(57)【要約】      （修正有）【課題】バルブの開閉を行うハンドル装置において、弁本体を改造すること無しに操作のロック機構を有するハンドル装置を提供する。【解決手段】操作を行うハンドル部分２２と、バルブの操作軸部に係合される駆動部分１４を有し、ハンドル部分２２および駆動部分１４の接合部分に円弧状の溝３０，１７を設け、該円弧状溝内にボール玉３７を配設し、ハンドル部分２２と駆動部分１４を自由回転可能にすると共に、キー装置３２の操作によりカムを利用し、自由回転を阻止する構造とした。【選択図】図２
2005180529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体（１２）とそれから突き出る操作部（１１）を備えるバルブに取り付けるロック装置（１０）であって、当該ロック装置には駆動部分（１４）があり、当該駆動部分は回転部分の取付けに適しており、当該回転部分（２１）は共同軸上に取り付けられ、キー装置（３２）が当該回転部分に取付けられ、当該キー装置はキーを使用することで当該駆動部分を選択的に係合させることができ、当該駆動部分と当該回転部分の関連した運動を防止する回り止めが備えられており、
当該駆動部分に円弧状の外側に向いた溝（１７）が設けられ、その断面は部分的円形であり、回転部溝は同様に断面は部分的円形である円弧状の内側に向いた溝が設けられている。これら駆動部分と回転部分に設けられた二つの溝は軸上で一線に一致し、互いに二つの溝は向きあうことを特徴とし、
また、当該回転部分（２１）と当該駆動部分（１４）の二つの溝（１７、３０）は複数のボール球が二つの溝それぞれに部分的に位置するようになっており、駆動部分と回転部分との間の関連した回転は可能であるが、関連した軸上の動きは防止されることも特徴とし、
さらに、当該キー装置（３２）には相向かい合った溝（１７、３０）の二つの溝は一線上に並び、キー装置の一部分（３５）が設けられ、溝の中のボール球を保持する役割をすることを特徴とする、
ロック装置。
【請求項２】
溝（１７）が駆動部分（１４）の中に設けられ、溝は連続で回転部分が外周を囲まれている請求項１に記載のロック装置。
【請求項３】
キー装置（３２）の一部分（３５）回転部分の溝（１７）を封塞し、ボールを保持し、回転部分の中の円弧状の溝（３０）と円弧状のチャンネル（３６）を一線上に一致するよう規定し、これにより駆動部分の相向かい合った溝の中にボールが位置すると同様にチャンネルの溝の中にもボールが位置するようになる請求項２に記載のロック装置。
【請求項４】
駆動部分（１４）と回転部分（２１）の間に軸受（４１）が設けられ、その位置は相向かい合った溝から離れ、軸の上の部分になり、その軸受は低摩擦の材質のリングであり、軸受は駆動部分と回転部分の間に置くが、いずれかに取付ける必要が有る請求項１から３までのいずれか１つに記載のロック装置。
【請求項５】
当該回転部分が一般的にシリンダーの形でそのシリンダーの側壁に一つの開口部が設けられ、当該キー装置（３２）が既述の開口部から回転部分に取り付けられた側板（３３）の間に設置される請求項１から４までのいずれか１つに記載のロック装置。
【請求項６】
当該回転部分の側板（３３）に当該キー装置（３２）を取り付ける際に安全ボルト（３４）が使用される請求項5に記載のロック装置。
【請求項７】
当該回転部分に袴を付けているが、形は実用に則したもので、バルブの上部構造部分（１２）を部分的に囲うことも出来る請求項１から６までのいずれか１つに記載のロック装置。
【請求項８】
キーの差し込み、または抜取により、カム（５０）を駆動部分（１４）のくぼみ（１９）の中で係合することが可能であり、それにより回転部分（２１）からの駆動力を駆動部分に与えることが可能になる請求項１から７までのいずれか１つに記載のロック装置。
【請求項９】
その中にカム（５０）と係合する回り止め（４９）が配置され、キー装置に正しいキーを十分に挿入された場合以外は回転を防止する請求項8に記載のロック装置。
【請求項１０】
駆動部分（１４）にシリンダー状の壁（１８）があり、その壁に複数のくぼみ（１９）を設け、カム（５０）はこれらのくぼみのいずれのくぼみにおいてもその中に収まり、それにより、回転部分からの駆動力を回転部に伝達することが出来るようになる請求項8または9に記載のロック装置。
【請求項１１】
バルブと本体のその本体から突き出ている操作部は一体を成し、ロック装置の駆動部分（１４）が操作部分（１１）に直接取り付けられる構造である請求項１から１０までのいずれか１つに記載のロック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバルブ本体とそれから突き出している回転可能な操作部を有するバルブのロックに関する。
【０００２】
用途を限定するものではないが、特に本発明は工業用の流体流量制御弁のロック装置に関するものであり、工業用流体制御弁とは、化学プラント、石油精製所、パイプラインなどに使われるバルブである。
【背景技術】
【０００３】
工業用の流体流量制御弁の最も多く使われるものは、口径が50ｍｍ以上で、目的はパイプ内の流体の流れを制御するためのものであり、不適切な時に操作するとプラント全体、又は配管に重大な損傷を生じさせることになりかねない。バルブのロックに関する提案は数多くあり、鎖と南京錠（鎖をハンドルに通し南京錠で両端を固定する）簡単なものから、バルブ専用の比較的高度なロックと種類は多くある。後者の専用ロックの場合、ロックを取り付けるために大幅な改造がバルブ側になされないことが重要である。なぜならバルブ本体に改造を加えるとバルブの製造メーカーのバルブに対する保証が無効になる可能性があるためである。
【０００４】
工業用流体流量制御弁用ロックでバルブ側に追加加工が必要となるロックに関して一般的に認知されている問題は保全性が比較的低いという点である。
【０００５】
その様な装置は無許可の作業員による誤操作の抑止にはなるが、ロックを意図的に使わずに、作業しようとする試みには抑止にはならない。また、修理のために取り外すことが比較的簡単にできるという問題がある。この場合いったんロックを取り除き、ロックと元に戻さないと、誰でもバルブの操作が可能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主目的は工業用配管に取り付けられたバルブに高い保安保全性を与えるためのロック装置を可能にすることである。
【０００７】
本ロック装置は許可されていない作業者がバルブの操作をすることを防止し、バルブからロック装置を取り去る試みを防止することができる。従って本発明の目的は一旦ロックを取り付けると特別な工具で装置の一部を切断し、装置を破壊するのでなければ装置を取り去ることを不可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は弁本体と本体から突き出ている回転可能な操作部を持つバルブにロック装置を備えることを可能にする。
【０００９】
本装置は回転を目的とする操作部を取り付けるのに適した駆動部分、駆動部分と同軸上に取り付けられる回転部分、キー（鍵）装置（キー装置は回転部分に取り付けられる）で構成されている。
【００１０】
キー装置は回転部分と駆動部分との間の回転を止めるためにキーを用い、そのキーにより選択的に駆動部分に係合する回り止めが備わっている。
【００１１】
本ロック装置は、特徴として、駆動部分に円弧状の、外側に向いた部分的に円形の断面を持つ溝が形成され、その溝の中心は駆動部分の中心に同じである。同様に回転部分にも部分的に円形の断面を持つ円弧状の溝を形成している。この二つの相向かい合った溝は軸方向に一線を成す。
【００１２】
更なる特徴として、複数のボール玉がそれぞれの溝に部分的に関わるように配置されている。この複数のボールにより、回転部分と駆動部分の間の軸方向への関係する動きを止め、回転部分と駆動部分の関係する回転は可能とする。
【００１３】
さらに特徴として、キー装置は相向かい合った溝と軸の方向で一線となる部分が設けられており、ボール玉（複数）を保持する役割を持つ。
【００１４】
本発明のロック装置は、回転部分が駆動部分を完全に包み、又は部分的に本体とバルブの上部部分を包み込み、ロック装置の全体となる。
【００１５】
駆動部分は操作部分に取り付けられますが、回転部分は弁棒が上昇する場合、回転するナットが回転部分の働きをする。
【００１６】
回転部分は駆動部分にボールで結合され、ボールはそれぞれの溝にまたがって位置する。
【００１７】
ボール球はキー装置の溝の中に保持され、無許可でボールを取り除くことができないよう、強靱な構造にすることが可能である。キー装置は半永久的にまた永久的なものとして回転部分に取り付けられ、キー装置を取り除くことは極めて困難である。回転部分を取り除く唯一の方法はキー装置を外すことである。即ち、ボールを取り除くことである。取り除けないよう、保全安全度の高いボルトを取付に用いることができる。
【００１８】
望ましくは、駆動部分の溝が連続し途切れの無く、回転部により全周を取り巻かれている。
【００１９】
キー装置の既述の一部分は回転部分の溝の両側の端は解放されており、それによりボール球回転部分の円弧状の溝の中に保持される。また駆動部分に対し回転部分の角度に関係なく駆動部分の溝の対応する部分と係合する。
【００２０】
言い換えると、キー装置はそれ自体円弧状の溝を決め、キー装置を回転部分に取り付けたとき、駆動部分の溝に相向かい合うその円弧の溝の長さと形は回転部分の円弧状の溝の円に一致する。
【００２１】
このようにしてキー装置と回転部分は共に駆動部分の連続した溝を構成する。
【００２２】
回転部分は単純なシリンダーの形でキー装置が納められる開口部が設けられている。取付には高度の保全ボルト、例えばボルトの頭がないもので、高張力ボルトを使用できる。回転部分に設けられた端ぐり穴にボルトを納めることができる。更に頭を剪断したボルトは頭の部分はドーム型になり、パイプやチューブで力を加えても、またドリルで削っても取ることはできない。また他の保安安全ボルトも使用できる。
【００２３】
キーを挿入するとカムが回転し、駆動部分に設けられている窪み（凹）部分に係合する。キーを入れた状態で回転部分から駆動力が駆動部分に伝達される。反対にキーを抜くと、カムが回り、窪み（凹）部分からカムが外れる。その状態になると回転部分は駆動部分の周りを空転できるようになる。
【００２４】
キーが抜けると、ロックされた状態になり、回転部分は駆動部分の周りを空転することができ、駆動部分の回転は不可能にする。回転部分と駆動部分を同軸上に保持していることにより、空転を確かなものにすると、駆動部分に運動が伝わらない。向かい合った溝から離れた軸上に回転部分と駆動部分の間に更なる軸受けをつけることができる。
【００２５】
このような軸受けは成分は低摩擦のリングで作られ、低摩擦の材料としてはりん青銅などで作ることが出来る。
【００２６】
この軸受けは駆動部分又は回転部分のいずれかい取り付けられる。そのようなリングはバルブから回転部分の最も離れた場所に取付けられ、駆動部分に適合する穴がリング上に設けられる。
【００２７】
より好ましい構造にするためにバルブの下方に向け、ロック装置を取り付けられるが、回転部に裾あるいは袴が設けられる。これはバルブの上部を覆うためのものである。
【００２８】
このような裾あるいは袴はロック装置を取付ける前に適当な長さに切ることが可能であり、バルブ上部と駆動部分の内側への接触を最小限にするためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
一例として本発明の一つの実施形態について、添付図面を参照して、以下に詳細に述べる。
【００３０】
図1はロックの全体図であり、工業用流体流量を制御するバルブに取り付けられるロック装置の全体像であり、この場合バルブのハンドルは見た目によく分かるようにするため、部分的に切除してある。
【００３１】
図4は図3に示されている構造の一部を拡大して示したものである。
【００３２】
図５及び図６は平面図で図３にV − V 及び VＩ− VＩの記号で示されているように部分断面図で、異なる断面の線で表している。
【００３３】
図３から図5においてロック装置（１０）は弁棒の上下するバルブのナット（１１）に取り付けられているものを表し、その上部は（１２）において線図で示すものである。
【００３４】
ナット（１１）の回転によりバルブの弁棒（１３）を上げ下げし、それにより必要に併せてバルブを開閉する。
【００３５】
バルブとの唯一の接続はナット（１１）を介して行われる。ナットから元のバルブのハンドルを取り除く以外にバルブへの加工はない。
【００３６】
ロック装置はナット（１１）の形に適合する内側の輪郭を持つ駆動部分（１４）を持つ。図面に示すようにナット（１１）は六角形の外形をなす。
【００３７】
通常は二次的ナット（１５）はナット（１１）にハンドホイールを締めるために使われるが、この実施形態の場合は駆動部（１４）が代わりに二次ナット（１５）によりナット（１１）に固定する。
【００３８】
駆動部分（１４）は本質的にシリンダー（円筒）形状で、その下部の端にフランジ（１６）をもって形成され、その円周は部分円形の断面で放射状に外側に向いた溝（１７）が形成される。
【００３９】
駆動部分（１４）のシリンダ壁（１８）フランジ（１６）の上方に三箇所の窪み（凹）（１９）がつくられる。この目的については以下に述べる。
【００４０】
回転部分（２１）は駆動部分（１４）に回転するように置かれる。回転部分は２−３本のスポークを持つハンドホイール（２２）を有し、下記に述べるがキー装置（３２）と同様に回転部分のシリンダー側壁にボルト（２４）で固定される。
【００４１】
図３で最もよく分かるであろうが、各保安ボルト（２４）は頭が六角形で、ステム２７によりボルトの胴部に接続される。
【００４２】
ボルトをスパナで予め定められたトルクで締めると、軸部（２７）は剪断され、胴部（２６）は締めつけられた状態で残る。
【００４３】
頭が無くなり工具の引っかかる面が無いため、ボルトの胴部本体は取り外すことはできなくなる。
【００４４】
図1及び図2に表されているように回転部のシリンダー状の側壁（３１）に開口部に部分的に内部フランジ（２９）（図３）はシリンダー壁の内面の開口部をのぞき、周りに形成される溝（３０）は部分的円形の断面形で、駆動部分（１４）の中の溝（１７）と相向き合う。
【００４５】
キー装置（３２）は側壁面の開口部に取り付けられる。このキー装置は側板（３３）の間に納められ永久的に壁面（３１）に固定され、更にその位置に安全ボルト（３４）により固定される。この安全ボルトは側板（３３）を通しキー装置（３２）の中のネジ部にねじ込むことになる。
【００４６】
安全ボルト（３４）は既に述べたように（２４）に同数の似たボルトでキー装置が取り付けられ、ボルトをしっかり締めつけるとボルトのヘッドを切断し、ボルトが取り除かれないようにする。
【００４７】
キー装置（３２）には回転部分のフランジ（２９）と一致する脚部（３５）を有し、脚部（３５）の内側に向いた表面は半月形状で回転部の軸に中心を置く。
【００４８】
更にもう一つの溝（３６）が  部分円形で脚部（３５）の内側に向けられた表面の中に設けられる。このもう一つの溝（３６）は回転部分の溝（３０）に一致し、溝を連続させる働きをする。
【００４９】
複数の玉（３７）が一線となっている溝（１７及び３０、３６）に入る。これらの玉はゲージ（保持器）（３８）により保持され、また玉は駆動部分フランジ（１６）と回転部分のフランジ（２９）またはキー装置の脚部（３５）との間の空間に受け入れられる共通の部分を持つ。この部分図４に適切に示している。
【００５０】
このようにして回転部分は駆動部分に取り付けられるが、軸方向への動きは抑えられる。
【００５１】
回転部分（２１）の上部側の端にカバープレート（４０）が備えられる。例えば回転部分を製作中に設計された位置で溶接される。
【００５２】
カバープレート（４０）はりん青銅ベアリングリング（４１）かその上側で支え、このリングはボルト（４２）により固定される。
【００５３】
軸受ベアリング(４１)は駆動部分（１４）の上部端を受ける。それにより回転部分（２１）は駆動部分及びバルブの弁棒（１３）と共通軸に保たれ、駆動部分（１４）の周りを空転することができる。
【００５４】
回転部分（２１）の下方部分に袴カバー（４３）が取り付けられるバルブの上部（１２）の周りにぴったりと取りつくように適した形に加工される。この袴カバーとロック装置は一体であり、この袴カバー（４３）は決められた場所にハンマーによりたたき込まれるピン（４４）で固定される。この打ち込まれる回転部分の周りに同じ間隔で作られている穴に合わせる。装置がバルブに合わせられる前に適当な径のカバーが選ばれ、適した長さに切る。それからピン（４４）で回転部分に取り付けられる。一旦ピンが十分に打ち込まれると、ピン（４４）は取り除くことができなくなり、袴カバー（４３）を取り外すことを防止できる。
【００５５】
キー装置（３２）に板鍵（４７）用の受け入れ口（４６）が付けられる。板鍵は既知のデザインのものです。
【００５６】
キーは真っ直ぐに受け入れ口に滑り込ませると解錠することができる。キーを抜くと装置をロックする。これは回転部分（２１）と駆動部分（１４）との間の駆動する力を切り離すために回転部分は駆動部分の周りを空転し、バルブの操作をできなくする。
【００５７】
キー装置には動きを自由にする回り止め（４９）が備えられており、キー（４７）が受け入れ口に差し込まれると、回り止め（４９）は回転しカムを回転フリーの状態にする。
【００５８】
更にキーを中に押し込むと（示していませんが）キーの歯とカムの相対応する歯が係合する。それにより、カムを回転させ、カム上のローブを用いて係合をさせるか、係合を外すことができる。この係合は駆動部分（１４）のシリンダー状の壁の中に設けられるくぼみ（凹）(１９)との係合を言う（この係合との解除はキーの動きの感触により分かる）。
【００５９】
上に述べられた仕組みはロック装置が事実上どのような角度で取り付けられても作動することを可能にし、極端な運動を含めて作動に問題はありません。
カム（５０）が相互の係合は駆動部（１４）の中にある窪み（凹）(１９)と可能である。ただし、互いに隣接する窪み（凹）(１９)の間で駆動部分の一部がカム（５０）と一致する時は相互の係合はできなくなる。
【００６０】
窪み（凹）(１９)はカムよりサイズがより大きく、角度を保った人がリを有し、両端は角を取り丸くしてあります。これは一つの窪み（凹）(１９)とカム（５０）の係合を容易にする為である。この切替の時に即ち装置を解錠し回転部分と駆動部分を接続する時、回転部分と駆動部分にわずかですが運動の待ちが起こります。
【００６１】
ロック装置をバルブに取り付けるために従来のバルブ操作ハンドルはバルブナット（１１）から取り外され、駆動部分（１４）は二次ナット（１５）により取り付けられる。
【００６２】
バルブにふさわしい袴（４３）が選ばれ、適した長さに切断されて、それから回転部分（２１）に４本の打ち込みピンで取り付けられる。
【００６３】
回転部分とその袴は駆動部分に装着し、駆動部分の最上端がベアリング（４１）に係合する。玉の為に線形ではあるが柔軟性のあるゲージ（保持器）（３８）が（１７）と（３０）の回転部分と駆動部分にそれぞれに一線上にある溝に装填される。そのボール玉の保持部分は回転部分に設けられた窓から入れられる。
【００６４】
十分な長さのゲージが用いられる。その保持部分は連続した、間隔を置いたボール玉の列が溝（１７）の全周にあることが重要となる。キー装置（３２）を回転部分のシリンダ壁（３１）に取り付け、次にキー装置を安全ボルト（３４）で固定することにより、取り付け完了となる。
【００６５】
ロッキング部分は回転部分の溝（３０）にボールを入れ完了となる。これにより、駆動部分と回転部分との間に環状のボールの軌道輪が形成される。組立はハンドルを位置に付けることにより完了する。組立に保安ボルト（２４）を用い、一本のボルトはキー装置にねじ込まれる。
【００６６】
一旦取り付けられるとロッキング装置は部分的に破壊しないかぎり取り外すことはできない。例えばボルト（３４）はキー装置を取り付ける側板（３３）から切断するか、または典型的な角度の付いたグラインダーを用いて横板を切断しなければならない。
【００６７】
他のケースとしては二次ボルト（１５）が露出する程度にまでカバープレート（４０）を切断し、ロッキング装置全体を取り外す場合、カバープレート（４０）は中央に穴（５３）が設けられているが、これはバルブのバルブが開かれるときにこの穴を通してバルブの弁棒が比較的長く上昇する。
【００６８】
この場合、示されていないがスリーブをカバープレートの下に取り付け、二次的ナット（１５）に手が届きにくくする。
【００６９】
二次的ナット（１５）より弁棒の上昇が少ない場合、図３に示されているようにカバープレート（４０）の下に内部キャップを付け、ベアリングリング（４１）の横に取り付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】ロック装置の概略図である。
【図２】ロック装置の概略図である。
【図３】ロック装置の正面断面図である。
【図４】図３に示されている構造の一部を拡大して示した拡大図である。
【図５】図３にV −Vの記号で示されている位置の平面断面図である。
【図６】図３にVＩ−VＩの記号で示されている位置の平面断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０  ロック装置
１１  操作部、ナット
１２  本体、上部
１３  弁棒
１４  駆動部分
１５  二次的ナット、二次ボルト
１６  フランジ
１７  溝
１８  壁
１９  くぼみ
２１  回転部分
２２  ハンドホイール
２４  ボルト
２６  胴部
２７  ステム、軸部
２９  フランジ
３０  溝
３１  側壁、壁面
３２  キー装置
３３  側板
３４  安全ボルト
３５  一部分、脚部
３６  チャンネル、溝
３７  玉
３８  ゲージ（保持器）
４０  カバープレート
４１  軸受、ベアリング、ベアリングリング
４２  ボルト
４３  袴カバー、袴
４４  ピン
４６  受け入れ口
４７  板鍵、キー
４９  回り止め
５０  カム
５３  穴
【図１】
2005180529.tif 000003
【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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