專利名稱：備有防爆防水箱的閥驅(qū)動用致動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及備有可收容電氣零件的防爆防水箱的閥驅(qū)動用致動裝置，上述電氣零件用于驅(qū)動控制水渠、凈水場、發(fā)電站等中的流體流路的閘門、水門等的閥。
在凈水場、發(fā)電站等各種場所內(nèi)的流體流路上，設(shè)有閥驅(qū)動用致動裝置。目前，該驅(qū)動裝置從人工操作轉(zhuǎn)向采用控制器控制的中央信息系統(tǒng)化。向上位的計算機輸送數(shù)據(jù)，對閥驅(qū)動用致動裝置進行檢測，這種閥驅(qū)動用致動裝置，其設(shè)備大型化，在閥驅(qū)動用致動裝置產(chǎn)生異常情況時，必須到現(xiàn)場進行維修檢查，不僅不經(jīng)濟，而且維修費用等也高。通常，閥控制器本身幾乎都沒有檢測功能，使用者必須親赴閥驅(qū)動用致動裝置的設(shè)置場所，進行定期檢查，存在著檢查不準確并且檢查費用高的問題。
在閥驅(qū)動用致動裝置中，用中央信息系統(tǒng)進行全部的控制處理時，裝置大型化，并且構(gòu)造復(fù)雜，所以，用內(nèi)藏式計算機進行一部分的信息處理，即采用所謂的進行分散處理的系統(tǒng)。閥驅(qū)動用致動裝置中，作為流路控制的基本信息，是設(shè)在流路中的各種閘門、閥體等的閥開度、流量、流速等。用于控制閥開度的驅(qū)動機構(gòu)、各種形式的電動式閥驅(qū)動用致動裝置是公知的(例如，日本特開昭62-292978號公報、日本特開昭64-49778號公報)。
為了用控制器控制閥驅(qū)動用致動裝置，采用轉(zhuǎn)矩開關(guān)、限位開關(guān)等各種控制部件的裝置是公知的(例如，日本特開昭64-79407號公報、日本實公平5-37373號公報、日本實公平6-35343號公報)。另外，在閥驅(qū)動用致動裝置中，把閥開度指示計等收容在箱體內(nèi)，防止該箱體內(nèi)結(jié)露的技術(shù)也是公知的(例如，日本特開平8-114275號公報)。
通常，閥驅(qū)動用致動裝置中，閥開閉控制是采用自動控制，所以使用各種控制機構(gòu)、開關(guān)單元、端子單元等電氣零件。但是，把閥驅(qū)動用致動裝置設(shè)置在有可燃性氣體等的環(huán)境或工廠內(nèi)等時，霧、雨等水汽侵入收容電氣零件的箱內(nèi)，使電氣零件腐蝕，或者因水汽侵入而使流經(jīng)電氣零件的電流產(chǎn)生火花等，該火花等可能會引起周圍環(huán)境著火、爆炸。因此，閥驅(qū)動用致動裝置中的電氣零件，必須收容在防爆防水的箱內(nèi)。
圖17所示防爆防水箱，在收容閥驅(qū)動用致動裝置的電氣零件(圖10～圖13)的箱本體121上，設(shè)置法蘭部123，在固定于箱本體121上的防爆防水用蓋120上，設(shè)置著法蘭部122。箱本體121的法蘭部123和防爆防水用蓋120的法蘭部122夾設(shè)著密封墊圈126地彼此相接。同時，將防爆防水用蓋120的直線狀插入端部127嵌合在箱本體121的端部內(nèi)面125上，用螺栓等相互固定。這時，箱本體121的端部內(nèi)面125與防爆防水用蓋120的插入端部127的外面之間，形成預(yù)定范圍的間隙128。
但是，上述閥驅(qū)動用致動裝置中，為了能進行分散處理，在內(nèi)部具有計算電路即計算控制器，可負擔控制系統(tǒng)的一部分，能極簡單且正確地自動設(shè)定閥開閉時間、即閥開閉速度等的開閉控制，實現(xiàn)自動控制，但是，轉(zhuǎn)矩開關(guān)、限位開關(guān)、指示裝置等各種控制機構(gòu)，分別收容在不同的箱體內(nèi)，必須把這些各種箱體收容在備有防爆防水用蓋的箱內(nèi)，因此，裝置本身不得不大型化，不能使閥驅(qū)動用致動裝置小型化。
另外，圖17所示防爆防水箱，在電氣零件等的維修檢查時或零件更換時，必須從箱本體121上卸下防爆防水用蓋120，在箱本體121的端部內(nèi)面125與防爆防水用蓋120的插入端部127的外面之間雖然形成間隙128，但是，由于箱本體121與防爆防水用蓋120彼此為直線狀筒體的插入形狀，所以，維修時或更換零件時，要從箱本體121上卸下防爆防水用蓋120是不容易的，另外，把防爆防水用蓋120往箱本體121上安裝時的嵌合也不容易。
現(xiàn)有的閥驅(qū)動用致動裝置中，組裝著多個用于開閉驅(qū)動閥的傳感器、控制器等電氣零件，這些電氣零件與設(shè)在內(nèi)部的端子單元連線，從端子單元配線連接流量傳感器等各種傳感器、中央控制器、內(nèi)藏式控制器、電源等。
但是，組裝入閥驅(qū)動用致動裝置內(nèi)的現(xiàn)有端子單元，在端子臺上多數(shù)設(shè)有平排列的端子，隨著端子數(shù)的增加，該端子臺也要大型化，從而使閥驅(qū)動用致動裝置本身也大型化。另外，在有多個端子的情況下，各種電氣零件與端子單元的端子之間的配線中，要增加中間配線，使配線本身困難，有時甚至會產(chǎn)生配線錯誤。尤其是，在各種閥驅(qū)動用致動裝置中，當組裝的電氣零件形式不同或另外增加電氣零件情況時，每次都要變更配線，或增加多個中間配線，使作業(yè)性惡化。另外，在電氣零件與端子單元的端子之間的配線中，為了避免中間配線，必須要變更端子單元的端子、或電氣零件的配列。
本發(fā)明的主要目的是解決上述問題，提供一種閥驅(qū)動用致動裝置。該裝置中備有防爆防水箱，在收容電氣零件的箱本體上，安裝可卸下的防爆防水用蓋，在箱本體與防爆防水用蓋的安裝面上，形成凹凸，并且，把箱本體與防爆防水用蓋的嵌合面形成為錐形面，可容易地安裝和卸下。在該防爆防水箱內(nèi)，收容著閥驅(qū)動用致動裝置所用的限位開關(guān)、轉(zhuǎn)矩開關(guān)和控制機器的電氣零件，提高密封性，防止水侵入內(nèi)部，并且，具有安全性。
另外，本發(fā)明的目的是提供一種閥驅(qū)動用致動裝置，在該裝置的防爆防水箱內(nèi)，收容著用于控制動作的電氣零件即端子單元，不象現(xiàn)有技術(shù)中那樣分別收容在單獨的箱內(nèi)，這樣，可減少裝置本身的零件數(shù)目，使裝置小型化，使電氣零件和與其相鄰的端子單元的連接更簡潔化，另外，將端子單元形成為在端子臺上設(shè)置有印刷配線的中繼基板的構(gòu)造，這樣，可與電氣零件的增減相應(yīng)，更換別的中繼基板，從而使配線的連線更容易且更迅速，構(gòu)成配線簡單化的構(gòu)造，提高配線等的組裝作業(yè)性，能以低造價制造。
本發(fā)明的閥驅(qū)動用致動裝置，備有箱本體和防爆防水用蓋，箱本體收容電氣零件，并且端部具有第1凸緣部；防爆防水用蓋具有與上述第1凸緣部抵接的第2凸緣部和與上述端部內(nèi)面嵌合的插入端部；其特征在于，上述第1凸緣部的抵接端面和第2凸緣部的抵接端面中的任一方上，形成沿周邊方向延伸的凸部，另一方上形成與上述凸部相向的沿周邊方向延伸的凹部，把上述插入端部的外面形成為錐形面，同時把上述錐形面所嵌入的上述箱本體的端部內(nèi)面亦形成為錐形面，將防爆防水用蓋往箱本體上安裝時，收容在上述凹部內(nèi)的密封用密封墊圈被上述凸部擠壓變形，將防爆防水用蓋固定在上述箱本體上。
另外，該閥驅(qū)動用致動裝置中，防爆防水用蓋被固定在箱本體上的狀態(tài)是在防爆防水用蓋的上述錐形面與上述箱本體的錐形面之間形成間隙。
另外，上述箱本體和防爆防水用蓋，上述凸部和/或上述凹部斷面形狀有棱角(角形)，并且形成為沿全周邊延伸的環(huán)形。另外，上述凸部形成為沿全周邊延伸的環(huán)形且前部變細的錐形面，上述凹部形成為沿全周邊延伸的環(huán)形且底部變細的錐形面。
該閥驅(qū)動用致動裝置，其特征在于，備有主軸、旋轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動切換裝置、旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)、開關(guān)單元和端子單元、控制器；上述主軸上安裝著開閉調(diào)節(jié)流路的閥；上述旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地安裝在安裝本體上，用于驅(qū)動主軸往復(fù)運動；上述驅(qū)動切換裝置可切換為用手動驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的手動驅(qū)動機構(gòu)或用馬達驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的電動驅(qū)動機構(gòu)；上述旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)減速后，傳遞給顯示旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)量的顯示裝置；上述開關(guān)單元和端子單元由組裝在旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)內(nèi)的上述電氣零件構(gòu)成；上述控制器由通過開關(guān)單元和端子單元進行閥開閉控制的電氣零件構(gòu)成。
上述電氣零件是電流流過的開關(guān)單元、端子單元和/或構(gòu)成控制器的控制機構(gòu)。
上述端子單元由端子臺、導(dǎo)電配件、中繼基板、連接器構(gòu)成；上述端子臺在其一面上備有若干個臺階部，在這些臺階部上配置著用配線至少與電源、傳感器、中央控制器連接的端子；上述導(dǎo)電配件配置在上述臺階部，形成上述端子，并且，貫穿形成于端子臺的臺階部上的貫通孔，從端子臺的另一面伸出；上述中繼基板從端子臺的另一面隔開配置，并具有與導(dǎo)電配件端部連接的印刷配線；上述連接器與中繼基板的印刷配線接點連接，并且選擇地與各種電氣零件連接。
上述導(dǎo)電配件由安裝部和直線狀延長部構(gòu)成，安裝部備有構(gòu)成配置在臺階部上的端子的螺絲孔；延長部從安裝部處彎曲延伸，并且貫穿端子臺的貫通孔，從端子臺的另一面伸出；上述安裝部和延長部用沖壓加工形成為整體結(jié)構(gòu)。
另外，在上述導(dǎo)電配件的延長部與上述端子臺的貫通孔的間隙內(nèi)，配置著密封部件，該密封部件以密封狀態(tài)將端子臺的一面與另一面隔離。
形成在端子臺上的位于上下位置的上述臺階部，彼此形成在錯開的位置處，使得與臺階部的端子連接的上下位置的配線互不干擾。
另外，從端子臺的另一面隔開配置的中繼基板，安裝在端子臺上，并且，當端子連接的電氣零件需要更換時，可以更換為具有不同印刷配線的別的中繼基板。
該閥驅(qū)動用致動裝置，如上述地構(gòu)成，把開關(guān)單元、端子單元和控制器的各電氣零件分別收容在防爆防水箱內(nèi)，所以，防止水侵入箱內(nèi)部，能保護電氣零件，另外，即使設(shè)置在有可燃性氣體的環(huán)境、工廠中，也能防止電氣零件引起的爆炸等，即使發(fā)生爆炸也能防止周圍環(huán)境發(fā)生火災(zāi)，具有安全性。能把組裝著開關(guān)單元的旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)和端子單元收容在一個箱內(nèi)，同時，能用分別的防爆防水蓋密封旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)和端子單元，能使整個裝置小型化，并且使控制機器的連接簡單化。
組裝在該閥驅(qū)動用致動裝置中的防爆防水箱，由于有上述構(gòu)造，與已往的相比，防爆防水蓋相對于箱本體的裝卸作業(yè)容易，在箱內(nèi)電氣零件的維修或更換等時，可提高裝卸的作業(yè)性。由于凸部吃進配置在凹部內(nèi)的密封用密封墊圈內(nèi)，將密封墊圈擠壓變形，所以，防爆防水用蓋與箱本體之間的密封性能良好，可良好地保持箱內(nèi)部的密封度，防止水從箱外部侵入內(nèi)部，另外，可防止火焰從零件間的間隙流出。因此，該閥驅(qū)動用致動裝置，與已往的裝置相比，可減少零件數(shù)，使裝置小型化，收容在防爆防水箱內(nèi)的開關(guān)單元、端子單元或控制機構(gòu)的電氣零件，不會受到水的損傷，另外，電氣零件即使因火花、漏電、短路等在內(nèi)部引發(fā)火災(zāi)時，火焰也不會躥到外部，即使設(shè)置在可燃性氣體環(huán)境中，也不會發(fā)生火災(zāi)、爆炸等。
組裝在該閥驅(qū)動用致動裝置中的端子單元，由于具有上述構(gòu)造，在端子臺的端子和電氣零件的配線途中，組裝著具有印刷配線的中繼基板，只要準備各種中繼基板的印刷配線，在電氣零件增減時，可以更換為具有不同印刷配線的中繼基板，這樣，可用中繼基板對應(yīng)電氣零件的連線的變更，不必設(shè)置中間配線及電氣零件與端子臺的端子的復(fù)雜的連線，提高配線的組裝作業(yè)性，實現(xiàn)單元化、標準化、減低成本，并且，構(gòu)造簡單，實現(xiàn)小型化。
該閥驅(qū)動用致動裝置中，上述開關(guān)單元、控制器、馬達等的電氣零件，雖然因閥驅(qū)動用致動裝置的機種不同而有所不同，但是，通過變更端子單元的中繼基板，能容易地對應(yīng)不同的電氣零件，同時，把組裝著開關(guān)單元的旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)和端子單元收容在一個箱內(nèi)，可以使設(shè)在旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)上的開關(guān)單元和端子單元的配線單純化，提高作業(yè)性，同時，使整個裝置小型化，并且使控制機器的電氣零件的安裝簡單化。
上述端子單元，其端子臺呈臺階狀且交錯狀配置，可避免相鄰配線的干擾，提高作業(yè)性。尤其是由于在端子臺上設(shè)置了中繼基板，可相應(yīng)于所用電氣零件的種類采用別的印刷配線的中繼基板，這樣，可簡單地對應(yīng)不同的電氣零件。另外，構(gòu)成端子的導(dǎo)電配件貫穿端子臺的貫通孔安裝時產(chǎn)生的間隙，用密封部件密封，所以，位于端子臺外部側(cè)的一面與配置中繼基板的內(nèi)部側(cè)的另一面，被氣密、液密地隔離，可防止水分或可燃性氣體侵入，防止配線等的腐蝕和由腐蝕引起的短路，同時，也能防止火花等引起可燃性氣體著火。
該閥驅(qū)動用致動裝置，由于組裝了上述的端子單元，所以，能發(fā)揮上述效果，同時，與已往裝置相比，可減少零件數(shù)目，使裝置小型化。尤其是，在收容開關(guān)單元的箱內(nèi)，在相鄰安裝板之間可配設(shè)轉(zhuǎn)矩開關(guān)、限位開關(guān)的控制機構(gòu)，也構(gòu)成能符合標準的構(gòu)造。
圖1是組裝在本發(fā)明閥驅(qū)動用致動裝置內(nèi)的防爆防水箱的一實施例斷面圖。
圖2是組裝在本發(fā)明閥驅(qū)動用致動裝置內(nèi)的防爆防水箱另一實施例斷面圖。
圖3是表示本發(fā)明閥驅(qū)動用致動裝置的局部斷面概略圖。
圖4是表示該閥驅(qū)動用致動裝置的局部的正面圖。
圖5是表示圖4所示閥驅(qū)動用致動裝置的局部的側(cè)面圖。
圖6是表示該閥驅(qū)動用致動裝置的要部的斷面圖。
圖7是圖6所示閥驅(qū)動用致動裝置的側(cè)面圖。
圖8是表示圖6所示閥驅(qū)動用致動裝置的局部的斷面圖。
圖9是表示圖6所示閥驅(qū)動用致動裝置的開關(guān)單元的局部斷面說明圖。
圖10是表示組裝在本發(fā)明閥驅(qū)動用致動裝置內(nèi)的端子單元一實施例的平面圖。
圖11是圖10所示端子單元的正面圖。
圖12是圖10所示端子單元的背面圖。
圖13是圖10所示端子單元的側(cè)面圖。
圖14是表示構(gòu)成圖10所示端子單元中的端子的導(dǎo)電配件安裝構(gòu)造的斷面圖。
圖15是圖14所示端子單元的端子的平面圖。
圖16是說明圖10所示端子單元使用狀態(tài)的概略圖。
圖17是表示現(xiàn)有防爆防水箱的斷面圖。
下面，參照


組裝在本發(fā)明閥驅(qū)動用致動裝置內(nèi)的防爆防水箱。
圖1所示防爆防水箱，防爆防水用蓋80(相當于后述的防爆防水用蓋16、17、58)與收容電氣零件的箱本體81抵接，在箱本體81的端部94，嵌合安裝著防爆防水用蓋80的插入端部93。收容在防爆防水箱內(nèi)的電氣零件，例如用于后述閥驅(qū)動用致動裝置的流過電流的開關(guān)單元3(圖5)、端子單元4(圖5)和/或構(gòu)成控制器25的電氣零件19(圖3、圖16)。
該閥驅(qū)動用致動裝置中，在箱本體81的端部94設(shè)有凸緣部83，在防爆防水用蓋80的端部93附近設(shè)有凸緣部82。在箱本體81的凸緣部83的抵接端面85上，形成朝上方且沿周邊方向延伸的凸部87。在防爆防水用蓋80的凸緣部82的抵接端面84上，形成與凸部87相向的沿周邊方向延伸的凹部86。另外，防爆防水用蓋80的插入端部93的外面形成為錐形面88，防爆防水用蓋80的錐形面88所嵌入的箱本體81的端部94的內(nèi)面形成為錐形面89。在防爆防水用蓋80的凹部86內(nèi)，嵌入著環(huán)狀的密封用密封墊圈90。
該閥驅(qū)動用致動裝置中，把防爆防水用蓋80的錐形面88的端部93嵌合到箱本體81的錐形面89的端部94，然后，使設(shè)在防爆防水用蓋80上的凸緣部82的抵接端面84與設(shè)在箱本體81上的凸緣部83的抵接端面85抵接，把防爆防水用蓋80安裝到箱本體81上時，箱本體81上的凸部87，推壓嵌入防爆防水用蓋80的凹部86內(nèi)的密封用密封墊圈90使其變形，可防止水等浸入，切實發(fā)揮密封性能。
把防爆防水用蓋80固定在箱本體81上的狀態(tài)，在防爆防水用蓋80的錐形面88與箱本體81的錐形面89之間形成間隙95?？捎稍撻g隙95防止內(nèi)部著火。凸部87和凹部86，其斷面形狀有棱角(角形)，并形成為沿全周邊延伸的環(huán)形。凸部87形成為沿全周邊延伸的環(huán)形且前端變細的錐形面91。
下面，參照圖2說明組裝在本發(fā)明閥驅(qū)動用致動裝置內(nèi)的防爆防水箱的另一實施例。
圖2的實施例，與圖1實施例相比，除了凹部的形狀不同外，其余的構(gòu)造和功能都相同。所以，對于相同部件注以相同標號，其重復(fù)說明從略。圖1所示實施例中，凹部86是長方形斷面，而圖2實施例中，凹部86形成為沿全周邊延伸的環(huán)狀且底部變細的錐形面92。
下面，參照圖3至圖9，說明本發(fā)明閥驅(qū)動用致動裝置的一實施例。
本實施例的閥驅(qū)動用致動裝置，收容有開關(guān)單元3和端子單元4等電氣零件和控制機構(gòu)的電氣零件19的箱7或控制箱23，適合采用圖1或圖2所示的防爆防水箱。該閥驅(qū)動用致動裝置，備有主軸1、閥21、控制器25、手動轉(zhuǎn)盤12、馬達11和主軸罩22。主軸1是在殼體5內(nèi)可往復(fù)運動地安裝在安裝本體6上的閥桿。閥21安裝在主軸1上，用于調(diào)節(jié)水路等流路57的流量?？刂破?5由電氣零件19構(gòu)成，根據(jù)各種信息驅(qū)動控制主軸1。手動轉(zhuǎn)盤12供手動地驅(qū)動主軸1。馬達11用于自動地驅(qū)動主軸1。主軸罩22安裝在安裝本體6上，用于罩住主軸1。該閥驅(qū)動用致動裝置中，例如，內(nèi)藏式控制器25接受來自中央控制器的指令，通過控制器25的控制，驅(qū)動控制閥21，由閥21進行流路57的開閉調(diào)節(jié)，同時，用限位開關(guān)28、轉(zhuǎn)矩開關(guān)27、流量傳感器等各傳感器，檢測閥21的作動狀態(tài)、流路57的流速、流量等各種信息，接受了該各種信息的控制器25，控制閥21的開閉調(diào)節(jié)，使閥21的開閉成為與閥21、流路57的各信息最相應(yīng)的狀態(tài)。
該閥驅(qū)動用致動裝置，主要由主軸1、旋轉(zhuǎn)軸8、驅(qū)動切換裝置2、旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)20、開關(guān)單元3和端子單元4構(gòu)成。主軸1構(gòu)成閥桿，其上安裝著用于開閉調(diào)節(jié)流路57的閥21。旋轉(zhuǎn)軸8上安裝著與旋轉(zhuǎn)蝸輪9(該蝸輪9用于驅(qū)動主軸1往復(fù)運動)嚙合的蝸桿10，并且可旋轉(zhuǎn)地安裝在安裝本體6上。驅(qū)動切換裝置2可切換為手動驅(qū)動機構(gòu)或電動驅(qū)動機構(gòu)，手動驅(qū)動機構(gòu)是用手動轉(zhuǎn)盤12驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)，電動驅(qū)動機構(gòu)是用馬達11驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)20將旋轉(zhuǎn)軸8的旋轉(zhuǎn)減速后傳遞給顯示旋轉(zhuǎn)軸8的旋轉(zhuǎn)量的顯示裝置15。開關(guān)單元3組裝在旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)20內(nèi)。端子單元4用于交換閥21和流路57等各種信息，與開關(guān)單元3和控制開關(guān)單元3的控制器25連接。
要把驅(qū)動切換裝置2切換為手動驅(qū)動機構(gòu)時，操作手動切換桿18即可。切換為電動機構(gòu)時，與馬達11的旋轉(zhuǎn)相應(yīng)、由自動復(fù)位機構(gòu)單元32自動地切換。旋轉(zhuǎn)軸8借助軸承63可旋轉(zhuǎn)地支承在安裝本體6、61上。被手動轉(zhuǎn)盤12轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)軸53，借助軸承64可旋轉(zhuǎn)地支承在安裝本體6上。被手動切換桿18轉(zhuǎn)動的操作軸62，可旋轉(zhuǎn)地支承在安裝本體6上。旋轉(zhuǎn)軸8、旋轉(zhuǎn)軸53和操作軸62，相互并列配置，手動轉(zhuǎn)盤12和手動切換桿18的操作，與驅(qū)動主軸1旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸8驅(qū)動連接。旋轉(zhuǎn)軸8由旋轉(zhuǎn)軸8A和旋轉(zhuǎn)軸8B構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)軸8A上設(shè)有蝸桿10。旋轉(zhuǎn)軸8B上可滑動地花鍵嵌合(35)著套筒34。
套筒34的一端部，形成為構(gòu)成嚙合離合器31的爪即卡爪齒，另一端部形成齒輪55。在旋轉(zhuǎn)軸8B上，設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的自動復(fù)位機構(gòu)單元32，該自動復(fù)位機構(gòu)單元32上設(shè)有能與套筒34的卡爪齒嚙合的嚙合離合器31的另一方爪即卡爪齒。在旋轉(zhuǎn)軸8B上，設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的齒輪33，設(shè)在馬達11輸出軸72上的齒輪59與該齒輪33嚙合。在自動復(fù)位機構(gòu)單元32與齒輪33之間，夾設(shè)著緩沖部件60。設(shè)在操作軸62上的凸輪軛56與設(shè)在套筒34外周面上的溝槽65接合，用手動切換桿18使操作軸62旋轉(zhuǎn)時，凸輪軛56旋轉(zhuǎn)，使套筒34在旋轉(zhuǎn)軸8上滑動，可使嚙合離合器31離合。切換桿18使套筒34抵抗彈簧36的彈力而從嚙合離合器31釋放并滑動移動，套筒34的齒輪55與設(shè)在被手動轉(zhuǎn)盤12旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸53上的齒輪54嚙合。齒輪55與齒輪54嚙合時，切換為用手動轉(zhuǎn)盤12使旋轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)的手動驅(qū)動機構(gòu)。
該閥驅(qū)動用致動裝置，如圖9所示，在收容著若干個安裝板14的箱7內(nèi)，收容著旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)20，上述若干個安裝板14安裝在安裝本體6內(nèi)并隔開地并排配列。在相鄰安裝板14之間，分別安裝著減速裝置26、構(gòu)成開關(guān)單元3的至少轉(zhuǎn)矩開關(guān)27、限位開關(guān)28和微型開關(guān)29、30，減少裝置本身的零部件數(shù)目，使裝置小型化。上述減速裝置26構(gòu)成傳遞旋轉(zhuǎn)軸8的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)20的一部分。該閥驅(qū)動用致動裝置中，箱7相當于圖1或圖2所示的箱本體81。
開關(guān)單元3由計數(shù)機構(gòu)構(gòu)成，收容在安裝于安裝本體6上的箱7內(nèi)。開關(guān)單元3至少具有單元化的轉(zhuǎn)矩開關(guān)27、2個微型開關(guān)29(圖中僅示出1個)、限位開關(guān)28和設(shè)在限位開關(guān)28上的2個微型開關(guān)30(圖中僅示出1個)。上述轉(zhuǎn)矩開關(guān)27用于檢測旋轉(zhuǎn)軸8的轉(zhuǎn)矩。上述微型開關(guān)29設(shè)在轉(zhuǎn)矩開關(guān)27上，用于檢測閥開狀態(tài)和閥閉狀態(tài)。上述限位開關(guān)28用于檢測閥21往復(fù)移動的上限和下限。開關(guān)單元3除了具有上述電氣零件外，還具有閃爍開關(guān)37(圖6)、互鎖開關(guān)66(圖7)、構(gòu)成開度遙控顯示用的發(fā)射器67的電位計等。另外，在收容開關(guān)單元3的箱7上，為了將其內(nèi)部與外部隔離，設(shè)有防爆防水用蓋16。該閥驅(qū)動用致動裝置中，防爆防水用蓋16相當于圖1或圖2所示的防爆防水用蓋80。
端子單元4如后所述，與開關(guān)單元3相鄰地安裝在安裝本體6上。收容端子單元4的箱7上，為了將內(nèi)部與外部隔離，設(shè)有防爆防水用蓋17。
防爆防水用蓋17，相當于圖1或圖2所示的防爆防水用蓋80。端子單元4構(gòu)成電源端子，該電源端子由輸入側(cè)端子68和輸出側(cè)端子69構(gòu)成。輸入側(cè)端子68將開關(guān)單元3的各電氣零件與控制器25連接。輸出側(cè)端子69通過印刷基板70與開關(guān)單元3連接。輸入側(cè)端子68和輸出側(cè)端子69在端子本體71內(nèi)構(gòu)成為密封狀態(tài)。
構(gòu)成殼體5的安裝本體6上，安裝著收容控制器25的控制箱23?？刂破?5由控制機器的電氣零件19構(gòu)成，該電氣零件19至少包含控制開關(guān)單元3的磁性開關(guān)?？刂葡?3設(shè)有防爆防水用蓋58，用于將其內(nèi)部與外部隔離。防爆防水用蓋58相當于圖1或圖2所示的防爆防水用蓋80?？刂破?5與端子單元4的一端連接，進行與開關(guān)單元3的各種電氣零件的信息交換，將閥21控制在最適當狀態(tài)。
驅(qū)動切換裝置2備有嚙合離合器31和自動復(fù)位機構(gòu)單元32。嚙合離合器31借助手動切換桿18而離合。自動復(fù)位機構(gòu)單元32借助馬達11的旋轉(zhuǎn)，切換為電動驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動。驅(qū)動切換裝置2，通常被自動復(fù)位機構(gòu)單元32設(shè)定為由馬達11驅(qū)動的狀態(tài)，操作者要進行閥驅(qū)動用致動裝置的檢查維修等用手動操作閥驅(qū)動用致動裝置時，借助手動切換桿18可用手動轉(zhuǎn)盤12操作，進行切換。
該閥驅(qū)動用致動裝置，被馬達11驅(qū)動時為如下情形。馬達11被接受了各種信息的控制器25的指令旋轉(zhuǎn)。馬達11的驅(qū)動，通過齒輪59使安裝在旋轉(zhuǎn)軸8上的可旋轉(zhuǎn)齒輪33旋轉(zhuǎn)，使自動復(fù)位機構(gòu)單元32作動。當自動復(fù)位機構(gòu)單元因馬達11的旋轉(zhuǎn)而作動時，在彈簧36的彈力作用下，套筒34與嚙合離合器31接合，齒輪33的旋轉(zhuǎn)被傳遞到套筒34，套筒34旋轉(zhuǎn)。由于在套筒34的內(nèi)周面形成有花鍵35，該花鍵35與形成在旋轉(zhuǎn)軸8上的花鍵35相互嵌合，所以，套筒34的旋轉(zhuǎn)傳遞給旋轉(zhuǎn)軸8。借助旋轉(zhuǎn)軸8的旋轉(zhuǎn)，安裝在旋轉(zhuǎn)軸8上的蝸桿10旋轉(zhuǎn)，蝸桿10的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動設(shè)在主軸1上的蝸輪9旋轉(zhuǎn)。借助旋轉(zhuǎn)軸8的旋轉(zhuǎn)，蝸桿10旋轉(zhuǎn)，與蝸桿10嚙合著的蝸輪9旋轉(zhuǎn)。蝸輪9的陰螺紋24通過將旋轉(zhuǎn)運動變換為上下運動的驅(qū)動力變換機構(gòu)(圖未示)旋轉(zhuǎn)，設(shè)有與陰螺紋24嚙合的陽螺紋的主軸1便上下移動。在主軸1的前端安裝著閥21，所以，閥21上下運動時，流路57的開閉被調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)軸8的旋轉(zhuǎn)傳遞到旋轉(zhuǎn)軸13。
該閥驅(qū)動用致動裝置，通過檢測旋轉(zhuǎn)軸8的轉(zhuǎn)數(shù)，可得到閥21的流路開閉狀態(tài)或各種信息，與此相應(yīng)地，驅(qū)動控制閥驅(qū)動用致動裝置。旋轉(zhuǎn)軸8的轉(zhuǎn)數(shù)被檢測，通過齒輪機構(gòu)38和轉(zhuǎn)矩軸39傳遞到旋轉(zhuǎn)軸13。旋轉(zhuǎn)軸13的旋轉(zhuǎn)，通過齒輪機構(gòu)40使輸入側(cè)旋轉(zhuǎn)軸41旋轉(zhuǎn)。在輸入側(cè)旋轉(zhuǎn)軸41上固定著齒輪43，與輸入側(cè)旋轉(zhuǎn)軸41同軸配置著的輸出側(cè)旋轉(zhuǎn)軸42可旋轉(zhuǎn)地支承在齒輪43上。設(shè)在輸入側(cè)旋轉(zhuǎn)軸41上的齒輪43的旋轉(zhuǎn)傳遞到減速裝置26的輸入齒輪47，被減速裝置26的若干個齒輪組49減速后，傳遞到減速裝置26的輸出齒輪48。輸出齒輪48的旋轉(zhuǎn)傳遞到輸出側(cè)旋轉(zhuǎn)軸42的固定齒輪44，作為輸出側(cè)旋轉(zhuǎn)軸42的旋轉(zhuǎn)輸出。
輸出側(cè)旋轉(zhuǎn)軸42的端部，安裝著指針45。若干個安裝板14固定在箱7內(nèi)，在這些安裝板14其中的一塊上，安裝著刻度板46。通過設(shè)在防爆防水用蓋16上的透明板50可以看見刻度板46。指針45在刻度板46上旋轉(zhuǎn)移動，可用目測檢測閥21的開閉度。
旋轉(zhuǎn)軸8的旋轉(zhuǎn)力，通過齒輪機構(gòu)38A和轉(zhuǎn)矩軸39傳遞到旋轉(zhuǎn)軸13A。旋轉(zhuǎn)軸13A的旋轉(zhuǎn)，通過齒輪機構(gòu)51傳遞到轉(zhuǎn)矩開關(guān)27的開關(guān)機構(gòu)27A，由轉(zhuǎn)矩開關(guān)27檢測旋轉(zhuǎn)軸8的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩開關(guān)27的作動狀態(tài)、即上限與下限的過轉(zhuǎn)矩狀態(tài)，通過微型開關(guān)29輸入給控制器25。旋轉(zhuǎn)軸8的旋轉(zhuǎn)，通過齒輪機構(gòu)38傳遞到旋轉(zhuǎn)軸13。旋轉(zhuǎn)軸13的旋轉(zhuǎn)，通過齒輪機構(gòu)40使輸入側(cè)旋轉(zhuǎn)軸41旋轉(zhuǎn)。輸入側(cè)旋轉(zhuǎn)軸41的旋轉(zhuǎn)，通過齒輪機構(gòu)52傳遞到由計數(shù)機構(gòu)構(gòu)成的限位開關(guān)28的開關(guān)機構(gòu)28A，由限位開關(guān)28檢測旋轉(zhuǎn)軸8的轉(zhuǎn)數(shù)。限位開關(guān)28的作動狀態(tài)，即上限與下限，通過微型開關(guān)30輸入給控制器25。
該閥驅(qū)動用致動裝置，用手動轉(zhuǎn)盤12操作的情形如下。首先，為了使驅(qū)動切換裝置2工作，使手動切換桿18旋轉(zhuǎn)，使與套筒34嵌合著的凸輪軛56旋轉(zhuǎn)。凸輪軛56的旋轉(zhuǎn)使套筒34抵抗彈簧36的彈力，在旋轉(zhuǎn)軸8上滑動移動，使套筒脫離嚙合離合器31，解除與馬達11的連動狀態(tài)。另外，使凸輪軛56旋轉(zhuǎn)，使套筒34滑動移動時，套筒34的齒輪55，與設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸53(該旋轉(zhuǎn)軸53上安裝著手動轉(zhuǎn)盤12)上的齒輪54嚙合。
通過上述操作，套筒34的齒輪55與設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸53上的齒輪54成為嚙合狀態(tài)后，使手動轉(zhuǎn)盤12旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)軸53就旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)從齒輪54傳遞到齒輪55，使套筒34旋轉(zhuǎn)。由于套筒34的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸8就旋轉(zhuǎn)。由于旋轉(zhuǎn)軸8的旋轉(zhuǎn)，蝸桿10就旋轉(zhuǎn)，與蝸桿10嚙合著的蝸輪9也旋轉(zhuǎn)。由于蝸輪9的旋轉(zhuǎn)，借助與上述同樣的路徑，閥21上下運動，流路57的開閉被調(diào)節(jié)。另一方面，旋轉(zhuǎn)軸8的旋轉(zhuǎn)傳遞到旋轉(zhuǎn)軸13。旋轉(zhuǎn)軸13的旋轉(zhuǎn)，與上述同樣地，使顯示裝置15的指針旋轉(zhuǎn)，同時，可向轉(zhuǎn)矩開關(guān)27和限位開關(guān)28傳送信息。
下面，參照圖10至圖16，說明組裝在該閥驅(qū)動用致動裝置中的電氣零件即端子單元4。
該閥驅(qū)動用致動裝置，例如，如圖16所示，內(nèi)藏式控制器25接受來自中央控制器77的指令，通過控制器25的控制，驅(qū)動控制閥21，由閥21進行流路57的開閉調(diào)節(jié)，同時，用水位傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等傳感器73、限位開關(guān)28、轉(zhuǎn)矩開關(guān)27等各傳感器，檢測閥21的動作狀態(tài)、流路57的流速、流量等各種信息，接受了該各種信息的控制器25控制閥21的開閉調(diào)節(jié)，使其成為與閥21和流路57的各種信息最適合的狀態(tài)。
端子單元4具有端子臺96和中繼基板97。在端子臺96的一面上備有若干個臺階部99。中繼基板97隔開配置在端子臺的背面。在端子臺96的臺階部99上，分別設(shè)置著端子98。各端子98通過配線106A至少與電源78、水位傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等傳感器73、中央開度接收裝置79和中央控制器77連接。在端子單元4中，導(dǎo)電配件109配置在端子臺96的臺階部99，形成端子98，同時，分別貫穿形成在端子臺96的臺階部99上的貫通孔111，從端子臺96的另一面伸出。設(shè)在中繼基板97上的印刷配線107的一方接點108B，分別與導(dǎo)電配件109的端部連接。中繼基板97的印刷配線107的另一方接點108A，通過配線106、103、117連接著連接器105，該連接器105選擇地與電源用、控制用、驅(qū)動控制用等各種電氣零件連接。另外，在中繼基板97的印刷配線107的接點108A位置處，也可以直接連接連接器105(圖未示)。
電源端子102的導(dǎo)電配件101用螺絲100固定連接在端子臺96的電源用端子102上，通過電源端子102的導(dǎo)電配件101從電源用端子102延伸的配線103，連接著電源用連接器105，電源78通過該連接器105與控制器25連接。馬達11通過與該電源端子連接的配線117和設(shè)在配線117端部的連接器105，與控制器25連接，被控制器25驅(qū)動控制。端子臺96的導(dǎo)電配件109連接的中繼基板97的印刷配線107的端子69的接點108上，連接著控制用配線106和微型開關(guān)29、30用配線106，通過配線106和設(shè)在其端部的連接器105，與控制器25連接，同時，通過控制器25的磁性開關(guān)(圖未示)用配線106和設(shè)在其端部的連接器105，與上述磁性開關(guān)連接。
導(dǎo)電配件109由安裝部113和直線狀延長部114構(gòu)成。安裝部113備有構(gòu)成配置在臺階部99上的端子98的螺絲孔115。延長部114從安裝部113處彎曲延伸，并且貫穿端子臺96的貫通孔111，從端子臺96的另一面伸出。構(gòu)成導(dǎo)電配件109的安裝部113和延長部114，可用沖壓加工形成為整體構(gòu)造。在端子臺96的端子98處的配線104和導(dǎo)電配件109的連接，可通過把與配線104連接著的壓接端子116配置在導(dǎo)電配件109的安裝部113上，將螺絲110緊固到螺絲孔115上而實現(xiàn)。
導(dǎo)電配件109的延長部114與端子臺96的貫穿孔111之間的間隙內(nèi)，配置著密封部件112，端子臺96的一面與另一面被密封部件112以密封狀態(tài)隔斷。因此，外部的電氣零件安裝在端子單元4的端子臺96上，在與端子單元4的防爆防水箱17(圖11)之間即使密封性不充分，也可由端子臺96本身防止水分或氣體侵入配置在端子臺96背面?zhèn)鹊闹欣^基板97。
中繼基板97安裝在端子臺96上，并且，當與端子98連接的電氣零件需要更換時，可以更換為具有不同印刷配線107的別的中繼基板。形成在端子臺96上的多個臺階部99，其上下位置相互偏置，即呈交錯排列地配置，這樣，與臺階部99的端子98連接的上下位置的配線106彼此不干擾。電氣零件19包括后述設(shè)在開關(guān)單元3上的微型開關(guān)29、30、馬達11、構(gòu)成控制器25的控制機構(gòu)。
權(quán)利要求
1．閥驅(qū)動用致動裝置，備有箱本體和防爆防水用蓋，箱本體收容電氣零件，并且端部具有第1凸緣部；防爆防水用蓋具有與上述第1凸緣部抵接的第2凸緣部和與上述端部內(nèi)面嵌合的插入端部；其特征在于，上述第1凸緣部的抵接端面和第2凸緣部的抵接端面中的任一方上，形成沿周邊方向延伸的凸部，另一方上形成與上述凸部相向的沿周邊方向延伸的凹部，把上述插入端部的外面形成為錐形面，同時把上述錐形面所嵌入的上述箱本體的端部內(nèi)面形成為錐形面，將防爆防水用蓋往箱本體上安裝時，收容在上述凹部內(nèi)的密封用密封墊圈被上述凸部擠壓變形，將防爆防水用蓋固定在上述箱本體上。
2．如權(quán)利要求1所述的閥驅(qū)動用致動裝置，其特征在于，防爆防水用蓋被固定在箱本體上的狀態(tài)是在防爆防水用蓋的上述錐形面與上述箱本體的錐形面之間形成間隙。
3．如權(quán)利要求1所述的閥驅(qū)動用致動裝置，其特征在于，上述凸部和/或上述凹部斷面形狀有棱角，并且形成為沿全周邊延伸的環(huán)形。
4．如權(quán)利要求1所述的閥驅(qū)動用致動裝置，其特征在于，上述凸部形成為沿全周邊延伸的環(huán)形且前部變細的錐形面，上述凹部形成為沿全周邊延伸的環(huán)形且底部變細的錐形面。
5．如權(quán)利要求1所述的閥驅(qū)動用致動裝置，其特征在于，上述電氣零件是電流流過的開關(guān)單元、端子單元和/或構(gòu)成控制器的控制機構(gòu)。
6．如權(quán)利要求1所述的閥驅(qū)動用致動裝置，其特征在于，備有主軸、旋轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動切換裝置、旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)、開關(guān)單元和端子單元、控制器；上述主軸上安裝著開閉調(diào)節(jié)流路的閥；上述旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地安裝在安裝本體上，用于驅(qū)動主軸往復(fù)運動；上述驅(qū)動切換裝置可切換為用手動驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的手動驅(qū)動機構(gòu)或用馬達驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的電動驅(qū)動機構(gòu)；上述旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)減速后，傳遞給顯示旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)量的顯示裝置；上述開關(guān)單元和端子單元由組裝在旋轉(zhuǎn)傳遞機構(gòu)內(nèi)的上述電氣零件構(gòu)成；上述控制器由通過開關(guān)單元和端子單元進行閥開閉控制的電氣零件構(gòu)成。
7．如權(quán)利要求1所述的閥驅(qū)動用致動裝置，其特征在于，端子單元由端子臺、導(dǎo)電配件、中繼基板、連接器構(gòu)成；上述端子臺在其一面上備有若干個臺階部，在這些臺階部上配置著用配線至少與電源、傳感器、中央控制器連接的端子；上述導(dǎo)電配件配置在上述臺階部，形成上述端子，并且，貫穿形成于端子臺的臺階部上的貫通孔，從端子臺的另一面伸出；上述中繼基板從端子臺的另一面隔開配置，并具有與導(dǎo)電配件端部連接的印刷配線；上述連接器與中繼基板的印刷配線接點連接，并且選擇地與各種電氣零件連接。
8．如權(quán)利要求7所述的閥驅(qū)動用致動裝置，其特征在于，上述導(dǎo)電配件由安裝部和直線狀延長部構(gòu)成，安裝部備有構(gòu)成配置在臺階部上的端子的螺絲孔；延長部從安裝部處彎曲延伸，并且貫穿端子臺的貫通孔，從端子臺的另一面伸出；上述安裝部和延長部用沖壓加工形成為整體構(gòu)造。
9．如權(quán)利要求8所述的閥驅(qū)動用致動裝置，其特征在于，在上述導(dǎo)電配件的延長部與上述端子臺的貫通孔的間隙內(nèi)，配置著密封部件，該密封部件以密封狀態(tài)將端子臺的一面與另一面隔離。
10．如權(quán)利要求7所述的閥驅(qū)動用致動裝置，其特征在于，形成在端子臺上的位于上下位置的上述臺階部，彼此形成在交錯的位置，使得與臺階部的端子連接的上下位置的配線互不干擾。
11．如權(quán)利要求7所述的閥驅(qū)動用致動裝置，其特征在于，從端子臺的另一面隔開配置的中繼基板安裝在端子臺上，并且，當端子連接的電氣零件需要更換時，可以更換為具有不同印刷配線的別的中繼基板。
全文摘要
本發(fā)明提供備有防爆防水箱的閥驅(qū)動用致動裝置。該防爆防水箱的箱本體上可容易地安裝或卸下防爆防水用蓋,并且提高密封性地收容端子單元等電氣零件。在箱本體的抵接端面上形成凸部,在防爆防水箱的抵接端面上形成凹部。把防爆防水用蓋的插入端部的外面形成為錐形面,把供防爆防水用蓋嵌入的箱本體端部的內(nèi)面形成為錐形面。把防爆防水用蓋往箱本體上安裝時,收容在凹部內(nèi)的密封用密封墊圈被凸部擠壓變形,將防爆防水用蓋固定在箱本體上,提高防爆防水用蓋與箱本體安裝部之間的密封性。
文檔編號F17C13/12GK1213755SQ98119900
公開日1999年4月14日 申請日期1998年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月3日
發(fā)明者朽原彪, 福島博美, 吉村博喜, 高良三好, 山田美壽 申請人:西部電機株式會社