(57)【要約】【課題】弁体が固着していても、弁の開閉操作を行うことが可能な開栓器を提供する。【解決手段】弁１の開閉操作部２２を外部から回転して開閉操作を行う開栓器３１であって、開閉操作部２２に係脱自在な係合部３４と、係合部３４に回転トルクを断続的に作用させて、開閉操作部２２に回転方向の衝撃を付与する衝撃発生手段３５とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁の開閉操作部を外部から回転して開閉操作を行う開栓器であって、
弁の開閉操作部に係脱自在な係合部と、
係合部に回転トルクを断続的に作用させて、開閉操作部に回転方向の衝撃を付与する衝撃発生手段とを有することを特徴とする開栓器。
【請求項２】
衝撃発生手段は、係合部に、開方向の回転トルクを断続的に繰り返して付与するステッピングモータを有することを特徴とする請求項１記載の開栓器。
【請求項３】
衝撃発生手段は、係合部に、開方向の回転トルクと閉方向の回転トルクとを断続的に交互に繰り返して付与するステッピングモータを有することを特徴とする請求項１記載の開栓器。
【請求項４】
衝撃発生手段は、係合部に、開方向の回転トルクを規則的に増減させながら付与することを特徴とする請求項１記載の開栓器。
【請求項５】
弁の開閉操作部を回転して開閉操作を行う開栓器であって、
弁の開閉操作部に係脱自在な係合部と、
弁棒の軸方向の衝撃を開閉操作部に断続的に付与する衝撃付与手段とを有することを特徴とする開栓器。
【請求項６】
上記請求項３に記載の開栓器を用いて弁体の固着の発生の有無を判定する弁体の固着判定方法であって、
係合部を弁の開閉操作部に係合し、
衝撃発生手段で係合部に回転トルクを断続的に作用させた際、弁棒に発生するトルクがステッピングモータの最大出力トルク未満の場合、弁体の固着が発生していないと判定し、弁棒に発生するトルクがステッピングモータの最大出力トルクと同じ場合、弁体の固着が発生していると判定することを特徴とする弁体の固着判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば仕切弁やバタフライ弁等の弁を外部から開閉操作するのに用いられる開栓器および弁体の固着判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１９に示すように、地中に埋設されている水道管等の管路１３１には仕切弁１３２が設けられている。仕切弁１３２は上部に開閉操作部１３３を有しており、作業者が地上から手動で開栓器１３４を回して開閉操作部１３３を回転させることにより、仕切弁１３２を開閉することができる。
【０００３】
尚、仕切弁１３２は内部に弁体と弁棒を有しており、開栓器１３４を用いて開閉操作部１３３を回転させることにより、弁棒が回転して、弁体が開閉方向（上下方向）へ移動する。また、開栓器１３４は、下端部に、開閉操作部１３３に係合する係合部１３５を有している。
【０００４】
尚、上記のような開栓器は例えば下記特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３２５０４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記の従来形式では、弁体が弁箱内で固着している場合、作業者が手動で開栓器１３４に回転力を付与するだけでは、弁体を開閉方向に移動させることができず、仕切弁１３２の開閉操作ができないことがあった。
【０００７】
本発明は、弁体が固着していても、弁の開閉操作を行うことが可能な開栓器および弁体の固着判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本第１発明は、弁の開閉操作部を外部から回転して開閉操作を行う開栓器であって、
弁の開閉操作部に係脱自在な係合部と、
係合部に回転トルクを断続的に作用させて、開閉操作部に回転方向の衝撃を付与する衝撃発生手段とを有するものである。
【０００９】
これによると、開栓器の係合部を弁の開閉操作部に係合し、衝撃発生手段が係合部に回転トルクを断続的に作用させて開閉操作部に回転方向の衝撃を付与する。弁体が固着している場合、この回転方向の衝撃によって弁体の固着が解放され、開栓器で弁の開閉操作を行うことが可能になる。
【００１０】
本第２発明における開栓器は、衝撃発生手段は、係合部に、開方向の回転トルクを断続的に繰り返して付与するステッピングモータを有するものである。
これによると、ステッピングモータが、係合部に、開方向の回転トルクを断続的に繰り返し付与することにより、係合部が開方向に断続的に繰り返し回転しようとするため、回転方向の衝撃が発生して開閉操作部に付与される。
【００１１】
本第３発明における開栓器は、衝撃発生手段は、係合部に、開方向の回転トルクと閉方向の回転トルクとを断続的に交互に繰り返して付与するステッピングモータを有するものである。
【００１２】
これによると、ステッピングモータが、係合部に、開方向の回転トルクと閉方向の回転トルクとを断続的に交互に繰り返して付与することにより、係合部が開閉方向に断続的に交互に繰り返し回転しようとするため、回転方向の衝撃が発生して開閉操作部に付与される。
【００１３】
本第４発明における開栓器は、衝撃発生手段は、係合部に、開方向の回転トルクを規則的に増減させながら付与するものである。
これによると、衝撃発生手段が、係合部に、開方向の回転トルクを規則的に増減させながら付与することにより、回転方向の衝撃が発生して開閉操作部に付与される。
【００１４】
本第５発明は、弁の開閉操作部を回転して開閉操作を行う開栓器であって、
弁の開閉操作部に係脱自在な係合部と、
弁棒の軸方向の衝撃を開閉操作部に断続的に付与する衝撃付与手段とを有するものである。
【００１５】
これによると、開栓器の係合部を弁の開閉操作部に係合し、衝撃付与手段が、開閉操作部に、弁棒の軸方向の衝撃を断続的に付与する。弁体が固着している場合、この弁棒の軸方向の衝撃によって弁体の固着が解放され、開栓器で弁の開閉操作を行うことが可能になる。
【００１６】
本第６発明は、上記第３発明に記載の開栓器を用いて弁体の固着の発生の有無を判定する弁体の固着判定方法であって、
係合部を弁の開閉操作部に係合し、
衝撃発生手段で係合部に回転トルクを断続的に作用させた際、弁棒に発生するトルクがステッピングモータの最大出力トルク未満の場合、弁体の固着が発生していないと判定し、弁棒に発生するトルクがステッピングモータの最大出力トルクと同じ場合、弁体の固着が発生していると判定するものである。
【００１７】
これによると、開栓器の係合部を弁の開閉操作部に係合し、ステッピングモータが、係合部に、開方向の回転トルクと閉方向の回転トルクとを断続的に繰り返して付与する。この際、弁棒に発生するトルクがステッピングモータの最大出力トルクと同じ場合、弁体の固着が発生していると判定する。また、弁棒に発生するトルクがステッピングモータの最大出力トルク未満の場合、弁体の固着が発生していないと判定する。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明によると、開栓器の係合部を弁の開閉操作部に係合し、衝撃発生手段が係合部に回転トルクを作用させて開閉操作部に回転方向の衝撃を付与する。弁体が固着している場合、この回転方向の衝撃によって弁体の固着が解放され、開栓器で弁の開閉操作を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における開栓器の使用状態を示す図である。
【図２】同、開栓器を用いて開閉される仕切弁の断面図である。
【図３】同、開栓器の構成を示す模式図である。
【図４】同、開栓器を用いて仕切弁を開く際の時間とステッピングモータの最大出力トルクと弁棒発生トルクと弁棒の回転角度との関係を示すグラフであり、仕切弁の弁体が全閉位置で固着している場合を示す。
【図５】同、開栓器を用いて仕切弁を開く際の時間とステッピングモータの最大出力トルクと弁棒発生トルクと弁棒の回転角度との関係を示すグラフであり、仕切弁の弁体が全閉位置で固着していない場合を示す。
【図６】本発明の第２の実施の形態における開栓器の構成を示す模式図である。
【図７】図６におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図８】同、開栓器を用いて仕切弁を開く際の時間と弁棒発生トルクとの関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第３の実施の形態における開栓器の衝撃発生手段の模式図である。
【図１０】同、衝撃発生手段の模式図であり、衝撃発生用突片が衝撃伝達用突片に衝突した様子を示す。
【図１１】同、衝撃発生手段の模式図であり、衝撃発生用突片が衝撃伝達用突片に衝突して倒れた様子を示す。
【図１２】本発明の第４の実施の形態における開栓器の構成を示す模式図である。
【図１３】同、開栓器を用いて仕切弁を開く際に、開栓器から仕切弁に付与される開方向の回転トルクのグラフである。
【図１４】同、開栓器を用いて仕切弁を閉じる際に、開栓器から仕切弁に付与される閉方向の回転トルクのグラフである。
【図１５】本発明の第５の実施の形態における開栓器の構成を示す模式図である。
【図１６】本発明の第６の実施の形態における開栓器の構成を示す模式図である。
【図１７】図１６におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図１８】同、開栓器を仕切弁にセットする際の手順を示す分解図である。
【図１９】従来の開栓器の使用状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、図１,図２に示すように、１は弁の一例である仕切弁であり、地中に埋設された水道管等の管路２に設けられている。仕切弁１は、弁箱５と、弁箱５の上部に設けられた蓋６と、蓋６の上部に設けられたパッキン箱７と、開閉方向Ａ（上下方向）へ移動して弁箱５内の流路を開閉する弁体８と、弁体８を開閉方向Ａへ移動させる回転自在な弁棒９と、弁体８を開閉方向Ａへ案内する案内手段（図示省略）とを有している。
【００２１】
弁体８は、鋳鉄製の弁体本体１１と、弁体本体１１の外面を被覆するゴムライニング１２とからなる。弁体８の上部には雌ねじコマ１３が設けられ、弁棒９に雄ねじ部１４が形成され、弁棒９の雄ねじ部１４が雌ねじコマ１３に螺合している。
【００２２】
弁体８の上部の外周縁部には、ゴムライニング１２によって上部弁体シート１５が形成され、弁体８の下部の外周縁部には、ゴムライニング１２によって下部弁体シート１６が形成されており、上部弁体シート１５と下部弁体シート１６とは双方の端部において連続している。
【００２３】
弁箱５の内部には上部弁箱シート１７と下部弁箱シート１８とが形成され、全閉時、上部弁体シート１５が上部弁箱シート１７に当接するとともに、下部弁体シート１６が下部弁箱シート１８に当接する。
【００２４】
パッキン箱７の内部には円筒状のブッシュ２０が設けられ、ブッシュ２０に弁棒９が挿通されている。
弁棒９の上端部はパッキン箱７から上方へ突出しており、弁棒９の上端部には、キャップ２２（開閉操作部の一例）が嵌め込まれている。
【００２５】
図１,図３に示すように、３１は、作業者３が地上からキャップ２２を回転して仕切弁１の開閉操作を行うために使用する開栓器である。開栓器３１は、シャフト部３２と、シャフト部３２の上端部に設けられたハンドル部３３と、キャップ２２に係脱自在な係合部３４と、係合部３４に回転トルクを断続的に作用させて、キャップ２２に回転方向の衝撃を付与する衝撃発生手段３５とを有している。
【００２６】
尚、係合部３４は凹部３４ａを有しており、キャップ２２の先端部が下方から係合部３４の凹部３４ａに挿入されることによって、キャップ２２と係合部３４とが回転方向において係合する。
【００２７】
衝撃発生手段３５は、シャフト部３２の下部に設けられており、仕切弁１の開方向Ｏと閉方向Ｓとに正逆回転可能なステッピングモータ３６を有している。尚、係合部３４は、衝撃発生手段３５の下部に設けられており、ステッピングモータ３６の出力軸３６ａを介してステッピングモータ３６により回転可能である。
尚、本実施の形態では、上記のようにステッピングモータ３６を用いているが、ステッピングモータ３６の代りにサーボモータを用いてもよい。
【００２８】
また、ステッピングモータ３６は開方向Ｏの回転トルクと閉方向Ｓの回転トルクとを断続的に交互に繰り返して係合部３４に付与することが可能であり、ステッピングモータ３６には外部電源３７が接続されている。
【００２９】
ハンドル部３３には、ステッピングモータ３６の駆動を開操作モードと閉操作モードと衝撃発生モードとに切り換えるモード切換スイッチ（図示省略）と、ステッピングモータ３６を作動・停止させる作動スイッチ（図示省略）とが設けられている。
【００３０】
モード切換スイッチを開操作モードに切り替えて作動スイッチをオンにした場合、ステッピングモータ３６が正回転して係合部３４を開方向Ｏに回転させる。また、モード切換スイッチを閉操作モードに切り替えて作動スイッチをオンにした場合、ステッピングモータ３６が逆回転して係合部３４を閉方向Ｓに回転させる。さらに、モード切換スイッチを衝撃発生モードに切り替えて作動スイッチをオンにした場合、ステッピングモータ３６が開方向Ｏの回転トルクと閉方向Ｓの回転トルクとを断続的に交互に繰り返して係合部３４に付与するように構成されている。
【００３１】
また、地上には、弁棒９に発生する回転トルク（以下、弁棒発生トルクと記載）を検出するトルク検出装置３８が備えられている。
尚、本実施の形態では、図３の点線で示すように、トルク検出装置３８を用いて弁棒発生トルクを検出しているが、弁棒発生トルクと出力軸３６ａに発生する回転トルクとは等しいので、図３の仮想線で示すように、トルク検出装置３８を用いて出力軸３６ａの回転トルクを検出してもよい。
【００３２】
以下、上記構成における作用を説明する。
例えば仕切弁１を全閉状態から開く場合、図１,図３に示すように、作業者３は、地上から、開栓器３１の係合部３４を仕切弁１のキャップ２２に係合し、モード切換スイッチを衝撃発生モードに切り替えて作動スイッチをオンにする。これにより、ステッピングモータ３６が駆動して、係合部３４に、開方向Ｏの回転トルクと閉方向Ｓの回転トルクとを断続的に交互に繰り返して付与する。
【００３３】
これにより、係合部３４が開閉方向Ｏ,Ｓに断続的に交互に繰り返し回転しようとするため、回転方向の衝撃が発生して係合部３４からキャップ２２に繰り返し付与される。弁体８が全閉位置で固着している場合、上記回転方向の衝撃によって弁体８の固着が解放される。
【００３４】
その後、作業者３は、作動スイッチをオフにしてステッピングモータ３６を一旦停止させ、モード切換スイッチを衝撃発生モードから開操作モードに切り替えて作動スイッチをオンにする。これにより、ステッピングモータ３６が正回転して係合部３４を開方向Ｏへ連続的に回転させるため、仕切弁１の開操作を行うことができる。
【００３５】
或いは、作業者３が、作動スイッチをオフにしてステッピングモータ３６を停止させ、手動にて開栓器３１のハンドル部３３を開方向Ｏに回すことにより、仕切弁１の開操作を行ってもよい。尚、上記のように作動スイッチをオフにしてステッピングモータ３６を停止させた際、ステッピングモータ３６は非通電状態になってセルフロック機能が働くように構成されている。従って、ステッピングモータ３６がセルフロックされた状態で、手動にて開栓器３１のハンドル部３３を開方向Ｏに回すことにより、ステッピングモータ３６が空回りすることはなく、ハンドル部３３と一体に係合部３４も開方向Ｏに回転する。
【００３６】
また、弁体８が全閉位置で固着している場合、時間とステッピングモータ３６の最大出力トルクと弁棒発生トルクと弁棒９の回転角度との関係は図４に示すグラフのようになり、弁棒９が回転せず、ステッピングモータ３６の最大出力トルクと弁棒発生トルクとが同じ値になる。
【００３７】
また、弁体８が全閉位置で固着していない場合（すなわち正常時の場合）、時間とステッピングモータ３６の最大出力トルクと弁棒発生トルクと弁棒９の回転角度との関係は図５に示すグラフのようになり、弁棒９が正常に回転するため、弁棒発生トルクがステッピングモータ３６の最大出力トルクよりも小さくなる。
【００３８】
このような現象を利用して、上記のように衝撃発生モードにおいて、ステッピングモータ３６を駆動させて、係合部３４に、開方向Ｏの回転トルクと閉方向Ｓの回転トルクとを断続的に交互に繰り返して作用させた際、トルク検出装置３８で検出される弁棒発生トルクがステッピングモータ３６の最大出力トルクよりも小さければ、弁体８の固着が発生していないと判定する。
【００３９】
尚、本実施の形態では、上記のようにトルク検出装置３８で検出される弁棒発生トルクとステッピングモータ３６の最大出力トルクとを比較しているが、弁棒発生トルクの代りに、出力軸３６ａの回転トルクとステッピングモータ３６の最大出力トルクとを比較してもよい。
【００４０】
この際、弁棒９は、開方向Ｏに僅かな角度で回転した後、直に閉方向Ｓに僅かな角度で回転して元の全閉位置に戻ることを繰り返す。このため、仕切弁１が全閉状態の場合では、弁体８が全閉状態から僅かに開いた後、直ちに閉じるが、このような開閉動作は短時間のうちに行われるため、仕切弁１の上流側から下流側への水漏れは微量でありほとんど問題にはならない。
【００４１】
尚、ステッピングモータ３６は、一定の角度ずつ回転させて止める制御が容易に行えるため、上記のように開方向Ｏの回転トルクと閉方向Ｓの回転トルクとを断続的に交互に繰り返して係合部３４に作用させることに適している。
【００４２】
また、トルク検出装置３８で検出される弁棒発生トルクがステッピングモータ３６の最大出力トルクと同じ値であれば、全閉位置において弁体８の固着が発生していると判定する。
【００４３】
尚、弁体８が固着している場合は、上記のように衝撃発生モードにおいて回転方向の衝撃が発生して係合部３４からキャップ２２に繰り返し付与されることで、弁体８の固着が解放される。
【００４４】
また、仕切弁１を中間開度の状態から開く場合も上記と同様である。
また、仕切弁１を全開状態から閉じる場合も同様に、モード切換スイッチを衝撃発生モードに切り替えて作動スイッチをオンにする。これにより、ステッピングモータ３６が駆動して、係合部３４に、開方向Ｏの回転トルクと閉方向Ｓの回転トルクとを断続的に交互に繰り返して付与する。
【００４５】
これにより、回転方向の衝撃が発生して係合部３４からキャップ２２に繰り返し付与される。弁体８が全開位置で固着している場合、上記回転方向の衝撃によって弁体８の固着が解放される。
【００４６】
その後、作動スイッチをオフにしてステッピングモータ３６を一旦停止させ、モード切換スイッチを衝撃発生モードから閉操作モードに切り替えて作動スイッチをオンにする。これにより、ステッピングモータ３６が逆回転して係合部３４を閉方向Ｓへ連続的に回転させるため、仕切弁１の閉操作を行うことができる。
【００４７】
また、弁体８が全開位置で固着している場合、弁棒９が回転せず、ステッピングモータ３６の最大出力トルクと弁棒発生トルクとが同じ値になる。
また、弁体８が全開位置で固着していない場合（すなわち正常時の場合）、弁棒９が正常に回転するため、弁棒発生トルクがステッピングモータ３６の最大出力トルクよりも小さくなる。
【００４８】
このような現象を利用して、上記のように衝撃発生モードにおいて、ステッピングモータ３６を駆動させて、係合部３４に、開方向Ｏの回転トルクと閉方向Ｓの回転トルクとを断続的に交互に繰り返して作用させた際、トルク検出装置３８で検出される弁棒発生トルクがステッピングモータ３６の最大出力トルクよりも小さければ、弁体８の固着が発生していないと判定する。
【００４９】
この際、弁棒９は、閉方向Ｓに僅かな角度で回転した後、直に開方向Ｏに僅かな角度で回転して元の全開位置に戻ることを繰り返す。
また、トルク検出装置３８で検出される弁棒発生トルクがステッピングモータ３６の最大出力トルクと同じ値であれば、全開位置において弁体８の固着が発生していると判定する。
【００５０】
尚、弁体８が固着している場合は、上記のように衝撃発生モードにおいて回転方向の衝撃が発生して係合部３４からキャップ２２に繰り返し付与されることで、弁体８の固着が解放される。
【００５１】
また、仕切弁１を中間開度の状態から閉じる場合も上記と同様である。
尚、弁体８の固着が発生している状態とは、以下のような状態である。すなわち、図２の実線で示すように、弁体８が全閉位置にある場合においては、上部弁体シート１５と上部弁箱シート１７との固着、下部弁体シート１６と下部弁箱シート１８との固着、弁棒９と雌ねじコマ１３との固着、弁棒９とブッシュ２０との固着のうち、少なくともいずれか一組の固着が発生している状態を言う。
【００５２】
また、図２の仮想線で示すように、弁体８が全開位置にある場合においては、弁体８の上端部と蓋６の天井部との固着、弁棒９と雌ねじコマ１３との固着、弁棒９とブッシュ２０との固着のうち、少なくともいずれか一組の固着が発生している状態を言う。
【００５３】
また、弁体８が全閉位置と全開位置との間の中間位置にある場合においては、弁棒９と雌ねじコマ１３との固着又は弁棒９とブッシュ２０との固着が発生している状態を言う。
上記第１の実施の形態では、作業者３が手動にて開栓器３１のハンドル部３３を開閉方向Ｏ,Ｓに回して仕切弁１の開閉操作を行う場合、ステッピングモータ３６を停止させているが、衝撃発生モードでキャップ２２に衝撃を与えながら、手動にて開栓器３１のハンドル部３３を開閉方向Ｏ,Ｓへ回して仕切弁１の開閉操作を行ってもよい。
【００５４】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、図６〜図８に示すように、衝撃発生手段５１は、インパクトレンチの構造を適用したものであり、開方向Ｏと閉方向Ｓとに正逆回転可能なステッピングモータ３６と、ステッピングモータ３６によって回転されるハンマー５２と、ハンマー５２の下方において回転自在に保持された出力軸５３と、出力軸５３に設けられた衝撃伝達用突片５４とを有している。
【００５５】
尚、ハンマー５２は、回転方向において衝撃伝達用突片５４に衝突する衝撃発生用突片５２ａを有している。また、係合部３４は出力軸５３の下端部に設けられている。
尚、モード切換スイッチを開操作モードに切り替えて作動スイッチをオンにした場合、ステッピングモータ３６が正回転してハンマー５２を開方向Ｏに回転させる。また、モード切換スイッチを閉操作モードに切り替えて作動スイッチをオンにした場合、ステッピングモータ３６が逆回転してハンマー５２を閉方向Ｓに回転させる。さらに、モード切換スイッチを衝撃発生モードに切り替えて作動スイッチをオンにした場合、ステッピングモータ３６がハンマー５２を開方向Ｏと閉方向Ｓとに断続的に交互に繰り返して回転させるように構成されている。
【００５６】
以下、上記構成における作用を説明する。
例えば仕切弁１を全閉状態から開く場合、作業者は、地上から、開栓器３１の係合部３４を仕切弁１のキャップ２２に係合し、モード切換スイッチを衝撃発生モードに切り替えて作動スイッチをオンにする。これにより、ステッピングモータ３６が正回転してハンマー５２を開方向Ｏに回転させ、ハンマー５２の衝撃発生用突片５２ａが衝撃伝達用突片５４に衝突して開方向Ｏ（回転方向の一例）の衝撃が発生する。
【００５７】
その後、ステッピングモータ３６が逆回転してハンマー５２を閉方向Ｓに回転させることにより、衝撃発生用突片５２ａが衝撃伝達用突片５４から離間し、その後、ステッピングモータ３６が再び正回転してハンマー５２を開方向Ｏに回転させることを繰り返す。これにより、衝撃発生用突片５２ａが衝撃伝達用突片５４に衝突して、開方向Ｏの衝撃が繰り返し発生する。
【００５８】
このようにして断続的に発生した開方向Ｏ（回転方向の一例）の衝撃は、出力軸５３を伝達して係合部３４からキャップ２２に繰り返し付与される。弁体８が全閉位置で固着している場合、上記開方向Ｏの衝撃によって弁体８の固着が解放される。
【００５９】
このようにして弁体８の固着を解放した後、作業者は、作動スイッチをオフにしてステッピングモータ３６を一旦停止させ、モード切換スイッチを衝撃発生モードから開操作モードに切り替えて、作動スイッチをオンにする。これにより、ステッピングモータ３６が正回転して、ハンマー５２を開方向Ｏに回転させる。これにより、ハンマー５２の衝撃発生用突片５２ａが衝撃伝達用突片５４に衝突して衝撃伝達用突片５４を開方向Ｏに押すため、衝撃伝達用突片５４が開方向Ｏに回転し、出力軸５３と係合部３４とが開方向Ｏに回転し、この開方向Ｏの回転がキャップ２２を介して弁棒９に伝達されるため、仕切弁１の開操作を行うことができる。
【００６０】
或いは、作業者３が、作動スイッチをオフにしてステッピングモータ３６を停止させ、手動にて開栓器３１のハンドル部３３を開方向Ｏに回すことによっても、ハンマー５２の衝撃発生用突片５２ａが衝撃伝達用突片５４に衝突して衝撃伝達用突片５４を開方向Ｏに押すため、衝撃伝達用突片５４が開方向Ｏに回転し、仕切弁１の開操作を行うことができる。
【００６１】
尚、図８は、弁体８が全閉位置で固着している状態で、衝撃を係合部３４からキャップ２２に断続的に繰り返し付与した場合における、時間と弁棒発生トルクとの関係を示すグラフである。
【００６２】
上記第２の実施の形態では、仕切弁１を全閉状態から開く場合、開方向Ｏの衝撃をキャップ２２に付与して弁体８の固着を解放しているが、仕切弁１を全開状態から閉じる場合は、閉方向Ｓの衝撃をキャップ２２に付与して弁体８の固着を解放すればよい。
【００６３】
上記第２の実施の形態では、作業者３が手動にて開栓器３１のハンドル部３３を開閉方向Ｏ,Ｓに回して仕切弁１の開閉操作を行う場合、ステッピングモータ３６を停止させているが、衝撃発生モードでキャップ２２に衝撃を与えながら、手動にて開栓器３１のハンドル部３３を開閉方向Ｏ,Ｓへ回して仕切弁１の開閉操作を行ってもよい。
【００６４】
（第３の実施の形態）
以下に説明する第３の実施の形態は、上記第２の実施の形態の変形例であり、図９〜図１１に示すように、ハンマー５２は衝撃発生用突片５２ａとハンマー本体５２ｂとを有しており、衝撃発生用突片５２ａは開方向Ｏと閉方向Ｓとに揺動自在にハンマー本体５２ｂに取り付けられている。また、衝撃発生用突片５２ａとハンマー本体５２ｂとの間には一対のバネ５６が設けられており、衝撃発生用突片５２ａはバネ５６に引っ張られて所定の姿勢に維持されている。
【００６５】
以下、上記構成における作用を説明する。
例えば仕切弁１を全閉状態から開く場合、作業者は、地上から、開栓器３１の係合部３４を仕切弁１のキャップ２２に係合し、モード切換スイッチを開操作モードに切り替えて、作動スイッチをオンにする。これにより、ステッピングモータ３６が正回転して、ハンマー５２を開方向Ｏに回転させる。これにより、図１０に示すように、ハンマー５２の衝撃発生用突片５２ａが衝撃伝達用突片５４に衝突し、開方向Ｏの衝撃が発生する。
弁体８が全閉位置で固着している場合、衝撃発生用突片５２ａが衝撃伝達用突片５４に衝突した際に、バネ５６が伸縮して、図１１に示すように、衝撃発生用突片５２ａが、所定の姿勢から揺動して回転方向の後側へ倒れることにより、衝撃伝達用突片５４から逃げて衝撃伝達用突片５４の外側を開方向Ｏに通過し（図１１の仮想線参照）、再度、図９,図１０に示すように、衝撃伝達用突片５４に衝突することを繰り返す。これにより、断続的に開方向Ｏの衝撃が繰り返し発生し、この衝撃が出力軸５３を伝達して係合部３４からキャップ２２に繰り返し付与されるため、弁体８の固着が解放される。
【００６６】
また、弁体８が全閉位置で固着していない場合は、上記固着している場合に比べて、小さなトルクで弁棒９を開方向Ｏに回転させることができるため、このときのトルクに対して、バネ５６が伸縮しないような強さにしておく。これにより、図１０に示すように、衝撃発生用突片５２ａが衝撃伝達用突片５４に衝突した際、バネ５６は伸縮せず、衝撃発生用突片５２ａが所定の姿勢に維持された状態のままで衝撃伝達用突片５４を開方向Ｏに押して回転させ、出力軸５３と係合部３４とが開方向Ｏに回転し、この開方向Ｏの回転がキャップ２２を介して弁棒９に伝達されるため、仕切弁１の開操作を行うことができる。
【００６７】
また、仕切弁１を全開状態から閉じる場合、作業者は、モード切換スイッチを閉操作モードに切り替えて、作動スイッチをオンにする。これにより、ステッピングモータ３６が逆回転して、ハンマー５２を閉方向Ｓに回転させる。これにより、ハンマー５２の衝撃発生用突片５２ａが衝撃伝達用突片５４に衝突し、閉方向Ｓの衝撃が発生する。
弁体８が全開位置で固着している場合、衝撃発生用突片５２ａが衝撃伝達用突片５４に衝突した際に、バネ５６が伸縮して、衝撃発生用突片５２ａが、所定の姿勢から揺動して回転方向の後側へ倒れることにより、衝撃伝達用突片５４から逃げて衝撃伝達用突片５４の外側を閉方向Ｓに通過し、再度、衝撃伝達用突片５４に衝突することを繰り返す。これにより、断続的に閉方向Ｓの衝撃が繰り返し発生し、この衝撃が出力軸５３を伝達して係合部３４からキャップ２２に繰り返し付与されるため、弁体８の固着が解放される。
【００６８】
また、弁体８が全開位置で固着していない場合は、固着している場合に比べて、小さなトルクで弁棒９を閉方向Ｓに回転させることができるため、このときのトルクに対して、バネ５６が伸縮しないような強さにしておく。これにより、衝撃発生用突片５２ａが衝撃伝達用突片５４に衝突した際、バネ５６は伸縮せず、衝撃発生用突片５２ａが所定の姿勢に維持された状態のままで衝撃伝達用突片５４を閉方向Ｓに押して回転させ、出力軸５３と係合部３４とが閉方向Ｓに回転し、この閉方向Ｓの回転がキャップ２２を介して弁棒９に伝達されるため、仕切弁１の閉操作を行うことができる。
【００６９】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、図１２〜図１４に示すように、衝撃発生手段６１は、ステッピングモータ３６が駆動することにより、係合部３４に、開方向Ｏの回転トルクを規則的に増減させながら連続的に付与するものである。
【００７０】
モード切換スイッチはステッピングモータ３６の駆動を開操作モードと閉操作モードと開方向衝撃発生モードと閉方向衝撃発生モードとに切り換えるものである。
モード切換スイッチを開操作モードに切り替えて作動スイッチをオンにした場合、ステッピングモータ３６が正回転して係合部３４を開方向Ｏに回転させる。また、モード切換スイッチを閉操作モードに切り替えて作動スイッチをオンにした場合、ステッピングモータ３６が逆回転して係合部３４を閉方向Ｓに回転させる。さらに、モード切換スイッチを開方向衝撃発生モードに切り替えて作動スイッチをオンにした場合、図１３の実線で示すように、ステッピングモータ３６が開方向Ｏの回転トルクを規則的に増減させながら繰り返し係合部３４に付与するように構成されている。また、モード切換スイッチを閉方向衝撃発生モードに切り替えて作動スイッチをオンにした場合、図１４の実線で示すように、ステッピングモータ３６が閉方向Ｓの回転トルクを規則的に増減させながら繰り返し係合部３４に付与するように構成されている。
以下、上記構成における作用を説明する。
【００７１】
例えば仕切弁１を全閉状態から開く場合、作業者は、地上から、開栓器３１の係合部３４を仕切弁１のキャップ２２に係合し、モード切換スイッチを開方向衝撃発生モードに切り替えて作動スイッチをオンにする。これにより、ステッピングモータ３６が駆動して、係合部３４に、開方向Ｏの回転トルクを規則的に増減させながら付与するため（図１３の実線参照）、開方向Ｏ（回転方向の一例）の衝撃が発生してキャップ２２に付与される。弁体８が固着している場合、上記開方向Ｏの衝撃によって弁体８の固着が解放される。
【００７２】
その後、作業者３は、作動スイッチをオフにしてステッピングモータ３６を一旦停止させ、モード切換スイッチを開方向衝撃発生モードから開操作モードに切り替えて作動スイッチをオンにする。これにより、ステッピングモータ３６が正回転して、係合部３４に一定の回転トルクを開方向Ｏに連続的に付与するため（図１３の点線参照）、仕切弁１の開操作を行うことができる。或いは、作業者３が、作動スイッチをオフにしてステッピングモータ３６を停止させ、手動にて開栓器３１のハンドル部３３を開方向Ｏに回すことにより、仕切弁１の開操作を行ってもよい。
また、上記とは反対に、仕切弁１を全開状態から閉じる場合は、図１４に示すように、作業者がモード切換スイッチを閉方向衝撃発生モードに切り替えて作動スイッチをオンにする。これにより、ステッピングモータ３６が駆動して、係合部３４に、閉方向Ｓの回転トルクを規則的に増減させながら付与するため（図１４の実線参照）、閉方向Ｓ（回転方向の一例）の衝撃が発生してキャップ２２に付与される。弁体８が固着している場合、上記閉方向Ｓの衝撃によって弁体８の固着が解放される。
その後、作業者３は、作動スイッチをオフにしてステッピングモータ３６を一旦停止させ、モード切換スイッチを閉方向衝撃発生モードから閉操作モードに切り替えて作動スイッチをオンにする。これにより、ステッピングモータ３６が逆回転して、係合部３４に一定の回転トルクを閉方向Ｓに連続的に付与するため（図１４の点線参照）、仕切弁１の閉操作を行うことができる。或いは、作業者３が、作動スイッチをオフにしてステッピングモータ３６を停止させ、手動にて開栓器３１のハンドル部３３を閉方向Ｓに回すことにより、仕切弁１の閉操作を行ってもよい。
【００７３】
上記第４の実施の形態では、作業者３が手動にて開栓器３１のハンドル部３３を開閉方向Ｏ,Ｓに回して仕切弁１の開閉操作を行う場合、ステッピングモータ３６を停止させているが、開又は閉方向衝撃発生モードでキャップ２２に衝撃を与えながら、手動にて開栓器３１のハンドル部３３を開閉方向Ｏ,Ｓへ回して仕切弁１の開閉操作を行ってもよい。
【００７４】
（第５の実施の形態）
上記第１〜第４の実施の形態では、図３,図６,図１２に示すように、弁棒９の上端部に設けられたキャップ２２を開閉操作部の一例として説明したが、第５の実施の形態では、図１５に示すように、キャップ２２を取り外した弁棒９の上端部９ａを開閉操作部の別の例としている。
【００７５】
また、図１５に示すように、開栓器７０は、シャフト部３２と、シャフト部３２の上端部に設けられたハンドル部３３と、弁棒９の上端部９ａに係脱自在な係合部７１と、弁棒９の軸方向Ａの衝撃を弁棒９の上端部９ａに断続的に付与する衝撃付与手段７２とを有している。
【００７６】
尚、係合部７１は孔部７１ａを有しており、弁棒９の上端部９ａが下方から係合部７１の孔部７１ａに挿入されることによって、キャップ２２と係合部７１とが回転方向において係合する。
【００７７】
衝撃付与手段７２は、電動式ハンマーの構造を適用したものであり、係合部７１の上方に設けられた衝撃付与軸７３と、衝撃付与軸７３の上方に設けられた昇降自在なハンマー７４と、ハンマー７４を昇降させる駆動装置７５と、ケース８０とを有している。衝撃付与軸７３は上下方向に移動自在にケース８０内に保持されており、ハンマー７４は衝撃付与軸７３の上端を断続的に上から下へ打撃するものである。
【００７８】
駆動装置７５は、モータ７６で回転する円板７７と、円板７７とハンマー７４との間に連結されたリンク７８とを有している。尚、衝撃付与軸７３とハンマー７４と駆動装置７５とはケース８０内に収納されており、係合部７１はケース８０の下端部に形成されている。
【００７９】
以下、上記構成における作用を説明する。
作業者は、地上から、開栓器７０の係合部７１を仕切弁１の弁棒９の上端部９ａに係合する。この際、衝撃付与軸７３は自重によって下降し、衝撃付与軸７３の下端が弁棒９の上端部９ａに当接する。
【００８０】
その後、作業者がハンドル部３３を持ってモータ７６を駆動させることにより、円板７７が一方向に回転し、ハンマー７４が昇降しながら衝撃付与軸７３の上端を断続的に打撃するため、弁棒９の軸方向Ａの衝撃が弁棒９に断続的に繰り返し付与される。弁体８が固着している場合、上記衝撃によって弁体８の固着が解放される。
【００８１】
モータ７６を駆動させた状態或いは停止させた状態で、ハンドル部３３を手動で回すことにより、係合部７１を介して弁棒９が回転し、弁体８が開閉する。
上記第５の実施の形態では、衝撃付与軸７３を弁棒９の上端部９ａに当接して、衝撃を弁棒９に付与しているが、弁棒９の上端部９ａにキャップ２２を取り付け、衝撃付与軸７３をキャップ２２に当接して、衝撃を弁棒９に付与してもよい。
【００８２】
（第６の実施の形態）
以下に説明する本第６の実施の形態は、上記第５の実施の形態の変形例であり、図１６〜図１９に示すように、弁棒９の上端部９ａにキャップ２２が嵌められている。尚、キャップ２２は、止めねじ８８を介して、弁棒９の上端部９ａに着脱自在に連結されている。
【００８３】
また、開栓器８５は、シャフト部３２と、シャフト部３２の上端部に設けられたハンドル部３３と、キャップ２２に係脱自在な係合部８６と、弁棒９の軸方向Ａの衝撃をキャップ２２に断続的に付与する衝撃付与手段８７とを有している。
【００８４】
衝撃付与手段８７は、昇降自在なハンマー８９と、ハンマー８９を昇降させる駆動装置９０と、ケース９１とを有している。駆動装置９０は、モータ７６で回転する円板７７と、円板７７とハンマー８９との間に連結されたリンク７８とを有している。また、ケース９１は上部ケース９２と中間部ケース９３と下部ケース９４とに三分割されている。
【００８５】
上部ケース９２はシャフト部３２の下端に設けられている。中間部ケース９３は、上部が上部ケース９２内の下部に下方から挿入されて、上部ケース９２に対して上下方向へ移動自在に保持されている。尚、中間部ケース９３は、上部ケース９２内の下部に設けられたＣリング等からなる離脱阻止部材９８によって、上部ケース９２から脱落するのを防止されている。
【００８６】
また、上部ケース９２の内周側と中間部ケース９３の外周側との間にはキー９５が設けられており、キー９５を介して、上部ケース９２と中間部ケース９３とが開閉方向Ｏ，Ｓにおいて互いに係合している。中間部ケース９３は上端部に第１板部９６を有している。第１板部９６の中央部には上下に貫通する第１貫通孔９７が形成されている。また、係合部８６は中間部ケース９３の下端部に設けられている。
【００８７】
下部ケース９４はボルト９９、ナット１００を介して着脱自在に中間部ケース９３に接合されている。下部ケース９４は下方からキャップ２２の下端に係合する第２板部１０２を有している。第２板部１０２の中央部には上下に貫通する第２貫通孔１０３が形成され、弁棒９の上端部９ａが下方から第２貫通孔１０３に挿通可能である。
【００８８】
駆動装置９０は上部ケース９２内に収納され、ハンマー８９は中間部ケース９３内に収納されている。リンク７８は第１板部９６の第１貫通孔９７を通って円板７７とハンマー８９との間に連結されている。
【００８９】
以下、上記構成における作用を説明する。
開栓器８５を用いて仕切弁１の開閉操作を行う場合、図１８に示すように、先ず、止めねじ８８を外して、キャップ２２を弁棒９の上端部９ａから一旦取り外し、その後、開栓器８５のボルト９９、ナット１００を取り外し、下部ケース９４を中間部ケース９３から取り外し、弁棒９の上端部９ａを下部ケース９４の第２貫通孔１０３に挿入する。
【００９０】
その後、図１６に示すように、キャップ２２を弁棒９の上端部９ａに嵌め込み、止めねじ８８を介して、キャップ２２を弁棒９の上端部９ａに連結する。そして、ボルト９９、ナット１００を取り付けて、下部ケース９４を中間部ケース９３に結合する。これにより、キャップ２２がケース９１内に収容される。
【００９１】
その後、作業者がハンドル部３３を持ってモータ７６を駆動させることにより、円板７７が一方向に回転し、ハンマー８９が昇降しながらキャップ２２の上端を断続的に打撃するため、弁棒９の軸方向Ａの衝撃が弁棒９に断続的に繰り返し付与される。弁体８が固着している場合、上記衝撃によって弁体８の固着が解放される。
【００９２】
尚、ハンマー８９が下降してキャップ２２に衝突することにより、下向きの衝撃がキャップ２２を介して弁棒９に付与される。その直後、図１６の仮想線で示すように、ハンマー８９が上昇して中間部ケース９３の第１板部９６に下方から衝突することにより、中間部ケース９３が上部ケース９２に対して僅かに上方へ移動し、これに伴って下部ケース９４の第２板部１０２が僅かに上方へ移動するため、上向きの衝撃がキャップ２２を介して弁棒９に付与される。これにより、上記のように弁棒９の軸方向Ａの衝撃が弁棒９に断続的に繰り返し付与される。
【００９３】
また、モータ７６を駆動させた状態或いは停止させた状態で、ハンドル部３３を手動で開閉方向Ｏ，Ｓへ回すことにより、ハンドル部３３と共に上部ケース９２が回転し、上部ケース９２の回転がキー９５を介して中間部ケース９３に伝達するため、中間部ケース９３と下部ケース９４とが開閉方向Ｏ，Ｓに回転する。これにより、係合部８６を介して弁棒９が開閉方向Ｏ，Ｓに回転し、弁体８が開閉する。
【００９４】
上記各実施の形態では、弁の一例として仕切弁１を挙げたが、仕切弁１に限定されるものではなく、他の型式の弁例えばバタフライ弁であってもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１      仕切弁（弁）
８      弁体
９      弁棒
９ａ    弁棒の上端部（開閉操作部）
２２    キャップ（開閉操作部）
３１    開栓器
３４    係合部
３５    衝撃発生手段
３６    ステッピングモータ
５１    衝撃発生手段
６１    衝撃発生手段
７０    開栓器
７１    係合部
７２    衝撃付与手段
８５    開栓器
８６    係合部
８７    衝撃付与手段
Ａ      弁棒の軸方向
Ｏ      開方向
Ｓ      閉方向
【図１】
2017155897.tif 000003
【図２】
2017155897.tif 000004
【図３】
2017155897.tif 000005
【図４】
2017155897.tif 000006
【図５】
2017155897.tif 000007
【図６】
2017155897.tif 000008
【図７】
2017155897.tif 000009
【図８】
2017155897.tif 000010
【図９】
2017155897.tif 000011
【図１０】
2017155897.tif 000012
【図１１】
2017155897.tif 000013
【図１２】
2017155897.tif 000014
【図１３】
2017155897.tif 000015
【図１４】
2017155897.tif 000016
【図１５】
2017155897.tif 000017
【図１６】
2017155897.tif 000018
【図１７】
2017155897.tif 000019
【図１８】
2017155897.tif 000020
【図１９】
2017155897.tif 000021