(57)【要約】    【課題】水中に配置したときの浸水を防止でき、かつ小型化を図ることのできる弁駆動用アクチュエータの提供。    【解決手段】モータ６と、モータ６を収容するケーシング７と、モータ６の駆動力をケーシング７の外部に出力する出力軸８とを備える。ケーシング７の内部にギヤ室１１及び電装室１４を設ける。ギヤ室１１及び電装室１４にシリコーンオイルＡを充填する。ギヤ室１１及び電装室１４への浸液が阻止される。シリコーンオイルＡは、低粘度であり、ギヤ１０のギヤ効率を低下させることがない。シリコーンオイルＡは、電気絶縁性であり、電装室に充填したとしても何ら問題はない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液中に配置されて弁を開閉駆動する弁駆動用アクチュエータであって、
前記弁を開閉する駆動力を供給するモータと、該モータを収容するケーシングと、前記モータの駆動力をケーシングの外部に出力する出力軸とを備え、
前記ケーシングの内部に内室が設けられ、該内室にシリコーンオイルが充填されたことを特徴とする弁駆動用アクチュエータ。
【請求項２】
前記内室は、モータの駆動力を出力軸に伝達するギヤを収容するギヤ室及び／又は電装室とされたことを特徴とする請求項１に記載の弁駆動用アクチュエータ。
【請求項３】
前記ケーシングの内部に、内室の周囲を取り囲む外室が設けられ、ケーシングの外部から外室への浸液を阻止する止液構造が設けられ、前記外室に、ケーシングへの浸液を検出するセンサが設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の弁駆動用アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液中に配置されて弁を開閉駆動する弁駆動用アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、貨物用船舶は、バラスト水を給排水して浮力を調整するための複数のバラストタンクを備え、各バラストタンクに、原油などの貨物の無積載時にバラスト水を給水して、貨物の積載時にバラスト水を排水することにより、船体を安定させている。
【０００３】
バラスト水は、港湾などで海水を取水して使用され、海水の取水口から幹管及びこれから分岐する枝管を介して各バラストタンクに給水又は排水され、また、枝管に設けられた弁を個別に開閉することにより、バラストタンクごとに給水又は排水されるようになっている。
【０００４】
幹管及び枝管は、貨物用の積載スペースを損なわないようバラストタンク内に配設されることが多く、この場合、バラストタンク内に、各バラストタンク内の枝管に設けられた弁及びこれを開閉する弁駆動用アクチュエータも配置される。この弁駆動用アクチュエータには、油圧シリンダによる油圧駆動を採用することが多かったが、その油がバラストタンク内に漏れ出してバラスト水としての海水を汚すおそれがあるため、油圧駆動に代えて電動駆動の弁駆動用アクチュエータの採用が求められている。
【０００５】
ただ、電動駆動の弁駆動用アクチュエータを水中に配置して使用するには、モータなどの電機部品への浸水を防止する必要があり、しかも、枝管に装備されるような弁駆動用アクチュエータは、容易に水中から引き出すことができないため、より高い防水性が求められる。
【０００６】
このような水中に配置されて弁を開閉駆動する弁駆動用アクチュエータとして、例えば特許文献１は、そのモータをケーシングに内装すると共に、ケーシング内への浸水を阻止するようにした弁駆動用アクチュエータを開示している。
【０００７】
特許文献１の弁駆動用アクチュエータ（駆動部）は、水中に配置して弁体を開閉するためのものであり、そのモータを、ベースとカバーとからなるケーシングに内装している。さらに、ベースのうちの弁板駆動軸やケーブルが貫通する部分をシールすると共に、ベースに隔壁板を組みつけて、ベースと隔壁板との間に有圧の空気室を形成することにより、ケーシング内への浸水を阻止している。
【特許文献１】特開平６−２８８４８４号公報（段落番号０００５、０００６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１のように、ケーシングの壁面に沿って隔壁板を組み付けて、浸水を阻止するための空気室を形成した構造は、隔壁板及び空気室の分だけ、弁駆動用アクチュエータが大型化しやすい。
【０００９】
本発明は、水中などの液中に配置したときの浸液を防止でき、かつ小型化を図ることのできる弁駆動用アクチュエータの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る弁駆動用アクチュエータは、液中に配置されて弁を開閉駆動するためのものであり、弁を開閉する駆動力を供給するモータと、このモータを収容するケーシングと、モータの駆動力をケーシングの外部に出力する出力軸とを備えると共に、ケーシングの内部に内室が設けられ、この内室にシリコーンオイルを充填したものである。
【００１１】
上記構成によれば、ケーシングの内部に設けた内室にシリコーンオイルを充填するので、ケーシングの外部の液が内室にまで浸液するのを防止することができる。ここで、シリコーンオイルは、優れた潤滑性及び電気絶縁性を有すると共に、低粘度で、しかも、水に対して不溶性で優れた撥水性を示すものであり、一般の鉱物油や合成油に比べて熱に対して安定している。このシリコーンオイルとして、ジメチルポリシロキサンを例示でき、具体的には、東レ・ダウコーニング社製のＳＨ２００オイルを例示できる。
【００１２】
内室としては、モータの駆動力を出力軸に伝達するギヤを収容するギヤ室及び／又は電装室を例示できる。ギヤ室は、回転するギヤを収容する空間であるが、シリコーンオイルが低粘度であることから、ギヤの回転負荷を小さくすることができ、ギヤ効率を低下させることもない。さらに、潤滑性が優れていることから摩耗を低減すると共に、冷却性を高めることができる。すなわち、シリコーンオイルは、その撥水性及び水に対する不溶性によって浸液を防止する機能と、従来、グリスによって得ていた耐久性を向上させる機能を兼用する。また、シリコーンオイルが電気絶縁性のものであることから、電装室を内室としてシリコーンオイルを充填することもできる。
【００１３】
また、ケーシングの内部に、内室の周囲を取り囲む外室を設けると共に、ケーシングの外部から外室への浸液を阻止する止液構造を設け、その外室に、ケーシングへの浸液を検出するセンサを設けることもできる。そうすれば、出力軸が貫通する部位などから一時的にケーシング内に浸液したとしても、その液をまず外室に溜めて、そこからさらに内室に浸液するのを遅らせることができる。これにより、内室に配置した電機部品などの液に弱い部品への浸液を十分に遅らせることができ、しかも、外室に設けた漏液センサなどのセンサがケーシングへの浸液を検出するので、外室に溜まった液が内室に浸液する前に、それを検知することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、ケーシングの内部に設けた内室にシリコーンオイルを充填するので、ギヤ室や電装室などの内室への浸液を防止すると共に、この浸液防止機能と、ギヤの耐久性向上や電装部品の電気絶縁性向上などの機能とを兼用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る弁駆動用アクチュエータの実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明に係る弁駆動用アクチュエータを示す模式図である。図２はモータの模式図である。
【００１６】
弁駆動用アクチュエータ１は、例えば貨物用船舶のバラストタンクの給排水用配管を開閉するためのものであり、複数のバラストタンクの内部を通る幹管から分岐する枝管に設けられた弁を個別に開閉駆動して、バラストタンクごとにバラスト水を給排水するよう、各バラストタンクの内部に配置される。
【００１７】
この弁駆動用アクチュエータ１は、弁を開閉する駆動力を供給するモータ６と、モータ６を収容するケーシング７と、モータ６の駆動力をケーシング７の外部に出力する出力軸８と、ケーシング７への浸水を検出するセンサ９とを備え、そのケーシング７の内部に、モータ６の駆動力を出力軸８に伝達するためのギヤ１０を収容する内室としてのギヤ室１１と、コンデンサ１２及びスイッチ１３を収容する内室としての電装室１４と、モータ６を収容するモータ室１５と、ギヤ室１１、電装室１４及びモータ室１５を取り囲むと共にセンサ９を配置する外室としてのセンサ室１６とが設けられ、かつ、ケーシング７の外部からセンサ室１６への浸水を阻止する止水構造が設けられると共に、ギヤ室１１及び電装室１４にシリコーンオイルＡが充填されている。
【００１８】
モータ６は、その回転軸１７がギヤ室１１とモータ室１５とを仕切る仕切壁をギヤ室１１側に貫通するよう配置され、回転軸１７の回転がギヤ１０を回転させるようになっている。このモータ６は、モータケース２８に収容されてモータカバー２９で塞がれると共に、その回転軸１７がベアリング３０で支持されている。モータカバー２９には、シールパッキン３１が設けられ、ギヤ室１１に充填したシリコーンオイルＡの浸入を阻止している。なお、シリコーンオイルＡは、非通電性であるため、仮にモータ６に浸入したとしても支障はない。
【００１９】
モータ６の配線６ａは、モータ室１５と電装室１４との仕切壁を貫通し、センサ室１６から仕切壁を貫通して電装室１４に配線された電気ケーブル１８に電気接続される。
【００２０】
電気ケーブル１８は、水中コネクタ１９を介して外部の交流電源に接続されると共に、ケーシング７を内部に貫通してセンサ室１６に配置されたセンサ９に接続され、さらに、仕切壁を貫通して電装室１４の内部で、弁の開閉度位置を検出するスイッチ１３及びコンデンサ１２に接続されている。
【００２１】
ケーシング７は、上方が開放された容器状のベース２２の上部開口を、伏せた容器状のカバー２３で覆ってなり、その底部を貫通するように、出力軸８を受ける軸受け２４が形成されている。
【００２２】
次に、弁駆動用アクチュエータ１の動作を説明する。まず、外部の操作スイッチを「停止」から「開」に切り換えることにより、モータ６の回転軸１７を開方向に回転させる。
【００２３】
モータ６の回転軸１７の回転は、ギヤ１０を介してウォームシャフト２５及びウォームホイール２６に伝達され、このウォームシャフト２５及びウォームホイール２６で減速しつつ駆動軸８に伝達されて、弁を開方向に駆動する。弁の開度位置が上限に達すると、図示しないカムがスイッチ１３をオフにして弁の駆動を停止させる。
【００２４】
また、外部の操作スイッチを「閉」に切り換えることにより、モータ６の回転軸１７を閉方向に回転させる。この閉方向駆動における動作は、モータ６から弁に至るまでの各回転部材の回転方向が反対である点とを除いて、開方向駆動と同じである。なお、ウォームシャフト２５には、ケーシング７を内外に貫通して設けられたハンドル２７が接続され、手動による出力軸８の回転操作を可能にしている。
【００２５】
ここで、弁駆動用アクチュエータ１の止水機能を説明する。まず、外部からケーシング７への浸水を止水構造が阻止し、ケーシング７自体への浸水を遅らせる。止水構造は、出力軸８と軸受け２４との隙間や、電気ケーブル１８の貫通部、ハンドル２７の貫通部、ベース２２とカバー２３との接続部などからの浸水を阻止するものであり、Ｏ−リングやシートパッキン、ケーブルクランプ２８、ポティング処理、シートガスケットなどを採用可能である。
【００２６】
次いで、ケーシング７に浸水した水は、直ぐにギヤ室１１及び電装室１４に向かうことなくセンサ室１６に溜められる。しかも、センサ室１６にある程度の量の水が溜まったとしても、ギヤ室１１及び電装室１４に充填したシリコーンオイルＡにより、センサ室１６からギヤ室１１及び電装室１４への浸水が阻止される。さらに、センサ室１６に溜められた水をセンサ９が検出することにより、センサ室１６の水がギヤ室１１及び電装室１４に浸水する前に、その浸水異常出力をする。なお、センサ９は、漏水センサなどである。
【００２７】
上記構成によれば、ケーシング７の内部空間を、内室としてのギヤ室１１、内室としての電装室１４、及びモータ室１５と、外室としてのセンサ室１６とに分割するので、ケーシング７の内部に浸水したとしても、ギヤ室１１、電装室１４及びモータ室１５への浸水を十分に遅らせることができる。
【００２８】
さらに、ギヤ室１１及び電装室１４にシリコーンオイルＡを充填しているので、センサ室１６からギヤ室１１及び電装室１４への浸水を阻止することができる。これにより、ギヤ室１１に回転軸１７が貫通すると共に、電装室１４に配線６ａが貫通するモータ６を収容するモータ室１５への浸水をも阻止することができ、モータ６の配線６ａやスイッチ１３、コンデンサ１２などの水に弱い部位への浸水を防止することができる。
【００２９】
しかも、センサ室１６に配置したセンサ９が、ケーシング７への浸水を検出するので、ギヤ室１１、電装室１４及びモータ室１５に浸水する前に、注意や警告などの信号を発し、水を汲み出したり、ハンドル２７による手動操作に切り換えたりすることができる。
【００３０】
また、シリコーンオイルＡは、低粘度であることから、ギヤ室１１に充填してもギヤ効率を低下させることがなく、潤滑性が優れていることからギヤ１０の摩耗を低減すると共に、冷却性を高めることができる。これにより、シリコーンオイルＡは、その撥水性及び水に対する不溶性によって浸液を防止する機能に加え、ギヤ１０などの耐久性を向上させる機能をも兼用する。さらに、シリコーンオイルＡは、電気絶縁性のものであることから、電装室１４に充填したとしても何ら問題はない。
【００３１】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、弁駆動用アクチュエータ１は、バラスト水などの水中に配置して使用するだけでなく、水以外の液中に配置して使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る弁駆動用アクチュエータを示す模式図
【図２】モータの模式図
【符号の説明】
【００３３】
１    弁駆動用アクチュエータ
６    モータ
７    ケーシング
８    出力軸
９    センサ
１１  ギヤ室
１４  電装室
１６  センサ室
【図１】
2008223906.tif 000003
【図２】
2008223906.tif 000004