JP5252654B2 - 弁駆動用手動操作装置 - Google Patents

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Description

本発明は、バタフライバルブ等の回転弁を手動操作する操作機構をロックするためのロック機構を有する弁駆動用手動操作装置に関する。
従来より、バタフライバルブ等の回転弁を回動操作する場合に、ハンドルを有する駆動操作機構により手動操作する場合がある。この種の回転弁には、例えば、図11に示すように、回転弁1の駆動操作機構2が、図示しない弁棒に連結された固定側ハンドル4と、この固定側ハンドル4に、軸部5により回転自在に支持され、且つ、回転弁1の軸装部14に設けられた係止溝を有する係合板6に可動側レバー8の先端側に設けた突部7を係止させて開閉状態を位置決めしている。また、可動側レバー8を、固定側ハンドル4との間に生じている図示しないスプリングの弾発力に抗して可動操作したときには、係合板6から先端突部7の係合が解除されて固定側ハンドル4の操作による弁棒の回転が可能になり、これにより、ジスク10の開閉制御が可能になっている。
通常この駆動操作機構は、誤操作やいたずら等による意図しない操作を防ぐために、固定側ハンドル4をジスク10の開閉状態、又は中間開度に位置を固定した状態でロックするロック機構が設けられており、図11において、このロック機構として可動側レバー8に楕円の貫通孔11が設けられている。駆動操作機構2をロックする際には、係合板6の係止溝部9に先端突部7をかみ合わせた状態で、楕円の貫通孔11に南京錠等の鍵12のつる13を挿入して施錠してロックするようになっている。この駆動操作機構2では、貫通孔11が軸部5に近接した位置に設けられ、この貫通孔11への鍵12の施錠後に可動側レバー8を握り込もうとしたときに、つる13を固定側ハンドル4に当接させ、この当接により可動側レバー8の回転動作を規制する。これにより、先端突部7が係合板6から外れることを防いで、ロック状態を維持しようとしている。また、貫通孔11が楕円になっていることで、つる13の曲率やシャンク径が異なる場合にも対応させようとしている。
その他の弁駆動装置のロック機構を具体的に示すと、例えば、特許文献1の弁駆動用手動レバーのロック装置がある。このロック装置は、手動用ロックレバーに穴をあけ、これにL形状の孔をあけた円板状のアタッチメントをボルト、ナットで可動できるように固定した構造になっている。このロック装置では、アタッチメントのL形状の孔位置を移動することにより、手動レバーをロック状態、又は、ロック解除状態にするようになっている。
また、同文献1において、その従来技術としてロックレバーと手動レバーとの間に南京錠の本体部分を介入させた状態でロックしようとするロック機構が開示されている。
実公平3−31900号公報
しかしながら、図11に示したロック機構は、貫通孔11が軸部5に近接した位置に設けられた構造となっているため、支点である軸部5から貫通孔11までの距離Dが、軸部5から先端突部7の距離Dよりも短くなり、支点5を中心に可動側レバー8を握る場合、支点5から貫通孔11までの距離Dが、支点5から先端突部7までの距離Dよりも短くなっている。そのため、貫通孔11に挿入した鍵12のつる13と固定側ハンドル4との間の隙間が大きい状態で可動側レバー8を握ると、距離Dに比較して距離Dが増大し、その結果、係止溝部9から先端突部7の係止が外れてロック状態を維持できなくなる場合があった。
更に、貫通孔11を楕円に設けて各種の鍵12に対応できるようにしているため、施錠する鍵12によって隙間がより大きくなるため、例えば、貫通孔11に対して小径のつる13を挿入したときには、このつる13と固定側ハンドル4との隙間が拡大して握り込み時に先端突部7の係止が外れやすくなっていた。
一方、特許文献1におけるロック装置は、アタッチメントと、ボルト・ナットとを用い、これらをロックレバーに固定して取付ける構造であるから、アタッチメント、ボルト・ナットを第三者がスパナ等を用いて意図的に取外すことができるため、誤動作やいたずら等を防ぐことができないおそれがある。
また、取付け時には、取付け姿勢などによってL形状の孔がずれた状態でアタッチメントが固定される可能性があり、この場合、取付け後に手動レバーのロック又はロック解除状態が外れるおそれもある。
また、同文献1の従来技術においては、南京錠の形状が異なったときにロックレバーと手動レバーとの隙間が大きくなることがあり、この場合も、ロック状態を維持することができない。
本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、各種のロック部材を簡単に装着して、弁駆動用手動操作装置のロック状態を確実に保持して誤操作やいたずら等による操作を防ぎ、しかも、簡単な構造によって確実にロックすることが可能なロック機構を有する弁駆動用手動操作装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、回転弁に設けた手動操作用ハンドルをステムを介して回動操作し、ハンドルには、先端に開度固定用の係止部と後端に把持部を有するレバーを軸着部を介して回動可能に設けた弁駆動用手動操作装置において、軸着部とハンドルとレバーの後端側の開放領域で、かつ、軸着部から所定の距離を離した後端側に突設部を設けて、軸着部とハンドルとレバーと突設部より区画形成される空間領域にロック部材の結束環体を挿通させてレバーの開度固定用の係止部をロック状態に保持させた弁駆動用手動操作装置である。
請求項2に係る発明は、突設部をレバー側に一体に突設形成し、この突設部は、軸着部から後端側に所定の距離を離して位置させた弁駆動用手動操作装置である。
請求項3に係る発明は、突設部の空間領域側に近接したレバーの上面位置にロック部材の結束環体を安定的に挿通させてロック状態を保持するための座部を設けた弁駆動用手動操作装置である。
請求項4に係る発明は、レバーを軸着部を介して回動操作する際に、レバー側に設けた突設部を手動操作用ハンドルの下向き断面コ字形状の収容部に収容可能に設けた弁駆動用手動操作装置である。
請求項5に係る発明は、突設部を手動操作用ハンドル側に一体に突設形成し、この突設部は、軸着部から後端側に所定の距離を離して位置させた弁駆動用手動操作装置である。
請求項1に係る発明によると、軸着部とハンドルとレバーと突設部より区画形成される空間領域にロック部材の結束環体を挿通させてレバーの係止部をロック状態に保持しているので、各種のロック部材を空間領域に簡単に装着し、空間領域が軸着部から所定の距離を離して位置させているので、長いモーメントアームを確保することができるため、ロック状態を確実に保持して誤操作やいたずら等による操作を防ぐことができる。しかも、特別な部品や装置等を用いることなく、簡単な構造によって確実にロックすることが可能になっている。
請求項2に係る発明によると、レバー側に設けた突設部にロック部材の結束環体を載置させた状態でこの結束環体をハンドルとレバーとの間に挟み込むことができ、この突設部を軸着部から所定距離をもって離れて位置させているので、確実に係止部をロック状態に保持することができる。しかも、突設部をレバーに一体成形することにより、複雑な加工を要することなく形成でき、この場合、突設部が強固に形成されロック部材を確実に位置保持できると共に、安価に堅固なレバーを量産可能となる。
請求項3に係る発明によると、突設部の空間領域側に近接した位置に座部を設けることにより、ロック部材の結束環体を挿通するときの空間領域における座部とハンドルとの間隔を適切設定にでき、レバーを操作したときに係止部のロック状態を確実に保持できる。さらには、ロック部材の結束環体を安定した状態で載置できると共に、ロック部材を所定の向きに維持できるため、ロック部材の開錠や施錠が容易となる。
請求項4に係る発明によると、レバーの回動操作時に、このレバーの突設部をハンドルの断面コ字形状の収容部に収容できるため、この突設部が操作の支障となることがなく、レバーの手動操作時には係止部の脱着を確実かつスムーズに行なうことができる。
請求項5に係る発明によると、レバーに突設部を設けた場合と同様に各種のロック部材を空間領域に簡単に装着でき、このロック部材によるロック状態を確実に保持して誤操作やいたずら等による操作を防ぐことができる。
本発明におけるロック機構付きの弁駆動用手動操作装置の実施形態を示した側面図である。 図1の平面図である。 図1のA−A線拡大断面図である。 図3のレバーを操作した状態を示す断面図である。 レバーの動作状態を示した作用説明図である。 レバーのロック解除状態を示す側面図である。 図6のB−B線拡大断面図である。 固定具の取付け状態を示した断面図である。 本発明におけるロック機構付きの弁駆動用手動操作装置の他の実施形態を示した側面図である。 図9のC−C線拡大断面図である。 従来のロック機構を示した側面図である。
以下に、本発明におけるロック機構を有する弁駆動用手動操作装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図1においては、本発明の弁駆動用手動操作装置の実施形態を示した側面図であり、また、図2においては、図1の平面図を示している。図において、弁駆動用手動操作装置本体(以下、装置本体という)20は、バタフライバルブである回転弁21の軸装部に装着可能に設けられている。この回転弁21は、図示しない弁体に接続されたステム23を有し、このステム23を装置本体20により手動操作により回動させることで、弁体を開又は閉状態、或は、中間開度の状態に開閉制御することが可能な構造になっている。なお、ボールバルブの回転弁にも適用可能である。
装置本体20は、回転操作用ハンドル24と、レバー25とを有し、このうち、ハンドル24は、図3に示すように、下向き断面略コ字形状の収容部38を有しており、この収容部38にはレバー25を収容可能になっている。更に、このハンドル24の回転弁21への取付け側には嵌合凹部26が形成されている。嵌合凹部26は、回転弁21のステム23の端部側に形成された嵌合凸部27に非回転状態に嵌合固着されてハンドル24がステム23に連結されている。
一方、レバー25は、ハンドル24に収容可能な形状に形成され、スプリングピンからなる軸着部28によりハンドル24に軸着されてハンドル24に手動回動可能に取付けられている。また、レバー25の先端側には開度固定用の係止部29が設けられ、この係止部29は、図2に示すように、回転弁21の上端側に取付けられたプレート30の溝部31に係止されて位置決めされている。この溝部31は、所定間隔に複数形成され、この任意の溝部31に対して係止部29を係止させることでレバー25の角度が固定され、これにより、ハンドル24を介してステム23の位置がプレート30に固定される。レバー25の後端側には把持部32が形成され、この把持部32を把持することでハンドル24に対するレバー25の回転操作が可能になっている。
また、このレバー25とハンドル24における軸着部28から後端側の開放領域には、突状の取付部34、33が形成され、この取付部34、33は、後述する突設部35から軸着部28側に配設されている。取付部33、34には、コイル状のスプリング36の両端部が弾発状態で装着され、このスプリング36により、ハンドル24とレバー25とが弾発状態になり、通常時においては、レバー25の係止部29が、軸着部28を支点にしてプレート30の溝部31に係止する方向に付勢されている。なお、弾発部材は、本例のコイル状のスプリング以外に、板ばねであってもよい。
上記の装置本体20は、把持部32をスプリング37の弾発力に抗して手動操作したとき、係止部29の溝部31への係止が解除され、この解除状態を維持しながらハンドル24を操作し、ステム23を介して回転弁21が可動するように設け、これにより、回転弁21を開閉制御できる。更に、再度、係止部29を溝部31に係止させることで、回転弁21を所定の回転状態に固定できる。このとき、レバー25を、軸着部28を介して回動操作する際に、突設部35がハンドル24の収容部に収容可能になっている。
図1において、レバー25に設けた突設部35について具体的に説明する。突設部35は、軸着部28とハンドル24とレバー25の後端側の開放領域で、かつ、軸着部28から所定の距離を離して後端側のレバー25側に一体に突設形成されている。軸着部28と突設部35とハンドル24とレバー25との間には、略三角形を呈する空間領域37が形成されている。突設部35は、ハンドル24に収容可能な形状に形成され、ハンドル24の操作時には、突設部35がレバー25とともにハンドル24に収容され、かつ、係止部29が溝部31から外れることでこの係止部29によるハンドル24のロック状態が解除される。この場合、空間領域37は、完全に閉じた空間である必要はなく、後述するロック部材40の結束環体41の抜けを防いでロック部材40によるロック状態を保持できれば、突設部35の適宜の長さを有して突設部35とハンドル24との間に隙間αを設けるようにしてもよい。この隙間αを許容することにより、突設部35の高さを、ロック部材40の結束環体41の抜けを防ぎつつ低くすることができ、ハンドル24の回転操作の際に突設部35がハンドル24に干渉する不具合を回避することが更に容易となる。
より好ましい突設部35の配置として、軸着部28から離しつつ、レバー25の把持部32の端部からの距離Hがロック部材40の結束環体41の長さHよりも長い、長さH>長さHの関係を呈するように配置するのがよい。
例えば、後述する図8のような断面略矩形状のロック部材50を用いる場合に、長さH≦長さHの関係を有する構造では、ロック部材50が図1点線矢印のように回転すると、レバー25の把持部32を超えて水平状態に至り、結束環体51の短辺側(図示せず)がハンドル24に直交することから、結束環体51とハンドル24との隙間が大になり、ロック状態を維持できないおそれがある。
これに対し、突設部35を長さH>長さHの関係に配置することにより、図8に示すように、結束環体51の長辺側がハンドル24に略直交した状態を維持することができ、ロック状態を維持することができる。
突設部は、レバー25やハンドル24の鋳造成形時に一体成形するほか、高さの異なる突設部を複数用意しておき、適宜選択の上、レバー25やハンドル24に取り外し不能に固定してもよく、また、位置調整後に取り外し不能に固定するものであってもよい。
更に、突設部35の空間領域37側に近接したレバー25の上面位置には、図3において、突設状で上面をフラット形状にした座部42が形成され、この座部42により、ロック部材40の結束環体41を安定的に挿通させてロックできるようになっている。この座部42の高さや幅は、ハンドル24との間隔などの兼ね合いにより実施に応じて任意に設定できる。
前記空間領域37には、適宜のロック部材40の結束環体41が挿通可能に設けられている。ロック部材40は、例えば、一般的な南京錠や、或は、その他の固定具からなり、錠前式やダイヤル式の適宜のロック手段により結束環体41を施錠又は開錠できるようになっている。ロック部材40の結束環体41は、略環状に形成されて空間領域37に挿入可能になっている。このとき、結束環体41は、空間領域37におけるスプリング36と突設部35との間に挿通され、この挿通により、レバー25の操作を規制して、レバー25の開度固定用の係止部29をロック状態に保持させている。
この場合、図3、図4に示すように、ロック部材40を縦向きの状態に配置してロック状態にする以外にも、平面状であるレバー上面に対して結束環体41を載置することにより、図示しない横向き等の状態に配置することも可能である。
ロック部材40によりハンドル24を施錠する際には、回転弁21を任意の回転状態に回転した状態で係止部29を溝部31に係止させ、この状態でロック部材40の結束環体41を空間領域37に挿通するようにする。このとき、スプリング36と突設部35との間に結束環体41を挿通すると、容易にロック部材40を取付けできる。また、突設部35の空間領域37側に座部42を形成しているので、この座部42の上に結束環体41が載置された状態となり、安定した状態でロック部材40を施錠される。このことにより、ロック部材40が施錠後にぐらついたり向きが変わったりすることが防がれている。この座部42の高さを適宜の高さに設定するようにすれば、実施に応じて各種のロック部材を用いることができる。
ロック部材40の施錠後には、結束環体41がハンドル24とレバー25との間の空間領域37に配置されていることで、レバー25を握り込もうとしたときにロック部材40がハンドル24に接触し、これ以上レバー25を握り込むことができなくなる。このため、係止部29の溝部31へのロック状態が維持されてハンドル24のロック状態が保持されてバルブ操作することができない。このため、誤操作やいたずら等による意図しない操作を防ぐことができる。
このとき、レバー25は、図5(a)の作用説明図の状態に示される。図において、レバー25は、軸着部である支点28で軸着され、この支点28を中心に回動可能になっている。図4の状態において、点Pは、レバー25が支点28を中心にハンドル24の方向に回転したときに、結束環体41がハンドル24に当接するときの接触点を示している。また、点Qは、レバー25がスプリング36の弾発力により支点28を中心に回転したときに、係止部29が溝部31に当接するときの接触点を示している。
本発明の弁駆動用手動操作装置は、突設部35をレバー25側に一体に突設形成し、この突設部35は、軸着部28から後端側に所定の距離を離して位置しているので、図5(a)に示すように、軸着部28から突設部35までのモーメントアームの長さLを長く確保することができる。この場合、本実施形態では、軸着部28から点Pまでのモーメントアームの長さLが、軸着部28から点Qまでのモーメントアームの長さLよりも十分に長くなっている。
この装置本体20において、レバー25を操作すると、モーメントアームの長さL>モーメントアームの長さLの関係から、点Pの回転時の弦の長さMが、点Qの回転時の弦の長さMよりも長くなる。このように、点Pの弦の長さMに対する点Qの弦の長さMの比が抑えられるため、レバー25の操作時に突設部35の回転に対する係止部29の回転が抑えられ、係止部29による溝部31への係止が維持されてロック状態が保持される。
一方、図5(b)は、比較例を示した作用説明図である。図においては、図11の駆動操作機構1における可動側レバー8を示している。図において、可動側レバー8は、軸部5で軸着され、この軸部5を中心に回動可能になっている。点Rは、可動側レバー8が軸部5を中心に固定側ハンドル4の方向に回転したときに鍵12のつる13が固定側ハンドル4に当接するときの接触点を示している。また、点Sは、可動側レバー8が図示しないばねの弾発力により軸部5を中心に回転して可動側レバー8の先端突部7が係止溝部9に係止したときに先端突部7が係止溝部9に当接するときの接触点を示している。
上記の各ロック機構では、ハンドル24・固定側ハンドル4が、その後端側でレバー25の把持部32・可動側レバー8の可動側把持部15とそれぞれ成す角度βは、例えば、10〜15°を想定しており、ハンドル24・固定側ハンドル4が、その先端側でレバー25・手動側レバー8とそれぞれ成す角度γは、例えば、25〜30°を想定しており、角度γ>角度βの関係を有している。
駆動操作機構1においては、貫通孔11が軸部5に近接した位置に設けられているため、軸部5から点Sまでのモーメントアームの長さ(距離)Dが、軸部5から点Rまでのモーメントアームの長さ(距離)Dよりも短くなっている。このため、可動側レバー8を操作すると、点Rの回転時の弦の長さEに比較して点Sの回転時の弦の長さEが長くなる。これによって、可動側レバー8を操作したときに係止突部7が大きく回転し、その結果、係止突部7が係止溝部から外れるおそれがある。
上記の比較に示したように、本発明の弁駆動用手動操作装置は、軸着部28とハンドル24とレバー25の後端側の開放領域39で、かつ、軸着部28から所定の距離を離した後端側に突設部35を設けて、軸着部28とハンドル24とレバー25と突設部35より区画形成される空間領域37にロック部材40の結束環体41を挿通させて、レバー25の係止部29をロック状態に保持させているので、係止部29が溝部31から解除することを防ぐことができる。これにより、例えば、ハンドルに偶然接触したり、故意にハンドル操作してレバー25を操作しようとした場合にも係止部29によるロック状態を保持できる。
図6、図7においては、係止部29の係止を解除してロック状態を解除した状態を示している。この場合、ロック部材40は、結束環体41の施錠状態を解除してこの結束環体41を空間領域37から抜くことにより容易に取外し可能になっている。この状態で、図に示すようにレバー25を操作すると、このレバー25が軸着部28を中心に回転し、係止部29によるハンドル24のロック状態が解除される。そして、レバー25の操作状態を維持しながらハンドル24を回転することで、ステム23を回動させて弁体を開閉制御することが可能になっている。
このとき、図7に示すように、レバー25を軸着部28を介して回動操作する際に、レバー25側に設けた突設部35を手動操作用ハンドル24の下向き断面コ字形状の収容部38に収容可能に設けているので、レバー25を操作したときにハンドル24の凹状部位に突設部35を確実に収容でき、回転弁21を操作する際の障害となることがなく、レバー操作時には、このレバー25を所定角度で回転させて係止部29の溝部31への係止を外すことが可能になっている。
図8においては、上記のロック機構付きの弁駆動用手動操作装置に、他のロック部材50の結束環体51を挿通した状態を示したものである。同図において、ロック部材50は、軸装部52により軸着され、この軸装部52を中心に開閉可能な結束環体51と、南京錠等の図示しない鍵が挿通可能な複数の穴部53とを有する固定具の形態からなっている。このロック部材の結束環体51は、断面略矩形状であり、レバー25との当接箇所が平坦状になっているが、この場合にも、図8(a)、図8(b)に示すように、レバー25を操作して結束環体51がハンドル24に当接したときには、結束環体51によりレバー25の回転が規制され、延いては、ハンドル24のロック状態、すなわち、レバー25と図2におけるプレート30との係止を維持してロック状態を保持できる。このように、結束環体は、その断面形状が円形以外の形状であってもよく、このため、曲率や線径の異なる結束環体を有するロック部材を用いることも可能である。この場合においても、前記と同様に誤動作やいたずら等による操作を防止できる。
図9、図10においては、本発明におけるロック機構付きの弁駆動用手動操作装置のロック機構の他の実施形態を示したものである。なお、この実施形態において、前述した実施形態を同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。
この実施形態における装置本体60においては、レバー61の操作部位が断面略コ字形状に形成され、一方、手動操作用ハンドル62がこのレバー61に収容可能な形状に形成されている。更に、ハンドル62の軸着部63から後端側に、所定の距離を介して突設部64が一体に形成され、この突設部64とハンドル63とレバー61との間に空間領域65が形成され、この空間領域65にロック部材40の結束環体41が挿通されてハンドル62がロック状態に保持されている。
この実施形態のように、弁駆動用手動操作装置は、ハンドルとレバーとの凹凸関係が逆になっていてもよく、また、突設部がハンドルに設けられていてもよい。この場合にも、前述した実施形態と同様の効果を発揮できる。この場合も、上記の例と同様に、座部を設けるのが好ましい。この座部は、レバー側又はハンドルの下面側に設けることによって、安定した状態でロックできるようにするのが良い。
また、上述した何れの弁駆動用手動操作装置においても、ハンドルやレバーの形状等にこだわることはなく、本発明の弁駆動用手動操作装置は、回転弁21を開閉制御するハンドルに、その先端側に位置決め用の係止部を有するレバーを軸着部を介して軸着して回転弁を操作可能とした構造であれば、各種の形態に適用することができる。
20 弁駆動用手動操作装置本体
21 回転弁
24 ハンドル
25 レバー
28 軸着部
29 係止部
35 突設部
36 スプリング
37 空間領域
38 収容部
39 開放領域
40 ロック部材
41 結束環体
42 座部

Claims (5)

  1. 回転弁に設けた手動操作用ハンドルをステムを介して回動操作し、前記ハンドルには、先端に開度固定用の係止部と後端に把持部を有するレバーを軸着部を介して回動可能に設けた弁駆動用手動操作装置において、前記軸着部と前記ハンドルと前記レバーの後端側の開放領域で、かつ、前記軸着部から所定の距離を離した後端側に突設部を設けて、前記軸着部と前記ハンドルと前記レバーと前記突設部より区画形成される空間領域にロック部材の結束環体を挿通させて前記レバーの開度固定用の係止部をロック状態に保持させたことを特徴とする弁駆動用手動操作装置。
  2. 前記突設部をレバー側に一体に突設形成し、この突設部は、軸着部から後端側に所定の距離を離して位置させた請求項1に記載の弁駆動用手動操作装置。
  3. 前記突設部の空間領域側に近接した前記レバーの上面位置にロック部材の結束環体を安定的に挿通させてロック状態を保持するための座部を設けた請求項1又は2に記載の弁駆動用手動操作装置。
  4. 前記レバーを軸着部を介して回動操作する際に、前記レバー側に設けた突設部を手動操作用ハンドルの下向き断面コ字形状の収容部に収容可能に設けた請求項1乃至3の何れか1項に記載の弁駆動用手動操作装置。
  5. 前記突設部を手動操作用ハンドル側に一体に突設形成し、この突設部は、前記軸着部から後端側に所定の距離を離して位置させた請求項1に記載の弁駆動用手動操作装置。
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