JP5111983B2

JP5111983B2 - バルブの開閉装置

Info

Publication number: JP5111983B2
Application number: JP2007237226A
Authority: JP
Inventors: 隆一浅生
Original assignee: アソー株式会社
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2027-09-12
Also published as: JP2009068591A

Description

本発明は、弁体を開閉するレバーを備えたボール弁やバタフライ弁等のバルブに装着して該レバーを開閉方向に回動させるためのバルブの開閉装置に関するものである。

ボール弁等のバルブを手動によることなく流体圧によって開閉させるように構成した装置としては、例えば特許文献１に記載されているようなアクチュエータが知られている。このアクチュエータは、シリンダから突出しているピストンロッドの周囲にシリンダと一体の筒状本体を設けてこの筒状本体にピストンロッドに対して直交方向に出力軸を回転自在に配設し、この出力軸に二股状に形成したアーム部を有する伝達駒の基端部を固着すると共に該伝達駒のアーム部を上記ピストンロッドの外周面の適所に突設したピンに係合させ、さらに、本体から突出している上記出力軸の端部をボール弁等のバルブの弁棒に連結した構造を有している。

そして、上記シリンダ内に油圧等の圧力流体を供給することにより、内部のピストンロッドをその長さ方向に往復運動させて、この往復運動を上記伝達駒を介して出力軸に回転運動として変換伝達し、出力軸に連結した弁棒を回動させて弁体を開閉させるように構成している。

特許第３８３６２４０号公報

しかしながら、上記のように構成したアクチュエータによれば、長さ方向に作動するピストンロッドの往復運動を出力軸に回転運動として伝達しているため、直線運動を回転運動に変換するための上記伝達駒やこの伝達駒に係合するピン、伝達駒を出力軸に固着するための手段等を必要として装置全体が複雑化するばかりでなく、ピストンロッドに突設している上記ピンと出力軸に固着している上記伝達駒のアーム部との係合部分が互いに摺接し合うため、その部分が摩損してガタツキが発生し、円滑な開閉動作が行えなくなる虞れがある。

また、このアクチュエータの出力軸をボール弁等のバルブの弁棒に連結する手段も別途必要とする上に、その連結によるアクチュエータとバルブとの組み立て作業に手間を要するばかりでなく、弁棒の上端に固着しているレバーを手動による回動操作を行うことで開閉させるようにしている既設のバルブにこのアクチュエータを装着して手動によることなくアクチュエータの作動によって開閉を行えるようにするには、上記出力軸とバルブの弁棒との連結手段と共にアクチュエータをバルブに設置、固定する手段を必要とし、その構造も複雑化して既設のバルブに装着することが困難であるといった問題点がある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡単な構造によって確実且つ円滑なバルブの開閉を可能にし、且つ、既設のバルブであってもそのバルブに簡単に装着を行えるようにして該バルブを手動によることなく圧力流体によって円滑に開閉させることができるバルブの開閉装置を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明のバルブの開閉装置は、請求項１に記載したように、弁棒の上端に固着したレバーを回動させることによって弁本体内の弁体を一体に回動させて弁本体に設けている通路を開閉させるように構成したバルブの開閉装置であって、弁本体の上端に固定座板を取り付け、この固定座板上における上記レバーの後方側にこのレバーを固着した上記弁棒を中心として円弧状に湾曲したシリンダを配設し、このシリンダ内で往復運動するピストンの両面中央部に上記弁棒を中心として円弧状に湾曲した弁体閉止用ピストンロッドと開放用ピストンロッドとの基端部をそれぞれ固着すると共にこれらのピストンロッドの先端面を弁棒の上端に固着しているレバーの両側面に該レバーを挟持するように対向させ、ピストンの運動によりこれらのピストンロッドをピストンと同一方向に弁棒回りに一体に移動させてレバーを同一方向に回動させるように構成してあり、さらに、上記固定座板は一定厚みを有する円板形状に形成されていてその中央部に弁本体の上面から上方に突設している筒体部を挿嵌させてこの筒体部に挿通している上記弁棒上端部を挿通させた挿通孔を設けていると共にこの挿通孔を通じて上方に突設した上記弁棒の上端部に上記レバーの基端部をビスによって取り外し可能に固着してあり、上記固定座板の下面中央部に台板部を一体に設けて固定座板の中央部上面とこの台板部の中央部下面間に上記挿通孔を貫設していると共に、該台板部の外周面から挿通孔に連通する螺子孔を設けてこの螺子孔にビスを螺合させてその先端を上記筒体部の外周面に圧着させることにより固定座板を弁本体上に着脱自在に固定していることを特徴とする。

本発明のバルブの開閉装置によれば、弁本体の上端部に取り付けた固定座板において、この固定座板から上方に突出している弁棒の上端部に固着した弁体開閉用レバーの後方側の上面に、上記弁棒を中心として円弧状に湾曲したシリンダを配設し、このシリンダのピストンロッドを該シリンダと同様に弁棒を中心として円弧状に湾曲させて該ピストンロッドの作動により上記レバーを回動させるように構成しているので、ピストンロッドの先端面をレバーの側面に当接、又は該レバーにピストンロッドの先端部を係合させておくことによって何等の連結手段を採用することなくピストンロッドを弁棒回りに回動させてレバーをこのピストンロッドと一体的に同一方向に円滑に回動させることができる。

さらに、ピストンロッドは弁棒を中心として回動するので、この弁棒の先端に固着している上記レバーに対して、常に、直交する方向にその回動力を伝達することができ、シリンダに供給する動力源を効率よくレバーの回動力に変換することができると共にピストンロッドの伸長量とレバーの回動量とを常に一致させながらレバーを軽快に開閉させることができる。

このように、固定座板上に弁棒を中心として円弧状に湾曲したピストンロッドを有するシリンダを配設した簡単な構造によって、シリンダの作動によるバルブの確実且つ円滑な開閉を可能にし得ると共に、既に管路中等に付設されている既設のバルブに対しても、シリンダを配設している上記固定座板を弁本体の上端部に装着することによって、バルブ開閉用の上記レバーをピストンロッドにより回動させることができるバルブ開閉装置を簡単に構成することができる。

その上、本発明によれば、上記シリンダ内で往復運動するピストンの両面中央部に弁棒を中心として円弧状に湾曲した弁体閉止用ピストンロッドと開放用ピストンロッドとをそれぞれ固着すると共にこれらのピストンロッドの先端面を弁棒の上端に固着しているレバーの両側面に該レバーを挟持するように対向させているので、シリンダ内のピストンを一方向に移動させることによって一方のピストンロッドを同一方向に伸長させてその先端をレバーの対向側面に当接させた状態にして該レバーを同一方向に回動させることができる。この際、他方のピストンロッドは一方のピストンロッドの伸長に従って、同一量だけ収縮（後退）して一方のピストンロッドによるレバーの回動を円滑に行わせながらバルブを開放又は閉止させることができる。

さらに、このバルブの開閉装置によれば、既に管路中等に付設されている既設のバルブに対して装着する際に、円弧状に湾曲した弁体閉止用ピストンロッドと開放用ピストンロッドとの先端間の間隔部に既設のバルブのレバーを介在させた状態となるように取り付けるだけで、バルブの開閉が確実に可能となる開閉装置として簡単に組み込むことができるものである。

また、このバルブ開閉装置を弁本体に装着するための上記固定座板は、一定厚みを有する円板形状に形成されていてその中央部に弁本体の上面から上方に突設している筒体部を挿嵌させてこの筒体部に挿通している上記弁棒上端部を挿通させた挿通孔を設けていると共にこの挿通孔を通じて上方に突設した上記弁棒の上端部に上記レバーの基端部をビスによって取り外し可能に固着してあり、上記固定座板の下面中央部に台板部を一体に設けて固定座板の中央部上面とこの台板部の中央部下面間に上記挿通孔を貫設していると共に、該台板部の外周面から挿通孔に連通する螺子孔を設けてこの螺子孔にビスを螺合させてその先端を上記筒体部の外周面に圧着させることにより固定座板を弁本体上に固定しているので、弁棒の上端からレバーを取り外した状態で固定座板の中央に設けている挿通孔に該弁棒の上端部を挿通させ、固定座板から上方に突出した該弁棒の上端部にレバーを固着させることによって、該レバーの側面を固定座板の上面外周部に配設している上記円弧状に湾曲したピストンロッドの先端面と当接、又は、係合可能な状態に容易に組み立てることができる。

次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１はバルブ開閉装置を備えたバルブの斜視図、図２は縦断正面図、図３は一部を横断した平面図、図４は分解斜視図であって、バルブの開閉装置Ａは、バルブＢの弁箱である弁本体20の上端面に取り付けた固定座板１の上面外周部における後部に、バルブＢにおける弁棒21を中心として円弧状に湾曲したシリンダ２を配設すると共にこのシリンダ２内で往復運動するピストン３の中央部にシリンダ２と同じく、弁棒21を中心として円弧状に湾曲したピストンロッド４、５の基端部をそれぞれ一体に固着し、シリンダ２の両端からそれぞれ相反する方向に突出するこれらのピストンロッド４、５の突出部を固定座板１の前部上において互いにその先端部を小間隔を存して対向させ、その間隔部６に上記弁棒21の上端部にその基端部を固着しているレバー22を介在させ、ピストンロッド４、５の先端をこのレバー22の両側面にそれぞれ近接又は当接させた状態にしてピストン３の往復運動によって該ピストン３の移動方向に伸長（前進）するピストンロッドの先端面でレバー22を回動させ、バルブＢを開閉させるように構成している。

上記シリンダ２の円弧長は半円周長よりも短い長さに形成されていると共に、その両端開口部に密閉端部材７、８を装着してあり、この密閉端部材７、８を固定座板１の後部両側上面にそれそれ設置して、数本のビス９により固定座板１上に固着している。なお、ビス９によることなくこれらの密閉端部材７、８の下面を接着剤によって固定座板１の上面に固着してもよい。

これらの密閉端部材７、８は図３に示すように、その対向面にシリンダ２の開口端部をシール材10を介して挿嵌させている円形の嵌合孔部7a、8aを設けていると共に、対向面とは反対側の前方に向けている面の中央部にシール材11を介して上記ピストンロッド４、５をそれぞれ摺動自在に挿通させている小径開口部7b、8bを設けてあり、さらに、これらの密閉端部材７、８内における上記嵌合孔部7a、8aと小径開口部7b、8bとの間に、ピストン３によって分割されているシリンダ２内の流体室2A、2Bにそれぞれ連通した通路7c、8cを設けていると共に密閉端部材７、８の外面からこれらの通路7c、8cに連通した圧力流体供給、排出口7d、8dをそれぞれ設けて、これらの圧力流体供給、排出口7d、8dに圧力流体供給管（図示せず）を接続させる供給口部材12、13をそれぞれ取り付けている。

このシリンダ２内のピストン３に固着している上記ピストンロッド４、５は、それぞれ半円形状に湾曲した形状に形成してその一端部を基端側としてピストン３の両面中央部にそれぞれ固着してもよいが、図３に示すピストンロッド４、５においては、一部を切除してなるリング状に湾曲したロッド体をピストンの中央部（中心部）に貫通させてその長さ方向の中央部をピストン３にネジ等によって固着することにより、その固着部から互いに相反する方向に円弧状に突出したロッド部分をそれぞれこれらのピストンロッド４、５に形成し、上記一部を切除してなる部分を上記間隔部６として該間隔部６に弁本体20の上記レバー22を介在させた構造としている。

上記固定座板１は、一定厚みを有する円板形状の硬質合成樹脂板又は金属板からなり、その中央部にバルブＢの上記弁棒21の上端部を挿通させた挿通孔14を設けてあり、レバー22を固定座板１の上面に沿ってその長さ方向を該挿通孔14から前方に向けた状態にして、この挿通孔14を通じて上方に突設した該弁棒21の上端部にその基端部をビス28によって取り外し可能に固着している。具体的には、レバー22の基端部を筒部22a に形成していると共に該筒部22a の中間部に、ビス挿通孔22b を設けたビス着座部22c を形成して、このビス着座部22c から下方の筒部22a に弁棒21の先端部を挿嵌させ、筒部22a の上方からビス28をビス着座部22c に設けている挿通孔22b を通じて該挿通孔22b と連通した弁棒上端部の中心部に設けている螺子孔21a に螺合させることにより、レバー22を弁棒21の上端部に固着するように構成している。

上記弁本体20の上端面にこの固定座板１を着脱自在に固着するための構成は、固定座板１の下面中央部に台板部1aを一体に設けて、固定座板１の中央部上面とこの台板部1aの中央部下面間に上記挿通孔14を貫通させ、この挿通孔14の径を、弁本体20の上面から上方に突設している上記弁棒21を挿通させた筒体部20a の外径に略等しくしてこの筒体部20a を該挿通孔14に挿嵌させると共に、台板部1aの外周面両側部から該挿通孔14に連通する螺子孔15、15を設けて該螺子孔15にビス16を螺合させ、このビス16の先端を挿通孔14に挿嵌している弁本体20の上記筒体部20a の外周面に押し付けることにより固定座板１をバルブＢの弁本体20の上面に固着した構造としている。

バルブＢは、図に示すように一般的に知られているボール弁であり、その弁本体20の両側部に、互いに直線的に連通する流体の流入口25と流出口26を設けていると共に弁本体20の中央部に弁室24を設けてこの弁室24内に弁体23を回動自在に配設し、この弁体23の上面に上記弁棒21の下端を一体に固着し、この弁棒21を上記筒体部20a 内に挿通してその上端部を該筒体部20a から突出させ、この突出端に上記レバー22の基端部を取り外し可能に固着させてなるもので、レバー22によって弁棒21と弁体23を一体に回動させて該弁体23に直径方向に貫通している通孔27を上記流入、流出口25、26に連通させる開状態と、この状態からレバー22を逆方向に90度、回動させることによって弁体23の外周面で流入、流出口25、26を密閉する閉状態とを行わせるように構成している。なお、バルブＢとしてはバタフライ弁であってもよい。

このバルブＢに上記バルブ開閉装置Ａを装着するには、弁本体20の筒体部20a に挿通している弁棒21の上端からレバー22を取り外したのち、固定座板１上に配設しているピストンロッド４、５の先端間の間隔部６を前方側に向けた状態で該固定座板１の中央部に設けている挿通孔14を弁本体20の上記筒体部20a に被せることにより、該筒体部20a を挿通孔14に挿嵌させる。しかるのち、固定座板１の下面の台板部1aに設けている螺子孔15、15にビス16、16を螺合させ、このビス16、16の先端を弁本体20の筒体部20a の外周面に圧着させることによって固定座板１を弁本体20上に固定する。

次いで、レバー22を前後方向に向けてピストンロッド４、５の先端間の間隔部６内に直交するように介入させ、その基端筒部22a を固定座板１の挿通孔14に挿嵌した筒体部20a
の上端から上方に突出している弁棒21の上端部に被せてビス28により固定することによりバルブＢにバルブ開閉装置Ａを組み込むことができる。なお、バルブＢからこのバルブ開閉装置Ａを取り外す場合には、ビス28を外してレバー22を弁棒21から除去したのち、ビス16、16を外して固定座板１の台板部1aと弁本体20の筒体部20a との固着を解き、固定座板１を取り除いたのち、レバー22を弁棒21の先端に装着すればよい。

このバルブ開閉装置ＡによってバルブＢを開閉するには、上記ピストンロッド４、５における一方のピストンロッド５を弁体開放用ピストンロッドとし、他方のピストンロッド４を弁体閉止用ピストンロッドとして作動させるもので、バルブＢを開放させるには、弁体開放用ピストンロッド５を突出させているピストン３の反対側に面したシリンダ２内の一方の流体室2Aに圧縮空気又は圧油等の圧力流体を供給することにより行う。即ち、この流体室2Aに圧力流体を供給すると、ピストン３が他方の流体室2B側に摺動移動し、弁体開放用ピストンロッド５が弁棒21を中心としてレバー22に向かって旋回動してその先端でレバー22の一側面を押圧しながら該レバー22を図５に示すように同一方向に回動させ、このレバー22を固着させている弁棒21を介して弁体23が開方向に一体に回動し、弁本体20に設けている流入、流出口25、26間にその通孔27を連通させて開弁させる。

この時、弁体閉止用ピストンロッド４はレバー22に対してその先端を当接又は近接させた状態を保持しながらこの弁体開放与ピストンロッド４の移動（伸長）に従って収縮方向に後退移動し、レバー22に対しては何等作用しない。

次に、バルブＢを閉止させるには、上記と反対側の流体室2Bに圧力流体を供給すると、弁体閉止用ピストンロッド４がシリンダ２から伸長する方向に弁棒21回りに旋回動し、その先端でレバー22の他側面を押圧しながら該レバー22を上記と反対方向に回動させ、弁体23が上記開弁状態から徐々にその開度を減少させながらレバー22と一体的に回動し、該レバー22が上記開弁状態から図６に示すように90度の角度まで回動した時に完全に閉弁した状態にすることができる。

バルブ開閉装置を備えたバルブの斜視図。その縦断正面図。一部を横断した平面図。分解斜視図。開弁状態時の平面図。閉弁状態時の平面図。

Ａバルブ開閉装置
Ｂバルブ
１固定座板
２シリンダ
３ピストン
４、５ピストンロッド
12、13 圧力流体供給口部材
20 弁本体
21 弁棒
22 レバー
23 弁体

Claims

弁棒の上端に固着したレバーを回動させることによって弁本体内の弁体を一体に回動させて弁本体に設けている通路を開閉させるように構成したバルブの開閉装置であって、弁本体の上端に固定座板を取り付け、この固定座板上における上記レバーの後方側にこのレバーを固着した上記弁棒を中心として円弧状に湾曲したシリンダを配設し、このシリンダ内で往復運動するピストンの両面中央部に上記弁棒を中心として円弧状に湾曲した弁体閉止用ピストンロッドと開放用ピストンロッドとの基端部をそれぞれ固着すると共にこれらのピストンロッドの先端面を弁棒の上端に固着しているレバーの両側面に該レバーを挟持するように対向させ、ピストンの運動によりこれらのピストンロッドをピストンと同一方向に弁棒回りに一体に移動させてレバーを同一方向に回動させるように構成してあり、さらに、上記固定座板は一定厚みを有する円板形状に形成されていてその中央部に弁本体の上面から上方に突設している筒体部を挿嵌させてこの筒体部に挿通している上記弁棒上端部を挿通させた挿通孔を設けていると共にこの挿通孔を通じて上方に突設した上記弁棒の上端部に上記レバーの基端部をビスによって取り外し可能に固着してあり、上記固定座板の下面中央部に台板部を一体に設けて固定座板の中央部上面とこの台板部の中央部下面間に上記挿通孔を貫設していると共に、該台板部の外周面から挿通孔に連通する螺子孔を設けてこの螺子孔にビスを螺合させてその先端を上記筒体部の外周面に圧着させることにより固定座板を弁本体上に着脱自在に固定していることを特徴とするバルブの開閉装置。