JPS6142256Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電動の操作器、主として電動バルブ
アクチユエータの制御を行なうリミツトスイツチ
機構に関するものであつて特に過大出力時に働ら
くスイツチ機構と限界位置において働らくリミツ
トスイツチ機構とを一体的に構成したスイツチ機
構に関するものである。

一般に電動の操作器は、回転位置及びその負荷
状態により停，動を制御するスイツチ機構を備え
操作器の安全な運転を可能ならしめている。これ
らの操作器の内で電動バルブアクチユエータは配
管の途中にあるバルブ等に取付けられるため小
形，軽量にする必要があり、なおかつ高い精度で
過負荷並に極限位置での停止の行なえるものでな
ければならず、さらに停止することのできる負荷
の大きさ並に極限位置は自由に調整のできるもの
でなければならない。

この考案のアクチユエータ制御機構はこれらの
操作器に取付けて充分な停止制御が行なえるよう
に過負荷スイツチ（以下トルクスイツチと称す
る）と、位置スイツチを一体的に構成して小形軽
量にまとめると共に、トルクの調整を容易にし、
位置スイツチも高い精度で設定し得るスイツチ機
構を提供せんとするものである。

従来のこの種制御機構は位置スイツチ機構とト
ルクスイツチ機構とを別個に設けたものと一体的
に構成したものとの２種あり、前者は別個に設け
たことにより当然のこと乍ら構成部品が多く後者
においても構成部品が多く、位置スイツチ機構に
おいてはスイツチ動作後の動きでスイツチを破損
しない様に考慮された機構のために設定位置のズ
レる可能性を持ち、トルクスイツチ機構において
はトルクを偏位に変換する部分で調整を必要と
し、この部分がトルクスイツチ機構と離れた別の
構成部品の中に含まれるためトルク調整を必要と
する部分が２個所に分離した形となり取扱上注意
を要するものであつた。

この考案による制御機構はこれらの従来品に比
し、トルクスイツチ機構と位置スイツチ機構とを
一体的に構成して構成部分数を減じ、トルク偏位
に変換する部分での調整をこの制御機構内で行な
うようにし、さらに位置スイツチ機構部ではスイ
ツチ動作後の動きでスイツチ並にこの機構を破損
しないと共に設定位置のズレも引起さないもので
ある。

以下図面に沿つてこの考案の構成を説明する。

１はアクチユエータの出力トルクに比例した動
きを回転変位に変えるピニオンギヤー、２はトル
クに比例した回転変位を伝達レバー３，３′に伝
えるトルクシヤフト，３，３′伝達レバーはそれ
ぞれ別個にトルクシヤフトに対する角度位置を設
定し、固定し得るネジ４，４′をもち、トルクシ
ヤフト２の動きにしたがつて回動する。５，５′
は伝達レバー３，３′の動きを受けてトルクレバ
ー６に伝達するカムであつて、トルク調節ノブ７
によつてその角度を調節するように構成する。ト
ルクレバー６はバネ８によつて常時はその回動の
中心位置に保持され、伝達レバー３がカム５に当
つてなお回動するとき、その回動にしたがつて回
動する。９はトルクスイツチレバーでバネ１０に
よつてトルクレバー６と結合され、通常はトルク
レバーと一体になつて回動する。１１，１１′は
トルクスイツチレバー９の動きにより凸子ａ，
a′が押されて働らくトルク制御用スイツチであ
る。バネ１０はトルクレバー６とトルクスイツチ
レバーとを一体結合しているのみでなく、トルク
スイツチレバー９がスイツチ１１を押してなおト
ルクレバー６が回動せんとするとき、このバネ１
０で逃げてトルクスイツチレバー９の回動はその
位置で停止しトルクレバー６のみ回動してスイツ
チ並にこれらの機構の破損を防止する。他方１２
はアクチユエータの出力軸に結合して回転するリ
ミツトスイツチシヤフトであつて、送りネジｂを
持ち、このシヤフトの回転によつてシヤフト上を
移動する移動ナツト１３及び移動ナツト１３の移
動量を制限調整する調節ナツト１４，１４′及び
この調節ナツトを固着するためのロツクナツト１
５，１５′と共にネジ結合されている。調節ナツ
ト１４，１４′には動作位置を確実にするための
ピンｃ，c′をそれぞれ有し、極限位置において移
動ナツト１３に固着されたピンｄと結合して、移
動ナツト１３をリミツトスイツチシヤフトと共に
一体回動せしめる如く構成する。また移動ナツト
１３には結合片１６を有し、結合片１６の凸部
e′が移動ナツトの中心位置以外での調節ナツトと
の結合を助ける。この結合片１６は移動ナツト１
３の溝との間に図面上で常に上方に押圧されてい
るバネ１６′を有し、移動ナツトの中心位置以外
での調節ナツトに対する結合を助ける。１７はリ
ミツトスイツチレバーであつて、ガイド部ｆが常
時は移動ナツトの溝に入つて移動ナツトの回転を
止めると共に結合片１６を図の下方に押し下げる
如く構成し、スイツチレバー１７はバネ１８によ
つて常時は中央位置にあるように保持されてい
る。１９，１９′はスイツチレバー１７が移動ナ
ツト１３の回動により回転させられたとき働らく
位置制御用スイツチである。またトルクスイツチ
レバー９のｇ及びg′部は第７図に示す如くリミツ
トスイツチレバー１７のｈ及h′部を挾んだ形で構
成され、スイツチレバー１７が回動して第９図に
示す位置となつたときにトルクスイツチレバー９
の反対方向への回動を制限する。２０はリミツト
スイツチレバー１７の動きを表示する表示器であ
る。

つぎにこの考案の作動を説明する。

アクチユエータの出力軸に負荷トルクがかか
り、トルク検出軸にそのトルク値に比例した変位
が発生すると、その軸に結合したピニオンギヤ１
によりこの変位が回転角変位に変換され、２トル
クシヤフトを経て伝達レバー３，３′を回転させ
る。この回動により伝達レバーがカム５，５′に
接するとこの回動がトルクレバー６に伝えられ、
トルクレバー６をバネ８に抗して回動させバネ１
０トルクスイツチレバー９を経て１１トルク制御
用スイツチを作動させる。トルクレバー６がトル
ク制御用スイツチ１１を作動して、なお同一方向
に回動を続けるときは、バネ１０が撓んで、トル
クスイツチレバー９はスイツチを作動した以上に
は回動せずトルクレバー６のみが回動して制御用
スイツチ１１の破損を防止する。

なおトルク検出軸の動きは有限長さであるため
このトルクレバー６の動きも有限角（90゜以内）
となりバネを破損するまでには到らない。

トルク制御用スイツチの動作とカム５，５′及
び伝達レバー３，３′との関係は第２図ロにおけ
るカム位置の状態で伝達レバー３，３′がカム
５，５′に接するまでの回動角が最大となるた
め、トルク制御用スイツチ１１を働らかせるまで
のトルクシヤフト２の回動角は最大となる、すな
わちカムにより調整できるトルク値は最大とな
り、トルク調節ノブの軸７Ｓを中心としてカム５
は右回転、カム５′は左回転するにしたがつて伝
達レバーがカムに接するまでの回動角が小さくな
るため、トルク制御用スイツチの働くトルク値は
低くなる。（逆にカム５を左に90゜，カム５′を右
に90゜回して設定すると第２図イに示すように伝
達レバーがいかに回動してもカムに接しないよう
になる。この状態ではトルク制御スイツチトルク
を働らかすことはできない。）すなわちカム５，
５′の設定位置によりトルク制御スイツチを働ら
かせるトルク値を自由に設定することができる。
またカムが２図に示す位置にあるときに、伝達レ
バー３，３′がカムに接するまでの回動角を調節
しトルクシヤフト２に４，４′ネジで固定するこ
とによりカムで設定することのできるトルク値の
最大を決めることができ、この値は伝達レバー３
の場合と３′の場合別個の値として決めることが
できる。他方出力軸の回転にしたがつて１２リミ
ツトスイツチシヤフトが回転し、その回転にした
がつて、リミツトスイツチレバー１７のガイド部
ｆで回転を止められた移動ナツトがリミツトスイ
ツチシヤフト１２のネジ部ｂ上を軸方向に移動す
る。この移動は調節ナツト１４，１４′のピン
ｃ，c′に移動ナツトのピンｄが接するまで続き、
ピンｃ，c′がピンｄに接した時点より移動ナツト
はリミツトスイツチシヤフト１２と共に回動しリ
ミツトスイツチレバー１７をバネ１８の力に抗し
て回動し位置制御用スイツチを働らかせる。スイ
ツチが働いて以後なおリミツトスイツチシヤフト
が回転しても、リミツトスイツチレバー１７はそ
れ以上は動作せずスイツチの破損等は起らない。
また移動ナツトの回動によりリミツトスイツチレ
バー１７のガイド部ｆが第１０図に示すように移
動ナツト１３の溝から出ることによりこのガイド
部ｆでバネ１６の反力に抗して押えられていた結
合片１６が第１０図に示すような自由位置に移動
し、結合片の凸部ｅが調節ナツト１４′のピン
c′と結合し、リミツトスイツチシヤフト１２が反
転したとき調節ナツト１４′のピンc′が結合片の
凸部ｅに反転力を伝達し、移動ナツトを中央位置
に戻すのに役立ち、リミツトスイツチシヤフト１
２の回転と共に１体となつて移動ナツトが回転す
るため、スイツチの動作，復帰点にはズレを生じ
ない。

またリミツトスイツチシヤフト１２のネジｂ上
で移動ナツトに対する調節ナツト１４，１４′の
位置を調節しロツクナツト１５，１５′で固定す
ることにより位置制御スイツチの動作する点を自
由に調節設定することとができる。

またスイツチレバーが回動し一方の位置制御ス
イツチを動作しているとき、第９図に示す如くリ
ミツトスイツチレバーのｈ部がトルクスイツチレ
バー９のｇ部と接してトルクスイツチレバーが反
対方向のトルク制御用スイツチを動作させないよ
うに制限し、電動の操作器が反対方向への起動時
に発生する衝撃トルク等の発生で操作器の停止す
ることを防止し、操作器が動きだすとリミツトス
イツチレバーも中立位置へ戻つて前記の制限を解
除して正常な出力トルク値に対する保護機能を持
つようにしている。２０の表示器はリミツトスイ
ツチレバー１７の回動に結合して回動することに
より位置制御用スイツチの働いている状態を表示
する。

以上詳述したとおりこの考案による制御機構は
電動の操作器に取付けて定められた出力トルク及
び定められた位置で電動操作器への供給電源の停
止制御を行なつて被操作体を保護すると共に電動
バルブアクチユエータを制御する上で必要な機
能，すなわち制御スイツチの働らくトルクをカム
の回転角で認意の値に設定する機能、カムの回転
角で認意の値に設定するトルクの最大値を伝達し
たレバーで設定する機能、制御スイツチの働らく
位置を認意に設定できる機能、位置のスイツチの
働らいたときに反対方向のトルクスイツチ動作を
制限する機能を有し、トルク、位置いずれにおい
てもスイツチが動作して以後の動きが伝達機構部
にあつても各構成部品を破損から保護する機能を
備え、安全かつ確実に電動操作器を制御する制御
機構を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の構成を示す断面図、第２図
は第１図の１位置の断面でＡ方向より見た図、第
３図は第１図の２位置の断面でＡ方向より見た
図、第４図は第１図の３位置の断面でＡ方向より
見た図、第５図は第１図の４位置の断面でＡ方向
より見た図、第６図は第１図の５位置の断面でＡ
方向より見た図、第７図は第１図の３位置におけ
るトルクスイツチレバーとリミツトスイツチレバ
ーの関係を示す図、第８図は第１図の４の位置に
おける移動ナツト、結合片、リミツトスイツチレ
バーの関係を示す図、第９図は第７図の動作状態
を説明する図、第１０図は第８図の動作状態を説
明する図、第１１図は結合片１６の斜視図であ
る。 １……ピニオンギヤ、２……トルクシヤフト、
３，３′……伝達レバー、４，４′……固定ネジ、
５，５′……カム、６……トルクレバー、７……
トルク調節ノブ、７Ｓ……トルク調節ノブ、８…
…バネ、９……トルクスイツチレバー、１０……
バネ、１１，１１′……トルク制御用スイツチ、
１２……リミツトスイツチシヤフト、１３……移
動ナツト、１４，１４′……調節ナツト、１５，
１５′……ロツクナツト、１６……結合片、１７
……リミツトスイツチレバー、１８……バネ、１
９，１９′……位置制御用スイツチ、２０……表
示器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転動力を減速してバルブ等を操作する操作器
   の動力源停止を制御する機構において、出力トル
   クに比例して回動するトルクシヤフトと、このシ
   ヤフトに取付けられ、その角度位置を自由に変更
   固定することのできる伝達レバーと、この伝達レ
   バーの動きを受け、接するまでの伝達レバーの回
   転角を自由に設定し得るカムおよびトルク設定ノ
   ブとこのカムに伝達レバーが接して回動すること
   により回動するトルクレバーと、このトルクの動
   きをトルクスイツチレバーに伝えるとともに過大
   な動きのあつたときに動きに逃げを持たせるバネ
   とトルクスイツチレバーの動きにより働くトルク
   制御容スイツチを備え有し、トルク設定ノブと共
   に動くカムによりトルク制御用スイツチの働らく
   トルク値を任意に設定できると共に、トルクシヤ
   フトと伝達レバーの相対的位置を調節することに
   よりカムで設定できるトルクの最大値を決めるこ
   とができ、かつ出力軸の回転に相応して回転する
   リミツトスイツチシヤフトと、このリミツトスイ
   ツチシヤフトの軸芯を中心に回動されるリミツト
   スイツチレバーと、このリミツトスイツチレバー
   の回動により作動する位置制御用スイツチを備え
   たことを特徴とする操作器のための制御機構。