JPH0334530Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、バルブの弁体を可逆回転モータの駆
動により回転させてバルブを開、閉させるように
した電動バルブにおいて、停電等により通電制御
が不可能となつたときに自動的にバルブを開放乃
至閉鎖させる機構を内蔵した電動バルブに関する
ものである。

（従来技術及びその問題点） 従来から、停電等により通電制御が不可能とな
つたときに自動的にバルブの弁体を閉鎖方向に回
転させ、オーバーフロー等の危険性を回避するフ
エールセーフな電動バルブとして特公昭53−
034005号に記載されるような「電気的に操作され
る弁操作装置」なるものがあるが、この装置はモ
ータの駆動によりバルブの弁体を開放方向に回転
させる際に同時にばねを巻いて蓄圧状態に保持し
ておき、停電等の際にその保持を解除してばねの
復元力により逆方向に回転させるようにしたもの
で、モータには弁体を回転させる負荷とばねを巻
く負荷が同時にかかるため、大きなトルクを有す
る大型モータを必要として高価となるだけでな
く、バルブを閉鎖するためには必ずばねの復元力
を利用しなければならないので、バルブの開閉作
動の都度ばねが巻かれ、巻き戻されるという動作
が反復され、ばねの寿命が短くなるという欠点を
有していた。

（考案の目的） 本考案は、上記従来技術の問題点を解決するた
めに、電動バルブにおいて、弁体を回転させる動
作とばねを巻く動作を一つのモータによつて独立
して行なうようにした機構を内蔵させた電動バル
ブを提供することを目的とするものである。

（考案の開示） 本考案に係る電動バルブは、バルブ１の弁体の
回転軸に連結される出力軸２を可逆回転モータ３
の駆動により正、逆90度回転させてバルブ１を
開、閉するようにした電動バルブ１において、前
記出力軸２にモータ３の回転により同出力軸とは
無関係に回転するインターナルギヤ４を枢支し、
同インターナルギヤ４の内周歯４₁…４₁と出力軸
２に同出力軸とは無関係に回転するように枢支さ
れた歯車５の外周歯５₁…５₁に噛合する歯車６を
軸６₁にて枢支したプレート７を出力軸２に固着
するとともに、該歯車６の回転により歯車５を介
して巻かれるゼンマイバネ８を設け、通電時には
該ゼンマイバネの回転を阻止し、通電遮断時には
前記ゼンマイバネの回転阻止作用を解除する電磁
石９₄、回転する吸着板９₃から成る電磁ブレーキ
９を設けて成る構造を特徴とするものである。

尚、ゼンマイバネ８は歯車５に噛合する歯車８
_１と一体の回転軸８₂に穿たれたスリツト中に内端
片が嵌合され、外端片がバルブ１のフランジ部に
固着され、かつ、装置全体をカバーするケーシン
グＡの一部に固定されており、歯車５の回転によ
り巻かれるもので、復元力を大きくするために必
要に応じて複数個設けるものである。

また、電磁ブレーキ９は回転軸９₁と、この回
転軸上端に固着された薄板９₂、この薄板９₂に固
着されたリング状の吸着板９₃及びこの吸着板を
磁着する電磁石９₄から成つており、電磁石９₄の
励磁により吸着板９₃が電磁石９₄に磁着され、回
転軸９₁の回転が阻止されるもので、減速歯車と
ともにケーシング内に納められている。更に、ゼ
ンマイバネ８と電磁ブレーキ９との関係はゼンマ
イバネ８の回転軸８₂に固着された歯車８₂aと、
電磁ブレーキ９の回転軸９₁に減速歯車を介して
連結される回転軸９₁aにワンウエイクラツチ９₁b
を介して取着される歯車９₁cとが噛合しており、
ゼンマイバネ８の回転軸８₂がゼンマイバネ８が
巻かれる方向に回転するときには歯車９₁cがワン
ウエイクラツチ９₁bの作用により空回りし、逆回
転するときに回転軸９₁aと一体に回転するように
構成されている。また、出力軸２の下端はバルブ
１の弁体の回転軸（図示せず）の上端の孔に嵌合
し、出力軸２の回転により弁体の回転軸が一体に
回転するように構成され、出力軸２下端近傍に固
着されたカム１０とケーシングＡの下端外側から
内方へ臨ませたストツパー１１により90度の範囲
内で正、逆回転可能となるように構成されてい
る。図中、１２，１３は出力軸２の回転を検知し
てバルブ１が開あるいは閉となつているかを電気
信号として送信するリミツトスイツチで、出力軸
２に一体固着のカム板１４，１５によつてリミツ
トスイツチ１２，１３の接点がON−OFFされる
ようにしてある。１６はゼンマイバネ８の回転軸
が回転し、ゼンマイバネが充分巻かれたことを検
知するリミツトスイツチで、このリミツトスイツ
チのONにより電磁ブレーキ９の励磁コイル９₅
が通電されるようになつており、かつ、後述のモ
ータ３への通電を断つ作用をするようにしてあ
る。また、３₁はモータ３の回転軸と一体の歯車
で、減速歯車を介して前記インターナルギヤ４の
外周歯４₂…４₂に噛合し、モータ３の駆動により
インターナルギヤ４を回転させるもので、減速機
構を構成している。

次に、本考案の上記構成に従い、図示する実施
例について本考案に係る電動バルブの具体的用法
並びに作用、効果を、バルブを停電時に閉鎖させ
る場合について説明する。

即ち、バルブ１が閉鎖している状態において、
モータ３をバルブ１が閉鎖する方向に回転させる
と、インターナルギヤ４は出力軸２とは無関係で
あるから、フリーに回転し始め、この内周歯４₁
…４₁に噛合する歯車６も回転するが、この歯車
６が枢支されているプレート７は出力軸２と一体
であるから、歯車６はこの位置を保つたまま回転
する。この歯車６の回転によりこれに噛合する歯
車５及びこの歯車５に噛合する歯車８₁が回転し、
ゼンマイバネ８が巻かれ始める。ゼンマイバネ８
が充分巻かれたとき、回転軸８₂に歯車を介して
回転するカム板１６₁がリミツトスイツチ１６の
接点を蹴り、モータ３への通電を断つと同時に電
磁ブレーキ９の電磁石９₄への通電して回転軸９₁
の回転即ちゼンマイバネ８の回転軸８₂の回転を
阻止する。つまり、ゼンマイバネ８は巻かれた状
態即ち蓄圧状態のままで固定されることになる。
この状態で、モータ３へバルブ１が開放する方向
に通電するとインターナルギヤ４は前記と逆方向
に回転し、この内周歯４₁…４₁に噛合する歯車６
も回転するが、この歯車６に噛合する歯車５は前
述の如く固定状態となつているので、歯車６は歯
車５の周りを自転しながら公転する所謂遊星運動
をすることになるので、歯車６の枢軸６₁に押さ
れてプレート７が旋回し、これと一体の出力軸２
が回転するから、バルブ１の弁体は開放方向に回
転することになる。出力軸２の90度の回転により
弁体が開放すると、ストツパー１１の作用により
これ以上の回転が阻止されると同時にリミツトス
イツチ１２の接点がOFFし、モータ３への通電
が断たれてモータ３の回転が停止する。而して、
バルブ１を閉鎖したい場合、モータ３へバルブ１
が閉鎖する方向へ通電し、歯車３₁を回転させる
と、インターナルギヤ４並びに歯車６が逆回転
し、歯車６は前述の方向とは逆方向に遊星運動し
てプレート７を逆方向に旋回させるので、出力軸
２は90度回転してバルブ１の弁体を閉鎖させる。
弁体の閉鎖と同時にリミツトスイツチ１３の接点
がOFFし、モータ３への通電が断たれてモータ
３の回転が停止する。

爾後、モータ３の駆動により前述の作動を反復
してバルブ１を開、閉制御するものである。

而して、バルブ１の開放状態において、モータ
３への通電制御ができない停電等の事故が生じた
場合、当然電磁ブレーキ９の電磁石９₄への通電
も断たれることになるので、同電磁石に磁着され
ていた吸着板９₃が離れ、フリーの状態になるた
め、ゼンマイバネ８の回転軸８₂もフリーとなり、
前述の操作により巻かれたゼンマイバネ８の復元
力即ち巻き戻し力によりゼンマイバネを巻いた方
向とは逆方向に回転軸８₂即ち歯車５が回転する
から、この外周歯５₁…５₁に噛合する歯車６も回
転するが、モータ３の回転軸即ち歯車３₁が固定
状態となつており、インターナルギヤ４も固定状
となつているので、歯車６は内周歯４₁…４₁に噛
合しながら転動することになり、枢軸６₁に押さ
れてプレート即ち出力軸２が前述のバルブ１の閉
鎖方向に回転し、自動的に弁体は閉鎖される。

通電再開後は、前述の操作によりゼンマイバネ
８が巻かれ、次回の停電等の事故に備える。

尚、本実施例にあつてはバルブを停電時等緊急
時に閉鎖する場合について説明したが、スプリン
クラー用のバルブに使用する場合等停電時等通電
制御不能の場合にバルブを開放しなければならな
い場合にはバルブの開放時にゼンマイバネを巻く
ようにストツパーのカムの取付位置を変えればよ
いものである。

（考案の効果） 以上述べた如く、本考案に係る電動バルブによ
れば、インターナルギヤ並び平歯車の組合せによ
る遊星歯車装置を利用してモータによるゼンマイ
バネを巻く動作をバルブの弁体を回転させる動作
とは独立して行なうようにしたものであるから、
モータはゼンマイバネを巻くのに充分なトルクを
有しておればよく、従来技術のようにばねを巻く
ためのトルク以外に弁体を回転させるためのトル
クを必要とする大型のモータを必要とせず、小型
で安価なモータを使用することができるとともに
ゼンマイバネを蓄圧状態で保持しておいても弁体
の開、閉動作は通常の電動バルブのようにモータ
の正、逆回転によつて行なうことができるので、
従来技術のようにバルブの開、閉の都度ゼンマイ
バネが巻かれ、巻き戻されるという動作が反復さ
れることがなく、ゼンマイバネの寿命が長く、長
期間に亘つてゼンマイバネを交換する必要がない
ものである。

また、ゼンマイバネ８を蓄圧状態のまま保持す
るのに、電磁石９₄、回転する吸着板９₃から成る
電磁ブレーキ９を使用しているので、ラチエツト
機構を使用してソレノイドでその係止作用を解除
するよりも作動が円滑で、大きなゼンマイバネの
復元力即ち巻き戻し力がかかつていても容易に制
御できる利点がある。更に、電磁ブレーキ９の電
磁石９₄への通電が断たれてゼンマイバネ８が巻
き戻されるとき、回転軸９₂即ち吸着板９₃も高速
で回転するが、このときバルブ１の弁体の回転軸
の90度の回転によつて急激にブレーキがかかる
と、吸着板９₃の慣性力で電磁ブレーキ内の減速
歯車に無理な力が加わつて損傷する危険性がある
が、本実施例の如く、ゼンマイバネ８と電磁ブレ
ーキ９間の伝動機構中にワンウエイクラツチ９₁b
を介在させてあるので、急激にブレーキがかかつ
ても吸着板９₃は慣性で空回りして減速歯車に負
担をかけることがないものである。また、プレー
ト７に枢支される歯車６の数を増やせば、より円
滑な作動が望めるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施態様を例示すもので、第１
図は本案電動バルブの側面図、第２図は同電動バ
ルブの駆動部の縦断側面図、第３図は同駆動部の
全体構造を表す斜視図、第４図はゼンマイバネと
電磁ブレーキとの関係を表す縦断側面図である。 １……バルブ、２……出力軸、３……可逆回転
モータ、４……インターナルギヤ、５，６……歯
車、７……プレート、８……ゼンマイバネ、９…
…電磁ブレーキ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. バルブ１の弁体の回転軸に連結される出力軸２
   を可逆回転モータ３の駆動により正、逆90度回転
   させてバルブ１を開、閉するようにした電動バル
   ブ１において、前記出力軸２にモータ３の回転に
   より同出力軸とは無関係に回転するインターナル
   ギヤ４を枢支し、同インターナルギヤ４の内周歯
   ４₁…４₁と出力軸２に同出力軸とは無関係に回転
   するように枢支された歯車５の外周歯５₁…５₁に
   噛合する歯車６を軸６₁にて枢支したプレート７
   を出力軸２に固着するとともに、該歯車６の回転
   により歯車５を介して巻かれるゼンマイバネ８を
   設け、通電時には該ゼンマイバネの回転を阻止
   し、通電遮断時には前記ゼンマイバネの回転阻止
   作用を解除する電磁石９₄、回転する吸着板９₃か
   ら成る電磁ブレーキ９を設けて成る電動バルブ。