JP4099251B2 - Actuator device for valve drive incorporating terminal unit - Google Patents

Actuator device for valve drive incorporating terminal unit Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は,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電気部品の接続を中継するターミナルユニットを組み込んだ弁駆動用アクチュエータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在,浄水場,発電所等の各種工場における流路に設けられた弁駆動用アクチュエータ装置は,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のが現状であり,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,弁体等の弁の開度,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】
ところで,従来の弁駆動用アクチュエータ装置には,弁の開閉駆動するためのセンサ,制御機器等の電気部品が多数組み込まれているが,これらの電気部品は,内部に設けられたターミナルユニットに一旦結線され,ターミナルユニットから流量センサ等の各種センサ,中央コントローラ,内蔵コントローラ,電源等に結線されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
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ている従来のターミナルユニットは,端子台上に平面的に配列された端子が設けられているものが大半であり,端子の数が増大するに従って端子台そのものが大型になり,弁駆動用アクチュエータ装置そのものが大型になるという問題があった。また,多数の端子が有る場合には,各種の電気部品とターミナルユニットの端子との間の配線について,渡り配線等が増加し,配線そのものが困難になり,場合によっては,誤った配線となったりした。特に,各種の弁駆動用アクチュエータ装置において,組み込まれている電気部品が異なるタイプ,或いは電気部品を加える場合があり,その度に配線を変更したり,或いは多数の渡り配線が増加したり,作業性が悪化するという問題があった。また,電気部品とターミナルユニットの端子との間の配線で渡り配線を避けるために,ターミナルユニットの端子の変更や,電気部品の配列の変更で対応しなければならないという問題があった。
【0006】
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ターミナルユニット,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,こ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必要があり,電気部品の増加によってターミナルユニットが大型化し,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。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は,上記の課題を解決することであり,ターミナルユニットとして,端子台にプリント配線した中継基板を設けて電気部品の増減に応じて別の中継基板に交換できるように構成し,該ターミナルユニットを弁駆動用アクチュエータに組み込んで配線の結線変更が容易に且つ迅速に達成し,配線そのものを単純化して配線等の組立作業性を向上させると共に,制御作動するための電気部品を防爆防水カバーを備えたケース内に集合的に収容し,従来のようにそれぞれの単独用ケースに収容することを廃止し,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し,電気部品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。
【0008】
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支持された回転軸,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,前記回転伝達機構に組み込まれたスイッチユニット,前記スイッチユニットに接続された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を有し,
前記ターミナルユニットは,少なくとも電源,センサ及び中央コントローラに配線で接続される端子を配置する複数の段部を一面に備えた端子台,前記段部に配置されて前記端子を形成すると共に前記端子台の前記段部にそれぞれ形成された貫通孔を貫通して前記端子台の他面から延び出す導電金具,前記端子台の他面から隔置して配置され且つ前記導電金具の端部にそれぞれ接続されたプリント配線を備えた中継基板,及び前記中継基板の前記プリント配線の接点に接続され且つ各種の電気部品に選択的に接続されるコネクタから構成され,前記導電金具の前記延長部と前記端子台の前記貫通孔との隙間にはシール部材が配置され,前記端子台の前記一面と前記他面とは前記シール部材で密封状態に遮断されており,前記端子台に形成された上下に位置する前記段部は,前記段部の前記端子に接続される上下位置の前記配線が干渉しないように,互いにオフセットした位置に形成されていることから成る弁駆動用アクチュエータ装置に関する。
【0009】
また,前記導電金具は,前記段部に配置された前記端子を構成するねじ孔を備えた取付部及び前記取付部から屈曲して延び且つ前記端子台の前記貫通孔を貫通して前記端子台の他面から延び出したストレート状の延長部から成り,前記取付部と前記延長部とはプレス加工で一体構造に形成されている。
【0010
また,前記端子台の他面から隔置して配置された前記中継基板は,前記端子に接続される前記電気部品の変更に対応して異なったプリント配線を有する別の中継基板に交換できるように,前記端子台に取り付けられている。
【0011
前記ターミナルユニットは,上記のように構成したので,端子台の端子と電気部品との配線の途中にプリント配線された中継基板を組み込む構造に構成によって中継基板のプリント配線の種類を各種準備しておけば,電気部品の増減に応じて異なったプリント配線の別の中継基板に交換することができ,電気部品の結線の変更を中継基板で対応でき,渡り配線や電気部品と端子台の端子との複雑な直接結線を避けることができ,配線等の組立作業性を向上させ,ユニット化し,標準化し,コスト低減を実現させると共に,構造を簡単で且つコンパクトに構成することができる。
【0012
また,前記ターミナルユニットが接続する前記電気部品は,少なくとも前記スイッチユニットを構成する電気部品及び前記コントローラを構成する電気部品を含んでいるものである。
【0013
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,前記スイッチユニット,前記コントローラ,前記モータ等の電気部品は,弁駆動用アクチュエータの機種によって前記スイッチユニット,前記コントローラ,前記モータ等の電気部品が異なるが,ターミナルユニットの中継基板の変更で容易に対応できると共に,スイッチユニットを組み込んだ回転伝達機構とターミナルユニットとを1つのケース内に収容でき,前記回転伝達機構に設けた前記スイッチユニットと前記ターミナルユニットとの配線を単純化でき作業性を向上させると共に,装置全体をコンパクトに且つ制御機器等の電気部品の取付けを簡潔に構成することができる。
【0014
【発明の実施の形態】
以下,図面を参照して,この発明によるターミナルユニットを組み込んだ弁駆動用アクチュエータ装置の一実施例を説明する。
【0015
図1〜図7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に組み込まれたターミナルユニットについて説明する。
【0016
まず,ターミナルユニット4は,複数の段部83を一面に備えた端子台80,及び端子台80の裏面に隔置して配置された中継基板81を有するものである。端子台80の段部83には,端子82がそれぞれ設けられている。各端子82は,配線86Aを通じて少なくとも電源78,水位センサ,流量センサ,圧力センサ,温度センサ等のセンサ24,中央開度受信装置79及び中央コントローラ77に接続されている。ターミナルユニット4において,導電金具89は,端子台80の段部83に配置されて端子82を形成すると共に,端子台80の段部83にそれぞれ形成された貫通孔91を貫通して端子台80の他面から延び出すように配置されている。中継基板81に設けられたプリント配線87の一方の接点88Bは,導電金具89の端部にそれぞれ接続されている。また,中継基板81のプリント配線87の他方の接点88Aには,電源用,制御用,駆動制御用等の各種の電気部品に選択的に接続されるコネクタ85に配線86,103,104によって接続されている。なお,図示していないが,中継基板81のプリント配線87の接点88Aの位置には,コネクタ85を直接接続することもできる。
【0017
また,電源78は,端子台80の電源端子102にねじ100で固定接続され,電源端子102の導電金具101を介して電源用端子102から延びる配線103に接続された電源用のコネクタ85を通じてコントローラ25に接続されている。モータ11は,その電源端子に接続した配線104と,配線104の端部に設けたコネクタ85を通じてコントローラ25に接続され,コントローラ25によって駆動制御される。また,端子台80の導電金具89が接続する中継基板81のプリント配線87の端子69の接点88には,制御用の配線86とマグネットスイッチ用の配線86とが接続され.それらの配線86とその端部に設けたコネクタ85を通じてコントローラ25に接続されると共に,マグネットスイッチ用の配線86とその端部に設けたコネクタ85を通じてマグネットスイッチ29,30に接続されている。
【0018
導電金具89は,段部83に配置された端子82を構成するねじ孔95を備えた取付部93,及び取付部93から屈曲して延び且つ端子台80の貫通孔91を貫通して端子台80の他面から延び出したストレート状の延長部94から構成されている。導電金具89を構成する取付部93と延長部94とは,プレス加工で一体構造に形成することができる。端子台80の端子82での配線84と導電金具89との結線は,配線84に接続した圧着端子96を,導電金具89の取付部93に配置してねじ90をねじ孔95に締め付けることによって達成できる。
【0019
導電金具89の延長部94と端子台80の貫通孔91との隙間には,シール部材92が配置され,端子台80の一面と他面とはシール部材92で密封状態に遮断されている。従って,外部の電気部品がターミナルユニット4の端子台80に取り付けられ,ターミナルユニット4の防爆防水ケース17(図11)との間で,シール性が不十分であっても,端子台80そのものによって端子台80の裏面側に配置された中継基板81への水分やガスの侵入を防止することができる。
【0020
ーミナルユニット4において,中継基板81は,端子82に接続される電気部品の変更に対応して異なったプリント配線87を有する別の中継基板に交換できるように,端子台80に取り付けられている。また,端子台80に多数形成された段部83は,段部83の上下に位置について,段部83の端子82に接続される上下位置の配線86が干渉しないように,互いにオフセットした位置,即ち,千鳥状の配列に形成されている。電気部品としては,後述のスイッチユニット3に設けられているマイクロスイッチ29,30,モータ11,コントローラ25を構成する制御機器19を含んでいるものである。
【0021
次に,図8〜図14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。
【0022
この発明による弁駆動用アクチュエータ装置は,特に,上記のターミナルユニット4を組み込んだことに特徴を有し,例えば,中央コントローラ77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,流量等の各情報を水位センサ,流量センサ,圧力センサ,温度センサ等のセンサ24,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。
【0023
この弁駆動用アクチュエータ装置は,概して,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であるスピンドル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調節する弁21,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19等を構成する電気部品から成るコントローラ25,スピンドル1を手動的に駆動するための手動ハンドル12,スピンドル1を自動的に駆動するためのモータ11,及びスピンドル1をカバーするため取付本体6に取り付けられたスピンドルカバー22を有している。
【0024
この弁駆動用アクチュエータ装置は,流路57を開閉調節する弁21を取り付けた弁棒を構成するスピンドル1,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,及び弁21や流路57の各種情報を交換するためスイッチユニット3とスイッチユニット3を制御するコントローラ25とに接続されたターミナルユニット4から構成されている。
【0025
この弁駆動用アクチュエータ装置は,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。
【0026
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が介在している。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。
【0027
この弁駆動用アクチュエータ装置は,図14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。
【0028
スイッチユニット3は,カウンタ機構から構成され,取付本体6に取り付けられたケース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11),インタロックスイッチ66(図12),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。
【0029
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電源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。
【0030
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。
【0031
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ユニット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。
【0032
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8)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。
【0033
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。
【0034
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。
【0035
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。
【0036
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。
【0037
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。
【0038
【発明の効果】
この発明による弁駆動用アクチュエータ装置に組み込まれたターミナルユニットは,上記のように,端子台の階段状にしかも千鳥状に配置することによって,隣接する配線の干渉を避けることができ,作業性を向上させることができ,特に,端子台に中継基板を設けることによって,使用する電気部品の種類に応じて別のプリント配線の中継基板を用いることによって簡単に対応できる。また,端子を構成する導電金具を端子台の貫通孔に貫通させて取り付けた場合に発生する隙間を,シール部材でシールするので,端子台の外部側に位置する一面と中継基板が配置された内部側の他面とを,気密で液密に遮断でき,内部に水分や可燃性ガスの侵入を防止でき,配線等の腐食や腐食による短絡等を防止できると共に,スパーク等による可燃性ガスの引火を防止することができる。
【0039
また,この弁駆動用アクチュエータ装置は,上記のターミナルユニットが組み込まれているので,上記の効果を発揮できると共に,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】 この発明による弁駆動用アクチュエータ装置に組み込まれたターミナルユニットを示す平面図である。
【図2】 図1のターミナルユニットの正面図である。
【図3】 図1のターミナルユニットの背面図である。
【図4】 図1のターミナルユニットの側面図である。
【図5】 図1のターミナルユニットにおける端子を構成する導電金具の取付構造を示す断面図である。
【図6】 図5のターミナルユニットの端子の平面図である。
【図7】 図1のターミナルユニットの使用状態を説明する概略図である。
【図8】 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9】 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10】 図9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11】 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12】 図11の弁駆動用アクチュエータ装置の側面図である。
【図13】 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。
【図14】 図11の弁駆動用アクチュエータ装置のスイッチユニットを示す一部断面の説明図である。
【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
6,61 取付本体
7 ケース
8 回転軸
11 モータ
12 手動ハンドル
20 回転伝達機構
21 弁
24 センサ
25 コントローラ
77 中央コントローラ
78 電源
80 端子台
81 中継基板
82 端子
83 段部
84,86,103,104 配線
85 コネクタ
87 プリント配線
88 接点
89 導電金具
90,100 ねじ
91 貫通孔
92 シール部材
93 取付部
94 延長部
95 ねじ孔
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve drive actuator device incorporating a terminal unit that relays connection of electrical parts that drive and control valves such as water gates, sluice gates, and the like that control the flow of fluid in channels such as waterways, water purification plants, and power plants. .
[0002]
[Prior art]
At present, valve drive actuator devices installed in the flow paths of various plants such as water purification plants and power plants are suitable for centralized information systems that are controlled using a controller from manual operations. The valve drive actuator device that performs diagnosis of the valve drive actuator itself by transferring data to a higher-level computer requires a large amount of equipment, and if there is an abnormality in the valve drive actuator, it must be inspected and repaired at the site. In addition, the repair and inspection work is expensive, and maintenance costs are increased, which is undesirable. In general, the valve controller itself has almost no check function, and the user is currently going to the place where the valve drive actuator is installed and conducting regular inspections, and the inspection itself is inaccurate. In addition, there is a problem that the inspection cost increases.
[0003]
Therefore, in a valve drive actuator device, the processing of all control by the central information system makes the device large and has a complicated structure. A system for processing was adopted. In the valve drive actuator device, the basic information for the flow path control is the opening, flow rate, flow rate, etc. of various gates and valves provided in the flow path. Many types of electric valve drive actuator devices are known as drive means for controlling the adjustment. (For example, refer to JP-A-62-292978 and JP-A-64-49778). Further, in order to control the valve drive actuator device by a controller, there are known devices using various control devices such as a torque switch and a limit switch (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 64-79407, Japanese Utility Model Publication No. 5-37373). No. Publication, Japanese Utility Model Publication No. 6-35343).
[0004]
By the way, conventional actuators for driving a valve incorporate many electrical components such as sensors and control devices for driving the opening and closing of the valves. These electrical components are temporarily attached to a terminal unit provided inside. Wired and connected from the terminal unit to various sensors such as a flow sensor, central controller, built-in controller, and power supply.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, most of the conventional terminal units incorporated in the valve drive actuator device are provided with terminals arranged in a plane on the terminal block, and the terminal block itself increases as the number of terminals increases. There is a problem that the valve drive actuator device itself becomes large. If there are a large number of terminals, the wiring between various electrical components and the terminals of the terminal unit will increase in crossover wiring, making the wiring itself difficult, and in some cases, incorrect wiring. I did. In particular, in various valve drive actuator devices, different types of built-in electric parts or electric parts may be added, and the wiring may be changed each time, or a large number of crossover wiring may be added. There was a problem that the sex deteriorated. In addition, in order to avoid the crossover wiring between the electric parts and the terminals of the terminal unit, there is a problem that it is necessary to cope with the change of the terminal unit terminals and the arrangement of the electric parts.
[0006]
In addition, the valve drive actuator device described above has an arithmetic circuit, that is, an operation controller inside the valve drive actuator device to enable distributed processing, and can bear a part of the control system, which is extremely simple and accurate. In addition, the valve opening / closing time, that is, the valve opening / closing speed and the like can be set automatically and automatically controlled. However, various control devices such as terminal units, torque switches, limit switches, and indicating devices built into the valve drive actuator device are housed in separate cases. The terminal unit becomes larger due to the increase in electrical parts, and the device itself must be larger, and the valve drive actuator device cannot be made compact. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and as a terminal unit, a relay board printed on the terminal block is provided and can be replaced with another relay board according to the increase or decrease of electrical parts, The terminal unit is incorporated in the valve drive actuator to easily and quickly change the wiring connection, simplify the wiring itself to improve the assembly work of the wiring, etc., and prevent explosion-proof electrical components for control operation Collectively housed in cases with waterproof covers, abolished housing in each individual case as before, reduced the number of parts of the equipment itself, made the equipment itself compact, And an actuator device for driving a valve in which the connection between the terminal unit and the terminal unit adjacent thereto is simply configured.
[0008]
The present invention includes a spindle provided with a valve for adjusting the opening and closing of a flow path, a rotary shaft rotatably supported on a mounting body for reciprocating the spindle, a manual drive mechanism for rotating the rotary shaft by a manual handle, Drive switching device that switches the rotating shaft to an electric drive mechanism that is driven to rotate by a motor, a rotation transmission mechanism that decelerates the rotation of the rotating shaft and transmits the rotation amount of the rotating shaft to a display device, and is incorporated in the rotation transmission mechanism A switch unit, a terminal unit connected to the switch unit, and a controller for controlling the opening / closing operation of the valve according to information about the valve through the switch unit and the terminal unit,
The terminal unit includes a terminal block having a plurality of step portions for arranging terminals connected to at least a power source, a sensor, and a central controller by wiring. The terminal block is disposed on the step portion to form the terminal and the terminal block. Conductive metal fittings extending from the other surface of the terminal block through the through-holes formed in the stepped portions of the stepped portions, respectively, and arranged spaced from the other surface of the terminal block and connected to the end portions of the conductive metal fittings, respectively. A relay board provided with the printed wiring, and a connector connected to a contact of the printed wiring of the relay board and selectively connected to various electrical components, and the extension portion and the terminal of the conductive metal fitting A seal member is disposed in a gap between the through hole of the base, and the one surface and the other surface of the terminal block are sealed off by the seal member and formed on the terminal block. The step portion positioned vertically, as the wiring of the vertical position to be connected to the terminal of the step portion does not interfere, it relates to a valve driving actuator device consists of being formed at a position offset from one another.
[0009]
The conductive metal fitting includes a mounting portion having a screw hole constituting the terminal disposed in the stepped portion, a bent portion extending from the mounting portion, and penetrating through the through hole of the terminal block. It consists of a straight extension extending from the other surface, and the attachment part and the extension part are formed in an integrated structure by pressing.
[00 10 ]
In addition, the relay board arranged separately from the other surface of the terminal block can be replaced with another relay board having a different printed wiring corresponding to the change of the electrical component connected to the terminal. And attached to the terminal block.
[00 11 ]
Since the terminal unit is configured as described above, various types of printed wiring on the relay board are prepared depending on the structure in which the printed circuit board is incorporated in the middle of the wiring between the terminal of the terminal block and the electrical component. If this is the case, it can be replaced with another printed circuit board with different printed wiring according to the increase / decrease in the number of electrical parts, and the connection of the electrical parts can be changed with the relay board. It is possible to avoid complicated direct connection, improve assembly workability such as wiring, unitize, standardize, realize cost reduction, and make the structure simple and compact.
[00 12 ]
The electrical component connected to the terminal unit includes at least an electrical component constituting the switch unit and an electrical component constituting the controller.
[00 13 ]
Since the valve drive actuator device is configured as described above, the electrical components such as the switch unit, the controller, and the motor may include the switch unit, the controller, the motor, and the like depending on the model of the valve drive actuator. Although the electrical components of the terminal unit are different, it can be easily handled by changing the relay board of the terminal unit, and the rotation transmission mechanism incorporating the switch unit and the terminal unit can be accommodated in one case, and the rotation transmission mechanism is provided with the The wiring between the switch unit and the terminal unit can be simplified, the workability can be improved, the entire apparatus can be made compact, and electrical components such as control devices can be simply installed.
[00 14 ]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a valve drive actuator device incorporating a terminal unit according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[00 15 ]
The terminal unit incorporated in the valve drive actuator device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[00 16 ]
First, the terminal unit 4 includes a terminal block 80 provided with a plurality of stepped portions 83 on one surface, and a relay board 81 arranged on the back surface of the terminal block 80. Terminals 82 are respectively provided on the step portions 83 of the terminal block 80. Each terminal 82 is connected to at least a power supply 78, a sensor 24 such as a water level sensor, a flow rate sensor, a pressure sensor, a temperature sensor, a central opening receiving device 79, and a central controller 77 through a wiring 86A. In the terminal unit 4, the conductive metal fitting 89 is disposed on the stepped portion 83 of the terminal block 80 to form the terminal 82, and penetrates through the through holes 91 formed in the stepped portion 83 of the terminal block 80, respectively. It arrange | positions so that it may extend from the other surface. One contact 88B of the printed wiring 87 provided on the relay substrate 81 is connected to the end of the conductive metal fitting 89, respectively. Further, the other contact 88A of the printed wiring 87 of the relay substrate 81 is connected to a connector 85 that is selectively connected to various electric parts such as a power source, a control unit, and a drive control unit by wirings 86, 103, and 104. Has been. Although not shown, the connector 85 can be directly connected to the position of the contact 88A of the printed wiring 87 of the relay board 81.
[00 17 ]
The power supply 78 is fixedly connected to the power supply terminal 102 of the terminal block 80 with a screw 100 and is connected to the controller through a power supply connector 85 connected to the wiring 103 extending from the power supply terminal 102 via the conductive metal fitting 101 of the power supply terminal 102. 25. The motor 11 is connected to the controller 25 through the wiring 104 connected to the power supply terminal and the connector 85 provided at the end of the wiring 104, and is driven and controlled by the controller 25. Further, a control wiring 86 and a magnet switch wiring 86 are connected to the contact 88 of the terminal 69 of the printed wiring 87 of the relay board 81 to which the conductive metal fitting 89 of the terminal block 80 is connected. These wires 86 are connected to the controller 25 through connectors 85 provided at the ends thereof, and are connected to the magnet switches 29 and 30 through the magnet switch wires 86 and connectors 85 provided at the ends thereof.
[00 18 ]
The conductive metal fitting 89 includes a mounting portion 93 provided with a screw hole 95 constituting the terminal 82 disposed in the step portion 83, a bent portion extending from the mounting portion 93, and penetrating through the through hole 91 of the terminal block 80. It is composed of a straight extension 94 extending from the other surface of 80. The attachment portion 93 and the extension portion 94 constituting the conductive metal fitting 89 can be formed into an integral structure by pressing. The wiring 84 and the conductive metal fitting 89 at the terminal 82 of the terminal block 80 are connected by placing the crimping terminal 96 connected to the wiring 84 on the mounting portion 93 of the conductive metal fitting 89 and tightening the screw 90 into the screw hole 95. Can be achieved.
[00 19 ]
A seal member 92 is disposed in the gap between the extension portion 94 of the conductive metal 89 and the through hole 91 of the terminal block 80, and one surface and the other surface of the terminal block 80 are sealed off by the seal member 92. Therefore, even if external electrical components are attached to the terminal block 80 of the terminal unit 4 and the sealing performance between the terminal unit 4 and the explosion-proof waterproof case 17 (FIG. 11) is insufficient, the terminal block 80 itself Intrusion of moisture and gas into the relay substrate 81 arranged on the back side of the terminal block 80 can be prevented.
[00 20 ]
In the Terminal unit 4, the relay substrate 81, as can be replaced with another relay board having a printed circuit 87 which is different in correspondence to the change of the electrical components connected to the terminal 82, it is attached to the terminal block 80. Further, the stepped portions 83 formed in large numbers on the terminal block 80 are offset from each other so that the upper and lower wirings 86 connected to the terminals 82 of the stepped portion 83 do not interfere with each other. That is, it is formed in a staggered arrangement. The electrical components include the control devices 19 constituting the micro switches 29 and 30, the motor 11, and the controller 25 provided in the switch unit 3 described later.
[00 21 ]
Next, an embodiment of the valve driving actuator device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[00 22 ]
The valve drive actuator device according to the present invention is particularly characterized in that the terminal unit 4 is incorporated. For example, the built-in controller 25 receives a command from the central controller 77, and the valve 21 is controlled by the controller 25. And controlling the opening and closing of the flow path 57 by the valve 21, and information such as the operating state of the valve 21, the flow velocity of the flow path 57, the flow rate, and the like such as a water level sensor, a flow rate sensor, a pressure sensor, and a temperature sensor. 24, the limit switch 28, the torque switch 27 and the like, and the controller 25 receiving the information adjusts the opening and closing of the valve 21 to an optimum state according to the information about the valve 21 and the flow path 57. It is something to control.
[00 23 ]
This valve drive actuator device generally has a flow rate provided in a flow path 57 such as a water passage attached to the spindle 1 or the spindle 1 which is a valve rod attached to the attachment body 6 in the housing 5 so as to be able to reciprocate. A valve 21 to be adjusted, a controller 25 comprising electric components constituting a control device 19 for driving and controlling the spindle 1 according to various information, a manual handle 12 for manually driving the spindle 1, and a spindle 1 are automatically driven. And a spindle cover 22 attached to the attachment body 6 to cover the spindle 1.
[00 24 ]
This actuator for driving a valve attaches and attaches a worm 10 that meshes with a worm wheel 9 that is rotationally driven to reciprocate the spindle 1 and spindle 1 that constitute a valve rod to which a valve 21 that opens and closes a flow path 57 is attached. A rotary shaft 8 rotatably attached to the main body 6, a drive switching device 2 for switching the rotary shaft 8 to a manual drive mechanism for rotationally driving the rotary shaft 8 by a manual handle 12 or an electric drive mechanism for rotationally driving the rotary shaft 8 by a motor 11. The rotation transmission mechanism 20 that transmits the rotation of the motor 8 at a reduced speed to the display device 15 that displays the rotation amount of the rotary shaft 8, the switch unit 3 incorporated in the rotation transmission mechanism 20, and various information about the valve 21 and the flow path 57. A terminal unit connected to the switch unit 3 and the controller 25 for controlling the switch unit 3 for replacement. It is composed of four.
[00 25 ]
This actuator device for driving the valve is operated by operating a manual switching lever 18 to switch the drive switching device 2 to the manual drive mechanism, and switching to the electric drive mechanism is performed by the automatic return mechanism unit according to the rotation of the motor 11. It is automatically switched by 32. The rotating shaft 8 is rotatably supported by the mounting bodies 6 and 61 by bearings 63. The rotating shaft 53 rotated by the manual handle 12 is rotatably supported on the mounting body 6 by a bearing 64. The operation shaft 62 rotated by the manual switching lever 18 is rotatably supported by the mounting body 6. The rotary shaft 8, the rotary shaft 53, and the operation shaft 62 are arranged in parallel with each other, and the operation of the manual handle 12 and the manual switching lever 18 is drivingly connected to the rotary shaft 8 that rotationally drives the spindle 1. The rotating shaft 8 includes a rotating shaft 8A provided with the worm 10 and a rotating shaft 8B in which a spline 35 is fitted so that the sleeve 34 can slide.
[00 26 ]
The sleeve 34 is formed with a claw or dog tooth constituting the meshing clutch 31 at one end thereof and a gear 55 at the other end thereof. Further, on the rotating shaft 8B, an automatic return mechanism unit 32 provided with the other pawl, that is, dog tooth, of the meshing clutch 31 is rotatably provided. When the mesh clutch 31 is connected, the dog teeth of the sleeve 34 and the dog teeth of the automatic return mechanism unit 32 are in mesh. Further, a gear 33 that meshes with a gear 59 provided on the output shaft 72 of the motor 11 is rotatably provided on the rotary shaft 8B. Further, a buffer member 60 is interposed between the automatic return mechanism unit 32 and the gear 33. The cam yoke 56 provided on the operation shaft 62 is engaged with a groove 65 provided on the outer peripheral surface of the sleeve 34. When the cam yoke 56 is rotated by the rotation of the operation shaft 62 by the manual switching lever 18, the sleeve 34 is moved over the rotation shaft 8. The meshing clutch 31 can be connected / disconnected by sliding. The sleeve 34 is disengaged from the clutch clutch 31 against the spring force of the spring 36 by the manual switching lever 18 and slides, and the gear 54 provided on the rotating shaft 53 rotated by the gear 55 of the sleeve 34 and the manual handle 12. Will mesh with each other. When the gear 55 and the gear 54 mesh with each other, the manual handle 12 is switched to a manual drive mechanism that rotates the rotary shaft 8.
[00 27 ]
As shown in FIG. 14, this valve drive actuator device accommodates a rotation transmission mechanism 20 in a case 7 that accommodates a plurality of attachment plates 14 that are attached to the attachment body 6 and spaced apart and arranged in parallel. , Between the mounting plates 14 adjacent to each other, a speed reduction device 26 that constitutes a part of the rotation transmission mechanism 20 that transmits the rotation of the rotary shaft 8, and at least a torque switch 27 and a limit switch 28 that constitute the switch unit 3, respectively. It is attached and the device itself is made compact by reducing the number of parts.
[00 28 ]
The switch unit 3 is composed of a counter mechanism and is accommodated in a case 7 attached to the attachment body 6. The switch unit 3 has at least a unitized torque switch 27 for detecting the torque of the rotary shaft 8 and a limit switch 28 for detecting the upper limit and the lower limit of the reciprocating movement of the valve 21. The torque switch 27 is a switch mechanism 27A for detecting the torque of the rotary shaft 8 and two micro switches provided in the torque switch 27 for detecting the upper and lower limits of the valve opening direction and the valve closing direction. 29 (only one is shown). The limit switch 28 includes a switch mechanism 28A for detecting the upper and lower limits of the reciprocating movement of the valve 21 and two micro switches 30 (only one is shown) for detecting the upper and lower limits of the reciprocating movement of the valve 21. It is configured. The switch unit 3 includes a flicker switch 37S (FIG. 11), an interlock switch 66 (FIG. 12), a potentiometer that constitutes the far opening instruction transmitter 67 in addition to the above-described control device. In addition, the case 7 that houses the switch unit 3 is provided with an explosion-proof waterproof cover 16 in order to block the inside from the outside.
[00 29 ]
The terminal unit 4 is attached to the attachment body 6 adjacent to the switch unit 3. The case 7 that accommodates the terminal unit 4 is provided with an explosion-proof waterproof cover 17 in order to shield the inside from the outside. The terminal unit 4 constitutes a power supply terminal composed of an input side terminal 68 that connects each control device of the switch unit 3 and the controller 25 and an output side terminal 69 that is connected to the switch unit 3 via a printed circuit board 70. The input side terminal 68 and the output side terminal 69 are sealed in the terminal body 71.
[00 30 ]
Furthermore, a control case 23 that accommodates a controller 25 is attached to the attachment body 6 constituting the housing 5. The controller 25 includes an electrical component 19 that includes at least a magnet switch that controls the switch unit 3. The control case 23 is provided with an explosion-proof waterproof cover 58 in order to block the inside from the outside. The controller 25 is connected to one terminal of the terminal unit 4 and exchanges information with various control devices of the switch unit 3 to control the operation of the valve 21 in an optimum state.
[00 31 ]
Further, the drive switching device 2 includes a meshing clutch 31 that is connected / disconnected by the manual switching lever 18 and an automatic return mechanism unit 32 that switches to driving of the electric drive mechanism by the rotation of the motor 11. The drive switching device 2 is normally set to a drive state by the motor 11 by the automatic return mechanism unit 32, and when the operator manually operates the valve drive actuator device for inspection of the valve drive actuator device, etc., the manual switch lever 18 so that the manual handle 12 can be operated.
[00 32 ]
This valve drive actuator device is as follows when driven by the motor 11. First, the motor 11 receives various information and rotates according to a command from the controller 25. The motor 11 is driven to rotate the gear 33 that is rotatably attached to the rotary shaft 8 via the gear 59 to operate the automatic return mechanism unit 32. When the automatic return mechanism unit 32 is actuated by the rotation of the motor 11, the sleeve 34 is engaged with the spring force of the spring 36, the clutch 31 is engaged, the rotation of the gear 37 is transmitted to the sleeve 34, and the sleeve 34 rotates. A spline 35 is formed on the inner peripheral surface of the sleeve 34, and the spline 35 of the sleeve 34 is spline-fitted with the spline 35 formed on the rotating shaft 8, so that the rotation of the sleeve 34 is transmitted to the rotating shaft 8. Is done. The worm 10 attached to the rotary shaft 8 is rotated by the rotation of the rotary shaft 8, and the rotation of the worm 10 rotationally drives the worm wheel 9 provided on the spindle 1. As the rotary shaft 8 rotates, the worm 10 rotates and the worm wheel 9 meshing with the worm 10 rotates. The worm wheel 9 is rotated by rotating the internal thread 56S (FIG. 8) through a driving force transmission mechanism (not shown) that converts the rotational motion into a vertical motion, and the spindle 1 provided with the male screw 73 that meshes with the female screw 56S moves up and down. To do. Since the valve 21 is attached to the tip of the spindle 1, the valve 21 moves up and down, and the flow path 57 is adjusted to open and close. On the other hand, the rotation of the rotating shaft 8 is transmitted to the rotating shaft 13.
[00 33 ]
This valve drive actuator device can extract the open / close state of the flow path of the valve 21 or various information by detecting the number of rotations of the rotary shaft 8, and the valve drive actuator device is Drive control is performed. The rotation of the rotating shaft 8 is transmitted to the rotating shaft 13 through the gear mechanism 38. The rotation of the rotating shaft 13 rotates the input side rotating shaft 41 via the gear mechanism 40. A gear 43 is fixed to the input side rotating shaft 41, and an output side rotating shaft 42 arranged coaxially with the input side rotating shaft 41 is rotatably supported on the gear 43. The rotation of the gear 43 provided on the input side rotation shaft 41 is transmitted to the input gear 47 of the speed reduction device 26, decelerated by a plurality of gear trains 49 of the speed reduction device 26, and transmitted to the output gear 48 of the speed reduction device 26. The rotation of the output gear 48 is transmitted to the gear 44 fixed to the output side rotating shaft 42 and is output as the rotation of the output side rotating shaft 42.
[00 34 ]
A pointer 45 is attached to the end portion of the output side rotating shaft 42. A scale plate 46 is attached to one of the plurality of mounting plates 14 fixed in the case 7. The scale plate 46 can be seen through a transparent plate 50 provided on the explosion-proof waterproof cover 16. The pointer 45 can detect the degree of opening and closing of the valve 21 with the eyes by rotating on the scale plate 46.
[00 35 ]
In this valve drive actuator device, the rotational force of the rotary shaft 8 is transmitted to the rotary shaft 13A via the gear mechanism 38A and the torque shaft 39, and the rotation of the rotary shaft 13A is switched by the torque switch 27 via the gear mechanism 51. The torque is transmitted to the mechanism 27A, and the torque of the rotating shaft 8 is detected by the torque switch 27. The operating state of the torque switch 27, that is, the upper and lower limit overtorque states are input to the controller 25 through the microswitch 29. The rotation of the rotary shaft 8 is transmitted to the rotary shaft 13 through the gear mechanism 38, and the rotation of the rotary shaft 13 rotates the input-side rotary shaft 41 through the gear mechanism 40. The rotation of the input side rotating shaft 41 is transmitted to the switch mechanism 28A of the limit switch 28 formed of a counter mechanism via the gear mechanism 52, and the limit switch 28 detects the rotation speed of the rotating shaft 8. The operating state of the limit switch 28, that is, the upper limit and the lower limit are input to the controller 25 through the micro switch 30.
[00 36 ]
Next, this valve drive actuator device is operated as follows when operated by the manual handle 12. First, in order to operate the drive switching device 2, the manual switching lever 18 is rotated, and the cam yoke 56 fitted to the sleeve 34 is rotated. The rotation of the cam yoke 56 causes the sleeve 34 to slide on the rotary shaft 8 against the spring force of the spring 36, disengage the sleeve 34 from the clutch 31, and release the drive connection state with the motor 11. Further, when the cam yoke 56 is rotated and the sleeve 34 is slid, the gear 55 of the sleeve 34 meshes with the gear 54 provided on the rotating shaft 53 to which the manual handle 12 is attached.
[00 37 ]
When the manual handle 12 is rotated after the gear 55 of the sleeve 34 and the gear 54 provided on the rotary shaft 53 are engaged with each other by the above operation, the rotary shaft 53 rotates. The sleeve 34 is rotated. As the sleeve 34 rotates, the rotary shaft 8 rotates. As the rotary shaft 8 rotates, the worm 10 rotates and the worm wheel 9 meshing with the worm 10 rotates. As the worm wheel 9 rotates, the valve 21 moves up and down through the same transmission path as described above, and the flow path 57 is adjusted to open and close. On the other hand, the rotation of the rotating shaft 8 is transmitted to the rotating shaft 13. Similarly to the above, the rotation of the rotary shaft 13 can rotate the display device 15 including a pointer and send information to the torque switch 27 and the limit switch 28.
[00 38 ]
【The invention's effect】
As described above, the terminal unit incorporated in the valve drive actuator device according to the present invention is arranged in a staircase pattern and a staggered pattern on the terminal block, thereby avoiding interference between adjacent wires and improving workability. In particular, by providing a relay board on the terminal block, it can be easily dealt with by using a different printed wiring relay board according to the type of electrical component to be used. In addition, the gap that occurs when the metal fittings that make up the terminal are installed through the through hole of the terminal block is sealed with a sealing member, so one surface located outside the terminal block and the relay board are placed Airtight and liquid-tight shut-off from the other side of the inner side, moisture and flammable gas can be prevented from entering the inside, wiring and other corrosion and short circuit due to corrosion can be prevented, and flammable gas such as sparks can be prevented. Can prevent ignition.
[00 39 ]
In addition, since this valve drive actuator device incorporates the terminal unit described above, the above-mentioned effects can be exhibited, and the device itself can be made compact by reducing the number of parts compared to the conventional device. In particular, in the case containing the switch unit, the torque switch and limit switch control devices can be properly arranged between adjacent mounting plates, and the structure can be optimally adapted to legal regulations.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a terminal unit incorporated in a valve drive actuator device according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of the terminal unit of FIG.
FIG. 3 is a rear view of the terminal unit of FIG. 1;
4 is a side view of the terminal unit of FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view showing a mounting structure of a conductive metal fitting constituting a terminal in the terminal unit of FIG. 1. FIG.
6 is a plan view of terminals of the terminal unit shown in FIG. 5. FIG.
7 is a schematic diagram for explaining a usage state of the terminal unit of FIG. 1; FIG.
FIG. 8 is a partial cross-sectional schematic view showing the valve drive actuator device according to the present invention.
FIG. 9 is a front view showing a part of the valve drive actuator device.
10 is a side view showing a part of the valve drive actuator device of FIG. 9; FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a main part of the valve drive actuator device.
12 is a side view of the valve drive actuator device of FIG. 11. FIG.
13 is a cross-sectional view showing a part of the valve drive actuator device of FIG. 11. FIG.
14 is an explanatory view of a partial cross section showing a switch unit of the valve drive actuator device of FIG. 11. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spindle 2 Drive switching device 3 Switch unit 4 Terminal unit 6, 61 Mounting body 7 Case 8 Rotating shaft 11 Motor 12 Manual handle 20 Rotation transmission mechanism 21 Valve 24 Sensor 25 Controller 77 Central controller 78 Power supply 80 Terminal block 81 Relay board 82 Terminal 83 Step portion 84, 86, 103, 104 Wiring 85 Connector 87 Printed wiring 88 Contact 89 Conductive metal fitting 90,100 Screw 91 Through hole 92 Seal member 93 Mounting portion 94 Extension portion 95 Screw hole

Claims (4)

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支持された回転軸,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,前記回転伝達機構に組み込まれたスイッチユニット,前記スイッチユニットに接続された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を有し,
前記ターミナルユニットは,少なくとも電源,センサ及び中央コントローラに配線で接続される端子を配置する複数の段部を一面に備えた端子台,前記段部に配置されて前記端子を形成すると共に前記端子台の前記段部にそれぞれ形成された貫通孔を貫通して前記端子台の他面から延び出す導電金具,前記端子台の他面から隔置して配置され且つ前記導電金具の端部にそれぞれ接続されたプリント配線を備えた中継基板,及び前記中継基板の前記プリント配線の接点に接続され且つ各種の電気部品に選択的に接続されるコネクタから構成され,前記導電金具の前記延長部と前記端子台の前記貫通孔との隙間にはシール部材が配置され,前記端子台の前記一面と前記他面とは前記シール部材で密封状態に遮断されており,前記端子台に形成された上下に位置する前記段部は,前記段部の前記端子に接続される上下位置の前記配線が干渉しないように,互いにオフセットした位置に形成されていることから成る弁駆動用アクチュエータ装置。
A spindle with a valve for opening and closing the flow path, a rotary shaft rotatably supported by a mounting body for reciprocating the spindle, a manual drive mechanism for rotating the rotary shaft with a manual handle, or a motor for the rotary shaft A drive switching device that switches to an electric drive mechanism that is driven to rotate by rotation, a rotation transmission mechanism that decelerates the rotation of the rotation shaft and transmits the rotation amount of the rotation shaft to a display device, and a switch unit incorporated in the rotation transmission mechanism , A terminal unit connected to the switch unit, and a controller for controlling the opening / closing operation of the valve according to information about the valve through the switch unit and the terminal unit,
The terminal unit includes a terminal block having a plurality of step portions for arranging terminals connected to at least a power source, a sensor, and a central controller by wiring. The terminal block is disposed on the step portion to form the terminal and the terminal block. Conductive metal fittings extending from the other surface of the terminal block through the through-holes formed in the stepped portions of the stepped portions, respectively, and arranged spaced from the other surface of the terminal block and connected to the end portions of the conductive metal fittings, respectively. A relay board provided with the printed wiring, and a connector connected to a contact of the printed wiring of the relay board and selectively connected to various electrical components, and the extension portion and the terminal of the conductive metal fitting A seal member is disposed in a gap between the through hole of the base, and the one surface and the other surface of the terminal block are sealed off by the seal member and formed on the terminal block. The step portion positioned vertically, said as the wiring of the vertical position does not interfere to be connected to the terminal of the step portion, the valve driving actuator device consists of being formed at a position offset from one another.
前記導電金具は,前記段部に配置された前記端子を構成するねじ孔を備えた取付部及び前記取付部から屈曲して延び且つ前記端子台の前記貫通孔を貫通して前記端子台の他面から延び出したストレート状の延長部から成り,前記取付部と前記延長部とはプレス加工で一体構造に形成されていることから成る請求項1に記載の弁駆動用アクチュエータ装置。  The conductive metal fitting includes a mounting portion provided with a screw hole that constitutes the terminal disposed in the stepped portion, a bent portion extending from the mounting portion, and penetrating through the through hole of the terminal block. 2. The valve drive actuator device according to claim 1, comprising a straight extension extending from a surface, wherein the attachment and the extension are integrally formed by pressing. 3. 前記端子台の他面から隔置して配置された前記中継基板は,前記端子に接続される前記電気部品の変更に対応して異なったプリント配線を有する別の中継基板に交換できるように,前記端子台に取り付けられていることから成る請求項1に記載の弁駆動用アクチュエータ装置。  The relay board disposed away from the other surface of the terminal block can be replaced with another relay board having a different printed wiring corresponding to the change of the electrical component connected to the terminal. 2. The valve drive actuator device according to claim 1, wherein the valve drive actuator device is attached to the terminal block. 前記ターミナルユニットに接続した前記電気部品は,少なくとも前記スイッチユニットを構成する電気部品及び前記コントローラを構成する電気部品を含んでいることから成る請求項1に記載の弁駆動用アクチュエータ装置。  The valve drive actuator device according to claim 1, wherein the electrical component connected to the terminal unit includes at least an electrical component constituting the switch unit and an electrical component constituting the controller.
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