JPS58203276A - 弁作動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は弁作動装置に関するものである。

本発明は更に詳しく言えば、その作動範囲の小さい方の
端でも典型的な値として３　ｋｇ・ｍの程度の弁作動ト
ルクを発生することが出来て、その作動範、囲の大きい
方の端では１０００ｋｌ？・ｍの程度の弁作動トルクを
発生することが出来る、比較的大型の弁作動装置に関す
るものである。このような弁作動装置は、例えば、熱的
凱・力発生、ガス貯蔵及び油貯蔵産業などに広い用途が
あり、又船舶用、水門用その他の特殊な用途を持ってい
る、このような弁作動装置は、例えば、ウオーム及びワ
丼−ム歯東などのような減速歯車装置を通して電動機に
よって駆動される出力軸を待ち、その電動機はその弁シ
ステムによって出力軸に駆動的関係に連結された弁を開
いたり閉じたりするために、出力軸を４”Ｊれの方向へ
も回転することか出来る。又このような弁作動装置にＫ
いては、関連する升を手動的に開いたり閉じたりするた
めに作動装置の出力軸を回転するための手廻し車を備え
ているが　普通である７所謂「手動／自動」機構が備え
られ、それは自動（即ち電動機による）駆動から手動駆
動に切換えるための駆動切換装置を作動す有だめの手動
操作器（例えば手動レバー又は手動ノブ）を具備する。

長期にわたる信頼性を確保するために、その駆動切換装
置を作動装置歯車機構の低速側に即ち電動機から遠い方
の側に設けるのが普通であり、それ故駆動切換装置は低
速側の大きいトルクに耐える部品を持っていなければな
らない。

本発明の目的は、駆動切換装置を歯車機構の高速側に信
頼性高く設けることが出来て、それ故駆動切換装置が「
大トルク用」部品よりも遥かに経済的に作ることの出来
る【」＼トルク用」部品で構成し得るように設計された
、弁作動装置を提供することである。

本発明に依れば、弁に対して駆動関係に連結し得る出力
軸、その出力軸を駆動セるための発動機、出力軸がそれ
を介して発動機により駆動されるようになっている減速
歯車機構、出力軸を手動的に駆動するための手動操作機
構、出力軸に対する駆動機構を発動機から手動操作機構
へ切換えるための駆動切換装置、並びに、駆動切換装置
を作動するだめの手動操作器を具備し、発動機が回転し
ている場合には発動機が停止せしめられるようにするた
め手動操作機の初期移動により作動され手動操作器を続
けて移動することにより駆動切換装置がＥ動機構を発動
機から切離して手動操作機構に係合させるように、制御
装置が配置されている処の、手作動装置が提供される。

その発動機は電動機であり再生制動系などのような電気
的制動系な有し、前記制御装置は電気スイッチであるこ
とが望ましい。

駆引切換１ｆ”Ｎは、発動機から出力軸への駆動機構中
の駆動伝達軸に沿ってスリーブとして摺動可能であり駆
動伝達軸に対してそれと共に回転するようキー止めされ
たユニットを含むものであると好都合であり、そのユニ
ット、、はそれを通して駆動′：：１ 作用が全電柵、から伝達されるクラッチの被駆動部材を
有し、又手動駆動機構の一部を構成する駆動筐車と噛合
う躯軍部材をも有している。

自動駆動から手動駆動への切換は、その二二ツットを軸
に沿って摺動してクラッチの係合な解き自動的に歯車部
材を駆動歯車と係合させることによって行われる。その
軸に沿ってのそのユニットの移動は、歯車部材が駆動歯
車と噛合う前にクラッチが完全に係合を解かれその逆も
成立つことを保証するために充分なものである。

クラッチはプラスチック材料で作られドック型のもので
あると好都合である。

そのユニットをウオーム軸に沿って変位させるために、
駆動切換装置はヨークを有し、そのヨークは手動操作器
を操作することによって軸回転され、またそのヨークは
前記ヨークの円周上の溝の中に直径の両端の位置で係合
する金くぎを持っている。そのヨークもプラスチック材
料で作られていると好都合であり、また一体となった分
離保持用フィンガーを形成され、その分離保持用フィン
ガーはクラッチが米食、に係合を解かれた時にクラッチ
の駆動部材の面と係合して、クラッチ忙対してそれを係
合位置に持って来るバイアス方を作用するスプリングの
力に抗して、クラッチを係合離脱状態に保持する。

分離保持用フィンガーが係合するクラッチ部材の面は渦
巻き形にされていると、即ちその面上の高さを異にする
領域の間に面の縁端まで延長する１つ以上の湾曲した肩
部を有していると好都合である。′従って、そのフィン
ガーがそれら領域の一方の上に乗っている場合には、発
動機を起動すると、従って駆動クラッチ部材が回転する
と、そのフィンガーはクラッチ部材の面から外れるよう
に案内されて、クラッチがスプリング・バイアスの作用
の下で再係合するようにさせる。

次に一例として添付図面を参照しながら、本発明を更に
詳しく説明し、よう。

図面において、手作動装置のウオーム軸は１として記さ
れており、そのウオーム軸はウオーム歯車（図示されて
いない）を介して作動装置の出力軸を駆動するように配
管されている。作動装置の使用時には、その出力軸は弁
のステムに対して駆動関係に連結される。

ウオーム軸１は電動！Ｉ！２によって駆動されることも
出来るし、或いは手廻し車（図示されていない）から導
かれる手動駆動機構６によって駆動されることも出来る
。

電動機２は、例えば、電動機界磁をそのま〜にして電機
子を短絡するか電機子に発生された電流を抵抗に流すこ
となどにより電動機の再生電気制動を行う電動機制御ユ
ニット４を持っている。

「手動／自動」機構６が設けられ、その機構は、電動機
２が回転している状態で作動された時に制御系４が電動
機２を再生制動作用の下に急速に停止せしめるようにさ
せる電気スイッチ７を含んでいる。

その「手動／自動」機構６は、軸９の上端に取付けられ
たノブ８の形をなす手動操作器を持っている。軸９は作
動装置のハウジングに回転可能なように取付けられ、そ
の下流にアーム１０を支持する。ノブ８は、駆動作用を
自動から手動に切換えるために軸９の軸線のまわりに図
面で見て反時計回転方向に回転され、これはアーム１０
０角変位を生せしめる。

アーム１０はスイッチ作動子１２を有し、その作動子は
自動位置においてスイッチ・ボタン１６を押込んだ状態
に保持する。ノブ８が反時計回転方向に回転される。や
否や、作動子１２はスイッチ７から離れるように移動し
、スイッチ・ボタン１６が復旧されて電動機を上述のよ
うに急速停止させる。

アーム１０はその外方端に柱体１４を有し、その柱体１
４はヨーク１５の上端に当接する。プラスチック材料で
作られているヨーク１５はその下端をポル）３９［よっ
て作動装置の）１ウジング１１に取付けられ、そのポル
ト６９はヨーク１５の下端をゆる＜１ｉＮｉし、ノ・ウ
ジング１１にねじ込まれている。ヨークの下端はスプリ
ング３Ｂによってボルト３９の頭部に対して押しつけら
れている。ヨーク１５はその取付部の直上部分に厚さを
薄くされた部分を形成さ゛れそヨーク１５に対する可撓
性の蝶番１６を構成し、従ってヨークは第１図及び第２
図にそれぞれ示された位置の間で軸回転する効果を示す
。このようにμて、アーム１０の反時計回転方向の回転
は蝶番１６のまわ′りでヨーク１５の第２図で見て時計
回転方向の回転な生せしめる。ヨークの移動は、ヨーク
１５と一体化されたチャンネル形部材中に係合する軸９
の下方に突出する端部によって案内される。

アーム１０（従って軸９及びノブ８も）は復帰用スプリ
ング１９を持っている。ノブ８が完全に作動された時、
それは復旧されることが出来て、スプ、リング１９によ
ってその最初の位置に戻される。ヨーク１５も又復帰用
スプリング２０を持っている。

ウオーム軸１の直径を縮小された部分の上には、プラス
チック材料で作られたユニット２２が摺動可能なように
取付けられ、そのユニット２２はキー２３即ちスジライ
ンによって軸１に対してそれと共に回転するようシー止
めされている。このユニットは１対゛のカラー２４及び
２５０間に形成された円周上の溝を具備している。ヨー
ク１５は１対の金くぎ２６を有し、それらの金くぎはそ
の溝の中で直径の両端に当る位置に配置されている。

このようにして、ヨークが蝶番１６のまわりに軸回転さ
れる時、ヨークは、合くぎが溝の一方の側面、即ちカラ
ー２４及び２５の一方の表面と係合するために、ユニッ
ト２２．を軸１に沿って摺動させる。

このユニット２２は一端にドッグ嗜クラッチ２９の被駆
動クラッチ部材２８を支持し、その他端にビニオン３０
を支持し、このユニットはスプリング３１！Ｌよってク
ラッチの係合した状態に押しつけられている。ヨーク１
５の時計回転方向の回転はクラッチの離脱を生せしめ、
それからビニオン３０の手動駆動機構の駆動回車６２と
の噛合いを生せしめる。

ヨーク１５は分離保持用フィンガー３３を有し、そのフ
ィンガー６６はクラッチ２９が離脱した時に第１図に示
されているように駆動クラッチ部材ろ４の面に対して当
接して、クラッチをスプリン／２０及び３１のバイアス
刀に抗して離脱状態に保持する。フィンガー３３が係合
する駆動クラッチ部材６４の°面は、第６図に最も良く
示されているように渦巻形に形成されている。即ち、領
域３５及び３６は湾曲した肩部によって分離され、それ
ら肩部の端はその面の゛縁端に達している。

ヨーク１５が時計回転方向に回転する時、フィンガー３
３はクラッチ部材３４の局面−に押しつけられながら持
上げられ、ヨーク１５の回転を続けるとフィンガー３３
はクラッチ部材３４の面の上Ｋ　Ａチツと音をたてて乗
る。部材３４の回転位置の如例によって、フィンガー３
３はクラッチ部材３４０面の上部領域６６の上に乗るよ
うになるか、又は下部領域３５の上に乗るようになる。

・電動機２が再起動される時、フィンガー３３が下部領
域６５の上にある場合には、フィンガーは湾曲した肩部
によって直ちにその面から外れるように案内されてヨー
ク１５が「自動」位置まで反時計回転方向に回転出来る
ようにする。フィンガー６６が上部領域６６の上にある
場合には、電動機の最初の回転はフィンガー６３を下部
領域６５−の上に溜らせ、それから更に回転するとフィ
ンガーは前の場合のようにその面から外れるように案内
される、フィンガー６３のこの変位は、湾曲した肩部が
各々クラッチ部材３４の面の各半分を占める２つの曲線
の形をなし俗曲線がその面の縁端まで延長しているので
、電動機の回転の方向に拘りなく生ずる。

フィンガー６３はヨーク１５と一体に形成され、それ故
プラスチック材料で作られているので、それは本質的に
可撓性を持っている。このようにして、フィンガーがク
ラッチ部材３４の面の上の肩部と係合するにつれて、そ
れはヨーク１５の残余の部分に対して相対的に撓み、従
って自らクラッチ部材３４の面から外れるように案内さ
れることを可能にする。

ヨーク１５は切換機構の「自動」位置では主体１４と当
接し、このようにしてその主体１４は、ヨークが予め定
められた位置にあるようにヨーク、□１山。

に対する限界停止部材として働く。

クラッチ２９を係合状態から離脱させる時には、クラッ
チが可成りの程度に離脱する前にクラッチの回転が停止
することが望ましく、さもないとプラスチック材料で作
られているト１ッグがその角部を剪断される恐れがある
。この停止作用は、操作ノブ８の初期移動の際に電気ス
イッチ７の作動によって起動される電動機の再生制動系
によって確実にされる。クラッチの再保合が最短時間内
に生ずることも必要であり、さもないと、ドッグは完全
に係合する前にトルクを伝達しはじめる恐れがあり、そ
の結果化ずる摩擦力はスプリング３１及び２０がクラッ
チを完全係合状態まで移動することを阻止し、トルクの
成長の結果として部分的に係合したドッグの破損を生ず
る。ヨーク１５及び駆動伝達ユニット２２をプラスチッ
ク材料で作ることは、それらが小さい慣性を・持ち従っ
て極めて急速に「自動」位置に戻ることを確実にする。

先に述べたように、ヨーク１５はスプリング３８によっ
てボルト、６９の頭部に対して弾性力で押されている。

ボルト□′３９は、ヨーク１５の下端の位置を変えるた
めハウジング１１にねじ込んだりねじ出したりすること
により調整可能になっている。従って、ヨーク１５の上
端がスプリング２ＤＫよって柱体１４に対して押しつけ
られた状態の自動位置では、ユニット２２がａ゛自動位
置で回転される時に金くぎ２６の摩耗を防止するため合
くぎ２６をユニット２２のカラー２４及び２５０間の中
央に置かれ従ってカラー２４及び２５と係合しないよう
にするよう、ヨーク１５の下端の位置を調整するため、
ボルト６９を調整することが出来る。

成る場合には、減速平歯車などのような追加の減速歯車
を電動機からの駆動機構の中に導入すると好都合である
。これは電動機２の軸とクラッチ２９との間に置かれる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は「手動／自動」機構の斜面図を示し、第２図は
その機構の一部の側面図を示し、笛３図はその機構の内
の一方のクラッチ部材の面上の図を示す。 １・−ウオーム軸、、　　２−電動機、　６・−・手動
駆動機構、　４・・・電動機制御ユニット、　６・・・
「手動／自動」機構、　７・・・電気スイッチ、８・・
・操作ノブ、　　１ｏ・・・アーム、　　１２・・・ス
イッチ作動子、　　１６・・・スイッチ・ボタン、１４
・・・柱体、　　１５・・・ヨーク、　　１６・・・可
撓性ｒ？＠、　　　１９　、２０−−・＠起スプリング
、　　２２・・−摺動ユニット、　　２４．２５・・・
カラー、　　２９・−・ドッグ−クラッチ、　３　［１
＋＋ビニオン、３４・−・駆動クラッチ部材、　３８・
・・スプリング、３９・・・ボルト。 代理人弁理士伊藤　　輝 外３名

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）弁に対して駆動関係に連結し得る出力軸、その出
   力軸を駆動するための発動機、出力軸がそれを介して発
   動機により駆動されるようになっている減速歯車機構、
   出力軸を手動的に駆動するための手動操作機構、出力軸
   に対する駆動機構を発動機から手動操作機構へ切換える
   ための駆動切換装置、並びに、駆動切換装置を作動する
   ための手動操作器を具備し、発動機が回転している場合
   には発動機が停止せしめられるようにするため手動操作
   器の初期移動により作動され手動操作器を続けて移動す
   ることにより駆動切換装置が駆動機構を発動機から切離
   して手動操作機＃）に係合させるように、制御装置が配
   置されている処の、弁作動装置。
2. （２）発動機が電動機であり、電気制動系を有し、前記
   制御装置は電気スイッチから成る処の、第（１）項記載
   の弁作動装置。
3. （３）駆動切換装置が減速歯車機構の高速側のクラッチ
   を含む処の、第（１）項又は第（２）項記載の弁作動装
   置。
4. （４）クラッチがドッグ・クラッチから成る処の、第（
   ３）項記載の弁作動装置。
5. （５）クラッチがプラスチック材料で作られている処の
   、＊　ｆ３）項又は第（４）項記載の弁作動装置。
6. （６）　　クラッチの被駆動部材は、発動機から出力軸
   への駆動機構中の駆動伝達軸に沿って摺動可能でその駆
   動伝達軸に対して共に回転するようキー止めされたユニ
   ットの一部を形成し、そのユニット又は、手動操作機構
   の一部を形成する駆′＠歯車と噛合うための歯車部材を
   も有する処の、第（３）項乃至第（５）項の倒れかに記
   載の弁作動装置。
7. （７）前記ユニットはプラスチック材料で形成されてい
   る処の、第（６）項記載の弁作動装置。
8. （８）手動操作器を操作することにより軸回転せしめら
   れるヨークが、駆動伝達軸に沿っての前記ユニットの摺
   動を生せしめるように配置されている処の、第（６）項
   又は第（７）項記載の弁作動装置。
9. （９）前記ヨークは前記ユニットの円周上の溝の中に位
   置する合くぎを有するので、それら金くぎと溝の清面と
   の係合によってユニットの摺動運動が行われ、又そのヨ
   ークはクラッチがその係合位ｆに）、る時に停止部材に
   対してスプリング・ハイアスカを加えられており、更に
   、−１−りが前記停止部材に対して押しつけられている
   時に前配合くぎは溝の中天に置かれて溝の側面とは非接
   触状態にあるよう金くぎの位置を定められるようにヨー
   クの位置は調整可能になっている処の、第（８１項記載
   の手作動装置、 ０（１：　　前記ヨークば−′シラスック材料で形成さ
   れている処の、第ｆ８１項又は記（９）項記載の弁作動
   装置。 ０１・　前言ごヨークの初期移動は前記制ａ装量の作動
   を生せしめる処の、第（８）項乃至第００）項の何れか
   ・（記載の手作動装置。　　　：′” ｒｌｚ　　前記ユニットはクラッチ係合位置に向ってス
   プリング・パイアスカを作用されており、ヨークは分離
   保持フィンガーを具備し、その分離保持フィンガーはク
   ラッチが完全に係合状態を解かれた時にクラッチの駆動
   部材の面と係合してクラッチをスプリング・パイアスカ
   に抗して保合離脱状態に保持する処の、第（８）項乃至
   第（１４１項の何れかに記載の弁作動装置。 ０３　　前記フィンガーは前記ヨークと一体に形成され
   、本質的に可撓性を持つようにプラスチック材料で形成
   されている処の、第ａ２項記載の弁作動装置、 ０４１　　クラッチの駆動部材の前記面はその面上の高
   さを異にする領域の間にあって面の縁端まで延長する少
   くとも１つの湾曲ｔ、た肩部を有し、それにより、クラ
   ッチの駆動部材が電動機によりμｓ転される時に、フィ
   ンガーはクラッチの駆動部材の面から外れるように案内
   されてそのクラッチがスプリング・パイアスカの作用の
   下で再係合す社とを可能艷する処０・第６２項又は第Ｑ
   ３）項記載の手作動装置。