JP3841527B2 - 電気部品の取付構造及び該取付構造を備えた弁駆動用アクチュエータ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，例えば，水路，浄水場，発電所等の流路の流体の流れを制御するゲート，水門等の弁を駆動制御するためのスイッチユニットに組み込まれるマイクロスイッチ等の電気部品を取り付ける取付構造及びその取付構造を備えた弁駆動用アクチュエータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，弁駆動用アクチュエータ装置は，水路，浄水場，発電所等の各種流路に設けられ，人手の操作からコントローラを用いて制御する中央情報システム化に向っている。弁駆動用アクチュエータの診断そのものを上位コンピュータへデータ転送して行う弁駆動用アクチュエータ装置は，設備が大掛かりになり，弁駆動用アクチュエータに異常のある場合には現場に赴いて点検修理を行わなければならず，修理点検作業が高価になり，メインテナンス費用等も嵩んで好ましくないものであった。一般には，バルブコントローラ自体にチェック機能が殆ど設けられておらず，ユーザは弁駆動用アクチュエータの設置されている場所へ赴き，定期的に点検しているものがあり，点検そのものも不正確であり且つ点検費用も嵩むという問題を有している。
【０００３】
そこで，弁駆動用アクチュエータ装置において，全ての制御を中央情報システムで処理することは，装置が大がかりになり，複雑な構造になるので，一部の情報の処理を内蔵したコントローラで処理するという分散処理を行うシステムが採用されるようになった。弁駆動用アクチュエータ装置において，流路の制御の基本となる情報は，流路中に設けられている種々のゲート，水門等の弁の開度，流量，流速等であり，弁の開度調整を制御するための駆動手段として，多くの形式の電動式の弁駆動用アクチュエータ装置が知られている。（例えば，特開昭６２−２９２９７８号公報，特開昭６４−４９７７８号参照）。また，弁駆動用アクチュエータ装置をコントローラによって制御するため，トルクスイッチ，リミットスイッチ等の各種制御機器を用いたものが知られている（例えば，特開昭６４−７９４０７号公報，実公平５−３７３７３号公報，実公平６−３５３４３号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，従来の弁駆動用アクチュエータ装置のように内蔵のコントローラを設けた場合に，コントローラを作動するため，センサやマイクロスイッチ等の電気部品を数多く使用しているが，それらの電気部品を取付本体に取り付けて位置決めする必要があり，例えば，マイクロスイッチ本体をハウジング等の取付本体にねじ等を用いて固定し，マイクロスイッチに対して配線されるリード線をマイクロスイッチに半田付け，或いはねじ止めで取り付け固定していた。しかしながら，マイクロスイッチを正確に所定の位置に位置決めして半田付けやねじ止めで固定するには，手間や作業時間がかかり，しかも配線が複雑になる傾向があり，コンパクトな取付構造を得ることは困難であった。
【０００５】
また，上記弁駆動用アクチュエータ装置は，分散処理を可能にするため，弁駆動用アクチュエータ装置の内部に演算回路即ち演算コントローラを有し，制御系の一部を負担可能とし，極めて簡単に且つ正確に弁の開閉時間即ち弁開閉速度等の開閉コントロールを電気的に自動設定して自己制御することができる。しかしながら，弁駆動用アクチュエータ装置に組み込まれたコントローラを構成するトルクスイッチ，リミットスイッチ，指示装置等の各種制御機器はそれぞれ別々のケース内に収容されているが，それらの各種のケースを防爆防水用カバーを備えたケース内に収めることが法規によって義務づけられており，そのため，装置そのものが大型にならざるを得ず，弁駆動用アクチュエータ装置をコンパクトに構成することができなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，上記の問題を解決することであり，マイクロスイッチ等の電気部品を取付本体に固定するのに，プリント基板そのものを利用し，該プリント基板を取付本体に固定した取付プレートの位置決めされた所定の位置に高精度に且つ迅速に取り付けることを可能にし，取付け取外しの作業性を向上できる電気部品の取付構造を提供すると共に，弁駆動用アクチュエータを制御するためのスイッチユニット，ターミナルユニット等の制御機器を防爆防水カバーを備えたケース内に収容し，特に，マイクロスイッチ等の電気部品を上記のように取付プレート間に直接取り付け，従来のようにそれぞれ別々のハウジングに収容することを廃止して装置自体の部品点数を低減し，装置そのものをコンパクトに構成すると共に，スイッチユニットとそれに隣接するターミナルユニットとの接続を簡潔に構成した弁駆動用アクチュエータ装置を提供することである。
【０００７】
この発明は，取付本体に隔置状態に配置して取り付けられた複数の取付プレート，隣接する前記取付プレート間に嵌合する挿入部と前記取付プレートの端面に当接するストッパ部を備えたプリント基板，前記プリント基板上に取り付けられた電気部品，前記電気部品と接続する前記プリント基板に設けられたプリント配線，及び前記取付プレートに形成された係止部に係合し且つ前記プリント基板の前記ストッパ部を前記取付プレートの前記端面に押圧して前記プリント基板を前記取付プレートに固定するクリップ，から成る電気部品の取付構造に関する。
【０００８】
この電気部品の取付構造では，前記取付プレートには前記プリント基板の前記挿入部の側部が嵌合する挿入溝が形成され，前記プリント基板は前記挿入溝に嵌合して固定されることによって前記取付プレートに位置決めされる。
【０００９】
また，前記プリント基板の前記ストッパ部は，前記挿入部の側面から張り出した突出部から構成されている。
【００１０】
また，前記電気部品は，マイクロスイッチ本体と前記マイクロスイッチ本体に前記プリント配線で接続するコネクタから成るマイクロスイッチである。更に，前記マイクロスイッチに設けた作動片は，前記取付プレート間に回転可能に取り付けられた回転軸に設けたカムによって作動される。
【００１１】
この電気部品の取付構造は，上記のように構成されているので，マイクロスイッチ等の電気部品に設けられたプリント基板を取付プレートの予め決められた位置決め溝に挿入してクリップで固定するだけで，プリント基板を取付プレートの正確な所定の位置に位置決めして取り付けることができ，電気部品の取付作業が極めて簡単で且つ迅速に達成できる。
【００１２】
或いは，この発明は，流路を開閉調節する弁を取り付けたスピンドル，前記スピンドルを往復駆動するため取付本体に回転可能に取り付けられた回転軸，前記回転軸を手動ハンドルによって回転駆動する手動駆動機構又は前記回転軸をモータによって回転駆動する電動駆動機構に切り換える駆動切換装置，前記取付本体に設けた取付プレートに取り付けられ且つ前記回転軸の回転を減速して前記回転軸の回転量を表示する表示装置に伝達する回転伝達機構，請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気部品の取付構造を使用して前記取付プレートに取り付け且つ前記回転伝達機構に組み込んだスイッチユニット，前記スイッチユニットに接続するターミナルユニット，及び前記スイッチユニットと前記ターミナルユニットを通じて前記弁に関する情報に応じて前記弁の開閉作動を制御するコントローラ，から成る弁駆動用アクチュエータ装置に関する。
【００１３】
また，前記取付プレートを取り付けた前記取付本体は，弁駆動用アクチュエータのハウジングを構成している。
【００１４】
この弁駆動用アクチュエータ装置は，上記のように構成されており，電気部品をスイッチユニットに簡単に組み込むことができるので，スイッチユニット自体をコンパクトに構成でき，スイッチユニットやターミナルユニットを１つのケース内に収容できると共に，前記スイッチユニットと前記ターミナルユニットとをそれぞれ別々の防爆防水カバーで確実に密封することができ，しかも装置全体をコンパクトに且つ制御機器の接続を簡単に構成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明による電気部品の取付構造及び該取付構造を備えた弁駆動用アクチュエータ装置の一実施例を説明する。
【００１６】
まず，図１〜図６を参照して，この発明による電気部品の取付構造の一実施例を説明する。図１はこの発明による電気部品の取付構造を弁駆動用アクチュエータ装置のスイッチユニットに組み込んだ一実施例を示す断面図，図２は電気部品のマイクロスイッチの一実施例を示す正面図，図３は図２のマイクロスイッチのプリント基板に設けたプリント配線の一実施例を示す背面図，図４は電気部品のマイクロスイッチの取付構造を示す平面図，図５は図４のマイクロスイッチの取付構造における取付プレートとプリント基板との関係を示す断面図，及び図６はマイクロスイッチと作動カムの関係を示す斜視図である。
【００１７】
この発明による電気部品の取付構造は，例えば，弁駆動用アクチュエータ装置に組み込んだものであり，弁駆動用アクチュエータ装置は，図１に示すように，取付本体６に取り付けられ且つ隔置して並列に配置された複数の取付プレート１４を収容したケース７内に回転伝達機構２０を収容し，互いに隣接する取付プレート１４間には，回転軸８の回転を伝達する回転伝達機構２０の一部を構成する減速装置２６，並びに電気部品としてのスイッチユニット３を構成する少なくともトルクスイッチ２７及びリミットスイッチ２８がそれぞれ取り付けられ，装置自体を部品点数を低減してコンパクトに構成したものである。
【００１８】
スイッチユニット３は，取付本体６を構成するケース７内に収容されている。スイッチユニット３は，回転軸８のトルクを検出するユニット化されたトルクスイッチ２７と，弁２１の往復移動の上限と下限を検出するリミットスイッチ２８とを少なくとも有している。トルクスイッチ２７は，回転軸８のトルクを検出するためのスイッチ機構２７Ａ及びトルクスイッチ２７に設けられた弁開方向と弁閉方向の上限と下限の過トルク状態時を検出する２個のマイクロスイッチ２９（１個のみ図示）から構成されている。また，リミットスイッチ２８は，弁２１の往復移動の上限と下限を検出するためのカウンタ機構のスイッチ機構２８Ａ及び弁２１の往復移動の上限と下限を検出する２個のマイクロスイッチ３０（１個のみ図示）から構成されている。スイッチユニット３は，上記の制御機器の他に，フリッカスイッチ３７Ｓ（図１０），インタロックスイッチ６６（図１１），開度遠方指示用発信器６７を構成するポテンショメータ等を有している。また，スイッチユニット３を収容するケース７には，その内部を外部と遮断するため，防爆防水カバー１６が設けられている。
【００１９】
この電気部品の取付構造の実施例は，特に，電気部品であるマイクロスイッチ８０（図１のマイクロスイッチ２９，３０に相当）をスイッチユニット３に組み込む取付構造に特徴を有するものである。マイクロスイッチ８０は，図２や図３に示すように，プリント基板８３に取り付けられたマイクロスイッチ本体８１とコネクタ８２，及びプリント基板８３の背面にプリントされたプリント配線８８から構成されている。プリント配線８８は，マイクロスイッチ本体８１とコネクタ８２とを接続する機能を有する。マイクロスイッチ本体８１は，図６に示すように，作動片を構成するローラ８９とばね体９０とを有している。ローラ８９は，取付プレート１４に回転可能に取り付けられた回転軸９４に設けたカム９５に当接することによって，ばね体９０のばね力に抗して移動し，プリント基板８３のプリント配線８８をオンして電気信号を発するように構成されている。
【００２０】
プリント基板８３は，取付本体６に隔置状態に配置して取り付けられた複数の取付プレート１４間に嵌合する挿入部８５と，取付プレート１４の端面９１に当接するストッパ部８６を備えている。プリント基板８３は，挿入部８５の両側面から張り出した突出部８４に形成され，突出部８４の端面が取付プレート１４の端面９１に当接するストッパ部８６を構成している。この電気部品の取付構造では，プリント基板８３を取付プレート１４間に固定するため，クリップ８７が使用されている。クリップ８７は，プリント基板８３を抱持した状態で，両端の係止部９６を取付プレート１４に形成された係止穴等の係止穴９７にそれぞれ係合し，ストッパ部８６を取付プレート１４の端面９１に押圧し，プリント基板８３を取付プレート１４に弾性的に固定している。
【００２１】
また，取付プレート１４には，プリント基板８３を固定するため，予め位置決めされた所定の位置に挿入溝９２が形成されている。プリント基板８３の挿入部８５の側部は，取付プレート１４の挿入溝９２に嵌合してクリップ８７で固定されることによって，プリント基板８３は取付プレート１４に位置決めされる。従って，マイクロスイッチ８０の位置設定は，プリント基板８３の挿入部８５を取付プレート１４の挿入溝９２に単に挿入し，次いで，クリップ８７でプリント基板８３を取付プレート１４に固定するだけで正確に且つ迅速に達成することができる。
【００２２】
次に，図７〜図１２を参照して，この発明による弁駆動用アクチュエータ装置の一実施例を説明する。図７はこの発明による弁駆動用アクチュエータ装置を示す一部断面の概略図，図８はこの弁駆動用アクチュエータ装置の一部を示す正面図，図９は図８の弁駆動用アクチュエータ装置の一部を示す側面図，図１０はこの弁駆動用アクチュエータ装置の要部を示す断面図，図１１は図１０の弁駆動用アクチュエータ装置の側面図，図１２は図１０の弁駆動用アクチュエータ装置の駆動切換装置を示す断面図である。
【００２３】
この弁駆動用アクチュエータ装置は，上記の電気部品の取付構造を採用して，電気部品のマイクロスイッチ２９，３０をスイッチユニット３に組み込んだことに特徴を有している。この弁駆動用アクチュエータ装置は，ハウジング５内で取付本体６に往復動可能に取り付けられた弁棒を構成するスピンドル１，スピンドル１に取り付けられた水路等の流路５７に設けられた流量を開閉調節する弁２１，スピンドル１を往復駆動するため回転駆動されるウォームホィール９に噛み合うウォーム１０を取り付け且つ取付本体６に回転可能に取り付けられた回転軸８，回転軸８を手動ハンドル１２によって回転駆動する手動駆動機構又は回転軸８をモータ１１によって回転駆動する電動駆動機構に切り換える駆動切換装置２，回転軸８の回転を回転軸８の回転量を表示する表示装置１５に減速して伝達する回転伝達機構２０，回転伝達機構２０に組み込まれたスイッチユニット３，スイッチユニット３に接続するターミナルユニット４，及びスイッチユニット３とターミナルユニット４を通じて弁２１に関する情報に応じて弁２１の開閉作動を制御するコントローラ２５から構成されている。
【００２４】
コントローラ２５は，スピンドル１を種々の情報に従って駆動制御する制御機器等を構成する電気部品１９から構成されている。手動ハンドル１２は，回転軸８を手動的に回転駆動し，それによってスピンドル１を上下移動させる。モータ１１は回転軸８を自動的に駆動してスピンドル１を上下移動させる。スピンドルカバー２２は，スピンドル１をカバーするため取付本体６に取り付けられている。この弁駆動用アクチュエータ装置は，例えば，中央コントローラからの指令を内蔵のコントローラ２５が受け，コントローラ２５の制御によって弁２１を駆動制御して弁２１によって流路５７の開閉調節を行うと共に，弁２１の作動状態，流路５７の流速，流量等の各情報を流量センサ（図示せず），スイッチユニット３を構成するリミットスイッチ２８，トルクスイッチ２７等の各センサで検出し，該各情報を受けたコントローラ２５は，弁２１や流路５７についての各情報に応じた最適な状態に弁２１の開閉調節を制御するものである。
【００２５】
ターミナルユニット４は，スイッチユニット３に隣接して取付本体６に取り付けられている。ターミナルユニット４を収容するケース７には，その内部を外部と遮断するため，防爆防水カバー１７が設けられている。ターミナルユニット４は，スイッチユニット３の各制御機器とコントローラ２５とを接続する入力側端子６８とプリント基板７０を介してスイッチユニット３と接続される出力側端子６９から構成されている中継ターミナルを構成し，入力側端子６８と出力側端子６９とはターミナル本体７１において密封状態に構成されている。
【００２６】
駆動切換装置２を手動駆動機構に切り換えるには，手動切換レバー１８を操作することによって行われ，電動駆動機構への切り換えはモータ１１が回転に応じて自動復帰機構ユニット３２によって自動的に切り換えられる。回転軸８は，軸受６３によって取付本体６，６１に回転可能に支持されている。手動ハンドル１２で回転される回転軸５３は，軸受６４によって取付本体６に回転可能に支持されている。手動切換レバー１８で回転される操作軸６２は，回転可能に取付本体６に支持されている。回転軸８，回転軸５３及び操作軸６２は，互いに並列に配置され，手動ハンドル１２と手動切換レバー１８の操作が，スピンドル１を回転駆動する回転軸８に駆動連結されている。回転軸８は，ウォーム１０が設けられた回転軸８Ａとスリーブ３４が摺動可能にスプライン３５が嵌合した回転軸８Ｂから構成されている。
【００２７】
スリーブ３４は，その一端部に噛み合いクラッチ３１を構成する爪即ちドグ歯が形成され，他端部に歯車５５が形成されている。また，回転軸８Ｂ上には，噛み合いクラッチ３１の他方の爪即ちドグ歯が設けられた自動復帰機構ユニット３２に回転自在に設けられている。噛み合いクラッチ３１が接続される時は，スリーブ３４のドグ歯と自動復帰機構ユニット３２のドグ歯とが噛み合う状態である。更に，回転軸８Ｂ上には，モータ１１の出力軸７２に設けられた歯車５９が噛み合う歯車３３が回転自在に設けられている。更に，自動復帰機構ユニット３２と歯車３３との間には，緩衝部材６０が介在されている。操作軸６２に設けたカムヨーク５６は，スリーブ３４の外周面に設けた溝６５に係合し，手動切換レバー１８による操作軸６２の回転でカムヨーク５６が回転すると，スリーブ３４を回転軸８上を摺動移動させ，噛み合いクラッチ３１を断接することができる。手動切換レバー１８によってスリーブ３４がスプリング３６のばね力に抗して噛み合いクラッチ３１から解放されて摺動移動し，スリーブ３４の歯車５５と手動ハンドル１２で回転される回転軸５３に設けた歯車５４とが噛み合うことになる。歯車５５と歯車５４とが噛み合うと，手動ハンドル１２で回転軸８を回転させる手動駆動機構に切り換えられる。
【００２８】
更に，ハウジング５を構成する取付本体６には，コントローラ２５を収容した制御ケース２３が取り付けられている。コントローラ２５は，スイッチユニット３を制御する少なくともマグネットスイッチを含む電気部品１９から構成されている。制御ケース２３は，その内部を外部と遮断するため，防爆防水カバー５８が設けられている。コントローラ２５は，ターミナルユニット４の一端子に連結され，スイッチユニット３の各種の制御機器と情報の交換を行って弁２１を最適状態に作動制御している。
【００２９】
更に，駆動切換装置２は，手動切換レバー１８によって断接される噛み合いクラッチ３１と，モータ１１の回転によって電動駆動機構の駆動に切り換える自動復帰機構３２とを備えている。駆動切換装置２は，通常はモータ１１による駆動状態に自動復帰機構ユニット３２によって設定され，オペレータが弁駆動用アクチュエータ装置の点検等で，弁駆動用アクチュエータ装置を手動で操作する時に，手動切換レバー１８によって手動ハンドル１２で操作できるように切り換えるものである。
【００３０】
この弁駆動用アクチュエータ装置は，モータ１１によって駆動される場合は次のとおりである。まず，モータ１１は，種々の情報を受けてコントローラ２５からの指令で回転する。モータ１１の駆動によって歯車５９を介して回転軸８に回転自在に取り付けられた歯車３３を回転し，自動復帰機構ユニット３２を働かせる。モータ１１の回転によって自動復帰機構ユニット３２が働くと，スリーブ３４はスプリング３６のばね力で噛み合いクラッチ３１が接続状態になり，スリーブ３４に歯車３７の回転が伝達され，スリーブ３４が回転する。スリーブ３４の内周面にスプライン３５が形成されており，スリーブ３４のスプライン３５は回転軸８に形成されたスプライン３５と互いにスプライン嵌合しているので，スリーブ３４の回転は回転軸８に伝達される。回転軸８の回転によって回転軸８に取り付けられたウォーム１０が回転し，ウォーム１０の回転はスピンドル１に設けたウォームホィール９を回転駆動する。回転軸８の回転によって，ウォーム１０が回転し，ウォーム１０に噛み合うウォームホィール９が回転する。ウォームホィール９の回転は，回転運動を上下運動に変換する駆動力伝達機構（図示せず）を通じて雌ねじ５６Ｓ（図７）を回転させ，雌ねじ５６Ｓと噛み合う雄ねじ７３が設けられたスピンドル１が上下移動する。スピンドル１の先端には弁２１が取り付けられているので，弁２１が上下動し，流路５７が開閉調節される。一方，回転軸８の回転は回転軸１３に伝達される。
【００３１】
この弁駆動用アクチュエータ装置は，回転軸８の回転数を検出することによって弁２１の流路の開閉状態，或いは種々の情報を取り出すことができるものであり，それに応じて弁駆動用アクチュエータ装置を駆動制御するものである。回転軸８の回転は，歯車機構３８を介して回転軸１３に伝達される。回転軸１３の回転は，歯車機構４０を介して入力側回転軸４１を回転させる。入力側回転軸４１には歯車４３が固定されており，歯車４３には入力側回転軸４１と同軸に配置された出力側回転軸４２が回転自在に支持されている。入力側回転軸４１に設けた歯車４３の回転は，減速装置２６の入力歯車４７へ伝達され，減速装置２６の複数の歯車列４９によって減速され，減速装置２６の出力歯車４８に伝達される。出力歯車４８の回転は，出力側回転軸４２の固定された歯車４４に伝達され，出力側回転軸４２の回転として出力される。
【００３２】
出力側回転軸４２の端部には，指針４５が取り付けられている。ケース７内に固定された複数の取付プレート１４の１枚に目盛板４６が取り付けられている。目盛板４６は防爆防水カバー１６に設けられた透明板５０を通じて見ることができる。指針４５は，目盛板４６上を回転移動することによって，弁２１の開閉度を目で検知することができる。
【００３３】
この弁駆動用アクチュエータ装置において，回転軸８の回転力は，歯車機構３８Ａ及びトルクシャフト３９を介して回転軸１３Ａに伝達され，回転軸１３Ａの回転は歯車機構５１を介してトルクスイッチ２７のスイッチ機構２７Ａに伝達され，トルクスイッチ２７によって回転軸８のトルクが検出される。トルクスイッチ２７の作動状態，即ち，上限と下限の過トルクの状態は，マイクロスイッチ２９を通じてコントローラ２５に入力される。また，回転軸８の回転は，歯車機構３８を介して回転軸１３に伝達され，回転軸１３の回転は歯車機構４０を介して入力側回転軸４１を回転させる。入力側回転軸４１の回転は，歯車機構５２を介してカウンタ機構から成るリミットスイッチ２８のスイッチ機構２８Ａに伝達され，リミットスイッチ２８によって回転軸８の回転数が検出される。リミットスイッチ２８の作動状態，即ち，上限と下限は，マイクロスイッチ３０を通じてコントローラ２５に入力される。
【００３４】
次に，この弁駆動用アクチュエータ装置は，手動ハンドル１２によって作動される場合は次のとおりである。まず，駆動切換装置２を働かせるには，手動切換レバー１８を回転させ，スリーブ３４に嵌合したカムヨーク５６を回転させる。カムヨーク５６の回転はスリーブ３４をスプリング３６のばね力に抗して回転軸８上で摺動移動させ，スリーブ３４を噛み合いクラッチ３１から離脱させ，モータ１１との駆動連結状態を解放する。更に，カムヨーク５６を回転させてスリーブ３４を摺動移動させると，スリーブ３４の歯車５５は，手動ハンドル１２を取り付けた回転軸５３に設けられた歯車５４に噛み合うようになる。
【００３５】
上記の操作によってスリーブ３４の歯車５５と回転軸５３に設けた歯車５４とを噛み合った状態にした後，手動ハンドル１２を回転させると，回転軸５３が回転し，その回転は歯車５４から歯車５５に伝達されスリーブ３４を回転させる。スリーブ３４が回転することによって回転軸８が回転する。回転軸８の回転によって，ウォーム１０が回転し，ウォーム１０に噛み合うウォームホィール９が回転する。ウォームホィール９の回転することにより，上記と同様の伝達経路によって，弁２１が上下動し，流路５７が開閉調節される。一方，回転軸８の回転は回転軸１３に伝達される。回転軸１３の回転は，上記と同様に，指針等から成る表示装置１５を回転させると共に，トルクスイッチ２７及びリミットスイッチ２８へ情報を送ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
この発明による電気部品の取付構造は，上記のように構成されているので，マイクロスイッチ等の電気部品に設けられたプリント基板を取付プレートの予め決められた位置決め溝に挿入してクリップで固定するだけで，プリント基板は取付プレートに正確に所定の位置に位置決めされ，電気部品の取付作業が極めて簡単で且つ迅速にワンタッチで取り付けを行うことができる。従って，この電気部品の取付構造は，従来の電気部品の取付構造のように，はんだ付けやねじによる取り付けを行う必要がなく，配線作業やマイクロスイッチ等の電気部品の取付作業が簡素化でき，手間がかからないものとなる。また，プリント基板は，規定のサイズに規格化して大量生産が可能であり，コストを低減できる。
【００３７】
また，この弁駆動用アクチュエータ装置は，上記のように構成されているので，従来の装置に比較して部品を低減して装置そのものをコンパクトに構成することができ，特に，スイッチユニットを収容したケース内には隣接する取付プレート間でトルクスイッチやリミットスイッチの制御機器を適正に配列でき，法規制に対しても最適に順応できる構造に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による電気部品の取付構造を弁駆動用アクチュエータ装置のスイッチユニットに組み込んだ一実施例を示す断面図である。
【図２】電気部品のマイクロスイッチの一実施例を示す正面図である。
【図３】図２のマイクロスイッチのプリント基板に設けたプリント配線の一実施例を示す背面図である。
【図４】電気部品のマイクロスイッチの取付構造を示す平面図である。
【図５】図４のマイクロスイッチの取付構造における取付プレートとプリント基板との関係を示す断面図である。
【図６】マイクロスイッチと作動カムの関係を示す斜視図である。
【図７】この発明による弁駆動用アクチュエータ装置を示す一部断面の概略図である。
【図８】この弁駆動用アクチュエータ装置の一部を示す正面図である。
【図９】図８の弁駆動用アクチュエータ装置の一部を示す側面図である。
【図１０】この弁駆動用アクチュエータ装置の要部を示す断面図である。
【図１１】図１０の弁駆動用アクチュエータ装置の側面図である。
【図１２】図１１の弁駆動用アクチュエータ装置の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
１ スピンドル
２ 駆動切換装置
３ スイッチユニット
４ ターミナルユニット
５ ハウジング
６ 取付本体
８，９４ 回転軸
１１ モータ
１２ 手動ハンドル
１４ 取付プレート
１５ 表示装置
２０ 回転伝達機構
２１ 弁
２５ コントローラ
２９，３０，８０ マイクロスイッチ
８１ マイクロスイッチ本体
８２ コネクタ
８３ プリント基板
８４ 突出部
８５ 挿入部
８６ ストッパ部
８７ クリップ
８８ プリント配線
８９ ローラ
９０ ばね体
９１ 取付プレートの端面
９２ 挿入溝
９３ 側部
９５ カム
９６ 係止部
９７ 係止穴
【発明の属する技術分野】
この発明は，例えば，水路，浄水場，発電所等の流路の流体の流れを制御するゲート，水門等の弁を駆動制御するためのスイッチユニットに組み込まれるマイクロスイッチ等の電気部品を取り付ける取付構造及びその取付構造を備えた弁駆動用アクチュエータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，弁駆動用アクチュエータ装置は，水路，浄水場，発電所等の各種流路に設けられ，人手の操作からコントローラを用いて制御する中央情報システム化に向っている。弁駆動用アクチュエータの診断そのものを上位コンピュータへデータ転送して行う弁駆動用アクチュエータ装置は，設備が大掛かりになり，弁駆動用アクチュエータに異常のある場合には現場に赴いて点検修理を行わなければならず，修理点検作業が高価になり，メインテナンス費用等も嵩んで好ましくないものであった。一般には，バルブコントローラ自体にチェック機能が殆ど設けられておらず，ユーザは弁駆動用アクチュエータの設置されている場所へ赴き，定期的に点検しているものがあり，点検そのものも不正確であり且つ点検費用も嵩むという問題を有している。
【０００３】
そこで，弁駆動用アクチュエータ装置において，全ての制御を中央情報システムで処理することは，装置が大がかりになり，複雑な構造になるので，一部の情報の処理を内蔵したコントローラで処理するという分散処理を行うシステムが採用されるようになった。弁駆動用アクチュエータ装置において，流路の制御の基本となる情報は，流路中に設けられている種々のゲート，水門等の弁の開度，流量，流速等であり，弁の開度調整を制御するための駆動手段として，多くの形式の電動式の弁駆動用アクチュエータ装置が知られている。（例えば，特開昭６２−２９２９７８号公報，特開昭６４−４９７７８号参照）。また，弁駆動用アクチュエータ装置をコントローラによって制御するため，トルクスイッチ，リミットスイッチ等の各種制御機器を用いたものが知られている（例えば，特開昭６４−７９４０７号公報，実公平５−３７３７３号公報，実公平６−３５３４３号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，従来の弁駆動用アクチュエータ装置のように内蔵のコントローラを設けた場合に，コントローラを作動するため，センサやマイクロスイッチ等の電気部品を数多く使用しているが，それらの電気部品を取付本体に取り付けて位置決めする必要があり，例えば，マイクロスイッチ本体をハウジング等の取付本体にねじ等を用いて固定し，マイクロスイッチに対して配線されるリード線をマイクロスイッチに半田付け，或いはねじ止めで取り付け固定していた。しかしながら，マイクロスイッチを正確に所定の位置に位置決めして半田付けやねじ止めで固定するには，手間や作業時間がかかり，しかも配線が複雑になる傾向があり，コンパクトな取付構造を得ることは困難であった。
【０００５】
また，上記弁駆動用アクチュエータ装置は，分散処理を可能にするため，弁駆動用アクチュエータ装置の内部に演算回路即ち演算コントローラを有し，制御系の一部を負担可能とし，極めて簡単に且つ正確に弁の開閉時間即ち弁開閉速度等の開閉コントロールを電気的に自動設定して自己制御することができる。しかしながら，弁駆動用アクチュエータ装置に組み込まれたコントローラを構成するトルクスイッチ，リミットスイッチ，指示装置等の各種制御機器はそれぞれ別々のケース内に収容されているが，それらの各種のケースを防爆防水用カバーを備えたケース内に収めることが法規によって義務づけられており，そのため，装置そのものが大型にならざるを得ず，弁駆動用アクチュエータ装置をコンパクトに構成することができなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，上記の問題を解決することであり，マイクロスイッチ等の電気部品を取付本体に固定するのに，プリント基板そのものを利用し，該プリント基板を取付本体に固定した取付プレートの位置決めされた所定の位置に高精度に且つ迅速に取り付けることを可能にし，取付け取外しの作業性を向上できる電気部品の取付構造を提供すると共に，弁駆動用アクチュエータを制御するためのスイッチユニット，ターミナルユニット等の制御機器を防爆防水カバーを備えたケース内に収容し，特に，マイクロスイッチ等の電気部品を上記のように取付プレート間に直接取り付け，従来のようにそれぞれ別々のハウジングに収容することを廃止して装置自体の部品点数を低減し，装置そのものをコンパクトに構成すると共に，スイッチユニットとそれに隣接するターミナルユニットとの接続を簡潔に構成した弁駆動用アクチュエータ装置を提供することである。
【０００７】
この発明は，取付本体に隔置状態に配置して取り付けられた複数の取付プレート，隣接する前記取付プレート間に嵌合する挿入部と前記取付プレートの端面に当接するストッパ部を備えたプリント基板，前記プリント基板上に取り付けられた電気部品，前記電気部品と接続する前記プリント基板に設けられたプリント配線，及び前記取付プレートに形成された係止部に係合し且つ前記プリント基板の前記ストッパ部を前記取付プレートの前記端面に押圧して前記プリント基板を前記取付プレートに固定するクリップ，から成る電気部品の取付構造に関する。
【０００８】
この電気部品の取付構造では，前記取付プレートには前記プリント基板の前記挿入部の側部が嵌合する挿入溝が形成され，前記プリント基板は前記挿入溝に嵌合して固定されることによって前記取付プレートに位置決めされる。
【０００９】
また，前記プリント基板の前記ストッパ部は，前記挿入部の側面から張り出した突出部から構成されている。
【００１０】
また，前記電気部品は，マイクロスイッチ本体と前記マイクロスイッチ本体に前記プリント配線で接続するコネクタから成るマイクロスイッチである。更に，前記マイクロスイッチに設けた作動片は，前記取付プレート間に回転可能に取り付けられた回転軸に設けたカムによって作動される。
【００１１】
この電気部品の取付構造は，上記のように構成されているので，マイクロスイッチ等の電気部品に設けられたプリント基板を取付プレートの予め決められた位置決め溝に挿入してクリップで固定するだけで，プリント基板を取付プレートの正確な所定の位置に位置決めして取り付けることができ，電気部品の取付作業が極めて簡単で且つ迅速に達成できる。
【００１２】
或いは，この発明は，流路を開閉調節する弁を取り付けたスピンドル，前記スピンドルを往復駆動するため取付本体に回転可能に取り付けられた回転軸，前記回転軸を手動ハンドルによって回転駆動する手動駆動機構又は前記回転軸をモータによって回転駆動する電動駆動機構に切り換える駆動切換装置，前記取付本体に設けた取付プレートに取り付けられ且つ前記回転軸の回転を減速して前記回転軸の回転量を表示する表示装置に伝達する回転伝達機構，請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気部品の取付構造を使用して前記取付プレートに取り付け且つ前記回転伝達機構に組み込んだスイッチユニット，前記スイッチユニットに接続するターミナルユニット，及び前記スイッチユニットと前記ターミナルユニットを通じて前記弁に関する情報に応じて前記弁の開閉作動を制御するコントローラ，から成る弁駆動用アクチュエータ装置に関する。
【００１３】
また，前記取付プレートを取り付けた前記取付本体は，弁駆動用アクチュエータのハウジングを構成している。
【００１４】
この弁駆動用アクチュエータ装置は，上記のように構成されており，電気部品をスイッチユニットに簡単に組み込むことができるので，スイッチユニット自体をコンパクトに構成でき，スイッチユニットやターミナルユニットを１つのケース内に収容できると共に，前記スイッチユニットと前記ターミナルユニットとをそれぞれ別々の防爆防水カバーで確実に密封することができ，しかも装置全体をコンパクトに且つ制御機器の接続を簡単に構成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明による電気部品の取付構造及び該取付構造を備えた弁駆動用アクチュエータ装置の一実施例を説明する。
【００１６】
まず，図１〜図６を参照して，この発明による電気部品の取付構造の一実施例を説明する。図１はこの発明による電気部品の取付構造を弁駆動用アクチュエータ装置のスイッチユニットに組み込んだ一実施例を示す断面図，図２は電気部品のマイクロスイッチの一実施例を示す正面図，図３は図２のマイクロスイッチのプリント基板に設けたプリント配線の一実施例を示す背面図，図４は電気部品のマイクロスイッチの取付構造を示す平面図，図５は図４のマイクロスイッチの取付構造における取付プレートとプリント基板との関係を示す断面図，及び図６はマイクロスイッチと作動カムの関係を示す斜視図である。
【００１７】
この発明による電気部品の取付構造は，例えば，弁駆動用アクチュエータ装置に組み込んだものであり，弁駆動用アクチュエータ装置は，図１に示すように，取付本体６に取り付けられ且つ隔置して並列に配置された複数の取付プレート１４を収容したケース７内に回転伝達機構２０を収容し，互いに隣接する取付プレート１４間には，回転軸８の回転を伝達する回転伝達機構２０の一部を構成する減速装置２６，並びに電気部品としてのスイッチユニット３を構成する少なくともトルクスイッチ２７及びリミットスイッチ２８がそれぞれ取り付けられ，装置自体を部品点数を低減してコンパクトに構成したものである。
【００１８】
スイッチユニット３は，取付本体６を構成するケース７内に収容されている。スイッチユニット３は，回転軸８のトルクを検出するユニット化されたトルクスイッチ２７と，弁２１の往復移動の上限と下限を検出するリミットスイッチ２８とを少なくとも有している。トルクスイッチ２７は，回転軸８のトルクを検出するためのスイッチ機構２７Ａ及びトルクスイッチ２７に設けられた弁開方向と弁閉方向の上限と下限の過トルク状態時を検出する２個のマイクロスイッチ２９（１個のみ図示）から構成されている。また，リミットスイッチ２８は，弁２１の往復移動の上限と下限を検出するためのカウンタ機構のスイッチ機構２８Ａ及び弁２１の往復移動の上限と下限を検出する２個のマイクロスイッチ３０（１個のみ図示）から構成されている。スイッチユニット３は，上記の制御機器の他に，フリッカスイッチ３７Ｓ（図１０），インタロックスイッチ６６（図１１），開度遠方指示用発信器６７を構成するポテンショメータ等を有している。また，スイッチユニット３を収容するケース７には，その内部を外部と遮断するため，防爆防水カバー１６が設けられている。
【００１９】
この電気部品の取付構造の実施例は，特に，電気部品であるマイクロスイッチ８０（図１のマイクロスイッチ２９，３０に相当）をスイッチユニット３に組み込む取付構造に特徴を有するものである。マイクロスイッチ８０は，図２や図３に示すように，プリント基板８３に取り付けられたマイクロスイッチ本体８１とコネクタ８２，及びプリント基板８３の背面にプリントされたプリント配線８８から構成されている。プリント配線８８は，マイクロスイッチ本体８１とコネクタ８２とを接続する機能を有する。マイクロスイッチ本体８１は，図６に示すように，作動片を構成するローラ８９とばね体９０とを有している。ローラ８９は，取付プレート１４に回転可能に取り付けられた回転軸９４に設けたカム９５に当接することによって，ばね体９０のばね力に抗して移動し，プリント基板８３のプリント配線８８をオンして電気信号を発するように構成されている。
【００２０】
プリント基板８３は，取付本体６に隔置状態に配置して取り付けられた複数の取付プレート１４間に嵌合する挿入部８５と，取付プレート１４の端面９１に当接するストッパ部８６を備えている。プリント基板８３は，挿入部８５の両側面から張り出した突出部８４に形成され，突出部８４の端面が取付プレート１４の端面９１に当接するストッパ部８６を構成している。この電気部品の取付構造では，プリント基板８３を取付プレート１４間に固定するため，クリップ８７が使用されている。クリップ８７は，プリント基板８３を抱持した状態で，両端の係止部９６を取付プレート１４に形成された係止穴等の係止穴９７にそれぞれ係合し，ストッパ部８６を取付プレート１４の端面９１に押圧し，プリント基板８３を取付プレート１４に弾性的に固定している。
【００２１】
また，取付プレート１４には，プリント基板８３を固定するため，予め位置決めされた所定の位置に挿入溝９２が形成されている。プリント基板８３の挿入部８５の側部は，取付プレート１４の挿入溝９２に嵌合してクリップ８７で固定されることによって，プリント基板８３は取付プレート１４に位置決めされる。従って，マイクロスイッチ８０の位置設定は，プリント基板８３の挿入部８５を取付プレート１４の挿入溝９２に単に挿入し，次いで，クリップ８７でプリント基板８３を取付プレート１４に固定するだけで正確に且つ迅速に達成することができる。
【００２２】
次に，図７〜図１２を参照して，この発明による弁駆動用アクチュエータ装置の一実施例を説明する。図７はこの発明による弁駆動用アクチュエータ装置を示す一部断面の概略図，図８はこの弁駆動用アクチュエータ装置の一部を示す正面図，図９は図８の弁駆動用アクチュエータ装置の一部を示す側面図，図１０はこの弁駆動用アクチュエータ装置の要部を示す断面図，図１１は図１０の弁駆動用アクチュエータ装置の側面図，図１２は図１０の弁駆動用アクチュエータ装置の駆動切換装置を示す断面図である。
【００２３】
この弁駆動用アクチュエータ装置は，上記の電気部品の取付構造を採用して，電気部品のマイクロスイッチ２９，３０をスイッチユニット３に組み込んだことに特徴を有している。この弁駆動用アクチュエータ装置は，ハウジング５内で取付本体６に往復動可能に取り付けられた弁棒を構成するスピンドル１，スピンドル１に取り付けられた水路等の流路５７に設けられた流量を開閉調節する弁２１，スピンドル１を往復駆動するため回転駆動されるウォームホィール９に噛み合うウォーム１０を取り付け且つ取付本体６に回転可能に取り付けられた回転軸８，回転軸８を手動ハンドル１２によって回転駆動する手動駆動機構又は回転軸８をモータ１１によって回転駆動する電動駆動機構に切り換える駆動切換装置２，回転軸８の回転を回転軸８の回転量を表示する表示装置１５に減速して伝達する回転伝達機構２０，回転伝達機構２０に組み込まれたスイッチユニット３，スイッチユニット３に接続するターミナルユニット４，及びスイッチユニット３とターミナルユニット４を通じて弁２１に関する情報に応じて弁２１の開閉作動を制御するコントローラ２５から構成されている。
【００２４】
コントローラ２５は，スピンドル１を種々の情報に従って駆動制御する制御機器等を構成する電気部品１９から構成されている。手動ハンドル１２は，回転軸８を手動的に回転駆動し，それによってスピンドル１を上下移動させる。モータ１１は回転軸８を自動的に駆動してスピンドル１を上下移動させる。スピンドルカバー２２は，スピンドル１をカバーするため取付本体６に取り付けられている。この弁駆動用アクチュエータ装置は，例えば，中央コントローラからの指令を内蔵のコントローラ２５が受け，コントローラ２５の制御によって弁２１を駆動制御して弁２１によって流路５７の開閉調節を行うと共に，弁２１の作動状態，流路５７の流速，流量等の各情報を流量センサ（図示せず），スイッチユニット３を構成するリミットスイッチ２８，トルクスイッチ２７等の各センサで検出し，該各情報を受けたコントローラ２５は，弁２１や流路５７についての各情報に応じた最適な状態に弁２１の開閉調節を制御するものである。
【００２５】
ターミナルユニット４は，スイッチユニット３に隣接して取付本体６に取り付けられている。ターミナルユニット４を収容するケース７には，その内部を外部と遮断するため，防爆防水カバー１７が設けられている。ターミナルユニット４は，スイッチユニット３の各制御機器とコントローラ２５とを接続する入力側端子６８とプリント基板７０を介してスイッチユニット３と接続される出力側端子６９から構成されている中継ターミナルを構成し，入力側端子６８と出力側端子６９とはターミナル本体７１において密封状態に構成されている。
【００２６】
駆動切換装置２を手動駆動機構に切り換えるには，手動切換レバー１８を操作することによって行われ，電動駆動機構への切り換えはモータ１１が回転に応じて自動復帰機構ユニット３２によって自動的に切り換えられる。回転軸８は，軸受６３によって取付本体６，６１に回転可能に支持されている。手動ハンドル１２で回転される回転軸５３は，軸受６４によって取付本体６に回転可能に支持されている。手動切換レバー１８で回転される操作軸６２は，回転可能に取付本体６に支持されている。回転軸８，回転軸５３及び操作軸６２は，互いに並列に配置され，手動ハンドル１２と手動切換レバー１８の操作が，スピンドル１を回転駆動する回転軸８に駆動連結されている。回転軸８は，ウォーム１０が設けられた回転軸８Ａとスリーブ３４が摺動可能にスプライン３５が嵌合した回転軸８Ｂから構成されている。
【００２７】
スリーブ３４は，その一端部に噛み合いクラッチ３１を構成する爪即ちドグ歯が形成され，他端部に歯車５５が形成されている。また，回転軸８Ｂ上には，噛み合いクラッチ３１の他方の爪即ちドグ歯が設けられた自動復帰機構ユニット３２に回転自在に設けられている。噛み合いクラッチ３１が接続される時は，スリーブ３４のドグ歯と自動復帰機構ユニット３２のドグ歯とが噛み合う状態である。更に，回転軸８Ｂ上には，モータ１１の出力軸７２に設けられた歯車５９が噛み合う歯車３３が回転自在に設けられている。更に，自動復帰機構ユニット３２と歯車３３との間には，緩衝部材６０が介在されている。操作軸６２に設けたカムヨーク５６は，スリーブ３４の外周面に設けた溝６５に係合し，手動切換レバー１８による操作軸６２の回転でカムヨーク５６が回転すると，スリーブ３４を回転軸８上を摺動移動させ，噛み合いクラッチ３１を断接することができる。手動切換レバー１８によってスリーブ３４がスプリング３６のばね力に抗して噛み合いクラッチ３１から解放されて摺動移動し，スリーブ３４の歯車５５と手動ハンドル１２で回転される回転軸５３に設けた歯車５４とが噛み合うことになる。歯車５５と歯車５４とが噛み合うと，手動ハンドル１２で回転軸８を回転させる手動駆動機構に切り換えられる。
【００２８】
更に，ハウジング５を構成する取付本体６には，コントローラ２５を収容した制御ケース２３が取り付けられている。コントローラ２５は，スイッチユニット３を制御する少なくともマグネットスイッチを含む電気部品１９から構成されている。制御ケース２３は，その内部を外部と遮断するため，防爆防水カバー５８が設けられている。コントローラ２５は，ターミナルユニット４の一端子に連結され，スイッチユニット３の各種の制御機器と情報の交換を行って弁２１を最適状態に作動制御している。
【００２９】
更に，駆動切換装置２は，手動切換レバー１８によって断接される噛み合いクラッチ３１と，モータ１１の回転によって電動駆動機構の駆動に切り換える自動復帰機構３２とを備えている。駆動切換装置２は，通常はモータ１１による駆動状態に自動復帰機構ユニット３２によって設定され，オペレータが弁駆動用アクチュエータ装置の点検等で，弁駆動用アクチュエータ装置を手動で操作する時に，手動切換レバー１８によって手動ハンドル１２で操作できるように切り換えるものである。
【００３０】
この弁駆動用アクチュエータ装置は，モータ１１によって駆動される場合は次のとおりである。まず，モータ１１は，種々の情報を受けてコントローラ２５からの指令で回転する。モータ１１の駆動によって歯車５９を介して回転軸８に回転自在に取り付けられた歯車３３を回転し，自動復帰機構ユニット３２を働かせる。モータ１１の回転によって自動復帰機構ユニット３２が働くと，スリーブ３４はスプリング３６のばね力で噛み合いクラッチ３１が接続状態になり，スリーブ３４に歯車３７の回転が伝達され，スリーブ３４が回転する。スリーブ３４の内周面にスプライン３５が形成されており，スリーブ３４のスプライン３５は回転軸８に形成されたスプライン３５と互いにスプライン嵌合しているので，スリーブ３４の回転は回転軸８に伝達される。回転軸８の回転によって回転軸８に取り付けられたウォーム１０が回転し，ウォーム１０の回転はスピンドル１に設けたウォームホィール９を回転駆動する。回転軸８の回転によって，ウォーム１０が回転し，ウォーム１０に噛み合うウォームホィール９が回転する。ウォームホィール９の回転は，回転運動を上下運動に変換する駆動力伝達機構（図示せず）を通じて雌ねじ５６Ｓ（図７）を回転させ，雌ねじ５６Ｓと噛み合う雄ねじ７３が設けられたスピンドル１が上下移動する。スピンドル１の先端には弁２１が取り付けられているので，弁２１が上下動し，流路５７が開閉調節される。一方，回転軸８の回転は回転軸１３に伝達される。
【００３１】
この弁駆動用アクチュエータ装置は，回転軸８の回転数を検出することによって弁２１の流路の開閉状態，或いは種々の情報を取り出すことができるものであり，それに応じて弁駆動用アクチュエータ装置を駆動制御するものである。回転軸８の回転は，歯車機構３８を介して回転軸１３に伝達される。回転軸１３の回転は，歯車機構４０を介して入力側回転軸４１を回転させる。入力側回転軸４１には歯車４３が固定されており，歯車４３には入力側回転軸４１と同軸に配置された出力側回転軸４２が回転自在に支持されている。入力側回転軸４１に設けた歯車４３の回転は，減速装置２６の入力歯車４７へ伝達され，減速装置２６の複数の歯車列４９によって減速され，減速装置２６の出力歯車４８に伝達される。出力歯車４８の回転は，出力側回転軸４２の固定された歯車４４に伝達され，出力側回転軸４２の回転として出力される。
【００３２】
出力側回転軸４２の端部には，指針４５が取り付けられている。ケース７内に固定された複数の取付プレート１４の１枚に目盛板４６が取り付けられている。目盛板４６は防爆防水カバー１６に設けられた透明板５０を通じて見ることができる。指針４５は，目盛板４６上を回転移動することによって，弁２１の開閉度を目で検知することができる。
【００３３】
この弁駆動用アクチュエータ装置において，回転軸８の回転力は，歯車機構３８Ａ及びトルクシャフト３９を介して回転軸１３Ａに伝達され，回転軸１３Ａの回転は歯車機構５１を介してトルクスイッチ２７のスイッチ機構２７Ａに伝達され，トルクスイッチ２７によって回転軸８のトルクが検出される。トルクスイッチ２７の作動状態，即ち，上限と下限の過トルクの状態は，マイクロスイッチ２９を通じてコントローラ２５に入力される。また，回転軸８の回転は，歯車機構３８を介して回転軸１３に伝達され，回転軸１３の回転は歯車機構４０を介して入力側回転軸４１を回転させる。入力側回転軸４１の回転は，歯車機構５２を介してカウンタ機構から成るリミットスイッチ２８のスイッチ機構２８Ａに伝達され，リミットスイッチ２８によって回転軸８の回転数が検出される。リミットスイッチ２８の作動状態，即ち，上限と下限は，マイクロスイッチ３０を通じてコントローラ２５に入力される。
【００３４】
次に，この弁駆動用アクチュエータ装置は，手動ハンドル１２によって作動される場合は次のとおりである。まず，駆動切換装置２を働かせるには，手動切換レバー１８を回転させ，スリーブ３４に嵌合したカムヨーク５６を回転させる。カムヨーク５６の回転はスリーブ３４をスプリング３６のばね力に抗して回転軸８上で摺動移動させ，スリーブ３４を噛み合いクラッチ３１から離脱させ，モータ１１との駆動連結状態を解放する。更に，カムヨーク５６を回転させてスリーブ３４を摺動移動させると，スリーブ３４の歯車５５は，手動ハンドル１２を取り付けた回転軸５３に設けられた歯車５４に噛み合うようになる。
【００３５】
上記の操作によってスリーブ３４の歯車５５と回転軸５３に設けた歯車５４とを噛み合った状態にした後，手動ハンドル１２を回転させると，回転軸５３が回転し，その回転は歯車５４から歯車５５に伝達されスリーブ３４を回転させる。スリーブ３４が回転することによって回転軸８が回転する。回転軸８の回転によって，ウォーム１０が回転し，ウォーム１０に噛み合うウォームホィール９が回転する。ウォームホィール９の回転することにより，上記と同様の伝達経路によって，弁２１が上下動し，流路５７が開閉調節される。一方，回転軸８の回転は回転軸１３に伝達される。回転軸１３の回転は，上記と同様に，指針等から成る表示装置１５を回転させると共に，トルクスイッチ２７及びリミットスイッチ２８へ情報を送ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
この発明による電気部品の取付構造は，上記のように構成されているので，マイクロスイッチ等の電気部品に設けられたプリント基板を取付プレートの予め決められた位置決め溝に挿入してクリップで固定するだけで，プリント基板は取付プレートに正確に所定の位置に位置決めされ，電気部品の取付作業が極めて簡単で且つ迅速にワンタッチで取り付けを行うことができる。従って，この電気部品の取付構造は，従来の電気部品の取付構造のように，はんだ付けやねじによる取り付けを行う必要がなく，配線作業やマイクロスイッチ等の電気部品の取付作業が簡素化でき，手間がかからないものとなる。また，プリント基板は，規定のサイズに規格化して大量生産が可能であり，コストを低減できる。
【００３７】
また，この弁駆動用アクチュエータ装置は，上記のように構成されているので，従来の装置に比較して部品を低減して装置そのものをコンパクトに構成することができ，特に，スイッチユニットを収容したケース内には隣接する取付プレート間でトルクスイッチやリミットスイッチの制御機器を適正に配列でき，法規制に対しても最適に順応できる構造に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による電気部品の取付構造を弁駆動用アクチュエータ装置のスイッチユニットに組み込んだ一実施例を示す断面図である。
【図２】電気部品のマイクロスイッチの一実施例を示す正面図である。
【図３】図２のマイクロスイッチのプリント基板に設けたプリント配線の一実施例を示す背面図である。
【図４】電気部品のマイクロスイッチの取付構造を示す平面図である。
【図５】図４のマイクロスイッチの取付構造における取付プレートとプリント基板との関係を示す断面図である。
【図６】マイクロスイッチと作動カムの関係を示す斜視図である。
【図７】この発明による弁駆動用アクチュエータ装置を示す一部断面の概略図である。
【図８】この弁駆動用アクチュエータ装置の一部を示す正面図である。
【図９】図８の弁駆動用アクチュエータ装置の一部を示す側面図である。
【図１０】この弁駆動用アクチュエータ装置の要部を示す断面図である。
【図１１】図１０の弁駆動用アクチュエータ装置の側面図である。
【図１２】図１１の弁駆動用アクチュエータ装置の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
１ スピンドル
２ 駆動切換装置
３ スイッチユニット
４ ターミナルユニット
５ ハウジング
６ 取付本体
８，９４ 回転軸
１１ モータ
１２ 手動ハンドル
１４ 取付プレート
１５ 表示装置
２０ 回転伝達機構
２１ 弁
２５ コントローラ
２９，３０，８０ マイクロスイッチ
８１ マイクロスイッチ本体
８２ コネクタ
８３ プリント基板
８４ 突出部
８５ 挿入部
８６ ストッパ部
８７ クリップ
８８ プリント配線
８９ ローラ
９０ ばね体
９１ 取付プレートの端面
９２ 挿入溝
９３ 側部
９５ カム
９６ 係止部
９７ 係止穴
Claims (7)
- 取付本体に隔置状態に配置して取り付けられた複数の取付プレート，隣接する前記取付プレート間に嵌合する挿入部と前記取付プレートの端面に当接するストッパ部を備えたプリント基板，前記プリント基板上に取り付けられた電気部品，前記電気部品と接続する前記プリント基板に設けられたプリント配線，及び前記取付プレートに形成された係止穴に係合し且つ前記プリント基板の前記ストッパ部を前記取付プレートの前記端面に押圧して前記プリント基板を前記取付プレートに固定するクリップ，から成る電気部品の取付構造。
- 前記取付プレートには前記プリント基板の前記挿入部の側部が嵌合する挿入溝が形成され，前記プリント基板は前記挿入溝に嵌合して固定されることによって前記取付プレートに位置決めされることから成る請求項１に記載の電気部品の取付構造。
- 前記プリント基板の前記ストッパ部は，前記挿入部の側面から張り出した突出部から構成されていることから成る請求項１に記載の電気部品の取付構造。
- 前記電気部品は，マイクロスイッチ本体と前記マイクロスイッチ本体に前記プリント配線で接続したコネクタから成るマイクロスイッチである請求項１に記載の電気部品の取付構造。
- 前記マイクロスイッチ本体に設けた作動片は，前記取付プレート間に回転可能に取り付けられた回転軸に設けたカムによって作動されることから成る請求項４に記載の電気部品の取付構造。
- 流路を開閉調節する弁を取り付けたスピンドル，前記スピンドルを往復駆動するため取付本体に回転可能に取り付けられた回転軸，前記回転軸を手動ハンドルによって回転駆動する手動駆動機構又は前記回転軸をモータによって回転駆動する電動駆動機構に切り換える駆動切換装置，前記取付本体に設けた取付プレートに取り付けられ且つ前記回転軸の回転を減速して前記回転軸の回転量を表示する表示装置に伝達する回転伝達機構，請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気部品の取付構造を使用して前記取付プレートに取り付け且つ前記回転伝達機構に組み込んだスイッチユニット，前記スイッチユニットに接続するターミナルユニット，及び前記スイッチユニットと前記ターミナルユニットを通じて前記弁に関する情報に応じて前記弁の開閉作動を制御するコントローラ，から成る弁駆動用アクチュエータ装置。
- 前記取付プレートを取り付けた前記取付本体は，弁駆動用アクチュエータのハウジングを構成していることから成る請求項６に記載の弁駆動用アクチュエータ装置。
Priority Applications (3)
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