アクチュエータ付き回転弁
【課題】極力コンパクト化を図り、例えば機器などにコンパクトに組み込むことを可能とし、小型でありながら省スペース化を図って狭い設置場所にも配設可能にし、加工精度や流路の調整作業を必要とすることなくバルブとアクチュエータとを所定の位置関係により高精度かつ容易に着脱できるアクチュエータ付き回転弁を提供する。
【解決手段】ボデー４に内蔵した弁体５をステム７を介して回転させ、ボデー４に設けたアクチュエータ２でステム７を回動させるようにしたアクチュエータ付き回転弁である。このアクチュエータ付き回転弁は、ボデー４のステム軸装側の外周頂面部８にアクチュエータ接続用の接続プレート体３が固着され、この接続プレート体３にアクチュエータ２が搭載されると共に、ステム７の軸方向に交叉する横方向より挿脱する固定手段からなる接続機構９０でバルブ１とアクチュエータ２とが着脱可能に設けられている。
【解決手段】ボデー４に内蔵した弁体５をステム７を介して回転させ、ボデー４に設けたアクチュエータ２でステム７を回動させるようにしたアクチュエータ付き回転弁である。このアクチュエータ付き回転弁は、ボデー４のステム軸装側の外周頂面部８にアクチュエータ接続用の接続プレート体３が固着され、この接続プレート体３にアクチュエータ２が搭載されると共に、ステム７の軸方向に交叉する横方向より挿脱する固定手段からなる接続機構９０でバルブ１とアクチュエータ２とが着脱可能に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ付き回転弁に関し、詳しくは機器などに組み込むことができ、しかもコンパクト性に優れた小型電動弁の着脱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アクチュエータをバルブに搭載したアクチュエータ付きの回転弁として、例えば、特許文献１の電動ボール弁が知られている。同文献１においては、電動アクチュエータの下部に２本の脚部が延設され、この脚部に穿設されたボルト穴と、ボール弁のボンネット上の突設部位に形成されたねじに止めねじを螺着することでボール弁と電動アクチュエータとを固定したボール弁が記載されている。
特許文献２においては、バルブとアクチュエータとがヨークを介して連結されており、バルブのボンネットにヨーク下部側の円筒部を嵌合した状態でボルトを螺入し、アクチュエータの底面側基板にヨーク上部側のフランジをボルト止めすることにより、バルブとアクチュエータとを固定した連結構造が開示されている。
このようにアクチュエータをバルブに搭載する場合には、アクチュエータの底部側やバルブの上面側に取付け用のフランジ、タップ座を設けたり、取付け用の枠状のヨークを別途設け、これらをボルトで締結することにより一体化する場合が一般的である。
【０００３】
ところで、例えば、各種機器の内部の配管ラインなどにおいては、流体の集中制御や装置のシステム化を図るためにこの種のアクチュエータ付き回転弁が設けられることが多く、この回転弁には小型化される機器内の限られた設置スペースに配設するためにコンパクト化が要求されている。この場合、アクチュエータ付き回転弁の設置高さを低くすることが重要になり、更に、これに加えて機器内の狭い設置スペースにも容易に着脱できる構造であり、狭い作業スペースにおいても着脱作業性を確保する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１３４２２３号公報
【特許文献２】実公平６−２７９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、アクチュエータに脚部、ボンネットにねじを有する突設部位を設け、これらを止めねじで螺着してアクチュエータとボール弁とを固定しているため、この脚部、突設部位の分だけ全体が高さ方向に延長することになる。
同文献２においては、バルブとアクチュエータ連結用のヨークを設けているため、このヨークの分だけ高さ方向に高くなる。このようにアクチュエータの底部側やバルブの上面側に取付け用フランジ、タップ座を設けたり、取付け用ヨークを別途設けてバルブとアクチュエータと着脱する構造の場合、設置高さが高くなって全体が大きくなると同時にボルトを締結するための作業スペースも大きくなるため全体のコンパクト化が難しくなる。このことから、これらのアクチュエータ付きバルブを小型化が必要な機器内の設置スペースに設けることができず、その結果、機器全体の大型化にも繋がる。
【０００６】
更に、ボール弁体のポートと流路とが平行でない状態（いわゆる、ボールのぞき状態）等の取付け精度が低い状態でバルブとアクチュエータとが機器内で接続された場合、ボール上面に不純物などが付着してシートが摩耗しやすくなる。これを回避するためにバルブとアクチュエータとの接続時に流路を調整する必要が生じ、この流路の調整はメンテナンス等でアクチュエータやバルブを交換する度に必要になる。しかも、バルブやアクチュエータが機器内の配管ラインの一部を成していることからボール弁体の状態の確認が困難になるため、この流路調整作業が難しくなっている。この流路の調整を省略するために、バルブとアクチュエータとの動力伝達部分であるバルブステム、アクチュエータの出力軸との嵌合部分の寸法精度を向上させ、両者のガタツキを抑えながら接続することも可能ではあるが、高精度な寸法加工が要求されるため製作が困難になる。一方、ボール弁体のポートの開口部分のアール形状を大きくすることで調整作業を省略することも可能ではあるが、この場合、ボール弁体の全閉位置を確保しにくくなるため実用は難しい。
【０００７】
本発明は、従来の課題点に鑑みて開発したものであり、その目的とするところは、極力コンパクト化を図り、例えば機器などにコンパクトに組み込むことを可能とし、小型でありながら省スペース化を図って狭い設置場所にも配設可能にし、加工精度や流路の調整作業を必要とすることなくバルブとアクチュエータとを所定の位置関係で高精度かつ容易に着脱できるアクチュエータ付き回転弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ボデーに内蔵した弁体をステムを介して回転させ、ボデーに設けたアクチュエータでステムを回動させるようにしたアクチュエータ付き回転弁であって、ボデーのステム軸装側の外周頂面部にアクチュエータ接続用の接続プレート体を固着し、この接続プレート体にアクチュエータを搭載すると共に、ステムの軸方向に交叉する横方向より挿脱する固定手段からなる接続機構でバルブとアクチュエータとを着脱可能に設けたアクチュエータ付き回転弁である。
【０００９】
請求項２に係る発明は、ボデーの外周頂面部と同等又は同等以下のボデー両側面位置に接続プレート体を固着する一対の取付部を横方向に互い違いに突出形成すると共に、接続プレート体には、互い違いに設けた一対のフランジ部を形成し、このフランジ部の端部と取付部を取付部の下方より挿入したボルトで固着したアクチュエータ付き回転弁である。
【００１０】
請求項３に係る発明は、接続プレート体の一対のフランジ部の間に一対の嵌合筒部を形成すると共に、アクチュエータの出力軸を囲む底面に嵌入凹部を形成し、この嵌入凹部を嵌合筒部に嵌合して接続プレート体にアクチュエータを位置決めさせたアクチュエータ付き回転弁である。
【００１１】
請求項４に係る発明は、嵌合筒部の横方向外周には、固定ピンの先端を装着する少なくとも２つの装着穴を放射方向に向けて形成したアクチュエータ付き回転弁である。
【００１２】
請求項５に係る発明は、接続プレート体に形成した嵌入穴をボデーのステム軸装部に嵌入して位置決めしたアクチュエータ付き回転弁である。
【００１３】
請求項６に係る発明は、接続機構は、アクチュエータの底面に一対のめねじ部を有する着脱部とこの着脱部に螺入した固定ピンの先端を装着穴に位置決め固定した構造であるアクチュエータ付き回転弁である。
【００１４】
請求項７に係る発明は、固定ピンは、締付け時に任意の手法で締付け、緩めるときに工具を用いて緩めることを可能とした頭部形状に形成したアクチュエータ付き回転弁である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明によると、ステム軸装側の外周頂面部に接続プレート体を固着し、この接続プレート体を介して接続機構によりバルブとアクチュエータとを着脱可能に設けていることにより、設置高さを抑えて極力コンパクト化を図ることができ、例えば機器などにコンパクト化を維持しながら組み込むことが可能になり、小型でありながら省スペース化を図って狭い設置場所にも配設可能になり、加工精度や流路の調整作業を必要とすることなくバルブとアクチュエータとを所定の位置関係で高精度かつ容易に着脱することが可能になる。
【００１６】
請求項２に係る発明によると、外周頂面部と同等又は同等以下にボデー両側面位置に互い違いに設けたボデーの取付部にフランジ部の端部を固着することで、バルブやアクチュエータへの余計な干渉を避けながら省スペースの空間内に接続プレート体を横方向に位置決めしながら固定でき、この接続プレート体により高さ寸法を最小限に抑えながらバルブとアクチュエータとを着脱できる。しかも、取付部の下方よりボルトを挿入してフランジ部端部と取付部とを固着することで、狭い設置スペースに配設する場合でもアクチュエータが邪魔になることなくバルブ側から容易に着脱できる。
【００１７】
請求項３に係る発明によると、接続プレート体に設けた一対の嵌合筒部にアクチュエータの底面側に形成した嵌入凹部を嵌合することでバルブとアクチュエータとをステムの軸方向に高精度に位置決めしながら仮着でき、バルブとアクチュエータとの位置関係を調整することなく常に一定の状態に固着できる。これにより、アクチュエータを全開状態、弁体に形成されたポートを流路と平行な開状態にして、このアクチュエータとバルブとを組み付けるだけで流路の調整をすることなく簡単かつ高精度にこれらを一体化できる。しかも、嵌合筒部に嵌合凹部を嵌合して位置決め可能であれば、これらの高さを低く設けることでバルブとアクチュエータとの着脱部位の高さ寸法を抑えてアクチュエータ付き回転弁を極限までコンパクト化することが可能になる。
【００１８】
請求項４に係る発明によると、横方向からアクチュエータに接続プレート体を固定ピンで着脱できることで、アクチュエータと接続プレート体との固着部位の最小化を図りつつ狭い作業スペースでもアクチュエータとバルブとを簡単に着脱可能となる。放射方向に向けて形成した２つの装着穴に２つの固定ピンを装着することにより、省スペース化を図りながら強固に固定でき、バルブに対してアクチュエータが傾倒したり、ステム回転時に固定ピンが緩んだりすることも防いでいる。更に、装着穴を嵌合筒部の左右の横方向外周に設けていることにより、バルブやアクチュエータの設置状況に応じて固定ピンの装着位置を変えることができ、メンテナンススペースを削減することも可能になる。
【００１９】
請求項５に係る発明によると、接続プレート体をステム軸装部に対して同軸状態に位置決めしながら固定でき、ボルトで接続プレート体のフランジ部端部をボデーの取付部に固着したときに、バルブの所定位置に正確に接続プレート体の嵌合筒部を配置できる。このため、嵌合筒部とアクチュエータに形成された嵌入凹部とを介して高精度にバルブとアクチュエータとを着脱することが可能になる。
【００２０】
請求項６に係る発明によると、一対のめねじ部を有する着脱部に固定ピンを螺入することでバルブとアクチュエータとを位置決めしてガタツキを防ぎながら接続でき、一方、固着ピンを緩めるだけでバルブとアクチュエータとを容易に取り外しでき、一方側の横方向から固定ピンを締め付けたり緩めたりしながらこの着脱をおこなえる。このため、狭い設置スペースに配置されている場合でも、２つの固定ピンを回転できるスペースがあれば着脱作業が可能となる。
【００２１】
請求項７に係る発明によると、固定ピンの締付け時に過剰なトルクによる締付けを防いでバルブとアクチュエータとが着脱不能になったり固定ピン等の部品が破損したりすることを防ぎ、固定ピンを緩める時には工具により容易にバルブとアクチュエータとを取り外しできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のアクチュエータ付き回転弁の分離斜視図である。
【図２】バルブとアクチュエータとの接続状態を示した分離斜視図である。
【図３】本発明のアクチュエータ付き回転弁を示す斜視図である。
【図４】ケースの底面図である。
【図５】ケースの平面図である。
【図６】アクチュエータとバルブとの接続状態を示す正面図である。
【図７】接続プレート体のバルブへの仮着状態を示した斜視図である。
【図８】（ａ）は、バルブとアクチュエータと接続した状態を示す一部切欠き断面図である。（ｂ）は、バルブからアクチュエータを取り外した状態を示す一部切欠き断面図である。
【図９】図８（ａ）のＡ―Ａ断面図である。
【図１０】アクチュエータの分離斜視図である。
【図１１】アクチュエータの一部切欠き斜視図である。
【図１２】カバーを取り外した状態のアクチュエータを示す平面図である。
【図１３】最終段歯車の取付け状態を示す側面図である。
【図１４】減速ギア群を示した模式平面図である。
【図１５】最終段歯車の取付け状態を示す斜視図である。
【図１６】（ａ）は弁の開閉時の突出カム部の状態を示す平面図である。（ｂ）は弁開時の突出カム部の状態を示す平面図である。（ｃ）は弁閉時の突出カム部の状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明におけるアクチュエータ付き回転弁の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１には本発明のアクチュエータ付き回転弁の分離斜視図、図３、図６にはバルブとアクチュエータとの接続状態、図１０にはアクチュエータの分離斜視図を示している。
【００２４】
図において、本発明におけるアクチュエータ付き回転弁は、バルブ１、アクチュエータ２、接続プレート体３を有し、バルブ１とアクチュエータ２とが接続プレート体３を介して着脱可能になっている。本発明のアクチュエータ付き回転弁は、自動操作用バルブとして、例えば、図示しない各種機器の内部やプラントの一部などに配設される。
【００２５】
図２に示すように、バルブ１は、例えば、図に示すボールバルブからなる回転弁構造を呈し、このバルブ１のボデー４内部にはポート５ａを有する弁体５が内蔵され、この弁体５にボデー４に形成されたステム軸装部６を介してステム７が接続されている。バルブ１はこのステム７を介して弁体５を回転可能になっており、ステム７はボデー４に接続したアクチュエータ２により回動可能となる。ボデー４内には流路４ａが設けられ、この流路４ａが弁体５の回転により開閉される。
【００２６】
ボデー４のステム軸装部６の周囲には外周頂面部８が形成され、この外周頂面部８と同等又は同等以下のボデー４の両側面位置には、接続プレート体３を固着するための一対の取付部９、９が横方向に互い違いに突出形成され、この取付部９には、ボルト１０を挿入可能な貫通穴１１が形成されている。ステム７の上端には平行二面部１２が形成され、この平行二面部１２はステム軸装部６の上面よりもやや突設して形成される。
【００２７】
ここにいう外周頂面部８とは、ボデー４のステム軸装部６側の頂部位置をいい、本例のようにボデー４が断面６角形であればボデー４とステム軸装部６側の頂部をいい、この頂部に図２に示すようなフラット面を形成すればこのフラット面の頂部面をいい、また、ボデー４が断面円形であればボデー４のステム軸装部６側の円形頂部をいう。
しかも、図６において、外周頂部面８とボデー４のテーパ面との間に設けた隙間Ｓの領域内、または、断面円形のボデー（図示せず）であれば、頂部とアール面との間の隙間Ｓの領域内に後述の接続機構９０や補強リブ８０ｃが収容されている。したがって、図４に示したアクチュエータ２のケース本体２０の底面部２０ａを接続プレート体３のフランジ部８０に載置することによってアクチュエータ付き回転弁を構成できるから、一体化したアクチュエータと回転弁との高さを極力小さくすることが可能となり、もって、製品のコンパクト化に著しく寄与することができる。
【００２８】
本実施形態においては、取付部９はボデーの外周頂面部８と同等又は同等以下で且つボデー４の流路軸芯よりも上方に配置している。そして、ボルト１０は、取付部９の貫通穴１１に下側のみから挿入し、後述の接続プレート体３の雄ネジ８０ｂに螺合している。これにより、アクチュエータ２とバルブ１との距離を小さくして、全体の高さを低く抑えつつ、アクチュエータ２とバルブ１との接続を可能としている。ステム７の上端には平行二面部１２が形成され、この平行二面部１２はステム軸装部６の上面よりもやや突設して形成される。
【００２９】
図１、図１０において、アクチュエータ２は、電動式からなっており、このアクチュエータ２のケース本体２０には電動モータ２１、このモータ２１からの回転を減速して伝達する減速ギア群２２、出力軸２３、リミットスイッチ２４、突出カム部２５、インジケータ部２６、コンデンサ等の制御部２７が設けられる。これらの各部品は地板３０、配線押え３１を介してケース本体２０内の所定位置に収納され、このケース本体２０には被覆用のカバー体３２が固着される。
【００３０】
図５に示すように、ケース本体２０は半円弧状部２０ａと矩形状部２０ｂとを有し、これらが繋がった形状になっている。ケース本体２０内には、軸受部３３、雌ねじ３４、載置面３５が形成されている。軸受部３３はケース本体２０の底面３６に設けられ、この軸受部３３により減速ギア群２２の第１歯車４１、第２歯車４２、第３歯車４３、第４歯車４４、最終段歯車４５の各歯車の回転軸４６の下端４７を軸受可能になっている。雌ねじ３４はケース本体２０の内周縁側に設けられ、載置面３５はケース本体２０の底面３６よりも高い位置に設けられ、この載置面３５に配線押えを載置することが可能になっている。ケース本体２０の底部側面には連通穴部４８が設けられ、この連通穴部４８にブッシュ４９が取り付けられている。
【００３１】
モータ２１の底部外周には鍔部５０が設けられ、この鍔部５０に設けられた切欠部５１を介して地板３０の上面３０ａにモータ２１が取付けられる。モータ２１はこの固定用地板３０を介して雄ねじ５２によりケース本体２０の雌ねじ３４に螺着固定される。
地板３０には雄ねじ５２を挿通可能な貫通穴５４が設けられ、モータ２１は切欠部５１、貫通穴５４を介して地板３０とともにケース本体２０に位置決め固着される。地板３０の下面３０ｂには軸受部５５が設けられ、この軸受部５５によりモータ２１の下面領域Ｒに設けられる減速ギア群２２の各歯車４０、４１、４２、４３、４４、４５の回転軸４６の上端５６を軸受するようになっている。更に、地板３０の下面３０ｂには後述するストッパピン５７係合用のストッパ部５８も設けられている。地板３０のインジケータ部２６側には、減速ギア群２２の最終段歯車４５が成す円弧の一部と略同形状の円弧部５９がこの最終段歯車４５に沿って形成されている。この円弧部５９により、最終段歯車４５に固定されるインジケータ部２６をガイド可能になっている。
【００３２】
モータ２１の出力側の回転軸部６０にはピニオン４０が取り付けられ、減速ギア群２２は、このピニオン４０、第１歯車４１、第２歯車４２、第３歯車４３、第４歯車４４、最終段歯車４５を有し、各歯車４１、４２、４３、４４、４５の中心にそれぞれ回転軸４６としてピンが挿入される。図１２に示すように、減速ギア群２２は、ケース本体２０のモータ２１の下面領域Ｒに又はモータ２１内部に設けられ、モータ２１と縦に並列した状態でケース本体２０内に収納される。
【００３３】
減速ギア群２２において、ピニオン４０は第１歯車４１、第１歯車４１は第２歯車４２、第２歯車４２は第３歯車４３、第３歯車４３は第４歯車４４、第４歯車４４は最終段歯車４５に噛合している。モータ２１の回転軸部６０の回転は、これらの減速ギア群２２によって減速され、最終段歯車４５に同軸に取付けられた出力軸２３よりバルブ１のステム７に伝達される。
【００３４】
突出カム部２５は、その後端部２５ａが最終段歯車４５の軸部４５ａに固着された状態で取付けられ、この最終段歯車４５の回転に伴って回動する。突出カム部２５は、モータ２１の底面３６より延出し、かつ、最終段歯４５車の外周囲よりやや突出した状態に設けられ、この突出カム部２５の回動操作によりリミットスイッチ２４を接離させることが可能になっている。
【００３５】
最終段歯車４５の突出カム部２５の両側には、固定用のストッパピン５７が固着されており、このストッパピン５７が上記の地板３０に設けたストッパ部５８に係合することにより、突出カム部２５を略９０°回動操作可能になっている。
【００３６】
この場合、図１６（ａ）に示すように、最終段歯車４５の中間開度の位置を基準として、この最終段歯車４５が全閉方向に４５°、全開方向に４５°の角度αで回転可能になる位置にストッパピン５７が配設されている。更に、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）に示すように、全開、全閉位置側にそれぞれ最終段歯車４５が４５°よりも多く回転するための遊び角度βを設けるようにしてもよい。このときの遊び角度βとしては４°程度とすればよく、この遊び角度βを設けることにより、最終段歯車４５が全開、全閉方向に４５°以上に回転して、突出カム部２５によってリミットスイッチ２４を確実にオン状態にすることが可能になる。
【００３７】
図１１、図１３に示すように、突出カム部２５の先端部２５ｂには、モータ２１の側面２１ａに沿って上方に突出するようにインジケータ部２６が形成されている。このインジケータ部２６は突出カム部２５と一体に回転動作し、このインジケータ部２６をアクチュエータ２の上方向及び側面方向から視認可能な大きさに設けていることで、突出カム部２５の回転状態を外部より確認しやすくなっている。
【００３８】
図１２に示すように、リミットスイッチ２４はケース本体２０内に２つ設けられ、モータ側面２１ａの空間領域Ｔに配置されている。リミットスイッチ２４は、突出カム部２５が回転するときの端部側に近接して止め輪６１によりケース本体２０に設けた取付け突部６２に固定されてケース本体２０の矩形状部２０ｂの隅部位に配置される。リミットスイッチ２４、２４の間には、このリミットスイッチ２４制御用のコンデンサや基板からなる制御部２７が配設される。最終段歯車４５が回転したときには、何れかのリミットスイッチ２４に突出カム部２５が接触してオン状態になり、最終段歯車４５の回転状態をリミットスイッチ２４に伝達可能になっている。このようにしてリミットスイッチ２４でアクチュエータ２の全開又は全閉位置を検知可能になっており、このとき、突出カム部２５を外部より視認することでアクチュエータ２の動作状態を確認できる。
【００３９】
減速ギア群２２とケース本体２０との間には配線押え３１が設けられ、この配線押え３１は貫通穴６３を有し、この貫通穴６３に最終段歯車４５の下部に設けた出力段軸６４と減速ギア群２２の各歯車の回転軸４６とが貫通し、出力段軸６４や回転軸部６０の回転動作に支障のないようになっている。配線押え３１は、ケース本体２０の載置面３５に載置された状態で固定される。図１１に示すように、ケース本体２０の底面３６にはモータ２１やリミットスイッチ２４、制御部２７の配線３７が配置されており、この配線３７が配線押え３１によりケース本体２０の底面３６側に収納される。配線３７は連通穴部４８を介してアクチュエータ２の外部に引き出され、図示しない機器等に接続される。
【００４０】
出力軸２３は、上部側が最終段歯車４５に圧入されてこの最終段歯車４５に同軸に設けられ、ステム７と接続可能に設けられる。出力軸２３の中間位置付近は、軸受６５、Ｏリング６６を介してケース本体２０に回動可能に取り付けられ、出力軸２３の先端にはステム７の平行二面部１２と嵌合可能な凹状溝６７が形成されている。
【００４１】
アクチュエータ２は、上記の部品を介してモータ２１の回転を減速して出力軸２３まで出力し、この出力軸２３の凹状溝６７に嵌合した平行二面部１２を介してステム７に伝達し、弁体５を所定の開度に回転制御可能になっている。アクチュエータ２は、いわゆるクォーターターン式の回転弁の回転操作用であり、前述したように、出力軸２３（最終段歯車４５）が略９０°の回転角度で回転制御されたときに、この回転状態が突出カム部２５により外部に表示される。
【００４２】
カバー体３２は、透明又は半透明の樹脂により成形され、モータ２１や突出カム部２５、インジケータ部２６を収納するための膨出部６８が膨出形成されている。カバー体３２は、例えばシボ加工によって表面加工され、膨出部６８の突出カム部２５が位置する付近シボ加工を設けないことにより透明又は半透明の視認部７０が設けられている。この視認部７０を介してカバー体３２の外方よりインジケータ部２６の動作状態を視認できるようになっている。
カバー体３２は、ケース本体２０に対して、例えば超音波溶着により接合される。
【００４３】
一方、図４の二点鎖線のハッチングの領域に示すように、アクチュエータ２の出力軸２３を囲む底面３６には、接続プレート体３取付け用の嵌入凹部７１が形成されている。この嵌入凹部７１は、接続プレート体３に設けられた後述の嵌合筒部７２に嵌合可能な形状に形成されている。
アクチュエータ底面３６の外周側には接続プレート体３の着脱用の着脱部７３が突出形成され、この着脱部７３には後述する固定ピン７４のおねじ部７５が螺着可能な一対のめねじ部７６が２組形成されている。めねじ部７６は、ステム７の横方向に所定角度θ（例えば３０°）で放射方向に向けて形成される。
【００４４】
図７に示すように、バルブ１とアクチュエータ２接続用の接続プレート体３には、フランジ部８０、嵌合筒部７２、嵌入穴８１が形成されている。フランジ部８０は、バルブ１への取付け用として接続プレート体３に対して互い違いに一対に形成され、それぞれのフランジ部８０の端部８０ａにはボルト１０の雄ネジ１０ａと螺合する雌ネジ８０ｂが形成されている。フランジ部８０の端部８０ａと前述したバルブ１の取付部９とは、この取付部９の下方より貫通穴１１を介して挿入したボルト１０の螺着により固着可能になっている。フランジ部８０の底面側には補強リブ８０ｃが形成されている。
【００４５】
一対のフランジ部８０、８０の間には、一対の嵌合筒部７２、７２が突設形成され、嵌合筒部７２は嵌入凹部７１と嵌合可能な形状に設けられ、この嵌合筒部７２に嵌入凹部７１を嵌合することにより、接続プレート体３にアクチュエータ２を位置決めしながら仮着することが可能になる。フランジ部８０と嵌合筒部７２とは、接続プレート体３の図示しない中心に対して点対称の形状に設けられている。
【００４６】
図８、図９において、嵌合筒部７２の横方向外周には、２つの有底の装着穴８２、８２が放射方向に向けて２組形成されている。装着穴８２はめねじ部７６の位置に対応しており、このめねじ部７６と同じ所定角度（本実施形態においては３０°）θにより、高さ方向において同一平面上に形成される。装着穴８２は先端縮径状のテーパ穴部からなっており、この装着穴８２には固定ピン７４の先端７４ａが装着可能になっている。この２組の装着穴８２とめねじ部７６とは、嵌合筒部７２に対して対称位置に配置されている。
【００４７】
嵌入穴８１は、接続プレート体３の嵌合筒部７２の中央位置に形成され、ステム軸装部６に嵌入可能な穴径に形成されている。この嵌入穴８１をステム軸装部６に嵌入することにより接続プレート体３を位置決めしながらバルブ１に仮着できる。
【００４８】
図８において、固定ピン７４は、アクチュエータ２と接続プレート体３とを位置決めしながら接続するために設けられる。固定ピン７４の先端７４ａにはテーパ部８３が設けられ、このテーパ部８３に続いてアクチュエータ２のめねじ部７６に螺合するおねじ部７５、回転操作用の頭部８４が設けられている。
【００４９】
テーパ部８３は、装着穴８２に取付け可能な図示しない所定のテーパ角度に形成され、おねじ部７５をめねじ部７６に螺入したときにこのテーパ部８３が装着穴８２に沿うようにして位置決めされる。これにより、接続プレート体３とアクチュエータ２とが所定位置に正確に位置決めされた状態で固定される。図に示すように、おねじ部７５はめねじ部７６に螺着する部分のみにねじ部分が形成されていればよく、その中間部分は省略されていてもよい。この場合、めねじ部７６に対して螺合するおねじ部７５が少なくなることから、固定ピン７４の締付け或は緩める作業が簡単になる。
【００５０】
頭部８４には図示しない一般工具などの工具により一方向に回転可能な凹部８５が形成され、この凹部８５を介して工具を用いて回転することで固定ピン７４を緩めることができるようになっている。一方、頭部８４の外周を手で把持したり特殊工具などの任意の手法により回転させて固定ピン７４を締付けることが可能である。凹部８５は、一般工具を取付けて回転操作であれば適宜の形状に設けることができる。頭部８４の形状は、一般工具等の工具を用いて緩め、手で把持したり特殊工具などの任意の手法で締付ける態様とする以外にも、任意の手法で緩め、工具を用いて締付ける態様に設けることも可能である。
【００５１】
上記の構成により、アクチュエータ付き回転弁は、図２に示すように、ボデー４のステム軸装側の外周頂面部８にアクチュエータ接続用の接続プレート体３を固着し、この接続プレート体３にアクチュエータ２を搭載すると共に、ステム７の軸方向に交叉する横方向より挿脱する固定手段からなる接続機構９０でバルブ１とアクチュエータ２とを着脱可能に設けている。
この接続機構９０は、一対のめねじ部７６、７６が形成されたアクチュエータ底面３６の着脱部７３と、この着脱部７３に螺入した固定ピン７４の先端７４ａを装着穴８２に位置決め固定した構造から成っている。
【００５２】
なお、上記実施形態においては、バルブ１をボールバルブとしているが、アクチュエータ２で駆動可能なバルブであればバタフライバルブを用いるようにしてもよい。この場合にも、ボールバルブの場合と同様にアクチュエータ２を着脱可能な構造に設けることができる。また、アクチュエータ２を電動式としているが、空圧駆動のアクチュエータとしてもよい。
【００５３】
バルブ１のステム７の上端側に平行二面部１２、アクチュエータ２の出力軸２３の先端側に凹状溝６７を設けているが、これらを逆に設けてもよい。固定ピン７４の数を２つとしているが、この固定ピン７４を３つ以上設けるようにしてもよい。この場合には、固定ピン７４を装着するための装着穴８２及びめねじ部７６を、固定ピン７４の数に応じて予め接続プレート体３及びアクチュエータ２に形成すればよい。
【００５４】
続いて、前述したバルブ１とアクチュエータ２とを一体に接続するときの組み立て手順を説明する。
図２、図７に示すように、嵌入穴８１にステム軸装部６を嵌入しつつ、取付部９にフランジ部８０を載置しながら接続プレート体３をバルブ１に位置決め調芯する。取付部９の貫通穴１１を介してフランジ部８０の下側のボデー４側からフランジ部８０の雌ネジ８０ｂに雄ネジ１０ａを螺着してボルト１０を仮止めする。これにより、接続プレート体３をバルブ１に対して横方向に位置決めしながら仮止めする。
【００５５】
この状態で弁体５のポート５ａを流路４ａと平行になるように全開状態にし、一方、アクチュエータ２も全開位置に調整する。
図８（ａ）に示すように、平行二面部１２を凹状溝６７に嵌合させながら嵌合筒部７２を嵌入凹部７１に嵌合させ、バルブ１とアクチュエータ２との間に接続プレート体３を装着してこのバルブ１とアクチュエータ２を仮着する。接続プレート体３は、バルブ１の外周頂面部８とアクチュエータ２の底面３６との隙間Ｓに配設される。このとき、接続プレート体３のフランジ部８０、嵌合筒部７２が点対称の形状であることから、バルブ１に対してアクチュエータ２を１８０°回転した状態で接続する可能である。
【００５６】
次いで、めねじ部７６に固定ピン７４のおねじ部７５を螺着し、嵌合筒部７２の装着穴８２に固定ピン７４の先端７４ａを装着する。この固定ピン７４の装着により、アクチュエータ２は、バルブ１に固定されている接続プレート体３の嵌合筒部７２に同軸状態で位置決め固定される。このとき、バルブ１、アクチュエータ２を全開状態に保持しながら固定ピン７４を締め込むことにより、アクチュエータ２の全開位置でポート５ａが流路４ａに平行な状態になり、正常な取付け位置に調整しながら位置決めできる。
【００５７】
更に、フランジ部８０にボルト１０で仮止め状態のバルブ１の位置をアクチュエータ２に対して微調整し、この状態でボルト８０を締結することでより、より正確な位置決めを実施できる。ボルト８０の固定時には、取付部９がボデー４の横方向に突出形成されているためにバルブ１に干渉させることなくボルト１０を取付部９の下側から締付けることが可能になる。これによりアクチュエータ２の全開位置、ポート５ａの流路４ａに対する全開位置がずれることなく、バルブ１とアクチュエータ２とを一体化できる。
取付部９、フランジ部８０が互い違いに突出形成されていることにより、接続プレート体３のアクチュエータ２との着脱部位である嵌合筒部７２への干渉を回避し、着脱に必要な空間が確保される。
【００５８】
バルブ１からアクチュエータ２を取り外す際には、図８（ｂ）に示すように、固定ピン７４を緩めることでバルブ１及び接続プレート体３からアクチュエータ２を取り外す。
【００５９】
このように、接続プレート体３を介してバルブ１とアクチュエータ２とを着脱できる構造であり、その接続時には、接続プレート体３の嵌入穴８１をボデー４のステム軸装部６に嵌入し、アクチュエータ２の嵌入凹部７１を接続プレート体３の嵌合筒部７２に嵌合することでステム７と出力軸２３とを同軸方向及び高さ方向に位置決めし、この状態で接続プレート体３により固定できる。図８（ａ）に示すように、バルブ１とアクチュエータ２との隙間Ｓに接続プレート体３を配置することで、図３、図６の接続時には、全体の高さを抑えながらこれらを一体化できる。
【００６０】
その際、２つの固定ピン７４の先端７４ａを、放射方向に向けて形成された装着穴８２に装着しているので、この固定ピン７４の接触部位である２つの支点部位で支えながら固定してアクチュエータ２の傾倒を防止でき、ステム７が回転したときにも固定ピン７４の緩みを防止できる。
【００６１】
しかも、接続プレート体３を対称位置に形成された２組のめねじ部７６及び装着穴８２の何れか一方側に固定ピン７４を固着して接続プレート体３を位置決めできることで、メンテナンススペースを削減しながら、バルブ１やアクチュエータ２の接続向きに応じて任意の横方向からこの固定ピン７４を緩めたり締付けたりできる。固定ピン７４による固定位置を必要に応じて変えるようにすれば、機器内の限られた設置スペースにもフレキシブルに対応しながらアクチュエータ付き回転弁を配設でき、この回転弁の横方向から固定ピン７４を着脱できるため作業性にも優れている。
【００６２】
この場合、２つの固定ピン７４、７４の角度θを鋭角に設けることで、固定ピン７４が１つの場合以上の摩擦力を得ることができ、角度θをより鋭角に設けることで摩擦力を増加させることが可能になる。この摩擦力の増加により、各固定ピン７４、７４が軸方向に回転することを防ぎ、固定ピン７４が緩んだり外れたりすることを防止する機能が向上する。
【００６３】
一対のめねじ部７６、７６が形成された着脱部７３と、この着脱部７３に螺入した固定ピン７４の先端７４ａを位置決め固定する構造からなる接続機構９０により、バルブ１とアクチュエータ２とをガタツキを防ぎながら固着でき、しかも、装着穴８２を先端縮径状のテーパ穴部に形成し、このテーパ穴部８２に固定ピン７４のテーパ部８３を装着することで、アクチュエータ２と接続プレート体３との位置決め精度がより高まっている。その際、装着穴８２にはテーパ部８３から摩擦力が働くため、手締めによっても十分な締め込み強度を得ることができる。更に、固定ピン７４の推力で発生する摩擦力が接続プレート体３に伝わるため、この固定ピン７４を装着した逆側の横側の接続プレート体３の浮き上がりを防止している。仮に、固定ピン７４が１本である場合には、この固定ピン７４にステム７の回転方向の回転力が発生したときに少量の動作で摩擦力が大きく減少し、固定ピン７４の緩みが発生しやすくなる。
【００６４】
上述したように、本発明のアクチュエータ付き回転弁は、ボデー４のステム軸装側の外周頂面部８にアクチュエータ２接続用の接続プレート体３を固着し、この接続プレート体３にアクチュエータ２を搭載すると共に、ステム７の軸方向に交叉する横方向より挿脱する固定手段からなる接続機構９０でバルブ１とアクチュエータ２とを着脱可能に設けているので、接続プレート体３をバルブ１とアクチュエータ２との間に装着したときに隙間Ｓの領域に接続機構９０や接続プレートの補強リブ８０ｃを収容しており、アクチュエータ２とバルブ１との距離を小さくし全体の高さを低く抑えて極力コンパクト化を図ることができる。この省スペース化により、狭い設置スペースにも簡単に位置決めしながら装着できる。
【００６５】
しかも、ボデー４の外周頂面部８と同等又は同等以下に形成した一対の取付部９、９に、接続プレート体３の一対のフランジ部８０、８０を取付部９の下方よりボルト１０で固着することにより、接続プレート体３によるバルブ１とアクチュエータ２との着脱部位の高さ寸法をより低く抑えることができ、アクチュエータ２の嵌入凹部７１を接続プレート体３の嵌合筒部７２に嵌合して接続プレート体３にアクチュエータ２を位置決めした構成により、ステム軸装部６の高さを低くすることで接続プレート体３によるバルブ１とアクチュエータ２との着脱部位の高さ寸法を極限まで抑えることも可能になる。これによって、アクチュエータ付き回転弁全体を最大限コンパクト化できる。
【００６６】
バルブ１とアクチュエータ２との接続時には、前述したようにこれらを全開状態にしながら接続プレート体３を介して固定ピン７４、ボルト１０により固定することにより取付け精度を高めながら容易に一体化でき、接続する度に流路４ａの調整をおこなうことなく所定の状態に接続できる。
【００６７】
また、このアクチュエータ付き回転弁におけるアクチュエータは、モータ２１の下面領域Ｒに又はモータ２１内部に減速ギア群２２を設け、この減速ギア群２２の最終段歯車４５に突出カム部２５を固着し、この突出カム部２５をモータ２１の底面より延出させ、かつ、最終段歯車４５の外周囲よりやや突出させると共に、リミットスイッチ２４をモータ側面の空間領域Ｔに配置し、突出カム部２５の回動操作でリミットスイッチ２４を接離させるようにしているので、バルブ１とアクチュエータ２との間に大きなスペースを必要としたり、アクチュエータ２を上方側に延長したり、減速ギア群２２を配設するために全体を横方向に大きく延長することなく全体のコンパクト化を図りながら突出カム部２５を設け、この突出カム部２５を外部より視認することで弁開度の確認が可能になる。
【００６８】
この場合、リミットスイッチ２４のオンオフ用の突出カム部２５を弁開度表示用として共用していることで、必要最小限の部品点数でアクチュエータ２の省スペースの空間内に弁開度表示部分を設けてコンパクト化を図ることが可能になる。
【００６９】
更に、突出カム部２５の先端部２５ｂをモータ２１の側面２１ａに沿って上方に突出させたインジケータ部２６を形成し、カバー体３２に設けた透明又は半透明の視認部７０を介してカバー体３２の外方よりインジケータ部２６の動作状態を視認できるため、インジケータ部２６をアクチュエータ２の上方向及び側面方向から視認したり遠い距離から視認することが可能になり、外部から覗き込むことなく容易に弁開度を視認可能になる。
【符号の説明】
【００７０】
１ バルブ
２ アクチュエータ
３ 接続プレート体
４ ボデー
５ 弁体
６ ステム軸装部
７ ステム
８ 外周頂面部
９ 取付部
１０ ボルト
２３ 出力軸
３６ 底面
７１ 嵌入凹部
７２ 嵌合筒部
７３ 着脱部
７４ 固定ピン
７４ａ 先端
７６ めねじ部
８０ フランジ部
８０ａ 端部
８１ 嵌入穴
８２ 装着穴
９０ 接続機構
８４ 頭部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ付き回転弁に関し、詳しくは機器などに組み込むことができ、しかもコンパクト性に優れた小型電動弁の着脱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アクチュエータをバルブに搭載したアクチュエータ付きの回転弁として、例えば、特許文献１の電動ボール弁が知られている。同文献１においては、電動アクチュエータの下部に２本の脚部が延設され、この脚部に穿設されたボルト穴と、ボール弁のボンネット上の突設部位に形成されたねじに止めねじを螺着することでボール弁と電動アクチュエータとを固定したボール弁が記載されている。
特許文献２においては、バルブとアクチュエータとがヨークを介して連結されており、バルブのボンネットにヨーク下部側の円筒部を嵌合した状態でボルトを螺入し、アクチュエータの底面側基板にヨーク上部側のフランジをボルト止めすることにより、バルブとアクチュエータとを固定した連結構造が開示されている。
このようにアクチュエータをバルブに搭載する場合には、アクチュエータの底部側やバルブの上面側に取付け用のフランジ、タップ座を設けたり、取付け用の枠状のヨークを別途設け、これらをボルトで締結することにより一体化する場合が一般的である。
【０００３】
ところで、例えば、各種機器の内部の配管ラインなどにおいては、流体の集中制御や装置のシステム化を図るためにこの種のアクチュエータ付き回転弁が設けられることが多く、この回転弁には小型化される機器内の限られた設置スペースに配設するためにコンパクト化が要求されている。この場合、アクチュエータ付き回転弁の設置高さを低くすることが重要になり、更に、これに加えて機器内の狭い設置スペースにも容易に着脱できる構造であり、狭い作業スペースにおいても着脱作業性を確保する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１３４２２３号公報
【特許文献２】実公平６−２７９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、アクチュエータに脚部、ボンネットにねじを有する突設部位を設け、これらを止めねじで螺着してアクチュエータとボール弁とを固定しているため、この脚部、突設部位の分だけ全体が高さ方向に延長することになる。
同文献２においては、バルブとアクチュエータ連結用のヨークを設けているため、このヨークの分だけ高さ方向に高くなる。このようにアクチュエータの底部側やバルブの上面側に取付け用フランジ、タップ座を設けたり、取付け用ヨークを別途設けてバルブとアクチュエータと着脱する構造の場合、設置高さが高くなって全体が大きくなると同時にボルトを締結するための作業スペースも大きくなるため全体のコンパクト化が難しくなる。このことから、これらのアクチュエータ付きバルブを小型化が必要な機器内の設置スペースに設けることができず、その結果、機器全体の大型化にも繋がる。
【０００６】
更に、ボール弁体のポートと流路とが平行でない状態（いわゆる、ボールのぞき状態）等の取付け精度が低い状態でバルブとアクチュエータとが機器内で接続された場合、ボール上面に不純物などが付着してシートが摩耗しやすくなる。これを回避するためにバルブとアクチュエータとの接続時に流路を調整する必要が生じ、この流路の調整はメンテナンス等でアクチュエータやバルブを交換する度に必要になる。しかも、バルブやアクチュエータが機器内の配管ラインの一部を成していることからボール弁体の状態の確認が困難になるため、この流路調整作業が難しくなっている。この流路の調整を省略するために、バルブとアクチュエータとの動力伝達部分であるバルブステム、アクチュエータの出力軸との嵌合部分の寸法精度を向上させ、両者のガタツキを抑えながら接続することも可能ではあるが、高精度な寸法加工が要求されるため製作が困難になる。一方、ボール弁体のポートの開口部分のアール形状を大きくすることで調整作業を省略することも可能ではあるが、この場合、ボール弁体の全閉位置を確保しにくくなるため実用は難しい。
【０００７】
本発明は、従来の課題点に鑑みて開発したものであり、その目的とするところは、極力コンパクト化を図り、例えば機器などにコンパクトに組み込むことを可能とし、小型でありながら省スペース化を図って狭い設置場所にも配設可能にし、加工精度や流路の調整作業を必要とすることなくバルブとアクチュエータとを所定の位置関係で高精度かつ容易に着脱できるアクチュエータ付き回転弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ボデーに内蔵した弁体をステムを介して回転させ、ボデーに設けたアクチュエータでステムを回動させるようにしたアクチュエータ付き回転弁であって、ボデーのステム軸装側の外周頂面部にアクチュエータ接続用の接続プレート体を固着し、この接続プレート体にアクチュエータを搭載すると共に、ステムの軸方向に交叉する横方向より挿脱する固定手段からなる接続機構でバルブとアクチュエータとを着脱可能に設けたアクチュエータ付き回転弁である。
【０００９】
請求項２に係る発明は、ボデーの外周頂面部と同等又は同等以下のボデー両側面位置に接続プレート体を固着する一対の取付部を横方向に互い違いに突出形成すると共に、接続プレート体には、互い違いに設けた一対のフランジ部を形成し、このフランジ部の端部と取付部を取付部の下方より挿入したボルトで固着したアクチュエータ付き回転弁である。
【００１０】
請求項３に係る発明は、接続プレート体の一対のフランジ部の間に一対の嵌合筒部を形成すると共に、アクチュエータの出力軸を囲む底面に嵌入凹部を形成し、この嵌入凹部を嵌合筒部に嵌合して接続プレート体にアクチュエータを位置決めさせたアクチュエータ付き回転弁である。
【００１１】
請求項４に係る発明は、嵌合筒部の横方向外周には、固定ピンの先端を装着する少なくとも２つの装着穴を放射方向に向けて形成したアクチュエータ付き回転弁である。
【００１２】
請求項５に係る発明は、接続プレート体に形成した嵌入穴をボデーのステム軸装部に嵌入して位置決めしたアクチュエータ付き回転弁である。
【００１３】
請求項６に係る発明は、接続機構は、アクチュエータの底面に一対のめねじ部を有する着脱部とこの着脱部に螺入した固定ピンの先端を装着穴に位置決め固定した構造であるアクチュエータ付き回転弁である。
【００１４】
請求項７に係る発明は、固定ピンは、締付け時に任意の手法で締付け、緩めるときに工具を用いて緩めることを可能とした頭部形状に形成したアクチュエータ付き回転弁である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明によると、ステム軸装側の外周頂面部に接続プレート体を固着し、この接続プレート体を介して接続機構によりバルブとアクチュエータとを着脱可能に設けていることにより、設置高さを抑えて極力コンパクト化を図ることができ、例えば機器などにコンパクト化を維持しながら組み込むことが可能になり、小型でありながら省スペース化を図って狭い設置場所にも配設可能になり、加工精度や流路の調整作業を必要とすることなくバルブとアクチュエータとを所定の位置関係で高精度かつ容易に着脱することが可能になる。
【００１６】
請求項２に係る発明によると、外周頂面部と同等又は同等以下にボデー両側面位置に互い違いに設けたボデーの取付部にフランジ部の端部を固着することで、バルブやアクチュエータへの余計な干渉を避けながら省スペースの空間内に接続プレート体を横方向に位置決めしながら固定でき、この接続プレート体により高さ寸法を最小限に抑えながらバルブとアクチュエータとを着脱できる。しかも、取付部の下方よりボルトを挿入してフランジ部端部と取付部とを固着することで、狭い設置スペースに配設する場合でもアクチュエータが邪魔になることなくバルブ側から容易に着脱できる。
【００１７】
請求項３に係る発明によると、接続プレート体に設けた一対の嵌合筒部にアクチュエータの底面側に形成した嵌入凹部を嵌合することでバルブとアクチュエータとをステムの軸方向に高精度に位置決めしながら仮着でき、バルブとアクチュエータとの位置関係を調整することなく常に一定の状態に固着できる。これにより、アクチュエータを全開状態、弁体に形成されたポートを流路と平行な開状態にして、このアクチュエータとバルブとを組み付けるだけで流路の調整をすることなく簡単かつ高精度にこれらを一体化できる。しかも、嵌合筒部に嵌合凹部を嵌合して位置決め可能であれば、これらの高さを低く設けることでバルブとアクチュエータとの着脱部位の高さ寸法を抑えてアクチュエータ付き回転弁を極限までコンパクト化することが可能になる。
【００１８】
請求項４に係る発明によると、横方向からアクチュエータに接続プレート体を固定ピンで着脱できることで、アクチュエータと接続プレート体との固着部位の最小化を図りつつ狭い作業スペースでもアクチュエータとバルブとを簡単に着脱可能となる。放射方向に向けて形成した２つの装着穴に２つの固定ピンを装着することにより、省スペース化を図りながら強固に固定でき、バルブに対してアクチュエータが傾倒したり、ステム回転時に固定ピンが緩んだりすることも防いでいる。更に、装着穴を嵌合筒部の左右の横方向外周に設けていることにより、バルブやアクチュエータの設置状況に応じて固定ピンの装着位置を変えることができ、メンテナンススペースを削減することも可能になる。
【００１９】
請求項５に係る発明によると、接続プレート体をステム軸装部に対して同軸状態に位置決めしながら固定でき、ボルトで接続プレート体のフランジ部端部をボデーの取付部に固着したときに、バルブの所定位置に正確に接続プレート体の嵌合筒部を配置できる。このため、嵌合筒部とアクチュエータに形成された嵌入凹部とを介して高精度にバルブとアクチュエータとを着脱することが可能になる。
【００２０】
請求項６に係る発明によると、一対のめねじ部を有する着脱部に固定ピンを螺入することでバルブとアクチュエータとを位置決めしてガタツキを防ぎながら接続でき、一方、固着ピンを緩めるだけでバルブとアクチュエータとを容易に取り外しでき、一方側の横方向から固定ピンを締め付けたり緩めたりしながらこの着脱をおこなえる。このため、狭い設置スペースに配置されている場合でも、２つの固定ピンを回転できるスペースがあれば着脱作業が可能となる。
【００２１】
請求項７に係る発明によると、固定ピンの締付け時に過剰なトルクによる締付けを防いでバルブとアクチュエータとが着脱不能になったり固定ピン等の部品が破損したりすることを防ぎ、固定ピンを緩める時には工具により容易にバルブとアクチュエータとを取り外しできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のアクチュエータ付き回転弁の分離斜視図である。
【図２】バルブとアクチュエータとの接続状態を示した分離斜視図である。
【図３】本発明のアクチュエータ付き回転弁を示す斜視図である。
【図４】ケースの底面図である。
【図５】ケースの平面図である。
【図６】アクチュエータとバルブとの接続状態を示す正面図である。
【図７】接続プレート体のバルブへの仮着状態を示した斜視図である。
【図８】（ａ）は、バルブとアクチュエータと接続した状態を示す一部切欠き断面図である。（ｂ）は、バルブからアクチュエータを取り外した状態を示す一部切欠き断面図である。
【図９】図８（ａ）のＡ―Ａ断面図である。
【図１０】アクチュエータの分離斜視図である。
【図１１】アクチュエータの一部切欠き斜視図である。
【図１２】カバーを取り外した状態のアクチュエータを示す平面図である。
【図１３】最終段歯車の取付け状態を示す側面図である。
【図１４】減速ギア群を示した模式平面図である。
【図１５】最終段歯車の取付け状態を示す斜視図である。
【図１６】（ａ）は弁の開閉時の突出カム部の状態を示す平面図である。（ｂ）は弁開時の突出カム部の状態を示す平面図である。（ｃ）は弁閉時の突出カム部の状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明におけるアクチュエータ付き回転弁の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１には本発明のアクチュエータ付き回転弁の分離斜視図、図３、図６にはバルブとアクチュエータとの接続状態、図１０にはアクチュエータの分離斜視図を示している。
【００２４】
図において、本発明におけるアクチュエータ付き回転弁は、バルブ１、アクチュエータ２、接続プレート体３を有し、バルブ１とアクチュエータ２とが接続プレート体３を介して着脱可能になっている。本発明のアクチュエータ付き回転弁は、自動操作用バルブとして、例えば、図示しない各種機器の内部やプラントの一部などに配設される。
【００２５】
図２に示すように、バルブ１は、例えば、図に示すボールバルブからなる回転弁構造を呈し、このバルブ１のボデー４内部にはポート５ａを有する弁体５が内蔵され、この弁体５にボデー４に形成されたステム軸装部６を介してステム７が接続されている。バルブ１はこのステム７を介して弁体５を回転可能になっており、ステム７はボデー４に接続したアクチュエータ２により回動可能となる。ボデー４内には流路４ａが設けられ、この流路４ａが弁体５の回転により開閉される。
【００２６】
ボデー４のステム軸装部６の周囲には外周頂面部８が形成され、この外周頂面部８と同等又は同等以下のボデー４の両側面位置には、接続プレート体３を固着するための一対の取付部９、９が横方向に互い違いに突出形成され、この取付部９には、ボルト１０を挿入可能な貫通穴１１が形成されている。ステム７の上端には平行二面部１２が形成され、この平行二面部１２はステム軸装部６の上面よりもやや突設して形成される。
【００２７】
ここにいう外周頂面部８とは、ボデー４のステム軸装部６側の頂部位置をいい、本例のようにボデー４が断面６角形であればボデー４とステム軸装部６側の頂部をいい、この頂部に図２に示すようなフラット面を形成すればこのフラット面の頂部面をいい、また、ボデー４が断面円形であればボデー４のステム軸装部６側の円形頂部をいう。
しかも、図６において、外周頂部面８とボデー４のテーパ面との間に設けた隙間Ｓの領域内、または、断面円形のボデー（図示せず）であれば、頂部とアール面との間の隙間Ｓの領域内に後述の接続機構９０や補強リブ８０ｃが収容されている。したがって、図４に示したアクチュエータ２のケース本体２０の底面部２０ａを接続プレート体３のフランジ部８０に載置することによってアクチュエータ付き回転弁を構成できるから、一体化したアクチュエータと回転弁との高さを極力小さくすることが可能となり、もって、製品のコンパクト化に著しく寄与することができる。
【００２８】
本実施形態においては、取付部９はボデーの外周頂面部８と同等又は同等以下で且つボデー４の流路軸芯よりも上方に配置している。そして、ボルト１０は、取付部９の貫通穴１１に下側のみから挿入し、後述の接続プレート体３の雄ネジ８０ｂに螺合している。これにより、アクチュエータ２とバルブ１との距離を小さくして、全体の高さを低く抑えつつ、アクチュエータ２とバルブ１との接続を可能としている。ステム７の上端には平行二面部１２が形成され、この平行二面部１２はステム軸装部６の上面よりもやや突設して形成される。
【００２９】
図１、図１０において、アクチュエータ２は、電動式からなっており、このアクチュエータ２のケース本体２０には電動モータ２１、このモータ２１からの回転を減速して伝達する減速ギア群２２、出力軸２３、リミットスイッチ２４、突出カム部２５、インジケータ部２６、コンデンサ等の制御部２７が設けられる。これらの各部品は地板３０、配線押え３１を介してケース本体２０内の所定位置に収納され、このケース本体２０には被覆用のカバー体３２が固着される。
【００３０】
図５に示すように、ケース本体２０は半円弧状部２０ａと矩形状部２０ｂとを有し、これらが繋がった形状になっている。ケース本体２０内には、軸受部３３、雌ねじ３４、載置面３５が形成されている。軸受部３３はケース本体２０の底面３６に設けられ、この軸受部３３により減速ギア群２２の第１歯車４１、第２歯車４２、第３歯車４３、第４歯車４４、最終段歯車４５の各歯車の回転軸４６の下端４７を軸受可能になっている。雌ねじ３４はケース本体２０の内周縁側に設けられ、載置面３５はケース本体２０の底面３６よりも高い位置に設けられ、この載置面３５に配線押えを載置することが可能になっている。ケース本体２０の底部側面には連通穴部４８が設けられ、この連通穴部４８にブッシュ４９が取り付けられている。
【００３１】
モータ２１の底部外周には鍔部５０が設けられ、この鍔部５０に設けられた切欠部５１を介して地板３０の上面３０ａにモータ２１が取付けられる。モータ２１はこの固定用地板３０を介して雄ねじ５２によりケース本体２０の雌ねじ３４に螺着固定される。
地板３０には雄ねじ５２を挿通可能な貫通穴５４が設けられ、モータ２１は切欠部５１、貫通穴５４を介して地板３０とともにケース本体２０に位置決め固着される。地板３０の下面３０ｂには軸受部５５が設けられ、この軸受部５５によりモータ２１の下面領域Ｒに設けられる減速ギア群２２の各歯車４０、４１、４２、４３、４４、４５の回転軸４６の上端５６を軸受するようになっている。更に、地板３０の下面３０ｂには後述するストッパピン５７係合用のストッパ部５８も設けられている。地板３０のインジケータ部２６側には、減速ギア群２２の最終段歯車４５が成す円弧の一部と略同形状の円弧部５９がこの最終段歯車４５に沿って形成されている。この円弧部５９により、最終段歯車４５に固定されるインジケータ部２６をガイド可能になっている。
【００３２】
モータ２１の出力側の回転軸部６０にはピニオン４０が取り付けられ、減速ギア群２２は、このピニオン４０、第１歯車４１、第２歯車４２、第３歯車４３、第４歯車４４、最終段歯車４５を有し、各歯車４１、４２、４３、４４、４５の中心にそれぞれ回転軸４６としてピンが挿入される。図１２に示すように、減速ギア群２２は、ケース本体２０のモータ２１の下面領域Ｒに又はモータ２１内部に設けられ、モータ２１と縦に並列した状態でケース本体２０内に収納される。
【００３３】
減速ギア群２２において、ピニオン４０は第１歯車４１、第１歯車４１は第２歯車４２、第２歯車４２は第３歯車４３、第３歯車４３は第４歯車４４、第４歯車４４は最終段歯車４５に噛合している。モータ２１の回転軸部６０の回転は、これらの減速ギア群２２によって減速され、最終段歯車４５に同軸に取付けられた出力軸２３よりバルブ１のステム７に伝達される。
【００３４】
突出カム部２５は、その後端部２５ａが最終段歯車４５の軸部４５ａに固着された状態で取付けられ、この最終段歯車４５の回転に伴って回動する。突出カム部２５は、モータ２１の底面３６より延出し、かつ、最終段歯４５車の外周囲よりやや突出した状態に設けられ、この突出カム部２５の回動操作によりリミットスイッチ２４を接離させることが可能になっている。
【００３５】
最終段歯車４５の突出カム部２５の両側には、固定用のストッパピン５７が固着されており、このストッパピン５７が上記の地板３０に設けたストッパ部５８に係合することにより、突出カム部２５を略９０°回動操作可能になっている。
【００３６】
この場合、図１６（ａ）に示すように、最終段歯車４５の中間開度の位置を基準として、この最終段歯車４５が全閉方向に４５°、全開方向に４５°の角度αで回転可能になる位置にストッパピン５７が配設されている。更に、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）に示すように、全開、全閉位置側にそれぞれ最終段歯車４５が４５°よりも多く回転するための遊び角度βを設けるようにしてもよい。このときの遊び角度βとしては４°程度とすればよく、この遊び角度βを設けることにより、最終段歯車４５が全開、全閉方向に４５°以上に回転して、突出カム部２５によってリミットスイッチ２４を確実にオン状態にすることが可能になる。
【００３７】
図１１、図１３に示すように、突出カム部２５の先端部２５ｂには、モータ２１の側面２１ａに沿って上方に突出するようにインジケータ部２６が形成されている。このインジケータ部２６は突出カム部２５と一体に回転動作し、このインジケータ部２６をアクチュエータ２の上方向及び側面方向から視認可能な大きさに設けていることで、突出カム部２５の回転状態を外部より確認しやすくなっている。
【００３８】
図１２に示すように、リミットスイッチ２４はケース本体２０内に２つ設けられ、モータ側面２１ａの空間領域Ｔに配置されている。リミットスイッチ２４は、突出カム部２５が回転するときの端部側に近接して止め輪６１によりケース本体２０に設けた取付け突部６２に固定されてケース本体２０の矩形状部２０ｂの隅部位に配置される。リミットスイッチ２４、２４の間には、このリミットスイッチ２４制御用のコンデンサや基板からなる制御部２７が配設される。最終段歯車４５が回転したときには、何れかのリミットスイッチ２４に突出カム部２５が接触してオン状態になり、最終段歯車４５の回転状態をリミットスイッチ２４に伝達可能になっている。このようにしてリミットスイッチ２４でアクチュエータ２の全開又は全閉位置を検知可能になっており、このとき、突出カム部２５を外部より視認することでアクチュエータ２の動作状態を確認できる。
【００３９】
減速ギア群２２とケース本体２０との間には配線押え３１が設けられ、この配線押え３１は貫通穴６３を有し、この貫通穴６３に最終段歯車４５の下部に設けた出力段軸６４と減速ギア群２２の各歯車の回転軸４６とが貫通し、出力段軸６４や回転軸部６０の回転動作に支障のないようになっている。配線押え３１は、ケース本体２０の載置面３５に載置された状態で固定される。図１１に示すように、ケース本体２０の底面３６にはモータ２１やリミットスイッチ２４、制御部２７の配線３７が配置されており、この配線３７が配線押え３１によりケース本体２０の底面３６側に収納される。配線３７は連通穴部４８を介してアクチュエータ２の外部に引き出され、図示しない機器等に接続される。
【００４０】
出力軸２３は、上部側が最終段歯車４５に圧入されてこの最終段歯車４５に同軸に設けられ、ステム７と接続可能に設けられる。出力軸２３の中間位置付近は、軸受６５、Ｏリング６６を介してケース本体２０に回動可能に取り付けられ、出力軸２３の先端にはステム７の平行二面部１２と嵌合可能な凹状溝６７が形成されている。
【００４１】
アクチュエータ２は、上記の部品を介してモータ２１の回転を減速して出力軸２３まで出力し、この出力軸２３の凹状溝６７に嵌合した平行二面部１２を介してステム７に伝達し、弁体５を所定の開度に回転制御可能になっている。アクチュエータ２は、いわゆるクォーターターン式の回転弁の回転操作用であり、前述したように、出力軸２３（最終段歯車４５）が略９０°の回転角度で回転制御されたときに、この回転状態が突出カム部２５により外部に表示される。
【００４２】
カバー体３２は、透明又は半透明の樹脂により成形され、モータ２１や突出カム部２５、インジケータ部２６を収納するための膨出部６８が膨出形成されている。カバー体３２は、例えばシボ加工によって表面加工され、膨出部６８の突出カム部２５が位置する付近シボ加工を設けないことにより透明又は半透明の視認部７０が設けられている。この視認部７０を介してカバー体３２の外方よりインジケータ部２６の動作状態を視認できるようになっている。
カバー体３２は、ケース本体２０に対して、例えば超音波溶着により接合される。
【００４３】
一方、図４の二点鎖線のハッチングの領域に示すように、アクチュエータ２の出力軸２３を囲む底面３６には、接続プレート体３取付け用の嵌入凹部７１が形成されている。この嵌入凹部７１は、接続プレート体３に設けられた後述の嵌合筒部７２に嵌合可能な形状に形成されている。
アクチュエータ底面３６の外周側には接続プレート体３の着脱用の着脱部７３が突出形成され、この着脱部７３には後述する固定ピン７４のおねじ部７５が螺着可能な一対のめねじ部７６が２組形成されている。めねじ部７６は、ステム７の横方向に所定角度θ（例えば３０°）で放射方向に向けて形成される。
【００４４】
図７に示すように、バルブ１とアクチュエータ２接続用の接続プレート体３には、フランジ部８０、嵌合筒部７２、嵌入穴８１が形成されている。フランジ部８０は、バルブ１への取付け用として接続プレート体３に対して互い違いに一対に形成され、それぞれのフランジ部８０の端部８０ａにはボルト１０の雄ネジ１０ａと螺合する雌ネジ８０ｂが形成されている。フランジ部８０の端部８０ａと前述したバルブ１の取付部９とは、この取付部９の下方より貫通穴１１を介して挿入したボルト１０の螺着により固着可能になっている。フランジ部８０の底面側には補強リブ８０ｃが形成されている。
【００４５】
一対のフランジ部８０、８０の間には、一対の嵌合筒部７２、７２が突設形成され、嵌合筒部７２は嵌入凹部７１と嵌合可能な形状に設けられ、この嵌合筒部７２に嵌入凹部７１を嵌合することにより、接続プレート体３にアクチュエータ２を位置決めしながら仮着することが可能になる。フランジ部８０と嵌合筒部７２とは、接続プレート体３の図示しない中心に対して点対称の形状に設けられている。
【００４６】
図８、図９において、嵌合筒部７２の横方向外周には、２つの有底の装着穴８２、８２が放射方向に向けて２組形成されている。装着穴８２はめねじ部７６の位置に対応しており、このめねじ部７６と同じ所定角度（本実施形態においては３０°）θにより、高さ方向において同一平面上に形成される。装着穴８２は先端縮径状のテーパ穴部からなっており、この装着穴８２には固定ピン７４の先端７４ａが装着可能になっている。この２組の装着穴８２とめねじ部７６とは、嵌合筒部７２に対して対称位置に配置されている。
【００４７】
嵌入穴８１は、接続プレート体３の嵌合筒部７２の中央位置に形成され、ステム軸装部６に嵌入可能な穴径に形成されている。この嵌入穴８１をステム軸装部６に嵌入することにより接続プレート体３を位置決めしながらバルブ１に仮着できる。
【００４８】
図８において、固定ピン７４は、アクチュエータ２と接続プレート体３とを位置決めしながら接続するために設けられる。固定ピン７４の先端７４ａにはテーパ部８３が設けられ、このテーパ部８３に続いてアクチュエータ２のめねじ部７６に螺合するおねじ部７５、回転操作用の頭部８４が設けられている。
【００４９】
テーパ部８３は、装着穴８２に取付け可能な図示しない所定のテーパ角度に形成され、おねじ部７５をめねじ部７６に螺入したときにこのテーパ部８３が装着穴８２に沿うようにして位置決めされる。これにより、接続プレート体３とアクチュエータ２とが所定位置に正確に位置決めされた状態で固定される。図に示すように、おねじ部７５はめねじ部７６に螺着する部分のみにねじ部分が形成されていればよく、その中間部分は省略されていてもよい。この場合、めねじ部７６に対して螺合するおねじ部７５が少なくなることから、固定ピン７４の締付け或は緩める作業が簡単になる。
【００５０】
頭部８４には図示しない一般工具などの工具により一方向に回転可能な凹部８５が形成され、この凹部８５を介して工具を用いて回転することで固定ピン７４を緩めることができるようになっている。一方、頭部８４の外周を手で把持したり特殊工具などの任意の手法により回転させて固定ピン７４を締付けることが可能である。凹部８５は、一般工具を取付けて回転操作であれば適宜の形状に設けることができる。頭部８４の形状は、一般工具等の工具を用いて緩め、手で把持したり特殊工具などの任意の手法で締付ける態様とする以外にも、任意の手法で緩め、工具を用いて締付ける態様に設けることも可能である。
【００５１】
上記の構成により、アクチュエータ付き回転弁は、図２に示すように、ボデー４のステム軸装側の外周頂面部８にアクチュエータ接続用の接続プレート体３を固着し、この接続プレート体３にアクチュエータ２を搭載すると共に、ステム７の軸方向に交叉する横方向より挿脱する固定手段からなる接続機構９０でバルブ１とアクチュエータ２とを着脱可能に設けている。
この接続機構９０は、一対のめねじ部７６、７６が形成されたアクチュエータ底面３６の着脱部７３と、この着脱部７３に螺入した固定ピン７４の先端７４ａを装着穴８２に位置決め固定した構造から成っている。
【００５２】
なお、上記実施形態においては、バルブ１をボールバルブとしているが、アクチュエータ２で駆動可能なバルブであればバタフライバルブを用いるようにしてもよい。この場合にも、ボールバルブの場合と同様にアクチュエータ２を着脱可能な構造に設けることができる。また、アクチュエータ２を電動式としているが、空圧駆動のアクチュエータとしてもよい。
【００５３】
バルブ１のステム７の上端側に平行二面部１２、アクチュエータ２の出力軸２３の先端側に凹状溝６７を設けているが、これらを逆に設けてもよい。固定ピン７４の数を２つとしているが、この固定ピン７４を３つ以上設けるようにしてもよい。この場合には、固定ピン７４を装着するための装着穴８２及びめねじ部７６を、固定ピン７４の数に応じて予め接続プレート体３及びアクチュエータ２に形成すればよい。
【００５４】
続いて、前述したバルブ１とアクチュエータ２とを一体に接続するときの組み立て手順を説明する。
図２、図７に示すように、嵌入穴８１にステム軸装部６を嵌入しつつ、取付部９にフランジ部８０を載置しながら接続プレート体３をバルブ１に位置決め調芯する。取付部９の貫通穴１１を介してフランジ部８０の下側のボデー４側からフランジ部８０の雌ネジ８０ｂに雄ネジ１０ａを螺着してボルト１０を仮止めする。これにより、接続プレート体３をバルブ１に対して横方向に位置決めしながら仮止めする。
【００５５】
この状態で弁体５のポート５ａを流路４ａと平行になるように全開状態にし、一方、アクチュエータ２も全開位置に調整する。
図８（ａ）に示すように、平行二面部１２を凹状溝６７に嵌合させながら嵌合筒部７２を嵌入凹部７１に嵌合させ、バルブ１とアクチュエータ２との間に接続プレート体３を装着してこのバルブ１とアクチュエータ２を仮着する。接続プレート体３は、バルブ１の外周頂面部８とアクチュエータ２の底面３６との隙間Ｓに配設される。このとき、接続プレート体３のフランジ部８０、嵌合筒部７２が点対称の形状であることから、バルブ１に対してアクチュエータ２を１８０°回転した状態で接続する可能である。
【００５６】
次いで、めねじ部７６に固定ピン７４のおねじ部７５を螺着し、嵌合筒部７２の装着穴８２に固定ピン７４の先端７４ａを装着する。この固定ピン７４の装着により、アクチュエータ２は、バルブ１に固定されている接続プレート体３の嵌合筒部７２に同軸状態で位置決め固定される。このとき、バルブ１、アクチュエータ２を全開状態に保持しながら固定ピン７４を締め込むことにより、アクチュエータ２の全開位置でポート５ａが流路４ａに平行な状態になり、正常な取付け位置に調整しながら位置決めできる。
【００５７】
更に、フランジ部８０にボルト１０で仮止め状態のバルブ１の位置をアクチュエータ２に対して微調整し、この状態でボルト８０を締結することでより、より正確な位置決めを実施できる。ボルト８０の固定時には、取付部９がボデー４の横方向に突出形成されているためにバルブ１に干渉させることなくボルト１０を取付部９の下側から締付けることが可能になる。これによりアクチュエータ２の全開位置、ポート５ａの流路４ａに対する全開位置がずれることなく、バルブ１とアクチュエータ２とを一体化できる。
取付部９、フランジ部８０が互い違いに突出形成されていることにより、接続プレート体３のアクチュエータ２との着脱部位である嵌合筒部７２への干渉を回避し、着脱に必要な空間が確保される。
【００５８】
バルブ１からアクチュエータ２を取り外す際には、図８（ｂ）に示すように、固定ピン７４を緩めることでバルブ１及び接続プレート体３からアクチュエータ２を取り外す。
【００５９】
このように、接続プレート体３を介してバルブ１とアクチュエータ２とを着脱できる構造であり、その接続時には、接続プレート体３の嵌入穴８１をボデー４のステム軸装部６に嵌入し、アクチュエータ２の嵌入凹部７１を接続プレート体３の嵌合筒部７２に嵌合することでステム７と出力軸２３とを同軸方向及び高さ方向に位置決めし、この状態で接続プレート体３により固定できる。図８（ａ）に示すように、バルブ１とアクチュエータ２との隙間Ｓに接続プレート体３を配置することで、図３、図６の接続時には、全体の高さを抑えながらこれらを一体化できる。
【００６０】
その際、２つの固定ピン７４の先端７４ａを、放射方向に向けて形成された装着穴８２に装着しているので、この固定ピン７４の接触部位である２つの支点部位で支えながら固定してアクチュエータ２の傾倒を防止でき、ステム７が回転したときにも固定ピン７４の緩みを防止できる。
【００６１】
しかも、接続プレート体３を対称位置に形成された２組のめねじ部７６及び装着穴８２の何れか一方側に固定ピン７４を固着して接続プレート体３を位置決めできることで、メンテナンススペースを削減しながら、バルブ１やアクチュエータ２の接続向きに応じて任意の横方向からこの固定ピン７４を緩めたり締付けたりできる。固定ピン７４による固定位置を必要に応じて変えるようにすれば、機器内の限られた設置スペースにもフレキシブルに対応しながらアクチュエータ付き回転弁を配設でき、この回転弁の横方向から固定ピン７４を着脱できるため作業性にも優れている。
【００６２】
この場合、２つの固定ピン７４、７４の角度θを鋭角に設けることで、固定ピン７４が１つの場合以上の摩擦力を得ることができ、角度θをより鋭角に設けることで摩擦力を増加させることが可能になる。この摩擦力の増加により、各固定ピン７４、７４が軸方向に回転することを防ぎ、固定ピン７４が緩んだり外れたりすることを防止する機能が向上する。
【００６３】
一対のめねじ部７６、７６が形成された着脱部７３と、この着脱部７３に螺入した固定ピン７４の先端７４ａを位置決め固定する構造からなる接続機構９０により、バルブ１とアクチュエータ２とをガタツキを防ぎながら固着でき、しかも、装着穴８２を先端縮径状のテーパ穴部に形成し、このテーパ穴部８２に固定ピン７４のテーパ部８３を装着することで、アクチュエータ２と接続プレート体３との位置決め精度がより高まっている。その際、装着穴８２にはテーパ部８３から摩擦力が働くため、手締めによっても十分な締め込み強度を得ることができる。更に、固定ピン７４の推力で発生する摩擦力が接続プレート体３に伝わるため、この固定ピン７４を装着した逆側の横側の接続プレート体３の浮き上がりを防止している。仮に、固定ピン７４が１本である場合には、この固定ピン７４にステム７の回転方向の回転力が発生したときに少量の動作で摩擦力が大きく減少し、固定ピン７４の緩みが発生しやすくなる。
【００６４】
上述したように、本発明のアクチュエータ付き回転弁は、ボデー４のステム軸装側の外周頂面部８にアクチュエータ２接続用の接続プレート体３を固着し、この接続プレート体３にアクチュエータ２を搭載すると共に、ステム７の軸方向に交叉する横方向より挿脱する固定手段からなる接続機構９０でバルブ１とアクチュエータ２とを着脱可能に設けているので、接続プレート体３をバルブ１とアクチュエータ２との間に装着したときに隙間Ｓの領域に接続機構９０や接続プレートの補強リブ８０ｃを収容しており、アクチュエータ２とバルブ１との距離を小さくし全体の高さを低く抑えて極力コンパクト化を図ることができる。この省スペース化により、狭い設置スペースにも簡単に位置決めしながら装着できる。
【００６５】
しかも、ボデー４の外周頂面部８と同等又は同等以下に形成した一対の取付部９、９に、接続プレート体３の一対のフランジ部８０、８０を取付部９の下方よりボルト１０で固着することにより、接続プレート体３によるバルブ１とアクチュエータ２との着脱部位の高さ寸法をより低く抑えることができ、アクチュエータ２の嵌入凹部７１を接続プレート体３の嵌合筒部７２に嵌合して接続プレート体３にアクチュエータ２を位置決めした構成により、ステム軸装部６の高さを低くすることで接続プレート体３によるバルブ１とアクチュエータ２との着脱部位の高さ寸法を極限まで抑えることも可能になる。これによって、アクチュエータ付き回転弁全体を最大限コンパクト化できる。
【００６６】
バルブ１とアクチュエータ２との接続時には、前述したようにこれらを全開状態にしながら接続プレート体３を介して固定ピン７４、ボルト１０により固定することにより取付け精度を高めながら容易に一体化でき、接続する度に流路４ａの調整をおこなうことなく所定の状態に接続できる。
【００６７】
また、このアクチュエータ付き回転弁におけるアクチュエータは、モータ２１の下面領域Ｒに又はモータ２１内部に減速ギア群２２を設け、この減速ギア群２２の最終段歯車４５に突出カム部２５を固着し、この突出カム部２５をモータ２１の底面より延出させ、かつ、最終段歯車４５の外周囲よりやや突出させると共に、リミットスイッチ２４をモータ側面の空間領域Ｔに配置し、突出カム部２５の回動操作でリミットスイッチ２４を接離させるようにしているので、バルブ１とアクチュエータ２との間に大きなスペースを必要としたり、アクチュエータ２を上方側に延長したり、減速ギア群２２を配設するために全体を横方向に大きく延長することなく全体のコンパクト化を図りながら突出カム部２５を設け、この突出カム部２５を外部より視認することで弁開度の確認が可能になる。
【００６８】
この場合、リミットスイッチ２４のオンオフ用の突出カム部２５を弁開度表示用として共用していることで、必要最小限の部品点数でアクチュエータ２の省スペースの空間内に弁開度表示部分を設けてコンパクト化を図ることが可能になる。
【００６９】
更に、突出カム部２５の先端部２５ｂをモータ２１の側面２１ａに沿って上方に突出させたインジケータ部２６を形成し、カバー体３２に設けた透明又は半透明の視認部７０を介してカバー体３２の外方よりインジケータ部２６の動作状態を視認できるため、インジケータ部２６をアクチュエータ２の上方向及び側面方向から視認したり遠い距離から視認することが可能になり、外部から覗き込むことなく容易に弁開度を視認可能になる。
【符号の説明】
【００７０】
１ バルブ
２ アクチュエータ
３ 接続プレート体
４ ボデー
５ 弁体
６ ステム軸装部
７ ステム
８ 外周頂面部
９ 取付部
１０ ボルト
２３ 出力軸
３６ 底面
７１ 嵌入凹部
７２ 嵌合筒部
７３ 着脱部
７４ 固定ピン
７４ａ 先端
７６ めねじ部
８０ フランジ部
８０ａ 端部
８１ 嵌入穴
８２ 装着穴
９０ 接続機構
８４ 頭部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボデーに内蔵した弁体をステムを介して回転させ、前記ボデーに設けたアクチュエータで前記ステムを回動させるようにしたアクチュエータ付き回転弁であって、前記ボデーのステム軸装側の外周頂面部にアクチュエータ接続用の接続プレート体を固着し、この接続プレート体に前記アクチュエータを搭載すると共に、前記ステムの軸方向に交叉する横方向より挿脱する固定手段からなる接続機構でバルブとアクチュエータとを着脱可能に設けたことを特徴とするアクチュエータ付き回転弁。
【請求項２】
前記ボデーの外周頂面部と同等又は同等以下のボデー両側面位置に前記接続プレート体を固着する一対の取付部を横方向に互い違いに突出形成すると共に、前記接続プレート体には、互い違いに設けた一対のフランジ部を形成し、このフランジ部の端部と前記取付部とを取付部の下方より挿入したボルトで固着した請求項１に記載のアクチュエータ付き回転弁。
【請求項３】
前記接続プレート体の一対のフランジ部の間に一対の嵌合筒部を形成すると共に、前記アクチュエータの出力軸を囲む底面に嵌入凹部を形成し、この嵌入凹部を前記嵌合筒部に嵌合して前記接続プレート体に前記アクチュエータを位置決めさせた請求項２に記載のアクチュエータ付き回転弁。
【請求項４】
前記嵌合筒部の横方向外周には、固定ピンの先端を装着する少なくとも２つの装着穴を放射方向に向けて形成した請求項２又は３に記載のアクチュエータ付き回転弁。
【請求項５】
前記接続プレート体に形成した嵌入穴を前記ボデーのステム軸装部に嵌入して位置決めした請求項２乃至４の何れか１項に記載のアクチュエータ付き回転弁。
【請求項６】
前記接続機構は、アクチュエータの前記底面に一対のめねじ部を有する着脱部とこの着脱部に螺入した前記固定ピンの先端を前記装着穴に位置決め固定した構造である請求項４又は５に記載のアクチュエータ付き回転弁。
【請求項７】
前記固定ピンは、締付け時に任意の手法で締付け、緩めるときに工具を用いて緩めることを可能とした頭部形状に形成した請求項２乃至６の何れか１項に記載のアクチュエータ付き回転弁。
【請求項１】
ボデーに内蔵した弁体をステムを介して回転させ、前記ボデーに設けたアクチュエータで前記ステムを回動させるようにしたアクチュエータ付き回転弁であって、前記ボデーのステム軸装側の外周頂面部にアクチュエータ接続用の接続プレート体を固着し、この接続プレート体に前記アクチュエータを搭載すると共に、前記ステムの軸方向に交叉する横方向より挿脱する固定手段からなる接続機構でバルブとアクチュエータとを着脱可能に設けたことを特徴とするアクチュエータ付き回転弁。
【請求項２】
前記ボデーの外周頂面部と同等又は同等以下のボデー両側面位置に前記接続プレート体を固着する一対の取付部を横方向に互い違いに突出形成すると共に、前記接続プレート体には、互い違いに設けた一対のフランジ部を形成し、このフランジ部の端部と前記取付部とを取付部の下方より挿入したボルトで固着した請求項１に記載のアクチュエータ付き回転弁。
【請求項３】
前記接続プレート体の一対のフランジ部の間に一対の嵌合筒部を形成すると共に、前記アクチュエータの出力軸を囲む底面に嵌入凹部を形成し、この嵌入凹部を前記嵌合筒部に嵌合して前記接続プレート体に前記アクチュエータを位置決めさせた請求項２に記載のアクチュエータ付き回転弁。
【請求項４】
前記嵌合筒部の横方向外周には、固定ピンの先端を装着する少なくとも２つの装着穴を放射方向に向けて形成した請求項２又は３に記載のアクチュエータ付き回転弁。
【請求項５】
前記接続プレート体に形成した嵌入穴を前記ボデーのステム軸装部に嵌入して位置決めした請求項２乃至４の何れか１項に記載のアクチュエータ付き回転弁。
【請求項６】
前記接続機構は、アクチュエータの前記底面に一対のめねじ部を有する着脱部とこの着脱部に螺入した前記固定ピンの先端を前記装着穴に位置決め固定した構造である請求項４又は５に記載のアクチュエータ付き回転弁。
【請求項７】
前記固定ピンは、締付け時に任意の手法で締付け、緩めるときに工具を用いて緩めることを可能とした頭部形状に形成した請求項２乃至６の何れか１項に記載のアクチュエータ付き回転弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−４０６３６（Ｐ２０１３−４０６３６Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７６４８６（Ｐ２０１１−１７６４８６）
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（３９０００２３８１）株式会社キッツ (223)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（３９０００２３８１）株式会社キッツ (223)
【Ｆターム（参考）】
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