JPS59110976A - 弁電動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は弁電動装置に関し、より詳しくはコンパクトで
脱着容易かつ可変トルク出力を可能とした弁電動装置に
関する。

従来、弁電動装置にはウオーム減速機がしばしば用いら
れて来た。その理由の１つはウオーム減速機は一段で大
無な減速比が得られる事であ（」、もう１つはウオーム
ギアの）くツクラ・ソシュ乃至スラスト支持部にスプリ
ングを挿入する事Ｃ二よ１）容易にトルクリミットスイ
ッチを付加出来るとＶ）う特徴を有する事による。

一方で、弁を開閉する場合、閉絡端におｕｌてしま弁体
及び弁座を疵付けずかつ洩ｆ′１．を生じなり１程υ〕
適正トルクが弁棒に与えられねばならず、また１相起動
時には、弁体は弁座に、弁棒は弁棒雌ネジζ二固看して
おり、しばしば錆シーよって強固看してｂ）るので、一
般に前記閉弁時のトルクよりも強力なトルクが必要とな
るから、上記Ｑ）特徴をもったウオーム減速装置は弁電
動装置には恰好Ｑ）減速装置であった。

ところがウオーム減速機は構造上必然に動力伝達効率が
低く、かつ伝達トルクの割に重量が大きく、更に独特の
形状故に重量バランスが悪くて設計上コンパクトになし
得ないという問題点があった。そのため手動バルブに弁
電動装置を取付けて自動化下る際、スペース及び強度的
に苦労しなければならなかった。

すなわち、ウオーム減速機の場合は、弁のサイズの割に
は比較的大小力の電動機を必要とし、かつ減速機自体の
外寸及び重量が大きいため、専用の弁構造を用意したり
、乃至は少なくとも弁蓋を交換する必要があった。従っ
て配管機能を停止しないで弁の自動化７図ることは殆ん
ど不可能であった。

そこで本発明者は種々実験研究の結果、自ら以前に発明
し提案し、たトルクリミッタ付遊星歯車減速装置（特願
昭５６−１２５５８７）に液圧ダンパを組合せて改良し
、かつ公知の慣性衝撃起動装置（特公昭５６−４２８６
）と直列に接合することにより、上記問題点を解決し得
ることを見出し、本発明に到達した。

本発明の目的は、コンパクトで既設の弁に取付容易な弁
電動装置を提供する串にある。

本発明の他の目的は、弁体位置に応−′じ常に適切なト
ルクを弁棒に伝達し得る弁電動装置を提供することにあ
る。

本発明の更に他の目的は、弁サイズの割に小出力の電動
機で足り、省エネルギーに貢献する弁電動装置を提供す
るにある。

本発明によＩ］、 ［電動機と、ダンパ及びトルクリミ・ソダ付遊星歯車減
速装置と、慣性衝撃起動装置とを含んで成り、弁の開閉
時において弁体位置に応じたトルクを弁棒に与え得るよ
うにした事暑特徴とする弁電動装置１が提供される。

以下図面に従って本発明を実施例により詳細に説明下る
。

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図である。

電動機１００と、遊星歯車減速装置２（）０と、慣性衝
撃起動装置３００が一体に配置され、これが取付金具５
００によってｑ４，４ｏ１に装着され、電動機１００の
出力が弁体４００に伝導されるよう構成されている。そ
して遊星歯車減速装置２００の第２太陽歯車２０９の片
端にはブレーキ２５０が取付けられ他端には偏心カム２
１７が固着されている。この偏心カム２１７の外周に摺
接するようにリミットスイッチ２３０とダンパ２４０が
設けられている。

次に本発明装置の作動について説明する。弁体４００を
閉じる方向に゛電動機１　（１（ｌを回転すると、弁棒
４０２が下降し、弁体が閉終端に達すると、トルク反力
を生じ、ブレーキ２５０の制動力に抗して第２太陽歯車
２０９が回転を始める。

第２太陽歯車２０９には偏心カム２１７が固着されてい
るのでこれに摺接し、でいるリミットスイッチ２３０が
作動して電動機の′岨源が切られる。

つぎに弁体４００を開く方向に電動機１００を回転下る
と衝撃起動装置３００が働らき、弁棒には弁体開方向の
トルクが伝えられる。この場合ブレーキ２５０の制動力
よ（］も大きなトルクが瞬間的に発生するがダンパ２４
０が働らき第２太陽歯車２０９は回転しない。丁なわち
開起動の場合は閉締付トルクよりも大きなトルクが伝え
られ、強固に錆付き弁座に固着した弁体を解放すること
が可能となる。

なお、弁棒が上死点（弁体間終端）にある時、弁体閉動
作を開始する時も同様である。

以上本発明の概略構成作用を説明したが、つぎにその各
部についてさらに詳しく説明する。

第２図は本発明一実施例の一部であるダンパ及びトルク
リミッタ付遊星歯車減速装置の正面断面図、第３図はそ
のＩ′−ＩＩＩ’に沿った断面図である。

第２図、第３図に示す如くフレーム２０１に電動機１０
０がポル）２０２で固着されている。また電動機】００
の出力軸１０１の先端には第１太陽歯車２０３が固着さ
れている。

第１図において、前記第１太陽歯車２０３の外側に複数
個の遊星歯車２０４が放射状に噛合しており、これらの
遊星歯車２０４は遊星キアリア２０５によって一体に枢
着支持されている。また遊星キアリア２０５は一対の玉
軸受２０６，２０７によって片側は受板２０８に、他方
は第２太陽歯車２０９に枢着されている。そして遊星キ
アリア２０５の下方受板２０８側軸部は遊星歯車減速装
置の出力軸をなしており、動力収り出し用の六角ナツト
穴２１０が穿設されている。前記第２太陽歯車２０９は
、内径に歯車２１１を有する内歯歯車の一種であって、
その内径には複数個の遊星歯車２０４が噛合しており、
外径はフレーム２０１によって摺動回転可能に嵌合支持
されている。

また前記電動Ｍ　１　（１０の出力軸は第２太陽歯車２
０９の上端部内径に玉軸受２１２を介して枢着支持され
ている。加えて第２太陽歯車２０９の下端にはフランジ
が付けられており、ディスクブレーキのディスク２］３
として機能する。ディスク２１３には一対のブレーキパ
ッド２１４が両面より挟圧するように配置されており、
ブレーキパッド２１４のディスク２１３に対する加圧力
は皿バネ２１５を介して調節ネジ２１６によって調節可
能である。更に第２図及び第３図に示すように第２太陽
歯車２０９の上より頚部は偏心カム２１７を構成してお
１】、フレーム２０１に穿った穴を貫通した従節（カム
フォロア）２３１がバネ２３２によって偏心カム２１７
の外周に摺接している。

従節１６の外端はリミットスイッチ２３０のアクチプー
タ２３３に接触している。またフレーム２０１には、ダ
ンパ２４０が左右に向い合って収りつけられピストン２
４１の先端が偏心カム２１７の外周に摺接している。こ
のダンパ２４０はシリンダ２４２とピストン２４１より
成りその内部に油が封入され前室２４３と後室２４４は
細穴２４５で連絡されている。

以下にその作用効果を説明する。

通常弁開閉時において、第２太陽歯車２０９は制動され
おり、弁開閉トルク反力がブレーキパッド２１４とディ
スク２１５との間の最大摩擦力に達する迄は第２太陽歯
車２０９は静止している。

従って電動機１００の出力軸１０１のトルクは複数の遊
星歯車２０４に伝えられるが、第２太陽歯車２０９の内
径歯車２１１は前述のように静止しているので、遊星歯
車２０４は第１太陽歯車２０３と反対方向に回転し、結
果的に遊星キャリア２０５は減速されて第１太陽歯車２
０３と同じ方向に回転する。これが通常の動力伝達状態
であり、伝達機械効率はウオームギヤ機構等に比してＡ
い。

Ｌ７かるに弁閉終端にくると負荷が高まり前記第２太陽
歯車２０９に伝えられるトルク反力がディスクブレーキ
制動力の最大摩擦力１Ｂ打ち勝つようＣ二なると、第２
太陽歯車２０９は第１太陽歯車２０３と反対方向にズし
て回転を始める。

第２太陽歯車２（）９がほぼ棒回転すると偏心カム２１
７も同門回転し、リミットスイッチ２３０を開路する。

前述のとおリリミ・ソトスイッチ２３０は電動機１００
のリレーに臀がれているので、この時点で電動機の市原
が切られ、電動機１００は停止下る。

また逆に弁側からみると一定以上のトルク２超える回転
力が弁に持続して加えられることがない。

しかもその設定トルクは調節ネジ２１６によって容易に
調節可能である。つぎに弁開閉起動時には第１図につい
で説明したように慣性衝撃起動装置によって瞬間的に高
いトルクが弁に伝えら几そのトルク反力がディスクブレ
ーキにかかり偏心カム２１７１回転しようとする。しか
し偏心カム２１７にはダンパ２４０が摺接しており、カ
ム２１７は急激には回転し得ない。それはダンパ内の細
穴２４５を通って一定量０）油が移動するまでダンパの
従節が引っ込まず、カム２１７の回転を妨げるからであ
る。従って衝撃的なトルク反力によって運転が停止され
ることがなく、弁開閉起動が円滑にできる。

つぎに慣性衝撃起動装置について説明下る。

第４図は本発明実施例の一部をな１慣性衝撃起動装置の
正面断面図、第５図はそのｖ−ｖ’断面図である。

第４図において、突起付円板３０３を回転させるために
大歯車３０１と小歯車３０２とが噛合１．てケース３０
６内に支持されている。突起付円板３０３の中心には弁
棒４０２が直角下方に接続固看され、トルクが弁体に伝
達されるようになっている。

第５図に示すように突起付円板３０３の一対の欠起部３
０４，３０４は大歯車３０１の一対の溝部３０５，３０
５に隙間（遊び）３０８，３０８をもって嵌合されてい
る。

以下に慣性衝撃起動装置の作用効果を説明する。

弁体７開起動するためには先づ小歯車３０２を回転する
と大歯車３０１が回転を始める。しかし大歯車の溝部３
０５と突起付円板３０３の突起３０５との間には遊び３
０８が設けられているθ）で、何分の１回転かは大歯車
３０１は無負荷で空転し、慣性が生じてから初めて突起
付円板３０３と衝撃的に係合し、そこで回転力を伝えて
弁体を開起動する。したがって通常の閉締付トルクより
も大きいトルクで開起動できる。なお遊び３０８は、弁
閉塞弁棒停止時に、必ず大歯車が突起付円板の突起を押
圧する状態でモータ１００が停止下る結果。

反対側（起動側）に生じているから、隙間なしに開弁起
動が行われる事はない。″なお念のため弱いスプリング
を一部もしくは両方０）隙間に設けてもよい。

つゼに取付金具について説明する。

第６図は本発明実施例の一部である取付金具の一対のＬ
型金具５０１が弁蓋４（）１幅方向自在に取付けられネ
ジ棒５０２とす・ソト５０３によって弁蓋４０１を挟圧
している。

取付金具は以上のように構成したので本発明装置はあら
ゆる種類の既設のバルブに容易に収付けられる。

なお、第６図の二点鎖線で示す′電動機１０　（１と、
連部は本発明好適一実施例の外観を示１．小型で重量バ
ランス良く構成された様子７示す。

すなわち本発明には前記目的の丁べてを達成出来ろ効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例を示Ｔ概略構成図、第２図はその
一部であるトルクリミ・ブタ付遊星歯車減速撃起動装置
の正面断面図、第５図はそのｖ−ｖ’に沿った断面図、
第６図は取付金具の正面図である。 １（ＩＱ・・・電動機、　　　２００・・・遊星歯車減
速装置、２０９・・・第２太陽歯車、２１７・・・偏心
カム、２３０・・・リミットスイッチ、２４０・・ダン
パ、３００・・・慣性衝撃起動装置、　５００・・取付
金具。 第１図 ＼ ＼ ００ 第２図 第３図 第４図 第５図 第６１層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　電動機と、ダンパ及びトルクリミッタ付遊星
   歯車減速装置と、慣性衝撃起動装置とを含んで成り、弁
   の開閉時において弁体位置に応じたトルクを弁棒に与え
   得るようにした事を特徴とする弁屯動装置。
2. （２）　　減速装置が、第１太陽歯車と、該第１太陽歯
   車に噛合する複数筒の遊星歯車と、前記複数筒の遊星歯
   車ン一体で支持する動力数り出し部夕兼ねた遊星キャリ
   アと、前記遊星歯車に噛合するブレーキ付第２太陽歯車
   と、前記ブレーキ付第２太陽歯車に固着されたカムと、
   前記カム外周に摺接する従節によって作動する液圧ダン
   パと、同様に該カム外周に摺接する従節によって開閉す
   るリミットスイッチとを備えてなるダンパ及びトルクリ
   ミ・ブタ付遊星歯車減速装置である特許請求の範囲第１
   項記載の弁電動装置。