JPH11108240A

JPH11108240A - 回転弁用同心軸減速装置

Info

Publication number: JPH11108240A
Application number: JP27279997A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kasanami; 幸夫笠波
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1997-10-06
Filing date: 1997-10-06
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】弁の開閉角度表示をし易くする。【解決手段】ケーシング１内にハンドル軸２と弁軸３
を挿し入れて支持し、ハンドル軸２にピニオン１１、弁
軸３に揺動杆１５を固着する。ケーシング１には偏心し
て回転軸１３を設け、この軸１３にピニオン１１に噛み
合う内歯歯車１２を固着し、この歯車１２の放射方向の
溝１４に揺動杆１５のピンローラ１５ａを嵌めて、前記
ピニオン１１等の噛合及び揺動杆１５等のリンク機構に
よって、減速を行う。回転軸１３には指針１６を設け、
この指針１６とケーシング１表面の目盛１７の対照によ
って弁開放角度を確認する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ハンドルを取付
ける入力軸と、出力軸となる弁軸とが同一軸上にある回
転弁用同心軸減速装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転弁を開閉する際、その開閉を小さな
力で行い得るようにするとともに、開閉精度を上げるた
めに、ハンドルを取付けた入力軸から弁軸に減速して回
転を伝えることが行われる。その減速装置として、ま
ず、特開平５−２６３６８号公報、実開昭６１−７９０
７２号公報、特開昭６３−２９７８３９号公報等に示さ
れるように、ウォームギア機構、及びベベル歯車、スパ
ー歯車などの歯車列機構を採用したものがある。

【０００３】しかし、それらの機構による減速装置は、
いずれも、入力軸と出力軸（弁軸）が偏心している。偏
心していると、回転弁を構造物中に設置する際、構造物
中の弁室や操作位置の確保が厄介となる。このため、入
力軸と出力軸が同一軸上の同心軸減速装置が望まれる。

【０００４】その同心軸減速装置として、従来では、実
用新案登録第２５２１９３８号公報、同第２５３５４０
０号公報などに示され、図１１に示すような遊星歯車機
構によるものが多く使用されている。この減速装置は、
同図に示すように、ケーシング１の上部から入力軸２を
挿入して回転自在に支持するとともに、ケーシング１下
部から出力軸となる回転弁の弁軸３を前記入力軸２と同
一軸心上に挿入して回転自在に支持し、その入力軸２に
偏心回転体４を一体に設けるとともに、弁軸３に内歯歯
車５を一体に設けている。偏心回転体４には遊星歯車６
を嵌めて、その遊星歯車６の大径部６ａをケーシング１
内面の歯車７に、小径部６ｂを弁軸の内歯歯車５にそれ
ぞれ噛み合わせ、遊星歯車６の自転と公転により減速す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記遊星歯車式同心軸
減速装置において、その弁開閉度合を指示するには、同
図に示すように、弁軸３（歯車５の軸）を入力軸２に貫
通してその先端に指示板８を固定し、その指示板８とハ
ンドル９表面の目盛の照合によって、弁開閉度を認識す
るようにしている。

【０００６】しかし、相互に動く、ハンドル９（目盛）
と指示板８との照合による認識は煩わしく、その認識精
度も劣る。特に、ハンドル９が複数回転すると、その認
識は煩雑となり、一般には、ハンドル９を複数回転させ
て弁の開閉を行うため、開閉度精度は低くなりがちであ
る。

【０００７】また、ハンドル９にキャップを被せたり、
ハンドル９をキャップ式に代えると、指示板８が隠れた
り、指示板８を取付けることができず、ハンドル（キャ
ップ）９の回転数から弁の開閉度を推定せざるを得ず、
開閉度精度に問題が生じる。

【０００８】さらに、遊星歯車機構はその構成も複雑で
あり、コスト面及びメンテナンス面でも問題がある。

【０００９】この発明は、遊星歯車機構に代わる同心軸
減速装置を提供することを第１の課題、開閉度表示の精
度向上などを図ることを第２の課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、この発明では、上述の同心軸減速装置において、ま
ず、ケーシング内に、入出力軸に平行で偏心した回転軸
を設けたのである。この回転軸があれば、この軸を介し
て後述の歯車機構、リンク機構によって減速機構を構成
し得る。

【００１１】つぎに、その回転軸に減速機構を構成すれ
ば、回転軸は出力軸に同期して回転することとなり、回
転軸の回転角度は出力軸の回転角度を示す指標となる。
このため、回転軸をケーシング上面に突出すれば、その
突出端に、回転角度指針（弁開閉度指針）などを設ける
ことにより、出力軸（弁軸）の回転角度を指示すること
ができる。

【００１２】上記回転軸及びその付加手段により、例え
ば下記の現場弁開放度表示計及びリミットスイッチの取
付け、所要開閉度制止機能を付加する、などの実施形態
をなすことにより、ユーザの色々な仕様の要求に応える
ことができて、上記第１、第２の課題を達成し得る。

【００１３】

【発明の実施の形態】上記第１の課題を達成する一実施
形態としては、上記ケーシング内に設けた偏心回転軸に
歯車を同心に設け、この歯車に入力軸のピニオンを噛み
合わせ、出力軸に固定の揺動杆のピンを、前記歯車にそ
の中心からの放射方向に延びる溝にその放射方向に摺動
自在に嵌め合わせた構成を採用し得る。

【００１４】この構成では、上記ピニオンと歯車の噛み
合い機構及び前記ピンと溝を介した歯車と揺動杆の揺動
機構により、入力軸から出力軸にその回転を減速して伝
達することができる。

【００１５】また、他の実施形態としては、上記回転軸
にその上下同心に大小の歯車を設け、その大小の歯車
に、前記入力軸と出力軸のピニオンをそれぞれ噛み合わ
せた構成を採用し得る。

【００１６】この構成では、上記両ピニオンと大小歯車
の噛み合い機構により、入力軸から出力軸にその回転を
減速して伝達することができる。

【００１７】上記両構成において、入力軸のピニオンと
噛み合う歯車を内歯歯車とすれば、入力軸（ハンドル）
と回転軸の回転方向が同一となるため、例えば、回転軸
に弁開閉度指針（現場弁開放度表示計）を設けると、そ
の開閉度の認識がし易くなる。

【００１８】その弁開閉度指針は、上記回転軸を上記ケ
ーシング上面に突出させて、その突出端に設ければよ
い。また、その突出端には作動片を設け、この作動片に
よりケーシング上面に設けた回転弁の所要角度位置、例
えば全開位置又は全閉位置のスイッチを作動させれば、
回転弁の開閉を、その検出信号により鳴呼、点灯などに
より知らせることができ、さらに、電話回線、無線など
によれば、遠隔地の管理センターにリアルタイムで伝達
できる。

【００１９】さらに、回転軸の上記突出端に止片を設
け、この止片をケーシング上面のストッパに当接して上
記回転弁を所要角度、例えば中間弁開放位置で停止する
ようにすれば、所要の開閉位置に確実に弁体を位置させ
ることができる。すなわち、開閉度精度が向上する。

【００２０】なお、上記指針、作動片及び止片は一つの
部材で兼用しても、別々に設けても、任意の２つを併用
してもよい。

【００２１】

【実施例】一実施例を図１乃至図５に示し、この実施例
はバタフライ弁Ｖの減速装置に係るものであり、その弁
Ｖは、弁箱Ｈに弁軸３を貫通させて回転自在に支持し、
その弁軸３に弁体Ｄを取付け、弁軸３の回転により、弁
体Ｄを弁箱Ｈの筒軸方向又はその直角方向に選択的に回
動して弁Ｖを開閉する。

【００２２】減速装置のケーシング１は、ボックス状の
本体１ａとその蓋１ｂとから成り、その本体１ａ下面に
弁軸（出力軸）３が挿入されて、止板１ｃがビス止め
（ボルト止め）されることにより、弁軸３はケーシング
１に回転自在に支持されている。また、蓋１ｂにはハン
ドル９付の入力軸（ハンドル軸）２が挿入されて、止板
１ｄがビス止めされることにより、ハンドル軸２はケー
シング１に回転自在に支持されている。

【００２３】ハンドル軸２の下端にピニオン（平歯車）
１１が同心で固着され、このピニオン１１に平面視が銀
杏の葉の形状をなす内歯歯車１２が噛み合っている。こ
の内歯歯車１２の回転軸１３はケーシング蓋１ｂに回転
自在に支持されており、その回転軸１３を中心とする歯
部１２ａとの対称位置（反対側）には放射方向に延びる
溝（スリット）１４が形成されている。

【００２４】一方、弁軸３の上端には揺動杆１５が嵌着
固定され、その揺動杆１５の先端のピンローラ１５ａが
上記内歯歯車１２の溝１４に移動自在に嵌まり込んでい
る。このため、ハンドル軸２が回転されると、ピニオン
１１を介して内歯歯車１２が回転し、この回転により、
溝１４内をピン１５ａが摺動して揺動杆１５が揺動する
（図５参照）。

【００２５】この揺動杆１５の揺動は弁軸３の回転とな
るため、弁体Ｄが回って弁Ｖの開閉がなされる。このハ
ンドル軸２による弁軸３の回転は、内歯歯車１２が約１
８０度回転することにより、揺動杆１５（弁軸３）が９
０度揺動（回転）するように、ピニオン１１等の歯数
比、揺動杆１５などのリンク長さ比が設定されている。
これらの比は、弁体Ｄが９０度回転すればよいため、そ
の９０度回転を得れれば自由である。

【００２６】上記回転軸１３の蓋１ｂからの突出端には
指針１６が固定され、蓋１ｂ上面にその指針１６に対応
する目盛１７が設けられている。この目盛１７は、図３
に示すように“開”から“閉”までがあり、その各目盛
１７……の間隔は中央（４５度目盛）から両側に徐々に
狭くなっている。これは、図５（ａ）〜（ｃ）から理解
できるように、各軸（ピン）３、１３、１５ａが一直線
上の状態（同（ｂ））からピン１５ａがずれると（同
（ａ）又は（ｃ））、内歯歯車１２の回転角度に対する
揺動杆１５の揺動角度が減少するからである。したがっ
て、弁体Ｄは、開閉中間部分は早く動いて、両端部分を
ゆっくり動くこととなる。

【００２７】内歯歯車１２の回転角度制限は、ケーシン
グ本体１ａにねじこまれたボルト型ストッパ１８ａ、１
８ｂに溝１４の形成部が当接することによりなされる。
その回転角度制限は、ストッパ１８ａ、１８ｂのねじ込
み量により調整することができ、ナット締めによりその
ねじ込み量はロックされる。

【００２８】図６、図７には他の実施例を示し、この実
施例は、上記実施例において、内歯歯車１２に代えて外
歯歯車１２' にしたものであり、その他の構成及び作用
は同一である。

【００２９】図８にはさらに他の実施例を示し、この実
施例は、揺動機構に代えて、減速機構を全て歯車の噛み
合いによってなしたものであり、回転軸１３に、大小の
歯車２２ａ、２２ｂを固着するとともに、弁軸３にもピ
ニオン（平歯車）２５を固着し、内歯型大歯車２２ａを
ハンドル軸側ピニオン１１に、小歯車２２ｂを弁軸側ピ
ニオン２５にそれぞれ噛み合わせ、その歯数比で減速を
行うようにしたものである。大歯車２２ａは外歯とし得
る。

【００３０】図９に示す実施例は、弁Ｖの開閉位置に対
応してリミットスイッチ１９ａ、１９ｂをケーシング蓋
１ｂ上面に取付板２０ａ、２０ｂを介して取付けたもの
である。この実施例においては、指針（作動片）１６が
“開”目盛１７又は“閉”目盛１７に対応した際、その
指針（作動片）１６により、スイッチ１９ａ、１９ｂは
そのアクチュエータ１９ａ' 、１９ｂ' が押されてその
開閉検出信号を出力する。この出力信号により、上述の
点灯等を行う。

【００３１】図１０の実施例は、回転軸１３に止片３０
を固着するとともに、ケーシング蓋１ｂにストッパ３１
をボルト止めしたものであり、このストッパ３１を弁体
Ｄの所望の開放角度、例えば中間開放度に対応する位置
に固定することにより、そのストッパ３１に止片３０が
当接して、その所要の開放角度位置に弁体Ｄが位置され
る。止片３０は指針１６によって代用することもでき
る。

【００３２】なお、各実施例はバタフライ弁Ｖに係るも
のであったが、この発明は、ボール弁などの各種の回転
弁に採用し得ることは勿論である。

【００３３】

【発明の効果】この発明は、以上の説明から理解できる
ように、従来にはなかった構成の回転弁用同心軸減速装
置を得ることができ、また、開閉度表示などの精度も向
上する等の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の要部切断正面図

【図２】同実施例の右側面図

【図３】同実施例の平面図

【図４】同実施例の要部斜視図

【図５】同実施例の作用説明図

【図６】他の実施例の切断要部正面図

【図７】同実施例の一部除去平面図

【図８】他の実施例の切断要部正面図

【図９】他の実施例の平面図

【図１０】他の実施例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）
は正面図

【図１１】従来例の切断要部正面図

【符号の説明】

１ケーシング２入力軸（ハンドル軸）３出力軸（弁軸）１１入力軸側ピニオン１２内歯歯車１２' 外歯歯車１３回転軸１４溝１５揺動杆１５ａピン（ピンローラ）１６指針（作動片）１７目盛１９ａ、１９ｂリミットスイッチ２２ａ大歯車２２ｂ小歯車３０止片３１ストッパＤ弁体Ｈ弁箱Ｖバタフライ弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシング１の上部から入力軸２を挿入
して回転自在に支持するとともに、ケーシング１下部か
ら出力軸３となる回転弁Ｖの弁軸を前記入力軸２と同一
軸心上に挿入して回転自在に支持し、前記ケーシング１
内には、前記入力軸２に平行で偏心した回転軸１３を設
け、この回転軸１３に同心に設けた歯車１２、１２' に
前記入力軸２のピニオン１１を噛み合わせ、前記出力軸
３に固定の揺動杆１５のピン１５ａを、前記歯車１２、
１２' にその中心からの放射方向に延びる溝１４にその
放射方向に摺動自在に嵌め合わせて、前記ピニオン１１
と歯車１２、１２' の噛み合い機構及び前記ピン１５ａ
と溝１４を介した歯車１２、１２' と揺動杆１５の揺動
機構により、前記入力軸２から出力軸３にその回転を減
速して伝達するようにしたことを特徴とする回転弁用同
心軸減速装置。
【請求項２】ケーシング１の上部から入力軸２を挿入
して回転自在に支持するとともに、ケーシング１下部か
ら出力軸３となる回転弁Ｖの弁軸を前記入力軸２と同一
軸心上に挿入して回転自在に支持し、前記ケーシング１
内には、前記入力軸２に平行で偏心した回転軸１３を設
け、この回転軸１３にその上下同心に大小の歯車２２
ａ、２２ｂを設け、その大小の歯車２２ａ、２２ｂに、
前記入力軸２と出力軸３のピニオン１１、２５をそれぞ
れ噛み合わせて、その噛み合い機構により、前記入力軸
２から出力軸３にその回転を減速して伝達するようにし
たことを特徴とする回転弁用同心軸減速装置。
【請求項３】上記入力軸２のピニオン１１と噛み合う
歯車１２、２２ａを内歯歯車としたことを特徴とする請
求項１又は２に記載の回転弁用同心軸減速装置。
【請求項４】上記回転軸１３を上記ケーシング１上面
に突出させて、その突出端に弁開閉度指針１６を設けた
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載
の回転弁用同心軸減速装置。
【請求項５】上記回転軸１３を上記ケーシング１上面
に突出させて、その突出端に作動片１６を設け、この作
動片１６によりケーシング１上面に設けた回転弁Ｖの所
要角度位置のスイッチ１９ａ、１９ｂを作動させるよう
にしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つ
に記載の回転弁用同心軸減速装置。
【請求項６】上記回転軸１３を上記ケーシング１上面
に突出させて、その突出端に止片３０を設け、この止片
３０をケーシング１上面のストッパ３１に当接して上記
回転弁Ｖを所要角度で停止するようにしたことを特徴と
する請求項１乃至５のいずれか一つに記載の回転弁用同
心軸減速装置。