JPH0712783Y2 - バルブアクチュエーター - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、仕切弁や止め弁等の開
閉を自動操作と手動操作の双方で切換え使用できるバル
ブアクチュエ―タ―に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の仕切弁等では、流路と直交状に
配設された弁体と、当該弁体に連結させた弁棒をアクチ
ュエ―タ―によって上下動させて流路を開閉する構成を
有し、前記弁棒が常時は自動操作されると共に、非常時
等には手動操作される。従来の仕切弁の開閉構造を、例
えば図８および図９で説明すると、弁構造部１と連結部
２と自動操作部３および手動操作部４によって構成され
ている。前記弁構造部１は、弁本体５に流路と直交状に
配設された円板形の弁体６が、弁棒の下端に連結されて
当該弁棒上下動によってデイスク８に添って摺動可能に
装着されている。この弁棒は、前記自動操作部３内まで
延在するネジ棒７と、該ネジ棒７の上端側が挿通される
シャフト９と、自動操作部３内でシャフト９の上端と一
体に連結されて前記手動操作部４側へ突出するシャフト
１０とで構成されている。

【０００３】前記連結部２は、前記シャフト９の下端側
に設けられた外ネジに螺合する内ネジを備えた上部フラ
ンジ１１と、前記ネジ棒７が挿通されてフランジ１１と
ネジ止めされる下部フランジ１２と、当該上部フランジ
１１と下部フランジ１２を介して前記ネジ棒７とシャフ
ト９との相対位置を調節した状態で接合するために、ネ
ジ棒７に螺合する位置決めナット１３を備えている。前
記自動操作部３は、仕切壁１４が設けられたシリンダ―
本体１５と、該シリンダ―本体１５内に収容された下部
側ピストン１６および上部側ピストン１７を備えてい
る。下部側ピストン１６は、内径が前記シャフト９の外
径より僅かに大きくて、外周面が前記仕切壁１４に沿っ
て摺動する円筒部と、外周面が前記シリンダ―本体１５
の内周面に沿って摺動するフランジ部とで一体形成さ
れ、当該下部側ピストン１６の下側に第１空気室１８
が、上側には呼吸室１９が各々形成される。また、上部
側ピストン１７は内周面が前記シャフト１０の外周面と
密封状態で当接し、外周面が前記シリンダ―本体１５の
内周面に沿って摺動する円板状に形成され、当該上部側
ピストン１７の内周側とその下面に一体装着されたピス
トン受け２０との間には、前記シャフト１０の外周面に
設けられた割リング２１が装着され、上部側ピストン１
７とシャフト１０とが連動するよう構成されると共に、
上部側ピストン１７の下側に第２空気室２２が、上側に
は第３空気室２３が各々形成される。前記第１空気室１
８は圧力出入口２４を介して、前記第２空気室２３は圧
力出入口２５を介して各々外部の空気圧源回路と各々連
通すると共に、前記第１空気室１８は前記シャフト９と
下部側ピストン１６間に設けられた通路を介して前記第
２空気室２２に連通している。尚、呼吸室１９は呼吸孔
２６を介して大気と連通しており、符号２７ａ、２７ｂ
はシリンダ―本体１５に被着された下部および上部の蓋
である。前記手動操作部４は、前記シリンダ―の上蓋２
７ｂにボルト止めされたヨ―ク２８を有し、該ヨ―ク２
８内には回り止め板２９と、下端が回り止め板２９にピ
ン止めされて上端をヨ―ク２８上に突出させたネジ棒に
よるヨ―クステム３０が設けられ、突出されたヨ―クス
テム３０にはナット３１を介してハンドル３２が装着さ
れている。また、ヨ―ク２８内に突設された前記シャフ
ト１０の上端側のネジ部には、アジヤストナット３３と
ロックナット３４とが各々螺合されると共に、当該シャ
フト１０は前記回り止め板２９に穿設された止め穴に差
込まれる手動操作用ピン３５を介してヨ―クステム３０
と連結される。尚、符号３９はインジケ―タ―である。

【０００４】以上の構成による仕切弁は、自動操作時に
は手動操作用ピン３５を引き抜き、弁棒の一部を構成す
るシャフト１０と、手動操作部４の一部を構成するヨ―
クステム３０とを切り離した状態とし、前記自動操作部
３を作動させて弁棒を上下動させることによって、弁構
造部１の流路を開閉させる。すなわち、開弁操作時には
前記出入口２４から第１空気室１８内に空気圧を供給す
ると、下部側ピストン１６が押し上げられると同時に連
通する第２空気室２２にも空気圧が供給され、上部側ピ
ストン１７も押し上げられる。その後に下部側ピストン
１６は仕切壁１４に当接して上昇が停止されるが、上部
側ピストン１７は初動時の半分の力で引続き上昇を続け
る。この上部側ピストン１７の上昇によって、これと係
合した止めリング２１を介してシャフト１０を含む弁棒
が上昇されるので、弁体６は流路から引上げられて流路
が開かれて、開弁が完了したところで上部側ピストン１
７の上昇は停止される。また、閉弁操作時には前記出入
口２５から第３空気室２３内に空気圧を供給すると、上
部側ピストン１７が押し下げられて第２空気室２２内の
残留空気は第１空気室１８を通って出入口２４から排出
され、当該上部側ピストン１７に取付けられたピストン
受け２０が下部側ピストン１６の円筒部上端に当接した
後にはそれ迄より遅い降下速度で上部側ピストン１７と
下部側ピストン１６とが同時に下降しながら弁棒を引き
下げ、閉弁される。

【０００５】更に、手動操作する場合には前記ピン３５
の挿入によって弁棒の一部を構成するシャフト１０とハ
ンドル３２に連動するヨ―クステム３０とを一体に連結
し、ハンドル３２の回転操作によって弁棒および弁体６
を上下動させ、開弁又は閉弁させることができる。この
切換え操作を図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）で詳細に
説明する。まず手動から自動へ切換える場合には、ピン
３５を引抜いてシャフト１０とヨ―クステム３０を分離
させると共に、ハンドル３２を回してヨ―クステム３０
および回り止め２９を邪魔にならない最上部へ引き上げ
ておく。また自動から手動へ切換える場合には、ハンド
ル３２を回してヨ―クステム３０および回り止め２９を
引下げると共に、シャフト１０を最上部へ引上げてシャ
フト１０側の孔１０ａと回り止め２９側の孔２９ａを一
致させた状態にしてピン３５を差し込み、ロックナット
３４とアジャストナット３３によって前記弁体６の締り
具合を調節し、弁にリ―クがないようにする。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来例のようなバルブアクチュエ―タ―の構成による
と次のような問題点があった。 （１）自動操作部と手動操作部とが分離しにくい構成の
ために、例えば自動操作部が故障した時には使用を停止
して修理を行なわなければならない。 （２）自動と手動との切換え操作が煩雑であり、当該操
作は前記頂上部で行なわなければならないので安全性と
迅速性の上で難点があった。 そこで本考案では、これらの問題点を解決するためのバ
ルブアクチュエ―タ―を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案のバルブアクチュ
エーターは、流路と直交配設された弁構造部の弁体に連
結させた弁棒を上方へ突設させ、該弁棒を自動操作部又
は手動操作部で上下動させて開閉弁を行う仕切弁や止め
弁等の弁において、前記弁棒は外周にネジが設けられた
パイプ状の手動操作用弁棒内を自動操作用弁棒が貫通す
る態様で同心状に配設され、当該手動操作用弁棒と自動
操作用弁棒とが、手動操作時には相互に連結され、自動
操作時には分離される切換え可能な連結部を有し、前記
手動操作部は前記自動操作部の下方に位置して前記手動
操作用弁棒の外周ネジに螺合する従動ギヤ―と、該従動
ギヤ―を連動させる主動ギヤ―とが収容されたギヤ―ボ
ックスで構成され、当該主動ギヤ―の回転軸の一端がギ
ヤ―ボックスの側部へ突設されて手動操作用のハンドル
に連結され、前記自動操作部は前記自動操作用弁棒の上
部側外周へ同心状に配設されたシリンダー本体と、外周
面が前記シリンダー本体の内周面と密封状に摺接する態
様で前記自動操作用弁棒の上端へ着脱可能に取り付けら
れ、当該シリンダー本体内を上下の各空気室に区分する
ピストンと、前記ギヤーボックスから起立されて自動操
作用弁棒の上部側外周へ同心状に配設され、上端側の内
周面へ前記自動操作用弁棒の外周が密封状に摺接する態
様で前記シリンダ―本体内を前記ギヤ―ボックスと区分
する隔壁を備えた流体シリンダーで構成され、該隔壁と
自動操作用弁棒の外周の間には前記手動操作用弁棒の上
部側が挿入可能な環状の空隙が設けられている。

【０００８】

【実施例】以下に本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図２および図３で示すように、弁構造部５１と連
結部５２と手動操作部５３および自動操作部５４によっ
て構成されている。この弁構造部５１は、前記した従来
例の場合と同様であって、弁本体５５に流路と直交状に
配設された円板形の弁体５６が、弁棒の一部を構成する
ネジ棒５７の下端に連結されて当該弁棒の上下動によっ
てディスク５８に沿って摺動し、開弁又は閉弁するよう
に構成されている。該弁棒は、上端側が前記手動操作部
５３内まで延在するネジ棒５７と、該ネジ棒５７が挿通
される中空パイプ５９と、該中空パイプ５９の上端に一
体接合されたシャフト６０と、前記中空パイプ５９が挿
通されるスライドパイプ６１とで構成される。

【０００９】前記連結部５２は図４および図５で示すよ
うに、円筒状で上部側の内周面にスライドパイプ６１の
下端部の外周ネジに螺合する内ネジを有すると共に、当
該内ネジの下方に扇形溝６２ａが穿設されたカップラ―
６２と、上部側の外周に前記扇形溝６２ａに嵌合される
円帯状のフランジ６３ａが、下部側の外周にはフランジ
６３ａより小径の円帯状のフランジ６３ｂが各々突設さ
れた円筒状で、前記中空パイプ５９の下端部の外周ネジ
に螺合する内ネジを有すると共に、中間部の外周に切換
えレバ―６３ｃが突設されたロ―タ６３と、該ロ―タ６
３の下部側のフランジ６３ｂの外周に嵌合される押えリ
ング６４と、該押えリング６４にボルト止めされ、当該
押えリング６４との間で前記ロ―タ６３を回転可能に挾
持するフランジ６５と、該フランジ６５との間で指針６
６を挾持する態様で前記ネジ棒５７に螺合されるロック
ナット６７とで構成されている。

【００１０】前記連結部５２は、手動操作時には図４で
示すように、前記カップラ―６２、ロ―タ６３、押えリ
ング６４、フランジ６５、ロックナット６７を介して、
ネジ棒５７と中空パイプ６９およびスライドパイプ６１
を相互に連結させ、手動操作部５３によってスライドパ
イプ６１が上下動されるとネジ棒５７および中空パイプ
５９も上下動して手動開閉弁操作されるようになってい
る。また、自動操作時には前記切換えレバ―６３ｃを操
作して図５で示すように、ロ―タ６３を９０度回転させ
て当該ロ―タ６３とカップラ―６２の係合を解き、手動
操作部５３に連動して手動操作用の弁棒を構成するスラ
イドパイプ６１から分離された自動操作用の弁棒を構成
する中空パイプ５９が、前記自動操作部５４によって上
下動されるのでネジ棒５７も上下動して自動開閉弁操作
されるようになっている。

【００１１】前記手動操作部５３は、図１と図６および
図７で示すように、ギヤ―ボックスで構成され、該ギヤ
―ボックスのケ―ス６８内の中央には、前記弁棒を構成
するネジ棒５７と中空パイプ５９およびスライドパイプ
６１とが同心状に挿通されており、スライドパイプ６１
の外周ネジには従動スパイラルギヤ―６９の内歯が歯合
され、当該スパイラルギヤ―６９はブッシュ７０と滑り
キ―７１および支持ブロック７２を介して前記ケ―ス６
８に保持されている。従動スパイラルギヤ―６９の外歯
には、ギヤ―比を２対１にした主動スパイラルギヤ―７
３が歯合されており、当該スパイラルギヤ―７３が軸止
されたギヤ―シャフト７４の一端はギヤ―ボックスのケ
―ス６８の外部へ突出されて手動操作用のハンドル７５
に連結されている。前記手動操作部５３のハンドル７５
を回転させると、主動スパイラルギヤ―７３と従動スパ
イラルギヤ―６９を介して回転力がスライドパイプ６１
に伝達されて当該スライドパイプ６１は上下動されると
共に、前記連結部５２を介して弁体５６が作動されて開
閉弁がなされる。

【０００１２】前記自動操作部５４は図１乃至図３で示
すように、シリンダ―本体７６内を前記ギヤ―ボックス
６８と区分するための隔壁７７と、シリンダ―室内を区
分する仕切壁７８と、下部側ピストン７９および上部側
ピストン８０を備えている。前記隔壁７７は、空気圧が
ギヤ―ボックス側へ流入するのを防止し、空気圧の消費
量を出来るだけ少くするものであり、当該隔壁７７の内
端の一部は前記シャフト６０が摺動しうるように密封状
態で当接すると共に、隔壁７７と弁棒（スライドパイプ
５９とシャフト６０）間には前記中空パイプ６１が上下
動できる空隙８１が設けられている。前記下部側ピスト
ン７９はフランジ付円筒状であって、このフランジ部側
は外端が前記シリンダ―本体７６と摺動可能で前記隔壁
７７との間で出入口８２から空気圧が供給される空気室
８３が形成されると共に、円筒部側と隔壁７７間には空
気室８３を前記上部側ピストン８０と仕切壁７８間に形
成される空気室８４に連通させる通路８５が設けられて
いる。また仕切壁７８は、その内端が前記下部側ピスト
ン７９の円筒部外面が摺動しうるように密封状態で当接
すると共に、下部側ピストン７９との間には呼吸孔８６
を介して大気に連通する呼吸室８７が設けられている。
前記上部側ピストン８４は円板状で、前記シャフト６０
の上端に止ボルト８８で固着され、その外周面は前記シ
リンダ―本体７６の内面に沿って摺動可能に当接される
と共に、当該上部側ピストン８４の上方には、出入口８
９を介して空気圧が供給される空気室９０が設けられて
いる。

【００１３】前記自動操作部５４は、開弁操作時には出
入口８２から空気室８３に供給された空気圧によって下
部側ピストン７９が押し上げられ、同時にこの空気圧は
通路８５を通って空気室８４にも供給されるので、上部
側ピストン８０も押し上げられる。そして下部側ピスト
ン７９が仕切壁７８に当接して上昇が停止した後は、上
部側ピストン８０のみが初動時の半分の力で上昇を続け
る。これにより、上部側ピストン８０に連結されたシャ
フト６０とスライドパイプ５９およびネジ棒５７等から
なる弁棒は弁体５６を引き上げて開弁が行われる。尚、
この際にスライドパイプ５９等に連結されている中空パ
イプ６１は、前記空隙８１内へ突出される。また閉弁操
作時には、出入口８９から空気室９０に供給された空気
圧によって上部側ピストン８０が押し下げられ、空気室
８４内の残留空気は通路８５および空気室８３を通って
出入口８２より排出され、上部側ピストン８０が下部側
ピストン７９の円筒部上端に当接するところまで降下し
た後は、上部側ピストン８０と下部側ピストン７９とが
一緒にそれ迄より遅い降下速度で降下し、弁体５６は弁
棒を介して閉弁される。

【００１４】以上のように前記アクチュエータでは、常
時は自動操作部５４を構成する空気圧シリンダーの昇降
駆動操作によって自動操作用弁棒である中空パイプ５９
とシャフト６０を上下動させ、この中空パイプ５９に螺
合されたネジ棒５７を介して弁体５６による開閉弁作動
が行われる。この自動操作時には、前記連結部５２は切
換えレバー６３の操作でロータ６３を回転させ、カップ
ラ―６２との係合を解いてネジ棒５７および中空パイプ
５９からスライドパイプ６１とカップラー６２が分離し
た状態にあるので、この状態で前記ハンドル７５を半時
計方向へ回転操作するとスライドパイプ６１およびカッ
プラー６２が上昇し、図１１で示すように上部側を前記
空隙８１内へ挿入させた状態でスライドパイプ６１を手
動操作部５３内へ収納させることができる。このように
して使用すると、中空パイプ５９の外周に刻設されたネ
ジ部分が外部に露出しないので、埃などの付着による動
作不良を防止することができる。なお、自動操作と手動
操作を切替え可能な連結部を設けた従来技術としては、
例えば実公昭３８−６０７６号公報や実開昭５０−６５
０２１号公報に開示されたものなどがあるが、これらに
は本考案のように連結部分の解除によって自動操作用弁
棒から分離された手動操作用弁棒であるスライドパイプ
６１を、前記のように環状の空隙８１内へ収納させる着
想は開示されてはいない。

【００１５】また、自動操作部５４が故障した場合やオ
―バ―ホ―ルをする際などの非常時には、前記アクチュ
エータから自動操作部５４を取り外し、ハンドル７５の
回転操作によって手動操作部５３であるギヤーボックス
を回転駆動し、当該ギヤーボックスに螺合されたスライ
ドパイプ６１を上下動させると、このスライドパイプ６
１と連結部５２で連結されたネジ棒５７を介して弁体５
６による開閉弁作動が行われる。自動操作部５４を取り
外す場合には、シリンダ―本体７６の上蓋を取外して止
ボルト８８を一旦取外した状態にし、隔壁７７を残して
図１２で示すようにその他のシリンダ―本体７６を取外
し、再度止めボルト８８をシャフト６０に取付けること
によって容易に手動操作が可能となる。これにより、そ
の間に取り外した自動操作部５４の保守点検を行うこと
ができるので、作業の中断を最小限に抑えることができ
る。また自動操作部５４の主要部が取り外された後も、
残された自動操作用弁棒である中空パイプ５９およびシ
ャフト６０を隔壁７７の上端が摺動可能に支持するの
で、手動操作時におけるネジ棒５７の振れをなくして正
確な開閉弁操作を維持することができる。なお、自動操
作部を手動操作部から分離して取り外し可能にした従来
技術としては、例えば実公昭３８−６０７６号公報や実
公昭５２−３０５９３号公報に開示されたものなどがあ
るが、前者の自動操作部は弁棒に連結したリンクをクラ
ンクによって操作する構成であり、後者の自動操作部は
弁棒を揺動回転させるアクチュエータで構成されたもの
である。従って、空気圧シリンダーを自動操作部５４と
して用いて当該自動操作部５４を容易に取り外し可能に
した前記構成による本考案のアクチュエータとは基本的
に相違するものである。

【００１６】

【考案の効果】前記した実施例でも明らかなとおり、本
考案のバルブアクチュエータによると次のような効果を
奏する。 （１）自動操作部である流体圧シリンダーが故障したり
オ―バ―ホ―ルをする際に、この自動操作部を取り外し
た状態でも手動操作部のハンドル操作によって手動で弁
の開閉を行うことができるので、このバルブアクチュエ
ータが装着されている装置全体の運転を休止させること
なく継続使用が可能であり、取り外した自動操作部は安
全な地上に下ろして容易に修理又は点検を行うことがで
きる。この場合に、特に自動操作部は主要部が取り外さ
れた後も残された自動操作用弁棒を隔壁の上端が摺動可
能に支持するので、手動操作時におけるネジ棒の振れを
なくして正確な開閉弁操作を維持することができる。 （２）上記自動操作部と手動操作部との切換えを行う連
結部は、ロ―タの回転操作によって自動操作用弁棒に手
動操作用弁棒を着脱させて操作をワンタッチで安全かつ
迅速に行うことができる。 この場合に、手動操作用弁棒として使用される外周にネ
ジが刻設されたスライドパイプは自動操作時には自動操
作用弁棒から分離されるので、前記ハンドルの回転操作
で自動操作用弁棒の上部側の外周に形成された環状の空
隙８１内へ挿入させた状態で収納させることができ、こ
れによりネジ部分が外部に露出しないので埃などの付着
による動作不良を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による仕切り弁の要部断面図で
ある。

【図２】本考案の実施例による仕切り弁の全体正面図で
ある。

【図３】本考案の実施例による仕切り弁の全体側面図で
ある。

【図４】本考案の実施例による仕切り弁の手動操作時に
おける連結部の底面図および要部縦断面図である。

【図５】本考案の実施例による仕切り弁の自動操作時に
おける連結部の底面図および要部縦断面図である。

【図６】本考案の実施例による仕切り弁の手動操作部の
縦断面図である。

【図７】本考案の実施例による仕切り弁の手動操作部の
横断面図である。

【図８】従来例による仕切り弁の全体正面図である。

【図９】従来例による仕切り弁の全体側面図である。

【図１０】従来例による仕切り弁の自動と手動の切換え
操作の説明図である。

【図１１】本考案の実施例による仕切り弁の自動操作時
の使用状態を説明する縦断面図である。

【図１２】本考案の実施例による仕切り弁の自動操作部
を取り外した手動操作部の使用状態を説明する横断面図
である。

【符号の説明】

５１ 弁構造部 ５２ 連結部 ５３ 手動操作部（ギヤ―ボックス） ５４ 自動操作部（空気圧シリンダ―） ５５ 弁本体 ５６ 弁体 ５７ ネジ棒 ５８ ディスク ５９ 中空パイプ ６０ シャフト ６１ スライドパイプ ６２ カップラ― ６３ ロ―タ ６４ 押えリング ６５ フランジ ６６ 指針 ６７ ロックナット ６８ ケ―ス ６９ 従動スパイラルギヤ― ７０ ブッシュ ７１ 滑りキ― ７３ 主動スパイラルギヤ― ７４ ギヤ―シャフト ７５ ハンドル ７６ シリンダ―本体 ７７ 隔壁 ７８ 仕切壁 ７９ 下部側ピストン ８０ 上部側ピストン ８１ 空隙 ８２，８９ 出入口 ８３，８４，９０ 空気室 ８５ 通路 ８６ 呼吸孔 ８７ 呼吸室 ８８ 止ボルト

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路と直交配設された弁構造部の弁体に
   連結させた弁棒を上方へ突設させ、該弁棒を自動操作部
   又は手動操作部で上下動させて開閉弁を行う仕切弁や止
   め弁等の弁において、前記弁棒は外周にネジが設けられ
   たパイプ状の手動操作用弁棒内を自動操作用弁棒が貫通
   する態様で同心状に配設され、当該手動操作用弁棒と自
   動操作用弁棒とが、手動操作時には相互に連結され、自
   動操作時には分離される切換え可能な連結部を有し、前
   記手動操作部は前記自動操作部の下方に位置して前記手
   動操作用弁棒の外周ネジに螺合する従動ギヤ―と、該従
   動ギヤ―を連動させる主動ギヤ―とが収容されたギヤ―
   ボックスで構成され、当該主動ギヤ―の回転軸の一端が
   ギヤ―ボックスの側部へ突設されて手動操作用のハンド
   ルに連結され、前記自動操作部は前記自動操作用弁棒の
   上部側外周へ同心状に配設されたシリンダー本体と、外
   周面が前記シリンダー本体の内周面と密封状に摺接する
   態様で前記自動操作用弁棒の上端へ着脱可能に取り付け
   られ、当該シリンダー本体内を上下の各空気室に区分す
   るピストンと、前記ギヤーボックスから起立されて自動
   操作用弁棒の上部側外周へ同心状に配設され、上端側の
   内周面へ前記自動操作用弁棒の外周が密封状に摺接する
   態様で前記シリンダ―本体内を前記ギヤ―ボックスと区
   分する隔壁を備えた流体シリンダーで構成され、該隔壁
   と自動操作用弁棒の外周の間には前記手動操作用弁棒の
   上部側が挿入可能な環状の空隙が設けられていることを
   特徴とするバルブアクチュエ―タ―。