JPH0222914Y2

JPH0222914Y2 -

Info

Publication number: JPH0222914Y2
Application number: JP11850184U
Authority: JP
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1990-06-21
Also published as: JPS6133343U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、バルブ開閉用のアクチユエータに付
設して使用される三点指示計に関するものであ
る。

［従来技術］各種のプラントや消防設備等においては、バル
ブをモータ等の動力により開閉させるようにした
バルブアクチユエータが広く使用されている。し
かして、一般のバルブアクチユエータは、出力軸
にウオームホイールを軸装するとともに、このウ
オームホイールにウオームを噛合させておき、こ
のウオームをモータにより駆動することによつて
前記出力軸を回転させるようになつている。そし
て、この出力軸の回転を利用して作動対象たるバ
ルブの弁体を開閉動作させるようになつている。

ところで、この種のバルブアクチユエータに
は、その作動位置を表示するための指示計が付設
してあるのが一般的である。しかして、従来の指
示計は、前記出力軸の回転を減速機構を介して指
針に伝達し、この指針により弁体の作動位置を連
続的に指示するようにしている。

［考案が解決しようとする問題点］しかしながら、コントロール用でないON／
OFFバルブ等を開閉させる場合には、バルブの
弁体が全開位置、中間位置あるいは全閉位置のい
ずれであるかが解れば十分であり、前記のような
減速機構を用いたものは過剰品質のきらいがあ
り、無駄が多いという問題がある。

本考案は、このような問題を解消することを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段］本考案は、以上のような目的を達成するため
に、後述するようなカウンタギヤ列を用いたリミ
ツトスイツチ機構の間欠出力軸の動きを有効に利
用して指針を三段階に作動させるようにしたもの
である。すなわち、この考案の三点指示計は、前
記両間欠回動軸の相互に対向する位置にそれぞれ
装着したカム要素と、これら両カム要素に橋架し
た傾動板と、この傾動板を前記両カム要素に弾接
させる弾性部材とを備えてなり、前記カム要素の
選択作動により惹起される前記傾動板の三段階の
動きにより指針に三点指示動作を行なわせ得るよ
うに構成したことを特徴とする。

［作用］しかして、このような指示計であれば、前記両
間欠出力軸が作動していない状態と、一方の間欠
出力軸が作動した状態と、他方の間欠出力軸が作
動した状態とで前記傾動板の姿勢がそれぞれ変化
するので、この傾動板の動きによつて指針を作動
させることによつて、全閉・中間・全開の三位置
を表示することができる。

［実施例］以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図に示すようにアクチユエータ本体１に本
考案に係るスイツチング装置２を付設している。

アクチユエータ本体１は、第１図に概略的に示
すように、出力軸３にウオームホイール４を軸装
するとともに、このウオームホイール４にウオー
ム５を噛合させておき、このウオーム５を図示し
ないモータにより駆動することによつて前記出力
軸３を回転させ得るようになつている。そして、
この出力軸３の回転を利用して作動対象物たるバ
ルブの弁体（図示せず）を開閉動作させ得るよう
に構成されている。なお、前記ウオーム５の支軸
６は、軸心方向にスライド可能に保持されてお
り、図示しない皿ばね等により一定の位置に収束
偏倚されている。そして、この支軸６の軸心方向
の弾性偏位量をトルク信号として軸６ａを介して
取り出すようになつている。また、前記出力軸３
の回転位置を位置信号としてウオーム７とこのウ
オーム７に噛合させたウオームホイール８とを介
して取り出して前記スイツチング装置２の入力軸
９に入力するようにしている。

スイツチング装置２は、第１図に示すように、
共通のフレーム１０に前記トルク信号に付勢され
て作動するトルクリミツトスイツチ機構１１と、
前記位置信号に付勢されて作動する位置リミツト
スイツチ機構１２とを組込んだものである。

トルクリミツトスイツチ機構１１は、第１図、
第３図および第１０図に示すように、フレーム１
０の前面板１３と、背面板１４とを貫通させて設
けられ軸心回りに正逆回転可能な回転軸１５と、
この回転軸１５の前半部に回動可能に装着したス
イツチ押圧子１６と、このスイツチ押圧子１６の
両側に配設したトルクリミツトスイツチ１７と、
前記バルブアクチユエータ本体１の進退軸６ａの
進退動作を前記回転軸１５の正逆回転動作に変換
する第１の動作変換機構１８と、前記回転軸１５
の正逆回転動作を前記押圧子１６のスイツチ押圧
動作に変換する第２の動作変換機構１９とを具備
してなる。第１の動作変換機構１８は、前記回転
軸１５の後端に一体回転可能に固着した筒体２１
を主体に構成されている。筒体２１は、第１図お
よび第１０図に示すように、前端部をピン２２を
介して前記回転軸１５に固定した円筒体状のもの
で、その外周に対をなす螺旋状のカム溝２３が穿
設してあり、このカム溝２３にスライドピン２４
を貫通させている。そして、このスライドピン２
４の両端を前記フレーム１０の基体２５に設けた
軸方向の溝２６にスライド可能に係合させるとと
もに、前記筒体２１の後端側に前記進退軸６ａを
前記スライドピン２４に当接させるようにして嵌
入させている。なお、３０は、前記筒体２１を矢
印Ｘ方向に回動付勢するスプリングである。ま
た、第２の動作変換機構１９は、第１図および第
３図に示すように、前記回転軸１５の前端に同期
回動可能に装着した回動盤２８と、この回動盤２
８に軸着した対をなすカム体２９と、前記スイツ
チ押圧子１６の前端面から前記両カム体２９間に
突出させた突起３１とを具備してなるもので、前
記回転軸１５が設定角度以上回動した場合にいず
れかのカム体２９が前記突起３１を押圧して前記
スイツチ押圧子１６をいずれかのリミツトスイチ
１７が切換わる位置まで回動させ得るようになつ
ている。なお、前記各カム体２９は、回転方向に
漸次その径が変化する形状をなしており、第２図
に示すように、このカム体２９の固定位置を前記
回動盤２８の前面に配した調整つまみ３２の回動
操作により変えることができるようになつてい
る。しかして、このカム体２９の固定位置を変化
させると、該カム体２９と前記突起３１とが当接
する位置を変えることができ、設定限界トルク値
を調整することができるようになつている。そし
て、この実施例のものでは、前記カム体２９が前
記突起３１に全く当接し得ない位置に該カム体２
９を設定することもできるようになつている。

一方、位置リミツトスイツチ機構１２は、第１
図および第４図に示すように、前記入力軸９と、
この入力軸９の回転を間欠的なカウント動作に変
換し最終段に設けた間欠回動軸４４のカム体３４
をそれぞれ間欠回動させる対をなすカウンタギヤ
列３５と、これらのカム体３４が第４図に実線で
示す待機位置ａから想像線で示す作動位置ｂまで
間欠回転した際に該カム体３４に付勢されて回動
する対をなすスイツチ押圧子３６と、これら各ス
イツチ押圧子３６が回動した際に該押圧子３６に
付勢されて切換わる２対の位置リミツトスイツチ
３７とを具備してなる。詳述すれば、入力軸９
は、前記フレーム１０の基体２５のボス部２５ａ
に回転可能に保持されており、その後端に前記ウ
オームホイール８の支軸４１が接続されている。
また、カウンタギヤ列３５は、第６図〜第９図に
示すように、調整軸４２上に軸装された２組のメ
インギヤユニツト４３₁，４３₂と、間欠回動軸４
４上に軸装され前記メインギヤユニツト４３₁，
４３₂に係合する２組のサブギヤユニツト４５₁，
４５₂とから構成されている。各メインギヤユニ
ツト４３₁，４３₂は、第７図〜第９図に示すよう
に、例えば、全周に20の歯４６ａを有する第１ギ
ヤ（スパーギヤ）４６と、この第１ギヤ４６と同
一の外径をなし単一の谷部４７ａを有した第２ギ
ヤ４７と、この第２ギヤ４７の谷径と同一の谷径
をなし２つの歯４８ａのみを有した第３ギヤ４８
とを軸心を一致させて一体化させたものである。
なお、前段のメインギヤユニツト４３₁の第１ギ
ヤ４６と第２ギヤ４７との間にボールクラツチ４
９を介設している。ボールクラツチ４９は、前記
第２ギヤ４７の第１ギヤ４６に対向する側の端面
に円盤上のリテーナ５５を固着するとともに、こ
のリテーナ５５の前記第１ギヤ４７の歯側面に対
向する部位に円形のボール保持孔５６を穿設し、
この保持孔５６内に硬質のボール５７を軸心方向
に移動可能に収容している。そして、このボール
５７を前記ボール保持孔５６に収容したスプリン
グ５８によつて第１ギヤ４６方向に付勢すること
によつて、該ボール５７の先端部分を前記第１ギ
ヤ４６の隣設する歯４６ａ間にそれぞれ形成され
る係合凹部４６ｂのいずれかに弾性係合させてい
る。しかして、このボールクラツチ４９は、前記
第１ギヤ４６と前記第２ギヤ４７との間に作用す
るトルクが設定値以上の場合には、前記ボール５
７が特定の係合凹部４６ｂに嵌した状態を維持
し、前記第１ギヤ４６と第２ギヤ４７との間に滑
りは生じないが、そのトルクが設定値を上まわつ
た場合には、前記ボール５７が前記歯形４６ａに
押圧されて保持孔５６内に没入し、前記第１ギヤ
４６と前記第２ギヤ４７との間に節度的な滑りが
生じ得るようになつている。そして、この前段の
メインギヤ４３₁の第２、第３ギヤ４７，４８と
前記リテーナ５５だけは、前記調整軸４２に固定
されており、前記メインギヤユニツト４３₁の第
１ギヤ４６および後段のメインギヤユニツト４３
_２は前記調整軸４２に対して回転自在に支承させ
てある。そして、前段のメインギヤユニツト４３
_１に第１ギヤ４６に前記入力軸９に固定したピニ
オンギヤ５９が噛合させてある。また、前記各サ
ブギヤユニツト４５₁，４５₂は、同じく、第７図
〜第９図に示すように、例えば、８つの歯を有し
た標準ギヤから歯を１つおきに切除してなり前記
第２ギヤ４７に対応する位置に配された第１小ギ
ヤ５１と、８つの歯を有し前記第３ギヤ４８に対
応する位置に配された第２小ギヤ５２と、この第
２小ギヤ５２と同一の形状をなし次段のメインギ
ヤユニツトの第１ギヤ４６に噛合する第３小ギヤ
５３とを軸心を一致させて一体化したものであ
る。なお、後段サブギヤユニツト４５₂は、前記
間欠回動軸４６に対して固定されており、前段の
サブギヤユニツト４５₁は、前記間欠回動軸４６
に対して回転自在に支承されている。また、前記
各調整軸４２の前端部を中板６１を貫通させて前
方に延出させ、それら各延出端部分に手動操作機
構６２をそれぞれ設けている。手動操作機構６２
は、前記調整軸４２の前方に軸心を直交させて配
設され軸心方向に進退動作可能な操作軸６３と、
この操作軸６３の回転を前記調整軸４２に伝達す
るためのベベルギヤ６４，６５と、前記操作軸６
３を前記両ベベルギヤ６４，６５が外れる方向に
偏倚するスプリング６６とを具備してなるもの
で、前記操作軸６３の一端にドライバ等の調整工
具を係合させるための操作部６３ａが設けてあ
る。

なお、６７は、前記両スイツチ押圧子３６を対
応するリミツトスイツチ３７から離れる方向に付
勢するスプリングである。

このようなバルブアクチユエータに、本考案に
かかる三点指示計６８を付設している。この三点
指示計６８は、第１図および第１１図に示すよう
に前記両間欠回動軸４４の相互に対向する位置に
それぞれ装着したカム要素６９と、これら両カム
要素６９に橋架した傾動板７１と、この傾動板７
１を前記両カム要素６９に弾接させる弾性部材た
るねじりスプリング７２とを備えてなり、前記カ
ム要素６９の選択作動により惹起される前記傾動
板７１の三段階の動きにより指針７３に三点指示
動作を行なわせ得るように構成したものである。
詳述すれば、前記スイツチング装置２の両カウン
タギヤ列３５の各間欠回動軸４４を前記前面板１
３を貫通させて前方へ延出させ、それら各間欠回
動軸４４の延出端部に楕円状の前記カム要素６９
をそれぞれ固着している。なお、これらのカム要
素６９は、前記間欠回動軸４４が前述した待機位
置ａにある場合には、第１１図に示すような横向
位置ｃに待機しており、前記間欠回動軸４４が作
動位置ｂに回動した場合に第１２図に実線で示す
起立位置ｄにまで回動するようになつている。ま
た、前記傾動板７１は、前記両カム要素６９の上
面に当接させた平板状のもので、その前縁から側
面視Ｌ字形のアーム７４を垂下させている。前記
アーム７４の上端近傍部には、上下に細長い長孔
７５が穿設されており、この長孔７５に前記フレ
ーム１０から突出させた支軸７６が貫通させてあ
る。また、前記アーム７４の上端部両側に水平に
突出する係止片７７が設けてあり、これら両係止
片７７に前記支軸７６に巻装した前記ねじりスプ
リング７２の両端７２ａを係止させ、これによつ
て、前記傾動板７１を下方へ偏倚している。ま
た、このカム要素６９および傾動板７１の前方に
表示プレート７８を配設し、この表示プレート７
８に前記指針７３を軸着している。表示プレート
７８は、支柱７９を介して前記フレーム１０に支
持された円板状のものであり、その前面に部分円
弧状の三点表示部８１が設けてある。この三点表
示部８１は、各端部にCLOSE表示８２と、
OPEN表示８３を設けるとともに、中央に中間表
示位置を示す透窓８４を配している。また、前記
指針７３は、基端に支軸８５を一体に有したもの
で、その支軸８５を前記表示プレート７８の軸受
部８６に回転可能に枢支させている。すなわち、
前記支軸８５は、円柱部８５ａと角柱部８５ｂと
からなり、その円柱部８５ａを前記表示プレート
７８に貫通させている。また、前記角柱部８５ｂ
に遮光板８６を固着するとともに、この遮光板８
６と前記表示プレート７８との間に連結スプリン
グ８７を設けている。遮光板８６は、扇形の薄板
であり、前記指針７３が中央の透窓８４を指して
いる場合に該透窓８４に対向する透孔８８と、前
記指針が前記CLOSE表示８２を指している場合
に前記透窓８４に対向する緑色のレンズ窓８９
と、前記指針７３が前記OPEN表示８３を指して
いる場合に前記透窓８４に対向する赤色にレンズ
窓９１とを有している。また、前記連結スプリン
グ８７は、前記支軸８５に巻装したねじりスプリ
ングであり、その両引出端８７ａを交叉させて前
記遮光板８６の下端から突出した係止片９２を弾
性的に挟持させている。そして、このスプリング
８７の両引出端８７ａ間に前記アーム７４の先端
を介在させることによつて、該アーム７４と前記
指針７３とを連結している。なお、９３は前記透
窓の背後に配設したランプである。また、９４
は、この三点指示計６８および前記スイツチング
装置２を保護するハウジングであり、このハウジ
ング９４の前面には、表示窓９５が形成されてい
る。

次いで、この実施例の作動を説明する。まず、
バルブアクチユエータ１が全閉または全開となつ
て出力軸３に作用するトルクが増大してくると、
ウオーム５の支軸６が図示しない皿ばね等の弾性
支持力に抗して軸心方向に前進または後退するこ
とになり、その進退動作が進退軸６ａを介してス
イツチング装置２のトルクリミツトスイツチ機構
１１に入力される。すなわち、進退軸６ａが軸心
方向に進退すると、その進退動作が軸心方向の溝
２６に案内されたピン２４と螺旋溝２３との協働
により筒体２１および回転軸１５の正逆回転に変
換される。そして、回転軸１５が正逆回転する
と、回動盤２８がそれに応じてカム体２９ととも
に回動する。そのため、前記出力軸３に作用する
トルクが大きくなると、前記回動盤２８の回動角
度が大きくなり、いずれかのカム体２９が突起３
１を押圧してスイツチ押圧子１６を傾動させ、い
ずれかのリミツトスイツチ１７を切換える。した
がつて、前記操作つまみ３２を回動操作してカム
体２９が突起３１に当接する位置を調整しておけ
ば、出力軸３のトルクが所望の設定限界トルク値
に達した時にリミツトスイツチ１７を切換えてバ
ルブアクチユエータ１のモータを停止させるよう
にすることができる。

また、出力軸３が回転すると、弁体の作動位置
が変化するが、その作動位置の変化量が軸４１を
介して位置リミツトスイツチ機構１２の入力軸９
に連続的に伝達される。しかして、入力軸９が回
転すると、その回転動力がピニオンギヤ５９を介
して各カウンタギヤ列３５の最前段に伝えられ、
これらのカウンタギヤ列３５がカウント動作を行
なう。すなわち、前段のメインギヤユニツト４３
_１が１回転する毎に、換言すれば、メインギヤユ
ニツト４３₁の第２ギヤ４７の谷部４７ａおよび
第３ギヤ４８の２つの歯４８ａからなる間欠付勢
部４３₁aが前段のサブギヤユニツト４５₁との対
向位置を通過する毎に、該サブギヤユニツト４５
_１が２歯分（この実施例では、90゜）間欠回転させ
られる。そして、このサブギヤユニツト４５₁が
１間欠回転すると、該サブギヤユニツト４５₁の
第３小ギヤ５３に噛合している後段のメインギヤ
ユニツト４３₂が２歯分回転する。このようにし
て後段のメインギヤユニツト４３₂が間欠的に回
転するが、この後段のメインギヤユニツト４３₂
の間欠付勢部４３₂aが後段のサブギヤユニツト４
５₂を通過した段階で該サブギヤユニツト４５₂が
90゜間欠回転し、それに伴なつて、間欠回動軸４
４およびこれに固着されたカム体３４が待機位置
ａから作動位置ｂまで回動する。カム体３４が作
動位置ｂまで回動すると、スイツチ押圧子３６の
脚部３６ａが該カム体３４に押圧されることにな
つて該スイツチ押圧子３６が第４図に想像線で示
すように回動し、リミツトスイツチ３７を切換え
る。この場合、入力軸９を逆転させると、直ちに
前記カム体３４が待機位置ａへ復帰して、前記ス
イツチ押圧子３６によるリミツトスイツチ３７の
押圧が解除される。

このようにして、前記間欠回動軸４４が選択的
に間欠動作するわけであるが、その場合に三点指
示計６８は次のように作動する。まず、両間欠回
動軸４４が待機位置ａにある場合には、該指示計
６８のカム要素６９は、第１１図に示すように横
向位置ｃに保持されており、傾動板７１は水平姿
勢を維持している。そのため、指針７２は、中央
の透窓８４を指しており、バルブが中間位置にあ
る旨の表示をなしている。この状態から、バルブ
が全閉位置に達して図中右側の間欠回動軸４４が
作動位置ｂまで回動した場合には、図中右側のカ
ム要素６９が起立姿勢ｄにまで回動する。その結
果、前記傾動板７１が他方のカム要素６９との当
接点を支点にして第１２図に示すように傾動す
る。それによつて、該傾動板７１に一体化された
アーム７４が回動し、連結スプリング８７の引出
端８７ａを図中右方向に押圧する。それに付勢さ
れて、前記指針７３が反時計回り方向に回動し、
CLOSE表示８２を指すことになる。この時、遮
光板８６の一方のレンズ窓８９が前記透孔８４に
臨むことになり、該透窓８６が緑色になる。逆
に、バルブが全開位置に達して図中左側の間欠回
動軸４４が作動位置ｂまで回動した場合には、図
中左側のカム要素６９が起立姿勢ｄにまで回動す
る。その結果、前記傾動板７１が前述とは逆の方
向に傾動することになり、前記指針７３が、
OPEN表示８３を指すことになる。この時、遮光
板８６の他方のレンズ窓９１が前記透窓８６に臨
むことになり、該透窓８６が赤色に変色する。

以上のようにして、アクチユエータ本体１の出
力軸３に設定限界トルク値以上のトルクが作用し
た場合、および、前記出力軸３の作動位置が設定
限界位置に達した場合に、それぞれ対応するリミ
ツトスイツチ１７，３７を切換えて、その旨の信
号を制御回路などにフイードバツクすることがで
きるとともに、その作動位置を全開、中間および
全閉に分けて表示することができるわけである
が、本装置に付設した指示計６８は、位置リミツ
トスイツチ機構１２の間欠回動軸４４の間欠動作
を利用して指針７３に３点指示動作を行なわせる
ようにしている。そのため、指針７３を作動させ
るための各別な減速機構が一切不要であり、構造
が非常に簡潔なものになる。

なお、傾動板を付勢するカム要素は、前記のよ
うな楕円状のものに限られないのは勿論であり、
例えば、ピン状のもの等であつてもよい。

また、表示の態様も前記のものに限定されるも
のではなく、例えば、両端のCLOSE表示および
OPEN表示をランプで色付けできるようにした
り、前記傾動板に設けたアームに指針を直接に形
成して表示させるようにする等種々変形が可能で
ある。

［考案の効果］本考案は、以上のような構成であるから、バル
ブアクチユエータ本体の作動位置を的確に指示す
ることが可能であり、しかも、構成が簡単で実施
が容易なバルブアリチユエータ用三点指示計を提
供できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の１実施例を示し、第１図は全体
を示す断面図、第２図は第１図におけるＡ矢視
図、第３図は第１図におけるＢ−Ｂ線断面図、第
４図は第１図におけるＣ−Ｃ線断面図、第５図は
第１図におけるＤ−Ｄ線断面図、第６図はカウン
タギヤ列を示す拡大図、第７図は第６図における
Ｅ−Ｅ線断面図、第８図は第６図におけるＦ−Ｆ
線断面図、第９図は第６図におけるＧ−Ｇ線断面
図、第１０図は部分斜視図、第１１図は第１図に
おける一部切欠したＨ矢視図、第１２図は作用説
明図、第１３図は第１図における概略的な−
線断面図、第１４図は第１図におけるＪ部詳細断
面図である。１……アクチユエータ本体、２……スイツチン
グ装置、３……出力軸、１２……位置リミツトス
イツチ機構、３５……カウンタギヤ列、３６……
スイツチ押圧子、３７……リミツトスイツチ、６
８……三点指示計、６９……カム要素、７１……
傾動板、７２……弾性部材（ねじりスプリング）、
７３……指針。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

バルブアクチユエータ本体の出力軸の作動位置
の変化をカウント動作に変換する対をなすカウン
タギヤ列を具備し、前記出力軸がストロークの両
端に定めた設定限界位置のいずれか一方に達した
場合に、それに対応するいずれか一方のカウンタ
アギヤ列の間欠出力軸を間欠動作させて対をなす
リミツトスイツチのいずれか一方を切換動作させ
得るように構成したバルブアクチユエータに付設
される三点指示計であつて、前記両間欠回動軸の
相互に対向する位置にそれぞれ装着したカム要素
と、これら両カム要素に橋架した傾動板と、この
傾動板を前記両カム要素に弾接させる弾性部材と
を備えてなり、前記カム要素の選択作動により惹
起される前記傾動板の三段階の動きにより指針に
三点指示動作を行なわせ得るように構成したこと
を特徴とするアクチユエータ用三点指示計。