじ部の内側に、リード角の大きい多条ね
   じを介して螺合される回動ねじ部を設け、該回動ねじ部
   を弁棒に接続するようにした回転弁の駆動装置におい
   て、上記筒状の上下動ねじ部の下端部に、半径方向に突
   出する断面角形の開度指示部を設け、該開度指示部を、
   本体側面に軸方向に設けられた開度指示窓に嵌入するよ
   うに装着し、該上下動ねじ部の回転を阻止すると共に弁
   の開閉指示を外部より確認できるように構成し、外部か
   ら駆動されるスリーブの内面に螺合され且つ回転を阻止
   された筒状の上下動ねじ部の上端面が当接して弁体の全
   閉位置を調整するストッパを、上記スリーブを貫通して
   外部より上下位置を調整可能に設けたことを特徴とする
   バタフライ弁の駆動装置。