(57)【要約】【課題】バルブ用アクチュエータと回転弁と接続構造に互換性を持たせたバルブ用アクチュエータの接続構造であり、コストを大幅に削減できると共に、接続が容易でコンパクトな状態で接続することが可能なバルブ用アクチュエータの接続構造を提供することを目的とする。【解決手段】バルブ１２の弁体を回転駆動させるバルブ用アクチュエータ１０と、バルブ１２のステム１３とを接続するバルブ用アクチュエータの接続構造であって、アクチュエータ１０の出力軸１１側のステム１３との接続部分を少なくとも２種類以上の異なる断面形状のステムを嵌着可能に設けたバルブ用アクチュエータの接続構造である。【選択図】　　図１
2004060682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブの弁体を回転駆動させるバルブ用アクチュエータと、バルブのステムとを接続するバルブ用アクチュエータの接続構造であって、アクチュエータの出力軸側のステムとの接続部分を少なくとも２種類以上の異なる断面形状のステムを嵌着可能に設けたことを特徴とするバルブ用アクチュエータの接続構造。
【請求項２】
バルブ用アクチュエータの出力軸側にステム、或は出力軸とステムとを接続するための接続コネクタを嵌着可能な孔部を設け、この孔部を断面略角形状及びスプライン形状の一部の形状を含んだ形状とし、この孔部に嵌着する断面略角形状、又はスプライン形状を有するステム又は接続コネクタを接続した請求項１記載のバルブ用アクチュエータの接続構造。
【請求項３】
前記スプライン形状をセレーション形状に形成した請求項２記載のバルブ用アクチュエータの接続構造。
【請求項４】
前記アクチュエータの出力軸側に弁体を開又は閉状態に動作する開閉弁、又は弁体の状態を調節して流量を制御する流量制御弁の何れか一方を取付けた請求項１乃至３の何れか１項に記載のバルブ用アクチュエータの接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルブ用アクチュエータの電動モータ等の回転駆動源の出力軸とバルブのステムとを接続して一体回転可能にするためのバルブ用アクチュエータの接続構造に関し、特に、出力軸に対してボールバルブ、バタフライバルブ等の回転弁のステムを接続するためのバルブ用アクチュエータの接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ボールバルブ、バタフライバルブ等の回転弁を制御するためのバルブ用アクチュエータがあり、このアクチュエータとバルブを接続する際には、アクチュエータの出力軸とバルブのステムとを直接接続するか、或は、必要に応じてカップリング部材を用いる等の手段で接続するようにしている。
【０００３】
例えば、図１３においては、回転弁用アクチュエータ４に９０度開閉弁としてバタフライバルブ９を取付けた場合を示したものであり、この場合、回転弁用アクチュエータ４の出力軸の装着孔４ａにバタフライバルブ９の弁軸の角形部９ａを直接挿入するようにして取付けを行っている。
【０００４】
また、図１０においては、回転弁用アクチュエータ４を、流量を制御するボールバルブや、又はバタフライバルブなどの回転弁２に取付けた状態を示したものであり、この場合、先ず回転弁用アクチュエータ４の出力軸に延長コネクタ５を固定用ボルト７で固着し、この延長コネクタ５下部の角形部５ａと回転弁２の弁軸３の角形部３ａを、各角形部５ａ、３ａを挟着可能に分割して設けたカップリング６、６で挟んだ状態で六角穴付ボルト８等によって締付け固定している。
【０００５】
このように、回転弁には、弁体を完全に開又は閉状態に開閉して流体を流すか又は停止させる開閉弁と、弁体の状態を調節して流量を制御可能な流量制御弁があるが、一般に流量制御を行うためのボールバルブの場合には、連結部のがたつきをなくし、正確な流量制御を行うためボルトで締付可能なカップリング部材を必要としている。
このように、開閉弁用のステムとアクチュエータの接続構造を流量制御弁用の接続構造に変更する場合には、延長コネクタ５とカップリング６の２つの部品が新たに必要となっている。
【０００６】
カップリング部材としては、図１０に示すような断面略角形状の割コネクタ状のカップリング６が使用されているが、これ以外のカップリング部材としては、図示しないが、例えば、スプライン加工を施した弁軸をこの弁軸が嵌合可能なカップリングに嵌合させて接続するようにし、連結部のがたつきをより減少させるようにする場合がある。
【０００７】
一方、バタフライバルブ９を直接接続する際には、回転弁用アクチュエータ４側に対して略角形状に形成した雌側の装着孔４ａを設け、この装着孔４ａに雄側であるバタフライバルブ９の弁軸の角形部９ａを嵌合させて開閉弁用の接続構造とする場合や、これ以外にも、流量制御弁用として嵌合部分をスプライン形状とした接続や、或は、雄側である回転弁用アクチュエータ４にバタフライバルブ９の弁軸を断面略角形状或はスプライン形状のカップリング部材によって接続する接続構造がある。このように、アクチュエータの出力軸と弁軸との接続には各種の接続構造がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、バルブ用アクチュエータにボールバルブ、バタフライバルブ等の各回転弁を接続する場合には、ボールバルブ、バタフライバルブ等の種類及び開閉弁と流量制御弁の違いによってアクチュエータへのバルブの接続構造が変わる場合があるが、このときアクチュエータの出力軸側と回転弁の弁軸とを接続する接続構造には互換性がなく、アクチュエータの接続部分の断面形状が略角形状、或はスプライン形状のように形状が異なる場合には、このアクチュエータと回転弁を接続するために新たに延長コネクタ等の部品が必要となったり、様々な加工処理等の必要性が生じたりして大きなコストアップとなっていた。
【０００９】
更には、延長コネクタやカップリング等の仕様の異なる接続部品を使用する場合には、組立てに手間がかかったり、接続部分が大型化するという問題が生じていた。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するために開発されたものであり、その目的とするところは、バルブ用アクチュエータと回転弁との接続構造に互換性を持たせたバルブ用アクチュエータの接続構造であり、コストを大幅に削減できると共に、接続が容易でコンパクトな状態で接続することが可能なバルブ用アクチュエータの接続構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明におけるバルブ用アクチュエータの接続構造は、バルブの弁体を回転駆動させるバルブ用アクチュエータと、バルブのステムとを接続するバルブ用アクチュエータの接続構造であって、アクチュエータの出力軸側のステムとの接続部分を少なくとも２種類以上の異なる断面形状のステムを嵌着可能に設けたバルブ用アクチュエータの接続構造である。
【００１２】
請求項２に係る発明は、バルブ用アクチュエータの出力軸側にステム、或は出力軸とステムとを接続するための接続コネクタを嵌着可能な孔部を設け、この孔部を断面略角形状及びスプライン形状の一部の形状を含んだ形状とし、この孔部に嵌着する断面略角形状、又はスプライン形状を有するステム又は接続コネクタを接続したバルブ用アクチュエータの接続構造である。
【００１３】
請求項３に係る発明は、前記スプライン形状をセレーション形状に形成したバルブ用アクチュエータの接続構造である。
【００１４】
請求項４に係る発明は、前記アクチュエータの出力軸側に弁体を開又は閉状態に動作する開閉弁、又は弁体の状態を調節して流量を制御する流量制御弁の何れか一方を取付けたバルブ用アクチュエータの接続構造である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明におけるバルブ用アクチュエータの接続構造の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明のバルブ用アクチュエータの接続構造は、ボールバルブ又はバタフライバルブである回転弁からなるバルブ１２の図示しない弁体を回転駆動させるバルブ用アクチュエータ（以下、アクチュエータという）１０と、バルブ１２のステム１３とを接続するものであり、アクチュエータ１０の出力軸１１側のステム１３との接続部分を少なくとも２種類以上の異なる断面形状のステムが嵌着可能になるように設けている。
【００１６】
アクチュエータ１０の出力軸１１側には、図４、図５に示すように後述するバルブ２２のステム２３、或は出力軸１１とバルブ１２のステム１３とを接続するための接続コネクタ１５を嵌着可能な孔部１８を穿孔して設け、この孔部１８を断面略角形状部１８ａ及びスプライン形状の一部の形状部１８ｂを含んだ形状とし、この孔部１８に断面略角形状、又はスプライン形状の取付部を有するステムか、又は接続コネクタの取付部を嵌着するようにした。
【００１７】
なお、本実施形態においては、バルブ１２を流量制御式のボールバルブとしており、このように、アクチュエータ１０にボールバルブを接続する場合に接続コネクタ１５をアクチュエータ１０とバルブ１２と間に介在させるようにして出力軸１１とステム１３とを接続するようにするとよい。
ステム１３は、図に示すような断面略角形状の接続部１３ａを有し、この接続部１３ａは対向する一組の平行な面としているが、これ以外にも、対向する二組の面を平行に設けた断面略角形状としてもよい。
【００１８】
接続コネクタ１５は、図６に示すようにアクチュエータ１０の出力軸１１の孔部１８に接続可能に取付部１６をスプライン形状に形成している。
この接続コネクタ１５のステム１３との接続部である接続孔１７は、断面略角形状に設けている。なお、必要に応じて、この接続孔１７はスプライン形状に設けるようにしてもよい。図中、１５ａは接続孔１７を二分割するスリットであり、ボルト１９を締め付けた際、接続孔１７とステムとを密着させるために設けている。
【００１９】
アクチュエータ１０の出力軸１１側に取付けるバルブとしては、ボールバルブ、バタフライバルブ等の回転弁において、図示しない弁体を完全に開又は閉状態に動作し、流体を流すか或は停止させるための開閉弁か、又は弁体の状態を調節して流量を調節することが可能な流量制御弁の何れでも接続でき、例えば、開閉弁を取付ける場合は、孔部１８とステム又は接続コネクタとの嵌合を断面略角形状によって行なうのがよく、また、流量制御弁の場合はスプライン形状によって嵌合を行うのが望ましく、孔部１８とステム又は接続コネクタとの隙間が小さく、回転時のがたつきが少ないので細かい流量調節を行った場合でも正確な制御を行うことができる。この場合、取付部１６下端付近にスプライン部の外径よりも幅の広い略角形状の位置決め部１６ａを設けるようにすれば、取付部１６を孔部１８に挿入したときにこの位置決め部１６ａが孔部１８の略角形状部分に嵌入することにより、バルブの全開または全閉位置を合わせた上で、スプライン部を介して孔部１８とステム又は接続コネクタとの接続を行なうことができ、接続作業における角度合わせ精度の向上や、作業時間の短縮を図ることができる。
【００２０】
接続時においては、先ず、接続コネクタ１５の接続凹部１７でステム１３の接続部１３ａを挟んだ状態で六角穴付きボルト等のボルト１９で締付けることによって接続コネクタ１５をステム１３に固定する。次いで、接続コネクタ１５の取付部１６を孔部１８に嵌入した状態でボルト２０によってバルブ１２のブラケット１２ａとアクチュエータ１０を固定することでアクチュエータ１０とバルブ１２を接続することが可能となる。
【００２１】
図３においては、流量制御式のバタフライバルブ等のバルブ２２のステム２３の接続部２３ａをセレーション形状に設け、この接続部２３ｂをアクチュエータ１０の孔部１８に直接嵌合させて接続するようにしたものである。この場合、図９に示すように接続部２３ａ下端付近に略角形状の位置決め部２３ｂを設けるのが望ましく、ステムの接続部は、断面略角形状に形成したものであってもよく、図８に示すようなステム２５の角形状の接続部２６を孔部１８の断面略角形状部を介して、アクチュエータ１０に直接接続することができる。
【００２２】
なお、ステム或は接続コネクタにスプライン形状を設ける場合には、いずれの場合においてもこのスプライン歯の断面形状を山角度約９０°等のように断面積の広い山形に形成したセレーション形状に形成して、より大きいトルクを伝達できるようにしてもよく、また、ステム或は接続コネクタの断面形状を断面略角形状やスプライン形状以外の他の断面形状に設け、これらの２種類以上の断面形状のステム或は接続コネクタが挿入可能な孔部を設けて嵌合するようにしてもよく、更には、３種類以上の異なる断面形状による嵌合であってもよい。
また、本実施例のように孔部１８の一部にスプライン形状やセレーション形状を採用することにより、孔部１８の全周をスプライン形状とする場合に比べて、スプライン形状等の加工部を少なくすることができ、例えば、スプライン形状等をブローチにより加工する際の加工抵抗を少なくすることができる。
【００２３】
次に、本発明のバルブ用アクチュエータの接続構造の作用を説明する。
本発明のバルブ用アクチュエータの接続構造は、アクチュエータ１０に設けた孔部１８に対して、接続コネクタ１５を介してバルブ１２のステム１３を接続するか、或はバルブ２２のステム２３を直接接続することができ、このように孔部１８に対して断面形状の異なる断面略角形状、スプライン形状のステムをそれぞれ嵌合させることができる。従って、アクチュエータに対して開閉弁又は流量制御弁である軸形断面の異なるボールバルブ、バタフライバルブのいずれの回転弁であっても簡単に接続することができ、正確な開閉制御又は流量調節を行うことができる。
【００２４】
アクチュエータとバルブを接続する際には、ボールバルブ、バタフライバルブ等の種類の違いや開閉弁と流量制御弁の違いなどによって、アクチュエータと回転弁との接続部分の断面形状が略角形状、或はスプライン形状のように形状が異なる場合であっても新たに延長コネクタ等の部品を設けたり、軸への加工処理等を施したりする必要がなく、ステムの軸形状の異なるバルブを直接、或は接続コネクタを用いて接続することができ、コストを削減することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１に係る発明によると、バルブ用アクチュエータの接続部分に対して開閉弁又は流量制御弁であるボールバルブ、バタフライバルブ等の異なる種類の回転弁の異なるステムの断面形状であっても互換性があるためこれらを接続することができ、コストを大幅に削減できると共に、接続部分の形状変更等の必要がなく接続が容易で、しかもコンパクトな状態で接続することができるバルブ用アクチュエータの接続構造である。また、このバルブ用アクチュエータの接続構造は、電動アクチュエータ、空圧式アクチュエータのいずれの場合にも適用することができる。
【００２６】
請求項２に係る発明によると、開閉弁又は流量制御弁のいずれの弁に対してもアクチュエータが接続可能であり、これらの回転弁のステムの断面形状が異なる場合であってもこのステムに対して直接、或は接続コネクタを用いて接続することができる。
【００２７】
請求項３に係る発明によると、接続部分をセレーション形状に形成することによってステムが同径である場合には、スプライン形状の場合に比較してより大きいトルクを伝達することができる。
【００２８】
請求項４に係る発明によると、弁体の開閉のみを必要とする場合、又は流量調節が必要である場合のいずれの場合でも正確な弁開度によって制御を行うことのできるバルブ用アクチュエータの接続構造である。
【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接続構造を示した一部切欠き正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】本発明のバルブ用アクチュエータの接続構造を示した一部切欠き正面図である。
【図４】バルブ用アクチュエータの底面図である。
【図５】バルブ用アクチュエータの一部拡大正面図である。
【図６】接続コネクタを示す正面図である。
【図７】図６の平面図である。
【図８】ステムの一部拡大斜視図である。
【図９】ステムの他例を示す一部拡大斜視図である。
【図１０】従来のバルブとアクチュエータの接続構造を示す断面図である。
【図１１】従来の延長コネクタを示す斜視図である。
【図１２】従来のカップリングを示す斜視図である。
【図１３】従来の回転弁用アクチュエータとバタフライバルブの接続構造を示す一部切欠き断面図である。
【符号の説明】
１０　アクチュエータ
１１　出力軸
１２、２２　バルブ
１３、２３　ステム
１５、２５　接続コネクタ
１８　孔部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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