(57)【要約】【課題】弁駆動装置のストッパ機能によるケーシング１の変形を防止する。【解決手段】プレス成形品のケースとカバーを接合したケーシング１内に、弁軸５と操作軸６が直交して挿し込まれ、弁軸５にウォームホイール３を、操作軸６にはウォームギヤ４を設け、ケーシング１内面に、ウォームホイール３の突部３ａが当接する補強板１０からなるフラットなストッパ部１ａを設けた弁駆動装置である。突部３ａの当接により弁軸５の回転が停止し、回転弁が所定の開閉位置で停止する。ケーシング１内面の凹凸形状にかかわらず、突部３ａがフラットな補強板１０に面接触で当接するので、力が分散してケーシング１が変形し難く、また、弁軸５のボス部に嵌められているので固定が確実である。既設のケーシング１に補強板１０を付加すれば、突部３ａの当接部分の補強ができ、補強板１０の厚さや突部３ａの高さを変えれば、回転弁２の開閉度合のずれを調節できる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング１内に、弁軸５及び操作軸６が直交して挿し込まれ、前記弁軸５にウォームホイール３が設けられ、前記操作軸６には前記ウォームホイール３に噛み合うウォームギヤ４が設けられ、前記ケーシング１内面に前記ウォームホイール３の突部３ａが当接してウォームホイール３の回転を規制するストッパ部１ａを形成した弁駆動装置において、
前記ストッパ部１ａは、前記ケーシング１内面に沿うフラットな補強板１０で成すことを特徴とする弁駆動装置。
【請求項２】
前記ケーシング１は、ケース１１とカバー１２に分割され、そのケース１１とカバー１２を接合したものから成り、そのケーシング１内に、前記ケース１１と前記カバー１２の接合面に直交して弁軸が挿し込まれ、その接合面を含む平面に操作軸が挿し込まれ、
前記補強板１０は、前記ケース１１と前記カバー１２の接合部を覆っていることを特徴とする請求項１に記載の弁駆動装置。
【請求項３】
前記補強板１０はＬ型であり、その一辺で前記ストッパ部１ａを成し、他の一辺を前記ウォームホイール３の前記弁軸５が挿通するボス部１５に嵌めて、そのボス部１５とケーシング１の間で固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弁駆動装置。
【請求項４】
前記ウォームホイール３と前記補強板１０との当接は、面接触であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の弁駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バタフライ弁やボール弁等の回転弁の駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転弁の駆動装置として、実公平５−３１３４０号公報に開示され、この弁駆動装置は、図８及び図９に示すように、回転弁２の弁軸５に付設されて、回転弁２の開閉を手動で操作するものがある。その弁駆動装置のケーシング１は、図８に示すように、薄鋼板のプレス加工により絞り成形したケース１１及びカバー１２に分割され、そのケース１１とカバー１２とをフランジ１３を介して接合したものであり、そのケーシング１内に、ケース１１とカバー１２の接合面に直交して弁軸５が挿し込まれ、前記接合面を含む平面に操作軸６が挿し込まれ、弁軸５を回転軸とするウォームホイール３、及び操作軸６を回転軸として、そのウォームホイール３を回動させるウォームギヤ４からなるものである。
【０００３】
操作軸６には、ケーシング１外に延長された一端にハンドル７が取り付けられ、そのハンドル７を手動で回転させることにより、操作軸６及びウォームギヤ４が軸回りに回転する。このウォームギヤ４の回転によって、ウォームホイール３は弁軸５の軸回りに回転し、そのウォームホイール３の回転とともに弁軸５が回転して、前記回転弁２が開閉する。
【０００４】
ウォームホイール３には突部３ａが設けられ、その突部３ａはフラットな端面を有しており、また、ケーシング１内面にはストッパ部１ａが設けられ、そのストッパ部１ａは、前記突部３ａの端面が当接する面を有している。
【０００５】
ウォームホイール３が一定位置まで回転すると、前記突部３ａのフラットな端面が、図９に示すように、ストッパ部１ａと当接して、ウォームホイール３のそれ以上の回転が規制され、その当接した位置で弁軸５の回転が止まり、前記回転弁２が所定の開閉位置で停止する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ストッパ部１ａは、図１０に示すように、ケーシング１を構成するケース１１とカバー１２の双方の部材に跨がって形成しているので、突部３ａの当接箇所に両者の接合部が介在する。また、突部３ａの当接箇所において、ケース１１とカバー１２の双方に、前記弁軸５の軸方向に対してプレス加工時の抜き勾配の角度αがあることから、ストッパ部１ａはフラットではなく、凹凸や起伏がある。このため、前記突部３ａの端面と前記ストッパ部１ａとの当接が、図１０に示すように点接触又は線接触となりがちで、ケーシング１内面の接触箇所に力が集中して、ケーシング１が変形することがある。
【０００７】
また、ケーシング１を構成する部材が薄いので、ハンドル７を過大なトルクで無理に回転させると、突部３ａからストッパ部１ａに過大な力が作用してケーシング１が変形することもある。
【０００８】
ケーシング１が変形すると、回転弁２の開閉度合において予め設定された所定の停止位置がずれるので、閉弁時の管内の流れに漏れ現象を引き起こす。
【０００９】
そこでこの発明は、ストッパ機能によるケーシングの変形を防止することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、ケーシング内に挿し込まれた操作軸に設けられたウォームギヤと、同じくケーシング内に前記操作軸に垂直に挿し込まれた弁軸に設けられたウォームホイールからなる弁駆動装置において、前記ケーシング内にその内面に沿う補強板で形成したストッパ部を設け、弁軸とともに回転するウォームホイールの突部をそのストッパ部に当接させて、回転弁を予め定めた開閉位置で停止させるようにしたものである。
【００１１】
このため、ケーシング内面に突部が直接に当たらないので、ストッパ機能によるケーシングの変形を防止する。
【００１２】
前記補強板によるストッパ部は、ケースとカバーを接合した分割型ケーシングを用いた弁駆動装置に使用すれば、その接合部を覆うようにストッパ部を形成できるので、ケーシングを構成する部材の接合位置やケーシング内の凹凸や起伏にかかわらず、補強板によるフラットなストッパ部を形成してケーシングの変形を防止できる。
【００１３】
上記の構成において、前記補強板は、前記ウォームホイールの前記弁軸が挿通するボス部に嵌めて固定すれば、前記弁軸のボス部とケーシングの間に嵌まってケーシング内面への固定が確実である。
【００１４】
また、前記ウォームホイールの突部の端面がストッパ部に面接触するようにすれば、突部の当接による力が前記ストッパ部に均等に加わり、ケーシング、ストッパ部ともにさらに変形を防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
一実施形態を図１乃至図４に示し、この実施形態は、バタフライ弁からなる回転弁２と、その回転弁２の弁箱にビス止めされたケーシング１から成り、そのケーシング１は、中央でケース１１とカバー１２に分割され、そのケース１１とカバー１２をフランジ１３を介して接合したものである。ケーシング１内には、図１及び図２に示すように、前記ケース１１とカバー１２の接合面に直交して弁軸５が挿し込まれ、その接合面を含む平面に操作軸６が挿し込まれ、前記弁軸５にウォームホイール３が、前記操作軸６には前記ウォームホイール３に噛み合うウォームギヤ４がそれぞれ設けられ、前記ケーシング１内面に沿うように補強板１０を設けて、前記ウォームホイール３の突部３ａが当接するストッパ部１ａを形成している。
【００１６】
ケーシング１を構成するケース１１とカバー１２は、薄鋼板をプレスにより絞り成形して軽量化を図ったものであるが、プレス成形品以外のものであってもよく、鋳造品や鍛造品の部材を使用したものであってもよい。
【００１７】
ウォームギヤ４は、図１に示すように、ケーシング１内の上部にブッシュ１４を介して回転自在に支持され、ウォームギヤ４の操作軸６の一端は、ケーシング１外に延長されて、ハンドル７が取り付けられている。ウォームホイール３は、そのケーシング１内において、前記ウォームギヤ４の下部にボス部１５を介して回転自在に支持され、前記ウォームギヤ４の回転により弁軸５とともに回転する。このため、ハンドル７を手動で回転すれば、ウォームギヤ４、ウォームホイール３を介して弁軸５が回転して、回転弁２を開閉する。
【００１８】
ウォームホイール３は、前記弁軸５を回転軸として回転する扇形歯車であり、その回転軸周りの側周部は、前記軸周りにウォームギヤ４に噛む歯車を有する円弧部と、その円弧部を挟んで両側に形成したフラットな端面を有する突部３ａ，３ａとからなる。このウォームホイール３が一定位置まで回転すると、前記突部３ａの一方が、ケーシング１内面に設けた補強板１０からなるストッパ部１ａに当接する。この当接により、ウォームホイール３の回転が規制されて、弁軸５の回転が停止し、回転弁２が所定の開閉位置で停止する。
【００１９】
前記ストッパ部１ａは、前記ケーシング１内面において、ウォームホイール３を挟んで前記ウォームギヤ４の対側に位置し、前記補強板１０は、図２に示すように、弁軸５に平行でストッパ部１ａを成す一辺と、弁軸５に直交する一辺とからなるＬ型を成している。
【００２０】
そのＬ型の補強板１０の弁軸５に直交する面には、図４に示すように、穴１６が設けられ、その穴１６にウォームホイール３の前記弁軸５が挿通するボス部１５のカバー１２側の端部を嵌め、補強板１０がケーシング１内面に固定される。
【００２１】
このように補強板１０が、前記弁軸５のボス部１５とケーシング１の間に嵌まって固定されるので、突部３ａの当接により衝撃が加わっても補強板１０は動かない。
【００２２】
このため、補強板１０をケーシング１に溶接することなく固定でき、取り付けが容易であるので、補強板１０の取り付け、交換作業も容易となる。
【００２３】
前記補強板１０の弁軸５に平行な面は、図２に示すように、ケーシング１の内面において、フランジ１３を介して接合されている前記ケース１１とカバー１２の凹凸のある接合部を覆う形で設けられ、ウォームホイール３直下のケーシング１内面にフラットなストッパ部１ａを形成する。
【００２４】
このフラットな補強板１０に、前記ウォームホイール３の突部３ａのフラットな端面を、面的に当接させることにより、当接時に突部３ａからストッパ部１ａに加わる力がより広い面積にわたって伝えられる。このため、突部３ａによる当接の力が分散され、ストッパ部１ａ及びケーシング１が変形し難くなる。
【００２５】
このように、補強板１０によるストッパ部１ａを設けることは、補強板を有しない従来型の既設の弁駆動装置のケーシング１においても可能である。その際は、補強板１０をケーシング１内に収納するとともに、前記補強板１０の挿入に合わせて従来よりも突部３ａの突出高さを低くしたウォームホイール３に交換すればよい。
【００２６】
この補強板１０の付加により、既設のケーシング１の突部３ａの当接部分の補強、あるいは製造時の公差や変形等により、開閉度合がずれてしまったケーシング１の補修方法としても有用である。
【００２７】
また、補強板１０の厚さと前記ウォームホイール３の突部３ａの突出高さをそれぞれ調節して、その組み合わせを変えることもできる。このようにすれば、補強板１０に突部３ａが当接してウォームホイール３の回転を規制する位置が変化するので、回転弁２の開閉度合の停止位置のずれの調節ができる。
【００２８】
この実施形態は、穴１６にボス部１５のカバー１２側の端部を嵌めて、補強板１０をケーシング１内面に固定したが、上記の態様には限定されず、例えば、図５に示すように、穴１６をボス部１５のケース１１側の端部に嵌めてもよい。
【００２９】
また、補強板１０を、前記ボス部１５のケース１１側、カバー１２側両方の端部に嵌めた構成も採用し得る。この構成では、Ｌ型を成す補強板１０に、その補強板１０のストッパ部１ａを成す面を挟んで、前記弁軸５に直交する面に対向する面を設け、図６に示すように、その対向する２面それぞれに穴１６を形成し、その穴１６に前記ボス部１５のケース１１側、カバー１２側それぞれの端部を嵌める。このようにすれば、補強板１０がボス部１５の両端部で固定されるので、ケーシング１内面への固定がさらに強固になる。
【００３０】
また、図７に示すように、Ｌ型の補強板１０のストッパ部１ａを２重構造とした構成も考えられる。このようにすれば、ウォームホイール３の突部３ａの当接部分の板厚が厚くなるので、その当接に対して、補強板１０がさらに変形しにくくなる。この補強板１０の２重構造は、図示するように、補強板１０の端部を折り曲げてもよいし、別体の補強板を溶接等により接合してもよい。
【００３１】
さらに、補強板１０のケーシング１内面への固定方法は、補強板１０に設けた穴１６にボス部１５を嵌める上記の態様に限定されず、穴１６を設けない構成も採用し得る。穴１６を設けない場合は、例えば、補強板１０のケーシング１内面への嵌め合わせやボルト止め、あるいは溶接などの固定方法が考えられる。この場合の補強板１０は、平板状でもよい。
【００３２】
このストッパ部１ａを成す補強板１０の設置は、この実施形態のプレス成形品を用いた軽量化されたケーシング１以外にも使用でき、例えば、鋳物などによる一体成形のケーシングを用いた弁駆動装置においても使用できる。また、バタフライ弁以外の回転弁、例えば、ボール弁等に取り付けた弁駆動装置にも、この構成が使用可能である。
【００３３】
また、この実施形態では、ウォームホイール３に扇形歯車を使用したが、扇形歯車以外のものであってもよく、弁軸５を軸とする軸周りの側周部にウォームギヤ４に噛み合う歯車を有し、また、前記側周部には、ストッパ部１ａに当接する突部３ａを有する欠歯歯車の形態を成すものであればよい。
【００３４】
突部３ａは、ストッパ部１ａと当接するフラットな端面を有していることが、ストッパ部１ａとの面接触ができる点で好ましいが、特に面接触を望まない場合には、フラットな端面を有していない突部３ａの構成も採用しうる。
【００３５】
この実施形態は以上の構成であり、次にその作用を説明すると、回転弁２が全閉状態において、前記操作軸６のハンドル７を回転すると、ウォームギヤ４の軸周りの回転により、ウォームギヤ４の歯車とウォームホイール３の歯車が噛み合い、ウォームホイール３が弁軸５とともに軸周りに回転する。
【００３６】
その弁軸５の回転により、回転弁２は開弁方向に作動し、全開状態になると、前記ウォームホイール３の一方の突部３ａが前記ストッパ部１ａを成す補強板１０に当接する。この当接により、ウォームホイール３は回転が規制され、回転弁２はこの全開状態で停止する。
【００３７】
この全開状態から、前記操作軸６のハンドル７を逆周りに回転させて、回転弁２を全閉状態にするときも作用は同様であり、回転弁２が全閉状態になると、前記ウォームホイール３の他方の突部３ａが前記ストッパ部１ａを成す補強板１０に当接し、回転弁２はこの全閉状態で停止する。
【００３８】
この突部３ａが補強板１０に当接した時に、その当接した位置からさらにハンドル７を回しても補強板１０が変形せず、ウォームホイール３がそれ以上回転しないよう、補強板１０が確実に突部３ａを止めるので、予め設定した回転弁２の所定の開閉度合の停止位置がずれにくく、閉弁時の漏れ現象も発生しない。
【００３９】
【発明の効果】
この発明は、以上のように、弁駆動装置のストッパ部においてケーシングが変形し難いので回転弁の閉弁時の漏れ現象が発生せず、ストッパ部の固定が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の切断正面図
【図２】同実施形態の切断側面図
【図３】同実施形態の平面図
【図４】図１の補強板の詳細図
【図５】他の実施形態の補強板の詳細図
【図６】他の実施形態の補強板の詳細図
【図７】他の実施形態の補強板の詳細図
【図８】回転弁と弁駆動装置の接続状態を示す概略図
【図９】従来例の切断正面図
【図１０】従来例の切断側面図
【符号の説明】
１　ケーシング
１ａ　ストッパ部
２　回転弁
３　ウォームホイール
３ａ　突部
４　ウォームギヤ
５　弁軸
６　操作軸
７　ハンドル
１０　補強板
１１　ケース
１２　カバー
１３　フランジ
１４　ブッシュ
１５　ボス部
１６　穴
【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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