JPS5836941Y2 - トルクアクチユエ−タの手動操作装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、バタフライバルブ、ボールバルブ等の駆動に
用いられるトルクアクチュエータの手動操作装置に関す
る。

従来このような弁軸その他の回転負荷を手動で操作する
装置として、弁軸又は弁開閉駆動軸の端部に順次段付に
第１軸頚、第２軸頚、角軸類、螺糸軸頚を形成し、第１
軸頚にはウオームホイルを遊嵌して之に手動操作軸のウ
オームを噛合させ、第２軸頚と角軸類１つて遊動シリン
ダの基盤部を摺動可能に嵌挿し、該基盤部底面のクラッ
チ爪をウオームホイル側面のクラッチ爪に係脱可能にし
、ウオームホイルの脱環にはストップリングを螺着し、
螺糸軸頚の外端面には第２軸頚よυも小径のスピンドル
の基端面を摺動可能に接触させ、螺糸軸頚の外端面には
第２軸頚よりも小径のスピンドルの基端面を摺動可能に
接触させ、螺糸軸頚に螺合する支持盤にて回転自在に接
続し、遊動シリンダの基盤面と支持盤との間にコイルば
ねを介挿し、スピンドルと螺糸軸頚内を経て遊動シリン
ダ内に開口する流路を遊動シリンダの基盤から突出する
スピンドルの先端に於て流体圧入力管路に接続せしめた
事を特徴とする自動操作弁における手動装置（特公昭４
７−１３８３０号公報参照）が知られている。

しかしこの場合、駆動手段としてウオーム、及びウオー
ムホイルを設け、駆動軸端に複雑な多数の段部や螺糸軸
頚部を刻設していると共に、遊動シリンダに角穴加工を
施して駆動軸と係合させているが、これらの加工はいず
れも複雑で長時間を要するためコスト高の原因となる。

又クラッチの作動によって摺動する遊動シリンダが外部
に露出しているので、例えばストップリングとの間のシ
ールが困難で、作動油や圧縮空気等の漏れの心配がある
。

更に作動流体の流路を駆動軸Ｃ延長上に設ケタスピンド
ルに設けているので、駆動軸の先端に例えばインジケー
タや弁開度の制御装置等を設けることができず、極めて
不便である。

本考案はこのような従来のトルクアクチュエータに内在
する欠点、不都合の解消を目的とするもので、トルクア
クチュエータの駆動軸に取付けられ、その先端に第１噛
合部を刻設した連結部材と、該連結部材に対して相対回
転可能であると共に軸方向には相対移動不能とされ、そ
の内側壁部に第２噛合部を刻設したアウターケースと、
該アウターケース内に摺動自在に収納されていると共に
常時上記第１、第２＃！合部の方向へ弾性的に付勢され
、且つ前記第１又は第２噛合部と常時噛合う第４噛合部
と、クラッチの噛合時にのみ前記第２又は第１噛合部と
噛合う第３噛合部とを有するクラッチ板と、該クラッチ
板を移動させる作動流体をクラッチ手段に導入するため
にクラッチ外周部に設けた流体通孔と、を有するクラッ
チと、このクラッチのアウターケースに固定したヨーク
のヨーク溝に係合するピンをネジの運び作用によって移
動するネジロッドとを有する点を主要な構成とするトル
クアクチュエータの手動操作装置を提供するものであり
、上記構成を採用したことにより、クラッチ手段に圧縮
流体が供給されている時には、クラッチ板を媒介とする
第ト噛合部と第２噛合部との連結が断たれ、駆動軸はト
ルクアクチュエータの作動に応じて自由に回動すると共
に、停電等によってクラッチ手段への圧縮流体の供給が
断たれると、クラッチ板が第１及び第２噛合部の両方と
係合することによりクラッチオンの状態とな９、該クラ
ッチ手段を介して駆動軸と手動操作装置のヨークとが連
結され、該ヨークをネジロッドによって手動により回動
させることにより、上記クラッチ手段を介して駆動軸及
びこれに連結されたパルプ等の回転負荷を駆動する如く
なしたものである。

以下、添付した図面を参照して本考案を具体化した実施
例につき詳しく説明する。

ここに第１図は、本考案の第１の実施例である手動操作
装置の側断面図、第２図は、同装置におけるクラッチ板
部の一部破断斜視図、第３図は同装置におけるヨ一り部
の平面図、第４図は第２の実施例である手動装置の側断
面図、第５図は同装置の油圧回路図である。

第１図乃至第３図において、１はトルクアクチュエータ
２の駆動軸で、その下端にバタフライバルブ（第５図示
）等の回転負荷３が連結されている。

駆動軸１の上端は角軸４となっており、この角軸４に円
筒状の連結部材５が嵌込筐れている。

６は駆動軸１の先端に螺着されたインジケータ取付軸７
及びこれに螺着したナツト８によって駆動軸先端に取付
けられるシール板で、Ｏリング９によって駆動軸１側へ
の作動油の漏れ止めが行われる。

連結部材５の上端には、第１噛合部を構成する長溝１０
が刻設されている。

連結部材５ば、円筒状のアウターケース１１内に回転自
在に装着されている。

鋼球１２ば、上記連結部材５の外周面に設けた環状溝１
３と、アウターケース１１の内周面に設けた環状溝１４
内に装着されて両者の相対回転を許しつつ、その軸方向
の移動を防止する。

アウターケース１１の下端面に接つしつつ連結部材５に
回転自在に嵌着された配管リング１５ば、外部配管１６
とネジ部１７によって連通ずる通孔１８と、アウターケ
ースのリング状溝１９を介してアウターケース側の通孔
２０と連通する通孔２１を有しており、上部のアウター
ケース１１と下部の止め板２２との間に保持されている
。

アウターケース１１の内側壁部２３に設けた段部２４に
は、前記長溝１０よシも深く刻設された第２ｒＪ１ｉ合
部を構成する長溝２５が設けられている（第２図参照）
。

アウターケース１１の上部開口は、前記インジケータ取
付軸７がシール材２６を介して貫通する上蓋２７によっ
て閉塞されている。

この上蓋２１、アウターケース１１及び連結部材５等で
四重れた空間２８内には、アウターケース１１の前記内
側壁部２３にＯリング２９を介して摺接するクラッチ板
３０が、上蓋２γとの間に締着された圧縮スプリング３
１によって常時第１噛合部１０方向に付勢された状態で
収納されている。

３２は空間２８の空気抜き用孔である。

第２図に明らかな如く、クラッチ板３０の底面に設けた
第４噛合部を構成するクラッチ爪３３は、その内側に設
けた第３噛合部を構成するクラッチ爪３４より背が高く
、従ってクラッチ爪３３は常時長溝２５と噛合っており
、−労費の低いクラッチ爪３４は、クラッチ板３０が圧
縮スプリング３１に押されて下降した場合（クラッチオ
ンの状態）にのみ長溝１０と噛合いうるものである。

下記アウターケース１１の外側面にはヨーク溝３５．３
５を有する二叉状のヨーク３６が固着されており、この
ヨーク溝３５．３５に遊嵌した垂直のトラニオンピン３
７には、水平に設けたネジロッド３８が螺合しており、
このネジロッド３８は、トルクアクチュエータ２に固着
した支持板３９に、回転自在で且つ軸方向への移動は不
能の状態で取付けられている。

このネジロッドの先端には、手動用の・・ンドル４０（
第５図示）が取付けられている。

インジケータ取付軸７の上側のネジ部４１には、弁の開
度等を示すインジケータ針４２が固着されていると共に
、更に図示せぬポジショナ−等の制御機器を連結するこ
とも可能である。

上記手動機構は、第５図に示した空圧（又は油圧）回路
によって駆動される。

即ち前記アウターケース１１に内蔵されたクラッチＣの
配管リング１５に設けた通孔１８は、外部配管１６によ
って手動若しくはソレノイドで作動する３ボート切換弁
Ｖ１を介してコンプレッサ（又はポンプ）ＰＫ接続され
ている。

又コンプレッサ（又はポンプ）Ｐば、５ポート切換弁Ｖ
２を介してトルクアクチュエータ２の各ピストン室Ｒ１
，Ｒ２に接続されている。

ｖ３は手動式で常閉のバイパス弁で、開弁すると両ピス
トン室Ｒ１とＲ２とが連通状態になる。

続いて上記実施例を空圧回路による作動について説明す
る。

１ず通常の電源がオンされており、コンプレッサＰが駆
動されている状態では、エアは切換弁Ｖ１を通って外部
配管１６からクラッチＣの通孔１８に入り、更に通孔２
１、リング状溝１９及び通孔２０を経てクラッチ板３０
の下部のクラッチ室４３に入ることにより、第１図に示
す如くクラッチ板３０が圧縮スプリング３１に逆って上
蓋２７に押しつけられているため、長溝１０とクラッチ
爪３４とは離れている（クラッチＣがオフ）。

従って駆動軸１はアウターケース１１とは無関係に自由
に回動しうる。

つ１りこの状態では、コンプレッサＰから出たエアは、
管路４４を通ってピストン室Ｒ２に入り、ピストン４５
を矢印４６の方向へ押し、ピストンロッド４１とピン４
８によって係合するアクチュエータヨーク４９及びこれ
に固着した駆動軸１、更にはバタフライバルブ３を矢印
５０の方向へ回動させる。

５ポート切換弁ｖ２を切換えると、駆動軸は逆転し、バ
タフライバルブ３が、切換弁Ｖ２によって自動的に開閉
する。

一方停電となったり、又はコンプレッサＰの故障によっ
てエアの供給が無くなった場合、通常、安全のためにバ
タフライバルブ３等を手動で閉じる必要が生じる。

本考案に係る手動操作装置はこのような場合に用いるも
ので、エアの供給が停止されると、操作員は普ず切換弁
ｖ１をソレノイド又は手動によって開位置に切換え、ク
ラッチ室４３内のエアを外部配管１６簑経て切換弁Ｖ１
から外部へ放出する。

するとクラッチ室４３内の圧力が低下しクラッチ板３０
が圧縮スプリング３１に押されて下降するので、クラッ
チ爪３４と長溝１０との噛合いが可能となり、アウター
ケース１１を適宜の位置１で回動させると両者の噛合い
が完了する（クラッチＣがオン）。

クラッチ爪３３と長溝２５とは常時噛合っているので、
クラッチ爪３４と長溝１０とが噛合うと連結部材５とア
ウターケース１１とがクラッチ板３０を介して一体化す
る。

同時にバイパス弁Ｖ３を手動で開き、ピストン室Ｒ１と
Ｒ２とを連通させピストン４５の自由な移動を可能とす
る。

続いて・・ンドル４６によってネジロッド３８を回転さ
せ、ピン３１をネシロ・ラドの軸方向へ移動させる。

トラニオンピン３７とヨーク３６とはヨーク溝３５によ
って係合しているので、トラニオンピン３γの移動によ
りヨーク３６及びこれに固着したアウターケース１１、
更にアウターケースと一体的にクラッチ板３０によって
連結した駆動軸１が回動し、バタフライバルブ３等の被
駆動体を任意の角度（例えば全閉状態）昔で手動で回動
させることができる。

この状態ではネジロッド３８を回さなければ、駆動軸１
を回動させることはできないから、例えば全閉位置昔で
回動されたバタフライバルブ３ば、そ（Ｄ状Ｍで保持さ
れ、オペレータがバンドル４０を操作しないかぎり全閉
状態が保たれる。

又手動によってテスト操作を行う場合においてコンプレ
ッサＰが作動している場合には、切換弁Ｖ１を開にして
クラッチＣをオンにし、バンドル４０の操作によってネ
ジロッド３８を回転させバルプ３を開閉する。

コンプレッサが停止している場合には、切換弁■１及び
バイパス弁ｖ３を開にして、前記と同様の操作によりバ
ルブ３を任意の開度筐で回動する。

第４図に示した第２の実施例ではアウターケース１１自
身に外部配管との接続用のネジ部１７′及び通孔１８′
を刻設し、配管リング１５を省略した場合である。

上記実施例では各噛合部として直線状のクラッチ爪及び
長溝を採用したが、本考案はこれに拘束されない、例え
ば十字状の爪、溝やギヤ状又はスプライン状の噛合機構
等あらゆる噛合機構をも採用しうるものであり、又第１
と第３噛合部を常時噛合いとし、第２と第４噛合部をク
ラッチオン時にのみ噛合う構造となすことも可能である
。

本考案は以上述べたようにトルクアクチュエータの駆動
軸に取付けられ、その先端に第１噛合部を刻設した連結
部材と、該連結部材に対して相対回転可能であると共に
軸方向には相対移動不能とされ、その内側壁部に第２噛
合部を刻設したアウターケースと、該アウターケース内
に摺動自在に収納されていると共に常時上記第１、第２
噛合部の方向へ弾性的に付勢され、且つ前記第１又は第
２噛合部と常時噛合う第４噛合部と、クラッチの噛合時
にのみ前記第２又は第１噛合部と噛合う第３噛合部とを
有するクラッチ板と、該クラッチ板を移動させる作動流
体をクラッチ手段に導入するためにクラッチ外周部に設
けた流体通孔と、を有するクラッチと、このクラッチの
アウターケースに固定したヨークのヨーク溝に係合する
ビンをネジの運び作用によって移動するネジロッドとを
有するトルクアクチュエータの手動操作装置であるから
、従来のように駆動軸に複雑な形状の加工を施し、ウオ
ーム及びウオームホイルによって駆動し、摺動自在の遊
動シリンダに角穴加工を施したりする必要がないから著
るしくコストダウンが可能である。

又遊動シリンダに相当するクラッチ板は、アウターケー
ス内に完全に内蔵されているからシールが完全で、従来
のような油漏れや、空気漏れによるロスが１つたくない
。

更に作動流体をクラッチ外周部から供給するので、駆動
軸の先端、延長部にインジケータやポジショナ−等の検
出装置、制御装置を配役でき、小型にして多機能化を図
りうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の第１の実施例である手動操作装置の
側断面図、第２図は、同装置におけるクラッチ板部の一
部破断斜視図、第３図は、同装置におけるヨーク部の平
面図、第４図は、第２の実施例である手動装置の側断面
図、第５図は、同装置の油圧回路図である。 符号の説明、Ｃ・・・・・・クラッチ、１１・・・・・
・アウターケース、３６・・・・・・ヨーク、３５・・
・・・・ヨーク溝、３７・・・・・・ピン、３８・・・
・・・ネジロッド、２・・・・・・トルクアクチュエー
タ、１・・・・・・駆動軸、１０・・・・・・第１噛合
部、５・・・・・・連結部材、２３・・・・・・内側壁
部、２５・・・・・・第２噛合剖、１１・・・・・・ア
ウターケース、３３・・・・・・第４噛合部、３４・・
・・・・第３噛合部、Ｃ・・・クラッチ、１８，１８′
・・・・・・流体通孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 下記するＡ〜Ｄの構成要素を有するクラッチＣと、この
   クラッチのアウターケース１１に固定したヨーク３６の
   ヨーク溝３５に係合するトラニオンビン３７をネジの運
   び作用によって移動するネジロッド３８とを有するトル
   クアクチュエータの手動操作装置。 Ａ トルクアクチュエータ２の駆動軸１に取付けられ、
   その先端に第１噛合部１０を刻設した連結部材５゜ Ｂ 連結部材５に対して相対回転可能であると共に軸方
   向には相対移動不能とされ、その内側壁部２３に第２噛
   合部２５を刻設したアウターケース１１゜ Ｃアウターケース１１内に摺動自在に収納されていると
   共に、常時上記第１噛合部１０の方向へ弾性的に付勢さ
   れ、且つ前記第１又は第２噛合部１０又は２５と常時噛
   合う第４噛合部３３と、クラッチの噛合い時にのみ前記
   第２又は第１噛合部２５又は１０と噛合う第３噛合部３
   ４とを有するクラッチ板３０゜ Ｄ クラッチ板３０を移動させる作動流体をクラッチＣ
   に導入するためにクラッチ外周部に設けた流体通孔１８
   ，１８’。