JP4859948B2 - ハンドル操作用ウィルキー - Google Patents

Description

本発明は、各種バルブ等を手動開閉するためのハンドルが高所に配置されている場合であっても、これを床面から一人で簡易、且つ確実に回転操作することができるハンドル操作用ウィルキーの改良に関する。

発電所、製造工場等の各種施設には、水、油、燃料を始めとした各種液体、ガス、蒸気を始めとした各種気体等々の流体を貯留するためのタンク、これらの流体を移送するための管体が配設されており、タンクや管体の適所にバルブを設けて流体のタンクへの流入量や排出量の調整、管体による移送量や圧力の調整、移送方向の切り換え等を行い得るように構成されている。
手動操作により開閉されるバルブは、バルブ軸と連結された回転軸に対して中心部を固定したリング状のハンドルを手で回転操作するように構成されている。

しかし、例えば水力発電所に設置されるハンドルには、径の小さいタイプから径の大きいものまで種々あり、その設置個数が多数に亘っており、設置箇所も多様である。また、バルブ軸と連結された回転軸の回転抵抗が増大している場合にはハンドルを人手によって回転させる際に多大な力を要する場合もあり、バルブを完全に締め終わったと判断したにも拘わらず実際には締め終わっていないために流体が漏れ続ける事態が発生することもある。例えば、油圧装置の排油バルブの開閉機構が重く、硬いために手動によるハンドル操作では完全にバルブを閉止することができずに、油圧タンク内の油圧が低下する事態が想定される。
このような不具合に対処するために現場に装備されているパイプレンチを用いてハンドルを回転させることが多い。しかし、パイプレンチは、ハンドルを回転させる操作には適しておらず、操作し難いという欠点を有している。また、パイプレンチは、サイズ、及び重量が過大で携帯に適さないため、多数のバルブを順次操作するためにパイプレンチを携帯して水力発電所内を移動することは極めて困難であった。また、特に、平均的身長を有した人間の手が届かない高所に配置されたハンドルを操作する場合には、足場や踏み台を設置した上での作業となるため、作業前の足場等の組立て及び作業後の解体、踏み台の設置及び撤去に手数がかかるばかりでなく、足場上で重量物であるパイプレンチを操作するに際して力を加えにくく、重労働になると共に、操作中にバランスを崩して足場等から落下する危険もある。

一方、実開平６−１７８７４号公報には、直線棒状の操作杆の先端に二股に分岐した２本の固定脚と、操作杆に沿ってスライド自在に支持された可動脚とを設け、固定脚をリング状ハンドルの内部に、或いは外部に係合させると共に、可動脚をハンドルの他の部位に係合させることによって操作杆を把持してハンドルを回転させるようにしたハンドル用ウィルキーが開示されている。このウィルキーは、固定脚と可動脚をリング状部の内側に差し込んで固定する方法を採るため、ハンドルを回転させる方向にスリップを起こすことがないという利点を有している。しかし、このウィルキーは大径のハンドルに適用することを想定して操作杆の全長を、大径ハンドルの直径寸法に、作業員が把持するためのグリップ分の長さを加味した寸法とする必要があるため、長尺、大型、高重量となる。このため、操作性は必ずしも良くなく、特に作業員が高所に配置されたハンドルを開閉するために足場上で作業を行う場合には、パイプレンチと同様の不具合をもたらす。

実開平６−１７８７４号公報

以上のように従来のハンドル操作用のウィルキーは、高所に設置されたハンドルを開閉操作する場合に足場や踏み台の設置が必要となるため、足場等の設置、解体、撤去に手数がかかるばかりでなく、足場上での操作に際して力を加えにくく、重労働となると共に、操作中にバランスを崩して足場等から落下する危険があった。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、設置、解体、撤去に時間と手数を要し、且つ操作が不自由となり、危険を伴う虞がある足場等を設置することなく、床面上での少人数による作業によって高所に設置されたハンドルを容易に回転させてバルブを開閉操作することができるハンドル操作用ウィルキーを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１の発明に係るハンドル操作用ウィルキーは、高所に配置された略垂直な回転軸に対してリブを介して固定されたリング状部を備えたバルブ開閉用のハンドルを正逆両方向に回転させるためのウィルキーであって、前記ハンドル内部のリブ間の間隙内に下側から差し込み可能な外径を有すると共に該ハンドルの上方に通過した後で下方に戻すことにより任意の周方向からリブと係止可能な係止爪を有した係止ユニットと、該係止ユニットから下方に延びた操作シャフトと、該操作シャフトから外径方向に突設した操作レバーと、前記ハンドルの下方に位置する床面に設置されて前記操作シャフトの下部を回転自在に支持する支持ユニットと、を備えたことを特徴とする。
人間の手が届かない高所に位置するバルブ開閉用のハンドルは、踏み台等の上に作業員が乗って開閉作業する必要があるが、困難且つ危険な作業であった。本発明では、床面に設置した支持ユニットによって操作シャフト、及び係止ユニットを回転自在に支持するようにしたので、床面からの作業により、容易にハンドルを回動させることができる。しかも一人による作業が可能である。
請求項２の発明に係るハンドル操作用ウィルキーは、前記支持ユニットは、前記床面に固定されるベース部材と、該ベース部材により下部を着脱自在に支持され且つ上部にて前記操作シャフトの下部を回転自在に支持する支持シャフトと、から構成されていることを特徴とする。
ベース部材を床面に固定することにより安定した作業を行うことができ、支持シャフトを用いることにより、操作シャフト自体の長さを短くでき、取扱性、操作性を高めることができる。

請求項３の発明に係るハンドル操作用ウィルキーは、前記支持ユニットは、前記床面に固定されるベース部材と、該ベース部材により下部を支持され且つ上部にて前記操作シャフトの下部を回転自在に支持する支持シャフトと、から構成され、前記支持シャフトは、長さを微調整可能な伸縮構造を有していることを特徴とする。
支持シャフトの長さを調整することにより、高さ位置が異なるハンドルに対して対応することが可能となる。
請求項４の発明に係るハンドル操作用ウィルキーは、前記係止ユニットは、前記操作シャフトに対して着脱交換可能に構成されていることを特徴とする。
ハンドルの形状、サイズが異なる場合には、係止ユニットを当該ハンドルに見合ったサイズのものと交換して使用することが有効である。

本発明のハンドル操作用ウィルキーによれば、設置、解体、撤去に時間と手数を要し、且つ操作が不自由となり、危険を伴う虞がある足場等を設置することなく、床面上での少人数による作業によって高所に設置されたハンドルを容易に回転させてバルブを開閉操作することができる。

（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係るハンドル操作用のウィルキーの構成を示す分解斜視図、及び使用状態を示す説明図であり、（ｃ）は操作シャフトと支持シャフトとの連結部の構成例を示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は係止ユニットがハンドルを係止する手順を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るハンドル操作用ウィルキーの構成説明図である。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係るハンドル操作用のウィルキーの構成を示す分解斜視図、及び使用状態を示す説明図であり、（ｃ）は操作シャフトと支持シャフトとの連結部の構成例を示す断面図であり、図２（ａ）及び（ｂ）は係止ユニットがハンドルを係止する手順を示す図である。
ウィルキー１は、建造物等の高所に配置された略垂直な回転軸５１に対してリブ５２を介して固定されたリング状部５３を備えたバルブ開閉用のハンドル５０を正逆両方向に回転させるための金属製の治具である。
本発明のウィルキーによる操作対象となるハンドル５０を支持する回転軸５１は、高所に配置された配管等に設けられたバルブのバルブ軸と連結されており、これを回動させることによってバルブを開閉することができる。回動軸５１は略垂直であればよく、厳密な意味で垂直である必要はない。
ウィルキー１は、ハンドル内部のリブ５２間の間隙内に下側から差し込み可能な外径を有すると共にハンドル５０の上方に通過した後で下方に戻すことにより任意の周方向からリブ５２を係止可能な係止爪３を有した係止ユニット２と、係止ユニット２の下端部から延びた操作シャフト１０と、操作シャフト１０の下部適所から外径方向に突設した操作シャフトを回転させるための操作レバー１５と、ハンドル５０の下方に位置する床面６０に設置されて操作シャフト１０の下部を回転自在に支持する支持ユニット７０と、を備えている。

係止ユニット２は、図２に示すように操作シャフト１０の上端部から分岐して上方にテーパー状に延びる複数本の金属棒材４と、金属棒材４間を連結する環状の補強材５と、各金属棒材４の先端部に中間部固定された逆Ｕ字状に湾曲した係止爪３と、を有している。
係止ユニット２は、操作シャフト１０の上端部に固定してもよいが、操作シャフト１０に対して着脱交換可能に構成してもよい。係止ユニット２はハンドル５０の内径側のリブ間の隙間に差し込まれるため、取付け対象となるハンドル５０の内径寸法やリブ間の隙間の寸法と合致しない場合には適用不能となる。このため、対象とするハンドル５０の内径寸法等が異なる場合には、それに見合った寸法、形状を有した他の係止ユニット２を選定して操作シャフト１０に対して取り付けることができるように構成するのが好ましい。
なお、係止ユニット２は、図示した構成に限定されるものではなく、どのようなタイプであってもよい。

ハンドル５０の下方に位置する床面６０に設置されて操作シャフト１０の下部を回転自在に支持する金属製の支持ユニット７０は、床面６０に固定されるベース部材７１と、ベース部材７１から上方に延び且つ上端部にて操作シャフト１０の下端部を回転自在に支持する支持シャフト７５と、から構成されている。ベース部材７１は、図１（ａ）（ｂ）に示すようにボルト穴７２ａを有した金属板７２と、金属板７２の上面中央部に一体的に立設された円筒状の支持部材７３と、金属板７２上における支持部材７３の支持強度を補強する補強片７４と、を有している。床面６０に埋設した金属部材としてのアンカーナット６１に形成された雌螺子部６１ａと金属板のボルト穴７２ａとを連通させた状態で両穴内にボルト６２を挿通、螺着させることによって、床面上にベース部材７１を固定することができる。ボルト６２として蝶ネジを用いることにより、工具を用いない手作業によって簡易にベース部材を床面に固定したり、離脱させることが可能となる。
支持シャフト７５は、その下端部を支持部材７３の上部開口内に差し込んでから支持シャフト下端部と支持部材に夫々設けた連通穴内にピン６５を差し込むことによって両者を固定することができる。

操作シャフト１０の下端部には図１（ｃ）に示した如き軸部１０ａを突設し、この軸部１０ａを支持シャフト７５の上端開口内に差し込むことにより、操作シャフトは支持シャフトによって回転自在に軸支されることとなる。
なお、支持シャフト７５として長さが異なるものを複数本用意しておき、ハンドル５０の高さ位置の違いに応じて使い分けるようにしてもよい。即ち、ハンドル５０の高さ位置の違いに応じて最適の長さを有した支持シャフトを選択してベース部材の支持部材７３内に差込み固定することにより、操作シャフト１０の上端部に固定された係止ユニット２の高さ位置を最適に調整、設定することができる。
このように支持ユニット７０と操作シャフト１０によって支持された係止ユニット２の高さ位置を調整可能とすることによって、同一のウィルキー１を用いて高さ位置が異なるハンドル５０の開閉作業を行う場合に、支持シャフト７５を長さの異なるものと交換することによって種々対応することが可能となる。

或いは、図３に示すように支持シャフト７５は、軸方向長さを微調整可能な伸縮構造を有するように構成してもよい。即ち、この支持シャフト７５は、パイプ状の二本の支持シャフト片７５Ａ、７５Ｂから構成し、下側の支持シャフト片７５Ａの上端部開口内に上側の支持シャフト片７５Ｂの下端部が入り込んで釣り竿状に伸縮できるように構成されている。また、支持シャフト片７５Ａの上端部外周には締結ナット７５Ｃが回転可能に支持されていて、支持シャフト片７５Ａからの上部支持シャフト片７５Ｂの引出し長をハンドル５０の高さ位置に見合うように調整してから締結ナット７５Ｃを締め付けることにより、支持シャフト片の上端部と上部支持シャフト片の下端部とが固定され、支持シャフト７５の全長を無段階で微調整することが可能となる。
このように支持シャフト７５を伸縮自在に構成した場合には、高所に設置されたハンドル５０の高さ位置の変化に対応するために長さの異なる支持シャフト７５を複数本用意しておく必要がなくなり、部品の製造コスト、組付け手数、管理手数を低減することができる。
なお、支持ユニット７０を伸縮させるための機構としては、例えばパイプ状の両支持シャフト片７５Ａ、７５Ｂに夫々軸方向に所定のピッチで複数個の連通穴を貫通形成し、両支持シャフト片の伸縮位置関係を確定してから連通穴間にピンを差し込んで固定するようにしてもよい。

以上の構成を備えたハンドル操作用のウィルキーを用いて高所にあるハンドルを開閉操作する手順を説明する。
まず、支持ユニット７０を構成するベース部材７１を床面６０に固定したアンカーナット６１に固定する。固定に際してはアンカーナット６１に形成された雌螺子部６１ａと金属板のボルト穴７２ａとを連通させた状態で両穴内にボルト６２を挿通、螺着させることによって、床面上にベース部材７１を固定する。
次いで、ベース部材７１から突出したパイプ状の支持部材７３の上部開口内に支持シャフト７５の下端部を差し込んでピン６５により固定する。支持シャフト７５としては、ハンドル５０の高さ位置と、操作シャフト及び係止ユニットの長さに応じて最適の長さのものを選択する。或いは、支持シャフト７５が伸縮自在である場合には、最適の長さに設定しておく。

支持ユニット７０を床面上に設置する作業を完了してから、支持シャフト７５の先端に固定された係止ユニット２をハンドル５０に係止する作業を行う。まず、係止ユニット２を構成する各係止爪３をハンドルの内径側のリブ間の隙間に差し込むために押し上げ、係止爪をハンドル上方へ通過させてから、各係止爪が各リブに引っ掛かるように下方へ戻す。係止爪３を逆Ｕ字状に構成しているため、リブ間に差し込まれた係止爪は左右いずれのリブに対しても係止することができる。従って、開放方向へハンドルを回転させる場合と、閉止方向へ回転させる場合とで係止するリブを異ならせる作業が容易となる。
操作シャフトを上下動させて係止ユニットの係止爪をハンドルのリブに係止する際に、操作シャフトの軸部１０ａを支持シャフト上部に差し込んで回転自在に支持させる。
以上の作業によってウィルキー１の設置が完了し、その後は、図１（ｂ）に示すように床面に立った作業員が操作レバー１５を回転方向へ操作することによりハンドルを任意の方向へ回動させることができる。
この作業は作業効率を考慮すれば、二人以上で実施することが好ましいが、一人で実施することも可能である。
また、ベース部材７１を床面に固定する際にアンカーナット６１を床面に予め固定しておく構成は必須ではなく、ベース部材を人間が床面に押さえ付けて固定するように構成してもよい。

以上のように本発明によれば、床面に設置した支持ユニットによって操作シャフト、及び係止ユニットを回転自在に支持するようにしたので、踏み台等を用いることなく、人間の手が届かない高所に位置するバルブ開閉用のハンドルの開閉操作を、床面からの作業により、容易に行うことができる。しかも一人による作業が可能である。
また、ベース部材を床面に固定することにより安定した作業を行うことができ、支持シャフトを用いることにより、操作シャフト自体の長さを短くでき、取扱性、操作性を高めることができる。
また、支持シャフトの長さを調整することにより、高さ位置が異なるハンドルに対して対応することが可能となる。
また、ハンドルの形状、サイズが異なる場合には、係止ユニットを当該ハンドルに見合ったサイズのものと交換して使用することが有効である。

１…ウィルキー、２…係止ユニット、３…係止爪、４…金属棒材、５…補強材、１０…操作シャフト、１０ａ…軸部、１５…操作レバー、５０…ハンドル、５１…回転軸、５２…リブ、５３…リング状部、６０…床面、６１…アンカーナット、６１ａ…雌螺子部、６２…ボルト、６５…ピン、７０…支持ユニット、７１…ベース部材、７２…金属板、７２ａ…ボルト穴、７３…支持部材、７４…補強片、７５…支持シャフト、７５Ａ、７５Ｂ…支持シャフト片、７５Ｃ…締結ナット

Claims (4)

1. 高所に配置された略垂直な回転軸に対してリブを介して固定されたリング状部を備えたバルブ開閉用のハンドルを正逆両方向に回転させるためのウィルキーであって、
   前記ハンドル内部のリブ間の間隙内に下側から差し込み可能な外径を有すると共に該ハンドルの上方に通過した後で下方に戻すことにより任意の周方向からリブと係止可能な係止爪を有した係止ユニットと、
   該係止ユニットから下方に延びた操作シャフトと、
   該操作シャフトから外径方向に突設した操作レバーと、
   前記ハンドルの下方に位置する床面に設置されて前記操作シャフトの下部を回転自在に支持する支持ユニットと、
   を備えたことを特徴とするハンドル操作用ウィルキー。
2. 前記支持ユニットは、前記床面に固定されるベース部材と、該ベース部材により下部を着脱自在に支持され且つ上部にて前記操作シャフトの下部を回転自在に支持する支持シャフトと、から構成されていることを特徴とする請求項１に記載のハンドル操作用ウィルキー。
3. 前記支持ユニットは、前記床面に固定されるベース部材と、該ベース部材により下部を支持され且つ上部にて前記操作シャフトの下部を回転自在に支持する支持シャフトと、から構成され、
   前記支持シャフトは、長さを微調整可能な伸縮構造を有していることを特徴とする請求項１に記載のハンドル操作用ウィルキー。
4. 前記係止ユニットは、前記操作シャフトに対して着脱交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のハンドル操作用ウィルキー。

Images