(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルによって本体の中心軸周りを回転すると共に下部にこの中心軸と偏芯した円板カムをもつハンドル軸と、
このハンドル軸の円板カムに回転自在に嵌合してハンドル軸の周りを公転する椀型内面に内歯を有する内歯付差動歯車と、
この差動歯車の内歯に噛み合うと共に前記内歯より少ない歯数を有す本体に固定された外歯付固定歯車と、
前記ハンドル軸の回転により前記差動歯車を公転させ、この公転により差動歯車が前記固定歯車と噛み合って、１公転当り差動歯車と固定歯車の歯数の差分だけ自転する差動歯車にピンを係合させ、差動歯車の自転をピンを介して中心軸周りを回転する出力軸に伝達するようにしたことを特徴とする差動歯車式バルブ駆動装置。
【請求項２】
前記本体とハンドル軸の間に回転指示軸受を中心軸周りに回転自在に設け、この回転指示軸受に前記ピンを係合させ、前記差動歯車の自転をピンを介して回転指示軸受に伝達しこの軸受に設けた指示手段で出力軸の回転指示を行なうことを特徴とする請求項１記載の差動歯車式バルブ駆動装置。
【請求項３】
前記ハンドル軸の中心部に回転自在に貫通する開度指示軸を設け、この開度指示軸を前記出力軸に係止させ、開度指示軸に設けた指示手段で出力軸の回転指示を行なうことを特徴とする請求項１記載の差動歯車式バルブ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボール弁やバタフライ弁等の回転式バルブの弁体の手動駆動装置に関し、特に差動歯車を用いたハンドルの回転と同方向に減速して出力軸を駆動する差動歯車式バルブ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、実用新案登録第２５３５４００号公報で開示された図４に示す差動歯車式バルブ駆動装置が考案されている。このものは固定された本体１のほぼ中央部を貫通して上部小径部２ａと下部大径部２ｂとからなる出力軸２を設け、該出力軸２の上部小径部２ａにハンドル４によって駆動され且つ下部が偏芯された偏芯軸３を嵌合支持し、該偏芯軸の下部偏心部３ｂに、本体１内面及び出力軸２の下部大径部２ｂの内面にそれぞれ形成された両内歯車１ａ、２ｃと噛み合う外歯車を大径部５ｃと小径部５ｄにそれぞれ形成した遊星歯車５を回転自在に支持して設け、上記固定された本体１内面に形成される内歯車１ａと本体１とを一体成形し、且つ出力軸２内面に内歯車２ｃを一体成形し、ハンドル４の回転方向と同方向に減速して出力軸２に伝えるようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の差動歯車式バルブ駆動装置では、本体１の内面に内歯車１ａを設けなければならず、また遊星歯車５に２段の大径外歯車５ｃと小径外歯車５ｄを設けなければならず、また出力軸２の下部大径部２ｂ内面に内歯車２ｃを設けなければならず、このように複雑な形状部分に内歯車、外歯車を形成するのは非常に困難で、また形成する歯車の数が多く、部品点数も多くなり組立工数が増える問題があった。また開度の指針がハンドルの上面側にあるため、ハンドルを外しておき、開閉操作を行なう時のみハンドルを取付けて使う場合は、指針が邪魔になって取付けにくいという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、歯車の数を少なくしてしかもハンドルと同方向に出力軸を回転する様にしたもので、ハンドルによって本体の中心軸周りを回転すると共に下部にこの中心軸と偏芯した円板カムをもつハンドル軸と、このハンドル軸の円板カムに回転自在に嵌合してハンドル軸の周りを公転する椀型内面に内歯を有する内歯付差動歯車と、この差動歯車の内歯に噛み合うと共に前記内歯より少ない歯数を有す本体に固定された外歯付固定歯車と、前記ハンドル軸の回転により前記差動歯車を公転させ、この公転により差動歯車が前記固定歯車と噛み合って、１公転当り差動歯車と固定歯車の歯数の差分だけ自転する差動歯車にピンを係合させ、差動歯車の自転をピンを介して中心軸周りを回転する出力軸に伝達するようにしたことを特徴とする差動歯車式バルブ駆動装置である。
【０００５】
上記において、本体とハンドル軸の間に回転指示軸受を中心軸周りに回転自在に設け、この回転指示軸受に前記ピンを係合させ、前記差動歯車の自転をピンを介して回転指示軸受に伝達しこの軸受に設けた指示手段で出力軸の回転指示を行なうことを特徴とする差動歯車式バルブ駆動装置である。上記において、ハンドル軸の中心部に回転自在に貫通する開度指示軸を設け、この開度指示軸を前記出力軸に係止させ、開度指示軸に設けた指示手段で出力軸の回転指示を行なうことを特徴とする差動歯車式バルブ駆動装置である。
【０００６】
【作用】
本発明は上記のように構成されているので、運転時、ハンドルによってハンドル軸を回転させると、ハンドル軸下部の偏芯した円板カムに回転自在に嵌合する内歯付差動歯車が中心軸に対して偏芯公転運動される。この差動歯車は椀型で内面に内歯を有し、この内歯が、本体に固定して設けた外歯付固定歯車に噛み合っているので、差動歯車が固定歯車の周りを噛み合いながら偏芯公転する。この際外歯付固定歯車の歯数は差動歯車の歯数より少なく形成してあるので、差動歯車が固定歯車の周りを１回転公転運動する間に、差動歯車の歯は固定歯車の歯数だけ噛み合いまだ噛み合っていない歯数、即ち、歯数の差分だけ差動歯車が進む。従って差動歯車と固定歯車との歯数の差分だけ差動歯車がハンドル軸と同方向に自転する。
【０００７】
差動歯車と出力軸はピンを介して係合しており、固定歯車の周りを公転しながら自転する差動歯車の自転がピンを介して出力軸に伝達され、ハンドル軸の回転方向と同方向に大幅に減速されて出力軸の回転が行なわれる。減速して増力する機構は上述のように差動歯車と固定歯車との歯数差で行なわれ、例えば固定歯車の歯数を４０枚、差動歯車の歯数を４１枚とすると、１／４１の大減速比、増力が行なわれる。通常、１／３０〜１／１００の減速比が容易に得られる。出力軸の回転指示は、差動歯車と出力軸との間を係合伝達する前記ピンを、本体とハンドル軸の間に介装した回転指示軸受にも伝達することによって、容易に出力軸の回転を回転指示軸受に伝達して指示できる。また、ハンドル軸の中心部に回転自在に貫通する開度指示軸を設け、この開度指示軸を前記出力軸に係止させることによって、出力軸の回転指示を開度指示軸に伝達して容易に開度指示できる。上記の構成のため、歯車の数としては差動歯車に設ける内歯車とこの内歯車に噛み合う外歯付固定歯車しかないため、構造が簡単、組立が容易である。また開度指示をハンドルの下面側で行なえるので、ハンドルの取付け、取外しが容易で、開度操作制御が容易である。
【０００８】
【発明の実施形態】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例を示す断面図である。図１においてバルブボディ等に固定された本体１０はベース１１とフタ１２とからなり、本体１０の中央部を貫通するように上部側にハンドル軸２０を、下部側に出力軸５０を本体１０と回転自在に装着してある。ハンドル軸２０の上端はハンドルを係止する四角部で、下部にはハンドル軸２０の回転中心と偏芯した円板カム２２を一体に形成してある。
【０００９】
この円板カム２２は断面が円形であり、円板カム２２には回転自在に嵌合する内歯付差動歯車３０が、本体１０内面のベース１１とフタ１２とで摺動自在に装着してある。差動歯車３０は図示のごとく椀型状で椀型内面に内歯３１を設けてある。円板カム２２と差動歯車３０との嵌合部３２にはボールベアリングを装着してもよい。また、本体１０内に摺動自在に装着する差動歯車３０との摺動面は四弗化エチレン樹脂等の低摩擦シートを装着してもよく、通常はグリスを塗布して滑り易くしてある。従ってハンドル軸２０を回転することにより、ハンドル軸下部に偏芯して形成された円板カム２２の偏芯運動で、内歯付差動歯車３０がハンドル軸２０中心周りを公転する。
【００１０】
上記椀型状の差動歯車３０内の内歯３１は、本体のベース１１に設けた外歯付固定歯車１３に噛み合う。外歯付固定歯車１３は本体１０と一体であるため、前記差動歯車３０は固定歯車１３に噛み合って固定歯車１３の周りを公転する。実施例では外歯付固定歯車１３の歯数を前記差動歯車３０の内歯３１の歯数より１歯少ない歯数に設けてある。このためハンドル軸２０を回転して、差動歯車３０が外歯付固定歯車１３の周りを例えば右方向に公転すると差動歯車３０は外歯付固定歯車１３に噛み合って公転するので、固定歯車１３の歯数が差動歯車の歯数より１歯少ないから、全体の歯数の１歯角度分だけ差動歯車３０の回転が進む。このため差動歯車３０が固定歯車１３の周りを１回転公転する間に差動歯車が１歯角度分だけ公転方向に自転し、ハンドル軸２０の回転と同方向に大幅に減速されて差動歯車３０が回転する。
【００１１】
この差動歯車３０の回転は、ピン４０を介して出力軸５０に伝達される。出力軸５０は固定歯車付きベース１１の中心に回転自在に嵌合しており、下部内面はバルブの開閉弁棒を装着して回転係止する角穴５１が形成してあり、上部はつば５２を形成してつば５２に円周上４本のピン４０を係止してある。ピン４０は差動歯車３０に設けた係合穴３３を貫通しており、ピン４０の上端は、上部のハンドル軸２０と本体のフタ１２の間に装着した開度支持軸受６０に係止してある。上記差動歯車３０に設けた係合穴３３は、ピン４０の外径と円板カム２２の偏芯量の２倍の和の穴径に設けてあり、差動歯車３０が偏芯公転しながら自転する自転回転が、この係合穴３３を貫通するピン４０を介して出力軸５０と開度指示軸受６０に伝達され、出力軸５０の角穴５１に装着バルブの弁棒が回転される。また開度指示軸受６０の回転が出力軸の回転として本体の上部に取り出し、指針６２で開度指示される。フタ１２の上面には、指針６２に対応して開度目盛を刻んである。
【００１２】
図２は開度指示の別の実施例を示すもので、この実施例では、出力軸５０に固定した開度指示軸６１がハンドル軸２０を貫通して上端に突出し、出力軸５０の回転をハンドル軸２０の上面で指示するようにしている。図３は前記図１の実施例とは別の実施例を示すもので、上記図１の実施例を上下逆にした構造である。即ち、上部のフタ１２に外歯付固定歯車１３を設け、この中央部に開度指示軸受６０、及びハンドル軸２０を装着した。また下部のベース１１に出力軸５０を装着した。ハンドル軸２０の円板カム２２に嵌合する内歯付差動歯車３０は図１の実施例とは逆の上向きに装着して、固定歯車１３に噛み合いながら固定歯車１３の周りを公転する。また差動歯車３０の係合穴３３を貫通するピン４０を介して出力軸５０に差動歯車３０の自転が回転伝達される。
【００１３】
本体内面は歯車１３、３０及びピン４０、ハンドル軸２０、出力軸５０、開度指示軸受６０等の摺動部品が多いので、通常グリス潤滑をする。又、本体１０内に摺動自在に装着する差動歯車３０との摺動面に四弗化エチレン樹脂等の低摩擦シートを装着してもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明のごとく、本発明によれば、従来品のように多数の内歯車や外歯車を設けなくともハンドルの回転方向と同方向に出力軸を回転させることができ、歯車の数が少なくても大幅な減速回転と増力回転行なえ、構造が簡単、組立容易で、容易に制御が行なえる。また開度指示がハンドルの下側又は上面のどちらでも得られ、ハンドルの取付け、取外しが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例を示す差動歯車式駆動装置の断面図である。
【図２】  本発明の別実施例を示す開度指示部の断面図である。
【図３】  本発明の別の実施例を示す差動歯車式駆動装置の断面図である。
【図４】  従来のバルブ駆動装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  本体                            １１  ベース
１２  フタ                            １３  固定歯車
２０  ハンドル軸                      ２１  四角部
２２  円板カム                        ３０  内歯付差動歯車
３１  内歯                            ３２  嵌合部
３３  係合穴                          ４０  ピン
５０  出力軸                          ５１  角穴
５２  つば                            ６０  開度指示軸受
６１  開度指示軸                      ６２  開度指針
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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