特許 7344002 バルブ用手動操作機構及びこれを備えるバルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-05

(45)【発行日】2023-09-13

(54)【発明の名称】バルブ用手動操作機構及びこれを備えるバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/44 20060101AFI20230906BHJP

【ＦＩ】

F16K31/44 G

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019076363

(22)【出願日】2019-04-12

(65)【公開番号】P2020173006

(43)【公開日】2020-10-22

【審査請求日】2022-03-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000117102

【氏名又は名称】旭有機材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147599

【弁理士】

【氏名又は名称】丹羽 匡孝

(74)【代理人】

【識別番号】100098589

【弁理士】

【氏名又は名称】西山 善章

(74)【代理人】

【識別番号】100098062

【弁理士】

【氏名又は名称】梅田 明彦

(72)【発明者】

【氏名】八丁 菜津美

【審査官】大内 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】実開平１－１１８２６７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平６－１２９５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－６０３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平３－６２２７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】韓国公開特許第１０－２００４－０００９５５２（ＫＲ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０３０９０５７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ３１／４４－３１／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステムの回転駆動により開閉操作が行われるバルブと前記ステムを回転駆動するための駆動装置との間に配置されるバルブ用手動操作機構であって、
回転軸線周りに回転可能であり且つ前記回転軸線に沿って互いと隣接して配置される第１のシャフト及び第２のシャフトと、
前記第２のシャフトに面する前記第１のシャフトの端部の外周部に設けられた第１の切欠部と、
前記第１のシャフトに面する前記第２のシャフトの端部の外周部に設けられた第２の切欠部と、
前記第１の切欠部内に配置されており、前記第２のシャフト側の端部が前記第１の切欠部内に配置される位置から前記第２の切欠部内に突出する位置まで前記回転軸線に沿った方向に移動可能となっているクラッチ部材と、
前記第２のシャフトに対して前記回転軸線周りに回転可能に取り付けられた操作ハンドルと、
前記操作ハンドルに支持され、前記第２のシャフトに面する端部に係合部を有した切り換えレバーと、
を備え、前記切り換えレバーは、前記操作ハンドルに対して、前記係合部が前記第２の切欠部に係合する係合位置と前記係合部が前記第２の切欠部から離脱する係合解除位置との間で摺動可能となっていることを特徴とするバルブ用手動操作機構。

【請求項2】

前記クラッチ部材は、前記第１の切欠部とのみ係合する第１のクラッチ係合位置と前記第１の切欠部及び前記第２の切欠部の両方と係合する第２のクラッチ係合位置との間で前記回転軸線に沿った方向に移動可能であり、前記切り換えレバーを前記係合位置に移動すると、前記クラッチ部材が前記第２のクラッチ係合位置から前記第１のクラッチ係合位置に移動されるように構成されている、請求項１に記載のバルブ用手動操作機構。

【請求項3】

前記切り換えレバーの前記係合部の先端部における前記回転軸線方向の前記第１のシャフト側の面にテーパ状の傾斜面が形成されている、請求項２に記載のバルブ用手動操作機構。

【請求項4】

前記クラッチ部材の前記第２のシャフト側の端部における外側面にテーパ状の傾斜面が形成されている、請求項２又は請求項３に記載のバルブ用手動操作機構。

【請求項5】

前記第２のシャフトへ向かって前記クラッチ部材を付勢する付勢部材をさらに備える、請求項１から請求項４の何れか一項に記載のバルブ用手動操作機構。

【請求項6】

前記クラッチ部材を支持し前記第１のシャフトの外周に沿って移動する環状のクラッチガイドをさらに備え、前記クラッチ部材の前記回転軸線方向の移動が前記クラッチガイドによって案内される、請求項１から請求項５の何れか一項に記載のバルブ用手動操作機構。

【請求項7】

前記第１のシャフトが、小径部と、前記第２のシャフトに面し且つ該小径部よりも大きい直径を有する大径部とを含むと共に、前記第２のシャフトが、小径部と、前記第１のシャフトに面し且つ該小径部よりも大きい直径を有する大径部とを含み、前記第１の切欠部が前記第１のシャフトの前記大径部に形成され、前記第２の切欠部が前記第２のシャフトの前記大径部に形成されている、請求項１から請求項６の何れか一項に記載のバルブ用手動操作機構。

【請求項8】

前記切り換えレバーを前記係合位置と前記係合解除位置とにロック可能なロック機構をさらに備える、請求項１から請求項７の何れか一項に記載のバルブ用手動操作機構。

【請求項9】

弁体の回転により開閉が行われるバルブであって、
前記弁体に連結され該弁体を回転させるステムと、
請求項１から請求項８の何れか一項に記載のバルブ用手動操作機構と、
を備え、前記バルブ用手動操作機構の第２のシャフトが前記ステムに連結されるようになっていることを特徴とするバルブ。

【請求項10】

前記ステムを駆動するための駆動装置をさらに備え、前記バルブ用手動操作機構の第１のシャフトが前記駆動装置の出力軸に連結される、請求項９に記載のバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動装置によってステムを介して弁体を回転させることにより開閉を行うバルブに用いられ、必要に応じて、手動でステムを回転させることを可能とさせるバルブ用手動操作機構及びこれを備えるバルブに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電動式や流体駆動式などの駆動装置によって弁体に連結されるステムを回転駆動して開閉を行う自動バルブ装置では、駆動装置の故障時のような緊急時などに、必要に応じて手動でステムを回転駆動させることができるように、手動操作機構を備えているものがある。このような手動操作機構は、操作者の負荷を軽減するために、手動操作時に、駆動装置の出力軸とステムとの連結を解除できるようになっていることが好ましい。

【0003】

このような手動操作機構として、例えば、特許文献１は、圧力媒体を用いて作動するシリンダ部に連結されたラックによってピニオン軸を回転させるようになっている弁作動装置とボールコックである弁との間に配置される手動操作装置を開示している。特許文献１に開示される手動操作装置では、ピニオン軸と共に回転するようにピニオン軸にレバーを配置し、弁の弁軸と共に回転し得るように弁軸にハンドルレバーを取り付け、弁作動装置による弁の作動時には、ハンドルレバーに支持される弾性の爪をレバーに設けた窪みに掛合させることで、ピニオン軸と弁軸との連結を行い、手動操作時には、爪を窪みから逸脱させて、ピニオン軸と弁軸との連結を解除し、ハンドルレバーにより弁軸を回転させることができるようにしている。

【0004】

また、特許文献２は、動力源の出力軸に設けた第１コネクタと、第１のコネクタと同軸上に位置する従動軸に第２コネクタと、ばね付勢されて、一部が第１コネクタ及び第２コネクタに係合し、かつ、ばねに抗して反対側へ摺動させることにより、第２コネクタに係合したまま、第１コネクタから外れるようになっているアダプタとを備えた手動切換操作装置を開示している。特許文献２に開示の手動切換操作装置では、通常時は、アダプタが第１コネクタ及び第２コネクタの両方に係合して動力源の出力軸により弁の弁軸である従動軸を回転させることができる。一方、手動操作時には、アダプタの外側面に設けられた環溝に係合する偏心カムに連結される操作軸を回転させることによりアダプタをばねに抗して押し下げてアダプタと第１コネクタとの係合を外し、この状態なったときに整合する、アダプタの案内孔と第２コネクタの受孔にレバーを嵌挿して、アダプタと第２コネクタとを一緒に回転させることができるようにし、レバーによる手動回転を可能にさせる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開昭６０－０６０３８５号公報

【文献】特開平６－１２９５６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示されているような手動操作機構では、手動操作するためのハンドルレバーが、常時、弁の弁軸と共に回転するように弁軸に取り付けられている。したがって、弁作動装置のピニオン軸と共に回転するようにピニオン軸に配置されているレバーの爪を弁軸に取り付けられたハンドルレバーの窪みに掛合させることにより、ピニオン軸と弁軸とを連結させて、駆動装置である弁作動装置によって弁軸を駆動すると、ハンドルレバー及びレバーが弁軸と共に回転する。このように、駆動装置による弁軸の回転駆動時に手動操作のためのハンドルが弁軸の回転に伴って回転するようになっている場合に、ハンドルが周囲の物に接触したり、駆動装置が動力停止から復帰したときなどに、操作者に意図せずに接触したりして、物の破損や操作者の負傷を招く可能性がある。

【0007】

また、特許文献２に開示されているような手動操作機構では、手動操作時に手動操作のためのレバーを装着するので、駆動装置による弁軸の駆動時に弁軸の回転に伴ってレバーが回転することはなく、上述のような物の破損や操作者の負傷を防ぐことができる。しかしながら、レバーが手元にないと、緊急時に手動操作を行うことができないという問題がある。

【0008】

よって、本発明の目的は、従来技術に存する問題を解決するために、手動操作のためのハンドルを備えていながら、ハンドルとバルブの弁体を回転させるためのステムとの連動を解除することを可能にし、駆動装置によるバルブの駆動時にハンドルを回転させないようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的に鑑み、本発明は、第１の態様として、ステムの回転駆動により開閉操作が行われるバルブと前記ステムを回転駆動するための駆動装置との間に配置されるバルブ用手動操作機構であって、回転軸線周りに回転可能であり且つ前記回転軸線に沿って互いと隣接して配置される第１のシャフト及び第２のシャフトと、前記第２のシャフトに面する前記第１のシャフトの端部の外周部に設けられた第１の切欠部と、前記第１のシャフトに面する前記第２のシャフトの端部の外周部に設けられた第２の切欠部と、前記第１の切欠部内に配置されており、前記第２のシャフト側の端部が前記第１の切欠部内に配置される位置から前記第２の切欠部内に突出する位置まで前記回転軸線に沿った方向に移動可能となっているクラッチ部材と、前記第２のシャフトに対して前記回転軸線周りに回転可能に取り付けられた操作ハンドルと、前記操作ハンドルに支持され、前記第２のシャフトに面する端部に係合部を有した切り換えレバーとを備え、前記切り換えレバーは、前記操作ハンドルに対して、前記係合部が前記第２の切欠部に係合する係合位置と前記係合部が前記第２の切欠部から離脱する係合解除位置との間で摺動可能となっているバルブ用手動操作機構を提供する。

【0010】

上記バルブ用手動操作機構では、第１の切欠部内に配置されたクラッチ部材の第２のシャフト側の端部が第１の切欠部内に配置される位置から第２の切欠部内に突出する位置までクラッチ部材が回転軸線に沿った方向に移動可能になっていると共に、操作ハンドルに支持される切り換えレバーの係合部が第２の切欠部に係合する係合位置と係合部が第２の切欠部から離脱する係合解除位置との間で切り換えレバーが操作ハンドルに対して摺動可能となっている。したがって、クラッチ部材の第２のシャフト側端部が第２の切欠部内に突出する位置にクラッチ部材を移動すれば、クラッチ部材が第１のシャフトの第１の切欠部及び第２のシャフトの第２の切欠部の両方に係合して、第１のシャフトと第２のシャフトとを連動して回転させることができる。また、このとき、切り換えレバーを係合解除位置に移動すれば、切り換えレバーの係合部が第２のシャフトの第２の切欠部から離脱して、係合部と第２の切欠部との係合が解除される。すなわち、切り換えレバーが支持される操作ハンドルと第２のシャフトとの連動が解除され、操作ハンドルと第２のシャフトとの相対的な回転が可能となる。一方、クラッチ部材の第２のシャフト側端部が第１の切欠部内に配置される位置にクラッチ部材を移動させれば、クラッチ部材が第２のシャフトの第２の切欠部と係合しなくなり、第１のシャフトと第２のシャフトとの連動を解除することができる。また、このとき、切り換えレバーを係合位置に移動すれば、切り換えレバーの係合部が第２のシャフトの第２の切欠部に係合して、切り換えレバーが支持される操作ハンドルと第２のシャフトとが連動して回転するようになる。

【0011】

上記バルブ用手動操作機構では、前記クラッチ部材は、前記第１の切欠部とのみ係合する第１のクラッチ係合位置と前記第１の切欠部及び前記第２の切欠部の両方と係合する第２のクラッチ係合位置との間で前記回転軸線に沿った方向に移動可能であり、前記切り換えレバーを前記係合位置に移動すると、前記クラッチ部材が前記第２のクラッチ係合位置から前記第１のクラッチ係合位置に移動されるように構成されていることが好ましい。この場合、切り換えレバーを係合位置に移動して、操作ハンドルによる回転操作を可能にさせると、自動的に、クラッチ部材が第１の切欠部とのみ係合する第１のクラッチ係合位置に移動する。したがって、第１のシャフトと第２のシャフトとの連動が解除され、操作ハンドルによる回転操作時に、切り換えレバーが係合する第２の切欠部を有する第２のシャフトのみを回転させ、第１のシャフトを回転させないようにすることが可能となる。

【0012】

また、前記切り換えレバーの前記係合部の先端部における前記回転軸線方向の前記第１のシャフト側の面に傾斜面が形成されていることが好ましい。この構成に代えて又は加えて、前記クラッチ部材の前記第２のシャフト側の端部における外側面に傾斜面が形成されているようにしてもよい。このような構成とすることで、クラッチ部材が第２のクラッチ係合位置に配置されていても、切り換えレバーを係合解除位置から係合位置へ移動させる動作の際に、係合部がクラッチ部材の端部に当接することにより、クラッチ部材を第２のクラッチ係合位置から第１のクラッチ係合位置へ円滑に移動させることができる。

【0013】

さらに、前記第２のシャフトへ向かって前記クラッチ部材を付勢する付勢部材をさらに備えることが好ましい。このような構成とすれば、切り換えレバーを係合解除位置に移動して、係合部が第２の切欠部から離脱すると、クラッチ部材が付勢部材の付勢により第２のシャフトへ向かって移動して、係合部に代わってクラッチ部材が第２の切欠部に係合するようになる。したがって、操作ハンドルによる回転操作を可能とさせていないときには、自動的に第１のシャフトと第２のシャフトとが連動する状態に復帰させることが可能となる。

【0014】

一つの実施形態として、前記クラッチ部材を支持し前記第１のシャフトの外周に沿って移動する環状のクラッチガイドをさらに備え、前記クラッチ部材の前記回転軸線方向の移動が前記クラッチガイドによって案内されるようにしてもよい。

【0015】

また、前記第１のシャフトが、小径部と、前記第２のシャフトに面し且つ該小径部よりも大きい直径を有する大径部とを含むと共に、前記第２のシャフトが、小径部と、前記第１のシャフトに面し且つ該小径部よりも大きい直径を有する大径部とを含み、前記第１の切欠部が前記第１のシャフトの前記大径部に形成され、前記第２の切欠部が前記第２のシャフトの前記大径部に形成されているようにしてもよい。

【0016】

さらに、前記切り換えレバーを前記係合位置と前記係合解除位置とにロック可能なロック機構をさらに備えるようにしてもよい。

【0017】

また、本発明は、第２の態様として、弁体の回転により開閉が行われるバルブであって、前記弁体に連結され該弁体を回転させるステムと、上述のバルブ用手動操作機構とを備え、前記バルブ用手動操作機構の第２のシャフトが前記ステムに連結されるようになっているバルブを提供する。

【0018】

上記バルブでは、例えば、前記ステムを駆動するための駆動装置をさらに備え、前記バルブ用手動操作機構の第１のシャフトが前記駆動装置の出力軸に連結されるようにすればよい。

【発明の効果】

【0019】

本発明のバルブ用手動操作機構及びこれを備えるバルブによれば、第２のシャフト側の端部が第２の切欠部内に突出する位置にクラッチ部材を移動したときに、第１のシャフトと第２のシャフトとを連動して回転させることができる。したがって、バルブ用手動操作機構を駆動装置とバルブとの間に配置すれば、駆動装置の回転をバルブのステムに伝達して弁体を回転駆動することが可能となる。また、切り換えレバーを係合解除位置に移動したときに、操作ハンドルと第２のシャフトとの相対的な回転が可能となる。したがって、駆動装置によりバルブのステムを回転駆動するときに、操作ハンドルがステムの回転に伴って回転しないようにすることができる。これにより、駆動装置によるバルブのステムの回転駆動を可能とさせつつ、操作ハンドルの回転により周囲の物の破損や操作者の負傷を招くことを防ぐことができる。一方、切り換えレバーを係合位置に移動すれば、第１のシャフトと第２のシャフトとの連動を解除することがでる。また、このときに、第２のシャフト側の端部が第１の切欠部内に配置される位置にクラッチ部材を移動させれば、切り換えレバーが支持される操作ハンドルと第２のシャフトとが連動して回転するようになる。したがって、バルブ用手動操作機構を駆動装置とバルブとの間に配置すれば、操作ハンドルによってバルブのステムを回転駆動することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明によるバルブ用手動操作機構の一実施形態の断面図である。

【図2】図１に示されているバルブ用手動操作機構の分解斜視図である。

【図3】図１に示されているバルブ用手動操作機構における板バネとクラッチガイドの配置状態を示す説明図である。

【図4】バルブ用手動操作機構の切り換えレバーが第２のシャフトの第２の切欠部から離脱した係合解除位置に配置された状態を示す断面図である。

【図5】図４に示されている状態のバルブ用手動操作機構の断面と垂直な断面を示す断面図である。

【図6】バルブ用手動操作機構の切り換えレバーが第２のシャフトの第２の切欠部に係合した係合位置に配置された状態を示す断面図である。

【図7】図６に示されている状態のバルブ用手動操作機構の断面と垂直な断面を示す断面図である。

【図8】本発明によるバルブ用手動操作機構を駆動装置とバルブとの間に取り付けた使用例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して、本発明によるバルブ用手動操作機構の実施形態を説明するが、本発明が図示されている実施形態に限定されないことは言うまでもない。

【0022】

本発明によるバルブ用手動操作機構１１は、図８に示されているように、バルブ１０１とバルブ１０１を駆動するための駆動装置１０３との間に接続されて用いられる。バルブ１０１は、例えばボールバルブやバタフライバルブのように、ステム１０１ａに接続される弁体を回転させることにより開閉を行う回転弁タイプのものである。また、駆動装置１０３は、電動又はエアなどの作動流体を用いて回転駆動した出力軸１０３ａの回転をステム１０１ａに伝達し、バルブ１０１の操作を行うものである。バルブ用手動操作機構１１は、通常時は駆動装置１０３によって駆動されるバルブ１０１において、駆動装置１０３の故障や停電のような緊急時などに、バルブ１０１を手動で操作して開閉を行うために使用される。したがって、バルブ用手動操作機構１１は、通常時には、駆動装置１０３の出力軸１０３ａの回転をバルブ１０１のステム１０１ａに伝達できる一方、上述のような緊急時にはバルブ１０１のステム１０１ａの手動操作を可能とさせるようになっている。

【0023】

次に、図１から図３を参照して、バルブ用手動操作機構１１の一実施形態の全体構成を説明する。バルブ用手動操作機構１１は、ケーシング１３と、ケーシング１３内に回転軸線Ｏ周りに回転可能に支持される第１のシャフト１５及び第２のシャフト１７と、回転軸線Ｏ周りに回転可能となるように第２のシャフト１７に取り付けられる操作ハンドル１９とを備える。

【0024】

ケーシング１３は、上側ケーシング１３ａと下側ケーシング１３ｂとによって構成されており、内部に第１のシャフト１５及び第２のシャフト１７を収容するための空間が形成されている。また、ケーシング１３の側面には、回転軸線Ｏ周りに９０度以上の範囲にわたって窓部２１が形成されており、この窓部２１を通って、第２のシャフト１７に取り付けられた操作ハンドル１９が外部まで延び且つ回転軸線Ｏ周りに旋回させることができるようになっている（図８参照）。

【0025】

第１のシャフト１５は、上側ケーシング１３ａに回転可能に支持されており、上側ケーシング１３ａを貫通して外部まで延びる上端部に駆動装置１０３の出力軸１０３ａが接続されるようになっている。また、第２のシャフト１７は、下側ケーシング１３ｂに回転可能に支持されており、下側ケーシング１３ｂを貫通して外部まで延びる下端部にバルブ１０１のステム１０１ａが接続されるようになっている。しかしながら、第１のシャフト１５の上端部及び第２のシャフトの下端部は、出力軸１０３ａ及びステム１０１ａを接続できるようになっていれば、外部まで突出している必要はない。第１のシャフト１５の下端部と第２のシャフト１７の上端部はケーシング１３内で隣接して配置されている。好ましくは、回転軸がぶれるのを抑制にするために、第１のシャフト１５及び第２のシャフト１７の一方に円形状の環状突起部を設けると共に他方に断面円形状のの嵌合凹部を設け、環状突起部を嵌合凹部に嵌合させるようにすることが好ましい。図示されている実施形態では、第１のシャフト１５に環状突起部２３が設けられ、第２のシャフト１７に嵌合凹部２５が設けられている。

【0026】

第１のシャフト１５は、断面円形状の小径部１５ａと、小径部１５ａと隣接して第１のシャフト１５の下端部（第２のシャフト１７に隣接する端部）に設けられ且つ小径部１５ａよりも大きい直径を有して小径部１５ａの外周面から径方向に突出して延びるフランジ状の大径部１５ｂとを含んでいる。同様に、第２のシャフト１７も、断面円形状の小径部１７ａと、小径部１７ａと隣接して第２のシャフト１７の上端部（第１のシャフト１５に隣接する端部）に設けられ且つ小径部１７ａよりも大きい直径を有して小径部１７ａの外周面から径方向に突出して延びるフランジ状の大径部１７ｂとを含んでいる。このように、第１のシャフト１５の大径部１５ｂと第２のシャフト１７の大径部１７ｂとは、互いに隣接して配置されるようになっている。さらに、第１のシャフト１５の大径部１５ｂと第２のシャフト１７の大径部１７ｂには、互いと回転軸線Ｏ周りの同じ位置に、それぞれ、第１の切欠部２７と第２の切欠部２９とが形成されている。第１の切欠部２７及び第２の切欠部２９は、図２に示されているように、それぞれ、第１のシャフト１５の大径部１５ｂ及び第２のシャフト１７の大径部１７ｂにおいて、回転軸線Ｏ周りに等間隔で複数設けられていることが好ましい。図示されている実施形態では、第１の切欠部２７及び第２の切欠部２９は回転軸線Ｏ周りに等間隔でそれぞれ二つずつ設けられている。しかしながら、第１の切欠部２７と第２の切欠部２９は、それぞれ、第１のシャフト１５の大径部１５ｂと第２のシャフト１７の大径部１７ｂに、一つ又は三つ以上設けられていてもよい。また、複数の第１の切欠部２７及び第２の切欠部２９が設けられる場合には、回転軸線Ｏ周りに等間隔で設けられることが好ましいが、任意の位置に設けるようにしてもよい。

【0027】

なお、第１のシャフト１５及び第２のシャフト１７は、大径部１５ｂ，１７ｂと反対側の小径部１５ａ，１７ａの端部に小径部１５ａ，１７ａよりも細い支持部１５ｃ，１７ｃをさらに備えており、第１のシャフト１５の支持部１５ｃが上側ケーシング１３ａに回転可能に支持され、第２のシャフト１７の支持部１７ｃが下側ケーシング１３ｂに回転可能に支持されている。

【0028】

第１のシャフト１５の第１の切欠部２７内には、回転軸線Ｏに沿った方向に上下動可能にクラッチ部材３１が配置されている。クラッチ部材３１は、第１のシャフト１５の第１の切欠部２７と第２のシャフト１７の第２の切欠部２９が回転軸線Ｏ方向に整列しているときに、下端部（すなわち第２のシャフト１７側の端部）が第１の切欠部２７内に配置されて第１の切欠部２７のみと係合する第１のクラッチ係合位置（図６参照）と、下端部が第１の切欠部２７から突出して第２の切欠部２９内に配置されて第１の切欠部２７及び第２の切欠部２９の両方と係合する第２のクラッチ係合位置（図４参照）との間で回転軸線Ｏ方向に沿った方向に上下動可能になっている。クラッチ部材３１が第２のクラッチ係合位置に配置されているとき、クラッチ部材３１が第１のシャフト１５の第１の切欠部２７と第２のシャフト１７の第２の切欠部２９の両方に係合するので、第１のシャフト１５と第２のシャフト１７とは、回転の伝達が可能となるように連結され、連動して回転する。一方、クラッチ部材３１が第１の係合位置に配置されているとき、クラッチ部材３１は第１のシャフト１５の第１の切欠部２７とのみ係合するので、第１のシャフト１５と第２のシャフト１７とは連結を解除されて回転が伝達されなり、相対的な回転が可能な状態となって、一方が回転しても他方は回転しないようにすることが可能となる。

【0029】

図示されている実施形態では、クラッチ部材３１は、第１のシャフト１５の小径部１５ａの周りに配置された環状のクラッチガイド３３に支持されている。クラッチガイド３３とクラッチ部材３１とは一体的に形成された一つの部材となっていることが好ましい。クラッチガイド３３は、第１のシャフト１５の小径部１５ａの直径よりも僅かに大きく且つ大径部１５ｂの直径よりも小さい内径を有し、第１のシャフト１５の小径部１５ａに沿って移動可能となっている。したがって、クラッチガイド３３は、小径部１５ａに沿って移動可能である一方、小径部１５ａと大径部１５ｂとの段差部を越えて大径部１５ｂまでは下降できない。よって、クラッチガイド３３が段差部に到達したときにクラッチ部材３１の下端部が第１の切欠部２７から第２の切欠部２９へ突出するようにクラッチ部材３１の大きさを定めれば、クラッチ部材３１は、第１のクラッチ係合位置と第２のクラッチ係合位置との間の回転軸線Ｏに沿った方向のクラッチ部材３１の移動が可能となる。

【0030】

さらに、図示されている実施形態では、クラッチガイド３３は、第１のシャフト１５の小径部１５ａを取り囲むようにクラッチガイド３３の上方に配置されたスラストリング３５を介して、操作ハンドル１９に一端部を固定された概略Ｙ字形状の板バネ３７によって第２のシャフト１７へ向けて付勢されている。スラストリング３５は、超高分子量ＰＥ樹脂のような摺動性の良い材料から作製されている。このような構成により、外力が作用しない状態では、クラッチ部材３１が第２のクラッチ係合位置に移動しようとするようになる。クラッチガイド３３とスラストリング３５はＰＯＭ樹脂などを用いて一体的に形成されてもよい。また、クラッチ部材３１が第２のクラッチ係合位置に配置されている状態では、板バネ３７の付勢力に抗する力を作用させなければ、クラッチ部材３１を第２のクラッチ係合位置から回転軸線方向に上方へ移動させることができなくなるので、意図せずに、第１のシャフト１５と第２のシャフト１７との連動が解除されることを防ぐことができる。

【0031】

操作ハンドル１９は、回転軸線Ｏ周りに回転可能に第２のシャフト１７に取り付けられる。図示されている実施形態では、操作ハンドル１９は第１のシャフト１５及び第２のシャフト１７の周りに回転可能に取り付けられている。操作ハンドル１９内には、操作ハンドル１９と第２のシャフト１７との連動と連動解除とを切り換えるための切り換えレバー３９が操作ハンドル１９に対して摺動可能に支持されている。詳細には、切り換えレバー３９は、ガイドブロック部３９ａと、ガイドブロック部３９ａに片持ち支持されて延びるアーム部３９ｂと、アーム部３９ｂ上に設けられた突起部３９ｃと、アーム部３９ｂの自由端部側に設けられた操作部３９ｄと、ガイドブロック部３９ａから延びる係合部３９ｅとを備える。

【0032】

ガイドブロック部３９ａは、操作ハンドル１９内に設けられた案内路４１に沿って摺動し、操作ハンドル１９に対する摺動を案内するようになっている。係合部３９ｅは、第２のシャフト１７の大径部１７ｂに面するように配置され、操作ハンドル１９に対する切り換えレバー３９の摺動により、第２のシャフト１７の第２の切欠部２９に対する係合及び離脱を行うことができるようになっている。図４及び図５に示されているように、係合部３９ｅを第２の切欠部２９から離脱させると、操作ハンドル１９と第２のシャフト１７の連動を解除して操作ハンドル１９に対して第２のシャフト１７を自由に回転させることができるようになる。また、図６及び図７に示されているように、係合部３９ｅを第２の切欠部２９に係合させると、操作ハンドル１９と第２のシャフト１７とを連動して回転させることができるようになる。

【0033】

操作部３９ｄは、操作ハンドル１９に設けられた窓部４３を貫通して外部に突出している。また、操作ハンドル１９における突起部３９ｃと対向する面には、突起部３９ｃが嵌合可能な二つの凹部４５ａ，４５ｂが設けられている。突起部３９ｃは、図４に示されているように第２のシャフト１７から遠い側の凹部（以下、係合解除用凹部）４５ａに嵌合されたときに係合部３９ｅが第２の切欠部２９から離脱し且つ図６に示されているように第２のシャフト１７に近い側の凹部（係合用凹部）４５ｂに嵌合されたときに係合部３９ｅが第２の切欠部２９に係合するような位置に設けられており、突起部３９ｃと凹部４５ａ，４５ｂとの嵌合により、係合部３９ｅが第２の切欠部２９に係合した係合位置又は係合部３９ｅが第２の切欠部２９から離脱した係合解除位置に、切り換えレバー３９をロックすることが可能となる。また、操作部３９ｄを窓部４３内に押し込んでアーム部３９ｂを撓ませることによって突起部３９ｃと凹部４５ａ，４５ｂとの嵌合を解除することができ、この状態で操作部３９ｄを用いて切り換えレバー３９を摺動させることによって、突起部３９ｃと嵌合する凹部４５ａ，４５ｂを切り換えることが可能となる。

【0034】

図４及び図６に示されているように、係合部３９ｅの先端部（第２のシャフトと面する側の端部）における回転軸線方向の第１のシャフト側の面（図示されている実施形態における上側面）に、上向きの凸状に湾曲した傾斜面（第１のシャフトから離れる側に傾斜する面）４７が形成されていると共に、クラッチ部材３１の第２のシャフト側の端部における外側面（回転軸線から遠い側の面）に、下向きの凸状に湾曲した傾斜面（回転軸線Ｏに近づく側に傾斜する面）４９が形成されていることが好ましい。このような傾斜面４７，４９が形成されていることにより、切り換えレバー３９を摺動して係合部３９ｅを第２の切欠部２９に係合させる係合位置に移動させたときに、係合部３９ｅがクラッチ部材３１に当接し、クラッチ部材３１を第１の切欠部２７へ向けて押し上げて第２の切欠部２９から離脱させ、クラッチ部材３１が第１の切欠部２７とのみ係合する第１のクラッチ係合位置に円滑に移動させることが可能となる。図示されている実施形態では、傾斜面４７，４９が湾曲した傾斜面となっているが、面取りのように直線状（平面状）の傾斜面としてもよい。また、クラッチ部材３１と係合部３９ｅの両方にテーパ状の傾斜面４７，４９が形成されているが、一方のみに設けるようにしてもよい。

【0035】

バルブ用手動操作機構１１は、図１に示されているように、バルブ１０１と駆動装置１０３との間に接続されて使用される。詳細には、バルブ１０１の弁体（図示せず）に接続されているステム１０１ａがケーシング１３から上方に突出する第２のシャフト１７の端部に螺合や圧入などにより接続され、駆動装置１０３の出力軸１０３ａがケーシング１３から下方に突出する第１のシャフト１５の端部に螺合や圧入などにより接続される。

【0036】

次に、図４から図７を参照して、図１や図８に示されているように、バルブ１０１と駆動装置１０３との間に接続されたときのバルブ用手動操作機構１１の動作を説明する。

【0037】

駆動装置１０３によってバルブ１０１のステム１０１ａを回転駆動させるときには、最初に、第１のシャフト１５の第１の切欠部２７と第２のシャフト１７の第２の切欠部２９が回転軸線Ｏ方向に整列するように、操作ハンドル１９を回転軸線Ｏ周りに回転させる（図４参照）。第１のシャフト１５の第１の切欠部２７と第２のシャフト１７の第２の切欠部２９との回転軸線Ｏ方向の整列は、例えば、係合部３９ｅを第２のシャフト１７の第２の切欠部２９に係合させた状態では、第２の切欠部２９の位置が操作ハンドル１９の向きから把握できるので、バルブ１０１の出力軸１０３ａの回転位置を色の異なる部品や線、矢印等の目印により示す表示器５１に基づいて出力軸１０３ａに連結される第１のシャフト１５の第１の切欠部２７の回転位置を把握することで、容易に行うことが可能である。第１のシャフト１５の第１の切欠部２７の位置の把握を容易にするために、表示器５１の目印の向きが第１の切欠部２７の位置を指すように表示器５１を設定しておくことが好ましい。

【0038】

次に、バルブ用手動操作機構１１の切り換えレバー３９の操作部３９ｄを操作ハンドル１９の窓部４３に押し込むことによってアーム部３９ｂを撓ませて突起部３９ｃを凹部（係合用凹部）４５ｂから離脱させた状態で、第２のシャフト１７から離れる向きに係合位置から係合解除位置まで切り換えレバー３９を摺動させる。切り換えレバー３９が係合解除位置に到達したら、切り換えレバー３９の操作部３９ｄの押し下げを解除し、図４に示されているように、突起部３９ｃを係合解除用凹部４５ａに嵌合させる。これにより、切り換えレバー３９が係合解除位置にロックされる。切り換えレバー３９が係合解除位置に配置されると、図４に示されているように、係合部３９ｅは第２のシャフト１７の第２の切欠部２９から離脱する。また、クラッチ部材３１を支持するクラッチガイド３３は、板バネ３７によってスラストリング３５を介して第２のシャフト１７へ向かって付勢されているので、係合部３９ｅが第２のシャフト１７の第２の切欠部２９から離脱すると、第１の切欠部２７内のクラッチ部材３１が第１のクラッチ係合位置から第２のクラッチ係合位置へ移動して第２の切欠部２９へ突出し、クラッチ部材３１が係合部３９ｅに代わって第２の切欠部２９にも係合する。なお、このとき、図５に示されているように、クラッチガイド３３が第１のシャフト１５の小径部１５ａに沿って移動して小径部１５ａと大径部１５ｂの段差部に当接して停止し、クラッチ部材３１の移動範囲は制限されるので、クラッチ部材３１は第１の切欠部２７と第２の切欠部２９の両方に跨って係合する状態を維持することができる。このようにして、クラッチ部材３１は第１の切欠部２７と第２の切欠部２９の両方に係合し、第１のシャフト１５と第２のシャフト１７とが連動して回転するようになる。したがって、駆動装置１０３の出力軸１０３ａの回転が、第１のシャフト１５及び第２のシャフト１７を介してステム１０１ａに伝達されるようになり、駆動装置１０３によってステム１０１ａを駆動できるようになる。

【0039】

また、このとき、切り換えレバー３９の係合部３９ｅが第２のシャフト１７の第２の切欠部２９から離脱して、操作ハンドル１９と第２のシャフト１７の連動が解除され、操作ハンドル１９に対して第２のシャフト１７が相対的に回転できるようになっているので、第１のシャフト１５と連動して第２のシャフト１７が回転しても、操作ハンドル１９が第２のシャフト１７の回転に伴って回転することを防ぐことができる。したがって、駆動装置１０３によるステム１０１ａの回転駆動の際に、操作ハンドル１９が回転して、周囲の物や操作者に接触することにより破損や損傷を招くことを防ぐことができる。なお、操作ハンドル１９が第２のシャフト１７と連動して回転せず止まった状態を維持すると、駆動装置１０３の出力軸１０３ａに連結される第１のシャフト１５が回転するときに、第１のシャフト１５の第１の切欠部２７に係合するクラッチ部材３１を支持するクラッチガイド３３も第１のシャフト１５と共に回転することになり、操作ハンドル１９に支持される板バネ３７に対してクラッチガイド３３が回転することになる。したがって、板バネ３７が直接的にクラッチガイド３３に接触するようになっていると、板バネ３７に対してクラッチガイド３３が回転してクラッチガイド３３及び板バネ３７の摩耗を招く恐れがある。しかしながら、図示されているバルブ用手動操作機構１１では、板バネ３７が摺動性のよい材料（例えば超高分子量ＰＥ樹脂材料）から作製されるスラストリング３５を介してクラッチガイド３３を付勢しているので、板バネ３７及びクラッチガイド３３の摩耗を抑えることができるようになっている。ＰＯＭ樹脂などの摺動性と強度とを持ち合わせた材料を用いれば、クラッチガイド３３とスラストリング３５を一体的に形成してもよい。

【0040】

図示されている実施形態では、係合部３９ｅが第２の切欠部２９から離脱すると、板バネ３７によってクラッチ部材３１が自動的に第１の切欠部２７と第２の切欠部２９の両方に係合する第２のクラッチ係合位置に移動するようになっているが、手動でクラッチ部材３１を第２のクラッチ係合位置に移動させるようにしてもよい。

【0041】

一方、駆動装置１０３の故障や停電のような緊急時などに、駆動装置１０３に代えて、手動でバルブ１０１のステム１０１ａを回転駆動させるときには、最初に、表示器５１により、第２の切欠部２９の位置を把握して、切り換えレバー３９の係合部３９ｅが第２のシャフト１７の第２の切欠部２９と対向する位置に配置されるように、回転軸線Ｏ周りに操作ハンドル１９を回転させる。なお、駆動装置１０３は、駆動装置１０３を駆動させるための作動流体や電力の供給が停止したときに、バルブ１０１のステム１０１ａに接続された弁体を自動的にホーム位置として全開位置又は全閉位置に回転させるように構成されていることが好ましい。例えば、エア式など流体駆動される駆動装置１０３の場合、駆動装置１０３への作動流体の供給が停止されたときにバネの力で出力軸１０３ａを回転させて弁体を全開位置又は全閉位置（ホーム位置）に配置させるようにすればよい。また、図２や図８に示されているように、バルブ用手動操作機構１１のケーシング１３にマーク５３のような目印を設けると共に、操作ハンドル１９にマーク５５のような目印を設け、弁体がホーム位置に配置されたときに第２のシャフト１７の第２の切欠部２９がマーク５３の向きに配置されるようにステム１０１ａと第２のシャフト１７とを連結することが好ましい。このような構成を採用すれば、停電などにより作動流体の供給が停止したとき、第２の切欠部２９がマーク５３で示される方向に向くようになる。したがって、操作ハンドル１９のマーク５５をケーシング１３のマーク５３に合せるように回転軸線Ｏ周りに操作ハンドル１９を回転させることによって、容易に切り換えレバー３９の係合部３９ｅを第２の切欠部２９と対向させる位置に配置することができる。

【0042】

次に、バルブ用手動操作機構１１の切り換えレバー３９の操作部３９ｄを操作ハンドル１９の窓部４３に押し込むことによってアーム部３９ｂを撓ませて突起部３９ｃを係合解除用凹部４５ａから離脱させた状態で、第２のシャフト１７へ接近させる向きに係合解除位置から係合位置まで切り換えレバー３９を摺動させる。切り換えレバー３９が係合位置まで到達したら、切り換えレバー３９の操作部３９ｄの押し下げを解除し、図６に示されているように、突起部３９ｃを係合用凹部４５ｂに嵌合させる。これにより、切り換えレバー３９が係合位置にロックされる。切り換えレバー３９が係合位置へ向けて移動されるとき、係合部３９ｅの傾斜面４７とクラッチ部材３１の傾斜面４９とが当接して、係合部３９ｅは、スラストリング３５を介してクラッチガイド３３に作用する板バネ３７の付勢力に抗して、クラッチガイド３３に支持されるクラッチ部材３１を第２の切欠部２９から離脱させる方向に第１のクラッチ係合位置まで上昇させる。さらに切り換えレバー３９を係合位置まで移動させると、係合部３９ｅは、図６に示されているように、第２のシャフト１７の第２の切欠部２９に係合する。このとき、クラッチガイド３３は、図７に示されているように、第１のシャフト１５の小径部１５ａに沿って移動して小径部１５ａと大径部１５ｂの段差部から離れた状態となる。このようにして、クラッチ部材３１は、第２の切欠部２９から離脱して第１の切欠部２７のみと係合し、第１のシャフト１５と第２のシャフト１７とが互いに対して相対的に回転することが可能となる。

【0043】

また、このとき、切り換えレバー３９の係合部３９ｅが第２のシャフト１７の第２の切欠部２９に係合しているので、操作ハンドル１９と第２のシャフト１７とが連動して回転するようになる。したがって、操作ハンドル１９を手動で回転軸線Ｏ周りに回転させれば、操作ハンドル１９の回転が第２のシャフト１７を介してバルブ１０１のステム１０１ａに伝達されて、操作ハンドル１９によってステム１０１ａを駆動できるようになる。また、上述したように第１のシャフト１５と第２のシャフト１７とが互いに対して相対的に回転できるようになっているので、操作ハンドル１９によって第２のシャフト１７を回転駆動してステム１０１ａを回転させるときに、第１のシャフト１５は第２のシャフト１７と連動して回転しなくなり、駆動装置１０３の出力軸１０３ａが操作者の負荷とならないようにして、操作者の負荷を軽減することができる。

【0044】

さらに、バルブ用手動操作機構１１では、操作ハンドル１９が第２のシャフト１７に取り付けられた状態となっているので、手動操作時に操作ハンドル１９を準備する必要がなく、迅速な切り換えが可能である。

【0045】

なお、切り換えレバー３９が係合位置に配置されて、操作ハンドル１９による第２のシャフト１７の回転駆動が可能になっているとき、係合部３９ｅが第２のシャフト１７の第２の切欠部２９に係合しているので、手動操作を行っても操作ハンドル１９の位置に基づいて第２の切欠部２９の位置を把握することができる。したがって、例えばバルブ１０１の出力軸１０３ａの回転位置を示す表示器５１の目印がバルブ１０１の出力軸１０３ａに連結される第１のシャフト１５の第１の切欠部２７の位置を示すように設定することによって、表示器５１の表示によって第１の切欠部２７の位置が分かるようにしておけば、第１の切欠部２７と第２の切欠部２９を回転軸線Ｏ方向に整列させて、駆動装置１０３によるステム１０１ａの駆動への切り換えも容易に行うことができ、操作ハンドル１９による回転駆動から駆動装置１０３による回転駆動へのバルブ用手動操作機構１１のモードの切り換えも容易となる。

【0046】

以上、図示されている実施形態を参照して、本発明によるバルブ用手動操作機構１１及びこれを備えるバルブ１０１を説明したが、本発明は図示されている実施形態に限定されるものではない。例えば、図示されている実施形態では、クラッチガイド３３を板バネ３７で第２のシャフト１７へ向けて付勢しており、切り換えレバー３９を操作ハンドル１９に対して摺動させて係合部３９ｅを第２の切欠部２９へ係合させる動作に伴って、係合部３９ｅとクラッチ部材３１との当接により、クラッチガイド３３に支持されるクラッチ部材３１を板バネ３７の付勢力に抗して第２の切欠部２９から離脱させるようにしている。しかしながら、板バネ３７やクラッチガイド３３を設けず、手動でクラッチ部材３１を第１のクラッチ係合位置と第２のクラッチ係合位置との間で移動させるようにしてもよい。この場合、例えば手動でクラッチ部材３１を第２のクラッチ係合位置から第１のクラッチ係合位置に移動させた状態で切り換えレバー３９を係合解除位置から係合位置へ移動させるようにすればよい。

【符号の説明】

【0047】

１１ バルブ用手動操作機構
１５ 第１のシャフト
１５ａ 小径部
１５ｂ 大径部
１５ｃ 支持部
１７ 第２のシャフト
１７ａ 小径部
１７ｂ 大径部
１７ｃ 支持部
１９ 操作ハンドル
２７ 第１の切欠部
２９ 第２の切欠部
３１ クラッチ部材
３３ クラッチガイド
３７ 板バネ
３９ 切り換えレバー
３９ｄ 操作部
３９ｅ 係合部
４７ 傾斜面
４９ 傾斜面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】