JP6931147B2

JP6931147B2 - ロック機構付きバルブ用ハンドル

Info

Publication number: JP6931147B2
Application number: JP2017109439A
Authority: JP
Inventors: 南　完治; 完治南
Original assignee: 株式会社ガードロック
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2017-06-01
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2037-06-01
Also published as: JP2018204667A

Description

本発明は、バルブを操作するためのバルブ用ハンドルに関し、特に、ロック機構付きバルブ用ハンドルに関するものである。

従来、例えば、工場、プラント等の設備において流体の流れる管路を開閉するために設置されるバルブを操作するためにハンドルが取り付けられている。
そして、作業者は、このハンドルを回転操作することによって、管路を開閉するようにしている。

ところで、近年、セキュリティーの向上や誤操作を防止するために、管理権限を有する者（以下、「管理者」という。）だけがバルブを操作でき、管理者以外はバルブを操作できないようにする施錠機構を備えたバルブが要請されている。

一方、本件出願人は、先に、管理者だけがバルブを操作でき、管理者以外はバルブを操作できないようにする施錠機構を備えたバルブ装置を提案した（特許文献１参照。）。

特開２０１５−２００４０１号公報

ところで、特許文献１に記載のバルブ装置は、施錠時にはハンドルは空回りするだけであり、開錠時だけハンドルの回転操作が有効になるので、キーを有する管理者だけがバルブを操作でき、管理者以外はバルブを操作できないようにすることで、セキュリティーの向上や誤操作を防止することができるという利点を有している。
その反面、施錠機構がバルブの開閉操作を行う回転軸と一体構造とされているため、このバルブ装置を既存の設備に適用する場合、バルブ全体又は少なくともバルブの開閉操作を行う回転軸から置き換える必要があり、設備の稼働を一旦停止した状態で行わねばならず、交換作業に手数を要するとともに、コストが高くつくという問題があった。

本発明は、特許文献１に記載のバルブ装置の有する問題点に鑑み、特許文献１に記載のバルブ装置の有する利点である、管理者だけがバルブを操作でき、管理者以外はバルブを操作できないようにすることで、セキュリティーの向上や誤操作を防止することができるという利点を有しながら、既存の設備に適用する場合に、バルブの開閉操作を行う回転軸を置き換える必要がなく、既存の設備に用いられているバルブの開閉操作を行う回転軸に直接装着することができるロック機構付きバルブ用ハンドルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のロック機構付きバルブ用ハンドルは、バルブの開閉操作を行う回転軸を回転操作するハンドルと、該ハンドルの回転操作が、回転軸に伝達されるようにする状態と、回転軸に伝達されないようにする状態とを切り換えるロック機構を備えたロック機構付きバルブ用ハンドルにおいて、前記ロック機構が、ハンドルが取り付けられる本体部と、施錠機構と、回転軸の先端部に着脱可能に取り付けられ、本体部と回転軸とを係合して、ハンドルの回転操作を回転軸に伝達する係合機構と、該係合機構に本体部を相対的に回転可能に、かつ、着脱可能に取り付ける取着機構とからなり、前記施錠機構が開錠状態のとき、本体部と係合機構とをロック状態とし、本体部及び係合機構を介してハンドルと回転軸とを係合して、ハンドルの回転操作が回転軸に伝達されるようにし、前記施錠機構が施錠状態のとき、本体部と係合機構とのロック状態を解除し、本体部及び係合機構を介するハンドルと回転軸との係合を解除して、ハンドルの回転操作が回転軸に伝達されないようにしたことを特徴とする。

この場合において、前記施錠機構が、開錠状態のときに突出し、押し込むことによって施錠状態となり、開錠することによって突出状態に復帰する押釦を備えるようにすることができる。

本発明のロック機構付きバルブ用ハンドルによれば、バルブの開閉操作を行う回転軸を回転操作するハンドルと、該ハンドルの回転操作が、回転軸に伝達されるようにする状態と、回転軸に伝達されないようにする状態とを切り換えるロック機構を備えたロック機構付きバルブ用ハンドルにおいて、前記ロック機構が、ハンドルが取り付けられる本体部と、施錠機構と、回転軸の先端部に着脱可能に取り付けられ、本体部と回転軸とを係合して、ハンドルの回転操作を回転軸に伝達する係合機構と、該係合機構に本体部を相対的に回転可能に、かつ、着脱可能に取り付ける取着機構とからなり、前記施錠機構が開錠状態のとき、本体部と係合機構とをロック状態とし、本体部及び係合機構を介してハンドルと回転軸とを係合して、ハンドルの回転操作が回転軸に伝達されるようにし、前記施錠機構が施錠状態のとき、本体部と係合機構とのロック状態を解除し、本体部及び係合機構を介するハンドルと回転軸との係合を解除して、ハンドルの回転操作が回転軸に伝達されないようにすることにより、管理者だけがバルブを操作でき、管理者以外はバルブを操作できないようにすることで、セキュリティーの向上や誤操作を防止することができ、かつ、既存の設備に適用する場合に、バルブの開閉操作を行う回転軸を置き換える必要がなく、既存の設備に用いられているバルブの開閉操作を行う回転軸に直接装着することができるようにすることができる。

また、前記施錠機構が、開錠状態のときに突出し、押し込むことによって施錠状態となり、開錠することによって突出状態に復帰する押釦を備えるようにすることにより、施錠機構が開錠状態と施錠状態のいずれの状態にあるかを外観で判断することができる。

本発明のロック機構付きバルブ用ハンドルの第１実施例を示す取替方法（１）の説明図である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの取替方法（２）の説明図である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの取替方法（３）の説明図である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの分解図である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの部品図（１）である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの部品図（２）である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの施錠機構の分解図である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの開錠時の説明図である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの施錠時の説明図である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの操作説明図（１）である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの操作説明図（２）である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの操作説明図（３）である。本発明のロック機構付きバルブ用ハンドルの第２実施例を示す取替方法（１）の説明図である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの取替方法（２）の説明図である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの取替方法（３）の説明図である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの分解図である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの部品図（１）である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの部品図（２）である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの開錠時の説明図である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの施錠時の説明図である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの操作説明図（１）である。同ロック機構付きバルブ用ハンドルの操作説明図（２）である。

以下、本発明のロック機構付きバルブ用ハンドルの実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１−１〜図１−１２に、本発明のロック機構付きバルブ用ハンドルの第１実施例を示す。
本実施例は、本発明のロック機構付きバルブ用ハンドルをボールバルブに適用するようにしたものである。

そして、このロック機構付きバルブ用ハンドルは、バルブＶの開閉操作を行う回転軸１を回転操作するハンドルＨと、このハンドルＨの回転操作が、回転軸１に伝達されるようにする状態と、回転軸１に伝達されないようにする状態とを切り換えるロック機構２を備えたもので、このロック機構２が、ハンドルＨが取り付けられる本体部３と、施錠機構５と、回転軸１の先端部に着脱可能に取り付けられ、本体部３と回転軸１とを係合して、ハンドルＨの回転操作を回転軸１に伝達する係合機構６と、この係合機構６に本体部３を相対的に回転可能に、かつ、着脱可能に取り付ける取着機構７とからなる。

そして、施錠機構５が開錠状態のとき、本体部３と係合機構６とをロック状態とし、本体部３及び係合機構６を介してハンドルＨと回転軸１とを係合して、ハンドルＨの回転操作が回転軸１に伝達されるようにし、施錠機構５が施錠状態のとき、施錠機構５と係合機構６とのロック状態を解除し、本体部３及び係合機構６を介するハンドルＨと回転軸１との係合を解除して、ハンドルＨの回転操作が回転軸１に伝達されないようにしている。

回転軸１の先端部に着脱可能に取り付けられる係合機構６は、円柱状、好ましくは、作業者による取替作業を円滑に行うことができ、作業性を向上することができるように、周面を先端側が漸次小径となるようにテーパ状、すなわち、円錐台状に形成した軸受部６０を備え、この軸受部６０には、ボール６１を出没可能に設けるようにする。
軸受部６０は、回転軸１の先端部に嵌着され、ナットＮを用いて固定される。
ここで、ナットＮは、後述の第２実施例の図２−１に示すように、特殊な専用工具Ｔ２によってのみ操作できるようにすることが好ましい。

ボール６１は、３個のボール６１を、軸受部６０に等角度間隔に形成したボール挿入孔６６にそれぞれ挿入するようにしたが、その個数は任意に設定することができる。

そして、ボール６１が、作業者による取替作業中に脱落しないように、軸受部６０には、各ボール６１に外接するようにＯリング６２を取り付けるようにしている。
なお、ボール６１が挿入されるボール挿入孔６６の内周側の開口の大きさは、ボール６１の直径より小さく形成するようにすることで、ボール６１が、作業者による取替作業中に脱落しないようにしている。

ハンドルＨが取り付けられる本体部３は、略筒状をするとともに、上部の外周面に、ハンドルＨを固定するためのキャップＣを螺着するための雌ねじを形成し、施錠機構５及び係合機構６を内部に収容できるようにし、施錠機構５の押釦４が、本体部３及びキャップＣの開口端面から突出して、押し込み操作を行うことができるようにしている。
これにより、押釦４によって、施錠機構５が開錠状態と施錠状態のいずれの状態にあるかを外観で判断することができる。
ここで、本体部３の係合機構６を収容する部分は、好ましくは、作業者による取替作業を円滑に行うことができ、作業性を向上することができるように、円錐台状に形成した軸受部６０に対応して、周面を奥側が漸次小径となるようにテーパ状に形成するようにする。
本体部３の内周面には、施錠機構５が開錠状態のときに、各ボール６１がそれぞれ嵌入する溝３３を軸方向に形成するようにしている。
また、本体部３には、バルブＶに突設したストッパＳが入り込んでハンドルＨの回転角度を約９０°に規制する切欠部３４を形成するようにしている。
また、キャップＣは、特殊な専用工具Ｔ１によってのみ操作できるようにすることが好ましい。

本体部３と係合機構６とは、係合機構６が本体部３に収容された状態で、取着機構７を構成するピン７１を本体部３に挿入することにより、係合機構６の軸受部６０の外周面に形成された周溝６３に嵌入され、施錠機構５が施錠状態のときは、本体部３に対して抜け止めされた状態で自由に回転できるようにされている。
ここで、ピン７１には、作業者による組付作業を円滑に行うことができ、作業性を向上することができるように、テーパ状で、先端をＲに形成した段付き形状のピンを使用している。
また、特に限定されるものではないが、本実施例においては、２本のピン７１を用いることによって、各ピン７１にかかる負荷を軽減し、耐久性を向上させている。

本体部３に対する取着機構７を構成するピン７１の抜き差しは、作業者が現場で行うことができ、これにより、係合機構６への本体部３の着脱作業を容易に行うことができるようにしている。

そして、本体部３に挿入されたピン７１が、着脱作業を行うとき以外に抜け出ないように、本体部３には、ピン７１の端面に接するように抜け止め部材７２を取り付けるようにしている。
ここで、抜け止め部材７２には、コイルばね（多重巻きタイプ）、Ｃ型止め輪（１巻きタイプ）、板ばね等からなるばね部材のほか、金属板やゴムバンド等を用いることができる。
また、本体部３の周面には、抜け止め部材７２が入り込む溝３１を形成することで、コイルばねやＣ型止め輪からなる抜け止め部材７２が、ピン７１の端面の位置からずれることがないようにしている。

また、本体部３に収容された施錠機構５は、外ケース５１が、ピン３２によって、本体部３に固定されている。

施錠機構５は、押釦４、外ケース５１、外ケース５１内に収容された前筒５２及び後筒５３、前筒５２及び後筒５３間に亘って配設したピンタンブラ５４、ドライバピン５５等の施錠機構部品とからその主要部が構成されている。外ケース５１と後筒５３とは、ピン５９によって固定されている。なお、施錠機構５には、機械式のもののほか、磁石式のもの等を用いることもできる。

押釦４は、施錠機構５の外ケース５１に対して、連結ピン５６を介して、前筒５２と共に回転するとともに、ばね４１の付勢力に抗して押し込むことができるようにしている。

押釦４は、中間部に長孔４２を備え、施錠機構５の外ケース５１に対して、長孔４２に挿通される、前筒５２に取り付けた連結ピン５６を介して、前筒５２と共に回転するとともに、ばね４１の付勢力に抗して押し込むことができるようにしている。
また、押釦４は、長孔４２より後部位置の外周面に凹部４３を備え、押釦４が後方に向けて押し込まれたときに、外ケース５１の内周面によって背面が支持されたばね５８によって付勢されて、後筒５３から出没可能に設けているロック用カム５７が凹部４３に嵌合することによって、押釦４が押し込まれた状態で保持されるようにしている。

押し込まれた状態で保持されている押釦４の突出状態への復帰は、鍵８を用いて、施錠機構５を開錠することによって行う。
具体的には、鍵８を施錠機構５に差し込むことによって、ピンタンブラ５４とドライバピン５５とが当接した境界面が、前筒５２と後筒５３の境界面の位置に来るように押し込み、鍵８を回転操作することで、前筒５２及びそれに従動させて押釦４を回転させると、凹部４３に嵌合していたロック用カム５７が外れ、押釦４は突出状態に復帰する。なお、鍵８が施錠機構５に合致したものでない場合は、ピンタンブラ５４とドライバピン５５とが当接した境界面が、前筒５２と後筒５３の境界面の位置に来ないため、鍵８を回転操作できない
押釦４は突出状態に復帰した後、鍵８を元の位置まで回転操作して、施錠機構５から引き抜くようにする。

そして、押釦４が突出状態（開錠状態）（図１−８）のとき、施錠機構５により本体部３と係合機構６とが係合されて、ハンドルＨによる本体部３の回転操作が係合機構６を介して回転軸１に伝達されるようにし、押釦４が押し込まれた状態（施錠状態）（図１−９）のとき、施錠機構５による本体部３と係合機構６とが係合が解除されて、ハンドルＨにより本体部３の回転操作を行っても本体部３（及び施錠機構５）のみが回転、すなわち、本体部３が係合機構６に対して空転して、ハンドルＨによる本体部３の回転操作が、係合機構６及び回転軸１に伝達されないようにする。

具体的には、係合機構６を構成する、軸受部６０、ボール６１及び押釦４の後端部にねじ６４によって取り付けたボール押し上げ用カム６５により、押釦４が突出状態のとき、ボール６１がボール押し上げ用カム６５に当接して放射方向（外側）に移動して、本体部３の内周面に形成された溝３３に嵌入し、ボール６１を介して、本体部３と係合機構６の軸受部６０とが係合され、ハンドルＨによる本体部３の回転操作が係合機構６を介して回転軸１に伝達されるようにし、ハンドルＨによって本体部３を回転操作することで、バルブＶの開閉操作ができるものとなる。
一方、押釦４が押し込まれた状態のとき、ボール６１が中心方向（内側）に移動して、本体部３の内周面に形成された溝３３から離脱し、ボール６１による本体部３と係合機構６の軸受部６０との係合が解除されて、本体部３が係合機構６に対して空転して、ハンドルＨによる本体部３の回転操作が、係合機構６及び回転軸１に伝達されないようにし、ハンドルＨによって本体部３を回転操作しても、バルブＶの開閉操作ができないようにする。

ここで、図１−１２に示すように、回転軸１に、係合機構６と一体になって回転するように表示プレート９を取り付けることができる。
なお、表示プレート９の表示位置を、抜け止め部材７２と干渉しない場合は、上向きに設けることにより、本体部３の周面位置に表示するようにすることもできる。
これにより、表示プレート９の位置で、回転軸１の回転角度、すなわち、バルブＶの開閉状態が外観で判断することができる。

このロック機構付きバルブ用ハンドルは、鍵８を持った管理者だけがバルブＶを操作でき、鍵８を持たない管理者以外はバルブを操作できないようにすることで、セキュリティーの向上や誤操作を防止することができ、かつ、例えば、既存の設備に適用する場合でも、図１−１に示すように、既存の設備のバルブＶの開閉操作を行う回転軸１からハンドルＨを外して、このロック機構付きバルブ用ハンドルを取り付けることで、バルブＶの開閉操作を行う回転軸１を置き換える必要がなく、また、元の構造への復帰、すなわち、ロック機構付きバルブ用ハンドルを取り付ける前の通常の構造のバルブに戻す作業も容易に行うことができる。

図２−１〜図２−１０に、本発明のロック機構付きバルブ用ハンドルの第２実施例を示す。
本実施例は、本発明のロック機構付きバルブ用ハンドルをゲートバルブに適用するようにしたものである。

回転軸１の先端部に着脱可能に取り付けられる係合機構６は、軸受部６０を備え、この軸受部６０は、回転軸１の先端部に嵌着され、ナットＮを用いて固定される。
ここで、ナットＮは、特殊な専用工具Ｔ２によってのみ操作できるようにすることが好ましい。

本実施例のロック機構付きバルブ用ハンドルは、上記第１実施例のボールバルブに適用したものと異なり、ハンドルＨを数回回転操作するものであることから、表示プレート９を設けていない点を除き、上記第１実施例のものと構成及び作用は同じである。

以上、本発明のロック機構付きバルブ用ハンドルについて、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明のロック機構付きバルブ用ハンドルは、管理者だけがバルブを操作でき、管理者以外はバルブを操作できないようにすることで、セキュリティーの向上や誤操作を防止することができ、かつ、既存の設備に適用する場合に、バルブの開閉操作を行う回転軸を置き換える必要がなく、既存の設備に用いられているバルブの開閉操作を行う回転軸に直接装着することができることから、新設、既設を問わず、工場、プラント等の設備において流体の流れる管路を開閉するために設置されるバルブを操作するためにハンドルの用途に好適に用いることができるほか、各種バルブを操作するためにハンドルの用途に広く用いることができる。

１回転軸
２ロック機構
３本体部
４押釦
５施錠機構
６係合機構
７取着機構
８鍵
９表示プレート
Ｃキャップ
Ｈハンドル
Ｎナット
Ｔ１専用工具
Ｔ２専用工具
Ｖバルブ

Claims

バルブの開閉操作を行う回転軸を回転操作するハンドルと、該ハンドルの回転操作が、回転軸に伝達されるようにする状態と、回転軸に伝達されないようにする状態とを切り換えるロック機構を備えたロック機構付きバルブ用ハンドルにおいて、
前記ロック機構が、ハンドルが取り付けられる本体部と、施錠機構と、回転軸の先端部に嵌着し、ナットを用いて固定することによって着脱可能に取り付けられ、本体部と回転軸とを係合して、ハンドルの回転操作を回転軸に伝達する軸受部を備えた係合機構と、該係合機構に本体部を相対的に回転可能に、かつ、着脱可能に取り付ける取着機構とからなり、
前記施錠機構が開錠状態のとき、本体部と係合機構とをロック状態とし、本体部及び係合機構を介してハンドルと回転軸とを係合して、ハンドルの回転操作が回転軸に伝達されるようにし、
前記施錠機構が施錠状態のとき、本体部と係合機構とのロック状態を解除し、本体部及び係合機構を介するハンドルと回転軸との係合を解除して、ハンドルの回転操作が回転軸に伝達されないようにした
ことを特徴とするロック機構付きバルブ用ハンドル。
前記ナットが、軸受部内に収容されて、専用工具によってのみ操作できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のロック機構付きバルブ用ハンドル。