(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドル車によって回転されるウォームと、これと噛み合うウォームホイールとを備え、ウォームホイールを回転弁の弁体とともに９０度の角度範囲内で回動させる回転弁の駆動装置において、ウォームホイールの平面に磁石を固定し、ウォームホイールに対向して平行に延びる駆動装置のケーシングの内面又は外面にスイッチを付設し、スイッチを磁石の通る通路に近接して固定するとともに、スイッチを磁石の近接によって回路を閉じる構造にし、ハンドル車の回転によって回転弁の弁体が或る開き度に至った時、磁石がスイッチの回路を閉じて信号を発するようにしたことを特徴とする、回転弁の開度指示装置。
【請求項２】
ウォームホイールの平面に磁石を接着剤で固定したことを特徴とする、請求項１に記載の回転弁の開度指示装置。
【請求項３】
スイッチの固定位置を回転弁が全閉した時及び／又は全開した時に、磁石が占める位置に近接させたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の回転弁の開度指示装置。
【請求項４】
スイッチの固定位置を回転弁が全閉と全開との間の特定の開度にある時に、磁石が占める位置に近接させたことを特徴とする、請求項１−３の何れか１つの項に記載の回転弁の開度指示装置。
【請求項５】
発光ダイオードを組み込んだスイッチを用いることを特徴とする、請求項１−４の何れか１つの項に記載の回転弁の開度指示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、回転弁の開度指示装置に関するものである。さらに詳しく云えば、この発明は、バタフライ弁又はボール弁のような回転弁において、弁体が所定の開き度に達したことを確実に知らせる開度指示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、バタフライ弁やボール弁のような回転弁は、トルクシール構造のものではなくて、弁体を締めれば締めるほどシールが完全になるものではない。云いかえると、回転弁は、ポジションシール構造のものであって、１つの定められた位置で全閉となり、また別の定められた位置で全開となるものである。従って、回転弁を取り扱う上では、弁体が全閉又は全開となる位置を正確に知る必要がある。
【０００３】
一般に回転弁は、約９０度の角度範囲内だけで開閉される。すなわち、回転弁の弁体は、全閉位置から約９０度の角度だけ回動すると全開となり、全閉位置から全開位置までの間を回動することはできるが、全閉位置を越えてさらに締め付けたり、全開位置を越えてさらに回動したりすることは、できないようにされている。
【０００４】
回転弁では、弁体を上述の角度範囲内で回動させるために、通常は駆動装置が付設される。そして、駆動装置には、弁体が全閉及び全開に達したことを確認するための開度指示器が付設されている。
【０００５】
開度指示器は、駆動装置のケーシングの上に円板を付設し、円板を弁体及びこれを支えている弁軸とともに回動可能とし、円板の回動角度によって弁体の開度を確認するものである。円板には通常指標となる突起が付設され、弁体が全開及び全閉となった時、指標の示す先がそれぞれ全開及び全閉を意味する表示を指すようにして、全開と全閉とを確認するようにされている。このような開度指示器は、例えば特許第３０５４５４０号公報の図１に示されている。
【０００６】
回転弁は一般に高所又は錯綜した場所に付設されることが多い。このため、作業者は回転弁に近づき難いことが多い。従って、上述のような開度指示器は、これを遠くから見て弁体の開度を確認することは容易でない。
【０００７】
そこで、弁体が全閉位置及び全開位置に達したことを誤りなく確認できるようにするために、開度指示器にリミットスイッチが付設された。駆動装置には色々な駆動形式のものがあるが、駆動方式としてウォームとウォームホイールとの組み合わせによるものを用いた場合について、リミットスイッチの付設された開度指示器の一例を図１に示す。
【０００８】
図１において、開度指示器Ａには円板Ｂが含まれており、円板Ｂは図示していない弁体とともに回動するようにされている。円板Ｂには指標Ｃが付設され、指標Ｃの先端が触れる位置に回転レバーＤ及びＥが付設されている。こうして円板Ｂが回動し、指標Ｃの先端が回転レバーＤ又はＥに触れると、回転レバーＤ又はＥに接続するリミットスイッチＦ又はＧが作動して信号を発する。この信号によって全閉又は全開を確認することができる。
【０００９】
リミットスイッチを使用すれば、確かに誤りなく全閉及び全開位置を確認することができる。ところが、リミットスイッチは、駆動装置の上に突出しているので、回転弁の設置時には配管の妨げになり、回転弁の使用時には操作の妨げになり、さらに開度指示器全体を見えにくくする、という問題を含んでいる。そこで、これに代わる弁体の開度確認装置の出現が要求された。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、前述の要求に応じて生れたものである。すなわち、この発明は、簡単な機構により、誤りなく回転弁の全閉及び／又は全開が確認できて、しかも回転弁の配管時にも、その後の操作時にも妨げがなくて、取扱いが容易な開度指示装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題解決のための手段】
この発明者は、前述の課題解決のためには、磁石と磁石の近接によって感応するスイッチとの組み合わせを利用するのが、適していることを見出した。また、この発明者は、上記磁石を付設する場所としては、駆動装置の中にあって、弁軸及び弁体とともに９０度の角度範囲内で回動する回転体を利用するのが、適していることを見出した。さらに、この発明者は、上述のようにすると、スイッチを駆動装置の外面以外に、駆動装置の内面にも取り付けることができて、好都合となることを見出した。この発明は、このような知見に基づいて完成されたものである。
【００１２】
この発明は、回転弁の駆動装置において、回転弁の弁軸とともに９０度の角度範囲内で回動する回転体に磁石を固定し、回転体と平行に延びる平面上で上記磁石の通る通路に近接して、１個又は２個以上のスイッチを付設し、スイッチを上記磁石に感応して回路を開閉するものとしたことを特徴とする、回転弁の開度指示装置を提供するものである。
【００１３】
この発明では、回転弁の駆動装置において、回転弁の弁軸とともに９０度の角度範囲内で回動する回転体に磁石を固定する。回転弁の駆動装置には、ギヤ式、ウォーム式など減速方法によって色々な形式のものがあるが、駆動装置には通常必ず上述のような回転体が存在している。この発明ではこのような回転体に磁石を固定することとする。従ってこの場合には磁石の固定のために格別のものを用意する必要がない。このため、磁石の付設は容易である。但し、このような回転体がない場合には、改めて回転体の設置が必要となる。
【００１４】
ウォーム式の駆動装置を例に採ると、駆動装置の内部は図２に示したような構造となっている。図２は駆動装置のケーシングの一部を取り除いた状態を示している。図２において、１はケーシング、２はウォームホイール、３はウォーム、４はハンドル軸、５、５’はストッパーボルト、６はハンドル車、７は弁軸穴である。従って、ウォームホイール２は弁軸穴７に弁軸を通して弁軸とともに回動することとなる。
【００１５】
この駆動装置はハンドル車６を回転させると、ウォーム３が回転し、ウォーム３とウォームホイール２とが噛み合っているので、ウォームホイール２が回動する。図２のウォームホイール２は、縁面２１がストッパーボルト５’に衝突しているので、これ以上時計方向に回動することができない。従って、ウォームホイール２は反時計方向に回動することとなるが、反時計方向に９０度だけ回動すると、縁面２２がストッパーボルト５に衝突するので、これ以上回動することができない。こうして、ウォームホイール２は弁軸とともに９０度の角度だけ回動する回転体となっている。
【００１６】
この発明では、図２に示した駆動装置の場合には、ウォームホイール２の平面上に磁石８を固定する。固定位置はなるべくウォームホイール２の外周近くにすることが好ましい。磁石は永久磁石であっても、電磁石であってもよい。磁石の固定には接着剤を用いることが好ましい。ウォームホイール２が鉄系金属で作られている場合には、磁石８はアルミニウム系金属で包囲して固定することが好ましい。
【００１７】
この発明では、回転体と平行に延びる平面上にスイッチを付設する。ウォーム式の駆動装置では、上記平面は駆動装置のケーシングの内面又は外面とすることが好ましい。すなわち、図２では、取り除かれているケーシングの内面又は外面とすることが好ましい。スイッチの付設場所は、上記回転体が回動するとき、磁石が描く通路に近接した位置とする。
【００１８】
スイッチをケーシングの外面に設けるときは、ケーシングは、プラスチック又はアルミニウム系金属で作ることが好ましい。それは、プラスチック又はアルミニウム系金属は磁石とスイッチとの間に介在しても、磁石からの磁力を弱めないで、スイッチに到達させるからである。
【００１９】
回転体が鉄系金属で作られているときは、これに付設する磁石は、周囲をプラスチック又はアルミニウム系金属で包囲して、回転体上に固定することが好ましい。また、スイッチをケーシング上に付設するときにも、スイッチは、これをプラスチック又はアルミニウム系金属で包囲することが好ましい。
【００２０】
磁石に感応するスイッチは、磁石が遠くにある間は、回路を開いた状態になっているが、磁石が近接すると回路を閉じるに至る構造のものであることが好ましい。それは、例えば図３に示したように、強磁性体からなる２本のリード線の端を間隔をおいて平行に置き、これをガラス管で密封し、管内に不活性ガスを充填して作られている。
【００２１】
図３に示したスイッチは、近くに磁石のない時には、（ａ）に示したように２本のリード線ＸとＹとが接点部で離れていて、回路は開いた状態になっている。ところが、スイッチに磁石８が接近すると、（ｂ）に示したようにリードＸとＹとは磁化されて、接点部が互いに異なった極となる。そのため、リード線ＸとＹとは、接点部で互いに接触し、回路が閉じられる。こうして、スイッチは開閉される。このようなスイッチは市販されている。この発明ではこのような市販されているスイッチを使用することができる。
【００２２】
以上は、ウォーム式の駆動装置について述べたが、歯車式の駆動装置についても、この発明は同様に使用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
この発明によれば、回転弁の弁軸とともに９０度の角度範囲内で回動する回転体に磁石を固定するので、磁石は回転弁の開度そのままに回動することになる。また、回転体と平行に延びる平面上で、上記磁石の通る通路に近接してスイッチを付設したので、磁石は回動する過程で必ずスイッチに接近し、スイッチに磁力を有効に伝達することができる。スイッチは磁石に感応して回路を開閉するものとしたので、磁石の近接又は離隔により確実に回路を開閉する。
【００２４】
そこで、回転弁が全閉又は全開となる時に磁石が来る位置にスイッチを付設し、スイッチの開閉に伴なって適当な信号を発するようにすれば、回転弁が全閉、全開に達したことを誤りなく確実に知ることができる。とくに、信号の発生により、光を点滅させたり、光の色を変更したり、警告音を発生させたりすれば、一層確実に開度を知ることができる。
【００２５】
しかも、上述のような回転体は駆動装置に通常存在しているものであるから、磁石の固定のためにとくに回転体を準備する必要がなく、従って容易且つ簡単にこの装置を設置することができる。
【００２６】
駆動装置が、ウォームとウォームホイールとの噛み合わせによるものである場合には、従来の開度指示器ではとくに締め過ぎや締め不足となることが多かったが、この発明によれば、締め過ぎや締め不足を確実に解消することができる。この発明は、このような利益を与えるものである。
【００２７】
この発明を実施の一例について図面に基づき説明すると、次のとおりである。図２は、既に説明したように、ウォーム式の駆動装置において、回転体となっているウォームホイール２に磁石８を付設した例を示している。
【００２８】
図４は、図２に示した駆動装置にケーシング１１を被せ、ケーシング１１の上にこの発明におけるスイッチ９、１０を付設した状態を示している。また、図４では従来の開度指示器Ａをも示している。
【００２９】
駆動装置が図２に示した状態にあるときは、既に述べたように、ウォームホイール２は時計方向にこれ以上回動できない状態になっている。このとき、磁石８はウォームホイール２の左上端に位置している。図４では、このとき磁石８がスイッチ９の下方にあって、スイッチ９は磁石８が近接しているため、回路を閉じている。従って、スイッチ９はスイッチボックス１２に信号を送っている。この信号により、回転弁が全閉であることを確認することができる。なお、この状態では、開度指示器Ａの指標Ｃが図４の表示Ｓを指しており、回転弁が全閉の状態であることを示している。
【００３０】
図２の状態からハンドル車６を回転させて、ウォームホイール２を反時計方向に回動すると、スイッチ９は磁石８が遠ざかるために回路を開き、従って、信号を発しなくなる。これにより、回転弁が全閉状態でなくなったことを確認することができる。
【００３１】
ウォームホイール２がさらに反時計方向に回動されて、図２の状態から９０度だけ回動すると、ウォームホイール２はこれ以上回動できなくなり、磁石８は図４のスイッチ１０の真下に来る。すると、スイッチ１０は磁石８に感応して、回路を閉じ、信号を発して回転弁が全開になったことを知らせる。このとき、開度指示器Ａの指標Ｃは、表示Ｏを指しており、回転弁が全開になったことを示している。
【００３２】
このようにして、図２に示すように回転体に磁石８を固定し、図４に示すように駆動装置の外面にスイッチ９と１０とを付設することにより、回転弁の全閉と全開とを確実に知ることができる。
【００３３】
なお、図４ではスイッチ９と１０とを駆動装置のケーシング１１の外面に付設したが、スイッチ９と１０とはケーシング１１の内面に付設して、スイッチ９と１０との突出を全く無くすることもできる。
【００３４】
図５は、この発明による他の実施例を示している。図５では、スイッチ９と１０との中間にさらに別のスイッチ１３を付設して、回転弁が中間の開度にあることを確実に知ることができるようになっている。磁石８がスイッチ１３に近接することにより、スイッチ１３は磁石に感応して回路を閉じ、信号を発して回転弁が中間の開度に達したことを確実に知らせるものとなっている。
【００３５】
従来の開度指示器では、リミットスイッチを全閉と全開との中間に設置することが困難であったために、中間開度を確認することができなかった。ところが、この発明によれば、上述のように任意の中間開度を確実に知ることができる。この点でこの発明は大きな利益を与えるものである。
【００３６】
この発明では、磁石に感応するスイッチとして、図３に示したスイッチにさらに色々な物が組み込まれているものを用いることができる。例えば、図６に示したように、スイッチ９に発光ダイオードＨとツエナーダイオード（定電圧ダイオード）Ｊを付加したものを用いることができる。図６に示したスイッチを用いると、スイッチ９が回路を閉じると同時に発光ダイオードＨが、赤、緑、黄などに発光する。従って、この発光により、回転弁が所定の開度に達したことを一層確実に知ることができる。なお、図６中の符号１２はスイッチボックスを示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の開度指示器が付設された回転弁用駆動装置の平面図である。
【図２】この発明に係る開度指示装置が付設された回転弁用駆動装置の一部切欠平面図である。
【図３】この発明で用いることのできるスイッチの断面拡大図である。
【図４】図２に示したこの発明に係る開度指示装置が付設された回転弁用駆動装置の平面図である。
【図５】この発明に係る他の開度指示装置が付設された回転弁用駆動装置の平面図である。
【図６】この発明で用いることのできる他のスイッチの構造図である。
【符号の説明】
１、１１                          駆動装置のケーシング
２                                ウォームホイール
３                                ウォーム
４                                ハンドル軸
５、５’                          ストッパーボルト
６                                ハンドル車
７                                弁軸穴
８                                磁石
９、１０、１３                    スイッチ
１２                              スイッチボックス
２１、２２                        縁面
Ａ                                従来の開度指示器
Ｂ                                円板
Ｃ                                指標
Ｄ、Ｅ                            回転レバー
Ｆ、Ｇ                            リミットスイッチ
Ｈ                                発光ダイオード
Ｊ                                ツエナーダイオード
Ｘ、Ｙ                            リード線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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