WO2002059513A1 - Actuator for driving rotary valve and valve device with the actuator - Google Patents

Description

明 細 書 回転弁駆動用ァクチユエ一夕及びこれを備えた弁装置 技術分野

本発明は、 弁に取り付けられ、 この弁開度を変化させる回転力を与える回転 弁駆動用ァクチユエ一夕及びこれを備えた弁装置、 より詳細には弁との着脱を 容易に行なうことができる回転弁駆動用ァクチユエ一夕及びこれを備えた弁装 置に関する。 背景技術

弁に取り付けられ、 この弁開度を変化させる回転力を与える回転弁駆動用ァ クチユエ一夕は従来から知られている。

かかる従来型の回転弁駆動用ァクチユエ一夕としては、 例えば、 実開平 6— 1 9 5 1号公報の図 4に記載のものがある。 このァクチユエ一夕は、 ァクチュ エー夕を開閉弁に取り付けるに際してァクチユエ一夕の出力軸の平面取り部と 開閉弁の操作軸の平面取り部とをジョイントによって連結し、 その後、 ァクチ ユエ一夕のフランジ部に形成された取付け孔と開閉弁のフランジ部に形成され た取付け孔とにポルトを揷通してナツトで締結する構造を有しており、 これに よってァクチユエ一夕を開閉弁にしっかりと取り付けるようになつている。 一方、 他の従来型の回転弁駆動用ァクチユエ一夕としては、 例えば、 特開 2 0 0 0 - 1 9 3 1 2 9号公報の図 1に記載のものがある。

このァクチユエ一夕には、 ァクチユエ一夕の出力軸の端部に割りリング装着 用の装着溝が形成されている。 一方、 バルブに取り付けられたブラケットには、 ァクチユエ一夕の出力軸を揷通する軸筒部と、 このブラケットの所定位置に形 成された割りリング係合用の係合溝が形成されている。 そして、 前記装着溝と 前記係合溝に係着した割りリングによ てァクチユエ一夕がバルブから外れる のを防止している。

そして、 例えばメンテナンス時にァクチユエ一夕をバルブから取り外す場合、 ァクチユエ一夕を引っ張ると割りリングが拡径して前記装着溝と割りリングと の係合状態が解除されることで、 ァクチユエ一夕の出力軸をブラケットの軸筒 部から引き抜くことを可能にしている。

前者の回転弁駆動用ァクチユエ一夕の場合、 ポルトとナツトからなる締結具 を介してァクチユエ一夕をバルブに取り付けているので、 ァクチユエ一夕の取 外しに際してねじ回し等の工具を使う必要がある。 特に、 ァクチユエ一夕と弁 とが屋内の天井付近に設置されている場合等ではこの取外し作業に労力を有す る。

一方、 後者の回転弁駆動用ァクチユエ一夕の場合、 割りリングの弾性力のみ を利用してァクチユエ一夕をバルブに取り付けているので、 ァクチユエ一夕の 取外しに際してねじ回し等の工具を必要としないが、 ァクチユエ一夕のハウジ ングに所定以上の軸方向の外力を誤って加えるとァクチユエ一夕が弁から外れ てしまう。 又、 特開 2 0 0 0— 1 9 3 1 2 9号公報の図 4乃至図 9に記載され た他の実施例も、 ァクチユエ一夕の着脱に際して工具を必要としないが、 ナツ 卜を何回転もさせなければならず、 作業性が悪い。 発明の開示

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、 その目的は、 回転弁駆 動用ァクチユエ一夕と弁とを着脱する際、 ねじ回し等の工具を必要とせず、 且 っァクチユエ一夕のハウジングに作用する軸方向の外力によってこれらが不用 意に外れることがなく、 且つ結合用ナツトを何回転も回転操作することなく着 脱可能な回転弁駆動用ァクチユエ一夕及びこれを備えた弁装置を提供すること にある。

上述の目的を達成するべく本発明に係る回転弁駆動用ァクチユエ一夕を備え た弁装置は、 請求の範囲第 1項に記載の通り、 弁体の回転位置に応じてその開 度が決められて流体の流量を制御する弁と、 前記弁の開度を変化させる回転弁 軸に回転力を与えるァクチユエ一夕と、 前記弁と前記ァクチユエ一夕とを着脱 可能に装着する着脱手段とを備え、 前記着脱手段は、 所定位置に係止用凹凸部 が形成された係止エレメントと、 所定位置に係合用凹凸部が形成された係合ェ レメントとを備え、 前記係止エレメントと前記係合エレメントは前記回転弁軸 廻りに所定の角度だけ相対回転可能であり、 前記係合エレメントと前記係止ェ レメントとは、 前記係合用凹凸部と前記係止用凹凸部とが嚙合する係合位置に おいて前記ァクチユエ一夕が前記弁から離脱するのを防止すると共に、 前記係 合用凹凸部と前記係止用凹凸部との嚙合が解除する係合解除位置において前記 ァクチユエ一夕と前記弁との離脱を可能としている。

係止エレメントと係合エレメン卜は回転弁軸廻りに所定の角度だけ相対回転 可能であり、 係合エレメントと係止エレメントとは、 係合用凹凸部と係止用凹 凸部とが嚙合する係合位置においてァクチユエ一夕が弁から離脱するのを防止 すると共に、 係合用凹凸部と係止用凹凸部との嚙合が解除する係合解除位置に おいてァクチユエ一夕と弁との離脱を可能としているので、 回転弁駆動用ァク チユエ一夕と弁とを着脱する際、 ねじ回し等の工具を必要とせず、 容易に着脱 動作を行なうことができる。 又、 ァクチユエ一夕のハウジングに作用する軸方 向の外力によってァクチユエ一夕が弁から不用意に外れることがなく、 安全性 に優れる。 更に、 結合用ナットを何回転も回転操作することなくァクチユエ一 夕と弁とを着脱できるため、 着脱の作業性に優れる。

好ましくは、 請求の範囲第 5項に記載の通り、 弁装置の着脱手段は、 係合ェ レメントを回転弁軸廻りに所定の角度だけ回動自在に保持する保持部を有し、 保持部はァクチユエ一夕に固定されるようになっており、 かつ係止エレメント は弁に固定されるようになっている。

保持部及びこの保持部によって所定の角度だけ回動自在に保持された係合ェ レメントがァクチユエ一夕側に取り付けられるようになっているので、 弁側に は係止エレメントのみを取り付けるだけで済み、 様々な寸法 ·種類の弁を本発 明にかかる弁装置に使用することができる。 図面の簡単な説明

第 1図は、 本発明の第 1の実施形態に係る弁装置を、 ァクチユエ一夕につい て斜め下方から、 弁について斜め上方から見た斜視図、

第 2図は、 第 1図のァクチユエ一夕を一部分解して示した斜視図、 第 3図は、 第 2図の係合エレメントを斜め下方から見た斜視図、

第 4図は、 第 2図のヨークを斜め上方から見た斜視図、

第 5図は、 第 1図の弁に固定された係止エレメントを単体で斜め下方から見 た斜視図、

第 6 A図乃至第 6 C図は、 ァクチユエ一夕と弁との係合状態と解除状態とを 説明する図、

第 7図は、 弁とァクチユエ一夕との係合状態を一部破断して部分的に示す斜 視図、

第 8図は、 ァクチユエ一夕を弁に取り付けた状態を示す斜視図、

第 9図は、 本発明の第 2の実施形態に係る弁装置を、 ァクチユエ一夕につい て斜め下方から、 弁について斜め上方から見た斜視図、

第 1 O A図は、 本発明の第 2の実施形態に係るァクチユエ一夕を、 弁に装着 する前の状態を部分的に示す斜視図、

第 1 0 B図は、 第 1 O A図を概略的に説明するために展開状態で示した断面 図、

第 1 1 A図は、 本発明の第 2の実施形態に係るァクチユエ一夕と弁との装着 中の状態を部分的に示す斜視図、

第 1 1 B図は、 第 1 1 A図を概略的に説明するために展開状態で示した断面 図、

第 1 2 A図は、 本発明の第 2の実施形態に係るァクチユエ一夕と弁との装着 後の状態を部分的に示す斜視図、 及び 第 1 2 B図は、 第 1 2 A図を概略的に説明するために展開状態で示した断面 図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 図面を参照して本発明の第 1の実施形態に係る回転弁駆動用ァクチュ エー夕を備えた弁装置について説明する。

本発明の第 1の実施形態に係る回転弁駆動用ァクチユエ一夕 （以下、 単に 「ァクチユエ一夕」 とする。 ） を備えた弁装置 1は、 第 1図に示すように、 出 力軸側に樹脂製のヨーク （保持部材） 2 1及び榭脂製の係合エレメント （回動 ¾5材） 2 2を備えたァクチユエ一夕 2 0と、 操作軸側にァクチユエ一夕 2 0の 係合エレメント 2 2と係合する榭脂製の係止エレメント 3 2を固定したポール 弁 3 0とから構成されている。

ァクチユエ一夕 2 0は、 第 2図に示すように、 ケース 2 3 a及びカバー 2 3 bからなるハウジング 2 3と、 ハウジング 2 3の底面に取付けられ、 ハウジン グ 2 3をポ一ル弁 3 0に連結するヨーク 2 1と、 ヨーク内に所定の範囲で回動 可能に収容された係合エレメント 2 2と、 ァクチユエ一夕 2 0の出力軸とポ一 ル弁 3 0の操作軸とを同軸に連結してトルクを伝達するジョイント 2 4を備え ている。

係合エレメント 2 2は、 第 3図に示すように、 有底円筒体を上下に反転した 形状の本体部 2 2 aを有している。 そして、 本体部 2 2 aの外周面所定位置か らは係合エレメント回動用の操作ノブ 2 2 bが外方に延在している。 又、 底部 中央 （図中では上部中央） にはポール弁 3 0のステム 3 3を揷通する掙通孔 2 2 cが穿設されている。 そして、 係合エレメント 2 2の開口部の端面及び内周 面に亘つて係合凸部 2 2 dが等間隔で選択的に配置されている。

これによつて、 係合エレメント 2 2の開口部の端面及び内周面に亘つて実質 上係合用凹凸部が選択的に形成されていることになる。

尚、 隣接する係合凸部 2 2 dの間隔は後述する係止エレメント 3 2の係止凸 部 3 2 d (第 5図） の周方向幅より僅かに大きく形成されている。 そして、 か かる係合凸部 2 2 dは、 後に詳細に説明する通り、 係止エレメントの係止凸部 3 2 dと協働してァクチユエ一夕 2 0とポール弁 3 0との係合状態を保つ役目 を果たす。 又、 隣接する係合凸部 2 2 dで挟まれた内周壁部 2 2 eは、 係止ェ レメント 3 2の係止凸部 3 2 dと協働してァクチユエ一夕 2 0とポール弁 3 0 とを係合解除状態にする役目を果たす。

係合エレメント 2 2の開口部端面の外周部には、 隣接する係合凸部 2 2 d同 士で挟まれる位置に切欠き 2 2； fが周方向に等間隔で形成されている。 各切欠 き 2 2 f の周方向一側端部からは押し付け手段としての押動アーム 2 2 gが各 切欠きの他側端部に向かって周方向に延在している。 尚、 各押動アーム 2 2 g の自由端には突起 2 2 hが開口部端面から軸線方向に突出するように形成され ている。 かかる押動ァ一ム 2 2 gの突起 2 2 hは、 後述するヨーク 2 1のテ一 パ部 2 1 e及び段部 2 1 f (第 4図） に沿って摺動し、 係合エレメント 2 2自 体を軸線方向に移動させる役目を果たす。

ヨーク 2 1は、 第 4図に示すように、 係合エレメント収容用の大径の穴部 2 1 aを有している。 この穴部 2 1 aの内径は係合エレメント 2 2の外径よりも やや大きく、 この穴部 2 1 aの深さは係合エレメント 2 2の軸方向の長さより もやや大きく形成されている。 そして、 穴部 2 1 aの下端には、 係合エレメン ト 2 2をヨーク内で回動可能に支持するフランジ部 2 1 bが全周に亘つて内方 に張り出している。 このフランジ部 2 1 bによって形成される底部開口部 2 1 cの内径は、 後述する係止エレメント 3 2の外径より若干大きくなつている。 又、 穴部 2 l aの側壁には、 係合エレメント 2 2の操作ノブ 2 2 bをヨーク 2 1から突出させる窓部 2 1 dが形成されている。 尚、 窓部 2 1 dは穴部の周 方向に所定の幅を有しており、 操作ノブ 2 2 bをこの範囲内で操作することで、 穴部 2 1 aに収容した係合エレメント 2 2をヨーク 2 1内で所定角度 （例えば、 4 0 ° ) だけ回動することができる。 即ち、 ヨーク 2 1は係合エレメント 2 2 を所定の角度内で回転可能に保持する保持部としての役目を果たしている。 部 2 1 bの上面には傾斜部 （テーパ部） 2 1 e及びこれに連なる段 部 2 1 fが周方向に等間隔で選択的に配置されている。 この傾斜部 2 1 e及び 段部 2 1 f は、 押動アーム 2 2 gの突起 2 2 hと協働して係合エレメント 2 2 の回動に応じて係合エレメント 2 2をヨーク 2 1の上部開口部 2 1 gに向かつ て軸線方向に変位させる。 かかる段部 2 1 f は、 ァクチユエ一夕 2 0をポール 弁 3 0に仮装着した状態で係合エレメント 2 2を回動させたとき、 押動アーム 2 2 gの突起 2 2 hが段部に乗り上げて係合エレメント 2 2の係合凸部 2 2 d の上端面 （第 3図参照） と係止エレメント 3 2の係止凸部 3 2 dの下端面 （第 5図参照） とが軸線方向に強く当接し合う程度の高さを有している。

ヨーク上端面の両端には、 第 4図に示すように、 ケース 2 3 aとヨーク 2 1 を固定するための取付け部 2 l hが形成され、 図示しないポルトを介してョー ク 2 1をケース 2 3 aに締結するようになっている。 又、 ヨーク上端面の取付 け部近傍には側壁部 2 1 jが立設している。 そして、 一方の側壁部 2 1 jの一 側には後述するクラッチ機構を収容する収容凹部 2 1 kが形成されている。 又、 ヨーク 2 1の底部には、 ポール弁 3 0のフランジ上面に形成された位置 決め孔 3 4 bに嵌合してァクチユエ一夕 2 0をポール弁 3 0に仮装着する 4つ の位置決め突起 2 l mが周方向に等間隔で突設されている （第 1図参照） 。 こ の突起 2 l mは、 ァクチユエ一夕の出力軸からポール弁の操作軸 3 3にトルク が伝達されるときの反作用によってァクチユエ一夕 2 0とポール弁 3 0とが軸 を中心に回転するのを防止する機能を有する。

ハウジング 2 3には、 ここでは図示しないが、 外部から電力の供給を受けて 動作するモータ及びモータの駆動力を伝達する歯車列からなる減速機構、 モー 夕の回転を制御するスィツチや電気部品等が収容されており、 モータの回転を 減速しながら大きなトルクを出力軸 （図示せず） に伝達するようになっている ヨーク 2 1の収容凹部 2 1 kには、 第 2図に示すように、 操作シャフト 5 1 及びコイルばね 5 2が収容されている。 操作シャフト 5 1は、 コイルばね 5 2 の付勢力によって一端が収容凹部 2 1 kの底部に穿設された孔から図中下方に 突出している （第 1図参照） 。 そして、 この端部を指で押し込むと、 操作シャ フト 5 1の他端が八ウジング内の特定の減速歯車 （図示せず） を軸線方向に偏 移させてモータから出力軸への動力伝達を解除するクラッチとして機能する。 即ち、 モータの保持トルクが小さくても減速歯車列によって出力軸には大きな 保持トルクが作用するので、 出力軸を保持トルクから解放して回転自在とし、 弁開閉の手動操作を容易にする。

ジョイント 2 4には、 ァクチユエ一夕 2 0の出力軸端部の両面取り部及びポ ール弁 3 0の操作軸端部の両面取り部と嵌合する連結孔 2 4 a (第 2図におい て一方のみ図示） が形成されると共に、 ジョイント外周から弁開度の指針を兼 ねた 2つの手動操作ハンドル 2 4 bが外方に延在している。

尚、 この手動操作ハンドル 2 4 bは、 上述の操作シャフト 5 1を押し込んで 減速歯車列の嚙合を解除したとき、 操作者が手でつかんで回すことにより弁開 度を手動で容易に調整するためのものである。

ァクチユエ一夕 2 0が取り付けられるポール弁 3 0は、 第 1図に示すように、 流体流入口 3 1 a及び流体流出口 3 1 bを備え、 内部に流体の流れを調節する ポール状の弁体 （図示せず） を備えた弁本体 3 1と、 弁体を回動させる操作軸 3 3と、 操作軸 3 3をその端部を除いて収容し、 ァクチユエ一夕取付け用フラ ンジ 3 4 aが端部に形成された円筒状の支持ステ一 3 4と、 操作軸 3 3の周囲 のフランジ 3 4 aに固定された係止エレメント 3 2とを備えている。

尚、 フランジ上面には、 ヨーク底部の位置決め突起 2 l mと係合する位置決 め孔 3 4 bが四隅に穿設されている。

係止エレメント 3 2はァクチユエ一夕 2 0をポール弁 3 0に容易に着脱する ためのもので、 第 5図に示すように、 略円筒形状を有し、 外周面の一側 （図中、 上側） にァクチユエ一夕 2 0の係合エレメント 2 2の係合凸部 2 2 dと係合す る係止凸部 3 2 dが周方向に等間隔で選択的に配置されている。 これによつて、 係止エレメント 3 2の周方向には、 実質上係止用凹凸部が選択的に形成されて いることになる。 尚、 係止エレメント外周部の隣接する係止凸部 3 2 d間はリリース領域 3 2 eとして形成され、 係合エレメント 2 2の係合凸部 2 2 dと協働して係合解除 状態を維持する。 又、 係止凸部 3 2 dと軸線方向に隣接する係止エレメントの 外周部はロック領域 3 2 fであり、 係合エレメント 2 2の係合凸部 2 2 dと協 働して係合状態を維持する。

係止エレメント 3 2のリリ一ス領域 3 2 e及びこれと同一周面上に形成され たロック領域 3 2 f との外径寸法は、 係合エレメント 2 2の各係合凸部 2 2 d で形成される内径寸法よりも若干大きくなつている。 これによつて、 係合エレ メント 2 2が解除位置にある場合、 係合エレメント 2 2を係止エレメント 3 2 の軸線方向に抵抗なく移動させることができる。

尚、 各係止凸部 3 2 dの周方向の長さは、 上述した通り、 係合エレメント 2 2の隣接する係合凸部 2 2 d間の周方向の間隔より若干小さくなつている。 又、 各係止凸部 3 2 dの下面の軸線方向の高さは、 フランジ上面の位置決め孔 3 4 bにヨーク底部の位置決め突起 2 l mを夫々嵌合してァクチユエ一タ 2 0をポ —ル弁 3 0に装着し、 係合エレメント 2 2を係合位置まで回動して押動アーム 2 2 gの突起 2 2 hをヨーク 2 1の段部 2 1 f に乗り上げさせた時、 係合エレ メント 2 2の係合凸部 2 2 dの上端面 （第 3図参照） と係止エレメント 3 2の 係止凸部 3 2 dの下端面 （第 5図参照） とが強く当接し合う程度の寸法を有し ている。

係止エレメント 3 2の各係止凸部 3 2 dの周方向一側面に形成されたテーパ 部 3 2 gは、 ァクチユエ一夕 2 0をポール弁 1 0に仮装着して係合エレメント

2 2を回動した際、 係合エレメント 2 2の各係合凸部 2 2 dが係止エレメント

3 2のロック領域 3 2 f に千渉するのを防止する役目を果たす。

係止エレメント 3 2の一側端面 （第 5図中、 下端面） に形成された複数の突 起 3 2 h (第 5図では、 代表的に一つのみ図示） は、 係止エレメント 3 2をポ ール弁 3 0に固定する位置決め固定用突起であり、 各突起 3 2 hがポール弁 3 0のフランジ 3 4 aの位置決め孔 3 4 bに夫々係合するようになつている。 係 止エレメント 3 2は、 固定用のネジ （符号なし） によってフランジ 3 4 aに固 定される。

尚、 以上説明した係合エレメント 3 2、 係止エレメント 2 2、 ヨーク 2 1と で着脱手段を構成している。

次に、 以上の構成を備えたァクチユエ一タ 2 0をポール弁 3 0に取り付ける 手順について説明する。

まず最初に、 第 1図に示すように、 ァクチユエ一夕 2 0とポール弁 3 0とを 対向配置させると共に、 ァクチユエ一夕 2 0の係合エレメント 2 2を一方に、 即ち係合解除側 （図中、 手前側） に回動させる。 この状態でァクチユエ一タ 2 0をポ一ル弁 3 0に近づけてヨーク 2 1の位置決め突起 2 l mを夫々フランジ

3 4 aの位置決め孔 3 4 bに挿入する。 この際、 ァクチユエ一夕 2 0の係合ェ レメント 2 2は係合解除側に位置しているので、 係合エレメント 2 2の係合凸 部 2 2 dは係止エレメント 3 2の隣接する係止凸部 3 2 d間、 即ちリリース領 域 3 2 eを通過しながら軸線方向に移動する。 これと同時に、 係止エレメント 3 2の係止凸部 3 2 dは係合エレメント 2 2の隣接する係合凸部 2 2 d間を通 過する。 即ち、 係合凸部 2 2 dと係止凸部 3 2 d同士が軸線方向に入れ違いに 相対移動する。

そして、 ヨーク 2 1の位置決め突起 2 l mがフランジ 3 4 aの位置決め孔 3

4 bに完全に嵌合する （ァクチユエ一夕 2 0とポール弁 3 0とが水平方向に固 定状態になる） と、 係合エレメント 2 2の係合凸部 2 2 dは係止エレメント 3

2の係止凸部 3 2 dに対して軸線方向において弁側に位置するようになる （第 6 A図参照） 。

次いで、 ァクチユエ一夕 2 0の係合エレメント 2 2を係合位置に向かって (第 1図中、 矢印 X方向） 回動させ始めると、 係合エレメント 2 2の係合凸部 2 2 dが係止エレメント 3 2のロック領域 3 2 f に入り込んでいく。 この際、 係合エレメント 2 2の係合凸部 2 2 dは、 係止エレメント 3 2にはテ一パ部 3 2 gが形成されているので、 この係合凸部 2 2 dが係止エレメント 3 2の係止 凸部 3 2 dに周方向において干渉することはない （第 6 B図参照） 。

更に、 ァクチユエ一夕 2 0の係合エレメント 2 2を第 7図及び第 8図に示す 位置まで回動させると、 係合エレメント 2 2の係合凸部 2 2 dが係止エレメン ト 3 2のロック領域 3 2 f に完全に入り込む。 この係合凸部 2 2 dがロック領 域 3 2 f に入り込む動作と共に、 係合エレメント 2 2の押動アーム端部に形成 された突起 2 2 hがヨーク 2 1のテ一パ部 2 1 eに沿って摺動し、 その後、 突 起 2 2 hがヨーク底面に形成された段部 2 1 f に乗り上げる。 押動ァ一ム 2 2 gがこのように移動することで、 係合エレメント 2 2は段部 2 1 ： f の高さ分だ けァクチユエ一夕側に引き寄せられる。 これによつて、 係合エレメント 2 2の 係合凸部 2 2 dは係止エレメント 3 2の係止凸部 3 2 dにしつかりと当接して その接触面に軸方向の応力を発生させる。 この応力により、 係合凸部 2 2 dと 係止凸部 3 2 dとの接触面に摩擦力が発生して係合エレメント 2 2が固定され る。 （第 6 C図及び第 7図参照） このような係合操作には、 大きなトルクが必 要なので、 操作ノブ 2 2 bを突設して手動で大きなトルクを発生できるように した。

このように、 ァクチユエ一夕 2 0の係合エレメント 2 2を係合位置 （第 7図 及び第 8図に示す位置） まで回動することで、 係合エレメント 2 2の係合凸部 2 2 dが係止エレメント 3 2のロック領域 3 2 f に完全に入り込むと共に、 係 止エレメント 3 2の係止凸部 3 2 dに強く当接するようになる。 従って、 第 7 図に一部を示すように、 ァクチユエ一夕 2 0とポール弁 3 0とが完全に係合し 合うようになり、 ァクチユエ一夕 2 0に外力が不用意にかかっても、 ァクチュ エー夕 2 0がポール弁 3 0から外れるのを防ぐ。

このように、 簡単な操作でァクチユエ一夕 2 0をポール弁 3 0に装着した後、 ァクチユエ一夕 2 0を作動させてポール弁 3 0の開閉若しくは開度調整を行な う。

続いて、 ァクチユエ一夕 2 0をポール弁 3 0から取り外すときは、 係合エレ 2 2の操作ノブ 2 2 bを解除位置 （第 1図に示す位置） まで回動する。 これによつて、 係合エレメント 2 2の係合凸部 2 2 dが係止エレメント 3 2の ロック領域 3 2 fからリリース領域 3 2 e側に周方向に移動する。 これと同時 に、 係合エレメント 2 2の押動アーム端部の突起 2 2 hがヨーク 2 1の段部 2 1 f、 テ一パ部 2 1 eを通過し、 これに伴って係合エレメント 2 2が係止エレ メント 3 2から軸線方向に若干離間する。 これによつて、 係合凸部 2 2 dと係 止凸部 3 2 dとが周方向に入れ違った位置 （解除位置） に達し、 係合エレメン ト 2 2の係合凸部 2 2 dと係止エレメント 3 2の係止凸部 3 2 dとの当接係合 が解除される。

この状態でァクチユエ一夕 2 0をポール弁 3 0から引き離すと、 係合エレメ ント 2 2の係合凸部 2 2 dが係止エレメント 3 2の隣接する係止凸部 3 2 d間、 即ち、 リリース領域 3 2 eを通過して係合エレメント 2 2と係止エレメント 3 2とを離間させる。 これと同時にァクチユエ一夕 2 0の出力軸 （図示せず） と ポール弁 3 0の操作軸 3 3との連結も解除され、 ァクチユエ一夕 2 0をポール 弁 3 0から完全に離脱させることができる。 この実施例においては、 係合エレ メント 2 2の解除位置と結合位置との間の回転角度は 4 0 ° に設計されている。 このように、 本発明による回転弁駆動用ァクチユエ一夕 2 0及びこれを備え た弁装置 1は、 ァクチユエ一夕 2 0とポール弁 3 0との着脱を容易に行なうこ とができる。 その為、 設置場所に関して制約を受けることが少なくなる。 又、 一旦、 係合エレメント 2 2を係合状態に位置させてァクチユエ一夕 2 0をポ一 ル弁 3 0に係合させれば、 ァクチユエ一夕 2 0に不必要な外力がかかってもこ れがポール弁 3 0から不用意に外れることはない。

尚、 ヨーク 2 1の穴内壁と係合エレメント 2 2の外周面との所定位置にラッ チ係合のためのスナップ用凸部を形成し、 かかるラッチ係合によって係合エレ メント 2 2の操作ノブ 2 2 bが解除位置と係止位置とで夫々留まるようにして も良い。

又、 係合エレメント 2 2を係合位置で保持できる上述のようなスナップ用凸 部が形成されていれば、 ヨーク 2 1のフランジ部 2 1 bにテ一パ部のみを形成 し、 段部の形成を省略しても良い。

又、 本実施形態では、 係合エレメント 2 2の係合凸部 2 2 dと係止エレメン ト 3 2の係止凸部 3 2 dとは 4ケ所づつ形成されているが、 これら係合凸部 2 2 dと係止凸部 3 2 dとは少なくとも一ヶ所づっ形成されていれば良い。

又、 係合位置において係合エレメント 2 2の係合凸部 2 2 dと係止エレメン ト 3 2の係止凸部 3 2 dとが夫々係合し、 解除位置で係合凸部 2 2 dと係止凸 部 3 2 dとの係合が夫々解除される構造を有すれば良く、 係合エレメント 2 2 の押動アーム 2 2 gやヨーク 2 1のテーパ部 2 1 e及び段部 2 1 f は必ずしも 必要としない。

しかし、 これらを備えることで係合位置において係合エレメント 2 2と係止 エレメント 3 2をよりしっかりと係合させることができる。 又、 係合エレメン ト 2 2と係止エレメント 3 2との製作上の寸法精度を厳密に要求されずに済む。 又、 ヨーク 2 1、 係合エレメント 2 2、 係止エレメント 3 2の材質について 断熱性が要求されなければ、 P P S (ポリフエ二レンサルファイド） 、 P C (ポリカーボネート） 等の樹脂の代りに亜鉛めつき鋼板、 アルミニウム等の金 属を用いても良い。

尚、 上述の実施形態ではバルブ用ァクチユエ一夕 2 0を三方ポール弁 3 0に 装着する場合について説明したが、 バルブの用途や種類に限定されることはな く、 バタフライ弁などの回転弁やダンバ装置に装着する場合も含まれることは 言うまでもない。

続いて、 本発明の第 2の実施形態に係る弁装置について説明する。

尚、 上述の実施形態と同等の構成については、 対応する符号を付して詳細な 説明を省略する。

本発明の第 2の実施形態に係るァクチユエ一夕を備えた弁装置 2は、 第 9図 に示すように、 出力軸側に樹脂製のヨーク （保持部） 1 2 1及び樹脂製の係合 エレメント 1 2 2を備えたァクチユエ一夕 1 2 0と、 操作軸側に係合エレメン ト 1 2 2と係合する樹脂製の係止エレメント 1 3 2を固定したポール弁 1 3 0 とから構成されている。

ァクチユエ一夕 1 2 0の下面略中央部からは、 回転弁駆動用の出力軸 1 2 0 sが突出しており、 弁 1 3 0の端部から突出した操作軸 1 3 3とジョイント 1 2 4を介して連結されるようになっている。 又、 ァクチユエ一夕 1 2 0の下面 からはロックノブ 1 5 1を介してリリ一スクラッチ操作シャフト 1 5 2が突出 しており、 当該操作シャフト 1 5 2を押している間はァクチユエ一夕 1 2 0の 出力軸を自由に回転させることが可能になっている。 尚、 ロックノブ 1 5 1は リリ一スクラッチ操作シャフト 1 5 2をロック/解除するためのものである。 ァクチユエ一夕 1 2 0の下面には更に、 操作シャフト 1 2 0 sを挟む位置に ヨーク取付用のネジ穴 1 2 0 aが穿設されている。

係合エレメント 1 2 2は、 第 1の実施形態と異なり、 圧縮コイルばね 1 5 3 でヨーク底部に押し付けられた状態でヨーク 1 2 1内に収容されるようになつ ている。 係合エレメント 1 2 2は、 リング状の本体 1 2 2 aと、 この本体の外 周部から直径方向に突出した解除ノブ 1 2 2 bと、 周方向に約 9 0 ° 隔てた位 置に形成された半円状の回動阻止部 1 2 2 cと、 係合エレメント 1 2 2の片側 (図中、 下側） 内周縁に沿って等間隔で選択的に形成された係合用凸部 1 2 2 dとを有している。 これによつて、 係合エレメント 1 2 2の内周縁には実質上 係合用凹凸部が選択的に形成されていることになる。

ヨーク 1 2 1は、 カップ形状を有し、 その底部には所定形状の孔 1 2 1 aが 形成されている。 ヨーク 1 2 1の内周壁には、 断面半円形状の凸部 1 2 1 bが 互いに対向して形成され、 凸部 1 2 1 bと周方向 9 0 ° 隔てた部分には切り欠 き 1 2 1 cが形成されている。

孔 1 2 1 aは周囲方向に沿って 2つの出っ張り部 1 2 1 dと 2つの引っ込み 部 1 2 1 eを等間隔で交互に備えている。 尚、 引っ込み部 1 2 1 eは、 係合ェ レメント 1 2 2をヨーク 1 2 1に収容したとき、 係合エレメント 1 2 2の凸部 1 2 2 dのみが嵌合し、 凸部 1 2 2 dの周囲面がヨーク 1 2 1の底面に当接す るような形状及び寸法で形成されている。 ョ一ク 1 2 1の切り欠き 1 2 1 cは係合エレメント 1 2 2の解除ノブ 1 2 2 bと係合し、 ヨーク 1 2 1の凸部 1 2 1 bは係合エレメント 1 2 2の切り欠き 部 1 2 2 cと係合するようになつている。 これによつて、 係合エレメント 1 2 2は、 ヨーク内で回動することなく、 ァクチユエ一夕 1 2 0の出力軸線方向に のみ移動するようになっている。

又、 ヨーク 1 2 1の凸部 1 2 1 bには取り付け孔が貫通形成され、 ネジ 1 2 1 gによってヨーク 1 2 1をァクチユエ一タ 1 2 0にしつかりと取り付けるよ うになつている。

一方、 弁 1 3 0の操作軸端部 1 3 3には係止エレメント 1 3 2が固定されて いる。 係止エレメント 1 3 2はリング形状を有し、 その周囲には 4つの凸部 1 3 2 aが等間隔で形成されている。 これによつて、 係止エレメント 1 3 2の周 囲には、 実質上係止用凹凸部が選択的に形成されていることになる。

尚、 係止エレメント 1 3 2の凸部 1 3 2 aは、 ヨーク 1 2 1の孔 1 2 1 aの 引っ込み部 1 2 1 eに対応するように形成されている。 即ち、 係止エレメント 1 3 2の凸部 1 3 2 aの外径は、 ヨーク 1 2 1の孔 1 2 1 aの引っ込み部 1 2 1 eの内径よりも若干小さくなると共に、 凸部 1 3 2 aの周方向の長さは、 孔 1 2 1 aの引っ込み部 1 2 1 eの周方向の長さよりも若干小さくなるように形 成されている。 又、 係止エレメント 1 3 2の凸部 1 3 2 aにおける外径は、 ョ ーク 1 2 1の出っ張り部 1 2 1 dの内径よりも若干小さくなるように形成され ている。

これによつて、 係止エレメント 1 3 2がヨーク 1 2 1の孔 1 2 1 aを通過し てヨーク内部に入り込むと共に、 係止エレメント 1 3 2をヨーク内部に侵入さ せた状態で弁 1 3 0を所定の角度 （例えば、 4 5 ° ) だけ回転させると、 係止 エレメント 1 3 2の凸部 1 3 2 aがヨーク 1 2 1の孔の出っ張り部 1 2 1 に 重なるようになっている。

更に、 係止エレメント 1 3 2の凸部 1 3 2 aの周方向の長さは、 係合エレメ ント 1 2 2の隣接する凸部 1 2 2 d間の周方向の間隔よりも若干小さく形成さ れており、 係止エレメント 1 3 2をヨーク内部で回動させると、 係止エレメン ト 1 3 2の凸部 1 3 2 aが係合エレメント 1 2 2の凸部 1 2 2 b間の間隙 （実 質的に凹部を形成した部分） に入り込むようになつている。

尚、 上述した係合エレメント 1 2 2、 係止エレメント 1 3 2、 及びヨーク 1 2 1とで着脱手段を形成している。

続いて、 第 1 0図乃至第 1 2図に基づいてァクチユエ一夕 1 2 0と弁 1 3 0 との装着手順について説明する。

尚、 第 1 1 A図、 第 1 2 A図は、 ジョイント 1 2 4を省略した状態で示して いる。 又、 第 1 0 B図、 第 1 1 B図、 第 1 2 B図は、 装着過程を分かりやすく 説明するために、 便宜上、 装着部分を部分的に周方向に展開して示している。 装着前においては、 第 1 O A図及び第 1 0 B図に示すように、 係合エレメン ト 1 2 2がコイルばね 1 5 3の付勢力によってヨーク 1 2 1の底部に押し付け られ、 係合エレメント 1 2 2の凸部 1 2 2 dがヨーク 1 2 1の孔 1 2 1 aの引 つ込み部 1 2 1 eに入り込んでいる （第 1 O A図参照） 。

この状態で、 弁 1 3 0をァクチユエ一夕 1 2 0に近づけ、 係止エレメント 1 3 2の凸部 1 3 2 aを係合エレメント 1 2 2の凸部 1 2 2 dと一致するように 位置決めする （第 1 0 B図参照） 。

次に、 この状態で弁 1 3 0をァクチユエ一夕側に押し付けて、 係止エレメン ト 1 3 2の凸部 1 3 2 aをヨーク内に侵入させる。 これによつて、 係合エレメ ント 1 2 2の凸部 1 2 2 dと係止エレメント 1 3 2の凸部 1 3 2 a同士が当接 したまま、 係合エレメント 1 2 2がコイルばね 1 5 3の付勢力に抗して軸線方 向 （図 1 1 B中、 X方向） に移動する。

次いで、 この状態で、 弁 1 3 0を所定の角度 （例えば、 4 5 ° ) だけ一方向 (図 1 1 B中、 Y方向） に回転させる。 尚、 弁 1 3 0の回転に際して弁 1 3 0 の操作軸 1 3 3も同時に回転するので、 リリースクラッチ操作シャフト 1 5 2 を解除状態にしておき、 弁 1 3 0と一緒にァクチユエ一夕 1 2 0が回転しない ようにする。 これによつて、 係止エレメント 1 3 2は係合エレメント 1 2 2に対して相対 的に回転し、 遂には係止エレメント 1 3 2の凸部 1 3 2 aが係合エレメント 1 2 2の凸部 1 2 2 d間の間隙 （凹部） に入り込む。 これと同時に、 係合エレメ ント 1 2 2は、 コイルばね 1 5 3の付勢力によってァクチユエ一夕 1 2 0から 離間するように軸線方向 （第 1 1 B図の Z方向） に移動し、 第 1 2 A, B図に 示す状態になる。

即ち、 係止エレメント 1 3 2の凸部 1 3 2 a及び （実質的に凹部を形成し た） 凸部間の隙間部と、 係合エレメント 1 2 2の （実質的に凹部を形成した） 凸¾^ 1 2 2 d間の隙間部及び凸部 1 2 2 dとが夫々嚙合し合うようになる。 係合エレメント 1 2 2は、 上述の通りヨーク 1 2 1によって軸線廻りの回動 動作が規制されているので、 係止エレメント 1 3 2の回動も規制され、 結果的 に弁 1 3 0がァクチユエ一夕 1 2 0にしつかりと装着される。

このように、 装着状態においては、 係合エレメント 1 2 2、 係止エレメント 1 3 2、 及びヨーク 1 2 1がしつかりと係合するので、 ァクチユエ一夕 1 2 0 の出力軸 1 2 0 sからジョイント 1 2 4を介して弁 1 3 0の操作軸 1 3 3にト ルクが伝達されるときに、 その反作用でァクチユエ一夕 1 2 0と弁 1 3 0とが 互いに回転してしまうことを防ぐ。

尚、 ァクチユエ一夕 1 2 0と弁 1 3 0との装着を解除するときは、 作業者が 解除ノブ 1 2 2 bをァクチユエ一夕方向に押し付けて係合エレメント 1 2 2と 係止エレメント 1 3 2との嚙合を解除する。 そして、 この状態でリリースクラ ツチ操作シャフト 1 5 2を解除状態にし、 再び弁 1 3 0を装着前の方向に所定 の角度 （約 4 5 ° ) だけ回転させる。

これによつて、 係止エレメント 1 3 2は、 第 1 1 A， B図に示す状態に位置 するようになり、 係止エレメント 1 3 2をヨーク 1 2 1内から出してァクチュ エー夕 1 2 0から弁 1 3 0を引き離す。

尚、 上述の実施形態では、 係止エレメントの保持部であるヨークをァクチュ ェ一夕側に設けた構成を説明したが、 必ずしもこれに限定されずヨークを弁側 に設け、 係止エレメントがこのヨーク内で所定の角度で回動可能にすると共に、 係合エレメントをァクチユエ一夕に固定するようにしても良い。

又、 上述の実施形態においては、 ァクチユエ一夕の動力として電動モータを 例示したが、 これに限定されることなく外部から供給される圧搾空気によって 動力を発生する空気式のモ一夕やエアシリンダを用いることも本件発明の適用 範囲である。

即ち、 本発明は、 請求の範囲に記載した事項以外については実施例によって 何ら限定されるものではない。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 弁体の回転位置に応じてその開度が決められて流体の流量を制御する弁と、 前記弁の開度を変化させる回転弁軸に回転力を与えるァクチユエ一夕と、 前記弁と前記ァクチユエ一夕とを着脱可能に装着する着脱手段とを備えた弁 装置であって、

前記着脱手段は、 所定位置に係止用凹凸部が形成された係止エレメントと、 所定位置に係合用凹凸部が形成された係合エレメントとを備え、

前記係止エレメントと前記係合エレメントは前記回転弁軸廻りに所定の角度 だけ相対回転可能であり、

前記係合エレメントと前記係止エレメントとは、 前記係合用凹凸部と前記係 止用凹凸部とが嚙合する係合位置において前記ァクチユエ一夕が前記弁から離 脱するのを防止すると共に、 前記係合用凹凸部と前記係止用凹凸部との嚙合が 解除する係合解除位置において前記ァクチユエ一夕と前記弁との離脱を可能と する弁装置。

2 . 弁体の回転位置に応じてその開度が決められて流体の流量を制御する弁と 前記弁の開度を変化させる回転弁軸に回転力を与えるァクチユエ一夕とを着脱 可能に装着するための着脱手段であって、

前記着脱手段は、 所定位置に係止用凹凸部が形成された係止エレメントと、 所定位置に係合用凹凸部が形成された係合エレメントとを備え、

前記係止エレメントと前記係合エレメン卜は前記回転弁軸廻りに所定の角度 だけ相対回転可能であり、

前記係合エレメントと前記係止エレメントとは、 前記係合用凹凸部と前記係 止用凹 ώ部とが嚙合する係合位置において前記ァクチユエ一夕が前記弁から離 脱するのを防止すると共に、 前記係合用凹凸部と前記係止用凹凸部との嚙合が 解除する係合解除位置において前記ァクチユエ一夕と前記弁との離脱を可能と する着脱手段。

3 . 弁の開度を変化させる回転弁軸に回転力を与えるァクチユエ一夕であって、 弁体の回転位置に応じてその開度が決められて流体の流量を制御する弁と着脱 可能なァクチユエ一夕において、

前記ァクチユエ一夕は、 所定位置に係合用凹凸部が形成された係合エレメン トを備え、

前記係合エレメントは、 前記弁に取り付けられ且つ所定位置に係止用凹凸部 が形成された係止エレメントと前記回転弁軸廻りに所定の角度だけ相対回転可 能であり、

前記係合エレメントは、 その係合用凹凸部と前記係止エレメントの係止用凹 凸部とが嚙合する係合位置において前記ァクチユエ一夕が前記弁から離脱する のを防止すると共に、 前記係合用凹凸部と前記係止用凹凸部との嚙合が解除す る係合解除位置において前記ァクチユエ一夕が前記弁から離脱可能とするァク チユエ一夕。

4 . 弁体の回転位置に応じてその開度が決められて流体の流量を制御する弁で あって、 前記弁の開度を変化させる回転弁軸に回転力を与えるァクチユエ一夕 と着脱可能な弁において、

前記弁は、 所定位置に係止用凹凸部が形成された係止エレメントを備え、 前記係止ェレメントは、 前記ァクチユエ一夕に取り付けられ且つ所定位置に 係合用凹凸部が形成された係合エレメントと前記回転弁軸廻りに所定の角度だ け相対回転可能であり、

前記係止ェレメントは、 その係止用凹凸部と前記係合ェレメントの係合用凹 凸部とが嚙合する係合位置において前記弁が前記ァクチユエ一夕から離脱する のを防止すると共に、 前記係止用凹凸部と前記係合用凹凸部との嚙合が解除す る係合解除位置において前記弁が前記ァクチユエ一夕から離脱可能とする弁。

5 . 前記着脱手段は、 前記係合エレメントを前記回転弁軸廻りに所定の角度だ け回動自在に保持する保持部を有し、

前記保持部は前記ァクチユエ一夕に固定されるようになっており、 かつ前記 係止エレメントは前記弁に固定されるようになっている、 請求の範囲第 1項に 記載の弁装置。

6 . 前記着脱手段は、 前記係合エレメントを前記回転弁軸廻りに所定の角度だ け回動自在に保持する保持部を有し、

前記保持部は前記ァクチユエ一夕に固定されるようになっており、 且つ前記 係止エレメントは前記弁に固定されるようになっている、 請求の範囲第 2項に 記載の着脱手段。

7 . 前記係合エレメントは、 前記ァクチユエ一夕に固定された保持部によって、 前記回転弁軸廻りに所定の角度だけ回動自在になっており、 前記弁に固定され た前記係止エレメントと係合又は係合解除が可能である、 請求の範囲第 3項に 記載のァクチユエ一夕。

8 . 前記係止エレメントは前記弁に固定されており、 前記ァクチユエ一夕に固 定された保持部によって前記回転弁軸廻りに所定の角度だけ回動自在になって いる前記係合ェレメントと係合又は係合解除が可能である、 請求の範囲第 4項 に記載の弁。