JPH10205639A - バルブ用アクチュエータ - Google Patents

バルブ用アクチュエータ

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JPH10205639A
JPH10205639A JP2449997A JP2449997A JPH10205639A JP H10205639 A JPH10205639 A JP H10205639A JP 2449997 A JP2449997 A JP 2449997A JP 2449997 A JP2449997 A JP 2449997A JP H10205639 A JPH10205639 A JP H10205639A
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valve
motor
shaft
output shaft
power
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Junichi Kojima
順一 小島
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Kitz Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非通電時に手動操作を行う場合、出力軸に連
結されているモータ軸も回転させることになるので、モ
ータ軸を回転させる抵抗があり、更に、スプリングの両
端が固定されているので、どちらの方向に出力軸を回転
させても必ずスプリングの弾力が付加されるので手動操
作が困難であった。 【解決手段】 バルブの回転軸に連結される出力軸3を
モータ2の動力によって正逆回転させてバルブを開又は
閉し、モータ2の動力によって変形させておいたコイル
バネ5の弾力によって出力軸3を回転させてバルブを閉
又は開するバルブ用アクチュエータであって、モータ2
は、動力源となるモータ部20と、出力軸3と連結され
る駆動軸22に、モータ部20の動力を伝達するクラッ
チ部21とを備えたもので、非通電時に、クラッチ部2
1によってモータ部20と駆動軸22との連結を解除
し、手動操作時におけるモータ部20の抵抗をなくす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通電時にコイルバ
ネに蓄えた弾性エネルギによって、非通電時にバルブを
閉又は開するバルブ用アクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、非通電時に弾性体の弾力によりバ
ルブを閉するアクチュエータは、実開平6−1951号
公報に記載されているように、バルブを開すると共に、
モータによってスプリングを変形させ、バルブが全開し
たときに、モータのブレーキ機構によって、変形したス
プリングの状態を保持し、非通電時に、ブレーキ機構の
規制が解除されたスプリングが弾力によってバルブを閉
する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような構造のアク
チュエータで、非通電時に手動操作を行う場合、出力軸
に連結されているモータ軸も回転させることになるの
で、モータ軸(モータの回転子)を回転させる抵抗があ
り、更に、スプリングの両端が固定されているので、ど
ちらの方向に出力軸を回転させても必ずスプリングの弾
力が付加されるため、手動操作が困難であった。
【0004】本発明は、上述した従来の課題を解決する
ため、鋭意研究の結果、開発に至ったものであり、その
目的とするところは、非通電時における手動操作を容易
にしたバルブ用アクチュエータを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、バルブの回転軸に連結される出力軸をモ
ータの動力によって正逆回転させてバルブを開又は閉
し、モータの動力によって変形させておいたコイルバネ
の弾力によって出力軸を回転させてバルブを閉又は開す
るバルブ用アクチュエータであって、前記モータは、動
力源となるモータ部と、前記出力軸と連結される駆動軸
に、モータ部の動力を伝達するクラッチ部とを備えたも
ので、非通電時に、クラッチ部によってモータ部と駆動
軸との連結を解除し、手動操作時におけるモータ部の抵
抗をなくすことができる。
【0006】バルブの回転軸に連結される出力軸をモー
タの動力によって正逆回転させてバルブを開又は閉し、
モータの動力によって変形させておいたコイルバネの弾
力によって出力軸を回転させ、バルブを閉又は開するバ
ルブ用アクチュエータにおいて、前記コイルバネの自由
端の移動を規制する当接部を内部に設け、出力軸に加わ
るコイルバネの弾力をバルブが閉又は開した時に当接部
で遮断するようにしたもので、手動操作により、コイル
バネの弾力により回転する方向に出力軸を回転させ、コ
イルバネの弾力に対抗することなく、バルブを開又は閉
することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を詳細に説明する。図1に示すアクチュエータ1
は、動力源であるモータ2を保持板8の上面に固定する
と共に、モータ2の駆動軸22を、保持板8を貫通させ
て減速ギヤ4に噛み合わせ、更にこの減速ギヤ4と、バ
ルブの回転軸(図示せず)に連結する出力軸3に設けら
れた出力ギヤ3aとを噛み合わせ、両者をハウジング1
0とハウジング10開口端に固定する保持板8とで軸支
し、コイルバネ5を収容したバネケース6を保持板8の
上面に固定すると共に、コイルバネ5の自由端5aを保
持板8に形成した円弧状孔9に挿通して、出力軸3から
突設したシャフト7に当接し、カバー11の上面から出
力軸3の上端部に形成した手動操作部3bを突出させ、
カバー11をハウジング10上部に固定している。ま
た、バルブが全開、全閉した時にオフとなる開閉リミッ
トスイッチが備えられている。
【0008】図3に示すように、このモータ2は、動力
源となるモータ部20と、モータ部20の動力を駆動軸
22に伝達するクラッチ部21とを一体的に内蔵してお
り、クラッチ部21を貫通して突出するモータ軸20a
の先端には、駆動軸22が回動自在かつ軸方向に沿って
スライド可能に設けられ、クラッチ部20内を貫通する
モータ軸20aのモータ部20寄りには、強磁性材料か
ら成る略リング形状のクラッチ板23が固定されてい
る。
【0009】クラッチ部21内では、クラッチ部21内
に挿入された駆動軸22の嵌合端部22bに、強磁性材
料から成る略リング形状の可動クラッチ板24が固定さ
れ、この可動クラッチ板24とモータ軸20aに固定さ
れたクラッチ板23との間に、スプリング25が介在さ
れ、両クラッチ板23,24の周囲を包囲するようにし
て、コイル26が設置され、そして、このクラッチ部2
1の端面には、可動クラッチ板24のスライドを規制す
ると共に、駆動軸22を回動かつスライド自在に軸支す
るリング部材27が設けられている。
【0010】また、クラッチ部21より突出した駆動軸
22の端部には、減速ギヤ4と噛み合うギヤ部22aが
形成されている。なお、この駆動軸22がモータ軸20
aより離脱しないように、モータ軸20aの先端にリン
グ(図示せず)を固定しても良い。
【0011】なお、クラッチ部21は、上記電磁クラッ
チに限定されず、他の形式の電磁クラッチを用いても良
い。
【0012】出力軸3は、下端部に図示しないバルブの
回転軸と連結する連結部3cが設けられ、上端部に非通
電時にバルブを開閉するための手動操作部3bが設けら
れ、更に、途中に、減速ギヤ4と噛み合う出力ギヤ3a
と、コイルバネ5を巻き上げるシャフト7が設けられて
いる。なお、手動操作部としてレバーを用いても良く、
この場合、レバーの一端を操作可能にカバー11から突
出させ、多端を出力軸3に固定すれば良い。
【0013】コイルバネ5は、保持板8に固定したバネ
ケース6内に収容されており、一端はバネケース6に嵌
入固定され、他端はバネケース6の開口端より突出して
保持板8の円弧状孔9に挿入されている。
【0014】保持板8は、ハウジング10の開口端の端
面形状と略同じ板状で、ハウジング10開口端に嵌合固
定され、モータ2の駆動軸22を貫通する貫通孔82、
減速ギヤ4の一端を軸支する軸孔84、出力軸3を回動
自在に貫通する軸通孔83及びコイルバネ5の自由端5
aを挿通する円弧状孔9が設けられている。また、保持
板8の軸孔84、軸通孔83と対向するハウジング10
の各位置に、減速ギヤ4の他端を軸支する軸穴14と、
出力軸3を回動自在に貫通する軸通孔13が設けられて
いる。
【0015】円弧状孔9は、挿通したコイルバネ5の自
由端5aが、出力軸3の回転と共に旋回できるように、
保持板8に形成され、かつ、バルブを閉又は開する位置
まで出力軸3が回転したとき、自由端5aが円弧状孔9
の内側面に当接するように形成されており、この内側面
がコイルバネ5の自由端5aの移動を規制する当接部と
なる。
【0016】なお、当接部は、円弧状孔9の内側面に限
定されず、保持板8に形成した段部や、突設した棒状部
材など、コイルバネ5の自由端5aの押圧方向の回転を
停止できるものであれば良い。
【0017】以下、上述したバルブ用アクチュエータの
作用を説明する。なお、バルブが全閉し、シャフト7が
図2に示す矢印Bの位置の状態を初期状態とする。この
時、閉リミットスイッチはオフ、開リミットスイッチは
オンの状態である。
【0018】まず、主電源を入れ、バルブ開閉スイッチ
を「開」にすると、モータ部20、クラッチ部21とに
電圧が印加される。電圧が印加されたモータ部20で
は、モータ軸20aが回転し、クラッチ部21では、コ
イル26に電圧が印加され、可動クラッチ板24が、ク
ラッチ板23に吸引されて、スプリング25の弾力に抗
して、モータ軸20aに沿って移動し、両クラッチ板2
3,24が一体となって回転し、可動クラッチ板24に
固定された駆動軸22が回転する。
【0019】これに伴って、減速ギヤ4、出力ギヤ3a
及び出力軸3が回転し、この出力軸3に連結したバルブ
の回転軸が開方向に回転する。この時、出力軸3に設け
たシャフト7は、コイルバネ5の弾力に抗して、コイル
バネ5の自由端5aを、円弧状孔9内に沿って移動させ
る。また、閉リミットスイッチはオンになる。
【0020】そして、シャフト7が図2に示す矢印Aの
位置に達し、バルブが全開すると、開リミットスイッチ
がオフとなり、モータ軸20aが停止すると共に、クラ
ッチ板23及び可動クラッチ板24を介して、モータ軸
20aに連結された駆動軸22が停止する。この時、変
形されたコイルバネ5には、弾性エネルギが蓄えられ
る。
【0021】次に、バルブ開閉スイッチを「閉」にする
と、クラッチ部21への電圧供給が遮断されて、可動ク
ラッチ板24をクラッチ板23に吸着させていた磁気吸
引力がなくなり、スプリング25の弾力によって、可動
クラッチ板24がクラッチ板23から離されるので、駆
動軸22がフリーとなる一方で、シャフト7がコイルバ
ネ5の弾力によって閉方向に押し戻され、出力軸3に連
結したバルブの回転軸が閉方向に回転する。
【0022】そして、シャフト7が図2に示す矢印Bの
位置に達して、バルブが全閉すると、出力軸3に設けた
シャフト7を押していたコイルバネ5の自由端5aが、
円弧状孔9の当接部に当接し、シャフト7に加わる力が
なくなると同時に、出力軸3が停止する。これと共に、
閉リミットスイッチがオフとなって、クラッチ部21に
再び電圧が印加され、可動クラッチ板24がクラッチ板
23に吸引され、両クラッチ板23,24を介して、駆
動軸22と停止しているモータ軸20aとが連結され、
バルブの全閉状態が保持される。
【0023】また、バルブが全開状態の時、停電などに
より非通電状態になった場合、バルブ開閉スイッチを
「閉」にした場合と略同様で、クラッチ部21への電圧
供給が遮断されて、駆動軸2bがフリーとなり、コイル
バネ5の弾力によってシャフト7が押し戻され、出力軸
3に連結したバルブの回転軸が閉方向に回転する。そし
て、バルブが全閉した時、出力軸3に設けたシャフト7
を押していたコイルバネ5の自由端5aが円弧状孔9の
当接部に当接し、シャフト7に加わる力がなくなり、バ
ルブが全閉する。
【0024】更に、非通電時においてバルブを開する場
合、モータ部20で回転させる方向とは逆、即ち、コイ
ルバネ5の弾力により回転する方向(図2に示す矢印B
から矢印Cの方向)に、出力軸3の上端部の手動操作部
3bを回転させる。このように、コイルバネ5の弾力に
抗して回転軸を回転させる必要がないので、手動操作が
容易である。
【0025】そして、シャフト7が、図2示す矢印Cの
位置に達すると、2点鎖線で示すストッパー12に当接
するので、全閉状態から90度より回転することはな
く、また、この位置まで回転軸3を回転させれば、バル
ブは全開する。
【0026】手動操作でバルブを閉する場合は、コイル
バネ5の弾力に対抗する方向(図2に示す矢印Cから矢
印Bの方向)に、出力軸3の手動操作部3bを回転させ
れば良い。このとき、コイルバネ5の自由端5aは、円
弧状孔9の当接部に当接されているので、バルブが全閉
するまでコイルバネ5の影響を受けることはなく、手動
操作が容易である。
【0027】従って、非通電時に、図2に示す矢印Bか
ら矢印Cまでの範囲において行う手動操作では、コイル
バネ5の弾力とは無関係にバルブの開閉を行うことがで
き、かつ、モータ2の回転子を回転させるための回転力
を必要としないので、小さい力でバルブを回転させるこ
とができる。
【0028】なお、バルブが全開している状態を初期状
態とした場合は、上述した作用とはバルブの開閉が逆と
なる。更に、手動操作で全開又は半開位置のまま放置し
ていても、通電することにより自動復帰する。
【0029】
【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
によれば、災害時の停電などによる非通電状態でも、迅
速かつ容易にバルブを手動で開閉し、水漏れ、ガス漏れ
などの二次災害を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバルブ用アクチュエータの実施の一形
態を示す概略断面図である。
【図2】上記バルブ用アクチュエータの保持板の一例を
示す概略平面図である。
【図3】上記バルブ用アクチュエータのモータの概略部
分断面図である。
【符号の説明】
1 アクチュエータ 2 モータ 2b 駆動軸 20 モータ部 21 クラッチ部 3 出力軸 5 コイルバネ 5a 自由端

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バルブの回転軸に連結される出力軸をモ
    ータの動力によって正逆回転させてバルブを開又は閉
    し、モータの動力によって変形させたバネの弾力により
    出力軸を回転させてバルブを閉又は開するバルブ用アク
    チュエータであって、前記モータは、動力源となるモー
    タ部と、前記出力軸と連結される駆動軸に、モータ部の
    動力を伝達するクラッチ部とを備えていることを特徴と
    するバルブ用アクチュエータ。
  2. 【請求項2】 バルブの回転軸に連結される出力軸をモ
    ータの動力によって正逆回転させてバルブを開又は閉
    し、モータの動力によって変形させたバネの弾力によっ
    て出力軸を回転させてバルブを閉又は開するバルブ用ア
    クチュエータであって、前記コイルバネの自由端の移動
    を規制する当接部を内部に設け、出力軸に加わるコイル
    バネの弾力をバルブが閉又は開した時に当接部で遮断す
    るようにしたことを特徴とするバルブ用アクチュエー
    タ。
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