JP2017194089A - バルブ開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バルブ装置の開閉操作にかかる作業負担の軽減を図り、作業効率の向上を図ること。【解決手段】軸心方向に貫通する第１の貫通孔を備えたギアと、ギアを軸心周りに回転可能に保持し、当該軸心周りにギアに対して相対的に回転可能な筐体と、筐体に設けられ、筐体が軸心周りに所定方向に回転する場合にギアに噛み合うことにより筐体の所定方向への回転をギアに伝達し、筐体が軸心周りに所定方向とは反対方向に回転した場合にギアの回転を規制するラチェット機構と、筐体に連結される操作棒と、取付対象とするバルブ装置が備える弁棒の軸心方向に沿って貫通する第２の貫通孔を備えた支持部材と、支持部材に設けられたバイス部材と、支持部材２２０とギアとを連結する連結機構と、を備えたバルブ開閉装置１００を構成した。【選択図】図７

Description

この発明は、バルブ装置の開閉操作に用いるバルブ開閉装置に関する。

水力発電所に設置された水圧鉄管元バルブや圧油チャンバーの元バルブなどのバルブ装置は、弁体に生圧が掛かった状態であるため、開閉操作に際して大きな操作力が要求される。バルブ装置の開閉操作は、弁体に連結されたハンドルを回転させることによっておこなう。従来、大きな操作力が要求されるバルブ装置の開閉操作に際しては、ハンドルを複数人で回したり、パイプレンチやウィルキーなどの工具を用いてハンドルを回したりしていた。

関連する技術として、従来、ロックナットを装備したバルブ操作工具をバルブ装置のハンドルに固定し、バルブ操作工具を既存のラチェットのアタッチメントとして用いることにより、既存のラチェットを活用してバルブ装置の開閉操作をおこなうようにした技術があった（たとえば、下記特許文献１を参照。）。

実用新案登録第３１４３４９８号公報

しかしながら、上述した従来の技術は、バルブ装置が狭隘な場所に設置されているなどの理由により、複数の作業者が作業するために十分な作業空間を確保することが難しい場合、１人の作業者が開閉操作をおこなわなくてはならず、当該作業者にかかる負担が大きく、また、開閉操作に時間がかかり作業効率に劣るという問題があった。

また、上述した従来の技術は、バルブ装置が狭隘な場所に設置されているなどの理由により、ハンドルにかけたパイプレンチやウィルキーなどの工具を動かすための十分な作業空間を確保することが難しい場合、作業者は工具を用いずに開閉操作をおこなわなくてはならず、当該作業者にかかる負担が大きく、また、開閉操作に時間がかかるという問題があった。また、パイプレンチやウィルキーなどの工具はサイズが一定であるため、バルブ装置が狭隘な場所に設置されている場合はこれらの工具を使用することができない場合、作業者は工具を用いずに開閉操作をおこなわなくてはならず、当該作業者にかかる負担が大きく、また、開閉操作に時間がかかり作業効率に劣るという問題があった。

また、設備から年数が経っているバルブ装置は、弁体や弁棒あるいはハンドルなどの経年による固着が生じていることがあり、このような場合は開閉操作に際して一層大きな操作力が要求され、開閉操作をおこなう作業者にかかる負担が大きく、また、開閉操作に時間がかかり作業効率に劣るという問題があった。

設備から年数が経っているバルブ装置をあらたなバルブ装置に交換する場合、一般的に、該当するバルブ装置のみを交換する。この場合、交換に際して、あらたなバルブ装置におけるハンドルを従来のバルブ装置のハンドルよりも大きくすることで操作性を確保しようとしても、ハンドルが大きくなった分作業空間が一層狭くなり、開閉操作をおこなう作業者にかかる負担が大きく、また、開閉操作に時間がかかり作業効率に劣るという問題があった。

近年のバルブ装置の交換は、ハンドルの先端よりも弁棒の先端が突出している、いわゆる外ネジ式のバルブ装置への交換が多い。外ネジ式のバルブ装置においては、開閉操作にともなってハンドルを回転させると、ハンドルの位置が一定のまま、当該ハンドルに連結されている弁棒がハンドルの軸心方向に沿って移動する。

このため、バルブ装置が狭隘な場所に設置されている場合には、上記のようにあらたなバルブ装置におけるハンドルを従来のバルブ装置のハンドルよりも大きくすることで操作性を確保することができない。そして、このために開閉操作をおこなう作業者にかかる負担が大きく、また、開閉操作に時間がかかり作業効率に劣るという問題があった。

また、バルブ装置は天井、床面、側面（壁面）など様々な場所に設置され、作業者に対するハンドルや弁棒の角度も様々であることに対し、上述した特許文献１に記載された従来の技術やパイプレンチやウィルキーなどの工具を用いる従来の技術は、これらの工具を弁棒の先端に押し付けるようにして開閉操作をおこなうため、作業中に工具がハンドルから外れてしまうおそれがあり、作業の安定性に劣るという問題があった。そして、このために、工具がハンドルから外れないように注意しながら作業をおこなわなくてはならず、作業効率に劣るという問題があった。

また、上述した特許文献１に記載された従来の技術は、ハンドルの先端と弁棒の先端との位置が同位置にある、いわゆる内ネジ式のバルブ装置に適用が限定され、ハンドルの先端よりも弁棒の先端が突出している、いわゆる外ネジ式のバルブ装置の開閉操作には用いることができないという問題があった。

また、上述した特許文献１に記載された従来の技術は、バルブ装置の形状や大きさに応じて様々な種類がある弁軸の寸法に応じた複数種類のバルブ操作工具を用意しなくてはならず、バルブ装置の開閉操作にかかる作業やバルブ操作工具の管理が煩雑になるという問題があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、バルブ装置の開閉操作にかかる作業負担の軽減を図り、作業効率の向上を図ることができるバルブ開閉装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるバルブ開閉装置は、軸心方向に貫通する第１の貫通孔を備えた駆動ギアと、前記駆動ギアを軸心周りに回転可能に保持し、当該軸心周りに前記駆動ギアに対して相対的に回転可能な筐体と、前記筐体に設けられ、前記筐体が前記軸心周りに所定方向に回転する場合に前記駆動ギアに噛み合うことにより前記筐体の所定方向への回転を前記駆動ギアに伝達し、前記筐体が前記軸心周りに前記所定方向とは反対方向に回転した場合に前記駆動ギアの回転を規制するラチェット機構と、前記筐体に連結される操作棒と、取付対象とするバルブ装置が備える弁棒の軸心方向に沿って貫通する第２の貫通孔を備えた支持部材と、前記支持部材に設けられたバイス部材と、前記支持部材と前記駆動ギアとを連結する連結機構と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかるバルブ開閉装置は、上記の発明において、前記連結機構が、前記第１の貫通孔の内周面に設けられたギア歯を備えた内歯車と、前記支持部材に設けられて、外周面に前記内歯車のギア歯と噛み合うギア歯を備え前記第２の貫通孔に連続する第３の貫通孔を備えた外歯車と、を備え、前記内歯車と前記外歯車とを噛み合わせることにより前記支持部材と前記駆動ギアとを連結することを特徴とする。

また、この発明にかかるバルブ開閉装置は、上記の発明において、前記連結機構が、前記駆動ギアに設けられた凸部または凹部と、前記支持部材に設けられた凹部または凸部と、を備え、前記駆動ギアに設けられた凸部または凹部と、前記支持部材に設けられた凹部または凸部とを係合させることにより前記支持部材と前記駆動ギアとを連結することを特徴とする。

また、この発明にかかるバルブ開閉装置は、上記の発明において、前記ラチェット機構が、前記筐体の第１の回転方向への回転を前記駆動ギアに伝達し、前記筐体が前記軸心周りに当該第１の回転方向とは反対方向の第２の回転方向に回転した場合に前記駆動ギアの回転を規制する第１の状態と、前記筐体の前記第２の回転方向への回転を前記駆動ギアに伝達し、前記筐体が前記軸心周りに第１の回転方向に回転した場合に前記駆動ギアの回転を規制する第２の状態と、を選択的に切り替える切替手段を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかるバルブ開閉装置は、上記の発明において、前記操作棒が、伸縮可能であることを特徴とする。

この発明にかかるバルブ開閉装置によれば、バルブ装置の開閉操作にかかる作業負担の軽減を図り、作業効率の向上を図ることができるという効果を奏する。

この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置の外観を示す説明図である。 この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置の断面を示す説明図（その１）である。 この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置の断面を示す説明図（その２）である。 この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置の断面を示す説明図（その３）である。 バルブ開閉装置の使用方法を示す説明図（その１）である。 バルブ開閉装置の使用方法を示す説明図（その２）である。 バルブ開閉装置の使用方法を示す説明図（その３）である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるバルブ開閉装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（バルブ開閉装置の外観）
まず、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置の外観について説明する。図１は、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置の外観を示す説明図である。図１において、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００は、回転部１１０と、固定部１２０と、操作棒１３０と、を備えている。

回転部１１０は、図示を省略するバルブ装置の弁棒に回転力を付与する。具体的に、回転部１１０は、筐体１１１内に、駆動ギア１１２やラチェット機構（図２および図３を参照）などの各部材を収容している。また、筐体１１１には、ラチェット機構の動作状態を切り替える切替レバー１１３が設けられている。切替レバー１１３は、この発明にかかる実施の形態の切替手段を実現する。

固定部１２０は、バルブ開閉装置１００による操作対象となるバルブ装置のハンドル（図５〜７を参照）に当該固定部１２０を固定するバイス部材１２１を備えている。この実施の形態においては、一対のバイス部材１２１を備えている。また、固定部１２０は、回転部１１０が備える駆動ギア１１２に噛み合わされるギア１２２を備えている。ギア１２２は、この発明にかかる実施の形態の外歯車を実現する。

操作棒１３０は、棒形状をなし、一端に、回転部１１０と連結する連結部（図２および図３を参照）を備えている。操作棒１３０は、複数の円筒部材を同心円上に重ね合わせることによって構成されており、軸心方向における長さを任意の長さに調整することができる。操作棒１３０は、複数の棒状部材（たとえば、円柱形状の部材）を長さ方向に継ぐことによって軸心方向における長さを調整することができる構造であってもよい。

また、操作棒１３０は、任意の長さに調整した状態において、当該操作棒１３０の長さを固定する固定部材（図示を省略する）を備えている。操作棒１３０の長さを調整する機構および調整した長さで固定する機構については、公知の各種の技術を用いて容易に実現可能であるため説明を省略する。

回転部１１０と固定部１２０と操作棒１３０とは、それぞれ分離可能に連結されている。バルブ開閉装置１００の運搬時や、バルブ開閉装置１００のバルブ装置への設置時などにおいては、回転部１１０と固定部１２０と操作棒１３０とをそれぞれ分離した状態で取り扱うことにより、高い取り扱い性を確保し、作業者の負担軽減を図ることができる。

バルブ開閉装置１００による操作対象となるバルブ装置は、流体が通過する流路に設けられ、流体が流れる方向、圧力、流量などを制御する。バルブ装置は、姿勢や位置などに応じて流体が流れる方向、圧力、流量などを調整する弁体、当該弁体を収容する弁箱、弁体に連結されて弁箱内における弁体の姿勢や位置などを切り替える弁棒（図５〜図７における符号５０２を参照）などを備えている。

弁体は、弁棒の一端に取り付けられている。弁棒の他端は、弁箱の外に延出している。バルブ装置のハンドルは、弁棒の他端側であって弁箱の外側に設けられている。ハンドルは、環形状あるいは円板形状をなし、中心部において弁棒に連結されている。このように、弁棒が弁箱の外側に位置付けられたバルブ装置、いわゆる外ネジ方式のバルブ装置においては、ハンドルを回転させると弁棒が上下し、弁棒の上下移動にともなって弁体の位置を調整することができる。

（バルブ開閉装置１００の構造）
つぎに、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００の構造について説明する。図２〜図４は、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００の断面を示す説明図である。図２〜図４においては、操作棒１３０の図示を省略している。

図２においては、図１におけるＢ−Ｄ平面で切断したバルブ開閉装置１００を、図１におけるＡ方向からＣ方向に向かって見た状態図を示している。図３においては、図１におけるＡ−Ｃ平面で切断したバルブ開閉装置１００を、図１におけるＢ方向からＤ方向に向かって見た状態図を示している。図４は、図３に示した回転部１１０と固定部１２０とを分解して示す説明図である。

図２〜図４において、回転部１１０は、ギア１２２を収容する筐体１１１を備えている。駆動ギア１１２は、略円筒形状をなしている。これにより、駆動ギア１１２の内側には、駆動ギア１１２の軸心方向に貫通する第１の貫通孔（図４における符号４０１を参照）が設けられている。駆動ギア１１２は、筐体１１１内において、軸心周りに回転可能に保持されている。駆動ギア１１２は、外周面および内周面にそれぞれギア歯を備えている。駆動ギア１１２において、内周面にギア歯が設けられた、駆動ギア１１２の内周部分は、この発明にかかる実施の形態の内歯車を実現する。

筐体１１１は、一面および当該一面に対向する面に、ギア１２２の内径と略同一あるいはギア１２２の内径よりも若干大きい径の孔３０１を備えている。筐体１１１の一面および対向する面に設けられた孔３０１により、駆動ギア１１２の軸心方向の両端は開放されている。筐体１１１内には、駆動ギア１１２の回転方向を一方向に制限するラチェット機構２０１が設けられている。

ラチェット機構２０１は、第１の開閉ロックピン２０２と、第２の開閉ロックピン２０３と、を備えている。第１の開閉ロックピン２０２は、第１の軸２０２ａにより筐体１１１に連結されている。第１の軸２０２ａの軸心は、駆動ギア１１２の軸心と平行とされている。第１の開閉ロックピン２０２は、第１の軸２０２ａを回動中心として、駆動ギア１１２の歯と噛み合う制限位置と、駆動ギア１１２の歯と干渉しない開放位置との間において回動可能に設けられている。

第２の開閉ロックピン２０３は、第２の軸２０３ａにより筐体１１１に連結されている。第２の軸２０３ａの軸心は、駆動ギア１１２の軸心と平行とされている。第２の開閉ロックピン２０３は、第２の軸２０３ａを回動中心として、駆動ギア１１２の歯と噛み合う制限位置と、駆動ギア１１２の歯と干渉しない開放位置との間において回動可能に設けられている。

第１の開閉ロックピン２０２と第２の開閉ロックピン２０３との間には、カム２０４が設けられている。カム２０４は、第１の開閉ロックピン２０２を制限位置に位置付けるとともに第２の開閉ロックピン２０３を開放位置に位置付ける第１の位置と、第１の開閉ロックピン２０２を開放位置に位置付けるとともに第２の開閉ロックピン２０３を制限位置に位置付ける第２の位置と、に選択的に位置付けられる。

ラチェット機構２０１は、カム２０４が第１の位置に位置付けられている場合に、第１の状態となる。また、ラチェット機構２０１は、カム２０４が第２の位置に位置付けられている場合に、第２の状態となる。カム２０４の位置は、切替レバー１１３の操作によって切り替えることができる。

第１の開閉ロックピン２０２および第２の開閉ロックピン２０３は、それぞれ、付勢部材２０５によってカム２０４に当接する方向に付勢されている。付勢部材２０５は、たとえば、圧縮コイルスプリングによって実現することができる。圧縮コイルスプリングによって付勢部材２０５を実現する場合、当該圧縮コイルスプリングは、筐体１１１の内壁面と第１の開閉ロックピン２０２との間、および、筐体１１１の内壁面と第２の開閉ロックピン２０３との間に設けられる。

カム２０４が第１の位置に位置付けられている場合、第１の開閉ロックピン２０２は、制限位置に位置付けられ、付勢部材２０５によって駆動ギア１１２の歯と噛み合う方向に付勢される。これにより、カム２０４が第１の位置に位置付けられている場合に、筐体１１１が駆動ギア１１２の軸心を中心として第１の回転方向（図２における時計回り方向）に回転すると、駆動ギア１１２の歯と噛み合っている第１の開閉ロックピン２０２が筐体１１１の回転をギア１２２に伝達して、当該駆動ギア１１２は筐体１１１の回転にともなって第１の回転方向に回転する。

また、カム２０４が第１の位置に位置付けられている場合に、筐体１１１が駆動ギア１１２の軸心を中心として第１の方向とは反対方向の第２の回転方向（図２における反時計回り方向）に回転すると、駆動ギア１１２の歯が付勢部材２０５の付勢力に抗して第１の開閉ロックピン２０２を制限位置から開放位置に向かって付勢する。これにより、第１の開閉ロックピン２０２を付勢する付勢部材２０５が圧縮する方向に付勢され、第１の開閉ロックピン２０２が制限位置から開放位置に向かって回動し、第１の開閉ロックピン２０２と駆動ギア１１２の歯との噛み合いが解除されて、筐体１１１のみが駆動ギア１１２の軸心を中心として第２の回転方向に回転する。

このように、カム２０４が第１の位置に位置付けられている場合、筐体１１１の回転にともなう駆動ギア１１２の回転は、第１の回転方向のみに制限される。また、カム２０４が第１の位置に位置付けられている場合、駆動ギア１１２の第２の回転方向への回転は規制され、筐体１１１が第２の回転方向へ回転した場合、筐体１１１のみが回転し、駆動ギア１１２は空転する。

カム２０４が第２の位置に位置付けられている場合、第２の開閉ロックピン２０３は、制限位置に位置付けられ、付勢部材２０５によって駆動ギア１１２の歯と噛み合う方向に付勢される。これにより、カム２０４が第２の位置に位置付けられている場合に、筐体１１１が駆動ギア１１２の軸心を中心として第２の回転方向に回転すると、駆動ギア１１２の歯と噛み合っている第２の開閉ロックピン２０３が筐体１１１の回転を駆動ギア１１２に伝達して、当該駆動ギア１１２は筐体１１１の回転にともなって第２の方向に回転する。

また、カム２０４が第２の位置に位置付けられている場合に、筐体１１１が駆動ギア１１２の軸心を中心として第１の回転方向に回転すると、駆動ギア１１２の歯が付勢部材２０５の付勢力に抗して第２の開閉ロックピン２０３を制限位置から開放位置に向かって付勢する。これにより、第２の開閉ロックピン２０３を付勢する付勢部材２０５が圧縮する方向に付勢され、第２の開閉ロックピン２０３が制限位置から開放位置に向かって回動し、第２の開閉ロックピン２０３と駆動ギア１１２の歯との噛み合いが解除されて、筐体１１１のみが駆動ギア１１２の軸心を中心として第１の回転方向に回転する。

このように、カム２０４が第２の位置に位置付けられている場合、筐体１１１の回転にともなう駆動ギア１１２の回転は、第２の回転方向のみに制限される。また、カム２０４が第２の位置に位置付けられている場合、駆動ギア１１２の第１の回転方向への回転は規制され、筐体１１１が第１の回転方向へ回転した場合、筐体１１１のみが回転し、駆動ギア１１２は空転する。

筐体１１１の外周部には、操作棒１３０が連結される被連結部２１０が設けられている。操作棒１３０は、棒形状をなし、長さ方向の一端が被連結部２１０に連結される。被連結部２１０は、たとえば、筐体１１１の外周部に凹みあるいは円筒形状の部材を設け、当該凹みあるいは円筒形状の部材の内周面に雌ネジを設けることによって実現することができる。この場合、操作棒１３０と被連結部２１０とは、被連結部２１０を実現する雌ネジに操作棒１３０の一端側の外周面に設けた雄ネジを螺合させることによって連結することができる。

あるいは、被連結部２１０は、たとえば、筐体１１１の外周部に設けた突起によって実現してもよい。この場合、操作棒１３０と被連結部２１０とは、被連結部２１０を実現する突起に操作棒１３０の一端側に凹みあるいは円筒形状の部材を嵌合させることによって連結することができる。また、この場合、操作棒１３０と被連結部２１０とを貫通するピンやボルトなどを用いて操作棒１３０と被連結部２１０との連結をロックするようにしてもよい。

固定部１２０は、バイス部材１２１と、当該バイス部材１２１を支持する支持部材２２０と、を備えている。固定部１２０は、複数（たとえば２つ）のバイス部材１２１を備えている。支持部材２２０は、略長方形の板形状をなし、バイス部材１２１は、支持部材２２０の長さ方向に沿って直線上に配置されている。

バイス部材１２１は、それぞれが、ハンドルの中心（弁棒の軸心）を中心とする円の中心角を等分する位置に設けることが好ましい。具体的に、たとえば、バイス部材１２１を２つ設ける場合、各バイス部材１２１は、ハンドルの中心（弁棒の軸心）を通り弁棒の軸心を中心とする円の中心角を２分する直線（直径）と、ハンドルの外周縁とが交差する位置に取り付けることが好ましい。

バイス部材１２１は、略コの字形状をなし、両端に、互いに対向するように配置された一対の口金３０２を備えている。一対の口金３０２のうちの一方の口金３０２ａには、他方の口金３０２ｂに対して接離する方向に沿って移動可能な可動部材３０３が設けられている。可動部材３０３は、外周面にネジ山が設けられたネジであり、一方の口金３０２ａに設けられたネジ孔に螺合されている。可動部材３０３は、軸心周りに回転することによる回転運動を、一対の口金３０２の対向方向に沿った直線運動に変換することによって、他方の口金３０２ｂに対して接離する方向に沿って移動する。

バイス部材１２１は、可動部材３０３を他方の口金３０２ｂに近付くように移動させ、可動部材３０３の先端と他方の口金３０２ｂとの間にハンドルを挟むことによってハンドルを把持する。バイス部材１２１は、ネジの回転運動を直線運動に変換してハンドルを挟むことによってハンドルを強力に締め付けることができ、これにより支持部材２２０をハンドルに強固に固定することができる。

バイス部材１２１は、ピンチ２２２を介して、支持部材２２０に固定された固定軸２２１に取り付けられている。固定軸２２１は、棒形状をなし、外周面に螺旋状の溝（ネジ山）が設けられている。ピンチ２２２は、一対のピンチ部材２２２ａ、２２２ｂにより固定軸２２１を挟むことによって固定軸２２１に取り付けられる。各ピンチ部材２２２ａ、２２２ｂの先端部分には、固定軸２２１に設けられた溝に噛み合う溝が設けられている。これにより、バイスを確実に固定軸２２１に取り付けることができる。

ピンチ２２２は、一対のピンチ部材２２２ａ、２２２ｂを、互いの他端が離反し、かつ、互いの先端が当接する方向に付勢する付勢部材を備えている。これにより、ピンチ２２２により固定軸２２１を確実にかつ安定して保持することができ、当該ピンチ２２２を介して、バイス部材１２１を確実にかつ安定して固定軸２２１に取り付けることができる。

ピンチ２２２において、付勢部材２０５の付勢力に抗して一対のピンチ部材２２２ａ、２２２ｂの他端を近づけると、互いの一端が離反する。これにより、ピンチ２２２によるバイス部材１２１の固定が解除され、この状態で固定軸２２１に対するピンチ２２２の位置を調整することにより、固定軸２２１に対するバイス部材１２１の位置を調整することができる。固定軸２２１に対するバイス部材１２１の位置は、バルブ装置のハンドルの外径に応じて調整する。

バイス部材１２１とピンチ２２２とは、固定板２２３を介して連結されている。ピンチ２２２における各ピンチ部材２２２ａ、２２２ｂは、軸部材２２４を介して固定板２２３に連結されている。各ピンチ部材２２２ａ、２２２ｂは、軸部材２２４を中心として、固定板２２３の面と平行な面内において、当該軸部材２２４の軸心周りに回動可能に固定板２２３に連結されている。

バイス部材１２１は、固定板２２３に設けられた支持軸３０４を介して固定板２２３に連結されている。支持軸３０４は、固定軸２２１の軸心方向と交差する方向を軸心方向として設けられている。これにより、バイス部材１２１は、支持軸３０４を中心として、固定軸２２１の軸心方向と交差する面内において、支持軸３０４の軸心周りに回動可能に固定板２２３に連結されている。

支持部材２２０は、中心部にギア１２２を備えている。ギア１２２は、軸心方向が、支持部材２２０がなす板面から離反する方向と平行に設けられており、外周面に、ギア１２２の内周面に設けられたギア歯と噛み合うギア歯が設けられている。ギア１２２の内周側は、ギア１２２の軸心方向における両端を開放する空洞２２５とされている。

また、支持部材２２０には、ギア１２２の空洞２２５に連続する貫通孔が設けられている。支持部材２２０とギア１２２とは一体に設けられていることが好ましい。この実施の形態においては、ギア１２２の空洞２２５および支持部材２２０を貫通する貫通孔によって、第２の貫通孔を実現することができる。

（バルブ開閉装置１００の使用方法）
つぎに、バルブ開閉装置１００の使用方法について説明する。図５〜図７は、バルブ開閉装置１００の使用方法を示す説明図である。バルブ開閉装置１００の使用に際しては、まず、図５に示すように、バルブ装置のハンドル５０１に固定部１２０を取り付ける。固定部１２０は、ピンチ２２２によってハンドル５０１の径に合わせてバイス部材１２１の位置を調整した後、当該バイス部材１２１によってハンドル５０１を締め付けることによって、ハンドル５０１に固定することができる。

バイス部材１２１の位置は、それぞれ、ハンドル５０１の中心からの距離が等しい位置に調整する。固定部１２０は、ギア１２２の空洞２２５および支持部材２２０を貫通する空洞２２５を備えているため、弁棒におけるハンドル５０１の取り付け位置にかかわらず、固定部１２０を確実にハンドル５０１に固定することができる。すなわち、バルブ開閉装置１００による操作対象となるバルブ装置が、外ネジ式のハンドル５０１を備えたバルブ装置の場合、弁棒５０２が、ギア１２２の空洞２２５および支持部材２２０を貫通する貫通孔を貫通するようにして、ハンドル５０１に固定部１２０を取り付ける。

つぎに、図６に示すように、回転部１１０を固定部１２０に取り付ける。回転部１１０は、ハンドル５０１に固定された固定部１２０のギア１２２に、筐体１１１に収容された駆動ギア１１２の内歯が噛み合うようにして、ギア１２２にギア１２２を嵌め込むことによって取り付ける。すなわち、回転部１１０は、筐体１１１に収容された駆動ギア１１２に、ハンドル５０１に固定された固定部１２０のギア１２２を挿入するようにして固定部１２０に取り付ける。このとき、回転部１１０は、作業空間が確保されている方向に被連結部２１０を向けるようにして取り付ける。

バルブ開閉装置１００による操作対象となるバルブ装置が、外ネジ式のハンドル５０１を備えたバルブ装置の場合、弁棒５０２が、筐体１１１およびギア１２２を貫通する貫通孔を貫通するようにして、回転部１１０を固定部１２０に取り付ける。バルブ開閉装置１００においては、筐体１１１およびギア１２２を貫通する貫通孔が形成されているため、回転部１１０を固定部１２０に取り付ける際には、筐体１１１における固定部１２０とは反対側の面から弁棒５０２およびギア１２２の位置を目視により確認しながら作業をおこなうことができる。これにより、固定部１２０を容易かつ確実に固定部１２０に取り付けることができる。

このように、バルブ開閉装置１００によれば、ハンドル５０１の先端と弁棒５０２の先端との位置が同位置にある、いわゆる内ネジ式のバルブ装置であっても、ハンドル５０１の先端よりも弁棒５０２の先端が突出している、いわゆる外ネジ式のバルブ装置であっても、各バルブ装置のハンドル５０１に固定部１２０および回転部１１０を容易に取り付けることができる。

つぎに、固定部１２０に取り付けられた筐体１１１に、図７に示すように、操作棒１３０を連結する。固定部１２０への筐体１１１の取り付けに際して、作業空間が確保されている方向に被連結部２１０を向けるようにして筐体１１１を取り付けることにより、容易かつ確実に、筐体１１１に操作棒１３０を連結することができる。

つぎに、カム２０４の位置を調整し、カム２０４を第１の位置または第２の位置に位置付ける。カム２０４の位置は、回転部１１０を固定部１２０に取り付ける前におこなってもよく、固定部１２０に取り付けた後の回転部１１０に操作棒１３０を取り付ける前に調整してもよい。

カム２０４の調整は、具体的には、弁棒５０２を第１の回転方向に回転させる場合にはカム２０４を第１の位置に位置付け、弁棒５０２を第２の回転方向に回転させる場合にはカム２０４を第２の位置に位置付ける。作業者は、この状態で、操作棒１３０の他端を、ギア１２２の回転面と平行な面内において移動させるように当該操作棒１３０を操作する。

カム２０４が第１の位置に位置付けられている場合、操作棒１３０すなわち筐体１１１の回転方向にかかわらず、ギア１２２は第１の回転方向にのみ回転するため、作業者は、操作棒１３０を動かせる範囲内において当該操作棒１３０を往復移動させるだけで、ギア１２２を第１の回転方向に回転させることができる。同様に、カム２０４が第２の位置に位置付けられている場合、操作棒１３０すなわち筐体１１１の回転方向にかかわらず、ギア１２２は第２の回転方向にのみ回転するため、作業者は、操作棒１３０を動かせる範囲内において当該操作棒１３０を往復移動させるだけで、ギア１２２を第２の回転方向に回転させることができる。

一端を筐体１１１に連結した操作棒１３０の他端に力を加えることにより、梃子の原理を利用して、ハンドル５０１を直接把持して回転させるために要する力よりも小さい力でギア１２２を回転させることができる。これにより、ハンドル５０１を直接把持して回転させる場合と比較して作業者の負担を軽減し、バルブ装置の開閉操作を容易におこなわせることができる。

ギア１２２が回転すると、当該ギア１２２の内周側において当該ギア１２２と噛み合っているギア１２２が回転する。このギア１２２には、固定部１２０を介してハンドル５０１が連結されているため、ギア１２２を回転させることによりハンドル５０１を回転させることができ、これによってハンドル５０１が固定された弁棒５０２を回転させることができる。

バルブ開閉装置１００においては、筐体１１１、ギア１２２および支持部材２２０を貫通する貫通孔が形成されているため、ハンドル５０１の回転にともなって回転する弁棒５０２が上下動した場合にも、当該弁棒５０２の上下動を妨げることがない。

また、バルブ開閉装置１００は、ハンドル５０１に固定することによって使用できるため、弁棒５０２における弁箱の外側に位置する外表面にネジ山が設けられた外ネジ式のバルブ装置に限らず、弁棒５０２における弁箱の内側に位置する外表面にネジ山が設けられた内ネジ式のバルブ装置のバルブの開閉にも用いることができる。

以上説明したように、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００は、軸心方向に貫通する第１の貫通孔を備えたギアと、ギアを軸心周りに回転可能に保持し、当該軸心周りにギアに対して相対的に回転可能な筐体と、筐体に設けられ、筐体が軸心周りに所定方向に回転する場合にギアに噛み合うことにより筐体の所定方向への回転をギアに伝達し、筐体が軸心周りに所定方向とは反対方向に回転した場合にギアの回転を規制するラチェット機構と、筐体に連結される操作棒と、取付対象とするバルブ装置が備える弁棒の軸心方向に沿って貫通する第２の貫通孔を備えた支持部材と、支持部材に設けられたバイス部材と、支持部材２２０とギアとを連結する連結機構と、を備えたことを特徴としている。

また、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００は、連結機構が、第１の貫通孔の内周面に設けられたギア歯を備えた内歯車と、支持部材に設けられて、外周面に内歯車のギア歯と噛み合うギア歯を備え第２の貫通孔に連続する第３の貫通孔を備えた外歯車と、を備え、内歯車と外歯車とを噛み合わせることにより支持部材２２０とギアとを連結することを特徴としている。

上述した実施の形態においては、駆動ギア１１２が実現する内歯車とギア１２１が実現する外歯車とを噛み合わせることにより、支持部材２２０とギアとを連結するようにしたが、支持部材２２０とギアとを連結する構成はこれに限るものではない。たとえば、駆動ギア１１２に凸部（または凹部）を設け、駆動ギア１１２に設けられた凸部（または凹部）と噛み合う凹部（または凸部）を支持部材２２０に設け、駆動ギア１１２に設けられた凸部（または凹部）と、支持部材２２０に設けられた凹部（または凸部）とによって連結機構を実現するようにしてもよい。

この場合、駆動ギア１１２に設けられた凸部（または凹部）を、支持部材２２０に設けられた凹部（または凸部）に係合させることによって、支持部材２２０とギアとを連結することができる。このような連結機構においては、凸部の形状を先端ほど幅が広くなる形状とし、凹部を深くなるほど幅が広くなる形状としてもよい。これにより、凸部と凹部との係合を安定化することができる。

また、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００は、ラチェット機構が、筐体の第１の回転方向への回転をギアに伝達し、筐体が軸心周りに当該第１の回転方向とは反対方向の第２の回転方向に回転した場合にギアの回転を規制する第１の状態と、筐体の第２の回転方向への回転をギアに伝達し、筐体が軸心周りに第１の回転方向に回転した場合にギアの回転を規制する第２の状態と、を選択的に切り替える切替手段を備えたことを特徴としている。

また、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００は、操作棒が、伸縮可能であることを特徴としている。

上述したこの発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００によれば、内ネジ式のバルブ装置であるか、外ネジ式のバルブ装置であるかにかかわらず、弁棒５０２を容易かつ確実に回転させることができる。これにより、バルブ装置の開閉操作にかかる作業負担の軽減を図り、作業効率の向上を図ることができる。

また、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００によれば、ラチェット機構２０１により、筐体１１１の回転方向にかかわらず、駆動ギア１１２を一方向へのみ回転させることができるので、作業者は、開閉操作の途中で工具（操作棒１３０など）を付け替えたり、立ち位置を移動することなく、固定部１２０に連結された一端側（駆動ギア１１２の軸心）を支点として、駆動ギア１１２の回転面内において操作棒１３０の他端を揺動させるだけで、駆動ギア１１２を介してギア１２２を一方向に回動させ、ギア１２２と一体に設けられた固定部１２０を介してハンドル５０１を回転させることができる。これにより、開閉操作をおこなう作業者の負担軽減を図ることができる。また、これにより、作業者の立ち位置を変えるために要する時間を省略することができ、作業効率の向上を図ることができる。

また、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００によれば、操作棒１３０の揺動幅を大きくした場合には１回の揺動操作でギア１２２を多く回転させることができ、操作棒１３０の揺動幅が小さい場合には揺動回数を多くすることによって、揺動幅が大きい場合のギア１２２の回転量と同等の回転量だけギア１２２を回転させることができる。これにより、ハンドル５０１の周囲に確保できた作業空間の大きさなど状況に応じて操作棒１３０の揺動幅や揺動回数を調整するだけで狭隘な場所であってもハンドル５０１を容易かつ確実に回転させることができる。

具体的には、作業空間が小さい場合には操作棒１３０の揺動幅を小さくし、かつ、揺動回数を多くすることにより、ハンドル５０１の周囲に確保できた作業空間の大きさに左右されることなく、ハンドル５０１を容易かつ確実に回転させることができる。これにより、バルブ装置の開閉操作にかかる作業負担の軽減を図り、作業効率の向上を図ることができる。

また、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００によれば、操作棒１３０の長さは、任意の長さに調整可能であるため、ハンドル５０１すなわち弁棒５０２を回転させるために要する操作力に応じて操作棒１３０の長さを調整することにより、作業者の腕力や経験に左右されることなく、弁棒５０２を容易かつ確実に回転させることができる。これにより、バルブ装置の開閉操作にかかる作業負担の軽減を図り、作業効率の向上を図ることができる。

また、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００によれば、弁棒５０２を回転させるために要する操作力に応じて操作棒１３０の長さを調整することにより、１人の作業者によって弁棒５０２を容易かつ確実に回転させることができる。これにより、１つのバルブ装置を複数の作業者によって操作する場合と比較して、作業効率の向上を図ることができる。これにより、バルブ装置の開閉操作にかかる作業負担の軽減を図り、作業効率の向上を図ることができる。

また、これにより、バルブ操作の工程上において、１人の作業者が、安全が確保された状況において、容易に操作ができるため、当該作業者に対して、バルブ装置の開閉をともなう作業について、有効に整備された環境を提供することができる。

また、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００によれば、バルブ装置が設置されている場所や状況などの環境に応じて、操作棒１３０の長さを調整することにより、たとえば、高所などのように作業者の手が届きにくい場所に設置されたバルブ装置であっても、作業者の腕力や経験に左右されることなく、また、脚立などの足場を用意するなどの煩雑な準備作業を要することなく、弁棒５０２を容易かつ確実に回転させることができる。これにより、バルブ装置の開閉操作にかかる作業負担の軽減を図り、作業効率の向上を図ることができる。

特に、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００は、弁棒５０２の軸心方向が水平方向、あるいは、弁棒５０２の先端が上方に位置するように水平方向に対して弁棒５０２の軸心方向が傾斜している（水平方向に対して９０度以上の平行操作角度が維持されている）すべてのバルブ装置に対して適用することができるので、高い汎用性を確保することができる。

また、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００によれば、固定部１２０のギア１２２が回転部１１０の駆動ギア１１２に突き刺さるようにして、ハンドル５０１に固定された固定部１２０に回転部１１０を重ねることによって、回転部１１０を固定部１２０に連結することができる。これにより、回転部１１０を固定部１２０に連結する作業を容易におこなうことができ、操作棒１３０を揺動させるまでの準備に要する時間を短くすることができる。これにより、バルブ装置の開閉操作にかかる作業負担の軽減を図り、作業効率の向上を図ることができる。

また、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００によれば、バイス部材１２１どうしの間隔を任意の寸法に調整することができるので、ハンドル５０１の大きさに左右されることなく、弁棒５０２を容易かつ確実に回転させることができる。これにより、バルブ装置の開閉操作にかかる作業負担の軽減を図り、作業効率の向上を図ることができる。

また、この発明にかかる実施の形態のバルブ開閉装置１００によれば、バイス部材１２１は、支持軸３０４の軸心周りに回動可能に設けられているため、ハンドル５０１の形状にかかわらず、各種のバルブ装置の開閉操作に用いることができる。具体的には、たとえば、円板状をなすハンドル５０１である場合は、当該ハンドル５０１の外周側から当該ハンドル５０１を把持するようにバイス部材１２１の確度を調整することにより当該円板状をなすハンドル５０１に固定部１２０を固定することができる。また、管状部材の内周側にハンドル５０１の中心から放射状にリム（アーム）が架け渡されたタイプのハンドル５０１であれば。図５などに示すように、バイス部材１２１をハンドル５０１に正対させた状態でハンドル５０１に固定部１２０を固定することができる。

以上のように、この発明にかかるバルブ開閉装置は、バルブ装置の開閉操作に用いるバルブ開閉装置に有用であり、特に、ハンドルの先端よりも弁棒の先端が突出している（外ネジ式の）バルブ装置の開閉操作に用いるバルブ開閉装置に適している。

１００ バルブ開閉装置
１１０ 回転部
１１１ 筐体
１１２ 駆動ギア
１２０ 固定部
１２１ バイス部材
１２２ ギア
１３０ 操作棒
２０１ ラチェット機構
２０２ 第１の開閉ロックピン
２０３ 第２の開閉ロックピン
２０４ カム
２０５ 付勢部材
２２０ 支持部材

Claims (5)

1. 軸心方向に貫通する第１の貫通孔を備えた駆動ギアと、
   前記駆動ギアを軸心周りに回転可能に保持し、当該軸心周りに前記駆動ギアに対して相対的に回転可能な筐体と、
   前記筐体に設けられ、前記筐体が前記軸心周りに所定方向に回転する場合に前記駆動ギアに噛み合うことにより前記筐体の所定方向への回転を前記駆動ギアに伝達し、前記筐体が前記軸心周りに前記所定方向とは反対方向に回転した場合に前記駆動ギアの回転を規制するラチェット機構と、
   前記筐体に連結される操作棒と、
   取付対象とするバルブ装置が備える弁棒の軸心方向に沿って貫通する第２の貫通孔を備えた支持部材と、
   前記支持部材に設けられたバイス部材と、
   前記支持部材と前記駆動ギアとを連結する連結機構と、
   を備えたことを特徴とするバルブ開閉装置。
2. 前記連結機構は、
   前記第１の貫通孔の内周面に設けられたギア歯を備えた内歯車と、
   前記支持部材に設けられて、外周面に前記内歯車のギア歯と噛み合うギア歯を備え前記第２の貫通孔に連続する第３の貫通孔を備えた外歯車と、
   を備え、
   前記内歯車と前記外歯車とを噛み合わせることにより前記支持部材と前記駆動ギアとを連結することを特徴とする請求項１に記載のバルブ開閉装置。
3. 前記連結機構は、
   前記駆動ギアに設けられた凸部または凹部と、
   前記支持部材に設けられた凹部または凸部と、
   を備え、
   前記駆動ギアに設けられた凸部または凹部と、前記支持部材に設けられた凹部または凸部とを係合させることにより前記支持部材と前記駆動ギアとを連結することを特徴とする請求項１に記載のバルブ開閉装置。
4. 前記ラチェット機構は、
   前記筐体の第１の回転方向への回転を前記駆動ギアに伝達し、前記筐体が前記軸心周りに当該第１の回転方向とは反対方向の第２の回転方向に回転した場合に前記駆動ギアの回転を規制する第１の状態と、
   前記筐体の前記第２の回転方向への回転を前記駆動ギアに伝達し、前記筐体が前記軸心周りに第１の回転方向に回転した場合に前記駆動ギアの回転を規制する第２の状態と、
   を選択的に切り替える切替手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のバルブ開閉装置。
5. 前記操作棒は、伸縮可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のバルブ開閉装置。

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