JP6577225B2 - バルブ用開度計と開度計付き仕切弁 - Google Patents

Description

本発明は、バルブ用開度計に関し、特に、弁棒に接続された弁体の開度を減速歯車機構を介して外部に表示する開度計と開度計付き仕切弁に関する。

従来、内ねじ式の仕切弁のように、弁体の開度を弁棒の回転量から直接確認することが難しいバルブには、通常、弁体の開度確認用の開度計が設けられる。この種の開度計の内部には、一般的に減速歯車機構が設けられ、この減速歯車機構により仕切弁の弁棒の回転が減速されて弁開度が得られ、この弁開度を仕切弁の外部より確認するようになっている。
開度計が設けられた仕切弁は、地中の配管やマンホールの底位置などの埋設箇所で使用されることが多く、この場合、開度計が地中に露出するために泥土が付着しやすくなる。開度計の内部に泥土が浸入すると正確な開度を表示できなくなったり故障につながるおそれもあるため、仕切弁用の開度計には、仕切弁への取付け後に内部への泥土等の浸入を防止できることが要求される。

このような開度計として、例えば、特許文献１の開度計が開示されている。この開度計では減速歯車機構が密閉容器内に収納されていることで、泥土の浸入を防ぐようになっている。この開度計にはハブが設けられ、このハブの上面に爪部が形成され、この爪部が弁棒に装着されるキャップの底面の凹部に係合されながら仕切弁に取付けられる。これにより、弁棒が回転すると、その回転が爪部と凹部とを介してキャップからハブに伝達され、このハブを介して弁棒の回転が減速歯車機構により減速されて弁開度として表示される。

特許文献２の仕切弁用開度計では、上部の回転体に連結ピンを介してキャップが連結され、弁棒と共に回転するキャップの回転が連結ピンを介して回転体に伝達可能に仕切弁に取付けられる。一方、この開度計の仕切弁取付け側の底面側においては、多角形の穴部が形成され、この穴部に対して仕切弁の上部に形成された突状の多角形部位が嵌合されて、仕切弁に対して回り止め状態で装着される。

特許文献３の弁装置の開度計においては、弁棒に装着されたキャップにボルトが交差方向に取付けられ、このボルトが減速機構の上部側に設けられた偏心板に形成された立壁の切設部に係止されながら弁装置に装着される。これにより、弁棒の回転がキャップから固定用ボルトを介して偏心板に伝達され、この偏心板から弁棒の回転が伝達される。

一方、仕切弁には、図１９に示した構造のバルブ用開度計が設けられる場合もある。この開度計１では、目盛部２を有する目盛体３の底面側からブシュ４が挿入され、このブシュ４に弁棒５が嵌合挿入されている。ブシュ４は、下部外周の環状突部４ａが目盛体３の段部３ａに係止して上下方向に位置決めされ、ブシュ４の上部に押えリング６が凹凸嵌合により回り止め状態で装着される。押えリング６には六角穴付き止めねじ７が設けられ、この止めねじ７を弁棒５外周に形成された係止溝５ａまで螺入させることにより押えリング６が弁棒５に固定され、弁棒５とブシュ４とが固定された状態で一体に回転するようになっている。押えリング６と目盛体３との間には、図２０において、環状のハブ部材８が押えリング６と同様に凹凸嵌合によりブシュ４に装着され、これにより弁棒５、ブシュ４、ハブ部材８の回転が同期される。ハブ部材８と目盛体３との間には環状の指針体９が介在され、目盛体３内にはこの目盛体３に形成された内歯歯車１０に噛合する外歯歯車１１が装着される。ハブ部材８、指針体９、目盛体３は、ブシュ４により同軸に組み込まれ、弁棒５を中心に相互に回転可能に設けられている。

バルブ１２への取付け側の底面には、特許文献２の場合と同様に凹状多角形部１３が形成され、この凹状多角形部１３にバルブ１２上部に形成された凸状多角形部１４が嵌合されて開度計１がバルブ１２に取付けられる。弁棒５にはキャップ部材１５が取付けられ、このキャップ部材１５と開度計１との間には間隙Ｇがあり、この間隙Ｇに介在されたスラストワッシャ１６やウェーブワッシャ１７により開度計１が押さえつけられることにより、バルブ１２から浮き上がることによる空回りが防止される。

ところで、バルブの最大高さは規格により決められており、例えば、ソフトシール仕切弁は、日本水道協会の規格のＪＷＷＡ Ｂ １２０（水道用ソフトシール仕切弁）において、その最大高さが定められている。仕切弁を水道管用として地中に埋設する際には、その全体高さをより低くして配管の埋設深さを浅くすることが望まれており、この場合には製作時の原価を抑えることも可能になる。このことから、開度計を設けないバルブと開度計付きバルブとの本体を共通化する際には、開度計を設けないバルブの高さに合わせて、開度計付きのバルブも低くなるように製作することが要求されている。

特許第３７４１５６６号公報 特許第３４７０２８３号公報 特許第３７４２７０８号公報

前述の特許文献１の開度計では、減速歯車機構が密閉容器内に収容された構造であるため、全体が大型化するという問題が生じ、特に、ハブの上面側、すなわち開度計本体よりも上部にキャップを係合しているためバルブを含む全体高さが高くなり、ＪＷＷＡ Ｂ １２０の規格を満足できないおそれもある。さらに、この開度計では、ケーシング内への泥土浸入防止用の密閉用パッキンを設けているため、構造がより複雑化して全体がより大型化する。密閉容器内の指針部を外部から視認するためには透明板が必要になり、この透明板に目盛等の表示部を貼着しているため製作にも手間がかかり、コストを抑えることも難しくなる。

特許文献２の仕切弁用開度計においては、連結ピンを介して回転体の上部にキャップが連結されていることで、バルブへの装着後の全体高さが大きくなる。また、多角形の穴部に仕切弁上部に形成された多角形部位を嵌合してこの仕切弁を装着する構造であるため、装着可能な仕切弁が、多角形の穴部に嵌合可能なボデー形状であるものに限定される。

特許文献３においては、キャップに設けられたボルトが、偏心板の上方に突設された立壁の切設部に係止する構造であるため、この開度計では、円周上の一箇所に形成した立壁を介してキャップの回転が伝達され、キャップ側から偏心した力が加わることになる。
さらに、偏心板の中央側に弁棒挿通用の貫通穴を有する板を設け、この板よりも上部に弁キャップを配置しているため、弁キャップの取付け位置が高くなる。目盛板の中央側には、バルブ軸装部への取付け用中心穴を有する板を設け、この板をバルブ軸装部に載置するようにしているため、目盛板材のバルブに対する取付け位置が高くなる。これらにより、バルブへの装着後の全体高さが大きくなる。

図１９のバルブ開度計１についても、特許文献３と同様にハブ部材８の上方にキャップ部材１５が配置され、目盛体３がバルブ１２の軸装部の上面に載置されるように取付けられているため、全体の高さが大きくなる。
このバルブ用開度計１を地中のバルブ１２に設けた場合、目盛体３とバルブ１２上部のパッキン装着部１８との間や、キャップ部材１５とブシュ４との間隙Ｇ、目盛体３と指針体９との間、指針体９とハブ部材８との間から泥土等が浸入する可能性があり、内部の減速歯車機構にこれらが入り込んだ場合、作動不良が生じて正確な開度を表示できなくなる場合がある。
この開度計１は、キャップ部材１５の底面がブシュ４の上面よりも上方に位置し、さらに間隙Ｇを設けていることで全体の設置高さが大きくなる。スラストワッシャ１６やウェーブワッシャ１７を組み込んだり、弁棒５と開度計１とを止めねじ７で固定したり、押えリング６とハブ部材８との隙間を塞ぐための接着作業も必要になるため、着脱作業も煩雑になる。
さらに、ブシュ４を介して弁棒５を取付けているため、弁棒径が異なるバルブ１２に取付ける場合には、バルブ１２の呼び径ごとに異なるブシュ４を設ける必要がある。このように、ブシュ４を用いていることで接続可能なバルブ１２の口径が限定され、バルブ１２の呼び径ごとに異なる開度計１をその都度準備する必要が生じる。
開度計１の底面側においては、凹状多角形部１３に凸状多角形部１４を嵌合してバルブ１２に取付けているため、使用できるバルブ１２が凹状多角形部１３に嵌合可能な凸状多角形部１４を有するものに限定される。

本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、特に、地中に埋設されたバルブの弁開度を外部に表示する場合に適したバルブ用開度計であり、内部への泥土の浸入を防いで弁開度を正確に表示しつつ、取付け後のバルブの全体高さを低く抑えて浅い位置に埋設されたバルブにも使用可能であり、しかも、各種口径のバルブに設けることが可能なコンパクトで簡単な構造のバルブ用開度計と開度計付き仕切弁を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、バルブ本体の弁軸周囲に開度計本体を設け、この開度計本体は、目盛盤と指針用板とハブと内部に設けた減速歯車機構からなるバルブの開度計であって、弁軸の上端に弁軸回動用のキャップを非回転状態に取付け、キャップの下部をハブの開口部に装入した状態でハブの開口部の内周に中心方向に向けて突設した係合突起にキャップの側面に形成した切欠溝を係合させ、目盛盤の下面に放射状に設けた複数個のガイドである係合部を弁軸に軸装される軸装部に設けた係止部に係合させると共に、ハブに装入する弁軸装入用の開口部とこの開口部に続く目盛盤に装入する弁軸装入用の開口部との内周径を軸装部が目盛盤の開口部に装入される軸装部上部の外周径より大きい開口部とし、この開口部は、異なる弁軸径の各種の弁軸を装入できる開口径を有しているバルブ用開度計である。

請求項２に係る発明は、軸装部の外周と目盛盤の開口部の内周との間にシールリングを装着したバルブ用開度計である。

請求項３に係る発明は、ハブを指針用板の上面部よりも大径に形成し、指針用板を目盛盤の上面部よりも大径に形成したバルブ用開度計である。

請求項４に係る発明は、バルブ本体に仕切弁体を内蔵し、軸装部は、仕切弁のパッキン箱であるバルブ用開度計である。

請求項１に係る発明によると、目盛盤に設けた係合部を軸装部に設けた係止部に係合させると共に、ハブの開口部内周面に突設させた係合突起にキャップの下部に形成した切欠部を係合させていることにより、これら係合突起と切欠部とを軸方向に重ねることで、ハブとキャップとが上下方向に重なり合う、つまり、ハブの開口部にキャップの下部が半ば入り込んでいる状態となることで、その重なり合った分だけ、キャップ取付け後のバルブの全体高さを低く抑えることができ、土中の浅い位置に埋設されたバルブにも使用可能になる。これにより、開度計取付け用のバルブと、開度計取付け用でないバルブとを共通化でき、開度計付きでないバルブにも後付けで装着できる。動力伝達用の部品を弁軸に別途設けることなく、各種口径のバルブの弁軸にも装着でき、キャップからハブに直接動力伝達していることで構造も簡単になってコンパクト化も可能になる。

しかも、開口部内周面の回転対称位置に設けた係合突起にキャップの切欠溝のそれぞれの側面を係合させることにより、キャップの回転力を均等にハブに伝達して減速歯車機構をスムーズに動作できる。そのため、減速歯車機構にかかる負担を抑えつつ、正確に開度表示できる。

また、動力を伝達可能な位置となる開口部内周面の１カ所又は複数箇所に係合突起を設け、この係合突起にキャップの切欠溝の側面を係合させることにより、キャップの回転力をハブに伝達して減速歯車機構を動作でき、減速歯車機構にかかる負担を抑えつつ、正確に開度表示できる。

さらに、調心しながらバルブの軸装部に位置決め装着でき、呼び径の異なるバルブに対しても容易に所定の状態に取付けできる。

また、放射状に複数個設けた一対のガイドで、軸装部の外周の放射方向の複数個の突条リブを挟持させることにより、弁軸の中心とバルブ本体の中心とを調心しながら取付できる。このため、弁軸をこの弁軸装入用の開口部に嵌め合いにより取付ける必要がなく、弁軸装入用の開口部を予め弁棒よりも大きいサイズにできるため、弁軸径の異なる各種の呼び径のバルブに共通化しながら装着できる。

請求項２に係る発明によると、開度計本体とバルブ本体との隙間がシールされ、泥土等の浸入が防止されると共に、開度計本体の浮き上がりが確実に防止される。

請求項３に係る発明によると、目盛盤と指針用板、指針用板とハブとのそれぞれの隙間を上方側から隠し、上方側から流れる泥土等の内部への浸入を防止する。

請求項４に係る発明によると、弁軸の回転量を開度計を介して減速して弁開度を外部から容易に確認でき、地中の配管やマンホールの底位置等に埋設して使用する場合にも内部への泥土の浸入を防いで開度計の表示異常や故障等を防止し、仕切弁体の回動動作を正確に外部に表示できる。パッキン箱との隙間を塞ぎつつ開度計を装着できることでバルブ本体の全体高さを低くできる。

本発明のバルブ用開度計の第１実施形態を示す半截断面図である。 減速歯車機構を示す分離斜視図である。 図１のＡ部を示した拡大断面図である。 係合突起と切欠溝との関係を示した模式図である。 ハブを示す底面図である。 目盛盤とバルブ本体との関係を示した模式図である。 図１の拡大平面図である。 内歯と外歯との関係を示した模式図である。 平歯車と弁軸との関係を示した模式図である。 （ａ）は平歯車を示す平面図である。（ｂ）は指針用板を示す底面図である。 本発明のバルブ用開度計の第２実施形態を示す半截断面図である。 図１１の係合突起と切欠溝との関係を示した模式図である。 本発明のバルブ用開度計の第３実施形態を示す模式図である。 本発明のバルブ用開度計の第４実施形態を示す半截断面図である。 本発明のバルブ用開度計の第５実施形態を示す半截断面図である。 本発明のバルブ用開度計の第６実施形態を示す半截断面図である。 （ａ）は本発明のバルブ用開度計の第７実施形態を示す半截断面図である。（ｂ）は本発明のバルブ用開度計の第８実施形態を示す半截断面図である。 開度計付き仕切弁の実施形態を示す断面図である。 従来のバルブ用開度計を示す半截断面図である。 図１９のバルブ用開度計の一部省略模式平面図である。

以下に、本発明におけるバルブ用開度計の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１においては、本発明のバルブ用開度計の第１実施形態を示す断面図、図２は減速歯車機構の分離斜視図、図３においては図１におけるＡ部の拡大断面図を示している。

本発明のバルブ用開度計は、バルブ本体２０の軸装部２１の弁軸２２周囲に開度計本体３０を設け、弁軸２２に非回転に設けた弁軸回動用のキャップ３１の回動により開度計本体３０の開閉度合いを表示するものであり、この開度計本体３０は、目盛盤３２と、指針用板３３と、ハブ３４と、減速歯車機構３５からなっている。

弁軸２２を回動するキャップ３１の底面側には、この弁軸２２の上部に形成された平行四面部３６が嵌合可能な凹状部３７が形成され、これら平行四面部３６と凹状部３７とを嵌合した状態で、止めねじ３８でこれらを固定してキャップ３１が弁軸２２の上部に装着される。キャップ３１の下部には、切欠溝からなる切欠部３９が複数箇所に等間隔に形成され、本実施形態では、この切欠溝３９は、図４に示すように１８０°の間隔で２箇所に設けられる。

キャップ３１の上部には角柱部４０が形成され、この角柱部４０が手動ハンドル等の回動治具４１の係合面４１ａに非回転に係合可能に設けられている。キャップ３１は、回動治具４１により回動操作可能であり、このキャップ３１の回転により弁軸２２が回動可能になっている。

図１に示したキャップ３１は、例えば、水道バルブ工業会の基準に合わせるために長さＸの分だけ下方に延長されているが、後述する図１０に示した本発明のバルブ用開度計の第２実施形態に示すように、長さＸの部分を設けることなく凹状部３７の側面下部に切欠溝３９を構成し、キャップ３１全体の高さを低くしてもよい。この場合、後述する環状カバー４２の内側に止めねじ３８を隠すことが可能となり、この止めねじ３８への防錆加工を省略可能になる。

図１、図６に示すように、目盛盤３２の下面には一対のガイドである係合部５０が放射状に複数個設けられ、このガイド５０は、バルブ本体２０の軸装部２１の外周に放射方向に設けられた複数個の突条リブである係止部５１を挟持するように係合可能に設けられる。本実施形態における突条リブ５１は、軸装部２１の４箇所に十字状に等間隔に形成される。突条リブ５１にガイド５０を係合すると、弁軸２２と目盛盤３２とを調心した状態で、開度計本体３０をバルブ本体２０に装着できる。ガイド５０、突条リブ５１は、目盛盤３２と軸装部２１とを芯出しするために、少なくとも３箇所以上に設けられていることが望ましい。

図３に示すように、目盛盤３２の上面側には上向きの環状凸部５２が形成され、この環状凸部５２に続けて、指針用板３３が載置する上面部３２ａが環状に設けられ、この上面部３２ａは、外側に向けて傾斜した勾配となっている。

図１〜図３において、目盛盤３２の中央には弁軸２２よりも大径の開口部が設けられ、この開口部５５の内周縁側には、係合部５６が上方に向けて突出形成され、この係合部５６の先端内周に突出部５７が設けられている。図１及び図１１に示すように、ハブ３４の開口部７０と目盛盤３２の開口部５５の内周径を軸装部２１が目盛盤３２の開口部５５に装入される軸装部上部の外周径より大きい開口部５５、７０としている。

開口部５５の外周には収容凹部５８が形成され、この収容凹部５８の内周側には外歯５９が一体に形成され、この外歯５９は、例えば、ピッチ円直径：８９と１／３ｍｍ、歯数：６０、ピッチ：４．６８ｍｍにより設けられる。収容凹部５８には、後述する平歯車６０の内歯６１が外歯５９に噛合した状態で収容される。これら内歯６１と外歯５９とは、異なる歯数により形成される。

図７において、目盛盤３２の上面外周側には、印字やシールの貼付け等により、適宜の位置や形状、間隔で目盛６２が設けられ、この目盛６２により指針用板３３の回転状態を外部に表示可能になる。

図１、図２において、指針用板３３は環状に設けられ、目盛盤３２の上面部３２ａよりも大径に形成される。指針用板３３の上面側には、開度表示用の矢印等の指針部３３ｂが設けられ、指針用板３３の中央側には、目盛盤３２と同様に上向きの環状凸部６４が形成される。指針用板３３のハブ３４が載置する部分には上面部３３ａが環状に設けられ、この上面部３３ａは外側に向けて傾斜した勾配となっている。
図１０（ｂ）に示すように、指針用板３３の下面側には、４つの係合凹部３３ｃが等間隔に形成され、この係合凹部３３ｃよりも外径側には、環状凹部６６が形成されている。さらに、下面の最外径側には、環状の外周底面３３ｄが形成され、この外周底面３３ｄは、上面部３２ａに当接可能に設けられる。

図１〜図５において、ハブ３４は環状に形成され、指針用板３３の上面部３３ａよりも大径に形成される。図５、図８に示すように、ハブ３４の底面側にはその中心から所定の偏心量δで偏心した環状の偏心部３４ａが突出して設けられ、弁軸２２の回転は、この偏心部３４ａを介して減速歯車機構３５に伝達される。偏心部３４ａよりも外径側には、環状凹部６７が形成される。ハブ３４の中央には、弁軸２２の外径よりも大径の開口部７０が設けられ、この開口部７０内周面には、係合突起７１が中心に向かって突設形成される。ハブ３４の上部には環状の係止凹部３４ｂが形成され、下面の最外径側には環状の外周底面３４ｃが形成され、この外周底面３４ｃは、上面部３３ａに当接可能に設けられる。

図１〜図５に示すように、係合突起７１は、開口部７０内周面の回転対称位置に設けられ、本実施形態では、図４、図５に示すように切欠溝３９と同じ１８０°の間隔で２箇所に設けられ、この係合突起７１には、開口部７０に遊嵌状態で嵌合したキャップ３１の切欠溝３９のそれぞれの側面が係合される。これら切欠溝３９、係合突起７１は、３箇所以上に設けられていてもよい。
ハブ３４の偏心部３４ａよりも内径側には、係合部７２が下方に向けて突出形成され、この係合部７２の先端外周には突出部７３が設けられている。

減速歯車機構３５は、遊星歯車機構であり、開度計本体３０内部に設けられ、ハブ３４と、平歯車６０と、目盛盤３２と、指針用板３３とにより動作する機構からなっている。
図２に示すように、平歯車６０は、内部下方位置に前述した内歯６１が設けられ、上面側にはハブ３４の偏心部３４ａに嵌合装着される突状部６０ａが形成される。これらを介して、平歯車６０の上部側が偏心部３４ａに回転自在に取付けられる。内歯６１は、例えば、ピッチ円直径：９４と２／３ｍｍ、歯数：６１、ピッチ：４．８８ｍｍからなっている。図１０（ａ）に示すように、突状部６０ａの外周には、４つの係合凸部６０ｂが等間隔に形成されている。

図８、図９に示すように、平歯車６０は、ハブ３４の偏心部３４ａに装着されて目盛盤３２に対して偏心状態となり、ハブ３４の回転時には外歯５９が内歯６１に噛合しつつ、収容凹部５８内を自転しながら公転するようになっている。図示しないが、外歯５９のピッチ円直径と内歯６１のピッチ円直径とは、これらの噛合側と反対側の隙間が２ｍｍ程度になるように近づけた数値とするとよい。この場合、外歯５９と内歯６１とのピッチを近づけて歯車の噛み込み寸法を深くして歯車同士が滑ることを防止できる。

図２において、開度計本体３０を組み込む場合、目盛盤３２の収容凹部５８に平歯車６０を収容し、この目盛盤３２を指針用板３３に装着する。この場合、図３に示すように、目盛盤３２の環状凸部５２を指針用板３３の環状凹部６６に下方側から嵌め込むことにより、指針用板３３と目盛盤３２とを同軸に位置決めし、かつ、指針用板３３の係合凹部３３ｃに平歯車６０の係合凸部６０ｂが係合することで、平歯車６０が揺動回転による自転をしたときに、この回転に伴って指針用板３３が回転し、指針部３３ｂが目盛盤３２の目盛６２を開度表示することで、外部からバルブ本体２０の開度を視認可能となる。

続いて、指針用板３３をハブ３４に装着することにより、このハブ３４に目盛盤３２を一体に取付ける。この場合、指針用板３３の環状凸部６４をハブ３４の環状凹部６７に下側から嵌め込むことにより、指針用板３３とハブ３４とを同軸に位置決めし、かつ、突出部５７、７３を有する係合部５６、７２同士をスナップフィット嵌合させて指針用板３３と目盛盤３２とを係合して開度計本体３０を一体化できる。

図１の組立て後の開度計本体３０において、係合突起７１と切欠溝３９との上下方向のクリアランスＬよりもガイド５０の高さＨが大きくなる。これにより、バルブ本体２０への装着後に、係合突起７１が切欠溝３９の上端に当接するまで開度計本体３０が移動したときにも、ガイド５０による突条リブ５１の挟持状態が維持される。

さらに、本実施形態における開度計本体３０では、図１に示すように、キャップ３１とハブ３４との間に、ゴム製の環状カバー４２が設けられる。カバー４２は、ハブ３４の係止凹部３４ｂに下部が引掛けられ、キャップ３１の側面に形成された係止部３１ａに上部が係止されるように取付けられることで、その弾性力によりそれぞれに密着した状態で係止凹部３４ｂと係止部３１ａとの間に固定される。これによって、キャップ３１とハブ３４との間隙部Ｓがカバーされ、外部からの泥土や水、ゴミ等の浸入が防がれる。

この場合、係止部３１ａによりハブ３４が下方に押圧されて目盛盤３２が軸装部２１に押圧される方向に力が加わることにより、軸装部２１からの開度計本体３０の浮き上がりが防止される。

軸装部２１の外周側と目盛盤３２下面の内周側との間には、シール用Ｏリング７５が装着され、このＯリング７５により、開度計本体３０とバルブ本体２０との隙間がシールされてこれらの間からの泥土等の浸入が防止される。Ｏリング７５は、前記のように開度計本体３０の浮き上がりが防止されていることで、その脱落が防止される。

さらに、カバー４２によるハブ３４の押圧により、このハブ３４と指針用板３３、指針用板３３と目盛盤３２とのそれぞれの垂直方向の隙間を塞ぎ、泥水等の浸入を防止する。この場合、前述したように、カバー４２の下部が係止凹部３４ｂ、上部が係止部３１ａにそれぞれ密着していることで、キャップ３１と開度計本体３０とをカバー４２で調心した状態で開度計本体３０を取付けてその動作をスムーズにできる。

続いて、弁軸２２が回転するときの前記遊星歯車機構３５の動作を説明する。
上述したように、図１において、目盛盤３２の上には指針用板３３、平歯車６０、ハブ３４が設けられて遊星歯車機構３５をなしており、この遊星歯車機構３５に対してキャップ３１から弁軸２２に回転が伝達されると、この回転は、キャップ３１の切欠溝３９に係止している係合突起７１からハブ３４に伝わってこのハブ３４が回転する。

図８、図９において、ハブ３４が回転すると、このハブ３４に偏心状態で取り付けられている平歯車６０が、内歯６１の一部が目盛盤３２の外歯５９に噛合しながら回転する。これによって、平歯車６０は公転しながら自転する。

この場合、内歯６１の歯数を外歯５９の歯数よりも１歯もしくは２歯増やすように設けていることで、平歯車６０が、内歯６１が目盛盤３２に位置固定された外歯５９に噛合しながらハブ３４の係合突起７１を介して公転し、この公転により平歯車６０は、その歯数比に応じて、ハブ３４（弁軸２２、キャップ３１）の回転方向と同一方向に自転する。

内歯６１（平歯車６０）が固定した外歯５９に噛合しながら公転すると、図１０（ａ）に示した平歯車６０の係合凸部６０ｂが、図１０（ｂ）の指針用板３３の係合凹部３３ｃに係合していることで、平歯車６０の自転を指針用板３３に伝達してキャップ３１と指針用板３３とが同一方向に回転する。このとき、内歯６１の歯数をＡ、外歯５９の歯数をＢとすると、ハブ３４が１回転するときの指針用板３３の自転の回転角度θは、回転角度θ＝３６０°×｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝と表すことができる。

指針用板３３の回転は、目盛盤３２の目盛６２への指針部３３ｂの指示により表し、キャップ３１から弁軸２２に伝達された回転を、遊星歯車機構３５を介して減速したバルブ開度として外部から確認可能となる。

バルブ本体２０の全開状態から全閉状態まで弁軸２２を回転したときには、例えば、キャップ３１の位置が約３ｍｍ上昇する。このとき、係止部３１ａを介してカバー４２を下方向に押圧し、このカバー４２の弾性力でハブ３４を押圧して目盛盤３２をバルブ本体２０側に装着した状態を維持していることにより、開度計本体３０が軸装部２１から浮き上がることがなく、また、ハブ３４、指針用板３３、目盛盤３２の相互の上下方向の隙間が減少する。

次に、本発明のバルブ用開度計の上記実施形態における作用を述べる。
図１に示すように、本発明の開度計本体３０は、バルブ本体２０の軸装部２１の弁軸２２周囲に設け、弁軸２２に非回転に設けた弁軸回動用のキャップ３１の回動により開閉度合いを表示するようにしていることで、バルブ本体２０が仕切弁本体からなり、この仕切弁本体２０が図示しない地中の配管やマンホールの底位置などに埋設されている場合にも、その開度を外部より確認できる。

開度計本体３０が目盛盤３２と、指針用板３３と、ハブ３４と、内部に設けた減速歯車機構３５からなり、目盛盤３２の複数個のガイド５０を軸装部２１の突条リブ５１に係合させると共に、ハブ３４の開口部７０内周面に設けた係合突起７１に、キャップ３１の切欠部３９を係合させていることにより、この係合部位をキャップ３１から突出させることなく、開度計本体３０をバルブ本体２０に位置決め状態で装着できる。

この場合、係合突起７１を切欠溝３９に装入するように係合させていることで、これらは、軸方向に重なった状態になっている。一方、軸装部２１を目盛盤３２の開口部５５に装入させながら取付けていることで、これらも軸方向に重なっている。
これらのように、ハブ３４とキャップ３１、軸装部２１と目盛盤３２とを重ね合わせるように一体化することで、その重なった分だけバルブ本体２０に開度計本体３０を装着した後の全体高さを低くすることが可能になる。具体的には、キャップ３１の底面からバルブ本体２０の上面までの距離を小さくしつつ、弁軸２２の回転を減速歯車機構３５により減速回転し、指針部３３ｂと目盛６２とを介して弁開度を外部に表示できる。

係合突起７１を１８０°の間隔で開口部３４内周面の回転対称位置に設け、キャップ３１に１８０°の間隔で形成した切欠溝３９のそれぞれの側面を係合突起７１に係合させていることで、キャップ３１に対してハブ３４の左右方向の抜けを防止しながら、このキャップ３１からハブ３４に均等に回転力を伝達させ、ハブ３４に偏った力を加えることなくスムーズに回転できる。

一方、図６に示すように、一対のガイド５０を放射状に４箇所に設け、このガイド５０で軸装部２１の外周に放射方向に４箇所設けた突条リブ５１をそれぞれ挟持させていることで、開度計本体３０を調心しながら軸装部２１に装着できる。

このように、開度計本体３０の下部側でガイド５０と突条リブ５１とによりバルブ本体２０を位置決めしていることで、ハブ３４、目盛盤３２の開口部７０、５５に弁軸２２を嵌合させる必要がないため、これら開口部７０、５５を弁軸外径よりも余裕のある大きいサイズにできる。
よって、外径の異なる弁軸２２、すなわち異なる呼び径のバルブ本体２０に開度計本体３０を共用できる。

前記のガイド５０と突条リブ５１との係合に加えて、図１のガイド５０の高さＨをクリアランスＬよりも大きく形成し、係合突起７１が切欠溝３９の上端に当接するまで移動するときにも、ガイド５０と突条リブ５１との係合状態を確保する。そのため、仮に、開度計本体３０が、係合突起７１が切欠溝３９の上端に当接するまでバルブ本体２０に対して浮き上がったとしても、ガイド５０と突条リブ５１との係合状態を維持し、開度計本体３０がバルブ本体２０から外れて空回りすることを防止する。このことから、開度計本体３０とキャップ３１との間にスラストワッシャやウェーブワッシャを設けたり、止めねじを有する固定用押えリングを設ける必要もなく、バルブ本体２０への開度計の着脱も容易となる。

図２、図３に示すように、目盛盤３２、指針用板３３をそれぞれ環状凸部５２、６４を介して指針用板３３、ハブ３４の下方側から嵌め込み、かつ、目盛盤３２、指針用板３３の緩い傾斜をもつ上面部３２ａ、３３ａに、それぞれ外径に向けて傾斜する勾配５４、６５を設けている。勾配５４、６５により、上から落ちてくる泥土は開度計の外側に滑り落ちるが、開度計が泥土に水没するような状態で目盛盤３２と指針用板３３、指針用板３３とハブ３４との間の上面部３２ａ、３３ａに泥土がかみ込んだとしても、環状凸部５２、６４の段差により内部側に乗り越えることを防ぎ、また、上面部３２ａ、３３ａが外側に向けて緩く傾斜する勾配であり、なおかつ上面部３２ａに接する指針用板３３と、上面部３３ａに接するハブ３４が、それぞれ異なる速度で回転することにより、外周底面３３ｄと上面部３２ａ、外周底面３４ｃと上面部３３ａとの間の泥土が、それぞれ重力で滑らされて開度計の外側へと滑り落ちる。このため、泥土の内部への浸入を防いで作動不良を回避できる。

しかも、ハブ３４が指針用板３３の上面部３３ａよりも大径であり、指針用板３３が目盛盤３２の上面部３２ａよりも大径であることにより、それぞれの隙間が上方側から隠れて上方側から流れる泥土等が隙間から入りにくくなる。

さらには、ハブ３４と目盛盤３２とを係合部７２、５６によりスナップフィット嵌合させて一体化していることで、開度計本体３０の不用意な分離を防止して安定して動作すると共に、目盛盤３２と指針用板３３、指針用板３３とハブ３４とを密着させるように一体化できることで、これらの隙間（つなぎ目）を塞ぎ、泥土等の浸入も防止する。

図７において、目盛盤３２の目盛６２の位置や形状、間隔を適宜変えることにより、指針用板３３の表示領域を変更できるため、バルブ本体２０の呼び径に応じて容易に開度計本体３０を共通化でき、これによって呼び径ごとに弁開から弁閉までのキャップ３１、弁軸２２の回転数が規格（例えば、ＪＷＷＡ Ｂ １２０）で定められているバルブ本体２０にも対応できる。

図１１においては、本発明のバルブ用開度計の第２実施形態を示している。なお、この実施形態以降において、それ以前の実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。
この実施形態における開度計本体８０では、図１２に示したハブ３４の係合突起７１が動力を伝達可能な位置となる開口部７０内周面の１ヶ所に設けられている。目盛盤３２の下面に一対のガイドである係合部５０が放射方向に４ヶ所設けられていて、この係合部５０とバルブ本体２０の軸装部２１の外周に放射方向に４ヶ所設けられた突条リブである係合部５１とを係合させることにより、開度計本体８０が位置決め状態でバルブ本体２０に芯出し（センタリング）されて装着されている。このように、開度計を芯出し可能であれば係合突起が１ヶ所でもよく、前述したように複数箇所に設けられている必要はない。また、開度計は、Ｏリング７５で位置決めされながら芯出しされていてもよく、これらガイド５０の突条リブ５１への係合、又はＯリング７５のシールのうち、何れか一方或は双方により芯出状態による取付けが可能である。

また、この開度計本体８０では、キャップ８１の高さを低く形成すると共に、キャップ８１の底面から開度計本体８０までの距離を前記第１実施形態よりも小さくしたものである。具体的には、キャップ８１の底面からバルブ本体２０までの距離を、バルブ全開時には、ほぼ０ｍｍ近くまで小さくした。これにより、バルブ本体２０に開度計本体８０を装着した後の全体高さを一層低くできる。

図１３においては、本発明のバルブ用開度計の第３実施形態を示している。
この開度計本体９０では、目盛盤９１の下面に正八角形の多角形凹部９２、バルブ本体２０の軸装部２１に多角形凹部９２に嵌合可能な正八角形の多角形凸部９３がそれぞれ形成され、これらの嵌合により弁軸２２と目盛盤９１とを調心状態にしつつ開度計本体９０がバルブ本体２０に装着可能に設けられる。多角形凹部９２、多角形凸部９３は、互いに嵌合可能であれば、正八角形以外の多角形状であってもよい。このように多角形凹部９２と多角形凸部９３とを嵌合して一体化する構造は、特に、小口径のバルブに開度計を装着する場合に適しており、この場合、開度計本体９０に突状リブを設けることなくこれらを取付けできる。

図１４においては、本発明のバルブ用開度計の第４実施形態を示している。
この実施形態における開度計本体１００では、キャップ３１を介して弁軸２２を手動操作可能に設けつつ、開度計本体１００により開閉度合いを表示可能に設けたものである。キャップ３１の角柱部４０は、回動治具１０１に形成された係合面１０２に非回転に係合可能な形状に設けられている。回動治具１０１には、手動操作用ハンドル１０３が設けられ、このハンドル１０３の回転により、角柱部４０を介して弁軸２２を回転操作可能となる。ハンドル１０３の回動治具１０１は、係合面１０２に角柱部４０を嵌合しながら上方から載置され、キャップ３１に固定されることなくこのキャップ３１を回転操作可能に設けられている。

このようにキャップ３１に対して別体のハンドル１０３を装着することにより、このハンドル１０３で弁軸２２を直接操作でき、その操作時には前記実施形態と同様に、キャップ３１から減速歯車機構３５を介して弁軸２２の回転を減速させ、図７に示した指針部３３ｂの目盛６２への表示を読み取ることで弁開度を外部より確認できる。

図１５においては、本発明のバルブ用開度計の第５実施形態を示している。
この実施形態の開度計本体１１０では、キャップ１１１を回転する手動操作用ハンドル１１２を、このキャップ１１１と一体に設けて弁軸２２に装着できるように設け、このハンドル１１２により弁軸２２を手動操作可能に設けたものである。この場合、キャップ１１１とハンドル１１２とを一体化していることで部品点数を削減できる。

図１６においては、本発明のバルブ用開度計の第６実施形態を示している。
この実施形態における開度計本体１２０では、図１４のキャップ３１の角柱部４０の上部を切削してその上端面４０ａを回動治具１０１の高さよりも低く設け、取付け板１２１を介してねじ１２２によりハンドル１０３を回動治具１０１に一体に固着したものである。この場合、キャップ３１とハンドル１０３とを着脱可能に設けつつ、キャップ３１からのハンドル１０３の不必要な取外しや脱落等を防止できる。このように、キャップにはハンドルを別体又は一体に設けることができる。

図１７においては、異なる口径のバルブ本体に開度計本体を装着した状態を示しており、図１７（ａ）の本発明のバルブ用開度計の第７実施形態においては、流路口径φ３５０ｍｍのバルブ本体１３０に開度計本体３０を装着した状態を示しており、このバルブ本体１３０には、図１の弁軸２２よりも小径の弁軸１３１が設けられている。
一方、図１７（ｂ）に示した本発明のバルブ用開度計の第８実施形態においては、流路口径φ５００ｍｍのバルブ本体１４０に開度計本体３０を装着した状態を示しており、このバルブ本体１４０には、図１の弁軸２２よりも大径の弁軸１４１が設けられている。
何れの場合にも、開度計本体３０の係合突起７１及び内周側への弁軸１３１、１４１の接触を防ぎながら、係合突起７１を切欠溝３９に係合させて動作させることができる。このように、本発明の開度計本体を、各種の流路口径のバルブ本体に装着し、その開度を外部に表示できる。

図１８においては、開度計付き仕切弁の実施形態を示している。
図に示したバルブ本体１５０は、ボデー１５１、蓋部材１５２を有し、これらは図示しないボルトにより固着される。バルブ本体１５０には仕切弁体１５３が内蔵され、この仕切弁体１５３にめねじこま１５４を介して弁軸２２が取付けられる。めねじこま１５４の内周にはめねじ１５４ａが形成され、このめねじ１５４ａに弁軸２２に形成されたおねじ２２ａが螺着されている。バルブ本体１５０は、弁軸２２を回転したときにこれらめねじ１５４ａとおねじ２２ａとにより、仕切弁体１５３が流路１５５に対して交差方向に昇降動してこの流路１５５を開閉する、いわゆる内ねじ式の仕切弁からなっている。

バルブ本体１５０の軸装部１５６は、仕切弁のパッキン箱であり、このパッキン箱１５６にパッキン等の収納部品１５７が収納されている。この仕切弁本体１５０に、上述の開度計本体３０を装着することにより、仕切弁体１５３の昇降動時の弁開度を外部より視認できる。この場合、パッキン箱１５６の弁軸２２周囲に開度計本体３０を設けていることで、パッキン箱１５６を開度計本体３０で被蓋し、地中に埋設された配管等にバルブ本体１５０を接続する場合にも、内部への泥土等の浸入を防止し、キャップ３１を回動操作して開度計の表示を確認しながら仕切弁体１５３を操作できる。
なお、バルブ本体は仕切弁に限ることはなく、弁軸の回転から弁体開度を確認することが難しい各種バルブに適用できる。

２０ バルブ本体
２１ 軸装部
２２ 弁軸
３０ 開度計本体
３１ キャップ
３２ 目盛盤
３２ａ 上面部
３３ 指針用板
３３ａ 上面部
３３ｂ 指針部
３４ ハブ
３４ａ 偏心部
３５ 減速歯車機構
３９ 切欠溝（切欠部）
４０ 角柱部
４１ 回動治具
４１ａ 係合面
５０ ガイド（係合部）
５１ 突状リブ（係止部）
５２、６４ 環状凸部
５４、６５ 勾配
５９ 外歯
６０ 平歯車
６１ 内歯
６２ 目盛
７１ 係合突起
１０３ ハンドル
１５０ バルブ本体
１５３ 仕切弁体
１５６ パッキン箱

Claims (4)

1. バルブ本体の弁軸周囲に開度計本体を設け、この開度計本体は、目盛盤と指針用板とハブと内部に設けた減速歯車機構からなるバルブの開度計であって、前記弁軸の上端に弁軸回動用のキャップを非回転状態に取付け、前記キャップの下部を前記ハブの開口部に装入した状態で前記ハブの開口部の内周に中心方向に向けて突設した係合突起に前記キャップの側面に形成した切欠溝を係合させ、前記目盛盤の下面に放射状に設けた複数個のガイドである係合部を前記弁軸に軸装される軸装部に設けた係止部に係合させると共に、前記ハブに装入する弁軸装入用の開口部とこの開口部に続く前記目盛盤に装入する弁軸装入用の開口部との内周径を前記軸装部が前記目盛盤の開口部に装入される軸装部上部の外周径より大きい開口部とし、この開口部は、異なる弁軸径の各種の弁軸を装入できる開口径を有していることを特徴とするバルブ用開度計。
2. 前記軸装部の外周と前記目盛盤の開口部の内周との間にシールリングを装着した請求項１に記載のバルブ用開度計。
3. 前記ハブを前記指針用板の上面部よりも大径に形成し、前記指針用板を前記目盛盤の上面部よりも大径に形成した請求項１に記載のバルブ用開度計。
4. 前記バルブ本体に仕切弁体を内蔵し、前記軸装部は、仕切弁のパッキン箱である請求項１乃至３の何れか１項に記載のバルブ用開度計。

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