JP6603387B2 - Shut-off valve - Google Patents
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Description
この発明は、遮断時の衝撃を緩和するブレーキ機構を備えた遮断弁に関するものである
。
The present invention relates to a shut-off valve provided with a brake mechanism that reduces an impact at the time of shut-off.
信頼性の高い機械式の遮断弁として、例えば、特許文献1に記載された「ゼンマイバネ
」を用いたバネリターン式のものがある。この遮断弁は、例えば、図9(a)に示すように、ブレーキ機構1を備えた構造となっていて、緊急時にブレーキ機構1が解除されると巻き締められたゼンマイバネ2が解放されて弁体3を回動して遮断する。
すなわち、この遮断弁は、弁体3とその駆動機構4及びブレーキ機構1で構成されてい
る。弁体3は、出力軸(弁軸)5を90度回転することにより開閉するボールバルブやバ
タフライ弁などである。駆動機構4は、モータ6の駆動により回転するインターナルギヤ
7と、このインターナルギヤ7の内側の内周歯と噛みあう複数の遊星ギヤ8と、出力軸5
の外周に回転自在に取り付けられて各遊星ギヤ8と噛みあう太陽ギヤ9と、その太陽ギヤ
9と噛み合う各遊星ギヤ8を貫通する支軸10の一端を出力軸5の外周から張り出す鍔部
11に接続し、かつ、出力軸5を通すスリーブ12で太陽ギヤ9を中継ギヤ13と連結し
た構造となっている。
As a highly reliable mechanical shut-off valve, for example, there is a spring return type using a “spring spring” described in
In other words, this shut-off valve is composed of the
A
一方、ブレーキ機構1は、スリーブ12に設けられた中継ギヤ13とギヤ接続された巻き上げギヤ14と、前記巻き上げギヤ14を取り付けた軸に設けたゼンマイバネ2と、そのゼンマイバネ2を取り付けた巻き上げギヤ14と噛みあう回転軸15を停止させるブレーキ手段16とで構成されており、ここでは、ブレーキ手段16に電磁クラッチブレーキ(例えば、回転軸として出力軸にギヤを取り付けたもの)を用いた構成となっている。
On the other hand, the
このような遮断弁では、弁体3の全閉位置において、図9(a)に示すものでは、出力
軸5に設けたストッパ板17にストッパーボルト18を当てて、出力軸5の右回りの回転
を阻止し、かつ、電磁クラッチブレーキ(ブレーキ手段)16をオフにした状態で、モー
タ6を作動してインターナルギヤ7を右回りに回転させる。すると、遊星ギヤ8は、出力
軸5と一体の支軸10に右回りの公転を阻止されて自転することになり、太陽ギヤ9と連
動する中継ギヤ13が回転する。その結果、中継(中間)ギヤ13とギヤ接続された巻き
上げギヤ14が回転してゼンマイバネ2を巻き上げる。
In such a shut-off valve, in the fully closed position of the
そして、ゼンマイバネ2の巻き上げが完了すると、前記クラッチブレーキ16を作動してゼンマイバネ2を蓄圧(巻き締めた)状態で保持する。この状態では、巻き上げギヤ14、中継ギヤ13、太陽ギヤ9は回転しないように保持されるので、図9(b)のように、モータ6を逆転させてインターナルギヤ7を左回りに回転すると、各遊星ギヤ8は自転しながら左回りに公転して支軸10を押すので、出力軸5と弁体3が左回りに回転し遮断弁を開放することができる。また、モータ6を正転すると、出力軸5と弁体3が右回りに回転するので遮断弁を閉鎖することができる。このようにゼンマイバネ2を巻き締めた状態で、モータ6を回転して遮断弁の開閉ができる。
When the winding of the
一方、遮断弁の使用中に事故などで通電が遮断されると、電磁クラッチブレーキ16が
オフになって、巻き締められたゼンマイバネ2が解放される。そのため、ゼンマイバネ2
の弾性復元力(伸縮力)により、図9(c)のように、巻き上げギヤ14、中継ギヤ13、太陽ギヤ9が巻き上げ時と逆方向へ回転する。このとき、停電で停止したモータ6と係合するインターナルギヤ7は固定された状態になるため、太陽ギヤ9の回転とともに、各遊星ギヤ8は自転しながら右回りに公転して支軸10を押す。その結果、出力軸5と弁体3も右回りに回動して出力軸5は、図9(a)に示すように、ストッパーボルト18に回転を阻止された位置で停止する。このように、通電が遮断されると自動的に弁体3を回動させて遮断する。
On the other hand, when the energization is interrupted due to an accident or the like while the shut-off valve is in use, the
As shown in FIG. 9C, the hoisting
ところで、上記のように、遮断時、出力軸5及び駆動機構4の各ギヤ7、8、9は、回
転速度が速すぎるとストッパーボルト18に回転を阻止された際、損傷を受ける問題があ
る。
この問題を解決する一つの方法として、例えば、図10のように、電磁クラッチブレー
キ16の入力軸19にワンウェークラッチ20を介して錘20wを取り付け、回転速度を
規制することが行われている。
これは、電磁クラッチブレーキ16の入力軸19が、巻き上げギヤ14とギヤ接続された軸と内部で連結されていることを利用したものである。
By the way, as described above, the
As one method for solving this problem, for example, as shown in FIG. 10, a
This utilizes the fact that the
しかしながら、上記のように、錘を取り付けたことで回転速度を規制して出力軸や駆動
機構の各ギヤの損傷を防止することはできるが、錘を取り付けた電磁クラッチブレーキに
問題が生じた。これは、錘の重さで錘とクラッチブレーキの間に介在するワンウェークラ
ッチの寿命が極端に短くなるというものである。
このため、錘の重さを軽くすることも考えられるが、錘の重さを軽くすると、出力軸の
速度が速くなって出力軸や駆動機構の各ギヤが損傷する。
また、ワンウェークラッチを使わないで、錘を直接クラッチブレーキの入力軸に取り付
けることも考えられるが、逆の回転が加わった場合クラッチブレーキの軸受けに負荷が加
わって破損することが考えられる。
However, as described above, the weight can be attached to restrict the rotational speed to prevent damage to each gear of the output shaft and the drive mechanism. However, there is a problem with the electromagnetic clutch brake to which the weight is attached. This is because the life of the one-way clutch interposed between the weight and the clutch brake is extremely shortened by the weight of the weight.
For this reason, it is conceivable to reduce the weight of the weight, but if the weight of the weight is reduced, the speed of the output shaft increases and the output shaft and each gear of the drive mechanism are damaged.
It is also possible to attach the weight directly to the clutch brake input shaft without using the one-way clutch. However, if reverse rotation is applied, it is possible that the clutch brake bearing will be loaded and damaged.
そこで、この発明の課題は、出力軸や駆動機構の各ギヤの損傷を防止し、かつ、ワンウ
ェークラッチ(クラッチブレーキの軸受)の損傷も防止することである。
Therefore, an object of the present invention is to prevent damage to each gear of the output shaft and the drive mechanism, and to prevent damage to the one-way clutch (clutch brake bearing).
この発明の一実施形態は、弁体を設けた出力軸にギヤ接続された巻き上げギヤと、前記巻き上げギヤを取り付けた軸に設けたゼンマイバネと、前記ゼンマイバネを取り付けたギヤと噛みあう回転軸を停止させるブレーキ手段とで構成されるブレーキ機構を備え、前記ブレーキ機構を作動して巻き締められた前記ゼンマイバネを保持するとともに、緊急時に前記ブレーキ機構を解除して巻き締められた前記ゼンマイバネを解放し、前記弁体を回動して遮断する遮断弁を提供する。 One embodiment of this invention, a gear connected to hoisting gears on the output shaft provided with a valve body, a spiral spring which is provided on the shaft fitted with the hoisting gear, a rotary shaft which mutually chewing a gear fitted with the spiral spring a brake mechanism constituted by a brake means for stopping holds the spiral spring which is tightened by actuating the brake mechanism, the brake mechanism releases the release to tightening was the spiral spring to the emergency provides a shut-off valve that shuts off by rotating the valve body.
一実施形態において、前記遮断弁は、ワンウェークラッチを介して前記ブレーキ機構の回転軸に対して対称に設けられる制動部材を含む。前記制動部材は、前記ブレーキ機構が巻き締められた前記ゼンマイバネを解放したときに、前記回転軸の回転を制動する。 In one embodiment, the shut-off valve includes a braking member provided symmetrically with respect to the rotation axis of the brake mechanism via a one-way clutch. The brake member brakes rotation of the rotary shaft when the spring spring around which the brake mechanism is tightened is released.
一実施形態において、制動部材は、前記ブレーキ機構の回転軸に対して対称に設けられ、前記回転軸の回転時に風を受ける風受けを含む。前記風受けは、前記ブレーキ機構の回転軸に対して180度対称に設けられていてもよい。 In one embodiment, the braking member includes a wind receiver that is provided symmetrically with respect to the rotating shaft of the brake mechanism and receives wind when the rotating shaft rotates. The wind receiver may be provided 180 degrees symmetrical with respect to the rotation axis of the brake mechanism.
一実施形態において、前記制動部材は、前記ブレーキ機構の回転軸に対して対称に設けられ、前記回転軸の回転に応じて、前記回転軸に対して直角方向に伸縮する伸縮部材を含む。 In one embodiment, the braking member includes a telescopic member that is provided symmetrically with respect to the rotation axis of the brake mechanism and expands and contracts in a direction perpendicular to the rotation axis in accordance with the rotation of the rotation shaft.
一実施形態において、前記制動部材は、前記ブレーキ機構の回転軸に対して直角方向に伸縮可能で、かつ、縮小方向へ引っ張る弾性部材と、開放された先端を接触部とする筒状の外側部材とを含む。
一実施形態において、前記遮断弁は、前記制動部材の伸長時に前記外側部材の先端の接触部と接する摺動面がリングの内周に形成され、前記ブレーキ機構の回転軸を中心として設けられた摺動リングを含む。
In one embodiment, the braking member includes an elastic member that can be expanded and contracted in a direction perpendicular to the rotation axis of the brake mechanism and that pulls in a contracting direction, and a cylindrical outer member that has an open tip as a contact portion. Including.
In one embodiment, the shut-off valve has a sliding surface that is in contact with a contact portion at a tip of the outer member when the braking member is extended, and is provided around the rotating shaft of the brake mechanism. Includes a sliding ring .
一実施形態において、前記ブレーキ手段は、電磁クラッチと電磁ブレーキを心出しして突き合わせてセットしたクラッチブレーキユニットである。 In one embodiment, the brake means is a clutch brake unit in which an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake are centered and abutted and set.
この発明は、上記のように構成したことにより、遮断弁の寿命を延ばすことができる。 Since the present invention is configured as described above, the life of the shutoff valve can be extended.
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図1の遮断弁は、図9(a)〜(c)の従来の遮断弁と同様、弁体3とその駆動機構4
及びブレーキ機構21で構成されており、ブレーキ機構21に本願の発明を適用したもの
である。そのため、同じ部材には同じ符号を使用する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
The shut-off valve in FIG. 1 is similar to the conventional shut-off valves in FIGS.
And the
すなわち、弁体3は、出力軸(弁軸)5を90度回転することにより開閉するボールバ
ルブやバタフライ弁などで、駆動機構4は遊星歯車機構を用いたものである。
そのため、駆動機構4は、モータ6の駆動により回転するインターナルギヤ7と、この
インターナルギヤ7の内側の内周歯と噛みあう複数の遊星ギヤ8と、出力軸5の外周に回
転自在に取り付けられて各遊星ギヤ8と噛みあう太陽ギヤ9を配置し、各遊星ギヤ8を貫
通する支軸10の一端を出力軸5の外周から張り出す鍔部11に接続し、かつ、出力軸5
を通すスリーブ12で太陽ギヤ9を中継(中間)ギヤ13と連結した構造となっている。
また、出力軸5には、鍔部11の下方にストッパ板17が設けられ、このストッパ板1
7がストッパーボルト18と当接して出力軸5の回転範囲を90度に規制するようになっ
ている。
That is, the
Therefore, the
The
Further, the
7 abuts on the
ブレーキ機構21は、中継ギヤ13にギヤ接続された巻き上げギヤ14と、前記巻き上
げギヤ14を取り付けた軸に設けたゼンマイバネ2と、そのゼンマイバネ2を取り付けた
巻き上げギヤ14とギヤ接続した回転軸15を停止させるブレーキ手段22で構成されて
いる。
ブレーキ手段22は、ここでは、電磁クラッチブレーキを使用しており、図2(a)、
(b)に示すように、電磁クラッチブレーキ(ブレーキ手段)22の出力軸23を回転軸
15としてギヤを取り付けた構成としている。この電磁クラッチブレーキ22は、電磁ク
ラッチと電磁ブレーキを心出しして突き合わせてセットしたクラッチブレーキユニットの
ことで、ここでは、電磁ブレーキのみを使用し、電磁クラッチに通電せずにオフ(クラッ
チを接続した状態)の状態で使用する。また、出力軸23には、先述のように、巻き上げ
ギヤ14にギヤを介して接続されるギヤを取り付けてある。
そして、このようなブレーキ機構21に加えて、電磁クラッチブレーキの入力軸24に
制動部材25を設けるとともに、前記入力軸24をリングの中心として設けられた摺動リ
ング26を備えた構成となっている。
The
Here, the brake means 22 uses an electromagnetic clutch brake, and FIG.
As shown in (b), the output shaft 23 of the electromagnetic clutch brake (brake means) 22 is used as the
In addition to such a
制動部材25は、電磁クラッチブレーキ22の入力軸24に対して直角方向に伸縮可能
で、かつ、縮小方向へ引っ張る弾性部材27を備えたもので、前記入力軸24に対して対
称に設けられている。この形態では、制動部材25は図2(a)、(b)に示すように、
内側ロッド28、外側部材29、弾性部材のスプリング27で構成される伸縮部材30と
、伸縮部材30を支持するハブ31とで構成されている。
The braking
The
内側ロッド28は、先端にスプリング止め32が形成された断面T字型のもので、筒状
(角筒も含む)の外側部材29に挿入されている。筒状の外側部材29は、先端が開放さ
れており、開放された先端を接触部(ブレーキシュー)38とした構成となっている。
一方、外側部材29の後端部は閉じられていて中央に内側ロッド28を挿通する挿通孔
が設けられた形状となっており、例えば、外側部材29の先端部の開口から、ロッドにス
プリング27を通した内側ロッド28をロッド側から嵌入し、嵌入したロッドは挿通孔を
通してハブ31に取り付ける。このため、ハブ31に取り付けられた伸縮部材30の外側
部材29はスプリング27の伸長により縮小する方向へ引っ張られるのである。
The
On the other hand, the rear end portion of the
ハブ31は円筒形で上部に伸縮部材30の取り付け穴が設けられている。また、取り付
け穴は、180度対称に設けることで、一組の伸縮部材30をバランスさせて取り付ける
ようになっている。この円筒形のハブ31には、電磁クラッチブレーキ22の入力軸24
を嵌入する貫通孔が形成されている。この貫通孔は、図2(a)に示すように、電磁クラ
ッチブレーキ22の入力軸24よりも大径に形成された挿入口33が形成されている。こ
の挿入口33は、挿入端から貫通孔の長さの半分程度まで形成してあって、ワンウェーク
ラッチ34を嵌入するようになっている。
このように構成される制動部材25は、図2(a)のように、電磁クラッチブレーキ2
2の入力軸24にワンウェークラッチ34を嵌入しハブ31を挿入してC型止め輪35で
取り付ける。すると、ワンウェークラッチ34により、制動部材25へは、後述のように
、ゼンマイバネ2の巻き上げ時の回転が伝達されないようになっている。
なお、ここでは、一組の伸縮部材30を取り付けたものについて述べたが、伸縮部材3
0の組数は一組に限定されるものではない。組数は、制動の状況に合わせて適宜設定され
るものである。
The
The through-hole which inserts is formed. As shown in FIG. 2A, the through hole is formed with an
As shown in FIG. 2A, the braking
The one-way clutch 34 is inserted into the
In addition, although what described here attached one set of the expansion-
The number of sets of 0 is not limited to one set. The number of sets is appropriately set according to the braking situation.
摺動リング26は、図2(b)のように、電磁クラッチブレーキ22の入力軸24がリ
ング26の中心となるように電磁クラッチブレーキ22のケースに支柱36を設けて取り
付けてある。また、摺動リング26の内周には、摺動面37が形成されており、摺動面3
7は制動部材25の伸長時に先端の接触部38と接するように摺動リング26の径と支柱
36の高さが決められている。
As shown in FIG. 2B, the sliding
7, the diameter of the sliding
この形態は、上記のように構成されており、この遮断弁では、使用に際してゼンマイバ
ネ2の巻き込み(巻き上げ)を行う。
すなわち、図3のように、遮断弁の出力軸5のストッパ板17にストッパーボルト18
を当接させて出力軸5の右回りを阻止する。次に、電磁クラッチブレーキ22をオフ(電磁ブレーキ)にした状態で、モータ6を作動してインターナルギヤ7を右回りに回転させる。すると、遊星ギヤ8は、出力軸5と一体の支軸10に右回りの公転を阻止されて自転することになる。この結果、太陽ギヤ9と連動する中継ギヤ13が回転し、中継ギヤ13とギヤ接続された巻き上げギヤ14が回転してゼンマイバネ2を巻き上げる。このとき、巻き上げギヤ14と噛み合う電磁クラッチブレーキ22の出力軸23も回転するが、電磁クラッチブレーキ22に取り付けられた制動部材25は、ワンウェークラッチ34により回転が伝えられないため回転しない。
そして、ゼンマイバネ2の巻き上げが完了すると、電磁クラッチブレーキ22が作動し
て巻き上げギヤ14に噛み合うギヤの回転を止めるため、ゼンマイバネ2は蓄圧(巻き締
めた)状態で保持される。このとき、巻き上げギヤ14に噛み合う中継ギヤ13、太陽ギ
ヤ9も回転しないように保持される。そのため、図4のように、モータ6を逆転させてイ
ンターナルギヤ7を左回りに回転すると、各遊星ギヤ8は自転しながら左回りに公転して支軸10を押す。したがって、出力軸5及び弁体3が左回りに回転し、遮断弁を開放することができる。また、モータ6を正転すると、出力軸5及び弁体3が右回りに回転して遮断弁を閉鎖することができる。このように、モータ6を使って遮断弁の開閉ができる。
This configuration is configured as described above, and in this shut-off valve, the
That is, as shown in FIG. 3, the
To prevent the
When the winding of the
一方、遮断弁の使用中に事故などで通電が遮断されると、図5に示すように、電磁クラ
ッチブレーキ22がオフとなって、巻き締められたゼンマイバネ2は解放される。そのた
め、ゼンマイバネ2の弾性復元力(伸縮力)により、巻き上げギヤ14、中継ギヤ13、
太陽ギヤ9が巻き上げ時と逆方向へ回転する。このとき、巻き上げギヤ14と噛み合う電
磁クラッチブレーキ22の出力軸23は巻き上げ時と逆向きに回転するため、回転はワン
ウェークラッチ34により伝達されて制動部材25を回転させる。
On the other hand, when the energization is interrupted due to an accident or the like during use of the shut-off valve, the electromagnetic
The
制動部材25は回転を開始すると、電磁クラッチブレーキ22の入力軸24に対して直
角方向に設けた伸縮部材30に遠心力が作用する。このとき、制動部材25は入力軸24
に対して対称に設けられているため「ぶれる」ことはなく、入力軸24に負荷をかけるこ
とは無い。
また、遠心力は、伸縮部材30の外側部材29を外向きに入力軸24から遠ざける方向
へ働くため、外側部材29は弾性部材であるスプリング27に抗して伸長する。そのため
、スプリング27≧遠心力では、図6(a)のように、外側部材29は、縮小状態である
。一方、スプリング27<遠心力では、図6(b)のように伸長するのである。
When the braking
Therefore, there is no “shake” and no load is applied to the
Further, since the centrifugal force acts outward in a direction away from the
すなわち、遠心力Tは、
T=mα=mRω2=mR(2πn)2=4π2mRn2
で示される。
ここで、スプリング(バネ)27の反発力Pは、
P=−κx
である。そのため、入力軸の回転数n>n1のとき、T>Pとなれば、外側部材29は入
力軸24から遠ざかる方向へ移動し、摺動リング26に接触してブレーキとして作用する
。
このときの摩擦力Fは、
F=−μ(T−P)=ブレーキ力
となる。
但し、m:外側部材の質量、
R:入力軸から外側部材の質量中心(重心)までの距離、
ω:入力軸の角速度、n:入力軸の回転数、
n1:入力軸の最高回転数、α:遠心加速度、
P:スプリングの反発力、κ:バネ定数、
x:スプリングの圧縮距離、
μ:摩擦係数(外側部材の接触部と摺動リングの摺動面)、
F:摩擦力(外側部材の接触部と摺動リングの摺動面間)
である。
このため、制動部材25の回転速度に対する伸長量は制動部材25に備えたスプリング
27を変更するなどして調節すれば、重さに関係なく規制する速度を簡単に調整できる。
That is, the centrifugal force T is
T = mα = mRω 2 = mR (2πn) 2 = 4π 2 mRn 2
Indicated by
Here, the repulsive force P of the spring (spring) 27 is
P = −κx
It is. Therefore, when T> P when the rotational speed of the input shaft is n> n1, the
The frictional force F at this time is
F = −μ (TP) = braking force.
Where m is the mass of the outer member,
R: distance from the input shaft to the center of mass (center of gravity) of the outer member,
ω: angular velocity of input shaft, n: rotational speed of input shaft,
n1: Maximum rotation speed of input shaft, α: Centrifugal acceleration,
P: spring repulsion, κ: spring constant,
x: compression distance of the spring,
μ: coefficient of friction (contact portion of outer member and sliding surface of sliding ring),
F: Friction force (between the contact portion of the outer member and the sliding surface of the sliding ring)
It is.
For this reason, if the extension amount with respect to the rotational speed of the braking
この動作を図7のグラフで説明する。
図7のグラフAに示すように、遮断弁が遮断を開始すると、解放されたゼンマイバネ2
の弾性復元力(伸縮力)により、電磁クラッチブレーキ22の入力軸24の回転数は徐々
に増加する。そして、回転数nがn1に達すると、遠心力により外側部材29はスプリン
グ27の反発力に抗して伸長し、伸長した外側部材29は摺動リング26の内側の摺動面
37と接触する。すると、摺動面37と外側部材29の接触部38と間に摩擦力Fが発生
して回転にブレーキが掛かり、回転数nが低下する。このように、回転数nが低下すると
遠心力も低下するため外側部材29は縮小する。また、外側部材29が縮小すると、外側
部材29の接触部38と摺動リング26の摺動面37が離れ、ブレーキがかからなくなっ
て遠心力が増加する。そのため、外側部材29はスプリング27の反発力に抗して伸長し
、摺動リング26の内側の摺動面37と接触する。そして、摺動面37と外側部材29と
間に摩擦力Fが発生して回転にブレーキがかかるため回転数nが低下し、外側部材29は
縮小する。
このように外側部材29が、伸長と縮小の動作を繰り返すことで、電磁クラッチブレー
キ22の入力軸24の回転速度を一定に保つことができる。
その結果、電磁クラッチブレーキ22の出力軸23と噛み合う巻き上げギヤ14を介し
て遮断弁の出力軸5の回転速度を一定に規制するため、遮断完了時に遮断弁の出力軸5の
ストッパ板17がストッパーボルト18に当たる衝撃を緩和することができる。
This operation will be described with reference to the graph of FIG.
As shown in graph A of FIG. 7, when the shut-off valve starts shut-off, the released
, The rotational speed of the
As described above, the
As a result, since the rotational speed of the
ちなみに、従来の錘20wを用いた場合は、図7に一点鎖線でプロットしたグラフBの
ように、回転数が遮断完了時まで増加し、場合によっては最高回転数n2まで増加する。
そのため、遮断弁の出力軸5のストッパ板17が遮断完了時にストッパーボルト18に当
たる際の衝撃を緩和することができない。しかも、n2>n1となるため、本願に比べて
重い錘20wを使用する電磁クラッチブレーキ22は、軸受けやワンウェークラッチ34
などに大きな慣性によるダメージを与える。
Incidentally, when the
Therefore, it is not possible to mitigate the impact when the
Damage due to large inertia.
この実施例1は、図8(a)、(b)のように、制動部材25に風受け40を設けたものについて説明する。
風受け40は、例えば、ダリウス風車のような垂直な翼を制動部材25の下方に設けたもので、伸縮部材30と同様に180度対称に設けている。このような風受け40を設けて、回転時の風を受けることでブレーキをかける。
したがって、風受け40によるブレーキを併用すれば、その分だけ制動部材25のブレーキの負担を軽減できる。その結果、制動部材25及び摺動リング26の寿命を延ばしたり、制動部材25及び摺動リング26の構造を簡単に軽量化して軸の負担を軽減してブレーキ機構の寿命を延ばしたりできる。
In the first embodiment, as shown in FIGS. 8A and 8B, the
The
Therefore, if the brake by the
なお、実施形態では、弾性部材27にスプリングを用いたが、弾性部材27はこれに限
定されるものではない。例えば、ゴムや樹脂などの弾性部材27を用いることもできる。
また、実施形態では、伸長方向のスプリングを用いたが、逆に、縮小方向のスプリングを
用いた機構とすることができる。
なお、図中符号50は、マイクロスイッチとカムとで構成され、遮断弁の開閉を検出す
るためのセンサ機構である。
この明細書および添付図面から抽出され得る特徴の例を以下に記す。
1.弁体を設けた出力軸にギヤ接続された巻き上げギヤと、前記巻き上げギヤを取り付けた軸に設けたゼンマイバネと、そのゼンマイバネを取り付けたギヤと噛みあう回転軸を停止させるブレーキ手段とで構成されるブレーキ機構を備え、ブレーキ機構を作動して巻き締められたゼンマイバネを保持するとともに、緊急時にブレーキ機構を解除して巻き締められたゼンマイバネを解放し、弁体を回動して遮断する遮断弁であって、
前記ブレーキ機構の回転軸に対して直角方向に伸縮可能で、かつ、縮小方向へ引っ張る弾性部材と、開放された先端を接触部とする筒状の外側部材とを備え、ワンウェークラッチを介しブレーキ機構の回転軸に対して対称に設けられる制動部材と、
前記制動部材の伸長時に前記外側部材の先端の接触部と接する摺動面がリングの内周に形成され、前記ブレーキ機構の回転軸を中心として設けられた摺動リングを備えた、遮断弁。
このような構成を採用することにより、ゼンマイバネが解放されてブレーキ機構の回転軸が回転すると、回転による遠心力で軸に対して直角方向に伸縮可能に設けられた制動部材が伸長する。そして、その伸長した制動部材の先端が、摺動リングの内側の摺動面に接することで回転速度を規制する。その結果、ブレーキ機構の回転軸と噛み合う巻き上げギヤを介して遮断弁の出力軸の回転速度を規制する。その際、制動部材は、速度の規制により伸縮を繰り返すことで回転速度を一定に規制する。このとき、制動部材は軸に対して対称に設けられているため「ぶれる」ことは無い。また、制動部材の回転速度に対する伸長量は制動部材に備えた弾性部材を調節することで変更できる。そのため、規制する速度を錘の重さに関係なく調整できるため、軸に負荷をかけないようにできる。
2.前記制動部材に回転時に風を受ける風受けを設けた、項1に記載の遮断弁。
このような構成を採用することにより、風受けによるブレーキを併用すれば、その分だけ摺動リングによるブレーキの負担を軽減できる。その結果、制動部材及び摺動リングの寿命を延ばしたり、制動部材及び摺動リングの構造を簡単に軽量化して軸の負担を軽減したりできるため、ブレーキ機構の寿命を延ばすことができる。
3.前記ブレーキ機構が、電磁クラッチと電磁ブレーキを心出しして突き合わせてセットしたクラッチブレーキユニットである、項1または2に記載の遮断弁。
In the embodiment, a spring is used for the
In the embodiment, the spring in the extension direction is used, but conversely, a mechanism using a spring in the reduction direction can be used.
Note that
Examples of features that can be extracted from this specification and the accompanying drawings are described below.
1. A winding gear that is gear-connected to an output shaft provided with a valve body, a spring that is provided on the shaft to which the winding gear is attached, and a brake means that stops a rotating shaft that meshes with the gear to which the spring is attached. A shut-off valve that has a brake mechanism and operates the brake mechanism to hold the tightened spring spring, releases the brake mechanism to release the wound spring spring in an emergency, and turns the valve body to shut it off. There,
The brake mechanism includes an elastic member that can be expanded and contracted in a direction perpendicular to the rotation axis of the brake mechanism and that pulls in a contraction direction, and a cylindrical outer member that has an open tip as a contact portion. A braking member provided symmetrically with respect to the rotation axis of
A shut-off valve comprising a sliding ring that is formed on the inner periphery of the ring with a sliding surface that comes into contact with the contact portion at the tip of the outer member when the braking member is extended.
By adopting such a configuration, when the mainspring is released and the rotating shaft of the brake mechanism rotates, the braking member provided to extend and contract in a direction perpendicular to the shaft by the centrifugal force due to the rotation extends. Then, the tip of the extended braking member comes into contact with the inner sliding surface of the sliding ring to regulate the rotational speed. As a result, the rotational speed of the output shaft of the shut-off valve is regulated via a winding gear that meshes with the rotating shaft of the brake mechanism. At that time, the braking member regulates the rotation speed to be constant by repeating expansion and contraction by regulating the speed. At this time, since the braking member is provided symmetrically with respect to the axis, it does not “shake”. Further, the extension amount of the braking member with respect to the rotational speed can be changed by adjusting an elastic member provided in the braking member. For this reason, the speed to be regulated can be adjusted regardless of the weight of the weight, so that no load is applied to the shaft.
2.
By adopting such a configuration, if a brake by windshield is used together, the load of the brake by the sliding ring can be reduced accordingly. As a result, the service life of the brake member and the sliding ring can be extended, and the structure of the brake member and the slide ring can be easily reduced in weight to reduce the load on the shaft. Therefore, the life of the brake mechanism can be extended.
3.
1 ブレーキ機構
2 ゼンマイバネ
3 弁体
5 出力軸
14 巻き上げギヤ
15 回転軸
16 ブレーキ手段
19 入力軸
21 ブレーキ機構
22 電磁クラッチブレーキ
23 出力軸
24 入力軸
25 制動部材
26 摺動リング
27 スプリング
30 伸縮部材
34 ワンウェークラッチ
37 摺動面
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ワンウェークラッチを介して前記ブレーキ機構の回転軸に対して対称に設けられ、前記ブレーキ機構が巻き締められた前記ゼンマイバネを解放したときに、前記回転軸の回転を制動する制動部材を含み、
前記制動部材が、前記ブレーキ機構の回転軸に対して対称に設けられ、前記回転軸の回転に応じて、前記回転軸に対して直角方向に伸縮する伸縮部材と、前記ブレーキ機構の回転軸に対して対称に設けられ、前記回転軸の回転時に風を受ける風受けとを含む、遮断弁。 A winding gear that is gear-connected to an output shaft provided with a valve body, a spring spring provided on a shaft to which the winding gear is attached, and a brake means that stops a rotating shaft that meshes with the gear to which the spring spring is attached. A brake mechanism, operating the brake mechanism to hold the wound spring, and releasing the wound spring by releasing the brake mechanism in an emergency to rotate the valve body A shut-off valve for shutting off,
Including a braking member that is provided symmetrically with respect to the rotating shaft of the brake mechanism via a one-way clutch, and that brakes the rotation of the rotating shaft when the spring mechanism that has been wound is released.
The braking member is provided symmetrically with respect to the rotation axis of the brake mechanism, and extends and contracts in a direction perpendicular to the rotation axis according to the rotation of the rotation shaft, and the rotation axis of the brake mechanism. provided symmetrically against, and a wind receiving for receiving the wind during rotation of the rotary shaft, the shut-off valve.
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