(57)【要約】【課題】操作機のストッパ手段のロック状態と解除状態とを容易に切り換えることができ、弁体の開閉操作時にストッパ手段の操作に煩わされることなく、操作機を操作することができる操作機のストッパ構造を提供する。【解決手段】弁棒に回転力を与える出力軸２２にロック用リング５１を設け、ロック用リング５１の外周面にロック孔５２を設け、先端がロック孔５２に嵌合する位置とロック孔５２から離脱する位置とにわたって出退するロックピン６３を軸心廻りに回動自在に設け、ロックピン６３をロック孔５２に向けて押し圧するコイルスプリング６６を設け、ロックピン６３の先端に、ロック孔５２の内側面５２ａもしくは開口周縁５２ｂに当接してロック用リング５１の軸心廻りでロック孔５２を係止する係止面６３ａと、ロック孔５２の開口周縁５２ｂに摺接してロック用リング５１の軸心廻りでロック孔５２の通過を許容する案内面６３ｂとをロックピン６３の軸心廻りの異なる位置に設けた。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁棒を回転駆動して弁体を開閉操作する操作機において、弁棒に回転力を与える出力軸にロック用部材を設け、ロック用部材の外周面にロック孔を設け、先端がロック孔に嵌合する位置とロック孔から離脱する位置とにわたって出退するロックピンを軸心廻りに回動自在に設け、ロックピンをロック孔に向けて押し圧する弾性体を設け、ロックピンの先端に、ロック孔の内側面もしくは開口周縁に当接してロック用部材の軸心廻りでロック孔を係止する係止面と、ロック孔の開口周縁に摺接してロック用部材の軸心廻りでロック孔の通過を許容する案内面とをロックピンの軸心廻りの異なる位置に設けたことを特徴とする操作機のストッパ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は操作機のストッパ構造に関し、弁体を所定開度で保持する技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バタフライ弁としては例えば図１１〜図１５に示すものがある。このバタフライ弁１は弁箱２の内周面に円環状の弁箱シールリング３を設けており、弁箱２内の流路軸心４に直交する回転軸心５廻りに回転自在に弁体６を配置し、弁箱２に挿通した弁棒７で弁体６を保持している。弁棒７の端部には弁体６を開閉する操作機（図示省略）を接続している。
【０００３】
弁体６は円盤状で且つ内部が中空の本体部９と、この本体部９の外周に形成され且つ本体部９よりも薄い板状の周板部１０とからなり、全閉位置Ｓにおいて周板部１０の外端縁が弁箱シールリング３に摺接することにより水密にシールする。弁棒７は弁体６に設けた一対の円筒状のボス部１１に挿通しており、ボス部１１は回転軸心５上に配置している。
【０００４】
ボス部１１を中心とする弁体６の両側部の周板部１０にはディスクテール部１４ａ，１４ｂを設けており、両ディスクテール部１４ａ，１４ｂはそれぞれ開栓操作時の回転方向（開栓方向）における弁体６の背面側に位置し、周板部１０から弁体６の回転方向に沿って扇状に立ち上がり、外周面が弁箱シールリング３に摺接する球面状に湾曲している。
【０００５】
両ディスクテール部１４ａ，１４ｂにはそれぞれ一端が外周面に開口するとともに他端が内周面すなわち開栓操作時の弁体６の背面側に開口する通水孔１６を形成しており、通水孔１６は弁体６の周方向に沿って細長い長円状をなして周板部１０に隣接している。
【０００６】
この構成では配管の敷設時の初期充水時および再充水時の操作の始めにおいて急激な充水によって配管が破損することを防止するために、図１２に示すように、バタフライ弁１を小開度Ｃに開栓し、両ディスクテール部１４ａ，１４ｂの外周面が弁箱シールリング３に摺接し、両通水孔１６が全開状態となる状態で小流量で下流側配管に充水する。
【０００７】
このように弁体６を小開度位置で確実に保持するためには操作機にストッパ手段が求められる。
従来、この種の装置としては、例えば図１６〜図１７に示すものがある。操作機２１は弁の弁棒に連動連結する出力軸２２にロック用部材２３を設けており、ロック用部材２３に弁体の全開位置に対応する第１のロック孔２４と、弁体の全閉位置に対応する第２のロック孔２５と、弁体の中間開度位置に対応する第３のロック孔２６とを形成している。
【０００８】
操作機２１に設けたケース２７の内部には、ロック孔２４〜２６に対して嵌合・離脱自在なロックピン２８と、このロックピン２８を各ロック孔２４〜２６に向けて付勢するコイルばね２９とを設けている。ロックピン２８の中央部には大径部３０を形成しており、大径部３０に続く中央外周面には軸心を介して対抗する一対の平坦面３１を形成している。この平坦面３１にはカム３２を配置しており、カム３２はロックピン２８の軸心方向において大径部３０に係合している。カム３２はロックピン２８の近傍に配置した回転軸３３に装着している。
【０００９】
操作機２１を操作する時には、回転軸３３およびカム３２を回動させてカム３２で大径部３０を押し圧し、ロックピン２８をコイルばね２９の押圧力に抗してロック用部材２３のロック孔２４〜２６から離間する状態に保持し、出力軸２２を回転操作する。出力軸２２の回転によりロックピン２８がロック孔２４〜２６に対向しない位置では、コイルばね２９の押圧力でロックピン２８をロック用部材２３の外周面に摺接させる状態で出力軸２２を回転させる。ロック孔２４〜２６に対向する位置でロックピン２８がコイルばね２９の押圧力でロック孔２４〜２６に嵌合する。
【００１０】
【特許文献１】特願２００２−１８３７４４
【００１１】
【特許文献２】特開２００２−３３３０７８
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の構成においては、操作機２１を操作する時に回転軸３３およびカム３２を回動させてカム３２で大径部３０を押し圧し、ロックピン２８をコイルばね２９の押圧力に抗してロック用部材２３のロック孔２４〜２６から離間する状態を、操作者が手動で保持する必要があり、この操作が煩わしかった。
【００１３】
本発明は上記した課題を解決するものであり、操作機のストッパ手段のロック状態と解除状態とを容易に切り換えることができ、弁体の開閉操作時にストッパ手段の操作に煩わされることなく、操作機を操作することができる操作機のストッパ構造を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明の操作機のストッパ構造は、弁棒を回転駆動して弁体を開閉操作する操作機において、弁棒に回転力を与える出力軸にロック用部材を設け、ロック用部材の外周面にロック孔を設け、先端がロック孔に嵌合する位置とロック孔から離脱する位置とにわたって出退するロックピンを軸心廻りに回動自在に設け、ロックピンをロック孔に向けて押し圧する弾性体を設け、ロックピンの先端に、ロック孔の内側面もしくは開口周縁に当接してロック用部材の軸心廻りでロック孔を係止する係止面と、ロック孔の開口周縁に摺接してロック用部材の軸心廻りでロック孔の通過を許容する案内面とをロックピンの軸心廻りの異なる位置に設けたものである。
【００１５】
上記した構成により、ロック孔は弁体の所定開度においてロックピンに対向するロック用部材の所定位置に設ける。係止面はロックピンの軸心に沿った円筒面もしく平坦面に形成することが可能であり、案内面はロックピンの軸心に対して所定の傾斜角を有する平坦面、球面、円筒面に形成することが可能である。
【００１６】
ロックピンは軸心廻りの回転によってロック状態とロック解除状態とに切り替わり、ロック状態で係止面がロック用部材の周方向に対向し、ロック解除状態で案内面がロック用部材の周方向に対向する。
【００１７】
操作機の開閉操作時に弁体を所定開度で停止させる場合には、始めにロックピンをロック状態となし、ロックピンの係止面をロック用部材の周方向に対向させ、その後に操作機を操作する。この操作においては、弾性体の押圧力を受けるロックピンが先端面でロック用部材の外周面に摺接する状態で出力軸およびロック用部材が回転し、弁体の所定開度においてロックピンとロック孔が対向して弾性体の押圧力を受けるロックピンがロック孔に向けて突出し、ロックピンの先端がロック孔に嵌合する。
【００１８】
この状態でロックピンは係止面でロック孔の側面もしくは開口周縁に当接してロック孔をロック用部材の軸心廻りで係止し、出力軸およびロック用部材の回転を阻止して弁体を所定開度に固定する。
【００１９】
再び弁体を開閉操作する時にはロックピンをロック状態からロック解除状態へ切り替え、ロックピンの案内面をロック用部材の周方向に対向させ、その後に操作機を操作する。この操作において、出力軸およびロック用部材が回転するとロックピンは案内面でロック孔の開口周縁に摺接し、ロック用部材の回転に伴ってロック孔の開口周縁が案内面をロック用部材の周方向へ押圧しながら案内面上を摺動することで、ロックピンが弾性体の押圧力に抗して後退してロック孔から離脱し、ロック用部材の周方向においてロック孔の通過を許容する。ロック孔が通過した後は弾性体の押圧力を受けるロックピンが先端面でロック用部材の外周面に摺接する状態で出力軸およびロック用部材が回転し、弁体の開閉操作が行われる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明の実施の形態におけるバタフライ弁、操作機に係る構造は先に図１１〜図１７において説明したものと同様であるので同一番号を付して説明を省略し、本発明に係る操作機のストッパ構造に関して図１〜図６に基づいて説明する。
【００２１】
図１〜図６において、操作機２１はバタフライ弁１の弁棒７に連動連結する出力軸２２にキー固定してロック用部材５１を設けており、ロック用部材５１の外周面の所定位置にロック孔５２を設けている。ロック孔５２は弁体６が所定開度に位置する状態で後述するロックピン６３に対向し、図１３に示すように、この所定開度において弁体６は小開度Ｃに開栓し、両ディスクテール部１４ａ，１４ｂの外周面が弁箱シールリング３に摺接し、両通水孔１６が全開状態となる。ロック孔５２は開口形状が円形状でも角形状でも良く、内側面５２ａがロック孔５２の軸心と平行をなす寸胴状である。
【００２２】
操作機２１のケーシング５３に形成した装着孔５４には筒状のロックピンケース５５を出力軸２２およびロック用部材５１の軸心と直交する方向に挿入しており、ロックピンケース５５はケース押え５６を介してボルト５７でケーシング５３に固定している。ロックピンケース５５はケース本体５８とケース蓋５９からなり、ケース本体５８はＯリング６０でケーシング５３に水密に配置し、ケース蓋５９はケース本体５８の基端に螺合装着している。ケース本体５８の内部は先端側が小径部６１をなし、基端側が大径部６２をなしている。
【００２３】
ケース本体５８の小径部６１にはロックピン６３をロックピンケース５５の軸心方向に沿って出退自在に、かつ軸心廻りに回動自在に配置しており、ロックピン６３は先端がロック孔５２に嵌合する位置とロック孔５２から離脱する位置とにわたって出退する。
【００２４】
ロックピン６３は先端に係止面６３ａと案内面６３ｂとをロックピン６３の軸心廻りの異なる位置に設けている。係止面６３ａはロックピン６３の軸心廻りの円筒面の一部をなし、ロック孔５２の内側面５２ａもしくは開口周縁５２ｂに当接してロック用部材５１の軸心廻りでロック孔５２を係止するものである。係止面６３ａはロックピン６３の軸心に沿った平坦面に形成することも可能である。
【００２５】
案内面６３ｂはロックピン６３の軸心に対して所定角度に傾斜する平坦面をなし、ロック孔５２の開口周縁５２ｂに摺接してロック用部材５１の軸心廻りでロック孔５２の通過を許容するものである。案内面６３ｂはロックピン６３の軸心に対して所定角度に傾斜する球面もしくは円筒面に形成することも可能である。係止面６３ａおよび案内面６３ｂはそれぞれがロックピン６３の軸心を介して対称の位置に一対が存在し、係止面６３ａと案内面６３ｂはロックピン６３の軸心廻りで９０°異なる位置に設けている。
【００２６】
ロックピン６３は基端にフランジ６４を有し、フランジ６４が小径部６１と大径部６２の段差６５に係合してロックピン６３を抜け止めする。ケース本体５８の大径部６２には弾性体であるコイルスプリング６６を収納しており、コイルスプリング６６は一端がロックピン６３のフランジ６４に当接し、他端がケース蓋５９に当接してロックピン６３をロック孔５２に向けて押圧する。
【００２７】
コイルスプリング６６に挿入したロックシャフト６７は、基端部がケース蓋５９を貫通して外部に突出し、先端部をロックピン６３に形成したシャフト収納孔６８に挿入しており、シャフト収納孔６８は空気抜き穴６８ａに連通している。ロックシャフト６７は先端部に形成した長孔６９に挿入するピン７０を介してロックピン６３に結合しており、長孔６９においてピン７０の移動を許容することでロックピン６３が軸心方向へ移動する。ロックシャフト６７の基端部にはロック操作ハンドル７１を設けている。本実施の形態ではロックピン６３とロックシャフト６７を別体としたが、ロックピン６３とロックシャフト６７を一体とすることも可能である。
【００２８】
以下、上記した構成における作用を説明する。ロックピン６３は軸心廻りの回転によってロック状態とロック解除状態とに切り替わり、図１に示すロック状態で係止面６３ａがロック用部材５１の周方向に対向し、図２に示すロック解除状態で案内面６３ｂがロック用部材５１の周方向に対向する。ロックピン６３の切換操作はロック操作ハンドル７１でロックシャフト６７を回動させて行い、ロックシャフト６７の回動によってピン７０を介してロックピン６３を回転させる。ロック操作ハンドル７１は回転によって方向が変化することでロック状態とロック解除状態を表示する。
【００２９】
操作機２１による弁体６の開閉操作、例えば全閉位置から開栓操作する時に弁体６を所定開度で停止させる場合には、始めにロックピン６３をロック状態にして操作機２１を操作する。ロック操作ハンドル７１でロックシャフト６７およびロックピン６３を回動させ、軸心廻りの回転によってロックピン６３の係止面６３ａをロック用部材５１の周方向に対向させる。ロック操作ハンドル７１は回転によって方向が変化してその姿勢においてロック状態を表示し、ロックピン６３はロック状態を維持する。したがって、操作者はロック操作ハンドル７１から手を離してロック操作ハンドル７１の操作から解放された状態で操作機２１を開栓操作できる。
【００３０】
操作機２１の開栓操作では全閉位置から所定開度においてコイルスプリング６６の押圧力を受けるロックピン６３が先端面でロック用部材５１の外周面に摺接し、この状態で出力軸２２およびロック用部材５１が回転する。図１に示すように、弁体６の所定開度においてロックピン６３とロック孔５２が対向してコイルスプリング６６の押圧力を受けるロックピン６３がロック孔５２に向けて突出し、ロックピン６３の先端がロック孔５２に嵌合する。
【００３１】
この状態でロックピン６３は係止面６３ａでロック孔５２の内側面５２ａもしくは開口周縁５２ｂに当接してロック孔５２をロック用部材５１の軸心廻りで係止し、出力軸２２およびロック用部材５１の回転を阻止して弁体６を所定開度に固定する。
【００３２】
再び弁体６を開閉操作する場合、例えばさらに弁体６を開栓操作する場合には、始めにロックピン６３をロック状態からロック解除状態へ切り替える。ロック操作ハンドル７１でロックシャフト６７およびロックピン６３を回動させ、図２に示すように、軸心廻りの回転によってロックピン６３の案内面６３ｂをロック用部材５１の周方向に対向させる。ロック操作ハンドル７１は回転によって方向が変化し、その姿勢においてロック解除状態を表示し、ロックピン６３はロック解除状態を維持する。したがって、操作者はロック操作ハンドル７１から手を離してロック操作ハンドル７１の操作から解放された状態で操作機２１を開栓操作できる。
【００３３】
この開栓操作において、出力軸２２およびロック用部材５１が回転するとロックピン６３は案内面６３ｂでロック孔５２の開口周縁５２ｂに摺接し、ロック用部材５１の回転に伴ってロック孔５２の開口周縁５２ｂが案内面６３ｂをロック用部材５１の周方向へ押圧しながらその面上を摺動することでロックピン６３がコイルスプリング６６の押圧力に抗して後退してロック孔５２から離脱し、ロック用部材５１の周方向においてロック孔５２の通過を許容する。図３に示すように、ロック孔５２が通過した後はコイルスプリング６６の押圧力を受けるロックピン６３が先端面でロック用部材５１の外周面に摺接する状態で出力軸２２およびロック用部材５１が回転し、弁体６が開栓される。
【００３４】
上述した実施の形態では所定開度で弁体を停止させる場合を説明したが、停止させない場合はロックピン６３をロック解除状態で操作機２１を開閉操作する。図７〜図１０は本発明の他の実施の形態における操作機を示すものである。図７において、操作機１００は弁棒に連動連結する出力軸１０１にキー固定してロック用部材を兼ねるウォームギヤ１０２を設けており、ウォームギヤ１０２に噛合するウォーム軸１０３の一端に大ベベルギヤ１０４をキー固定し、大ベベルギヤ１０４に噛合する小ベベルギヤ１０５をハンドル軸１０６にキー固定し、ハンドル軸１０６にハンドル１０７を設けている。ウォームギヤ（ロック用部材）１０２は外周面の所定位置にロック孔１０８を設けている。ウォームギヤ１０２に設けるロック孔１０８は任意の位置に形成することができる。また、操作機１００のケーシング１０９に設けたストッパ手段は先の実施の形態と同様であるので、同一番号を付して説明を省略する。
【００３５】
上記した構成により、ハンドル１０７の回転操作によってハンドル軸１０６に加える入力は、小ベベルギヤ１０５、大ベベルギヤ１０４を介してウォーム軸１０３に伝わり、ウォーム軸１０３の回転によりウォームギヤ１０２とともに出力軸１０１が回転し、ロック孔１０８とロックピン６３が対向する。ロックピン６３のロック状態とロック解除状態との切り替え操作、およびその作用については図１および図２に示したものと同様であるので、説明を省略する。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ロックピンの回動によって操作機のロック状態とロック解除状態とを容易に切り換えることができ、ロック状態では自動的に所定開度で弁体を停止させることができ、ロック状態およびロック解除状態において操作者はロックピンの操作から解放された状態で操作機の開閉操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における操作機のストッパ構造のロック状態を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における操作機のストッパ構造のロック解除状態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における操作機のストッパ構造のロック解除状態を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態における操作機のストッパ構造を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における操作機のストッパ構造を示す正面図である。
【図６】本発明の実施の形態における操作機のストッパ構造を示す側面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態における操作機を示す断面図である。
【図８】同実施の形態における操作機を示す断面図である。
【図９】同実施の形態における操作機を示す断面図である。
【図１０】同実施の形態における操作機を示す断面図である。
【図１１】充水式のバタフライ弁を示す断面図である。
【図１２】同バタフライ弁の小開度を示す断面図である。
【図１３】同バタフライ弁の弁体を示す平面図である。
【図１４】同バタフライ弁の弁体を示す正面図である。
【図１５】同バタフライ弁の弁体を示す側面図である。
【図１６】従来の操作機を示す一部断面図である。
【図１７】同操作機を示す断面図である。
【符号の説明】
１    バタフライ弁
６    弁体
７    弁棒
１４ａ，１４ｂ  ディスクテール部
１６    通水孔
２１    操作機
２２    出力軸
５１    ロック用部材
５２    ロック孔
５２ａ  内側面
５２ｂ  開口周縁
５３    ケーシング
５４    装着孔
５５    ロックピンケース
５６    ケース押え
５７    ボルト
５８    ケース本体
５９    ケース蓋
６０    Ｏリング
６１    小径部
６２    大径部
６３    ロックピン
６３ａ  係止面
６３ｂ  案内面
６４    フランジ
６５    段差
６６    コイルスプリング
６７    ロックシャフト
６８    シャフト収納孔
６８ａ  空気抜き穴
６９    長孔
７０    ピン
７１    ロック操作ハンドル
１００    操作機
１０１    出力軸
１０２    ウォームギヤ
１０３    ウォーム軸
１０４    大ベベルギヤ
１０５    小ベベルギヤ
１０６    ハンドル軸
１０７    ハンドル
１０８    ロック孔
１０９    ケーシング
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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