JP2000170942A - 電動式流量調節バルブの開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動式流量調節バルブの開閉装置における回
転体の回転による流量変化率を小さくして、バルブの微
細制御を可能にし、これによりハンチング現象を防止し
て装置の耐久性を向上させる。 【解決手段】 案内部材７０の螺旋形案内路７３に沿っ
て、停止部材７５が開放又は閉鎖方向に多数回回転しな
がら案内されるようにし、簡単な構造により、バルブを
開閉するための回転体２０の回転数を増大させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はステッピングモータ
とバルブを組み合わせてマイコンにより制御する電動式
流量バルブの開閉装置に関するもので、特に、モータ回
転体が多数回転を行い、その回転体の回転によりバルブ
を微細に開閉制御する電動式流量調節バルブの開閉装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電動式流量調節バルブは、ステ
ッピングモータとバルブを組み合わせてマイコンにより
そのバルブの開閉を制御するようにしたもので、種々の
形態が知られている。この一例を概略的に説明すると、
外周に固定コイルを備えたケーシングの内部に、前記コ
イルへの通電により回転作動する回転体を備え、この回
転体が開放又は閉鎖方向に１回転作動することにより、
作動軸が回転運動を直線運動に変換され昇降作動してバ
ルブ体のバルブ孔を開閉作動するようにしたものが知ら
れている。

【０００３】このような電動式流量調節バルブは、前記
作動軸によるバルブ孔開閉作動が回転体の１回転未満の
範囲で行われるため、回転体の回転による流量変化率が
比較的大きくなり、バルブの微細制御を行えないという
問題を有していた。また、前記作動をマイコンにより制
御作動するとき、前述したように、１パルス当たりの流
量変化率が比較的大きくてハンチング現象を誘発するの
で、構造上耐久性に問題を有していた。

【０００４】このような問題点を解決するため、特開平
３−２６０４８２号では、外周に固定コイルを備えるケ
ーシング及びその内部の回転体を備え、この回転体が開
閉方向に回転作動することにより、作動軸が回転運動を
直線運動に変換して昇降作動してバルブ体のバルブ孔を
開閉作動し、前記回転体の内部には、一側に突出部を形
成し、その中央下部にフランジを形成し、上部にストッ
パー突起を形成した棒体を固定設置し、前記ストッパー
突起に接する突出片と前記回転体の突出部に接する突出
片とを上下端部に形成した停止部材を挿入設置したもの
が開示されている。

【０００５】このような構造においては、前記回転体が
停止部材の下端突出片から離れる方向に１回転して、回
転体の突出部が停止部材の下端突出片に接し、この状態
で、続けて１回転して、停止部材の上端突出片が棒体の
ストッパー突起に接することにより、回転体の回転が停
止されるものである。すなわち、前記回転体が２回転す
ることにより、作動軸が昇降しながらバルブ孔を開閉す
るので、前述した従来技術に比べ、回転体の回転による
流量変化率が小さくなってバルブの微細制御が可能であ
り、これにより、前述したハンチング現象を減らし得る
ことになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述特開平３
−２６０４８２号で開示された技術は、前記回転体の回
転によりバルブの開閉作動が回転体の２回転に限定され
るため、前述した従来技術の問題を完全には解消するこ
とはできない。

【０００７】このような問題を解決するためには、前記
棒体上に停止部材を複数設けて、前記回転体の係止突起
が１回転し、この係止突起が下部停止部材を１回転さ
せ、続けて下部停止部材とともに上部停止部材を１回転
させ、全体的に回転体が３回転することにより、作動軸
を昇降させてバルブ孔を開閉することも同特開平３−２
６０４８２号には提案されている。

【０００８】しかし、このような構造は、前記回転体の
回転を１回転増加しようとする場合、停止部材を一つず
つ増設しなければならないので、結局、多数の停止部材
を配設しなければならず、部品製造上及び組立作業上に
おける複雑さと、コストアップの問題を発生させるだけ
でなく、軸棒の構造上、前記停止部材を設置し得る数が
限定されるため、回転体の回転数を多数に増やすのは困
難である等の問題点があった。

【０００９】本発明は、前記従来技術が有する種々の問
題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単な構造
により、バルブを開閉するための回転体の回転数を増大
させることで回転体の回転による流量変化率を小さくし
て、バルブの微細制御を可能とするとともに、これによ
り前記ハンチング現象を防止して装置の耐久性を向上さ
せるようにした電動式流量調節バルブの開閉装置を提供
しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電動式流量調節バルブの開閉装置は、非磁
性体からなるケーシングの外周に配設した固定コイルへ
の通電により回転作動し、内周面に突出部を形成した回
転体を該固定コイル内に配設し、該回転体とともに回転
作動するスリーブ体の回転により昇降作動をしてバルブ
孔を開閉する作動軸を設けてなる電動式流量調節バルブ
の開閉装置において、前記スリーブ体の外周には、上下
端部にストッパー突起が設けられるとともに、長手方向
に螺旋形の案内路を形成する案内部材を固定配設し、一
端側には前記回転体の突出部に接触係止されうるように
突出した係止突部及び他端側には係止端部がそれぞれ形
成されている、前記案内部材の案内路に沿って一方又は
他方向に回転案内される停止部材を配設してなり、前記
停止部材は前記係止突部又は係止端部が前記ストッパー
突起に係止されて停止するようにしたことを特徴とする
ものである。

【００１１】本発明の電動式流量調節バルブの開閉装置
によれば、モーターで回転させられる回転体とともに、
バルブを開閉する作動軸を昇降させるスリーブ体が回転
する一方、停止部材が回転体の突出部と接触係止させら
れて一体的に回転、案内移動して、ストッパー突起に係
止させられて停止する。バルブを開閉する作動軸は、ス
リーブ体の多数の回転に伴って小さな変化率で昇降移動
し、バルブを微細に開閉制御する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施例に
ついて図面を参照して具体的に説明する。本発明は、図
１乃至図５に示すように、非磁性体からなるケーシング
１０の外周に固定コイル１２が配設され、その内部に
は、前記固定コイル１２への通電により回転作動し、内
周面の一側に突出部２２が形成された回転体２０、この
回転体２０とともに回転作動するスリーブ体３０及びこ
のスリーブ体３０の回転により昇降作動をしながらバル
ブ体４０のバルブ孔４５を開閉する作動軸５０からなる
電動式流量調節バルブの開閉装置において、前記スリー
ブ体３０の外周には、上下端部にストッパー突起７１、
７２が折曲されて突設されるとともに、長手方向に螺旋
形の案内路７３を形成する案内部材７０が嵌合され、前
記案内部材７０の一側上下部には、回転体２０の突出部
２２に支持されるように突出された係止突部７７と係止
端部７８が形成され、案内部材７０の案内路７３に沿っ
て開放又は閉鎖方向に回転案内されるとき、前記係止突
部７７と係止端部７８がストッパー突起７１、７２に係
止されて停止する螺旋形の停止部材７５が配設されてい
る。前記案内部材７０の案内路７３は、停止部材７５の
要求回転数に応じてその長さは変化し得る。

【００１３】一方、図示しないが、前記回転体２０の突
出部２２の代わりに、別の垂直バーを回転体２０の内面
一側に設けることで、前記垂直バーが停止部材７５の係
止突部７７を支持するようにすることもできる。又、３
２は回転体２０の内周面上部において結合されるスリー
ブ体３０の固定キャップ、４７、４８はバルブ孔４５に
連結する配管、５５はスリーブ体３０の内部に形成され
たネジ部３３に螺合されるとともに、その内部に作動軸
５０が固定され、スリーブ体３０の回転運動を作動軸５
０の直線運動に変換させる作動スリーブをそれぞれ示し
ている。

【００１４】次いで、このように構成された本発明の作
用及び効果について説明する。まず、固定コイル１２
に、開放方向に作動するように通電すると、図２及び図
４に示すように、回転体２０が開放方向に回転する。こ
の際、予め図１に示す位置とは逆に、停止部材７５の係
止突部７７が回転体２０の突出部２２の後ろ側で接した
位置から回転し始めるとすると、前記回転体２０の１回
転までは、停止部材７５は停止している状態であり、回
転体２０の突出部２２が停止部材７５の外周を１回転し
て係止突部７７が図１に示すように突出部２２の手前側
で接することになる。

【００１５】このような状態から、前記回転体２０が２
回転目を行うと、前記回転体２０の突出部２２が停止部
材７５の係止突部７７と接したまま両者は一体的に回転
することになる。このようにして回転する停止部材７５
は案内部材７０の螺旋形案内路７３に沿って回転上昇す
ることになる。

【００１６】かくして、前記停止部材７５は回転体２０
により案内部材７０の案内路の長さだけ回転しながら上
昇する。従って、回転上昇される停止部材７５は、その
係止突部７７が案内部材７０の上端ストッパー突起７１
に接して停止するまで上昇移動させられる（図５参
照）。

【００１７】一方、前記回転体２０は前記停止部材７５
が回転した回数だけ開放方向に回転作動しながら、回転
体２０に固定配設されたスリーブ体３０を回転させるこ
とになる。このように、スリーブ体３０が開放方向に回
転作動すると、その内部のネジ部３３に螺合された作動
スリーブ５５が回転上昇するとともに、この作動スリー
ブ５５に固定配設された作動軸５０が上昇する。かくし
て、このような作動軸５０の上昇作動により、その先端
がバルブ体４０のバルブ孔４５を開放することになる。

【００１８】一方、逆に固定コイル１２に、閉鎖方向に
作動するように、通電すると、図１及び図５に示すよう
に、回転体２０が閉鎖方向に回転する。この際に、前記
回転体２０の１回転まで、停止部材７５は停止している
状態であり、回転体２０の突出部２２が停止部材７５の
前側まで回転して係止突部７７に接することになる。

【００１９】この状態から、前記回転体２０が２回転目
を行うと、前記回転体２０の突出部２２が停止部材７５
の係止突部７７と接触支持したままで回転して、前記停
止部材７５は案内部材７０の螺旋形案内路７３に沿って
回転下降することになる。このように回転下降した停止
部材７５は、その係止端部７８が案内部材７０の下部ス
トッパー突起７２に接して停止するまで、下降回転する
（図７参照）。

【００２０】一方、前記回転体２０は、前記停止部材７
５が回転した回数だけ、閉鎖方向に回転作動しながら、
回転体２０に固定配設されたスリーブ体３０を回転させ
ることで、その内部のネジ部３３と螺合された作動スリ
ーブ５５が回転下降するとともに、この作動スリーブ５
５に固定配設された作動軸５０を下降させる。かくし
て、このような作動軸５０の下降作動により、その先端
がバルブ体４０のバルブ孔４５を閉鎖することになる。

【００２１】従って、前記バルブ体４０のバルブ孔４５
を開放又は閉鎖する作動は、停止部材７５が案内部材７
０の螺旋形案内路７３に沿って回転する回数だけ回転体
２０が回転作動することによりなされるので、前記回転
体２０の多数回転に伴ってバルブ孔４５を微細に開閉調
節し得るものである。

【００２２】また、前記停止部材７５が案内部材７０の
案内路７３に沿って昇降しながら回転する回数が異なる
ように、案内部材７０の案内路７３を形成することによ
り、回転体２０の回転によるバルブ孔４５の開閉の程度
を調節することができる。

【００２３】尚、図示しないが、上述実施例における前
記停止部材７５は、前記案内部材７０の外周に嵌合し、
案内路の一螺旋ピッチ幅より大きい上下幅の環状体とし
て、その上縁の一部に前記係止突部７７に相当する係止
突部を打出し或いは小片を溶接等で突出形成し、下縁の
一部には、前記係止端部７８に相当する係止端部として
段状の切欠或いは小片を溶接等で一体に形成するととも
に、環状体内面には前記案内部材７０の案内路７３に係
合する突起を複数個螺旋状に打出し或いは小片等を溶接
等で一体に形成した環状停止部材を配設することも出来
る。

【００２４】この環状停止部材を、前記案内部材７０に
嵌合配設するには、たとえば環状停止部材を前記案内部
材７０に嵌合組合わせした後に、前記案内部材７０のス
トッパー突起７１を折曲形成するか、環状停止部材の一
部に切目を入れておき、前記案内部材７０に切目を介し
て組合せた後、その切目を溶接等で一体化するようにし
てもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、案内部
材の螺旋形案内路に沿って停止部材が開放又は閉鎖方向
に多数回回転しながら案内される簡単な構造により、バ
ルブを開閉するための回転体の回転数を増大させるの
で、回転体の回転による流量変化率を小さくしてバルブ
の微細制御を可能にすることはもちろん、これによりハ
ンチング現象を防止して装置の耐久性を向上させる効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置のバルブが閉鎖された状態を示す断
面図である。

【図２】本発明装置のバルブが開放された状態を示す断
面図である。

【図３】本発明装置の要部を示す分解斜視図である。

【図４】本発明装置のバルブの開放作動を示す横断面図
である。

【図５】図４に対応する開放作動を示す概略側面図であ
る。

【図６】本発明装置のバルブの閉鎖作動を示す横断面図
である。

【図７】図６に対応する閉鎖作動を示す概略側面図であ
る。

【符号の説明】

１０ ケーシング １２ 固定コイル ２０ 回転体 ２２ 突出部 ３０ スリーブ体 ３３ ネジ部 ４０ バルブ体 ４５ バルブ孔 ４７、４８ 配管 ５０ 作動軸 ５５ 作動スリーブ ７０ 案内部材 ７１、７２ ストッパー突起 ７３ 案内路 ７５ 停止部材 ７７ 係止突部 ７８ 係止端部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性体からなるケーシングの外周に配
   設した固定コイルへの通電により回転作動し、内周面に
   突出部を形成した回転体を該固定コイル内に配設し、該
   回転体とともに回転作動するスリーブ体の回転により昇
   降作動をしてバルブ孔を開閉する作動軸を設けてなる電
   動式流量調節バルブの開閉装置において、 前記スリーブ体の外周に、上下端部にストッパー突起が
   設けられるとともに、長手方向に螺旋形の案内路を形成
   する案内部材を固定配設し、一端側には前記回転体の突
   出部に接触係止されうるように突出した係止突部及び他
   端側には係止端部がそれぞれ形成されていて、前記案内
   部材の案内路に沿って一方又は他方向に回転案内される
   停止部材を配設してなり、前記停止部材は前記係止突部
   又は係止端部が前記ストッパー突起に係止されて停止す
   るようにしたことを特徴とする電動式流量調節バルブの
   開閉装置。