(57)【要約】【課題】  本発明は地震時、火災時あるいは人命救助時等の非常事態時に人が誤ってバルブを操作しても、結果は正しい操作となる、ヒューマンエラー防止バルブおよびその機構を提供するものである。【解決手段】  従来、バルブのハンドルと軸は１つで、この軸で直接弁を動かしている。このため、緊急時たとえ開閉表示をしていても、誤って反対方向に動かすことは、度々経験することである。本発明はハンドル軸と弁の軸の２つの軸を設け、ハンドル軸に２個の歯車を、弁軸に２個の歯車を設け、ハンドル軸の動力伝達系統を２系列とし、ハンドル軸の２歯車と軸間にそれぞれロック方向が異なるように一方向クラッチを設け、更に弁軸歯車と軸間に一方向クラッチを設置することにより、２方向回転入力を一方向回転出力にすれば、間違い操作が２次災害を及ぼす事はない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と駆動軸を並行に設け、少なくとも入力軸に２つの歯車を設け、出力軸に一体化した２個の歯車を設けて、動力伝達系統を２系列とし、１系列の歯車間に中間歯車を設け、入出力軸の歯車と入出力軸間に一方向クラッチを入れることを特徴とする、ハンドル操作ミスでも所期の開閉をする非常時対応ヒューマンエラー除去緊急バルブおよびそのエラー除去機構。
【請求項２】
入力軸上の２個の１方向クラッチは、クラッチのロック方向が互いに逆となるように設け、出力軸上のクラッチを弁の開、または閉方向にロックするように設けることを特徴とする、ハンドル操作ミスでも所期の開閉をする非常時対応ヒューマンエラー除去緊急バルブおよびそのエラー除去機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地震、火災、工場災害等の非常事態時、有害ガス、有害液体を遮断または開放する際、間違ってハンドルを操作しても、所期の開または閉をするヒューマンエラー除去緊急バルブ及びそのエラー除去機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地震、火災、爆発等の非常事態時は、電力や空気圧等の用役が遮断され、手動でプラントのバルブを開閉しなければならない。
一方、現状の大口径の手動バルブや小口径の手動バルブは、バルブの開、閉時、バルブハンドル回転方向が決まっており、非常時、あわてている時は、ハンドル回転方向を間違える事ある。
そこで慌てて，正規の方向に回し直すのであるが、これでは、時間的に間に合わない事が数々の事故例から判明している。また、先行技術調査結果、電気的にソフトあるいはシーケンスで、ヒューマンエラーを防止するシステムが特許文献１、特許文献２に見られるが、これらは、平常時のヒューマンエラー防止システムで、電力やその他空気圧等の用役、インフラが破壊された時は、対応できない。このように、手動バルブの操作ミスを容認する本発明のバルブは見当たらない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許公開２００４−１４４８９８
【特許文献２】特許公開平１１−２６４８９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
石油プラントや化学薬品工場、原子力施設等での事故は、火災、猛毒、放射線被爆等が考えられ、たとえ、電気系統が故障していても、その他空気圧等の用役等が使用不可となっていても、またどんなに慌てていても、手動バルブ操作に許される時間はほんの僅かであり、間違って操作しても所期の目的が達成されなければ、甚大な２次災害を回避する事はできない。
本発明は、かかる状況に鑑み、２次災害を防止する緊急遮断弁または緊急開放弁の手動ハンドルを正回転、逆回転しても、弁内部で矯正され、緊急弁の所期動作をする、特殊な弁を提供するものである。
また、本発明の更なる目的は、入力軸を正転、逆転しても、出力軸は常時正転または逆転する産業機械用機械装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従来のバルブは、図１に示す如く、操作ハンドル軸とバルブ開閉軸とが一体に作られており、ハンドルの開閉とバルブの開閉は同一方向である。従って、緊急時ハンドルを閉方向に回すべきところ、間違って、開方向に回すと、バルブは全開し、事故を拡大させる事につながりかねない。これを解決するためには、ハンドル軸とバルブ軸を切り離し、この間に、ハンドルが正逆回転しても、バルブ軸は正、または逆の一方向にのみ回転する機構を設ければ、ヒューマンエラー除去が可能となる。
また、数十回回転し、回転停止時、回転体の停止位置が常に一定でなければならない時は、回転駆動をエアーシリンダーや油圧シリンダーのラック、ピニオンで行えば、ストロークが一定なため、停止位置を常時一定にできる。ただし、この時も、ピストンロッドが往復運動しても、回転方向を常時一定にする機構が必要になる。
上記課題解決手段として、機械的な一方向クラッチの組合せで、入力軸が正回転、逆回転しても出力軸が正転または逆転の一種類の運動だけをする機構が実現できれば所期の目的が達成できる。
【０００６】
上記を達成するためには、機械的一方向クラッチの組合せに、工夫をすれば可能となる。
【０００７】
本発明は上記課題を解決し、所期の目的を達成したものである。
本発明の動作原理を図２、図３、図４、図５、図６に基づいて詳述する。図２は本発明の基本動作原理を説明する一実施例の断面図で、図３は図２のＤ−Ｄ視図、図４は図２のＡ視図、図５は図２のＢ視図、図６は図２のＣ視図である。
【０００８】
初めに図２に基づき構造を説明する。
バルブボディ４にエラー除去機構を内蔵する部屋４ｄを設ける。６はハンドル２の操作軸で、歯車５と軸６の間に一方向クラッチ１１、歯車１０と軸６の間に一方向クラッチ１２を設けてある。
軸６は、軸６の両端に設けたベアリング４ｅで軸支する。９は歯車５，１０の分割スペーサである。
７は、７ａと直結し、他方に軸７ｂを設けた弁開閉軸である。軸７は軸６と同様にベアリング４ｅで軸支する。また、歯車１５は歯車５と係合し、軸７との間に一方向クラッチ１７を設ける。また、歯車１６は歯車１４と一体となり、軸８上に回転自在とした歯車１３と係合する。更に、歯車１３を歯車１０と係合させる。１４はスペーサである。
【０００９】
次に動作の基本原理を図３、図４、図５、図６で説明する。
これは、ハンドルをｄ方向に回しても、ｃ方向に回しても、弁７ａはｅ方向に回る例である。
先ず、３つの一方向クラッチを図４、図５、図６の如く取り付ける。即ち、図４では、軸６をｄ方向に回すと、クラッチのボール５５ａが楔５５の方に動き、ボール５５ａが軸６と楔５５の間に嵌り、外周の歯車５をｈ方向に回す。この時、もう一つのクラッチ１２では、ボール５５ａが楔５６から離れる方向に動き、軸６の動きは歯車１０には伝達されない。一方、歯車５の回転は図６の軸７に伝達される。即ち、歯車１６が歯車５でｉ方向に回されると、一方向クラッチ１７のボール５５ａが楔５５と軸７の間に嵌り、軸７がｃ方向に回る。この結果、ハンドル２がｄ方向にまわると、軸７と連結する弁７ａはハンドルと逆方向のｅ方向に回る。この時、歯車１５，１６のｉ方向回転は中間歯車１３を介して、歯車１０をｉ方向に回す。すると同様の一方向クラッチの機能から歯車１０のｉ方向回転は軸６に作用せず、歯車１０は空回りするだけである。一方同様にして、ハンドル２をｃ方向に回すと、クラッチ１１は空回りし、クラッチ１２が作動する。図５から、軸６のｃ方向回転はボール５６の働きで歯車１０をｉ方向に回す。歯車１０がｉ方向に回ると、この回転は、中間歯車１３を介して、歯車１６をｉ方向に回す。すると、ボール５５ａの働きで軸７がｃ方向に回る。この結果、弁７ａはｅ方向に回る。また、歯車１６がｉ方向に回るとこれと係合する歯車５はｈ方向に回るが、一方向クラッチ１１の働きで歯車５は回転しない。
【発明の効果】
【００１０】
以上記載の如く請求項１の発明によれば、機械的一方向クラッチの組合せで機構が構成でき、装置をコンパクトに作ることができる。
【００１１】
また、請求項２の発明によれば、緊急時のバルブ開または閉は出力軸上の一方向クラッチロック方向で決まるため、このクラッチの取り付け方向だけで、バルブまたは機構が作れるため、装置の構成部品が同一となり、製作が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来例バルブの一例を示す断面図である。
【図２】本発明を説明する一実施例の断面図である。
【図３】本発明を説明するＤ−Ｄ断面図である。
【図４】本発明を説明するＡ視図である。
【図５】本発明を説明するＢ視図である。
【図６】本発明を説明するＣ視図である。
【図７】本発明を他のバルブに適用した一実施例である。
【図８】本発明を他のメカニズムに適用した一実施例である。
【実施例１】
【００１３】
図２は、本発明を大口径バタフライバルブに適用した時の１実施例を示す断面図で、図３は図２のＤ−Ｄ断面、図４、図５、図６は一方向クラッチの機能を説明するＡ，Ｂ，Ｃ視図である。
６は入力軸、７は出力軸である。歯車５の一方向クラッチは軸６がｄ方向に回ると、歯車５がｈ方向、即ちハンドルと同方向にまわり、これと係合する歯車１５がｊ方向に回る。この結果、弁７ａがｅ方向に回る。一方、歯車１０は一方向クラッチ１２で空転して、動力は軸７には伝わらない。また、ハンドル２をｃ方向に回すと歯車５は空転し、歯車１０が一方向クラッチ１２の働きで、ｉ方向に回り、歯車１３を介して歯車１６をｉ方向に回し、弁７ａをｅ方向に回す。この結果、ハンドル５を正転、逆転しても、軸７は同一ｅ方向に回るため、ハンドル２の回転方向に関係なくバルブはｅ方向にまわり、バルブは閉じる。一方、一方向クラッチ１７のロック方向を逆に取り付けると、ハンドル５の正逆回転は、同様にして、弁ｅをｆ方向に回す。
【００１４】
以上の結果、一方向クラッチ１１、１２、１７の取り付け位置を図２の如くすれば、ハンドルの回転方向とは関係なく、バルブｅを正転にも、逆転にもすることができる。
【実施例２】
【００１５】
図７は、通常の小型ポペットタイプのバルブに本機能を付加した実施例である。ここで、実施例２と異なる点は、ポペット２８の上下動をカバー３２ｂに設けた雌ねじと、軸２８ｄに設けた雄ねじ２８ｃで行わせる点だけである。なお、バタフライ弁の７ｃおよび、ポペット弁の２８ｄは、緊急開閉後、バルブを当初の位置に復帰させる軸回し部である。その他、バルブの軸、一方向クラッチの種類と配置位置は図２と全く同一であり、機能も同一である。
【実施例３】
【００１６】
図８は、他の産業機械に適用した一実施例である。
先ず構造を説明する。４０は機械加工後洗浄乾燥する部品である。ここでは洗浄工程について説明する。部品には突起４０ａが有り、回転停止時は常時ｘ軸上にある必要がある。また、乾燥は部品回転方向に逆らうように部品の接戦方向にエアーを吹き付けると付着液体が除去される。
この時、数十回の回転数を常時一定に保つためには、ストロークが機械的に一定となるエアーシリンダーか油圧シリンダーを使用すると回転数は機械的に一定になる。即ち、シリンダー４２の位置は固定、ピストン４２ｂの動きはピストンロッド４２ａを左右動ｅ、ｆし、かつ、ラック４４は金具４３で接続され、ラック４４の動きはピニオン４５を回すが、ラック４４の往復動でピニオン４５は正逆転する。ここで、機構４６は入力４６ａの正逆回転を出力軸４６ｂに常時一方向回転として出力する。４１は部品受け台、４７はエアー分配器、４８は噴出エアーである。
【００１７】
上記から、正逆回転を常時一方向回転にする機構は、他の産業機械にも応用することができる。
【符号の説明】
【００１８】
１、４：バルブ      ２：ハンドル      ３：ストッパー
６：入力軸          ７：出力軸        ７ａ：弁
５、１０、１３、１５、１６：歯車      １１、１２、１７：一方向クラッチ
４０：部品          ４６：入力２方向出力１方向機構
【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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