(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱３の内部に回転自在に弁体５が取り付けられたバルブ本体２と、前記弁体５の弁軸４にその回転が可能となるようにピストンロッド１２を連結した油圧シリンダ１１と、前記油圧シリンダ１１を駆動する油圧ユニット１４からなる回転弁装置において、
前記油圧ユニット１４は、油圧ポンプ１７と油圧ポンプ１７の駆動モータ１８、油圧制御弁１９、および油圧タンク１５からなり、この油圧ユニット１４を前記油圧シリンダ１１のシリンダケーシング１１ａに付設して前記油圧シリンダ１１と一体化し、
前記油圧ユニット１４は、前記油圧ポンプ１７及び前記駆動モータ１８を備えたヘッドブロック１６が、前記油圧シリンダ１１における前記ピストンロッド１２と一体のピストン１３が位置する側の軸方向端部に設けられて、前記油圧タンク１５は、前記シリンダケーシング１１ａの外周部に設けられており、
前記ヘッドブロック１６に、前記油圧タンク１５から前記油圧ポンプ１７の吸込み口２６へのオイルの流路２５を設けるとともに、前記油圧ポンプ１７の吐出口２７から前記油圧シリンダ１１の一方の油室１１ｃへのオイルの流路２８，２９と他方の油室１１ｂから油圧タンク１５へのオイルの流路２１，３０、又は、前記油圧ポンプ１７の吐出口２７から他方の油室１１ｂへのオイルの流路２８，２１と一方の油室１１ｃから油圧タンク１５へのオイルの流路２９，３０のいずれかが、前記油圧制御弁１９の切り換えによって選択的に形成されるようになっており、
前記油圧シリンダ１１を前記弁箱３に揺動自在に支持して前記弁体５の開閉に伴いその油圧シリンダ１１が水平位置から前記ヘッドブロック１６側が下向きになる範囲内で揺動するようにし、前記油圧タンク１５から前記油圧ポンプ１７の吸込み口２６へのオイルの流路２５を、前記油圧タンク１５のヘッドブロック１６側から設けたことを特徴とする回転弁装置。
【請求項２】
弁箱３の内部に回転自在に弁体５が取り付けられたバルブ本体２と、前記弁体５の弁軸４にその回転が可能となるようにピストンロッド１２を連結した油圧シリンダ１１と、前記油圧シリンダ１１を駆動する油圧ユニット１４からなる回転弁装置において、
前記油圧ユニット１４は、油圧ポンプ１７と油圧ポンプ１７の駆動モータ１８、油圧制御弁１９、および油圧タンク１５からなり、この油圧ユニット１４を前記油圧シリンダ１１のシリンダケーシング１１ａに付設して前記油圧シリンダ１１と一体化し、
前記油圧ユニット１４は、前記油圧ポンプ１７及び前記駆動モータ１８を備えたヘッドブロック１６が、前記油圧シリンダ１１における前記ピストンロッド１２と一体のピストン１３が位置する側の軸方向端部に設けられて、前記油圧タンク１５は、前記シリンダケーシング１１ａの外周部に設けられており、
前記ヘッドブロック１６に、前記油圧シリンダ１１の一方の油室１１ｃから前記油圧ポンプ１７の吸込み口２６へのオイルの流路２９ａ、及び前記油圧タンク１５と前記一方の油室１１ｃとの間のオイルの流路２５，２９ａを設けるとともに、前記油圧ポンプ１７の吐出口２７から他方の油室１１ｂへの流路２８，２１と他方の油室１１ｂから一方の油室１１ｃへのオイルの流路２１，２９のいずれかが、前記油圧制御弁１９の切り換えによって選択的に形成されるようになっており、
前記油圧シリンダ１１を前記弁箱３に揺動自在に支持して前記弁体５の開閉に伴いその油圧シリンダ１１が水平位置から前記ヘッドブロック１６側が下向きになる範囲内で揺動するようにし、前記油圧タンク１５と前記一方の油室１１ｃとの間のオイルの流路２５，２９ａを、前記油圧タンク１５のヘッドブロック１６側から設けたことを特徴とする回転弁装置。
【請求項３】
弁箱３の内部に回転自在に弁体５が取り付けられたバルブ本体２と、前記弁体５の弁軸４にその回転が可能となるようにピストンロッド１２を連結した油圧シリンダ１１と、前記油圧シリンダ１１を駆動する油圧ユニット１４からなる回転弁装置において、
前記油圧ユニット１４は、油圧ポンプ１７と油圧ポンプ１７の駆動モータ１８、油圧制御弁１９、および油圧タンク１５からなり、この油圧ユニット１４を前記油圧シリンダ１１のシリンダケーシング１１ａに付設して前記油圧シリンダ１１と一体化し、
前記油圧ユニット１４は、前記油圧ポンプ１７及び前記駆動モータ１８を備えたヘッドブロック１６が、前記油圧シリンダ１１における前記ピストンロッド１２と一体のピストン１３が位置する側の軸方向端部に設けられて、前記油圧タンク１５は、前記シリンダケーシング１１ａの外周部に設けられており、
前記ヘッドブロック１６に、前記油圧タンク１５から前記油圧ポンプ１７の吸込み口２６へのオイルの流路２５を設けるとともに、前記油圧ポンプ１７の吐出口２７から前記油圧シリンダ１１の一方の油室１１ｃへのオイルの流路２８，２９と他方の油室１１ｂから油圧タンク１５へのオイルの流路２１，３０、又は、前記油圧ポンプ１７の吐出口２７から他方の油室１１ｂへのオイルの流路２８，２１と一方の油室１１ｃから油圧タンク１５へのオイルの流路２９，３０のいずれかが、前記油圧制御弁１９の切り換えによって選択的に形成されるようになっており、
前記油圧シリンダ１１を前記弁箱３に揺動自在に支持し、前記油圧タンク１５から前記油圧ポンプ１７の吸込み口２６へのオイルの流路２５を、前記油圧タンク１５のヘッドブロック１６側とピストンロッド１２側の両側から設けたことを特徴とする回転弁装置。
【請求項４】
弁箱３の内部に回転自在に弁体５が取り付けられたバルブ本体２と、前記弁体５の弁軸４にその回転が可能となるようにピストンロッド１２を連結した油圧シリンダ１１と、前記油圧シリンダ１１を駆動する油圧ユニット１４からなる回転弁装置において、
前記油圧ユニット１４は、油圧ポンプ１７と油圧ポンプ１７の駆動モータ１８、油圧制御弁１９、および油圧タンク１５からなり、この油圧ユニット１４を前記油圧シリンダ１１のシリンダケーシング１１ａに付設して前記油圧シリンダ１１と一体化し、
前記油圧ユニット１４は、前記油圧ポンプ１７及び前記駆動モータ１８を備えたヘッドブロック１６が、前記油圧シリンダ１１における前記ピストンロッド１２と一体のピストン１３が位置する側の軸方向端部に設けられて、前記油圧タンク１５は、前記シリンダケーシング１１ａの外周部に設けられており、
前記ヘッドブロック１６に、前記油圧シリンダ１１の一方の油室１１ｃから前記油圧ポンプ１７の吸込み口２６へのオイルの流路２９ａ、及び前記油圧タンク１５と前記一方の油室１１ｃとの間のオイルの流路２５，２９ａを設けるとともに、前記油圧ポンプ１７の吐出口２７から他方の油室１１ｂへの流路２８，２１と他方の油室１１ｂから一方の油室１１ｃへのオイルの流路２１，２９のいずれかが、前記油圧制御弁１９の切り換えによって選択的に形成されるようになっており、
前記油圧シリンダ１１を前記弁箱３に揺動自在に支持し、前記油圧タンク１５と前記一方の油室１１ｃとの間のオイルの流路２５，２９ａを、前記油圧タンク１５のヘッドブロック１６側とピストンロッド１２側の両側から設けたことを特徴とする回転弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、上下水道、電力、プラント設備等の配管に設置され、管路の閉鎖および流量制御に用いられる回転弁に係り、詳しくは、油圧ユニットを一体化した回転弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転弁の弁体を開閉する装置として、図１１にバタフライ弁について示すように、従来から油圧式開閉装置が使用されている。図１１において、バルブ本体４１の弁箱４２の内部に挿通して設けた弁軸４３に弁体４４が取り付けられ、弁軸４３の一端側に、油圧シリンダ４５のピストンロッド４６が連結され、このピストンロッド４６の往復運動により、弁軸４３が回転し、弁体４４が開閉される。前記油圧シリンダ４５は、油圧ポンプと油圧ポンプの駆動モータ、油圧制御弁、およびオイルタンクからなる油圧ユニット４７に配管接合されて、ピストンロッド４６の往復運動に必要なオイルの流れが形成され、前記油圧ユニット４７とその操作のためのコントロールパネル４８は、電気配線により接続されている。
【０００３】
一方、特開平１０−２２０４１３号公報では、図１２に示すように、主シリンダ４９と副シリンダ５０との間に、運動変換機構部５１を設け、ピストンロッド５２を主シリンダ４９内に、その先端部が副シリンダ５０内に突出するように挿入し、この先端部に、副シリンダ５０の内周面に沿って往復移動自在に摺動するピストン部５３が固定された弁駆動装置が示されている。この弁駆動装置では、弁軸に連結した出力軸５４に固定したスコッチヨーク５５をピストンロッド５２に固定したピン５６に係合させ、ピストンロッド５２の往復運動により、前記スコッチヨーク５５を揺動させることによって、ピストンロッド５２の往復運動を出力軸５４、即ち弁箱５７の内部に挿通した弁軸の回転運動に変換し、前記弁軸に取り付けた弁体５８を開閉するものである。前記主シリンダ４９の端部には、オイルなどの液体用回路に接続されるポート５９ａが設けられ、副シリンダ５０の端部には、空気などの気体を貯留するレシーバタンクとレシーバタンクへの気体の供給管からなる気体用回路に接続されるポート５９ｂが設けられ、前記ピストンロッド５２は、主シリンダのポート５９ａから送り込まれる液体の圧力によって前進する。そして、主シリンダ４９内の圧力を除去すると、副シリンダ５０内の気体の圧力の方が高くなって、ピストンロッド５２が副シリンダ５０内から押し出されて後退する。このようにして、弁軸が両方向に回転し、弁体５８が開閉される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記の油圧式開閉装置を用いたバタフライ弁では、バルブ本体、油圧ユニットおよびコントロールパネルがそれぞれ別置きされ、バルブ装置全体としては大きくなるため、設置面積の確保が難しく、製作コストも高くなる。また、各機器間の油圧配管が多く、配管接合部からオイル漏れを生じるおそれがある。さらに、製造工場から設置場所への輸送時に、バルブ本体から油圧ユニットおよびコントロールパネルを分離し、設置場所で再組立を行う必要があるなど、面倒な作業を伴う。
【０００５】
一方、特開平１０−２２０４１３号公報に示された方法では、液体用回路を形成する油圧ポンプとその駆動用のモータ、オイルタンクは、バルブ本体および弁駆動装置とは別置きであり、油圧ユニットが纏まった形態をとっていなく、また、副シリンダに供給する気体のレシーバタンクも必要であり、前述のバタフライ弁の場合と同様に、設置面積が大きくなり、製作コストが高くなるという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、装置を簡素化して機能的に配置し、設置面積や製作コストの節約、および油漏れなどのトラブルの発生防止が可能な回転弁装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、この発明では以下の構成を採用したのである。
【０００８】
即ち、弁箱の内部に回転自在に弁体が取り付けられた回転弁と、弁軸にその回転が可能となるように連結した油圧シリンダと、そのピストンロッドの直線運動により前記弁体を開閉するように前記油圧シリンダを駆動する油圧ユニットからなる回転弁装置において、前記油圧ユニットは、油圧ポンプと油圧ポンプの駆動モータ、油圧制御弁、および油圧タンクからなり、この油圧ユニットを前記油圧シリンダのシリンダケーシングに付設し、前記油圧シリンダと一体化したのである。
【０００９】
このように、油圧シリンダと油圧ユニットとを一体化すれば、装置全体をコンパクトにでき、油圧ユニットと油圧シリンダ間および油圧ユニットの各機器間の配管を不要または著しく減少させることができ、油漏れなどのトラブルを回避でき、設置面積も節約できる。
【００１０】
このような構成において、前記油圧ポンプをシリンダケーシングのヘッドブロック内に設け、前記油圧タンクをシリンダケーシングの外周部に設けることができる。
【００１１】
このようにすれば、前記ヘッドブロックを油圧ポンプのケーシングとして利用できるので、ヘッドブロック内に、前記油圧ポンプの可動部に作動油を効率よく吸入し、排出させる流路を形成することができ、また、シリンダケーシングの外周部にオイルタンクを設けるので、装置が一体化しやすく、機能的になる。
【００１２】
前記油圧シリンダを前記弁箱に揺動自在に支持することが望ましい。
【００１３】
前記油圧シリンダのピストンロッドの前進または後退により、弁軸を回転させる過程で、ピストンロッドの先端部は円弧状の軌跡を描くので、油圧シリンダを弁箱に揺動自在に支持しておけば、弁軸を円滑に回転させ、弁体を開閉することができる。
【００１４】
前記油圧ユニットのコントロールパネルを前記油圧シリンダのシリンダケーシングに一体に設けることができる。このようにすれば、コントロールパネルと前記の一体化された油圧ユニットの各機器との電気配線を短縮できるため、配線工事および保守が簡単になる。
【００１５】
前記油圧タンクから前記油圧ポンプへのオイルの流路を、前記油圧シリンダのヘッドブロック側とピストンロッド側の両側から設けることが望ましい。
【００１６】
このように、油圧ポンプへのオイルの流路を、油圧シリンダのヘッドブロック側端部からとピストンロッド側端部からとの二通りに設けておけば、前記油圧シリンダを、垂直方向または斜め方向に取り付けた場合に、オイルタンク内でオイルが片寄っても、支障なく油圧ポンプへオイルが供給される。
【００１７】
前記油圧ユニットの油圧回路に、前記弁体の閉弁速度を減速する減速制御回路を設けることができる。
【００１８】
このようにすれば、異常検出や補修などの所要時に、弁体を急激に閉弁して管路を遮断せずに、弁体が全閉状態となる前に、それまでの閉弁速度、即ち油圧シリンダのピストンロッドの前進速度を減少させることができ、弁体の回動速度を緩速にして全閉状態にすることができる。それにより、水撃作用（ウオーターハンマ）を防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施形態の回転弁装置を、添付の図１から図１０に基づいて説明する。
【００２０】
図１（ａ）および（ｂ）に示した第１の実施形態の回転弁装置１は、バルブ本体２の弁箱３の内部に弁軸４が挿通して設けられ、弁体５がこの弁軸４に取り付けられた回転弁の一つであるバタフライ弁と、前記弁軸４に同軸に設けたレバー６を介して、その回転が可能となるように連結した油圧シリンダ１１と、そのピストンロッド１２の直線運動により弁体５を開閉するように油圧シリンダ１１を駆動する油圧ユニット１４とからなっている。
【００２１】
前記弁箱３にはブラケット７が弁軸４に嵌合して固定され、前記ブラケット７の弁軸４と反対側にホルダー８が固定されている。前記ブラケット７の弁軸４の図示下側には、弁開度を示す開度目盛９が設けられ、弁軸４に取り付けた指針１０により、弁開度が表示される。そして、弁箱３の両端の開口部には、水道配管６０ａ、６０ｂが接続され、弁体５の開弁状態では、この水道配管内を水が流通する。
【００２２】
前記ホルダー８に、オイルタンク１５を一体に設けた弁体５の開閉用の油圧シリンダ１１の先端部がピン結合されて、弁箱３に揺動自在に保持され、前記油圧シリンダ１１のピストンロッド１２の先端がレバー６にピン結合され、その往復運動により油圧シリンダ１１を揺動させながら、弁軸４を回転させて、弁体５を開閉できる機構になっている。
【００２３】
前記油圧ユニット１４は、その構造を図２に示すように、油圧シリンダ１１と、そのシリンダケーシング１１ａの外周の全周にわたって設けた密封型の給油口１５ａを有するオイルタンク１５と、油圧シリンダ１１のヘッドブロック１６に内蔵された油圧ポンプ１７と、この油圧ポンプ１７に直結されたモータ１８と、前記ヘッドブロック１６に近接して設けた油圧制御弁群１９と、前記オイルタンク１５の外周壁に設けた油圧回路を操作するためのコントロールパネル２０とからなっている。油圧制御弁群１９と油圧シリンダ１１のピストンロッド１２側の油室１１ｂとの間のオイル流路となるピストンロッド１２側の油室用オイル流路２１を、オイルタンク１５の外側に設けている以外は、前記油圧ユニット１４の各機器間は配管を用いずに、ヘッドブロック１６内に形成したオイル流路で接続されている。なお、前記油室用オイル流路２１は、オイルタンク１５内にパイプ状の油室用オイル流路管を挿入することにより、設けることもできる。なお、図中の矢印は、ピストンロッド１２が前進時のオイルの流れを示す。
【００２４】
図３は、前記実施形態の油圧回路を示し、図４（ａ）は、ピストンロッド１２の前進時、即ち弁体５の閉弁動作時のオイルの流れを、図４（ｂ）は、ピストンロッド１２の後退時、即ち弁体５の開弁時のオイルの流れをそれぞれ示したものである。図４（ａ）、（ｂ）において、矢印はオイルの流れる方向を示す。
【００２５】
図３において、油圧シリンダ１１は、オイルの供給口がピストンロッド１２側の油室１１ｂおよびピストン１３側の油室１１ｃの両方に設けられた複動シリンダである。４ポート３位置の電磁弁２２と、その二つのポートに流量調整弁２３、２４を接続して、電磁弁２２による流路の切換で、前記ピストンロッド１２を前進または後退させて、前記弁体５の開閉操作を行うことができる。
【００２６】
図１（ａ）、（ｂ）に示したバタフライ弁の弁体５の全開状態において、コントロールパネル２０のボタン操作により、前記電磁弁２２を切換えて、油圧ポンプ１７から流量調整弁２４への流路、および流量調整弁２３からオイルタンク１５への流路を連通させると、図４（ａ）に示すように、オイルタンク１５からタンク−ポンプ間オイル流路２５を通って油圧ポンプ１７の吸込み口２６に達し、吐出口２７から吐出オイル流路２８およびピストン１３側の油室用オイル流路２９を経てピストン１３側の油室１１ｃに流入する。そして、流入したオイルにより、ピストン１３が押圧され、油圧シリンダ１１のピストンロッド１２側の油室１１ｂのオイルが、油室用オイル流路２１から戻りオイル流路３０を経てオイルタンク１５の方に戻る。このオイルの流れにより、ピストンロッド１２が前進し、レバー６を介して弁軸４を時計回りに回転させ、ピストンロッド１２を全ストロークを突出させて、弁体５が閉弁される。
【００２７】
弁体５の閉鎖後、コントロールパネル２０のボタン操作により、図３に示した電磁弁２２を切換えて油圧ポンプ１７と流量調整弁２３との流路、および流量調整弁２４とオイルタンク１５との流路を連通させると、図４（ｂ）に示すように、オイルタンク１５からタンク−ポンプ間オイル流路２５を通って油圧ポンプ１７の吸込み口２６に達し、吐出口２７から吐出オイル流路２８および油室用オイル流路２１を経てピストンロッド側の油室１１ｂに流入する。そして、流入したオイルにより、ピストン１３が押圧され、油圧シリンダ１１のピストン１３側の油室１１ｃのオイルが、油室用オイル流路２９から戻りオイル流路３０を経てオイルタンク１５の方に戻る。このオイルの流れにより、ピストンロッド１２が後退し、レバー６を介して弁軸４を反時計回りに回転させ、ピストンロッド１２の全ストロークを後退させて、弁体５が全開される。このピストンロッド１２の全ストローク後退位置に前記ブラケット７に取り付けた図示していないリミットスイッチを作動させて油圧ポンプ１７のモータ１８が停止する。
【００２８】
なお、ピストンロッド１２の前進または後退速度、即ち弁体５の開閉速度は、前記油室１１ｂまたは油室１１ｃの出口側の流量調整弁２３または２４でオイルの流量制御ができるので、閉弁または開弁過程で負荷変動を生じても、安定したピストンロッド１２の速度制御が可能である。また、弁体５の急閉時に発生する水撃作用（ウオータハンマー）を防止するために、前記ブラケット７にピストンロッド１２の中間位置を検出するためのリミットスイッチを設け、この検出信号により、流量調整弁２３を絞ってピストン１２側の油室１１ｂから流出するオイル流量を電気信号により可変減少させて、ピストンロッド１２の前進速度を減速させ、弁体５の閉弁速度を遅くすることも可能である。
【００２９】
なお、これらの流量調整過程で、流量調節弁２３、２４により排出されたオイルは、ヘッドブロック１６に設けた戻りオイル流路３１により、油圧ポンプ１７の吸込み口２６側に戻される。
【００３０】
このように、油圧シリンダ１１に油圧ユニット１４を一体化して設けたので、装置がコンパクト化され、設置面積が節約でき、電気配線が単純かつ簡単になる。そして、オイル流路をシリンダケーシング１１ａ内に設けているため、配管接合部が著しく減少し、油漏れなどのトラブルを防止することができる。
【００３１】
図５は前記回転弁装置１の他の実施形態の油圧回路を示したもので、ピストンロッド１２ａの内部に軸方向に形成した空間部３２に、シリンダケーシング１１ａに固定され、中心部を貫通したオイル流路３３ａを設けた小径ロッド３３を組み入れ、油室３４が形成されて油圧シリンダ１１は２段シリンダとなっている。
【００３２】
同図に示した各制御弁を切換えることにより、油圧ポンプ１７からオイル流路３３ａを経て油室３４にオイルが流入して、ピストンロッド１２ａを前進させる。そして、ピストンロッド１２ａが所定の中間位置に設けたリミットスイッチを作動させた時点で、その検出信号により、前記制御弁を切換えて、ピストン１３側の油室１１ｃにオイルを送り、ピストン１３を押圧し、ピストンロッド１２ａの前進を継続させてその全ストロークを突出させ、前記弁体５を全閉状態にする。このようなピストンロッド１２ａの前進過程で、カウンタバランス弁３９の働きにより、油室１１ｂ側の圧力が一定に保たれ、ピストンロッド１２ａにかかる荷重とバランスするために、ピストンロッド１２ａの一定の前進速度が得られ、とくに油圧シリンダ１１を立形に配置する場合に有効である。
【００３３】
一方、閉弁状態から開弁状態にするためには、前記制御弁を切換えて、油圧シリンダ１１のピストンロッド１２側の油室１１ｂにオイルを送り込み、ピストン１３を押圧する。そして、ピストン１３側の油室１１ｃから、オイルタンク１５にオイルが戻る。そして、ピストンロッド１２ａの突出した全ストロークが後退し、弁体５が開弁状態となり、図示していないリミットスイッチを作動させて油圧ポンプ１７のモータ１８が停止する。
【００３４】
このようにすれば、弁体５の閉弁操作開始時に、ピストンロッド１２ａ内の前記油室３４にオイルが送り込まれて、ピストンロッド１２ａが素早く前進して弁体５が回転しはじめ、その後、前記の流路の切換えにより、オイルが油圧シリンダ１１のピストン１３側の油室１１ｃに送り込まれて、ピストンロッド１２ａがより大きな作用力で前進し、より回転抵抗が大きくなる閉弁終了付近でも、弁体５を円滑に全閉状態にすることができる。
【００３５】
図６（ａ）および（ｂ）は、第２の実施形態の回転弁装置１ａを示したもので、前記回転弁として、ボール弁を用いたもので、前記のバタフライ弁の場合と同様に、油圧シリンダ１１に前記油圧ユニット１４が一体化され、ピストンロッド１２の前進または後退運動により、油圧シリンダ１１が揺動しながら、弁軸４を回転させ、ボール状の弁体５の開閉操作を行うことができる。
【００３６】
図７（ａ）および（ｂ）は、第３の実施形態の回転弁装置１ｂを示したもので、弁軸４にそれと連動して回動するアーム６ａをレバー６と一体に設け、その先端に自重により前記弁体を閉弁するウエイト６ｂを取り付けている点が図１（ａ）および（ｂ）に示した回転弁装置１と異なる。図８は、前記回転弁装置１ｂの油圧回路の一例を示し、図９はピストンロッド１２の動作を模式的に示し、図１０（ａ）は、ピストンロッド１２の前進時、即ち弁体５の閉弁動作時のオイルの流れを、図１０（ｂ）は、ピストンロッド１２の後退時、即ち弁体５の開弁動作時のオイルの流れをそれぞれ示したものである。
【００３７】
図９において、縦軸はピストンロッド１２の移動量を、横軸は時間を示し、記号Ａ、Ｅは弁体５の全開時点を、Ｂ、Ｃはピストンロッド１２の速度切り換え時点を、Ｄは弁体２の全閉時点を示す。図１０（ａ）、（ｂ）において、矢印はオイルの流れる方向を示す。
【００３８】
図８において、油圧シリンダ１１は、オイルの供給口をピストンロッド１２側の油室１１ｂの方のみに設けた単動シリンダであり、前記油室１１ｂの先端部に長さＬの小径シリンダ部１１ｓが形成されており、ピストンロッド１２には、自動閉弁用の前記ウエイト６ｂの重量による前進方向の力が作用する。ピストン１３には、小径シリンダ部１１ｓと同じ長さＬで、それに嵌合する小径ピストン部１３ｓが形成されている。電磁弁３５ａとロジック弁３９ａとで前記弁体５を開弁状態に保持するロッキング回路が形成され、また、電磁弁３６ａと流量調整弁３７ａ、３８ａとで前述のピストンロッド１２の前進速度の減速が可能な第１の減速制御回路が、小径シリンダ部１１ｓ、小径ピストン部１３ｓとピストンロッド側油室１１ｂに連通する流量調整弁３８ｂとで第２の減速制御回路がそれぞれ形成されている。前記流量調整弁３８ａは、流量調整弁３７ａよりも設定流量を少なく、また、弁体５の閉弁を所要の最終速度で行うために、流量調整弁３８ｂで、さらに設定流量を少なくしている。そして、この油圧回路は、ピストンロッド１２の運動に伴い、一方の油室から排出されたオイルを他方の油室に流入するようにした差動回路となっている。
【００３９】
図７（ａ）および（ｂ）に示した弁体５の全開状態において、コントロールパネル１のボタン操作により、電磁弁３５ａが通電し、ロジック弁３９ａの流路を切換えると、ピストンロッド１２を弁体５の全開位置に保持していたロックが解除される。このロックが解除されると、ピストンロッド１２は、自動閉弁用のウエイト６ｂにより前進方向に力を受るために、油圧ポンプ１７を起動させなくても、ピストンロッド１２側の油室１１ｂのオイルが流動し、図１０（ａ）に示すように、油室用オイル流路２１からヘッドブロック１６に設けたオイル注入路２９を通ってピストン１３側の油室１１ｃに流入し、ピストン１３がピストンロッド１２と共に前進を開始する。そして、前記ウエイト６ｂが自重でアーム６ａを介して、弁体５の閉弁方向に弁軸４を回転させ、弁軸４にレバー６を介して連結されたピストンロッド１２が前進し続ける（図９、Ａ〜Ｂ間）。
【００４０】
その際に、弁体５が急激に閉弁状態となることによる前述の水撃作用（ウオータハンマー）を防止するために、弁体５が閉弁状態となる手前のブラケット７上の所要の位置にリミットスイッチを設けることにより、ピストンロッド１２の中間前進位置、即ち弁体５の中間の開閉度を検出することができ、この検出信号により、電磁弁３６ａの流路を流量調整弁３８ａ側に切り換えて、ピストン１３側の油室１１ｃへ流入するオイル流量を減少させ、前記中間の開閉度からピストンロッド１２の前進速度を遅くする（図９、Ｂ〜Ｃ間）。
【００４１】
そして、ピストン１３の小径ピストン部１３ｓの先端がピストンロッド１２側の油室１１ｂの小径シリンダ部１１ｓに達すると、小径シリンダ部１１ｓから油室用オイル流路２１へ流出するオイルが遮断され、油室１１ｂからのオイルが流量調整弁３８ｂを通って流路２１へ流出するために、ピストンロッド１２の前進速度がさらに遅くなって閉弁する（図９、Ｃ〜Ｄ間）。この最終の前進速度に減速する位置は、前記小径シリンダ部１１ｓおよび小径ピストン部１３ｓの長さＬによって異ならせることができる。
【００４２】
このように、油圧回路に前記の第１の減速回路および第２の減速回路を組み込んでいるため、弁体の回動速度を緩速にして全閉状態にすることができ、水撃作用（ウオーターハンマ）を防止することができる。前記減速回路は、第１の減速回路または第２の減速回路のいずれか一方のみでもよい。
【００４３】
なお、ピストンロッド１２の前進により、油圧シリンダ１１内の全容積は、シリンダケーシング１１ａから突出するピストンロッド１２の体積分だけ大きくなるために、ピストンロッド１２側の油室１１ｂから排出されたオイルをピストン１３側の油室１１ｃに移動させるだけではオイル量が不足する。この不足分のオイルは、オイルタンク１５から図１０（ａ）に示したタンク−ポンプ間オイル流路２５、ピストン１３側の油室用オイル流路２９ａを通ってピストン１３側の油室１１ｃに流入する。
【００４４】
次に、前記弁体５を全閉状態から全開状態に復帰させるためには、コントロールパネル２０のボタン操作により、電磁弁３５ａへの通電を断ち、ロジック弁３９ａをロック状態にして、モータ１８を起動して油圧ポンプ１７を作動させる。図１０（ｂ）に示したように、ヘッドブロック１６に内蔵された油圧ポンプ１７が作動すると、オイルが吐出口２７から吐出され、ヘッドブロック１６に設けた吐出オイル流路２８から前記油室用オイル流路２１を通ってピストンロッド１２側の油室１１ｂに流入する。そして、流入したオイルにピストン１３が押圧されて、ピストンロッド１２が後退する。このとき流量調整弁３８ｃの調整により、ピストンロッド１２の後退速度が調整される（図９、Ｄ〜Ｅ間）。
【００４５】
このピストンロッド１２の後退により、ピストン１３側の油室１１ｃ内に充満していたオイルは、ピストン１３により押されて、ピストン１３側の油室用オイル流路２９ａを通って油圧ポンプ１７の吸込み口２６側に送られる。この油室用オイル流路２９ａから出たオイルの大部分は、油圧ポンプ１７、吐出オイル流路２８、ピストンロッド１２側の油室用オイル流路２１を通って、ピストンロッド１２側の油室１１ｂに流入する。
【００４６】
前記ピストンロッド１２の後退過程では、油圧シリンダ１１内の全容積は、シリンダケーシング１１ａ内へ移動するピストンロッド１２の体積分だけ小さくなるため、ピストン１３側の油室１１ｃから出たオイルの一部はヘッドブロック１６内に形成されたタンク−ポンプ間オイル流路２５を通ってオイルタンク１５内に戻される。
【００４７】
なお、前記ピストンロッド１２の後退過程で、流量調整弁３７ａ、３８ａにより排出されたオイルは、ヘッドブロック１６に設けた戻りオイル流路３１により、油圧ポンプ１７の吸込み口２６側に戻される。
【００４８】
このようにして、前記シリンダロッド１２の後退運動により、弁軸４が弁体５の開弁方向に回転し、それとともに、アーム６ａが回動してウエイト６ｂが初期の位置に戻り、弁体５が全開状態となる。そして、図示していないリミットスイッチにより、弁体５の全開に対応するアームの回動位置、即ちピストンロッド１２の後退位置が検出されると、油圧ポンプ１７は停止する。電磁弁３５ａとロジック弁３９ａによって、ピストンロッド１２側の油室１１ｂ内のオイル流路が遮断されているので、油圧ポンプ１７を停止させても、オイル流路内の所要の圧力が維持されて、弁体５の全開状態が保持される。また、前記の油圧制御弁群１９に万一、油漏れが発生し、前記所要の圧力が維持できなくなった場合に、油圧ポンプ１７が自動的に起動して前記所要の圧力に戻せるようにすることも可能である。
【００４９】
このように、弁軸４にそれと連動して回動するように設けたアーム６ａにウエイト６ｂを取り付けることにより、このウエイト６ｂの自重でピストンロッド１２を前進させることができるため、前述のように、構造が比較的簡単な単動シリンダを用いることができる。そして、油圧回路に、弁体５を全開状態に保持するロッキング機能と、閉弁した弁体を開弁する開閉機能をもたせたので、前記弁体の開閉装置およびこの開閉装置と弁軸との接続、分離を行うクラッチなどの入断機構、さらに弁体を全開状態に保持する電磁ブレーキなどのロック装置が不要となり、装置が簡素化され、製作コストの低減に寄与する。
【００５０】
なお、前記油圧シリンダ１１は、図３に示した複動シリンダ、図８に示した単動シリンダ、のいずれの場合でも、図１、図６または図７に示したように、水平方向に取り付けるほかに、垂直方向または斜め方向に取り付けることができる。油圧シリンダ１１を水平方向以外に取り付ける場合には、オイルタンク１５内でオイルが片寄るために、油圧ポンプ１７へのオイルの流路を、オイルタンク１５のピストン１３側の端部から油圧ポンプ１７へ向かうタンク−ポンプ間流路２５（図４、図１０参照）に加えて、図３の複動シリンダについて、一例を示すように、オイルタンク１５のピストンロッド１２側の端部から油圧ポンプ１７ヘ向かう流路２５ａを設けることが望ましい。このシリンダケーシング１１ａ内に、またはバイパス管のいずれでも設けることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、バタフライ弁、ボール弁などの回転弁の弁軸を回転させて弁体を開閉する油圧シリンダのシリンダケーシングに、油圧ポンプ、油圧制御弁、オイルタンク、コントロールパネルなどの油圧ユニットを一体化して設けたので、装置全体をコンパクトにすることができる。それにより、設置面積の節約や製作コストの低減が可能となる。
【００５２】
また、シリンダケーシング内にオイル流路を設けているため、オイルタンク、油圧ポンプ、油圧制御弁、油圧シリンダ間の配管をほぼ省略でき、油漏れなどのトラブルの発生が防止される。
【００５３】
さらに、電気部品が一箇所に集中し、コントロールパネルを近接して設けたので、電気配線が単純かつ短くなって、配線工事や保守が容易となる。
【００５４】
そして、弁体の閉弁にウエイトの自重を利用する場合には、弁体を全開状態に保持するロック装置や弁体の開閉装置などが不要となり、装置が簡素化され、製作コストの低減に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１（ａ）】この発明の第１の実施形態の回転弁装置の正面図
【図１（ｂ）】同上の平面図
【図２】同上の油圧シリンダおよび油圧ユニットの縦断正面図
【図３】同上の油圧回路の一例を示す図
【図４】（ａ）同上のピストンロッドが前進する際のオイルの流れを示す説明図
（ｂ）同上のピストンロッドが後退する際のオイルの流れを示す説明図
【図５】同上の回転弁装置の他の実施形態の油圧回路を示す図
【図６（ａ）】第２の実施形態の回転弁装置の正面図
【図６（ｂ）】同上の平面図
【図７（ａ）】第３の実施形態の回転弁装置の正面図
【図７（ｂ）】同上の平面図
【図８】同上の油圧回路の一例を示す図
【図９】同上のピストンロッドの動作を示す図
【図１０】（ａ）同上のピストンロッドが前進する際のオイルの流れを示す説明図
（ｂ）同上のピストンロッドが後退する際のオイルの流れを示す説明図
【図１１】従来の回転弁装置の正面図
【図１２】従来の回転弁の駆動装置の縦断正面図
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ  回転弁装置
２  バルブ本体
３  弁箱
４  弁軸
５  弁体
６  レバー
６ａ  アーム
６ｂ  ウエイト
７  ブラケット
８  ホルダー
９  開度目盛
１０  指針
１１  油圧シリンダ
１１ａ  シリンダケーシング
１１ｂ、１１ｃ  油室
１１ｓ  小径シリンダ部
１２、１２ａ  ピストンロッド
１３  ピストン
１３ｓ  小径ピストン部
１４  油圧ユニット
１５  オイルタンク
１５ａ  給油口
１６  ヘッドブロック
１７  油圧ポンプ
１８  モータ
１９  油圧制御弁群
２０  コントロールパネル
２１  油室用オイル流路
２２  電磁弁
２３、２４  流量調整弁
２５、２５ａ  タンク−ポンプ間オイル流路
２６  吸込み口
２７  吐出口
２８  吐出オイル流路
２９、２９ａ  油室用オイル流路
３０、３１  戻りオイル流路
３２  空間
３３  小径ロッド
３３ａ  オイル流路
３４  油室
３５、３６、３５ａ、３６ａ  電磁弁
３７、３８、３７ａ、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ  流量調整弁
３９  カウンタバランス弁
３９ａ  ロジック弁
４０、４０ａ  逆止弁
４１  バルブ本体
４２  弁箱
４３  弁軸
４４  弁体
４５  油圧シリンダ
４６  ピストンロッド
４７  油圧ユニット
４８  コントロールパネル
４９  主シリンダ
５０  副シリンダ
５１  運動変換機構部
５２  ピストンロッド
５３  ピストン部
５４  出力軸
５５  スコッチヨーク
５６  ピン
５７  弁箱
５８  弁体
５９ａ、５９ｂ  ポート
６０ａ、６０ｂ  水道配管
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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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（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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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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