JPH0664505B2 - 施錠可能な機素駆動機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は機素から突出している回転可能なスタブ（stu
b）用の施錠可能な駆動機構に関し、特に、これに限定
されるわけではないが、流体の流れを制御する弁の駆動
機構に係る。この特定な場合は、回転可能なスタブは弁
操作部材（その角度的運動は360゜以下に限定される）
を含み、この機素は弁本体又は歯車ハウジングのような
これと関連する他の構成部分を含むものである。

化学的処理プラントの安全操業、パイプライン設備など
の安全性を改善するためにしばしば望まれることは、流
体の流れを制御する弁を与えられた設定（開又は閉のい
ずれか）に確保することである。このためには例えば振
動等によって弁の設定が変わるのを防ぐのが必要ではあ
るがもっと一般には弁の不許可操作を防ぐか、あるいは
もっと重要なことは何らかの他の弁が操作される前に本
弁を不注意に操作するのを防ぐことである。例えば最も
重要なことは、他の弁を開くことによって別の化学剤が
供給されるまでは１つの弁を閉じることによって１つの
化学剤が容器に供給されることを止めておくことであ
る。

〔従来の技術〕

従来は、弁操作ハンドル又はレバーと他の適当な構成要
素（例えば弁体又は弁体が取付けてあるパイプ）を通し
て巻きつけたチェーンによって、不許可又は不注意操作
に対して弁が保護されていたが、その際チェーンはキー
で操作する慣用の南京錠によって確保されていた。更に
近来は、弁体に固定するようにし、施錠位置に設定され
た時に弁操作部材の回転を防ぐことのできる施錠機構の
多くの提案がなされている。さらに最近においても、比
較的高信頼性施錠装置に対する種々の提案があり、これ
らの多くは、弁又はその弁本体又はハウジングを何等変
える必要がなく弁操作部材に取付けられるように設計さ
れており、施錠機構は通常のハンドル又は操作レバーの
代りに弁操作部材自体に取付けられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の主な目的は、弁体又はそのハウジングから突出
している弁操作部材のような回転可能なスタブに対し施
錠可能な駆動機構の改良を提起することであり、該施錠
機構は回転可能なスタブが突出する機素に対して何の変
更も必要としないにも拘らず該機構は無許可操作に対し
て保護をよく与えうるものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、機素から突出している回転可能なスタブの施
錠が可能な駆動機構を提供するものである。該スタブを
回転運動させるために、回転可能なスタブに固定するよ
うにした本体と、該本体と共に回転するように取付けら
れ且つコード付きキーによって相互に係合しうるロック
部材と、該ロック部材が１つの特定位置に設定された時
以外はキーと上記ロック部材とを相互係合し、該係合の
相対的分離を防ぐよう構成した手段とを含み、該ロック
機構は下記のように構成せられる。すなわち機素と本体
との間に同軸的に位置させるようにしたロックリングが
あり、該リングは位置づけされた時に機素の一部と係合
して機素に対して該ロックリングの回転を防止し、該ロ
ックリングは少くとも１つの当接部分を備えたロック面
を有し；該ロック部材上に突出部があり、この突出部は
当接部分と係合可能で、本体が適当に回転して突出部を
上記当接部分に整列した時には、本体ロックリングとの
間の相対的回転を阻止するが、その他の時は該突出部が
ロック面に係合してロック部材の回転を防止するように
なっており、更にロック部材はコード付きの頭部を有
し、該コード付きの頭部に対して相補足形態を有するキ
ーによってのみ該ロック部材と回転係合可能であり、該
キーが上記ロック部材と相互係合できるか、又は該ロッ
ク部材から外せる時には、上記突出部が上記当接部分か
ロック面かのいずれかと係合するように構成されている
ことを特徴とするものである。

本発明の施錠可能な機構は流体の流れ制御弁の回転可能
な操作部材のほかに、種々の回転可能なスタブを施錠す
るのに用いることが分かろう。例えばこの機構は電気的
スイッチ用のギヤの回転操作部材の保全に用いることも
できる。本発明の他の場合にも適用できるが、本発明の
以下の記載においては特に流体の流れ制御弁に用いた場
合について説明する。

施錠可能な駆動機構を流体の流れ制御弁の保全用に配置
する時には、該機構の本体が弁ハンドル又は操作レバー
の代りに、弁操作部材（弁構造の中適切なものとしては
スピンドル又はナット）に取付けられ、弁自体のどんな
部分に対しても変更の必要がないように配置することが
望ましい。便宜上本体は一般に円筒状であり弁操作部材
を受入れるように配置された軸方向ボアを有し、本体も
同軸的に端ぐりを有し、この中に弁操作部材に該当する
ものとしてナット又はボルトを受け入れ、かようにして
本体をこれに固定させるようにすることが好ましい。典
型的には、弁操作部材はこれに沿って軸方向に延びてい
る一対の対向する平面を有するが、この場合には、機構
の本体中にこれに相応した穿孔を形成し、本体を弁操作
部材に固定した時に本体に対して回転しない状態で保持
されるようにする。弁操作部材と本体との間の相対的回
転を防ぐに何らかの適当な手段を用いることもできよ
う。

機構のロックリングは少くとも一部は本体内に入り込む
のが好ましく、ロックリングが本体の周囲壁によって全
面的に包囲されることが望ましい。機構が弁に固定され
た時以外でもロックリングを本体内に保持する手段があ
るのが便利であり、これは例えばピンを本体中のラジア
ル方向の穿孔を通して延ばしロックリングの周囲面中に
設けられた環状みぞ内に位置せしめるのもよい。

ロックリングは弁上に組立てられた時に、弁体、ハウジ
ング、ギヤボックスなどに関して回転できない状態で維
持されねばならぬが、この目的のために、ロックリング
は弁体の一部分と係合しうる１つ又はそれ以上の適当に
形成された凹所又は突出部を設けその回転を防ぐように
してもよい。最も好都合には、ロックリングの側面の本
体から最も遠いラジアル面が、機構を特に取付けようと
する弁の最上部に対して密に嵌合されるような適当な輪
郭にすることである。

好適な実施態様においては、ロックリングのロック面は
機構本体に最も近いロックリング表面から直立する環状
リブの形態をしており、この環状リブには前記当接部分
を形成する少くとも１つの切欠き部分があり、該リブは
本体中に形成された環状みぞ内に受入れられる。当接部
分はロック表面の少くとも１つの凹所で形成してもよ
い。

ロック部材は本体の軸に平行して延びている本体中のボ
ア内に収容されて共に回転するようにするのが好ましい
が、ロック部材は本体内で別の配置にしてロックリング
と相互に係合して動くようにしてもよい。ロック部材の
突出部はコード付き頭部から離れた方の端部か又はこれ
に近接した部分に設けることができる。当接部分が凹所
の状態である場合は、突出部はカム輪郭であることが望
ましく、ロック部材が或る１つの位置にあると、ロック
面に沿って動きその際ロック部材の回転を防ぐこととな
るが上記カム輪郭が凹所の上に来た時は、カムが凹所と
係合するようにしてロック部材を回転することができ
る。この好ましい構成ではロック部材は形状がほぼ円筒
でよく、カム輪郭は例えば一般的にＤ型のカム輪郭とな
るようロック部材の材料の一部を機械加工で切り取るこ
とによって形成してもよい。

ロック部材の頭部は相補的に作ったキーによる以外では
ロック部材の回転を防ぐように多様な方法でコード化す
ることができる。このコード化とは例えば頭部を特定角
度間隔で配置されたラジアル方向の突起を有する円筒状
表面とし、キーはボアで形成し、同じ特定の角度間隔で
ボアの軸方向にスロットを延ばし、該ボア中に上記円筒
状表面を受入れることができるようにすることである。
これに代る構造としては、頭部に対して、コード化され
た所定角度間隔でロック部材の軸に平行して延びる突起
をもたせ、キーの端面には該突起を受入れるように適当
に形成した凹所をもたすことである。この後者の配置
は、キーに突起、そしてロック部材に凹所というように
逆にできること勿論である。

ロック部材が特定の位置に回転されている時以外はロッ
ク部材からキーが引抜けないようにするために、ロック
部材のコード付き頭部は本体中のボア内に全体的に配置
され、且つキーがロック部材のコード付き頭部と係合す
る時には、キーの一部も該ボア内に受入れられることが
望ましい。その際一般にラジアル方向の突起がキーの外
面に設けられ、該突起がボア内の内部環状チャンネル内
に受入れられ、このチャンネルから本体の端面までボア
の軸方向に延びる唯一のみぞがあり、このみぞに沿って
キーのラジアル方向突起が環状チャンネルに出入するよ
うにする。一般的に、かようなみぞは、ロック部材が回
転されてその突出部がロックリングのロック面の当接部
分と係合し本体の回転がロックされている時以外はキー
が引き抜かれるのを防ぎ、あるいはロック部材のコード
付き頭部とキーとが係合されるのを防ぐような適当な位
置に設けられる。

本体は、弁を回転操作できるようにした適当な手段を備
える。例えばロック機構がロックされてない状態にある
時に容易に回転できるようラジアル方向に突出している
回し棒を本体に取付ける。

上記の説明においては、原則的に１つの位置（例えば弁
の場合に、設計によって全開又は全閉のいずれか）で施
錠できるロック機構について述べた。ロック面に２つの
凹所を設けることによりロック機構は２つの位置のいず
れか一方で選択的に施錠され、弁が所望に従い開又は閉
の状態にできることは分かろう。しかし該機構は、多く
の同様なロック機構を設けた装置においてその各々が特
定の、予め定めた順序で且つ開及び閉の両設定での施錠
ができて不許可操作に対して適正な安全及び防護を確保
するようにしてさらに機能を高めることができる。この
ためには、ロック機構は２つの角度的に隔置されたほぼ
同様なロック部材を本体内に設けることが望ましく、該
ロック部材は異なるコードを付した頭部を設け、その各
々は突出部がロックリングのロック面の当接部分と係合
している時にのみそのキーを引抜けるように構成する。
その際ロック部材を本体及びロックリングのロック面の
当接部分中に適当に配置し、また弁を操作するのに必要
な角度運動（ボール弁の場合には典型的に90゜）をも考
慮することによって、両方のキーがそれらの各々のロッ
ク部材と係合している時のみにロックリングに対して本
体が回転でき、それらの各々の突出部を関連する当接部
分から外すことができる。しかして、本体が１つの末端
位置に回転されている時（例えば弁が開かれている時）
には２つのロック部材の一方をその関連するキーによっ
て回転しその突出部を当接部分の１つと係合することが
でき、その後当該ロック部材のキーを引抜くことができ
るが他方のロック部材は回転できずこれと係合したキー
は本体内に捕留されたままとなる。またロック機構が他
方の末端位置に回転されている時、例えば弁が閉じてい
る時には他方のロック部材は本体をロックするように回
転することができ、その際当該他方のキーは引抜ける
が、上記一方のロック部材は回転できず、この関連キー
は捕留されたままとなる。

ここに説明した好適な構造は、１つ以上の弁が所定の順
序で厳密に操作されなければならない場合に対して最も
有利である。例えば３つの弁の各々が“閉じた”位置に
施錠され、各々の弁はその本体中に捕留されたキーを１
つずつ有する。全ての３つの弁を操作することを望む時
は、１人の操作者に、開くべき第１弁のロック部材に
“自由に”適合し他の弁には自由でないキーが与えられ
る。操作者はこのキーを用いて第１の弁ロック機構を解
錠して弁を操作し、次いで当該第１ロック機構の他方の
キーを抜き去る。頭部を適当にコード化することによっ
て当該キーを操作すべき第２弁のロック部材に“自由
に”適合させ、第３弁には適合しないようにすることが
でき、このキーを用いて第２弁を操作した後に、抜き取
ったキーで第３弁を解錠すると、該第３弁も開くことが
できる。最後に第３弁の開放に続いて第３弁から抜き取
れたキーを所有することは、全ての弁が開放され、且つ
この開放順が正しい順序であったことを証明するために
用いることができる。

〔実施例〕

流動体の流れ制御用に特に適した本発明の実施例を添付
図面について説明する。

図に示された施錠機構はボール弁に取付けようとするも
のであり、その弁の最上部は10で略図的に示され、ここ
には弁ハウジング11及び該ハウジングから突出している
回転可能な弁操作部材12がある。この操作部材12は該部
材の軸に平行して延びている１対の対向平面14及びねじ
付ボア13をも有し、これらは一緒になって、該操作部材
に関して絶対回転できない状態に操作レバーが取付けら
れるようにする。上記最上部10は操作部材12上に回転で
きない状態で取付けられた座金15も含み、弾性座金16と
ハウジング11に固定された止め片17とによって固定さ
れ、座金15は、弁の“開”及び“閉”の設定位置に対応
して操作部材12の動きの角度を90゜に制御するため、止
め片17と相互に係合するよう適当な輪郭が付けられてい
る。

施錠機構それ自体は、弁の操作部材12に固定するように
した本体18と、この本体18の下部端面中に設けられた環
状チャンネル20内に回転可能に取付けられ且つ弁の最上
部に対して密接に嵌合するような適当な形状をなすロッ
クリング19とより成る。このロックリング19はその下面
にノッチ21が設けられ、このノッチは、施錠機構が弁に
嵌合された時に止め片17に密接に嵌着しロックリング19
が回転しないように保持される。ロックリング19の外側
円筒状表面には環状みぞ22が形成され、ここに３本のピ
ン23（第１図及び第２図にはその中１本だけが示され
る）があり、これは本体18中に設けられた半径方向の穿
孔を貫通してみぞ22まで延び、これによって本体18と、
ロックリング19とが軸方向に分離しないよう保持すると
共に、これらの間の相対的回転を許している。またロッ
クリング上には、その上面から直立する環状リブ24がチ
ャンネル20内に受入れられ、該リブはこのリブ24の切欠
き部分によって形成された２つの凹所25を有する。

本体18は、本体の軸方向に延びるボア26を有し、その下
端には操作部材（スタブ）12に関して回転できない状態
で該操作部材上に本体18を取付け得るに適した開口部が
設けられている。周囲にコード突起28を備えた円筒状頭
部を有する不正使用防止ねじ27によって本体18は操作部
材12に固定されるが該ねじは、上記円筒状頭部及び突起
28の両方が受入れられるようにした穿孔を有する長尺の
キー（図示せず）のみによって弛める（または締付け
る）ことができる。

更に、本体18中には２本の平行なボア29も設けられ、そ
れらの各々の中に関連するロック部材30が回転可能に取
付けられ、本体18中のラジアル方向穿孔中に設けられロ
ック部材の環状みぞ32中に受入れられているそれぞれの
ピン31によってロック部材30の各々が軸方向に運動しな
いよう保持されている。各々のロック部材において部材
30の下端は本体18のチャンネル20内まで突出している
が、ロック部材のこの下端の部分は、カムローブ33を形
成するよう機械削り加工されている。かようにしてロッ
ク部材を適当に角度位置決めすると、カムローブ33と直
立環状リブ24とがチャンネル20内に相互に並んで入り、
この際本体18はロックリング19に関して回転ができる。
しかし凹所25がロック部材30と整列すると、凹所25内に
そのカムローブ33が納まるようにしてロック部材30が回
転することができ、ロックリング19に関する回転に対し
て本体18を錠止する。

各ロック部材30の上端は、本体中のボア29よりも小さい
直径の円筒状頭部34を有し、該円筒状頭部は、所定のコ
ード角度間隔で配置された少くとも２つの半径方向の突
起35を有する。ロック部材の頭部34の上方で各ボア29は
より大きい直径に端ぐりされ、内方に曲がったフランジ
37を有するスリーブ36が該端ぐり中に圧入され、ノッチ
38が該フランジに形成されている。

各ロック部材は、このロック部材の頭部34に対しキーと
して受入れ係合するのに適した直径の一端から穿孔した
円筒体を有する適当に形成されたキー39によってのみ回
転できる。また、キー39には突起35を受入れるのに適し
た角度位置に配置された適当な数のスロット40をも有す
る。各キーの外面上には、スリーブ36の内方に曲げたフ
ランジ37中のノッチ38を通過しうる突起41が設けられて
いるが、該突起41は、これがノッチ38に整列した時以外
は本体18からキーが抜けないようにする役をなす。該ス
リーブはまた42に示されたように少くとも１つの位置を
変形し、内方に変形した部分とキーの突起41との間のぶ
つかりでキーの角度的動きを限定してもよい。

各々のキーはその円筒状本体の周りに取付けられた弾性
ウエザーシール43及び操作ハンドル44を有する。本体18
はボア26中に異物が侵入するのを防ぐために保護装置が
設けられるがこれは本体18のボア26内に圧入するボス45
と、一対のばねでスリーブ36の上に圧接するように配置
された一対のフラップ46とより成り、フラップ46にはそ
の下面に弾性外装材がある。本体18は直径方向の穿孔48
中に受入れられる回し棒47によって完成され、この回し
棒47は本体中の適当な穿孔内に圧入される２本のピン49
によって保持される。

各々のロック部材30の長いボアの途中には本体18にラジ
アル方向の穿孔があり、この中に隣接ロック部材と係合
するばね付勢されたボール50が配置されている。該ボー
ルの一部を受けるくぼみがロック部材30中に設けられ、
これによってキー39により積極的に回わされる時以外は
ロック部材の回転が防止される。

上述のロック機構はハンドル・ホイール又は弁の他の操
作レバーに取付けることができるが、弁それ自体は何も
改変する必要がないことが分かろう。該ロック機構は、
本体18とロックリング19との組合せ体を弁上まで下げ、
ロックリング19のノッチ21をストップ17に係合し、且つ
本体18を操作部材12に係合し、次いでねじ27をねじ付き
穿孔13中に締め付けることによって簡単に取付けられ
る。そこでねじ27を回すための工具であるキーは引抜か
れ、回し棒47が直径方向穿孔48中に嵌入され、ピン49に
よって固着され、且つウエザーガード装置がボア26中に
適宜圧入される。

本弁機構は上述のように両方のキー39が、それぞれのロ
ック部材30と係合して現存しており、かくしてこれらの
ロック部材が回されて、本体18とロックリング19との間
の自由な角度運動を許す。ロック部材がかように位置す
ると、キーはいずれもキー突起41とスリーブ36の内方に
曲がったフランジ37との間の相互係合のために穿孔29か
ら引き抜くことができない。

次に弁が１つの末端位置に回された時は、ロック部材の
１つが凹所25に整列され、従ってロック部材はそのカム
ローブ33が凹所と係合するように回すことができ、当該
キーはロック機構から引抜くことができる。しかし他の
ロック部材のカムローブ33とリブ24との相互係合が該他
のロック部材の回転を阻止し、従ってこのキーはロック
機構から引抜くことができない。

弁を他方の設定へと回転するには、まず適正なキーを用
いて１つのロック部材30とロックリング19との間の相互
係合を自由にする必要がある。その際弁が他方の末端位
置に設定された時、この他のキーは引抜くことができる
が弁をその最初の設定解除するのに今用いたキーではな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のロック機構の分解図であって、適当に
部分的に切取って解り易くした図である。 第２図は第１図のロック機構全体の垂直断面図である。 10……機素、17……ストップ 18……本体、19……ロックリング 20……環状みぞ、24……環状リブ 25……凹所、26,29……ボア 28……突起、30……ロック部材 33……カムローブ、34……円筒状頭部 35……突起、36……スリーブ 37……フランジ、38……ノッチ 39……キー、40……スロット 41……突起、48……穿孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機素から突出している回転可能なスタブの
   の施錠可能な駆動機構であって、回転可能なスタブに固
   定し、該スタブを回転運動させるようにした本体と、該
   本体と共に回転するように取付けられ、且つコード付き
   キーと相互に係合し得るロック部材と、該ロック部材が
   或る１つの特定位置に設定された時以外はキーとロック
   部材とが相互に係合し該係合の相対的分離とを防ぐよう
   に配置された手段とを含む駆動機構において、 上記機素（10）と本体（18）との間を同軸に位置付けせ
   しめるロックリング（19）があり、該リング（19）は位
   置付けされると上記機素の一部と係合して該機素に対す
   る上記ロックリングの回転を阻止し、更に該ロックリン
   グは少くとも１つの当接部分（25）を備えたロック面
   （24）を有し； 上記ロック部材（30）に突出部（33）があり、本体が適
   当に回転して該突出部が当接部分と整列した時に、突出
   部は上記当接部分（25）と係合可能となり本体（18）と
   ロックリング（19）との間の相対的回転を防ぐが、その
   他の時は該突出部（33）はロック面（24）に係合してロ
   ック部材の回転を防止し、更に上記ロック部材はコード
   付きの頭部（34）を有し、該コード付きの頭部に対して
   相補形態を有するキー（39）によってのみ該ロック部材
   を回転するために係合可能であり、該キー（39）がロッ
   ク部材（30）と相互係合できるか、又は該ロック部材か
   ら外せる時は上記突出部（33）が当接部分（25）又はロ
   ック面（24）のいずれかと係合するように構成されてい
   ることを特徴とする施錠可能な機素駆動機構。
2. 【請求項２】ロックリング（19）のロック面が本体（1
   8）の機構に最も近いロックリングの表面から直立する
   環状リブ（24）の形態であり、該環状リブ（24）は前記
   当接部分を限定する少くとも１つの切欠き部分（25）を
   備え、該リブ（24）は上記本体中に形成される環状チャ
   ンネル（20）中に収容されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の施錠可能な機素駆動機構。
3. 【請求項３】ロック部材（30）が本体の軸に平行に延び
   る本体（18）中のボア（29）中に収容され、該ロック部
   材（30）はコード付きの頭部（34）から離れた方の端部
   にカムローブ（33）を有し、上記ロック部材の回転を防
   ぐために該カムローブ（33）はロック面（24）を通り越
   すことができるが、該カムローブ（33）が当接部分（2
   5）に整列した時にロック部材（30）が回転して該部分
   中に入ることができ、その後本体（18）がロックリング
   （19）に対して施錠されるようになることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の施錠可能な機
   素駆動機構。
4. 【請求項４】２つの凹所（25）がロック面（24）に設け
   られ、従ってロック機構は２つの位置のいずれかで選択
   的に施錠できることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし第３項のいずれかに記載の施錠可能な機素駆動機
   構。
5. 【請求項５】施錠機構は、本体（18）内に設けられてい
   る２つの角度的に隔置されたほぼ同様なロック部材（3
   0）を有し、該ロック部材は異なるコード付きの頭部（3
   4）を有し、各々はそのキー（39）を、突出部（33）が
   ロックリング（19）のロック面（24）の当接部分（25）
   と係合した時にのみ引抜くことができるように配置され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の
   施錠可能な機素駆動機構。