| 【発明の名称】 |
アクチュエ―タ付きバルブ |
| 【発明者】 |
【氏名】五味 知佳士
【氏名】田草川 勝
【氏名】青木 和弘
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| 【要約】 |
【課題】バルブとアクチュエータをワンタッチで確実に着脱でき、しかも、メンテナンス性が良好であると共に、結露特性も良いアクチュエータ付きバルブを提供することにある。
【解決手段】駆動軸２４をステム１１と回転結合させて、本体１０若しくは本体１０と一体の部材にアクチュエータ２３を固定したバルブにおいて、本体１０若しくは本体１０と一体の部材とアクチュエータ２３とを回転不能に嵌合し、弾性結合手段２９で両者をワンタッチ固定したアクチュエータ付きバルブである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 駆動軸をステムと回転結合させて、本体若しくは本体と一体の部材にアクチュエータを固定したバルブにおいて、本体若しくは本体と一体の部材とアクチュエータとを回転不能に嵌合し、弾性結合手段で両者をワンタッチ固定したことを特徴とするアクチュエータ付きバルブ。
【請求項２】 アクチュエータの駆動軸とバルブのステムを着脱可能に設け、アクチュエータに設けた接続部材に前記ステムを内挿すると共に、この接続部材をバルブの軸筒部に回動不能に嵌入し、かつ接続部材と軸筒部の間に介在させた弾性結合手段を軸筒部に螺合したパッキンナットで拡縮させてバルブとアクチュエータとを着脱させるようにしたことを特徴とするアクチュエータ付きバルブ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボールバルブ、バタフライバルブ、スプリングバルブ或はその他のバルブの軸装部に電動、空圧、油圧、スプリングリターン式等のアクチュエータを搭載したアクチュエータ付きバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、この種のバルブの自動弁は、バルブに電動モータや空圧油圧式のシリンダ等を内蔵したアクチュエータを取付けて、このアクチュエータによりバルブのステムを回転させたり、又は昇降させてバルブの弁体を開閉或は流路を調節するようにした構造のバルブである。
【０００３】例えば、図１０に示すように、バルブボデー１の軸装部２の上端にフランジ部３を設け、このフランジ部３に電動式のアクチュエータ４を搭載し、フランジ部３の下方よりボルト５を螺着することにより、アクチュエータ４をバルブ１のフランジ部３に結合するようにしている。この場合、アクチュエータ４の駆動軸６とバルブのステム７を回転不能に結合して駆動軸６の回転をステム７に連動させて、ボールバルブやバタフライバルブ等の回転弁を回転開閉するようにしている。その他、同様のバルブ構造として、実開昭６１−４０７６号、実開昭６２−１１０６６４号公報等が存在している。
【０００４】また、この種のバルブに冷温水、冷媒等の流体を流したときにバルブ自体に結露が生じるため、配管と共にバルブの外周面を保温材で被覆し、特に、バルブ用軸装部２のフランジ部３の外周面にも保温材８を施して、この部位の結露の発生を防ぐようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バルブのフランジ部３の下方よりボルト５でアクチュエータ４を結合する図１０に示す方式は、確実に結合できる利点を有しているが、反面、例えば、結合の後に保守管理やメンテナンス時にアクチュエータ４を取り外す場合、狭いスペースでボルト５をアクチュエータ４の下方より外すのは厄介な作業を強いられる。特に、バルブの軸装部２の近辺に保温材８が施されていると、まず、この部位の保温材８を分解除去した後に、ボルト５の結合を外してアクチュエータを取り外す必要があり、そのため、アクチュエータとバルブの分解作業が面倒であり、作業性の悪いものであると共に、狭いスペースでのアクチュエータの上部方向からのメンテナンスを行う場合には、全く対応できないばかりでなく、バルブの軸装部２等の保温工事も難しいという問題点をしていた。
【０００６】また、特開昭５９−１０３０９２号公報に示すように、バルブのボデーの上部に形成したおねじにアクチュエータに設けためねじを螺合して両者をねじ結合する方式も提案されているが、繰り返しの回動操作によってアクチュエータを取り外したり装着する構造であるから、操作が面倒であるばかりでなく、アクチュエータの結合位置も定まらない構造であって、上記の問題点を解消する方式とはいえない。
【０００７】本発明は、従来の問題点に鑑みて開発したものであり、その目的とするところは、バルブとアクチュエータをワンタッチで確実に着脱でき、しかも、メンテナンス性が良好であるアクチュエータ付きバルブを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、駆動軸をステムと回転結合させて、本体若しくは本体と一体の部材にアクチュエータを固定したバルブにおいて、本体若しくは本体と一体の部材とアクチュエータとを回転不能に嵌合し、弾性結合手段で両者をワンタッチ固定したアクチュエータ付きバルブである。
【０００９】請求項２に係る発明は、アクチュエータの駆動軸とバルブのステムを着脱可能に設け、アクチュエータに設けた接続部材に前記ステムを内挿すると共に、この接続部材をバルブの軸筒部に回動不能に嵌入し、かつ接続部材と軸筒部の間に介在させた弾性結合手段を軸筒部に螺合したパッキンナットで拡縮させてバルブとアクチュエータとを着脱させるようにしたアクチュエータ付きバルブである。
【００１０】バルブとアクチュエータの着脱は、アクチュエータに引き抜き力を与えると、弾性結合手段を介してアクチュエータがバルブから外れ、かつ駆動軸もステムより脱するので、そのまま両者をワンタッチで分離することができ、一方、アクチュエータをバルブに挿着すると、弾性結合手段により両者は確実に結合されると共に、駆動軸とステムも回転不能に結合される。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明におけるアクチュエータ付きバルブの実施形態の各例を図面に従って説明する。図１乃至図３は、本発明におけるアクチュエータ付きバルブの一例を示したものであり、本例ではボールバルブに適用したものである。図中、バルブのボデー（本体）１０の内部よりステム１１ｂを挿入し、また、軸筒部２０の上部よりステム１１ａを挿入し、これらを結合してステム１１を軸筒部２０内部に形成し、下部のステム１１ｂに形成した突部１５において貫通孔１４ａを有するボール１４の接合溝１４ｂを接合した後にボデー１０にブラケット１９を固定する。このステム１１の下部に設けた鍔部１２をボデー１０内に形成した係合部１３に係合させてステム１１が内圧により突出すことを防止している。ステム１１の上部には、フラット面を有する接合部１６を設け、また、Ｏリング１７ａ，１７ｂを装着している。ボデー１０の上部には、フランジ１８を一体に形成し、このフランジ１８には、ステム突出孔１８ａとめねじ部１８ｂ，１８ｂとが設けられている。
【００１２】図中、ブラケット１９は軸筒部２０の上端に断面コ字形状のガイド部２１を、下端にフランジ部２２を一体に設けたものであり、このブラケット１９は、例えば、オーステナイトステンレス鋼や樹脂製等のように熱伝導性の悪い材料で形成している。このブラケット１９のフランジ部２２に形成した挿通孔２２ａよりボルト２３ａを挿通してボデー１０のフランジ１８に螺着し、ブラケット１９をボデー１０に固着しており、ステム１１は、ブラケット１９の軸筒部２０に挿入されて上部のガイド部２１の下側に上端が位置している。
【００１３】また、図中２３は、電動モータ等を内蔵したアクチュエータであって、この駆動源により駆動する駆動軸２４が下面より突出され、この駆動軸２４の突出下端部にステム１１の接合部１６に嵌合して回動不能に結合される挿入溝２５が設けられている。
【００１４】また、この駆動軸２４を囲むようにアクチュエータ２３の下面には、ブラケット１９のガイド部２１に係合して位置決めされる矩形のガイド用係合部２６が設けられている。
【００１５】更に、このガイド用係合部２６に筒状の突部２７が一体に設けてあり、この突部２７の外周面に装着溝２８が形成され、この装着溝２８には割りリング（弾性結合手段）２９が装着され、アクチュエータ２３をバルブ１０のブラケット１９に装着したときに、この割りリング２９が係着する係着溝３０をブラケット１９の内周面に形成している。
【００１６】また、図中３１は、バルブ１０とブラケット１９の外周面に施した保温材である。上記の実施例は、ボデー１０に別のブラケット１９を固着した例について説明したが、このボデー１０にブラケット１９の構造を一体成形するようにしたバルブであっても良い。
【００１７】次に、上記の実施形態の作用例を説明する。図２の状態において、例えば、メンテナンス時にバルブ１０よりアクチュエータ２３を取り外す場合、アクチュエータ２３を把持して上方へ引き抜く力を与えると、割りリング２９が拡径して、ブラケット１９の係着溝３０より割りリング２９の係止状態が外れるので、そのまま引き抜くと、アクチュエータ２３が外れると共に、駆動軸２４の挿入溝２５がステム１１の接合部１６から外れ、アクチュエータ２３は、バルブ１０よりワンタッチで分解することができ、狭いスペースであってもメンテナンス作業を容易に行うことができ、また、アクチュエータ２３を外した状態でバルブ１０の外周面に保温材３１を被覆することができ、保温工事も容易に施すことができる。
【００１８】一方、アクチュエータ２３を装着する場合は、アクチュエータ２３のガイド用係合部２６をブラケット１９のガイド部２１に挿入して係合させると共に、駆動軸２４の挿入溝２５をステム１１の接合部１６に嵌めると、最初割りリング２９は拡径された状態でガイド用係合部２６の突部２７が挿入され、割りリング２９が係着溝３０に位置したときに、拡径した割りリング２９が元の状態に戻り、割りリング２９は係着溝３０に、図３に示すように係止されてアクチュエータ２３はバルブ１０のブラケット１９に確実に位置決めされた状態で結合される。
【００１９】この場合、ブラケット１９は、熱伝導性の悪い材料で成形されているので、バルブ１０の流体の冷熱が伝熱され難いため、バルブ１０の軸装部やアクチュエータ２３が結露することを防ぎ、従って、従来のように、アクチュエータ２３の下面部位まで保温する必要もない。
【００２０】上記の例は、熱伝導性の悪いブラケットを用い結露対策をしたが、この対策が不要であればブラケットは無くともよく、ブラケットを用いる場合にもブラケットは熱伝導性の良い材料も用いられる。
【００２１】図４乃至図９は、本発明におけるアクチュエータ付きバルブの他例を示したものであり、本例では、ボールバルブ等の回転弁に適用したものである。図中、バルブのボデー（本体）４０にボンネット４１を固着し、ボンネット４１に軸装したステム４２の下端に弁体（図示しない）を接合し、ステム４２の回転によって弁体を回転させて流路を形成する。
【００２２】アクチュエータ４４の下部に円筒状の接続部材４５を設け、この接続部材４５の嵌合孔４６にステム４２を着脱自在に挿入し、ステム４２の上端の突部４２ａをアクチュエータ４４の駆動軸５８の割溝５８ａに回動不能で着脱できるように設けられている。
【００２３】この接続部材４５の下端に係止部４７（本例では６角形）を形成し、一方、ボンネット４１の軸筒部４８に、係止部４７に対応する係合部（本例では６角形）４９を形成し、この接続部材４５を軸筒部４８に挿入したときに、バルブとアクチュエータ４４が回動不能に接続するように設けている。この係止部４７と係合部４９は、６角形以外に、多角形、２面幅等であっても良い。
【００２４】また、接続部材４５の途中に、段部５０を形成し、この段部５０に弾性結合手段（本例では割りリング）５１が押圧係止されるようにして、バルブからのアクチュエータ４４の抜けを防止している。
【００２５】軸筒部４８の上部には、割りリング５１を介してパッキンナット５２が緩く螺合されており、また、割りリング５１は、接続部材４５が挿入可能な内径を有している。パッキンナット５２を軸筒部４８の外周に形成したおねじ部５３に螺合することにより、割りリング５１のテーパ部５４が軸筒４８のテーパ面５５を摺動して割りリング５１が縮径され、その結果、割りリング５１は、接続部材４５の段部５０に係止されてロックされる。また、軸筒部４８のおねじ部５３に装着溝５６を形成し、この装着溝５６にパッキンナット５２の緩み防止のための止め輪５７を装着している。なお、５２ａは、パッキンナット５２の内周溝である。
【００２６】次に、上記の他例として示した作用を説明する。まず、図４に示すように、バルブにアクチュエータが装着されている状態で、アクチュエータ４４を取り外す場合、まず、パッキンナット５２を緩めると、割りリング５１が拡径して、接続部材４５の段部５０から割りリング５１の係止状態が解除される。そこで、アクチュエータ４４を図４において、上方へ引き抜くと、アクチュエータ４４の接続部材４５が軸筒部４８から引き抜かれ、バルブよりアクチュエータ４４を取り外すことができる。
【００２７】次に、バルブにアクチュエータ４４を装着する場合は、パッキンナット５２を緩めた状態で、アクチュエータ４４の接続部材４５の下端よりパッキンナット５２と割りリング５１に挿入して、下端の係止部４７を軸筒部４８の係合部４９に挿入してアクチュエータ４４を回動不能にすると共に、パッキナット５２を締め込むと、割りリング５１が押し下げられ、割りリング５１の外径及び割りリング５１が挿入される部分の軸筒部４８の内径には共にテーパ部５４とテーパ部５５が設けられているので、割りリング５１は押し下げられるに従って縮径され、アクチュエータ４４の下面に設けられた接続部材４５の段部５０に押圧係止され、、バルブとアクチュエータは確実に装着される。
【００２８】また、電動モータを内蔵したアクチュエータとボールバルブの結合例を示したが、これに限ることなく、例えば、バタフライバルブ、ゲートバルブ、グローブバルブ等の各種のバルブに適用でき、また、アクチュエータも電動式以外に、空圧や油圧或はスプリングリターン式を併用した駆動源を持つアクチュエータにも広く応用することができる。
【００２９】
【発明の効果】従って、請求項１に係る発明によると、本体若しくは本体と一体の部材とアクチュエータとを回転不能に嵌合し、弾性結合手段で両者をワンタッチで固定することができるので、バルブとアクチュエータの着脱が極めて容易に行い得られ、メンテナンス時の分解や着脱も良好であると共に、保温配管の場合には保温材の被覆作業も容易となる等の効果を有する。
【００３０】請求項２に係る発明は、パッキンナットを締めたり緩めたりするだけで、アクチュエータの着脱が容易に行なえる。また、凹凸も少ない外形構造であるから、バルブへの保温材の被覆も容易に、かつ確実に行なうことができる。
【００３１】また、バルブとアクチュエータにガイド機構を設けることによって、両者をワンタッチで結合するとそのまま位置決めが行われ、結合精度も高く、更に、軸筒部を熱伝導性の悪い材料で成形した場合は、保温工事は、アクチュエータの下方部分にまで保温材を施すことなく結露対応を行うことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９０００２３８１
【氏名又は名称】株式会社キッツ
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２１日（１９９９．１０．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８１２９３
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 哲男
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１９３１２９（Ｐ２０００−１９３１２９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月１４日（２０００．７．１４） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２９９２６２ |
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