JP2008223908A - ケーブル貫通孔の止液構造、及び弁駆動用アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】電気ケーブルの揺れによるシール性の低下を防止することのできるケーブル貫通孔の止液構造の提供。
【解決手段】ケーブル貫通孔４の周囲に凹部５を凹設する。凹部５に弾性リング７を挿入して電気ケーブル６の周囲を止液する。凹部５にケーブルサポート９を挿入して電気ケーブル６を取り囲んで保持する。凹部５にグランド１１を螺合する。グランド１１を締め付けてケーブルサポート９のテーパ面１３を凹部奥側に押す。ケーブルサポート９が縮径して電気ケーブル６を締め付ける。弾性リング７に接触する部位の揺れが規制されて、弾性リング７のシール性の低下が阻止される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液中に配置されるアクチュエータのケーシングに形成されたケーブル貫通孔からケーシング内への浸液を阻止するための止液構造、及びこの止液構造を備えた弁駆動用アクチュエータに関するものである。

一般に、タンク内などの液中に配置して駆動力を供給するためのアクチュエータは、そのモータをケーシングに内装すると共に、ケーシング内への浸液を阻止するようになっている（例えば特許文献１）。

特許文献１のアクチュエータ（駆動部）は、水中に配置して弁体を開閉するためのものであり、そのモータを、ベースとカバーとからなるケーシングに内装している。さらに、ベースのうちの弁板駆動軸や電気ケーブルが貫通する部分をシールすることにより、ケーシング内への浸水を阻止している。
特開平６−２８８４８４号公報（段落番号０００５、０００６）

ところが、電気ケーブルは、撓みやすいことから、ケーシングの外部に引き出された部位が側方に変位しやすい。そのため、電気ケーブルの貫通する部分を弾性リングなどでシールしたとしても、電気ケーブルの変位に伴って、電気ケーブルのうちの弾性リングに接触する部位が揺れることにより、弾性リングのシール性が低下するおそれがある。

本発明は、電気ケーブルの揺れによるシール性の低下を防止することのできるケーブル貫通孔の止液構造、及びこの止液構造を備えた弁駆動用アクチュエータの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るケーブル貫通孔の止液構造は、液中に配置されるアクチュエータに外部から電力を供給するよう、アクチュエータのケーシングに電気ケーブルを貫通させるケーブル貫通孔を形成することを前提として、そのケーブル貫通孔からケーシング内への浸液を阻止するためのものである。

具体的には、ケーシングの内面又は外面、かつケーブル貫通孔の周囲に凹設した凹部と、凹部に挿入して電気ケーブルの周囲を止液する弾性リングと、凹部に挿入して電気ケーブルを取り囲んで、この電気ケーブルを保持するケーブルサポートと、電気ケーブルを貫通させる中央孔を有すると共に、凹部に螺合するグランドとを備えている。さらに、ケーブルサポートは、グランドの締め付けによって凹部奥側に押すことにより、電気ケーブルを締め付けて弾性リングに接触する部位の揺れを規制するものである。

上記構成によれば、グランドを締め付けてケーブルサポートを凹部奥側に押すことにより、ケーブルサポートが電気ケーブルを締め付け、電気ケーブルのうちの弾性リングに接触する部位の揺れを規制するので、弾性リングを密着させた状態に保つことができ、シール性の低下を防止することができる。

ケーブルサポートとして、電気ケーブルを取り囲むリング状で、その凹部開口側に、縮径を可能とするスリットが形成すると共に、円錐台状のテーパ面を形成した構造を例示することができる。この構造のケーブルサポートは、その円錐台状のテーパ面を凹部奥側に押すことにより、内向きの力が作用し、スリットを閉じるように縮径して電気ケーブルを締め付ける。

ここで、凹部開口側とは、凹部の中心軸方向における開口側のことをいい、凹部奥側とは、凹部の中心軸方向における奥側のことをいう。なお、ケーブルサポートとして、スリットを形成する代わりに周方向に複数に分割した分割リングや、中心軸方向に圧縮することによって径方向に膨らむ弾性体なども採用可能である。

弾性リングを中央部が膨出する樽状に形成し、中央部の膨らみを規制しつつ凹部奥側に押すことにより、両端部を縮径して電気ケーブルを締め付けて止液すれば、弾性リングの二箇所でシールすることができ、そのシール性を高めることができる。

また、本発明は、上記のケーブル貫通孔の止液構造を備えた弁駆動用アクチュエータを提供する。すなわち、本発明は、液中に配置されて弁を開閉駆動する弁駆動用アクチュエータであって、出力軸を介して前記弁を開閉駆動させるモータと、該モータを収容するケーシングと、該ケーシングの外部からモータに電力を供給する電気ケーブルと、該電気ケーブルを貫通させるようケーシングに形成されたケーブル貫通孔とを備え、前記ケーブル貫通孔からケーシング内への浸液を阻止するよう、ケーブル貫通孔の止液構造が設けられたことを特徴とする弁駆動用アクチュエータを提供する。

以上の説明から明らかな通り、本発明によると、グランドを締め付けてケーブルサポートを凹部奥側に押すことにより、このケーブルサポートで電気ケーブルを締め付けるので、電気ケーブルの揺れによるケーブル貫通孔のシール性の低下を防止することができる。

以下、本発明に係るケーブル貫通孔の止液構造、及び弁駆動用アクチュエータの実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明に係るケーブル貫通孔の止液構造を示す斜視図であり、電気ケーブルの中心軸を通る断面図を示す。図２は止液構造の分解斜視図である。

止液構造１は、液中に配置される弁駆動用アクチュエータ２のケーシング３に形成されたケーブル貫通孔４からケーシング３の内部への浸液を阻止するためのものであり、ケーシング３の外面かつケーブル貫通孔４の周囲に凹設された凹部５と、ケーブル貫通孔４を貫通する電気ケーブル６の周囲を止液する弾性リング７と、弾性リング７を収容する一対の弾性リングケース８ａ、８ｂと、電気ケーブル６を取り囲んで保持するケーブルサポート９と、内周面に円錐台面を有する内周円錐台リング１０と、内周円錐台リング１０を押圧するグランド１１とを備えている。

この止液構造１は、凹部５に、弾性リングケース８ａ、８ｂに収容した弾性リング７、ケーブルサポート９及び内周円錐台リング１０をこの順に挿入して、凹部開口側からグランド１１を螺合して締め付けることにより、弾性リング７で電気ケーブル６を外側から締め付けて止液すると共に、ケーブルサポート９で電気ケーブル６の揺れを阻止して、弾性リング７のシール性の低下を防止するようになっている。

ケーブル貫通孔４は、ケーシング３の外部から弁駆動用アクチュエータ２に電力を供給するよう電気ケーブル６を貫通させるためのものであり、このケーブル貫通孔４をケーシング３の内面部分を残して拡径するようにして、ケーシング３の外面に凹部５が形成されている。

弾性リング７は、ゴムなどから中央部が膨出する樽状に形成され、リング状の弾性リングケース８ａ、８ｂの内側に収容して中央部の膨らみを規制しつつ、その一対の弾性リングケース８ａ、８ｂで中心軸方向に挟みつけることにより、弾性リング７の両端部が縮径されて電気ケーブル６を二箇所で締め付けて止液するようになっている。

弾性リングケース８ａ、８ｂは、弾性リング７を収容してケーブルサポート９及び内周円錐台リング１０と共に凹部５に挿入した後、グランド１１を締め付けることにより、凹部開口側の弾性リングケース８ａが凹部奥側に押され、弾性リング７を中心軸方向に挟みつける。この弾性リングケース８ａ、８ｂは、弾性リング７を中心軸方向に圧縮することなく収容した状態で、一対の弾性リングケース８ａ、８ｂの間に隙間が空く大きさに設定され、この隙間を閉じることにより、弾性リング７を挟みつけて圧縮する。

弾性リングケース８ａ、８ｂの内周面は、これらを組み合わせた状態で中央部が大径の曲面状に形成され、弾性リング７を挟みつける際、その両端部を内向きに案内して縮径しやすくしている。弾性リングケース８ａ、８ｂの外径は、凹部５の径よりも小さく設定される。

ケーブルサポート９は、電気ケーブル６を取り囲む樹脂製のリング状とされ、その凹部開口側に、縮径を可能とするスリット１２が形成されると共に、円錐台状のテーパ面１３が形成されている。ケーブルサポート９の内径は、中心軸方向に沿って等径で、かつ電気ケーブル６を必要十分なだけ締め付けることができるよう電気ケーブル６の外径よりもわずかに小さく設定される。また、ケーブルサポート９の外径は、電気ケーブル６を緩やかに取り囲みつつ凹部５に挿入できるように、その最大径が凹部５の径よりも小さく設定される。

このケーブルサポート９は、グランド１１を締め付けたとき、テーパ面１３が内周円錐台リング１０によって凹部奥側に押されるようになっている。内周円錐台リング１０は、その内周面の凹部奥側が円錐台面に形成され、この円錐台面がケーブルサポート９のテーパ面１３を凹部奥側に押すことにより、ケーブルサポート９の凹部開口側が径方向内向きに押圧されて縮径する。これにより、ケーブルサポート９が電気ケーブル６を締め付けて弾性リング７に接触する部位の電気ケーブル６の揺れを規制する。なお、内周円錐台リング１０の内径は電気ケーブル６の外径よりも大きく、外径は凹部５よりも小さく設定される。

ケーブルサポート９の剛性は、弾性リング７を圧縮して十分にシールするまで縮径しない程度の大きさに設定される。さらに、テーパ面１３に例えばディンプルを形成して摩擦力を大きくすることにより、縮径に要する力を大きくしている。これにより、弾性リング７が十分に圧縮されるまで、ケーブルサポート９が電気ケーブル６を締め付けることがないので、凹部奥側への移動が阻害されず、弾性リング７によるシールが不十分になることもない。

グランド１１は、ボルトの中央に電気ケーブル６を貫通させる中央孔１４を形成してなり、凹部５の開口部付近に螺合して内周円錐台リング１０を凹部奥側に押圧するようになっている。このグランド１１の中央穴１４の径は、電気ケーブル６の外径よりも大きく設定される。

次に、止液構造１を備えた弁駆動用アクチュエータについて説明する。図３は止液構造を備えた弁駆動用アクチュエータを示す模式図である。

弁駆動用アクチュエータ２は、例えば貨物用船舶のバラストタンクの給排水用配管を開閉するためのものであり、複数のバラストタンクの内部を通る幹管から分岐する枝管に設けられた弁を個別に開閉駆動して、バラストタンクごとにバラスト水を給排水するよう、各バラストタンク内の液中や浸水のおそれのある箇所に配置される。

この弁駆動用アクチュエータ２は、ケーシング３と、ケーシング３に収容されたモータ１５と、モータ１５の駆動力を外部に出力して弁を開閉させる出力軸１６と、ケーシング３の外部からモータ１５に電力を供給する電気ケーブル６と、電気ケーブル６を貫通させるようケーシング３に形成されたケーブル貫通孔４とを備え、上記の止液構造１により、ケーブル貫通孔４からケーシング３の内部への浸液を阻止するようになっている。

ケーシング３は、上方が開放された容器状のベース１７の上部開口を、伏せた容器状のカバー１８で覆ってなり、その内部にギヤ室１９、ウォームギヤ室２０及び電装室２１が設けられている。

モータ１５は、ギヤ室１９の側室に配置され、室壁を貫通したモータ１５の回転軸２３が、ギヤ室１９に配置されたギヤ２４を回転させるようになっている。ギヤ２４の回転は、ウォームギヤ室２０に配置されたウォームシャフト２５を介して、出力軸１６に設けられたウォームホイール（図示せず）に伝達され、このウォームシャフト２５及びウォームホイールで減速しつつ出力軸１６を回転させて弁を開閉駆動する。なお、ウォームシャフト２５には、ケーシング３を内外に貫通して設けられたハンドル２６が接続され、手動による出力軸１６の回転操作を可能にしている。

出力軸１６は、ケーシング３の底部を貫通するよう設けられると共に、その上端部に、連接軸（図示せず）が接続されている。連接軸は、電装室２１の底部を貫通するよう設けられると共に、電装室２１に配置されたスイッチをカム（図示せず）によって入切するようになっている。これにより、弁の開度位置が上下限に達すると、連接軸のカムが、モータ１５を駆動させるスイッチをオフにして、弁の開閉駆動を停止させる。

電気ケーブル６は、ケーシング３の外部からケーブル貫通孔４を貫通して、モータ１５に電力を供給する。また、弁駆動用アクチュエータ２は、上記の止液構造１により、ケーブル貫通孔４からケーシング３の内部への浸液を阻止すると共に、ベース１７とカバー１８との接触面や、ハンドル２６の貫通部にＯ−リング３１などの止液構造が設けられ、ケーシング３の内部への浸液を防止している。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば止液構造１は、弁駆動用アクチュエータ２に限らず、他の用途のアクチュエータに装備するようにしてもよい。また、凹部５は、ケーシング３の外面に形成する代わりに、ケーシング３の内面に形成することもできる。

本発明に係るケーブル貫通孔の止液構造を示す斜視図 止液構造の分解斜視図 止液構造を備えた弁駆動用アクチュエータを示す模式図

符号の説明

１ 止液構造
２ 弁駆動用アクチュエータ
３ ケーシング
４ ケーブル貫通孔
５ 凹部
６ 電気ケーブル
７ 弾性リング
８ａ、８ｂ 弾性リングケース
９ ケーブルサポート
１０ 内周円錐台リング
１１ グランド
１２ スリット
１３ テーパ面

Claims (4)

1. 液中に配置されるアクチュエータに外部から電力を供給するよう、前記アクチュエータのケーシングに電気ケーブルを貫通させるケーブル貫通孔が形成され、該ケーブル貫通孔からケーシング内への浸液を阻止するための止液構造であって、
   前記ケーシングの内面又は外面、かつケーブル貫通孔の周囲に凹設された凹部と、該凹部に挿入されて電気ケーブルの周囲を止液する弾性リングと、前記凹部に挿入されて電気ケーブルを取り囲んで保持するケーブルサポートと、前記電気ケーブルを貫通させる中央孔を有すると共に、前記凹部に螺合されるグランドとを備え、
   前記ケーブルサポートは、グランドの締め付けによって凹部奥側に押されることにより、電気ケーブルを締め付けて弾性リングに接触する部位の揺れを規制することを特徴とするケーブル貫通孔の止液構造。
2. 前記ケーブルサポートは、電気ケーブルを取り囲むリング状とされ、その凹部開口側に、縮径を可能とするスリットが形成されると共に、円錐台状のテーパ面が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のケーブル貫通孔の止液構造。
3. 前記弾性リングは、中央部が膨出する樽状に形成され、中央部の膨らみを規制しつつ凹部奥側に押すことにより、両端部が縮径されて電気ケーブルを締め付けて止液することを特徴とする請求項１又は２に記載のケーブル貫通孔の止液構造。
4. 液中に配置されて弁を開閉駆動する弁駆動用アクチュエータであって、出力軸を介して前記弁を開閉駆動させるモータと、該モータを収容するケーシングと、該ケーシングの外部からモータに電力を供給する電気ケーブルと、該電気ケーブルを貫通させるようケーシングに形成されたケーブル貫通孔とを備え、前記ケーブル貫通孔からケーシング内への浸液を阻止するよう、請求項１、２又は３に記載のケーブル貫通孔の止液構造が設けられたことを特徴とする弁駆動用アクチュエータ。

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