JPH0821557A - バルブ用アクチュエータ - Google Patents

バルブ用アクチュエータ

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Publication number
JPH0821557A
JPH0821557A JP17944894A JP17944894A JPH0821557A JP H0821557 A JPH0821557 A JP H0821557A JP 17944894 A JP17944894 A JP 17944894A JP 17944894 A JP17944894 A JP 17944894A JP H0821557 A JPH0821557 A JP H0821557A
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JP
Japan
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clutch
button
switch
gear
locking
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JP17944894A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Kajiyama
浩行 梶山
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Kitz Corp
Shoei Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Kitz Corp
Shoei Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクチュエータの手動操作時にクラッチボタ
ンを押圧操作することで、アクチュエータの電源を断つ
ことができるアクチュエータを提供する。 【構成】 クラッチボタン部7に形成したクラッチ桿8
の押圧ストロークでスイッチ11の開閉操作してアクチ
ュエータの電源をOFFにすると同時に、ギヤユニット
3のクラッチギヤ3bを出力ギヤ3aより切離し、クラ
ッチボタン7をロックしてこの状態を保持することで、
アクチュエータ毎に設けられたブレーカ等の開閉器の操
作を不用とする。また、クラッチボタン7のロックを解
除すると、クラッチボタン7は復帰バネ13に弾発され
て旧位に復帰し、これと同時にクラッチギヤ3bはクラ
ッチばね3dで弾発されて出力ギヤ3aと再び噛合し、
これに伴って、スイッチ11は旧位に復帰してアクチュ
エータの電源はONになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ボールバルブやバタフ
ライバルブ等の各種バルブを自動開閉制御するバルブ用
アクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】電動モータの駆動力を動力源としてバル
ブの開閉操作をするアクチュエータは、配管のテスト時
やバルブの開度調整時或は保守点検のために、配管ライ
ンに実装されたままで手動操作する場合がある。アクチ
ュエータの出力軸は減速ギヤを介して電動モータの回転
軸へ連結されており、手動操作をする場合は、出力軸を
減速ギヤから解除する必要がある。例えば、通常時には
アクチュエータの出力軸に固定した出力ギヤに、ばねの
弾発力によって切離自在に噛合させたクラッチギヤによ
って電動モータの回転力を出力軸に伝達し、手動操作時
にはアクチュエータのケーシングに設けた押圧部を操作
して、クラッチギヤをばねの弾発力に抗して軸線方向に
移動させて出力ギヤとの噛合を係合を切離してこの状態
が保持され、この間に、ケーシングの上面に突出した出
力軸と連動する手動操作端を手動操作するように構成し
たものが知られている。
【0003】ところが、上記した従来例によるアクチュ
エータの手動操作は、電動モータと出力軸との機械的結
合が断たれた状態で、電動モータには依然として電流が
供給され得る状態にあるため、上述したような調整作業
を行なう場合は、電動モータ用電源ラインに設けられた
ブレーカ等の開閉器で事前に回路を切ってから作業に取
り掛からなければならない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
配管設備上には数多くのアクチュエータがバルブと共に
実装されているので、各アクチュエータ毎にブレーカ等
の開閉器を操作して調整等を行なうのは作業上の不便が
ある。本発明は、このような従来例の課題に鑑みて開発
されたものであり、その目的とするところは、アクチュ
エータの手動操作において、出力軸に噛合するクラッチ
ギヤを切離すると同時に、電動モータへの給電路を断つ
ことができるアクチュエータを提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、ケーシング内に設けた電動モータの動軸にギヤユニ
ットを介して出力軸を駆動し、この出力軸をバルブのス
テムに接続してバルブの自動開閉制御を行うアクチュエ
ータにおいて、前記ギヤユニットの噛合ギヤ群の1つを
クラッチボタンの押圧解除ストロークで離脱させるクラ
ッチ桿を上下動自在に設け、このクラッチボタンの押圧
ストロークでアクチュエータの電源をON−OFFする
スイッチを配設したことを特徴とする構成を採用した。
【0006】この場合、ギヤユニットの噛合ギヤ群の1
つをクラッチばねを介して上下動自在にしたクラッチギ
ヤを設け、ケーシング外面に設けたクラッチボタンと連
動するクラッチ桿の端部をクラッチギヤの上面に押接可
能に配置し、クラッチボタンを押圧操作した際に、クラ
ッチ桿の適宜位置に形成した異径部がスイッチの可動部
を可動するように、クラッチ桿の近傍位置にスイッチを
設け、上記したスイッチにマイクロスイッチを用い、ク
ラッチ桿の適宜位置に形成した異径部でスイッチ接点を
開閉させるのが好ましい。
【0007】また、上記したケーシングの上部位置に有
底の収納部を形成し、この収納部にクラッチボタンとロ
ック部材を収納してクラッチボタンに形成した係止爪を
ロック部材に形成した係止部と係止可能に設け、さら
に、クラッチボタンを復帰バネで上方に弾発すること
で、クラッチボタンを押圧操作した際にクラッチボタン
の係止爪とロック部材の係止部がロックされ、ギヤユニ
ットのクラッチギヤが、これと隣接する噛合ギヤ群から
切離した状態が保持されると共にスイッチが開または閉
状態で保持され、一方、クラッチボタンの係止爪とロッ
ク部材の係止部とのロックを解除することで、ギヤユニ
ットのクラッチギヤが、これと隣接する噛合ギヤ群と噛
合すると共にスイッチが閉または開状態に復帰するよう
に構成し、さらに、クラッチボタンの下面にクラッチ桿
と一対の係止爪を一体に垂下形成し、一方、ロック部材
は一対の復帰片と係止部を一体に形成し、これらをケー
シングの収納部に収納した際に、クラッチボタンの下面
に配設した復帰バネでクラッチボタンを上方に弾発する
と共にロック部材を下方に弾発させ、ロック部材の復帰
片の上端をクラッチボタンに形成した挿通孔に位置させ
るように構成するのが好ましい。
【0008】
【作用】本発明はこのように構成したので、通常時は、
電動モータの動軸の回転がギヤユニットで減速されて十
分なトルクで出力軸を回転させ、この出力軸に接続され
たバルブのステムが回転することでバルブの開閉制御が
行われる。そして、調整作業等によりアクチュエータを
手動で操作する場合は、アクチュエータ本体に設けられ
たクラッチボタンを押圧操作すると、クラッチボタンに
設けられたクラッチ桿の押圧ストロークによってスイッ
チが開閉動作を行ない、アクチュエータの電動モータへ
供給される電源をON−OFFすると同時に、クラッチ
ボタンに設けられたクラッチ桿がギヤユニットの噛合ギ
ヤ群の1つを離脱させ、出力軸と電動モータの動軸との
機械的結合が解除される。
【0009】具体的には、クラッチボタンに設けられた
クラッチ桿の近傍位置にスイッチが配設され、このスイ
ッチの可動部はクラッチ桿の異径部により可動させられ
るように配置しているので、スイッチの可動部はクラッ
チ桿の押圧ストローク(下降動作)に伴う直径の変動に
倣って可動し、スイッチ内部の接点をOFFの状態にす
る。この場合、スイッチには汎用のマイクロスイッチを
用いることができ、マイクロスイッチに付属の可動レバ
ーをクラッチ桿の異径部で可動させるように配置するこ
とで、このマイクロスイッチの開閉動作を行なうことが
できる。
【0010】また、上述したようにクラッチボタンを押
圧操作すると、クラッチギヤとこれに隣接する噛合ギヤ
群との噛合が解除され、アクチュエータの出力軸は電動
モータの動軸との機械的結合が解除される。このとき、
クラッチボタンは押圧状態でロックされる。つまり、ク
ラッチボタンを押圧操作すると、クラッチボタンに形成
された係止爪がロック部材の係止部とスナップ係止し、
クラッチボタンは押圧された状態で確実に保持され、前
記したスイッチはOFFの状態で保持されつつ、出力軸
が噛合ギヤ群から解除された状態で保持される。これに
より、アクチュエータ毎に設けられたブレーカ等の開閉
器を操作しなくても、電動モータへの給電路を確実に断
つことができる。
【0011】上記したように、クラッチボタンがロック
された状態において、クラッチボタンの挿通孔からはロ
ック部材の復帰片が現れており、この復帰片を内方向に
押圧操作すると、ロック部材の係止部はクラッチボタン
の係止爪から外れ、クラッチボタンの押圧操作により縮
小していた復帰バネの弾発力によりクラッチボタンは旧
位置に復帰し、これと同時に、クラッチ桿の近傍位置に
設けられたスイッチの可動部はクラッチ桿の解除ストロ
ーク(上昇動作)に伴う直径の変動に倣って可動し、ス
イッチ内部の接点はON状態となって電動モータへ給電
し得る状態になる。また、上記したロックの解除と同時
に、クラッチボタンの押圧操作により縮小していたクラ
ッチばねの弾発力によってクラッチギヤが支軸の軸線方
向(上方)に摺動移動し、これと隣接する噛合ギヤ群と
再び噛み合わさり、電動モータの回転が出力軸に伝達さ
れる通常の使用状態に復帰する。
【0012】
【実施例】本発明におけるバルブ用アクチュエータの一
実施例について、図面に従って詳述する。本実施例のア
クチュエータ本体1は、各図に示されるように、例えば
プラスチックで形成されたケーシング2に納められたギ
ヤユニット3に電動モータ4を搭載し、電動モータ4の
回転軸4aをギヤユニット3で減速し、出力軸5に十分
なトルクを発生させている。そして、アクチュエータ本
体1は図6に示されるように、バルブ25の接続フラン
ジ26にボルト等でマウントすることでギヤユニット3
の出力軸5をバルブ25のステム27に接続し、このバ
ルブ25の開閉制御が行えるように構成されている。
【0013】図1及び図2に示されるように、ギヤユニ
ット3は多数の噛合ギヤ群からなっており、このギヤユ
ニット3に出力軸5を噛合ギヤ群より解放する手段を設
けている。本実施例では、例えば出力軸5に出力ギヤ3
aを固着し、この出力ギヤ3aの前段に、クラッチギヤ
3bを支軸3cの上下方向に摺動自在に設けると共に、
クラッチばね3dで上方に付勢して出力ギヤ21に噛み
合わせることで、出力軸5を噛合ギヤ群に対して切離自
在としている。なお、図示したギヤユニット3の噛合ギ
ヤ群は例示的な概略図であり、そのギヤ数や減速比等は
実施に応じて適宜決定するものとする。
【0014】ところで、上記したギヤユニット3の出力
軸5を噛合ギヤ群より解放させるためには、クラッチギ
ヤ3bを支軸3cの下方向に摺動移動させる必要があ
る。本実施例では、ケーシング2の上面に有底の収納部
2aを形成してクラッチボタン7を設け、このクラッチ
ボタン7に垂下形成されたクラッチ桿8の端部9で、ク
ラッチギヤ3bを支軸3cの下方に押し下げている。さ
らに本実施例では、クラッチボタン7の押圧操作による
クラッチ桿8の降下動作に伴って電動モータ4への給電
路が断たれるようにように、スイッチ機構が設けられて
いる。
【0015】本実施例では、スイッチ機構として、例え
ば図1乃至図4に示されるような汎用のマイクロスイッ
チ(スイッチ11)が用いられている。この場合、スイ
ッチ11は任意個数設けることができるが、本実施例で
は、例えば電動モータ4の正転側及び反転側にそれぞれ
1個づつ設けている。なお、本実施例に用いるスイッチ
11は、クラッチ桿8の押圧ストロークでON−OFF
できる構造のものであれば、図示されるようなマイクロ
スイッチ以外にも、様々な形状のスイッチを用いること
ができる。
【0016】スイッチ機構は、図3及び図4に示される
ように、クラッチ桿8の近傍位置にスイッチ11が設け
られており、スイッチ11の可動部である可動レバー1
1aがクラッチ桿8の異径部12によって可動させられ
るように配置している。本実施例では、例えばスイッチ
11の可動レバー11aをクラッチ桿8の外側面に当接
させるように配置し、一方、クラッチ桿8の適宜位置、
例えば下端にスイッチ11を動作させるための異径部1
2を形成している。これにより、クラッチボタン7の押
圧操作によるクラッチ桿8の昇降動作に伴うクラッチ桿
8の直径の変動に倣って可動レバー11aを可動させる
ことができ、スイッチ11内部の接点をOFF状態にし
ている。
【0017】なお、スイッチ11の可動レバー11aを
動作させる異径部12は様々な形状で実施することがで
き、図示した形状の他に、クラッチ桿8に凹部や凸部等
を設けて異径部12を形成したり、適宜のカム等を設け
てもよい。また、上記した異径部12はクラッチ桿8の
下端部に形成したが、この位置はクラッチ桿8の何れの
位置に形成してもよい。ただし、異径部12を形成する
位置を変更する場合は、これに併せてスイッチ11の取
付け位置も変更する必要がある。
【0018】本実施例では、出力軸5を噛合ギヤ群から
解放してスイッチ11をOFF状態にし、この状態を確
実に保持することができるように、図1乃至図5に示さ
れるように、ケーシング2の収納部2a内にロック機構
を構成している。このロック機構は、クラッチボタン7
の下面に一対の係止爪7a,7aを垂下形成し、一方、
ロック部材14は段部状の係止部14a,14aと略S
字形状の弾性部14b,14b及び復帰片14c,14
cを各々一対有するように一体形成したものを用いてい
る。これらをケーシング2の収納部2aに収納した際
に、クラッチボタン7の下面に垂下形成したクラッチ桿
8に配した復帰バネ13でクラッチボタン7を上方に弾
発させると共に、ロック部材14を収納部2aの底部2
b方向に弾発し、ロック部材14の復帰片14c,14
cの上端をクラッチボタン7に形成した挿通孔7b,7
bに位置させている。なお、符号15は防水用のOリン
グである。
【0019】ところで、このロック機構を構成した際
に、クラッチボタン7がケーシング2の外に飛び出すこ
とがないようにクラッチ桿8の下端に抜け止め部材等を
設ける必要があるが、本実施例では、上記した異径部1
2をクラッチ桿8の下端に設けて抜け止め部材と兼用し
ている。このようにロック機構を構成することで、クラ
ッチボタン7はケーシング2と同一面上に配置されると
共に、ロック部材14の復帰片14c,14cの上端部
はクラッチボタン7より突出することがないので、両者
2,7の一体性が得られ、デザイン的に優れたものが得
られる。
【0020】なお、図5に示されるように、ケーシング
2の上面には、出力軸5の他端に設けられた手動操作軸
17が突出しており、出力軸5を噛合ギヤ群より解放し
て手動操作する際には、スパナ等の工具や治具(図示せ
ず)を手動操作軸17に掛けることができるようになっ
ている。この場合、ケーシング2の手動操作軸17の近
傍位置にバルブ25の開度表示を設けるようにしてもよ
い。
【0021】また、図1乃至4に示されるように、出力
軸5の途中位置にはバルブ25の開度制御用のリミット
スイッチ18,19をON−OFFさせるためのカム2
0,21が設けられる。これらリミットスイッチ18,
19と前述したスイッチ11及び電動モータ4は、例え
ば図7に示すように配線されている。つまり、電動モー
タ4の、右回りの開度調整用リミットスイッチ18の前
段にスイッチ11が直列に設けられ、左回りの開度調整
用リミットスイッチ20の前段にもスイッチ11が直列
に設けられ、これら2つのスイッチ11,11はクラッ
チボタン7に連動するクラッチ桿8の押圧ストロークに
伴って略同時にON−OFFするように構成されてい
る。
【0022】次に、本実施例の作用を説明する。本実施
例のアクチュエータはこのように構成したので、通常時
は図1及び図3に示すような状態にあり、電動モータ4
の動軸4aの回転がギヤユニット3で減速されて十分な
トルクで出力軸5を回転させ、この出力軸5に接続され
たバルブ25のステム27が回転することでバルブ25
の開閉制御が行われる。このとき、アクチュエータ本体
1内に設けられたリミットスイッチ18,19は、出力
軸5に設けられたカム20,21によって適宜位置でO
N−OFFされ、アクチュエータ本体1に接続されたバ
ルブ30は、全開位置、全閉位置、中間開度位置等に正
確に制御される。
【0023】そして、調整作業等によりアクチュエータ
を手動で操作する場合は、アクチュエータ本体1の上部
に設けられたクラッチボタン7を押圧操作すると、図2
及び図4に示すような状態になり、クラッチボタン7に
垂下形成されたクラッチ桿8の押圧ストロークによって
スイッチ11が開閉動作を行ない、アクチュエータ本体
1内の電動モータ4への給電路を断つと同時に、クラッ
チボタン7に設けられたクラッチ桿8が、ギヤユニット
3のクラッチギヤ3bを出力ギヤ3aより離脱させ、出
力軸5と電動モータ4の動軸4aとの機械的結合が解除
される。
【0024】本実施例では、クラッチボタン7に垂下形
成されたクラッチ桿8の近傍位置にはスイッチ11が配
設され、このスイッチ11の可動レバー11aはクラッ
チ桿8の異径部12により可動させられるように配置し
ているので、スイッチ11の可動レバー11aはクラッ
チ桿8の降下動作に伴う直径の変動に倣って可動してス
イッチ11内部の接点をOFF状態にするので、電動モ
ータ4への給電路は断たれることになる。
【0025】また、上述したように、クラッチボタン7
を押圧操作すると、クラッチボタン7は押圧状態でロッ
クされる。つまり、クラッチボタン7を押圧操作する
と、クラッチボタン7に垂下形成された係止爪7a,7
aがロック部材14の弾性部14b,14bの弾性力で
係止部14a,14aとスナップ状に係止し、クラッチ
ボタン7は押圧された状態で確実に保持され、出力軸5
が出力ギヤ3aから解除されつつ、スイッチ11がOF
Fの状態で保持される。これにより、アクチュエータ毎
に設けられたブレーカ等の開閉器(図示せず)を操作し
なくても、電動モータ4への給電路を断つことができ
る。なお、本実施例では、クラッチボタン7を押圧操作
することでスイッチ11がOFFするようにしている
が、これとは逆に、クラッチボタン部7を押圧操作する
ことでスイッチ11がONするようにすることもでき
る。
【0026】図4に示すように、クラッチボタン7がロ
ックされた状態において、クラッチボタン7の挿通孔7
b,7bからはロック部材14の復帰片14c,14c
が現れており、この復帰片14c,14cを矢印で示す
内方向に、例えば親指と人差指で軽く摘むように押圧操
作すると、略S字形状の弾性部14b,14bの弾性力
によって係止されていた係止部14a,14aがクラッ
チボタン7の係止爪7a,7aから外れ、クラッチボタ
ン7の押圧操作により縮小していた復帰バネ13の弾発
力によりクラッチボタン7は旧位置に復帰し、これと同
時に、クラッチ桿8の近傍位置に設けられたスイッチ1
1の可動レバー11aはクラッチ桿8の上昇動作に伴う
直径の変動に倣って可動し、スイッチ11内部の接点を
ON状態にし、電動モータ4に給電し得る状態となる。
また、上記したロックの解除と同時に、クラッチボタン
7の押圧操作により縮小していたクラッチばね3dの弾
発力によってクラッチギヤ3bが支軸3cの上方向に摺
動移動し、これと隣接する出力ギヤ3aと再び噛み合わ
さり、電動モータ4の動軸4aの回転力が出力軸5に伝
達され、通常の使用状態に復帰する。
【0027】
【発明の効果】以上の説明で明らかなとおり、本発明の
バルブ用アクチュエータの電源スイッチ機構によれば、
以下に挙げるような優れた効果を奏する。つまり、ケー
シングに設けたクラッチボタンの押圧ストロークでアク
チュエータの電源をON−OFFすると共に、クラッチ
ボタンに設けたクラッチ桿の押圧ストロークでギヤユニ
ットの噛合ギヤ群の1つを離脱させて出力軸を手動操作
可能に構成したので、クラッチボタンを押圧操作するだ
けでアクチュエータの電動モータの給電路を確実に断つ
ことができる。従って、アクチュエータ毎に設けられて
いるブレーカ等の開閉器を事前に操作する必要がなく、
これらの煩わしさから解放されるので、個々のアクチュ
エータの調整作業等を確実に行なうことができると共
に、その作業性を向上させることができる。また、本発
明の構成は簡単であり、損耗したり故障したりする箇所
がなく高い商品価値と信頼性を得ることができる等の効
果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の内部機構を示す断面図であ
る。
【図2】クラッチボタンを押圧操作した状態を示す断面
図である。
【図3】図1におけるロック機構及びスイッチ機構の構
成を示す拡大図である。
【図4】図2におけるロック機構及びスイッチ機構の構
成を示す拡大図である。
【図5】ロック機構の構成を示す分解斜視図である。
【図6】本実施例を採用したアクチュエータ本体をバル
ブに搭載する状態を示す斜視図である。
【図7】アクチュエータに搭載された電動モータの配線
の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
2 ケーシング 2a 収納部 3 ギヤユニット 3b クラッチギヤ 3d クラッチばね 4 電動モータ 4a 動軸 5 出力軸 7 クラッチボタン 7a 係止爪 7b 挿通孔 8 クラッチ桿 9 端部 11 スイッチ(マイクロスイッチ) 11a 可動レバー(可動部) 12 異径部 13 復帰バネ 14 ロック部材 14a 係止部 14c 復帰片 25 バルブ 27 ステム

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシング内に設けた電動モータの動軸
    にギヤユニットを介して出力軸を駆動し、この出力軸を
    バルブのステムに接続してバルブの自動開閉制御を行う
    アクチュエータにおいて、前記ギヤユニットの噛合ギヤ
    群の1つをクラッチボタンの押圧ストロークで離脱させ
    るクラッチ桿を上下動自在に設け、このクラッチボタン
    の押圧解除ストロークでアクチュエータの電源をON−
    OFFするスイッチを配設したことを特徴とするバルブ
    用アクチュエータ。
  2. 【請求項2】 ギヤユニットの噛合ギヤ群の1つをクラ
    ッチばねを介して上下動自在にしたクラッチギヤを設
    け、ケーシング外面に設けたクラッチボタンと連動する
    クラッチ桿の端部をクラッチギヤの上面に押接可能に配
    置し、クラッチボタンを押圧操作した際に、クラッチ桿
    の適宜位置に形成した異径部がスイッチの可動部を可動
    するように、クラッチ桿の近傍位置にスイッチを設けた
    請求項1記載のバルブ用アクチュエータ。
  3. 【請求項3】 上記したスイッチにマイクロスイッチを
    用い、クラッチ桿の適宜位置に形成した異径部でスイッ
    チ接点を開閉させた請求項1または2記載のバルブ用ア
    クチュエータ。
  4. 【請求項4】 上記したケーシングの上部位置に有底の
    収納部を形成し、この収納部にクラッチボタンとロック
    部材を収納してクラッチボタンに形成した係止爪をロッ
    ク部材に形成した係止部と係止可能に設け、さらに、ク
    ラッチボタンを復帰バネで上方に弾発することで、クラ
    ッチボタンを押圧操作した際にクラッチボタンの係止爪
    とロック部材の係止部がロックされ、ギヤユニットのク
    ラッチギヤが、これと隣接する噛合ギヤ群から切離した
    状態が保持されると共にスイッチが開または閉状態で保
    持され、一方、クラッチボタンの係止爪とロック部材の
    係止部とのロックを解除することで、ギヤユニットのク
    ラッチギヤが、これと隣接する噛合ギヤ群と噛合すると
    共にスイッチが閉または開状態に復帰する請求項1乃至
    3記載のバルブ用アクチュエータ。
  5. 【請求項5】 クラッチボタンの下面にクラッチ桿と一
    対の係止爪を一体に垂下形成し、一方、ロック部材は一
    対の復帰片と係止部を一体に形成し、これらをケーシン
    グの収納部に収納した際に、クラッチボタンの下面に配
    設した復帰バネでクラッチボタンを上方に弾発すると共
    にロック部材を下方に弾発させ、ロック部材の復帰片の
    上端をクラッチボタンに形成した挿通孔に位置させた請
    求項1乃至4記載のバルブ用アクチュエータ。
JP17944894A 1994-07-07 1994-07-07 バルブ用アクチュエータ Pending JPH0821557A (ja)

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