JPH0443652Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、モータにより弁軸を回転させて開
閉する電動ボールバルブの弁体所定角度停止装置
に関する。

〔従来の技術及びその課題〕

流体流通路を開閉するボールバルブを自動的に
作動させるには、弁軸を、モータにより直接に回
転する、アクチユエータによりラツク機構を介し
回転する等の手段が採用されている。前者は後者
に比べ機構が簡単であり、多くの開閉機構に採用
されているが、弁軸停止位置の検出にリミツトス
イツチを使用しているため、作動の安定性に欠け
るうえに、耐久性、価格面で十分満足のいけるも
のではない。

この考案は、以上の点に留意し、アクチユエー
タ手段より簡単かつ安価なモータ手段を採用し、
このモータ手段において、弁軸の回転基づく可変
抵抗器の可動接片の電圧変化により弁軸回転角度
を検出して弁体を所定角度に停止し得るようにす
ることを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この考案にあつて
は、モータにより、クラツチ、減速機構を介し弁
軸を回転させて開閉する電動ボールバルブにおい
て、上記弁軸と可変抵抗器の可動接片を連動せし
めて弁軸の回転角度に基づき可動接片の電圧を比
例的に変化させるとともに、弁軸の所要回転位置
の可動接片の電圧に対応する電圧を予め設定する
設定器を設け、この設定器の設定電圧と前記可動
接片の電圧とを入力して両者が一致した時出力す
る検出回路を設け、この検出回路に上記モータ及
びクラツチのスイツチ回路を接続して、該検出回
路の出力により、スイツチ回路をオフする構成と
したのである。

〔作用〕 この様に構成するこの考案は、設定器の設定電
圧を、例えば弁体の開放時又は閉塞時の弁軸の回
転角度に対応する可動接片の電圧に設定してお
き、任意の回転角度位置からモータを駆動する
と、弁軸の回転につれて可動接片が移動してその
電圧が変化し、前記設定電圧に一致すると、スイ
ツチ回路に信号が入力してモータが停止する。こ
の停止位置が弁体の開放又は閉塞状態となる。

この作用時、弁軸を減速機構を介して回すた
め、モータの回転むらによる弁の開閉位置の誤差
は小さく、また、クラツチで瞬時にモータと弁軸
を切り離すため、モータの慣性等によつて弁軸が
回ることもない。

〔実施例〕

この実施例は、三方ボールバルブＡを弁体の90
度反転によつて一口ｐを他の二口ｑ，ｒに選択的
に連通するようにしたものであり、第１図に示す
ように、バルブＡの側部にＬ字状取付金具１が固
定されており、この金具１は、管継手等のアタツ
チメントの取付時にその締付作用と同時に行な
う。Ｃはパイプである。

取付金具１には、減速機構３、モータ４、クラ
ツチ５が設けられ、これらは制御部Ｂによつて制
御される。減速機構３の出力軸６は金具１の上板
１ａから下方に突出し、この軸６が連結具７を介
してバルブＡの弁軸８に連結されている。連結具
７は二つの金具７ａ，７ｂとから成り、両者はピ
ンと長孔により係合し、一方７ａが軸６にボルト
締めされ、他方７ｂが弁軸８に固定されて、長孔
内のピンの移動により、両軸６，８の軸心づれが
吸収される。

バルブＡの大きさによつて、取付金具１の下板
１ｂの取付位置が異なり、出力軸６と弁軸８の軸
心がずれることがあるため、下板１ｂを、バルブ
Ａが小さい場合には第６図に示すように、バルブ
Ａが大きい場合には第５図に示すように、それぞ
れ形成して軸心が一致するようにする。上下板１
ａ，１ｂは一枚板で形成してもよい。

モータ４はクラツチ５を介して減速機構３に連
結され、クラツチ５のオンにより、モータ４の回
転力が減速機構３に伝達されて弁軸８が回転さ
れ、クラツチ５のオフにより減速機構３がロツク
され、バルブＡの弁体に高圧が加わつても弁軸８
が回転しない。

制御部Ｂは、第３図及び第４図に示すように構
成されている。すなわち、モータ４及びクラツチ
５がスイツチ回路９を介して電源に接続され、こ
のスイツチ回路９は、可変抵抗器１０と設定器１
１が接続された検出回路１２に接続されている。

スイツチ回路９は、モータ４用の第１、第２ス
イツチ１３ａ，１３ｂとクラツチ用の第３スイツ
チ１３ｃ、及びモータ４の正逆転切換えリレー１
４とから成り、切換スイツチ１５の操作によりリ
レー１４が通電・非通電となり、その第１接点１
４ａの切換わりによりスイツチ１３ａ，１３ｂが
選択的に電源に接続されて、そのオンによりモー
タ４が正転、逆転する。すなわち、第１スイツチ
１３ａがオンすると、モータ４は正転して弁軸８
をバルブＡの一口ｐと二口ｑを連通する方向に回
転し、第２スイツチ１３ｂがオンすると、モータ
４は逆転して弁軸８をバルブＡの一口ｐと三口ｒ
を連通する方向に回転する。

スイツチ１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、トライア
ツク１３a′，１３b′，１３c′等から成り、トライ
アツク１３a′，１３b′，１３c′が導通したオン状
態で、検出回路１２からの信号ｄが入力すると、
トライアツク１３a′，１３b′，１３c′が非導通と
なつてオフとなる。

可変抵抗器１０は、第１図に示すように、出力
軸６にギヤ１６を介して可動接片１７の軸１０′
が連結され、軸６の回転につれ接片１７がスライ
ドしてその電圧ａが比例的に変化する。

また、モータ４の停止位置（一口ｐと二口ｑが
連通する位置、及び一口ｐと三口ｒが連通する位
置）の可動接片１７の電圧ａに対応する電圧を予
め設定する設定器１１は、第１可変抵抗１８と第
２可変抵抗１９とから成り、前者の可動接片１８
ａの電圧ｂは、バルブＡの一口ｐと二口ｑの連通
時の可変抵抗器１０の可動接片１７の電圧ａに一
致させる。一方、第２可変抵抗１９の可動接片１
９ｂは、移動させることにより第１可動接片電圧
ｂの任意の分圧ｃとなり、その電圧ｃを、バルブ
Ａの一口ｐと三口ｒの連通時の可変抵抗器１０の
可動接片の電圧ａに一致させる。すなわち、第１
可変抵抗１８はバルブＡの一口ｐと二口ｑの連通
位置を、第２可変抵抗１９は一口ｐと三口ｒの連
通位置を、それぞれ設定することとなる。両抵抗
１８，１９は可変でなくてもよく、またその接続
方法は第４図に限定されない。

検出回路１２は、第１、第２差動増幅器２０，
２１と第１、第２トランジスタ２２，２３とから
成り、第１差動増幅器２０に電圧ａとｂが、第２
差動増幅器２１に電圧ａとｃが印加され、両電圧
ａとｂ，ａとｃが一致した時の出力によつて第
１、第２トランジスタ２２，２３がバイアスされ
て導通し、前記スイツチ１３ａ，１３ｂにはその
導通による信号ｄが入力されてオフする。すなわ
ち、第１差動増幅器２０によつてバルブＡの一口
ｐと二口ｑの連通状態が検出され、第２差動増幅
器２１によつてバルブＡの一口ｐと三口ｒの連通
状態が検出され、その検出信号ｄによりモータ４
が停止される。

クラツチ５を制御する第３スイツチ１３ｃは、
リレー１４の第２接点１４ｂを介して検出回路１
２に接続され、その出力信号ｄ（差動増幅器２０，
２１の検出信号）によりオフとなり、これによ
り、クラツチ５がオフしてモータ４の回転力伝達
を瞬時に阻止するとともに、減速機構３をロツク
する。

なお、図中、２４は電源回路、２５はカバー、
２６は電源コードである。

実施例は以上のように構成されており、つぎに
その作用について説明する。

いま、バルブＡの一口ｐと二口ｑが連通し、三
口ｒが閉塞している状態において、切換スイツチ
１５をオンすると、リレー１４の接点１４ａ，１
４ｂが鎖線のごとく切換わり、モータ４に第２ス
イツチ１３ｂを介して通電されて逆転し、弁体が
二口ｑを閉じ、一口ｐと三口ｒを連通する方向に
回転する。

この回転につれ可動接片１７が移動して電圧ａ
が下降し第２可変抵抗１９の接片電圧ｃに達する
と、第２差動増幅器２１からトランジスタ２３を
介し第２スイツチ１３ｂに信号ｄが入力して、そ
のスイツチ１３ｂがオフとなつてモータ４への通
電が阻止され、モータ４が停止する。一方、リレ
ー１４の第２接点１４ｂも第２差動増幅器２１側
に接続されているため、第３スイツチ１３ｃがオ
フとなりクラツチ５が切れる。すなわち、両電圧
ａとｃが一致してバルブＡの一口ｐと三口ｒが連
通した位置で弁軸８が停止しかつロツクされる。
なお、この状態では、可動接片電圧ａが第１可動
抵抗１８の接片電圧ｂより低いため、第１差動増
幅器２０は信号を出力していない。

つぎに、この状態から、切換スイツチ１５をオ
フすると（図４の実線状態）、リレー１４の接点
１４ａ，１４ｂが実線のごとく切換わり、第３ス
イツチ１３ｃが、信号ｄを出力していない第１差
動増幅器２０に接続され、そのトライアツク１３
c′は導通してオン状態のため、クラツチ５が入る
とともに、モータ４に第１スイツチ１３ａを介し
通電されて正転し、弁体が三口ｒを閉じ一口ｐと
二口ｑを連通する方向に回転する。

この回転につれて可動接片１７が移動して電圧
ａが上昇し第１可変抵抗１８の接片電圧ｂに達す
ると、第１差動増幅器２０からトランジスタ２２
を介して第１スイツチ１３ａに信号ｄが入力し、
そのスイツチ１３ａがオフしてモータ４への通電
が阻止され、モータ４が停止すると同時に、第３
スイツチ１３ｃがオフしてクラツチ５が切れる。
すなわち電圧ａとｂが一致しバルブＡの一口ｐと
二口ｑが連通した位置で弁軸８が停止しかつロツ
クされる。

以上の動作によりバルブＡの一口ｐを二口ｑと
三口ｒに選択的に連通する。なお、弁軸８の回転
途中で切換スイツチ１５を切換えると、その切換
時点で上記作用が逆作用（正転→逆転、逆転→正
転）となり、バルブＡの流通量を調節できる。

前記実施例は、三方バルブの場合であつたが、
この考案は、二方バルブ、四方バルブ等全てのバ
ルブに採用できることは勿論である。また、実施
例は２個所の位置決めが必要であるため、設定器
１１に基準電圧をｂ，ｃと設定し、検出回路１２
中にも差動増幅器を２個設けたが、例えば閉塞時
のみを正確に位置決めし、開放時はそれほど正確
さを要求されない場合などは、この考案を一方の
位置決めに採用し、その位置からの回動はタイマ
ー等によつて一定時間回転するようにしてもよ
い。したがつて、設定器１１の基準電圧の設定数
は位置決め数によつて１又は２以上に適宜決定す
ればよい。

切換スイツチ１５をタイマーなどにより一定時
間ごとに切換えるようにしもよい。

〔考案の効果〕

この考案は以上のように構成し、弁軸の回転に
基づく電圧変化により弁体回転角度を検出するよ
うにしたので、構造がすこぶる簡単となり、耐久
性の向上及びコストの低減を図ることができるう
えに、機械的検出でないため、作動も安定し、信
頼性も向上する。

また、弁軸を減速機構を介して回すので、モー
タの回転むらによる弁の開閉位置の誤差は少な
く、かつ、クラツチで瞬時にモータと弁軸を切り
離すようにしたので、モータの慣性等によつて弁
軸が回ることもない。このため、弁の開閉位置が
正確かつ確実に維持される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の弁体所定角度停止装置の一
実施例の切断正面図、第２図は第１図の要部斜視
図、第３図は第１図の制御ブロツク図、第４図は
第１図の回路図、第５図及び第６図は取付金具の
他例のそれぞれ正面図である。 Ａ……ボールバルブ、Ｂ……制御部、ｐ……一
口、ｑ……二口、ｒ……三口、１……取付金具、
３……減速機構、４……モータ、５……クラツ
チ、８……弁軸、９……スイツチ回路、１０……
可変抵抗器、１１……電圧設定器、１２……検出
回路、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ……スイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. モータ４により、クラツチ５、減速機構３を介
   し弁軸８を回転させて開閉する電動ボールバルブ
   Ａにおいて、上記弁軸８と可変抵抗器１０の可動
   接片１７を連動せしめて弁軸８の回転角度に基づ
   き可動接片１７の電圧ａを比例的に変化させると
   ともに、弁軸８の所要回転位置の前記可動接片１
   ７の電圧ａに対応する電圧ｂ，ｃを予め設定する
   設定器１１を設け、この設定器１１の設定電圧
   ｂ，ｃと前記可動接片１７の電圧ａとを入力して
   両者が一致した時出力する検出回路１２を設け、
   この検出回路１２に上記モータ４及びクラツチ５
   のスイツチ回路９を接続して、該検出回路１２の
   出力信号ｄにより、スイツチ回路９をオフするよ
   うにしたことを特徴とする電動ボールバルブの弁
   体所定角度停止装置。