JPH039569Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、モータにより弁軸を回転させて開
閉する電動ボールバルブに関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

流体流通路を開閉するボールバルブを自動的に
作動させるには、弁軸を、モータにより直接に回
転する、アクチユエータによりラツク機構を介し
回転する等の手段が採用されている。前者は後者
に比べ機構が簡単であり、多くの開閉機構に採用
されているが、開閉位置すなわち弁軸停止位置の
検出にリミツトスイツチを使用しているため、作
動の安定性に欠けるうえに、耐久性、価格面で十
分満足のいけるものではない。

〔考案の目的〕

この考案は、以上の点に留意し、アクチユエー
タ手段より簡単かつ安価なモータ手段を採用し、
このモータ手段において、弁軸の回転に基づく可
変抵抗器の可動接片の電圧変化により弁軸回転角
度を検出して弁体を所定開閉位置に停止し得る電
動ボールバルブを提供することを目的とする。

〔目的を達成するため手段〕

上記目的を達成するため、この考案にあつて
は、開閉スイツチによつて正逆転するモータによ
り、減速機構及びクラツチを介し弁軸を回転させ
て開閉する電動ボールバルブにおいて、上記弁軸
と可変抵抗器の可動接片を連動せしめて弁軸の回
転角度に基づき可動接片の電圧を比例的に変化さ
せるとともに、弁軸の弁体閉止位置及び所要開放
位置の可動接片電圧設定器をそれぞれ設け、この
両設定器の出力電圧と前記可動接片電圧とをそれ
ぞれ入力して両者が一致した時信号を発する閉止
及び開放検出回路を設け、この両検出回路にそれ
ぞれ上記モータの正転又は逆転スイツチ回路を接
続して前者の信号出力により後者をオフするとと
もに前記クラツチのスイツチ回路を接続して前者
の信号出力により後者をオフするようにし、前記
開閉スイツチにより、遅延回路を有するリレーを
介し前記各スイツチ回路を電源に選択的に接続す
るようにしたのである。

この様に構成し、両設定器の出力電圧を弁体の
開放時又は閉止時の可動接片電圧に設定し、開放
位置又は閉止位置から開閉スイツチをオン又はオ
フしてモータを正転又は逆転すると、弁軸の回転
につれ可動接片が移動してその電圧が変化し、前
記閉止又は開放設定電圧に一致すると、スイツチ
回路に信号が入力してモータが停止するととも
に、クラツチがオフして弁軸をロツクする。この
停止位置が弁体の閉止又は開放状態となる。

つぎに、その状態において、開閉スイツチをオ
フ又はオンしてモータを逆転又は正転すると、同
様にして開弁状態又は閉弁状態となる。この動作
開始時、リレー内の遅延回路により、スイツチ回
路への電力供給が遅らせられる。このため、開閉
スイツチを急激に切換えても、スイツチ回路に
は、今までの作用の反対方向への作用をなす急激
な電力供給がなされない。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

この実施例は、第１図に示すように、二方ボー
ルバルブＡを弁体の90度正逆転によつて一口ｐを
他の口ｑに連通（開放）又は非連通（閉止）する
ようにしたものであり、同図に示すように、バル
ブＡの側部にＬ字状取付金具１が固定されてお
り、この金具１は、管継手等のアタツチメントの
取付時にその締付作用と同時に行なう。Ｃはパイ
プである。

取付金具１には、減速機構３、モータ４、クラ
ツチ５が設けられ、これらは制御部Ｂによつて制
御される。減速機構３の出力軸６は金具１の上板
１ａから下方へ突出し、この軸６が連結具７を介
してバルブＡの弁軸８に連結されている。連結具
７は二つの金具７ａ，ｂとから成り、両者はピン
と長孔により係合し、一方７ａが軸６にボルト締
めされ、他方７ｂが弁軸８に固定されて、長孔内
のピンの移動により、両軸６，８の軸心づれが吸
収される。

モータ４はクラツチ５を介して減速機構３に連
結され、クラツチ５のオンにより、モーター４の
回転力が減速機構３に伝達されて弁軸８が回転さ
れ、クラツチ５のオフにより減速機構３がロツク
され、バルブＡの弁体に高圧が加わつても弁軸８
が回転しない。

制御部Ｂは、第３図及び第４図に示すように構
成されている。すなわち、モータ４及びクラツチ
５や正転、逆転及びクラツチスイツチ回路９ａ，
９ｂ，９ｃ及び開閉スイツチ１５を介して電源２
５に接続され、この各スイツチ回路９ａ，９ｂ，
９ｃは、可変抵抗器１０と開放又は閉止設定器１
１ａ，１１ｂが接続された開放又は閉止検出回路
１２ａ，１ｂに接続されている。

スイツチ回路９ａ，９ｂ，９ｃは、フオトトラ
イアツク１３ａ，１３ｂ，１３ｃ、発光ダイオー
ド１３′ａ，１３′ｂ，１３′Ｃ、電力制御用フオ
トトライアツク１３″ａ，１３″ｂ，１３″ｃ等か
ら成り、ダイオード１３′ａ，１３′ｂ，１３′ｃ
の発光によりフオトトライアツク１３ａ，１３
ｂ，１３ｃが導通してモータ４が電源２５に接続
されて正転、逆転するとともにクラツチ５がオ
ン・オフする。

可変抵抗器１０は種々のものを採用でき、第１
図及び第４図に示すように、出力軸６にギヤ１６
を介して可動接片１７の軸１０′が連結され、軸
６の回転につれて接片１７がスライドしてその電
圧ａが比例的に変化する。また、モータ４の弁体
の開放又は閉止位置を設定する設定器１１ａ，１
１ｂは、第１可変抵抗１８と第２可変抵抗１９と
から成り、前者の可動接片１８ａの電圧ｂは、バ
ルブＡの一口ｐと二口ｑの非連通時（閉止時）の
可変抵抗器１０の可動接片電圧ａに一致させ、第
２可変抵抗１９の可動接片１９ｂの電圧ｃは、バ
ルブＡの一口ｐと二口ｑの連通時（開放時）の可
変抵抗器１０の可動接片電圧ａに一致させる。す
なわち、第１可変抵抗１８はバルブＡの一口ｐと
二口ｑの非連通（閉止）位置を、第２可変抵抗１
９は一口ｐと二口ｑの連通（開放）位置を、それ
ぞれ設定することとなる。両抵抗１８，１９は可
変でなくてもよく、またその接続方法は第４図に
限定されない。

検出回路１２ａ，１２ｂは、第１，第２差動増
幅器２０，２１と第１，第２トランジスタ２２，
２３とから成り、第１差動増幅器２０に電圧ａと
ｂが、第２差動増幅器２１に電圧ａとｃが印加さ
れ、両電圧ａとｂ，ａとｃが一致した時に出力が
なくなり信号を発する。

上記開閉スイツチ１５には、前記正転、逆転検
出回路９ａ，９ｂを制御するリレー１４が接続さ
れ、このリレー１４は、フオトカプラー２６、ゲ
ート２７ａ，２７ｂ、コンデンサ２８ａ，２８ｂ
などから成つて第１，第２差動増幅器２０，２１
の出力端とトランジスタ２２，２３のベース間に
接続されている。

したがつて、いま、バルブが閉止状態で第１差
動増幅器２０から出力されている場合、開閉スイ
ツチ１５がオフでフオトカプラー２６が非導通で
あると、ゲート２７ａの出力はL₀のため、トラ
ンジスタ２２のベースはL₀となつており、トラ
ンジスタ２２はバイアスされずに非導通の状態と
なり、正転スイツチ回路９ａは作動しない。この
状態で、開閉スイツチ１５をオンすると、ゲート
２７ａの出力Hiとなりトランジスタ２２のベー
スがHiとなつてトランジスタ２２がバイアスさ
れて導通し、正転スイツチ回路９ａが作動し、モ
ータ４が正転して開放作用がなされる。この作用
がつづき、一口ｐと二口ｑが連通状態、すなわち
弁が開放されると、可動接片１７の電圧ａと可動
接片１９ａの電圧ｃとが一致し、第１差動増幅器
２０の出力がなくなり、トランジスタ２２が非導
通となつてスイツチ回路９ａがオフしてモータ４
が開放状態で停止する。

一方、バルブの開放状態で、第２差動増幅器２
１から出力されている場合、開閉スイツチ１５が
オンでフオトカプラー２６が導通であると、ゲー
ト２７ｂの出力はL₀のため、トランジスタ２３
のベースはL₀となつており、トランジスタ２３
はバイアスされずに非導通の状態となり、逆転ス
イツチ回路９ｂは作動しない。この状態で、開閉
スイツチ１５をオフすると、ゲート２７ｂの出力
がHiとなりトランジスタ２３のベースがHiとな
つてトランジスタ２３がバイアスされて導通し、
逆転スイツチ回路９ｂが作動してモータ４が逆転
して閉止作用がなされる。この作用がつづき、一
口ｐと二口ｑが非連通状態、すなわち、弁体が閉
止すると、可動接片１７の電圧ａと可動接片１８
ａの電圧ｂとが一致し、第２差動増幅器２１の出
力がなくなり、トランジスタ２３が非導通となつ
てスイツチ回路９ｂがオフしてモータ４が閉止状
態で停止する。

なお、上記作用の第１，第２差動増幅器２０，
２１の出力が停止すると、クラツチスイツチ回路
９ｃのダイオード１３′ｃの発光が停止してフオ
トライアツク１３ｃが非導通となつてクラツチ５
がオフし、モータ４の回転力伝達を瞬時に阻止す
るとともに、減速機構３をロツクする。

また、開閉スイツチ１５の切換時（オン→オ
フ，オフ→オン）、コンデンサ２８ａ，２８ｂに
よりゲート２７ａ，２７ｂの出力の立上り（L₀
→Hi）が所要時間Ｔ例えば100mmsec遅らされ、
今までの作用の反対方向への作用をなす急激な電
力供給が阻止されてスイツチ回路９ａ，９ｂ，９
ｃのトライアツク１３ａ，１３ｂ，１３ｃなどの
破損が防止される。

上記電源２５には、スイツチ回路２９，３０を
介し開放表示ランプ３１、閉止表示ランプ３２が
接続され、スイツチ回路２９，３０はトランジス
タ３３，３４、ゲート３３′３４′を介し第１，第
２差動増幅器２０，２１の出力端に接続されてい
る。このため、第１差動増幅器２０が出力してゲ
ート３３′を介しトランジスタ３３がバイアスさ
れて導通すると、スイツチ回路２７の発光ダイオ
ード２９ａが発光してトライアツク２９ｂが作動
し、開放表示ランプ３１が点灯する。一方、第２
差動増幅器２１が出力してゲート３４′を介しト
ランジスタ３４がバイアスされて導通すると、ス
イツチ回路３０の発光ダイオード３０ａが発光し
てトライアツク３０ｂが作動し、閉止表示ランプ
３２が点灯する。

なお、図中、２４は電源回路、２５′はカバー、
２６′は電源コード、２６は定電圧回路である。

実施例は以上のように構成されており、つぎに
その作用について説明する。

いま、バルブＡの一口ｐと二口ｑが非連通で弁
体が閉じて閉止表示ランプ３２が点灯している状
態において、開閉スイツチ１５をオンすると、リ
レー１４のゲート２７ａが前記遅延時間Ｔ後に
Hiとなつてトランジスタ２２が導通し、スイツ
チ回路９ａがオンしてモータ４に通電されて正転
し、弁体が一口ｐと二口ｑを連通する（開放す
る）方向に回転する。この回転につれ可動接片１
７が移動して電圧ａが上昇し第２可変抵抗の接片
電圧ｃに達すると、第１差動増幅器２０の出力が
なくなり、スイツチ回路９ａがオフして通電が阻
止され、モータ４が停止するとともに閉止表示ラ
ンプ３２が消滅する。一方、スイツチ回路９ｃも
オフとなりクラツチ５が切れる。すなわち、両電
圧ａとｃが一致してバルブＡの一口ｐと二口ｑが
連通した位置で弁軸８が停止しかつロツクされ
る。なお、この開放作用を開始すると、弁体が回
転すれば、電圧ａとｂが不一致となるため、第２
差動増幅器２１が出力して開放表示ランプ３１が
点灯する。

つぎに、開閉スイツチ１５をオフすると、リレ
ー１４のゲート２７ｂが前記遅延時間Ｔ後にHi
となつてトランジスタ２３が導通し、スイツチ回
路９ｂがオンしてモータ４に通電されて逆転し、
弁体が一口ｐと二口ｑを非連通とする（閉止す
る）方向に回転する。この回転につれ可動接片１
７が移動して電圧ａが下降し第１可変抵抗の接片
電圧ｂに達すると、第２差動増幅器２１の出力が
なくなり、スイツチ回路９ｂがオフして通電が阻
止され、モータ４が停止するとともに開放表示ラ
ンプ３１が消滅し、スイツチ回路９ｃもオフとな
つてクラツチ５が切れる。すなわち電圧ａとｂが
一致しバルブＡの一口ｐと二口ｑが閉止した位置
で弁軸８が停止しかつロツクされる。なお、この
閉止作用を開始すると、電圧ａとｃが不一致とな
るため、第１差動増幅器２０が出力して閉止表示
ランプ３２が点灯する。

以上の動作によりバルブＡの一口ｐと二口ｑと
が連通、非連動されて弁が開閉される。

第３図及び第４図に示す制御部Ｂをバルブと一
体に組込んだ場合でも、バルブの開放角度（開放
度合）を決定する開放設定器１１を任意に設定す
ることは、可能ではあるが、カバー２５′を外す
など煩雑さがある。このため、この実施例では、
接続板３５に、グランド端子Ｇ、シグナル端子
SiG、ストツプ端子STOPを設け、シグナル端子
SiGにトランジスタ３３等を介し可変抵抗器１０
の可動接片１７を、ストツプ端子STOPにリレー
１４のゲート２７ａの出力端子をダイオード等を
介してそれぞれ接続し、この接続板３５に、例え
ば第５図に示すリモートコントローラＣを接続
し、このコントローラＣで任意の開放角度を可能
としている。

すなわち、第５図に示すように、抵抗器４０の
可動接片４１を差動増幅器４２，４３，４４の一
方の入力端子に接続するとともに、他方の入力端
子にシグナル端子SiGを接続し、両者一致したと
きに各各増幅器４２，４３，４４から出力し、ト
ランジスタ４５を介しリレー４６を通電して開閉
スイツチ１５に並列したスイツチ４６ａを開閉し
てモータ４を正逆転し、ゲート４７、フリツプフ
ロツプ４８を介しトランジスタ４９をバイアスし
て導通し、リレー１４のゲート２７ａの出力を
L₀にしてトランジスタ２２を非導通とし、開放
スイツチ回路９ａをオフしてモータ４の回転を停
止させる。したがつて、抵抗器４０の設定値（可
動接片４１の接続点）を開放設定器１１の設定値
より小さく設定しておけば、正転スイツチ回路９
ａはコントローラＣの抵抗器４０によつて制御さ
れるとともに、モータ４の正逆転がなされる。ま
た、第５図の増幅器４２の一方の入力端子Ｓに温
度センサー等の種々の信号を電圧変換して印加す
ればそれらによつてバルブの開閉を制御できる。
第５図中、５０は電源回路、５１は整流回路、５
２は定電圧回路、５３は非常停止スイツチ、５４
は動作表示用発光ダイオードである。

なお、実施例では、リレー１４を無接点として
いるため、耐久性の点ですぐれている上に動作が
安定している利点がある。

〔考案の効果〕

この考案は以上の説明から明らかなように、弁
軸の回転に基づく電圧変化により弁体の開閉位置
を検出するようにしたので、構造がすこぶる簡単
となり、耐久性の向上及びコストの低減を図るこ
とができるうえに、機械的検出でないため、作動
も安定し、信頼性も向上する。

また、弁軸を減速機構を介して回すため、モー
タの回転むらによる弁の開閉位置の誤差が小さく
なつているうえに、クラツチで瞬時にロツクする
ため、慣性及び外圧によつて弁軸が回ることもな
い。このため、弁の開閉停止位置が正確にかつ確
実に維持される。

さらに、遅延回路により、開閉スイツチによる
正転及び逆転スイツチ回路及びクラツチスイツチ
回路の作動をおくらせるようにしたので、開閉ス
イツチの急激な切換えから、各スイツチ回路が保
障される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の電動ボールバルブの一実施
例の切断正面図、第２図は第１図の要部斜視図、
第３図は第１図の制御ブロツク図、第４図は第１
図の回路図、第５図はリモートコントローラの回
路図の一例である。 Ａ……ボールバルブ、Ｂ……制御部、ｐ……一
口、ｑ……二口、３……減速機構、４……モー
タ、５……クラツチ、８……弁軸、９ａ，９ｂ，
９ｃ……スイツチ回路、１０……可変抵抗器、１
１ａ，１１ｂ……電圧設定器、１２ａ，１２ｂ…
…検出回路、１４……リレー、１５……開閉スイ
ツチ、２５……電源。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 開閉スイツチ１５によつて正逆転するモータ
   ４により、減速機構及びクラツチ５を介し弁軸
   ８を回転させて開閉する電動ボールバルブにお
   いて、上記弁軸８と可変抵抗器１０の可動接片
   １７を連動せしめて弁軸８の回転角度に基づき
   可動接片１７の電圧を比例的に変化させるとと
   もに、弁軸８の弁体閉止位置及び所要開放位置
   の前記可動接片１７の電圧設定器１１ａ，１１
   ｂをそれぞれ設け、この両設定器１１ａ，１１
   ｂの出力電圧と前記可動接片電圧とをそれぞれ
   入力して両者が一致した時信号を発する閉止及
   び開放検出回路１２ａ，１２ｂをそれぞれ設
   け、この両検出回路１２ａ，１２ｂに、それぞ
   れ上記モータ４の正転又は逆転スイツチ回路９
   ａ，９ｂを接続して前者１２ａ，１２ｂの信号
   出力により後者９ａ，９ｂをオフするようにす
   るとともに、前記クラツチ５のスイツチ回路９
   ｃを接続して前者１２ａ，１２ｂの信号出力に
   より後者９ｃをオフするようにし、前記開閉ス
   イツチ１５により、遅延回路を有するリレー１
   ４を介し前記各スイツチ回路９ａ，９ｂ，９ｃ
   を電源に選択的に接続するようにしたことを特
   徴とする電動ボールバルブ。 (2) 上記リレー１４を無接点としたことを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項に記載の電
   動ボールバルブ。