JP6954710B1 - バルブ自動化機構及びバルブ自動化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明に係るバルブ自動化方法は、大型の手動バルブに容易に取り付け可能であり、バルブを電動化することができる共に、狭い設置スペースにも配置できるように充分に小型化されたバルブ自動化機構を提供できる方法となっている。
本発明を適用したバルブ自動化機構の一例であるバルブ自動化機構1は、手動のバルブ100の内部を流れる流体を制御するハンドル101の回転を電動化するための機構である(図1及び図2参照)。なお、以下に示す内容は本発明を適用したバルブ自動化機構の一例であり、本発明の内容はこれに限定されるものではなく、適宜設定変更することが可能である。
図1(a)及び図1(b)に示すように、バルブ自動化機構1は、歯車取付機構2と、支持機構3と、駆動機構4と、制御部5を備えている。
図3(a)及び図3(b)に示すように、歯車取付機構2は、ハンドル回転用歯車20と、ハンドル保持ケース21と、ケース蓋部22と、固定ナット105を有している。
図5(a)に示すように、支持機構3は、歯車支持部30と、ベアリング部31と、リブ取付部32を有している。なお、図5及び図6では、支持機構3の各構成部材の形状と配置位置を明確にするために、歯車取付機構2の各部材を省略して図を表している。
図6(a)及び図6(b)に示すように、駆動機構4は、駆動部本体40と、駆動部側歯車41を有している。
次に、ハンドル回転用歯車20の外周径及び歯数と、ハンドル101との関係について説明する。上述したように、ハンドル回転用歯車20の外周面には、ハンドル101の外周径の大きさに合わせて形成された歯数の歯が形成されている。また、ハンドル回転用歯車20の外周径の大きさは、ハンドル101の外周径の大きさに合わせて形成されている。
また、本発明に係るバルブ自動化方法は、大型の手動バルブに容易に取り付け可能であり、バルブを電動化することができる共に、狭い設置スペースにも配置できるように充分に小型化されたバルブ自動化機構を提供できる方法となっている。
2 歯車取付機構
20 ハンドル回転用歯車
21 ハンドル保持ケース
210 溝部
22 ケース蓋部
220 溝部
3 支持機構
30 歯車支持部
300 上部支持部
301 下部支持部
302 嵌合溝
31 ベアリング部
32 リブ取付部
320 摩耗防止ローラー
321 駆動部取付具
4 駆動機構
40 駆動部本体
41 駆動部側歯車
42 カバー部材
5 制御部
100 バルブ
101 ハンドル
102 弁棒
103 弁箱
104 リブ
105 固定ナット
Claims (14)
- 弁箱と、前記弁箱に取り付けられた弁棒及びハンドルを有し、前記ハンドルを回転させ、かつ、前記ハンドル及び前記弁棒を同弁棒の長手方向に沿って進退動させて、前記弁箱の内部を流れる流体の流れを制御する所定のバルブに取り付けられ、前記ハンドルを自動で回転させることが可能なバルブ自動化機構であって、
前記ハンドルに取り付けられるハンドル保持部と、
前記弁棒の長手方向において、前記弁箱と前記ハンドルの間に配置され、前記ハンドル保持部に取り付けられると共に、前記ハンドルと一体的に回転するハンドル回転用歯車と、
前記ハンドルがなす面と略平行な方向において、前記弁棒と前記ハンドル回転用歯車の間に配置された略筒状体であり、その貫通孔に前記弁棒が挿通されると共に、前記ハンドル回転用歯車を支持する歯車支持部と、
前記弁棒の長手方向において、前記弁箱と前記ハンドルの間に配置され、前記歯車支持部に接続されると共に、前記弁棒の位置を回転中心とした回動が規制されるように前記所定のバルブに取り付けられたバルブ取付部と、
前記弁棒の長手方向において、前記弁箱と前記ハンドルの間に配置され、前記バルブ取付部に取り付けられると共に、モーター及び減速機を有する駆動機構と、
前記減速機に取り付けられ、前記モーターの駆動力により回転可能に構成されると共に、前記ハンドル回転用歯車と歯車の噛み合いにより動力伝達を行う駆動機構歯車とを備える
バルブ自動化機構。 - 前記ハンドルがなす面と略平行な方向において、同ハンドルの外縁部の範囲内に、前記ハンドル保持部、前記ハンドル回転用歯車、前記歯車支持部、前記バルブ取付部、及び、前記駆動機構歯車が配置された
請求項1に記載のバルブ自動化機構。 - 前記所定のバルブは、前記弁箱に、前記ハンドルの方向に向けて突出して設けられ、前記弁棒とねじ溝構造により嵌合して、同弁棒の回転と、その長手方向に沿った進退動を支持するリブ部を有し、
前記バルブ取付部は、前記リブ部を挟みこむように同リブ部に取り付けられると共に、前記ハンドル及び前記弁棒における、同弁棒の長手方向に沿った進退動に伴い、前記リブ部に沿って進退移動可能に構成された
請求項1または請求項2に記載のバルブ自動化機構。 - 前記バルブ取付部は、前記リブ部と対向する面の少なくとも一部に、回転自在に構成された摩耗防止機構を有する
請求項3に記載のバルブ自動化機構。 - 前記バルブ取付部は、前記リブ部と対向する面の少なくとも一部に、前記バルブ取付部と前記リブ部との間の摩耗を防止する摩耗防止部材が配置された
請求項3に記載のバルブ自動化機構。 - 前記ハンドル回転用歯車及び前記駆動機構歯車は、前記ハンドルのなす面と略平行な向きに配置された
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4または請求項5に記載のバルブ自動化機構。 - 前記歯車支持部と前記ハンドル用回転歯車との間に取り付けられ、前記ハンドル用回転歯車の回転を滑らかにするベアリング部を備える
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5または請求項6に記載のバルブ自動化機構。 - 前記ベアリング部は、クロスローラーベアリングで構成された
請求項7に記載のバルブ自動化機構。 - 前記ハンドルの外周径の大きさに応じて、前記ハンドル回転用歯車の外周径及び歯車の歯数が変更可能である
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7または請求項8に記載のバルブ自動化機構。 - 前記所定のバルブは、手動でハンドルを回転させる既設の手動バルブであり、
前記ハンドル保持部、前記ハンドル回転用歯車、前記歯車支持部、前記バルブ取付部、前記駆動機構及び前記駆動機構歯車は、前記既設の手動バルブに、後付けで取り付け可能である
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7、請求項8または請求項9に記載のバルブ自動化機構。 - 弁箱と、前記弁箱に取り付けられた弁棒及びハンドルを有し、前記ハンドルを回転させ、かつ、前記ハンドル及び前記弁棒を同弁棒の長手方向に沿って進退動させて、前記弁箱の内部を流れる流体の流れを制御する所定のバルブについて、前記ハンドルを自動で回転させるためのバルブ自動化方法であって、
前記弁棒の長手方向において、前記弁箱と前記ハンドルの間に、
前記ハンドルと一体的に回転するハンドル回転用歯車と、前記ハンドル回転用歯車を支持する歯車支持部と、前記歯車支持部に接続され、かつ、前記所定のバルブに取付けられ、前記弁棒の位置を回転中心とした回動が規制されるバルブ取付部と、前記バルブ取付部に取り付けられ、モーター及び減速機を有する駆動機構と、前記モーターの駆動力により回転し、前記ハンドル回転用歯車と歯車の噛み合いにより動力伝達を行う駆動機構歯車と、を取り付ける取り付け工程と、
前記モーターを駆動させ、前記駆動機構歯車を回転させて、前記ハンドルを回転させるハンドル回転工程を備える
バルブ自動化方法。 - 前記取り付け工程は、前記ハンドルがなす面と略平行な方向において、同ハンドルの外縁部の範囲内に、前記ハンドル回転用歯車、前記歯車支持部、前記バルブ取付部、及び、前記駆動機構歯車を取り付ける
請求項11に記載のバルブ自動化方法。 - 前記所定のバルブは、前記弁箱に、前記ハンドルの方向に向けて突出して設けられ、前記弁棒とねじ溝構造により嵌合して、同弁棒の回転と、その長手方向に沿った進退動を支持するリブ部を有し、
前記取り付け工程は、前記リブ部を挟みこむように同リブ部に前記バルブ取付部を取り付け、
前記ハンドル回転工程は、前記ハンドル及び前記弁棒における、同弁棒の長手方向に沿った進退動に伴い、前記バルブ取付部が前記リブ部に沿って進退移動する
請求項11または請求項12に記載のバルブ自動化方法。 - 弁箱と、前記弁箱に取り付けられた弁棒及びハンドルを有し、前記ハンドルを回転させ、かつ、前記ハンドル及び前記弁棒を同弁棒の長手方向に沿って進退動させて、前記弁箱の内部を流れる流体の流れを制御する所定のバルブに取り付けられ、前記ハンドルを自動で回転させることが可能なバルブ自動化機構であって、
前記弁棒の長手方向において、前記弁箱と前記ハンドルの間に配置され、前記ハンドルと一体的に回転するハンドル回転用歯車と、
前記弁棒の長手方向において、前記弁箱と前記ハンドルの間に配置され、前記ハンドル回転用歯車を支持すると共に、前記所定のバルブに取付けられ、前記弁棒の位置を回転中心とした回動が規制された保持機構と、
前記弁棒の長手方向において、前記弁箱と前記ハンドルの間に配置され、前記保持機構に取り付けられると共に、モーターの駆動力に基づき回転して、前記ハンドル回転用歯車と歯車の噛み合いにより動力伝達を行う歯車駆動機構とを備える
バルブ自動化機構。
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