JP4222104B2 - バルブ - Google Patents
バルブ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4222104B2 JP4222104B2 JP2003147798A JP2003147798A JP4222104B2 JP 4222104 B2 JP4222104 B2 JP 4222104B2 JP 2003147798 A JP2003147798 A JP 2003147798A JP 2003147798 A JP2003147798 A JP 2003147798A JP 4222104 B2 JP4222104 B2 JP 4222104B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- motor
- shaft
- clutch
- rotational force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Mechanically-Actuated Valves (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の流路を開閉するバルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
流体の流れを制御するバルブとして、弁箱内の流体入口と流体出口の間に弁室が形成され、前記弁室内が弁座で前記流体入口と前記流体出口との間が仕切られ、前記弁座の弁孔が弁軸に支持された弁体で開閉されるようになっており、前記弁軸はその軸線方向に前後に開閉駆動手段で駆動され、前進して前記支持している弁体で弁孔を閉じ後退して開くようになっているバルブがある。
【０００３】
従来、この種のバルブにあって、前記駆動手段としてパルスモータが使用され、パルスモータの回転力を直線運動に変換して弁軸を前進・後退させて弁孔を開閉するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２６０８５７９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の開閉駆動手段を備えたバルブによれば、弁体の開閉操作は、いずれもパルスモータを駆動して行わなければならず、そのため消費電力も大きく、また、例えば、バルブが開いた状態にあるとき停電が生じたような場合、バルブを閉じることができず、流体を使用する機器に障害を発生させてしまう場合もあるといった問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、消費電力の省力化が図れ、更には停電時には速やかに閉じられるバルブを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、弁箱内の流体入口と流体出口の間に弁室が形成され、前記弁室内が弁座で前記流体入口と前記流体出口との間が仕切られ、前記弁座の弁孔が弁軸に支持された弁体で開閉されるようになっており、前記弁軸はその軸線方向に前後に開閉駆動手段で駆動され、前進して前記支持している弁体で弁孔を閉じ後退して開くようになっているバルブであって、前記開閉駆動手段は、モータと、該モータの回転力を入切するクラッチと、前記クラッチが入り前記モータの回転力が伝達されたとき、この回転力による回転運動を直線運動に変換して前記弁軸を後退させる回転・直線運動変換機構と、前記クラッチが入って前記モータの回転力が伝達される際に蓄勢され、クラッチが切れると蓄勢された弾発力により前記弁軸を前進させるバネとを備えて構成されており、前記モータは、その出力軸とこの出力軸に回転力を与える部分との間が隔壁でシールされたキャンドモータで構成され、該隔壁は前記弁箱と一体となって前記回転・直線運動変換機構を収容する収容箱部の一部を構成し、前記キャンドモータは、パルスモータ部と、前記パルスモータ部のロータの回転で回転駆動される駆動マグネットと、該駆動マグネットに対向配置されて該駆動マグネットの回転に従動回転して前記出力軸を回転する従動マグネットと、前記駆動マグネットと前記従動マグネットと前記出力軸との間をシールする前記隔壁とを備えて構成され、前記回転・直線運動変換機構は、回転力が与えられると回転するナット部材と、前記弁軸に形成され前記ナット部材に螺合するネジ部と、前記弁軸を回り止めしてナット部材の回転で弁軸を直線運動させる回り止め手段とで構成されていることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成から、クラッチを入れた状態でモータを駆動し回転させると、回転・直線運動変換機構によってモータの回転力が直線運動に変換されて前記弁軸に伝達され、弁軸が後退して弁体が弁孔から離反し弁孔が開くとともに、前記バネは前記モータの回転力が加わる際に蓄勢される。そして、前記クラッチを切ると、前記蓄勢されているバネの弾発力により前記後退していた弁軸が前進方向に付勢されて前進し、弁体が弁孔に当接し弁孔を閉じる。従って、弁孔を閉じる際に、モータを駆動する必要が無く、前記バネの弾発力で弁孔の閉鎖状態を継続できるので、その分消費電力の省力化が図れ、更には、停電時に前記クラッチが切れるようにしておくことにより、弁孔が開いた状態における停電時に、前記クラッチが切れ前記バネの弾発力により弁軸を介して前記弁体が前進し、前記弁孔が速やかに閉じられるものとなる。
そして、前記モータが、その出力軸とこの出力軸に回転力を与える部分との間を隔壁でシールしたキャンドモータで構成されているので、モータの出力軸に回転力を与える部分からの流体漏れといった事態を確実に防止できる。
また、前記キャンドモータは、パルスモータ部と、前記パルスモータ部のロータの回転で回転駆動される駆動マグネットと、該駆動マグネットに対向配置されて該駆動マグネットの回転に従動回転して前記出力軸を回転する従動マグネットと、前記駆動マグネットと前記従動マグネットと前記出力軸との間をシールする前記隔壁とを備えて構成されているので、通常のパルスモータ部をそのまま用いてキャンドモータを構成することができる。
また、前記回転・直線運動変換機構は、回転力が与えられると回転するナット部材と、前記弁軸に形成され前記ナット部材に螺合するネジ部と、前記弁軸を回り止めしてナット部材の回転で弁軸を直線運動させる回り止め手段とで構成されているので、回転・直線運動変換機構により、モータの回転力による回転運動を直線運動に変換して弁体を操作することができ、更には構成が簡単なので製造が容易であり小型化が可能となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、弁箱内の流体入口と流体出口の間に弁室が形成され、前記弁室内が弁座で前記流体入口と前記流体出口との間が仕切られ、前記弁座の弁孔が弁軸に支持された弁体で開閉されるようになっており、前記弁軸はその軸線方向に前後に開閉駆動手段で駆動され、前進して前記支持している弁体で弁孔を閉じ後退して開くようになっているバルブであって、前記開閉駆動手段は、モータと、該モータの回転力を入切するクラッチと、前記クラッチが入り前記モータの回転力が伝達されたとき、この回転力による回転運動を直線運動に変換して前記弁軸を後退させる回転・直線運動変換機構と、前記クラッチが入って前記モータの回転力が伝達される際に蓄勢され、クラッチが切れると蓄勢された弾発力により前記弁軸を前進させるバネとを備えて構成されており、前記モータは、その出力軸とこの出力軸に回転力を与える部分との間が隔壁でシールされたキャンドモータで構成され、該隔壁は前記弁箱と一体となって前記回転・直線運動変換機構を収容する収容箱部の一部を構成し、前記キャンドモータは、ステータと、該ステータの励磁で回転するとともに前記出力軸を回転するロータと、前記ステータと前記ロータとの間をシールする隔壁とを備えたパルスモータ部で構成され、前記回転・直線運動変換機構は、回転力が与えられると回転するナット部材と、前記弁軸に形成され前記ナット部材に螺合するネジ部と、前記弁軸を回り止めしてナット部材の回転で弁軸を直線運動させる回り止め手段とで構成されていることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成から、クラッチを入れた状態でモータを駆動し回転させると、回転・直線運動変換機構によってモータの回転力が直線運動に変換されて前記弁軸に伝達され、弁軸が後退して弁体が弁孔から離反し弁孔が開くとともに、前記バネは前記モータの回転力が加わる際に蓄勢される。そして、前記クラッチを切ると、前記蓄勢されているバネの弾発力により前記後退していた弁軸が前進方向に付勢されて前進し、弁体が弁孔に当接し弁孔を閉じる。従って、弁孔を閉じる際に、モータを駆動する必要が無く、前記バネの弾発力で弁孔の閉鎖状態を継続できるので、その分消費電力の省力化が図れ、更には、停電時に前記クラッチが切れるようにしておくことにより、弁孔が開いた状態における停電時に、前記クラッチが切れ前記バネの弾発力により弁軸を介して前記弁体が前進し、前記弁孔が速やかに閉じられるものとなる。
そして、前記モータが、その出力軸とこの出力軸に回転力を与える部分との間を隔壁でシールしたキャンドモータで構成されているので、モータの出力軸に回転力を与える部分からの流体漏れといった事態を確実に防止できる。
また、前記キャンドモータは、ステータと、該ステータの励磁で回転するとともに前記出力軸を回転するロータと、前記ステータと前記ロータとの間をシールする隔壁とを備えたパルスモータ部で構成されているので、パルスモータの内部に隔壁を設けることにより、小型のキャンドモータを構成することができ、全体の小型化が図れる。
また、前記回転・直線運動変換機構は、回転力が与えられると回転するナット部材と、前記弁軸に形成され前記ナット部材に螺合するネジ部と、前記弁軸を回り止めしてナット部材の回転で弁軸を直線運動させる回り止め手段とで構成されているので、回転・直線運動変換機構により、モータの回転力による回転運動を直線運動に変換して弁体を操作することができ、更には構成が簡単なので製造が容易であり小型化が可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の、前記クラッチは、前記モータの前記出力軸で回転駆動される入力傘歯車と、前記ナット部材を回転する出力傘歯車と、前記入力傘歯車と前記出力傘歯車とに噛み合う状態と噛み合わない状態とを形成する断続傘歯車と、前記断続傘歯車を前記入力傘歯車と前記出力傘歯車とに噛み合う状態と噛み合わない状態とに操作する操作手段とで構成されており、前記断続傘歯車を操作する操作手段が電磁石であることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成から、モータの回転力を簡単な操作で容易に且つ確実に前記回転・直線運動変換機構のナット部材に伝達し、そしてまた回転力の伝達を解除することができる。更には構成が簡単なので製造が容易であり小型化が可能となる。また、前記断続傘歯車を操作する電磁石の電源をＯＦＦにすることによりクラッチが切れて前記バネの弾発力により弁軸を介して前記弁体が前進し、前記弁孔が閉じられ、また、停電時には前記クラッチが自動的に切れるので、弁孔が開いた状態で停電となった時に、前記弁孔が速やかに閉じられるものとなる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の、前記バネは、一端が前記収容箱部に固定され他端が前記ナット部材に固定された渦巻きバネで構成され、前記クラッチが入ると前記モータの回転力がナット部材に伝達される際に緊締蓄勢され、前記クラッチが切れると緊締が解かれ蓄勢された弾発力により前記ナット部材を反回転させ弁軸を前進させるようになっていることを特徴とする。
【００２２】
かかる構成から、クラッチを入れた状態でモータを駆動し回転させると、回転・直線運動変換機構によってモータの回転力が直線運動に変換されて前記弁軸に伝達され、弁軸が後退して弁体が弁孔から離反し弁孔が開くとともに、前記渦巻きバネが前記モータの回転力が加わる際に回転するナット部材により巻き締められて蓄勢される。そして、前記クラッチを切ると、前記蓄勢されている渦巻きバネの弾発力によりナット部材が前記モータの回転力の伝達による前記回転の方向と反対方向に回転し、これにより前記後退していた弁軸が前進し、弁体が弁座に当接し弁孔を閉じるものとなる。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の、前記バネは、前記収容箱部を含む弁箱と弁軸に支持された弁体との間に介装されたコイルバネで構成され、前記クラッチが入ると前記モータの回転力がナット部材に伝達され前記弁軸が後退する際に圧縮蓄勢され、前記クラッチが切れると圧縮されたコイルバネの弾発力により前記弁軸を前進させるようになっていることを特徴とする。
【００２４】
かかる構成から、クラッチを入れた状態でモータを駆動し回転させると、回転・直線運動変換機構によってモータの回転力が直線運動に変換されて前記弁軸に伝達され、弁軸が後退して弁体が弁孔から離反し弁孔が開くとともに、前記コイルバネが前記弁軸が後退する際に圧縮されて蓄勢される。そして、前記クラッチを切ると、前記蓄勢されているコイルバネの弾発力により前記後退していた弁軸が前進し、弁体が弁孔に当接し弁孔を閉じるものとなる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３は本発明に係るバルブの実施の形態の第１例を示したもので、図１は本例のバルブで弁体が開いた状態の縦断面図、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図、図３は本例のバルブで弁体が閉じた状態の縦断面図である。
【００２６】
本例のバルブは、弁箱１を有し、この弁箱１には流体入口２と流体出口３が設けられていている。この弁箱１には、流体入口２と流体出口３の間に弁室４が形成されている。弁室４内は、仕切り壁５と弁座６で流体入口２と流体出口３との間が仕切られている。前記弁座６には流体入口２と流体出口３とを連通する弁孔７が開口しており、該弁孔７は流体入口２側に配置された弁体８で開閉されるようになっている。
【００２７】
この弁体８は、金属等で形成される円盤状の剛弁体部９と、この剛弁体部９の上に重ねられたゴム等で形成される円盤状の弾性弁体部１０と、この弾性弁体部１０の上に重ねられ弾性弁体部１０の変形を防止する金属板等で形成された円盤状の弁保持体部１１とで構成されている。前記弾性弁体部１０の外径は、剛弁体部９の外径より大きく形成されており、そして剛弁体部９の外径より外に張り出した弾性弁体部１０の下面はテーパ面１０ａとなっている。
【００２８】
前記弁座６には、前記剛弁体部９が当接する小径弁座面６ａと弾性弁体部１０のテーパ面１０ａが当接する大径弁座面６ｂが形成されており、前記弁体８の弁座６への当接時に、先ず弾性弁体部１０のテーパ面１０ａが大径弁座面６ｂに当接し、弾性弁体部１０のテーパ面１０ａの変形を経て剛弁体部９が小径弁座面６ａに当接するように位置設定されている。
【００２９】
前記弁体８は弁軸１２の先端に連結支持されており、この弁軸１２は、その軸線方向に前後に開閉駆動手段１３で駆動され、前進して前記支持している弁体８を弁座６に当接させ弁孔７を閉じ後退して開くようになっている。前記開閉駆動手段１３は、モータ１４と、該モータ１４の回転力を入切するクラッチ１５と、前記クラッチ１５が入り前記モータ１４の回転力が伝達されたとき、この回転力による回転運動を直線運動に変換して前記弁軸１２を後退させる回転・直線運動変換機構１６と、前記クラッチ１５が入って前記モータ１４の回転力が伝達される際に蓄勢され、クラッチ１５が切れると蓄勢された弾発力により前記弁軸１２を前進させるバネ１７とを備えて構成されている。
【００３０】
前記モータ１４は、その出力軸１８と、この出力軸１８に回転力を与える部分との間が、非磁性材よりなる隔壁１９でシールされたキャンドモータ１４Ａで構成されている。前記隔壁１９は前記弁箱１と一体となって前記回転・直線運動変換機構１６を収容する収容箱部２０の一部を構成している。
【００３１】
本例では、前記キャンドモータ１４Ａは、パルスモータ部２１と、このパルスモータ部２１のロータの回転軸２２にホルダー２３を介して取り付けられて回転駆動される駆動マグネット２４で構成され、前記収容箱部２０上に取り付けられている。
【００３２】
前記収容箱部２０の一部を構成している前記隔壁１９は、有底筒状に形成されており、該有底筒状の隔壁１９の外周に、前記収容箱部２０上に取り付けられたキャンドモータ１４Ａの駆動マグネット２４が配置されていて、パルスモータ部２１の駆動により駆動マグネット２４が有底筒状の隔壁１９の外周を回転するようになっている。
【００３３】
前記有底筒状の隔壁１９内には、固定軸２５が前記ロータの回転軸２２と同心上に固定されており、この固定軸２５の外周に軸受２６，２７を介して前記出力軸１８が回転自在に嵌合している。この出力軸１８には隔壁１９を挟んで前記駆動マグネット２４と対向するように配置された従動マグネット２８が設けられており、前記駆動マグネット２４の磁力の引力により、駆動マグネット２４の回転に従動して従動マグネット２８が回転し前記出力軸１８を回転させるようになっている。
【００３４】
前記キャンドモータ１４Ａは前記駆動マグネット２４を内部に収容する筒状の取り付け部材２９により前記収容箱部２０に取り付けられている。
【００３５】
また、前記回転・直線運動変換機構１６は、回転力が与えられると回転するナット部材３０と、前記弁軸１２に形成され前記ナット部材３０に螺合するネジ部１２ａと、前記弁軸１２を回り止めしてナット部材３０の回転で弁軸１２を直線運動させる回り止め手段３１とで構成されている。前記ナット部材３０は、前記弁箱１と収容箱部２０の間に介在して固定されている支持部材３２に前記出力軸１８の同心上に軸受３３を介して回転自在に支持されている。また、前記回り止め手段３１は、弁軸１２にその軸線方向に形成された長孔３４と、弁箱１に設けられて前記長孔３４内に摺動自在に挿入された回り止めピン３５とで構成されている。
【００３６】
前記クラッチ１５は、前記従動マグネット２８の回転により回転する前記出力軸１８に取り付けられ、前記出力軸１８で回転駆動される入力傘歯車３６と、前記ナット部材３０に取り付けられた出力傘歯車３７と、入力傘歯車３６と出力傘歯車３７との間に配置され、入力傘歯車３６と出力傘歯車３７に噛み合う状態と噛み合わない状態とを形成する断続傘歯車３８と、この断続傘歯車３８を入力傘歯車３６と出力傘歯車３７とに噛み合う状態と噛み合わない状態とに操作する操作手段３９とで構成されている。
【００３７】
操作手段３９は、本例では電磁石４０が用いられており、電磁石４０に備えられた進退軸４１の先端に前記断続傘歯車３８が軸受４２を介して回転自在に支持されており、電磁石４０をＯＮすると進退軸４１が後退し断続傘歯車３８が入力傘歯車３６と出力傘歯車３７に噛み合いクラッチ１５が入った状態となり、電磁石４０をＯＦＦすると進退軸４１が前進し断続傘歯車３８が入力傘歯車３６と出力傘歯車３７から外れクラッチ１５が切れた状態となる。前記クラッチ１５の入力傘歯車３６，出力傘歯車３７，断続傘歯車３８等は、前記収容箱部２０内に収容されている。
【００３８】
また、前記バネ１７は、図２に示すように、渦巻きバネ１７ａが用いられ、その一端が前記収容箱部２０に固定され他端が前記ナット部材３０に固定ピン４３，４４に固定されており、前記クラッチ１５が入った状態で前記モータ１４の回転力がナット部材３０に伝達される際に、前記渦巻きバネ１７ａが緊締蓄勢され、前記クラッチ１５が切れると緊締が解かれ蓄勢された弾発力により前記ナット部材３０を反回転させ弁軸１２を前進させるようになっている。
【００３９】
更に、本例では、前記バネ１７として、コイルバネ１７ｂを併用している。このコイルバネ１７ｂは、前記弁箱１と収容箱部２０の間に介在して固定されている支持部材３２と弁軸１２に支持された弁体８との間に介装されており、前記クラッチ１５が入った状態で前記モータ１４の回転力がナット部材３０に伝達され前記弁軸１２が後退する際に圧縮蓄勢され、前記クラッチ１５が切れると圧縮が解かれ蓄勢された弾発力により前記弁軸１２を前進させるようになっている。
【００４０】
このように構成された第１例では、バルブを開く場合、図１に示すように、電磁石４０をＯＮにして断続傘歯車３８を入力傘歯車３６と出力傘歯車３７に噛み合わせてクラッチ１５が入った状態とし、パルスモータ部２１を駆動すると、パルスモータ部２１のロータの回転軸２２の回転で駆動マグネット２４が回転し、隔壁１９を挟んで前記駆動マグネット２４と対向するように配置された従動マグネット２８が前記駆動マグネット２４の磁力の引力により、駆動マグネット２４の回転に従動して従動マグネット２８が回転し、出力軸１８を回転させる。
【００４１】
前記出力軸１８が回転すると、前記クラッチ１５を介して回転・直線運動変換機構１６を構成するナット部材３０に回転が伝達され、ナット部材３０が回転すると、前記ナット部材３０に螺合し且つ回り止め手段３１で回り止めされている弁軸１２が後退し、弁軸１２の先端に支持されている弁体８が弁座６から離反し、弁孔７が開く。このときの弁体８の開度は前記パルスモータ部２１の回転量（回転角度）を調整することにより、また開弁速度はパルスモータ部２１の回転速度を調整することにより自由に設定することができる。
【００４２】
そしてまた、前記モータ１４の回転力がナット部材３０に伝達され、ナット部材３０が回転する際に、一端が前記収容箱部２０に固定され他端が前記ナット部材３０に固定ピン４３，４４に固定されている渦巻きバネ１７ａが巻き締められて蓄勢されるとともに、前記弁軸１２が後退する際に、弁箱１と収容箱部２０の間に介在して固定されている支持部材３２と弁軸１２に支持された弁体８との間に介装されているコイルバネ１７ｂが圧縮蓄勢される。
【００４３】
かかる状態から、バルブを閉じる場合、図３に示すように、前記電磁石４０をＯＦＦにし、断続傘歯車３８を入力傘歯車３６と出力傘歯車３７から外しクラッチ１５を切ると、前記ナット部材３０が前記モータ１４の回転力から解放され、巻き締められて蓄勢されている渦巻きバネ１７ａの弾発力により、前記ナット部材３０を前記モータ１４の回転力の伝達による前記回転の方向と反対方向に回転させ、これにより前記後退していた弁軸１２が前進し、同時に、前記圧縮されて蓄勢されていたコイルバネ１７ｂの弾発力により前記後退していた弁軸１２が前進方向に付勢され、前記渦巻きバネ１７ａ及びコイルバネ１７ｂの弾発力により前記弁軸１２が前進して弁体８が弁座６に当接し弁孔７を閉じる。
【００４４】
なお、本例では、バネ１７として渦巻きバネ１７ａ及びコイルバネ１７ｂを備えているが、渦巻きバネ１７ａ或いはコイルバネ１７ｂの一方のみであってもよい。
【００４５】
図４は前述した本発明に係るバルブの実施の形態の第２例で用いるモータを示した縦断面図である。本例のバルブで用いるモータ１４は、その出力軸１８と、この出力軸１８に回転力を与える部分との間が、非磁性材よりなる隔壁１９でシールされたキャンドモータ１４Ｂで構成されている。前記隔壁１９は前記弁箱１と一体となって前記回転・直線運動変換機構１６を収容する収容箱部２０の一部を構成している。
【００４６】
本例では、前記キャンドモータ１４Ｂは、有底の筒状に形成された隔壁１９の外周囲に配置されたステータ４５と、前記筒状に形成された隔壁１９内に回転自在に配置され、前記ステータ４５の励磁で回転するロータ４６とロータ４６を間座４７を介して支持する回転軸４８で構成されている。前記回転軸４８は、隔壁１９と収容箱部２０との間に介在されている支持部材４９に、軸受５０を介して回転自在に支持されて、パルスモータ部２１が構成されている。そして、前記回転軸４８に出力軸１８が固定されており、前記ステータ４５に通電し励磁することにより、パルスモータ部２１が駆動し、即ち、ロータ４６が回転し、ロータ４６の回転により回転軸４８が回転し、出力軸１８を回転させるようになっている。
【００４７】
その他の構成は、前述した実施の形態の第１例と同様の構成になっているので、その他の構成の図示及び説明は省略する。
【００４８】
本例のようなキャンドモータ１４Ｂを用いることにより、パルスモータ部２１の内部に隔壁１９が設けられ、ロータ４６が隔壁１９内に入り、ロータ４６の回転軸４８と出力軸１８を一体に固定することができるので、部品点数が少なく、構成が簡単となり、モータ１４の小型化による全体の小型化が図れるとともにコストダウンをも図ることができるものとなる。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本発明に係るバルブによれば、弁箱内の流体入口と流体出口の間に弁室が形成され、前記弁室内が弁座で前記流体入口と前記流体出口との間が仕切られ、前記弁座の弁孔が弁軸に支持された弁体で開閉されるようになっており、前記弁軸はその軸線方向に前後に開閉駆動手段で駆動され、前進して前記支持している弁体で弁孔を閉じ後退して開くようになっているバルブであって、前記開閉駆動手段は、モータと、該モータの回転力を入切するクラッチと、前記クラッチが入り前記モータの回転力が伝達されたとき、この回転力による回転運動を直線運動に変換して前記弁軸を後退させる回転・直線運動変換機構と、前記クラッチが入って前記モータの回転力が伝達される際に蓄勢され、クラッチが切れると蓄勢された弾発力により前記弁軸を前進させるバネとを備えて構成されているので、クラッチを入れた状態でモータを駆動し回転させることにより、回転・直線運動変換機構によってモータの回転力が直線運動に変換されて前記弁軸に伝達され、弁軸が後退して弁体が弁孔から離反し弁孔を開くことができ、同時に、前記バネに前記モータの回転力が加わる際に蓄勢させることができ、そして、前記クラッチを切ることにより、前記蓄勢されているバネの弾発力により前記後退していた弁軸が前進方向に付勢されて前進し、これにより、弁体が弁孔に当接し弁孔を閉じることができる。従って、弁孔を閉じる際に、モータを駆動する必要が無く、前記バネの弾発力で弁孔の閉鎖状態を継続できるので、その分消費電力の省力化を図ることができ、更には、停電時に前記クラッチが切れるようにしておくことにより、弁孔が開いた状態における停電時に、前記クラッチが切れ前記バネの弾発力により弁軸を介して前記弁体が前進し、前記弁孔が速やかに閉じられるので、安全性を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバルブの実施の形態の第１例でバルブで弁体が開いた状態を示す縦断面図。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図。
【図３】第１例のバルブで弁体が閉じた状態を示す縦断面図。
【図４】本発明に係るバルブの実施の形態の第２例で用いるモータを示した縦断面図。
【符号の説明】
１ 弁箱
２ 流体入口
３ 流体出口
４ 弁室
５ 仕切り壁
６ 弁座
６ａ 小径弁座面
６ｂ 大径弁座面
７ 弁孔
８ 弁体
９ 剛弁体部
１０ 弾性弁体部
１０ａ テーパ面
１１ 弁保持体部
１２ 弁軸
１２ａ ネジ部
１３ 開閉駆動手段
１４ モータ
１４Ａ，１４Ｂ キャンドモータ
１５ クラッチ
１６ 回転・直線運動変換機構
１７ バネ
１７ａ 渦巻きバネ
１７ｂ コイルバネ
１８ 出力軸
１９ 隔壁
２０ 収容箱部
２１ パルスモータ部
２２ 回転軸
２３ ホルダー
２４ 駆動マグネット
２５ 固定軸
２６，２７ 軸受
２８ 従動マグネット
２９ 取り付け部材
３０ ナット部材
３１ 回り止め手段
３２ 支持部材
３３ 軸受
３４ 長孔
３５ 回り止めピン
３６ 入力傘歯車
３７ 出力傘歯車
３８ 断続傘歯車
３９ 操作手段
４０ 電磁石
４１ 進退軸
４２ 軸受
４３，４４ 固定ピン
４５ ステータ
４６ ロータ
４７ 間座
４８ 回転軸
４９ 支持部材
５０ 軸受
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の流路を開閉するバルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
流体の流れを制御するバルブとして、弁箱内の流体入口と流体出口の間に弁室が形成され、前記弁室内が弁座で前記流体入口と前記流体出口との間が仕切られ、前記弁座の弁孔が弁軸に支持された弁体で開閉されるようになっており、前記弁軸はその軸線方向に前後に開閉駆動手段で駆動され、前進して前記支持している弁体で弁孔を閉じ後退して開くようになっているバルブがある。
【０００３】
従来、この種のバルブにあって、前記駆動手段としてパルスモータが使用され、パルスモータの回転力を直線運動に変換して弁軸を前進・後退させて弁孔を開閉するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２６０８５７９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の開閉駆動手段を備えたバルブによれば、弁体の開閉操作は、いずれもパルスモータを駆動して行わなければならず、そのため消費電力も大きく、また、例えば、バルブが開いた状態にあるとき停電が生じたような場合、バルブを閉じることができず、流体を使用する機器に障害を発生させてしまう場合もあるといった問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、消費電力の省力化が図れ、更には停電時には速やかに閉じられるバルブを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、弁箱内の流体入口と流体出口の間に弁室が形成され、前記弁室内が弁座で前記流体入口と前記流体出口との間が仕切られ、前記弁座の弁孔が弁軸に支持された弁体で開閉されるようになっており、前記弁軸はその軸線方向に前後に開閉駆動手段で駆動され、前進して前記支持している弁体で弁孔を閉じ後退して開くようになっているバルブであって、前記開閉駆動手段は、モータと、該モータの回転力を入切するクラッチと、前記クラッチが入り前記モータの回転力が伝達されたとき、この回転力による回転運動を直線運動に変換して前記弁軸を後退させる回転・直線運動変換機構と、前記クラッチが入って前記モータの回転力が伝達される際に蓄勢され、クラッチが切れると蓄勢された弾発力により前記弁軸を前進させるバネとを備えて構成されており、前記モータは、その出力軸とこの出力軸に回転力を与える部分との間が隔壁でシールされたキャンドモータで構成され、該隔壁は前記弁箱と一体となって前記回転・直線運動変換機構を収容する収容箱部の一部を構成し、前記キャンドモータは、パルスモータ部と、前記パルスモータ部のロータの回転で回転駆動される駆動マグネットと、該駆動マグネットに対向配置されて該駆動マグネットの回転に従動回転して前記出力軸を回転する従動マグネットと、前記駆動マグネットと前記従動マグネットと前記出力軸との間をシールする前記隔壁とを備えて構成され、前記回転・直線運動変換機構は、回転力が与えられると回転するナット部材と、前記弁軸に形成され前記ナット部材に螺合するネジ部と、前記弁軸を回り止めしてナット部材の回転で弁軸を直線運動させる回り止め手段とで構成されていることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成から、クラッチを入れた状態でモータを駆動し回転させると、回転・直線運動変換機構によってモータの回転力が直線運動に変換されて前記弁軸に伝達され、弁軸が後退して弁体が弁孔から離反し弁孔が開くとともに、前記バネは前記モータの回転力が加わる際に蓄勢される。そして、前記クラッチを切ると、前記蓄勢されているバネの弾発力により前記後退していた弁軸が前進方向に付勢されて前進し、弁体が弁孔に当接し弁孔を閉じる。従って、弁孔を閉じる際に、モータを駆動する必要が無く、前記バネの弾発力で弁孔の閉鎖状態を継続できるので、その分消費電力の省力化が図れ、更には、停電時に前記クラッチが切れるようにしておくことにより、弁孔が開いた状態における停電時に、前記クラッチが切れ前記バネの弾発力により弁軸を介して前記弁体が前進し、前記弁孔が速やかに閉じられるものとなる。
そして、前記モータが、その出力軸とこの出力軸に回転力を与える部分との間を隔壁でシールしたキャンドモータで構成されているので、モータの出力軸に回転力を与える部分からの流体漏れといった事態を確実に防止できる。
また、前記キャンドモータは、パルスモータ部と、前記パルスモータ部のロータの回転で回転駆動される駆動マグネットと、該駆動マグネットに対向配置されて該駆動マグネットの回転に従動回転して前記出力軸を回転する従動マグネットと、前記駆動マグネットと前記従動マグネットと前記出力軸との間をシールする前記隔壁とを備えて構成されているので、通常のパルスモータ部をそのまま用いてキャンドモータを構成することができる。
また、前記回転・直線運動変換機構は、回転力が与えられると回転するナット部材と、前記弁軸に形成され前記ナット部材に螺合するネジ部と、前記弁軸を回り止めしてナット部材の回転で弁軸を直線運動させる回り止め手段とで構成されているので、回転・直線運動変換機構により、モータの回転力による回転運動を直線運動に変換して弁体を操作することができ、更には構成が簡単なので製造が容易であり小型化が可能となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、弁箱内の流体入口と流体出口の間に弁室が形成され、前記弁室内が弁座で前記流体入口と前記流体出口との間が仕切られ、前記弁座の弁孔が弁軸に支持された弁体で開閉されるようになっており、前記弁軸はその軸線方向に前後に開閉駆動手段で駆動され、前進して前記支持している弁体で弁孔を閉じ後退して開くようになっているバルブであって、前記開閉駆動手段は、モータと、該モータの回転力を入切するクラッチと、前記クラッチが入り前記モータの回転力が伝達されたとき、この回転力による回転運動を直線運動に変換して前記弁軸を後退させる回転・直線運動変換機構と、前記クラッチが入って前記モータの回転力が伝達される際に蓄勢され、クラッチが切れると蓄勢された弾発力により前記弁軸を前進させるバネとを備えて構成されており、前記モータは、その出力軸とこの出力軸に回転力を与える部分との間が隔壁でシールされたキャンドモータで構成され、該隔壁は前記弁箱と一体となって前記回転・直線運動変換機構を収容する収容箱部の一部を構成し、前記キャンドモータは、ステータと、該ステータの励磁で回転するとともに前記出力軸を回転するロータと、前記ステータと前記ロータとの間をシールする隔壁とを備えたパルスモータ部で構成され、前記回転・直線運動変換機構は、回転力が与えられると回転するナット部材と、前記弁軸に形成され前記ナット部材に螺合するネジ部と、前記弁軸を回り止めしてナット部材の回転で弁軸を直線運動させる回り止め手段とで構成されていることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成から、クラッチを入れた状態でモータを駆動し回転させると、回転・直線運動変換機構によってモータの回転力が直線運動に変換されて前記弁軸に伝達され、弁軸が後退して弁体が弁孔から離反し弁孔が開くとともに、前記バネは前記モータの回転力が加わる際に蓄勢される。そして、前記クラッチを切ると、前記蓄勢されているバネの弾発力により前記後退していた弁軸が前進方向に付勢されて前進し、弁体が弁孔に当接し弁孔を閉じる。従って、弁孔を閉じる際に、モータを駆動する必要が無く、前記バネの弾発力で弁孔の閉鎖状態を継続できるので、その分消費電力の省力化が図れ、更には、停電時に前記クラッチが切れるようにしておくことにより、弁孔が開いた状態における停電時に、前記クラッチが切れ前記バネの弾発力により弁軸を介して前記弁体が前進し、前記弁孔が速やかに閉じられるものとなる。
そして、前記モータが、その出力軸とこの出力軸に回転力を与える部分との間を隔壁でシールしたキャンドモータで構成されているので、モータの出力軸に回転力を与える部分からの流体漏れといった事態を確実に防止できる。
また、前記キャンドモータは、ステータと、該ステータの励磁で回転するとともに前記出力軸を回転するロータと、前記ステータと前記ロータとの間をシールする隔壁とを備えたパルスモータ部で構成されているので、パルスモータの内部に隔壁を設けることにより、小型のキャンドモータを構成することができ、全体の小型化が図れる。
また、前記回転・直線運動変換機構は、回転力が与えられると回転するナット部材と、前記弁軸に形成され前記ナット部材に螺合するネジ部と、前記弁軸を回り止めしてナット部材の回転で弁軸を直線運動させる回り止め手段とで構成されているので、回転・直線運動変換機構により、モータの回転力による回転運動を直線運動に変換して弁体を操作することができ、更には構成が簡単なので製造が容易であり小型化が可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の、前記クラッチは、前記モータの前記出力軸で回転駆動される入力傘歯車と、前記ナット部材を回転する出力傘歯車と、前記入力傘歯車と前記出力傘歯車とに噛み合う状態と噛み合わない状態とを形成する断続傘歯車と、前記断続傘歯車を前記入力傘歯車と前記出力傘歯車とに噛み合う状態と噛み合わない状態とに操作する操作手段とで構成されており、前記断続傘歯車を操作する操作手段が電磁石であることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成から、モータの回転力を簡単な操作で容易に且つ確実に前記回転・直線運動変換機構のナット部材に伝達し、そしてまた回転力の伝達を解除することができる。更には構成が簡単なので製造が容易であり小型化が可能となる。また、前記断続傘歯車を操作する電磁石の電源をＯＦＦにすることによりクラッチが切れて前記バネの弾発力により弁軸を介して前記弁体が前進し、前記弁孔が閉じられ、また、停電時には前記クラッチが自動的に切れるので、弁孔が開いた状態で停電となった時に、前記弁孔が速やかに閉じられるものとなる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の、前記バネは、一端が前記収容箱部に固定され他端が前記ナット部材に固定された渦巻きバネで構成され、前記クラッチが入ると前記モータの回転力がナット部材に伝達される際に緊締蓄勢され、前記クラッチが切れると緊締が解かれ蓄勢された弾発力により前記ナット部材を反回転させ弁軸を前進させるようになっていることを特徴とする。
【００２２】
かかる構成から、クラッチを入れた状態でモータを駆動し回転させると、回転・直線運動変換機構によってモータの回転力が直線運動に変換されて前記弁軸に伝達され、弁軸が後退して弁体が弁孔から離反し弁孔が開くとともに、前記渦巻きバネが前記モータの回転力が加わる際に回転するナット部材により巻き締められて蓄勢される。そして、前記クラッチを切ると、前記蓄勢されている渦巻きバネの弾発力によりナット部材が前記モータの回転力の伝達による前記回転の方向と反対方向に回転し、これにより前記後退していた弁軸が前進し、弁体が弁座に当接し弁孔を閉じるものとなる。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の、前記バネは、前記収容箱部を含む弁箱と弁軸に支持された弁体との間に介装されたコイルバネで構成され、前記クラッチが入ると前記モータの回転力がナット部材に伝達され前記弁軸が後退する際に圧縮蓄勢され、前記クラッチが切れると圧縮されたコイルバネの弾発力により前記弁軸を前進させるようになっていることを特徴とする。
【００２４】
かかる構成から、クラッチを入れた状態でモータを駆動し回転させると、回転・直線運動変換機構によってモータの回転力が直線運動に変換されて前記弁軸に伝達され、弁軸が後退して弁体が弁孔から離反し弁孔が開くとともに、前記コイルバネが前記弁軸が後退する際に圧縮されて蓄勢される。そして、前記クラッチを切ると、前記蓄勢されているコイルバネの弾発力により前記後退していた弁軸が前進し、弁体が弁孔に当接し弁孔を閉じるものとなる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３は本発明に係るバルブの実施の形態の第１例を示したもので、図１は本例のバルブで弁体が開いた状態の縦断面図、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図、図３は本例のバルブで弁体が閉じた状態の縦断面図である。
【００２６】
本例のバルブは、弁箱１を有し、この弁箱１には流体入口２と流体出口３が設けられていている。この弁箱１には、流体入口２と流体出口３の間に弁室４が形成されている。弁室４内は、仕切り壁５と弁座６で流体入口２と流体出口３との間が仕切られている。前記弁座６には流体入口２と流体出口３とを連通する弁孔７が開口しており、該弁孔７は流体入口２側に配置された弁体８で開閉されるようになっている。
【００２７】
この弁体８は、金属等で形成される円盤状の剛弁体部９と、この剛弁体部９の上に重ねられたゴム等で形成される円盤状の弾性弁体部１０と、この弾性弁体部１０の上に重ねられ弾性弁体部１０の変形を防止する金属板等で形成された円盤状の弁保持体部１１とで構成されている。前記弾性弁体部１０の外径は、剛弁体部９の外径より大きく形成されており、そして剛弁体部９の外径より外に張り出した弾性弁体部１０の下面はテーパ面１０ａとなっている。
【００２８】
前記弁座６には、前記剛弁体部９が当接する小径弁座面６ａと弾性弁体部１０のテーパ面１０ａが当接する大径弁座面６ｂが形成されており、前記弁体８の弁座６への当接時に、先ず弾性弁体部１０のテーパ面１０ａが大径弁座面６ｂに当接し、弾性弁体部１０のテーパ面１０ａの変形を経て剛弁体部９が小径弁座面６ａに当接するように位置設定されている。
【００２９】
前記弁体８は弁軸１２の先端に連結支持されており、この弁軸１２は、その軸線方向に前後に開閉駆動手段１３で駆動され、前進して前記支持している弁体８を弁座６に当接させ弁孔７を閉じ後退して開くようになっている。前記開閉駆動手段１３は、モータ１４と、該モータ１４の回転力を入切するクラッチ１５と、前記クラッチ１５が入り前記モータ１４の回転力が伝達されたとき、この回転力による回転運動を直線運動に変換して前記弁軸１２を後退させる回転・直線運動変換機構１６と、前記クラッチ１５が入って前記モータ１４の回転力が伝達される際に蓄勢され、クラッチ１５が切れると蓄勢された弾発力により前記弁軸１２を前進させるバネ１７とを備えて構成されている。
【００３０】
前記モータ１４は、その出力軸１８と、この出力軸１８に回転力を与える部分との間が、非磁性材よりなる隔壁１９でシールされたキャンドモータ１４Ａで構成されている。前記隔壁１９は前記弁箱１と一体となって前記回転・直線運動変換機構１６を収容する収容箱部２０の一部を構成している。
【００３１】
本例では、前記キャンドモータ１４Ａは、パルスモータ部２１と、このパルスモータ部２１のロータの回転軸２２にホルダー２３を介して取り付けられて回転駆動される駆動マグネット２４で構成され、前記収容箱部２０上に取り付けられている。
【００３２】
前記収容箱部２０の一部を構成している前記隔壁１９は、有底筒状に形成されており、該有底筒状の隔壁１９の外周に、前記収容箱部２０上に取り付けられたキャンドモータ１４Ａの駆動マグネット２４が配置されていて、パルスモータ部２１の駆動により駆動マグネット２４が有底筒状の隔壁１９の外周を回転するようになっている。
【００３３】
前記有底筒状の隔壁１９内には、固定軸２５が前記ロータの回転軸２２と同心上に固定されており、この固定軸２５の外周に軸受２６，２７を介して前記出力軸１８が回転自在に嵌合している。この出力軸１８には隔壁１９を挟んで前記駆動マグネット２４と対向するように配置された従動マグネット２８が設けられており、前記駆動マグネット２４の磁力の引力により、駆動マグネット２４の回転に従動して従動マグネット２８が回転し前記出力軸１８を回転させるようになっている。
【００３４】
前記キャンドモータ１４Ａは前記駆動マグネット２４を内部に収容する筒状の取り付け部材２９により前記収容箱部２０に取り付けられている。
【００３５】
また、前記回転・直線運動変換機構１６は、回転力が与えられると回転するナット部材３０と、前記弁軸１２に形成され前記ナット部材３０に螺合するネジ部１２ａと、前記弁軸１２を回り止めしてナット部材３０の回転で弁軸１２を直線運動させる回り止め手段３１とで構成されている。前記ナット部材３０は、前記弁箱１と収容箱部２０の間に介在して固定されている支持部材３２に前記出力軸１８の同心上に軸受３３を介して回転自在に支持されている。また、前記回り止め手段３１は、弁軸１２にその軸線方向に形成された長孔３４と、弁箱１に設けられて前記長孔３４内に摺動自在に挿入された回り止めピン３５とで構成されている。
【００３６】
前記クラッチ１５は、前記従動マグネット２８の回転により回転する前記出力軸１８に取り付けられ、前記出力軸１８で回転駆動される入力傘歯車３６と、前記ナット部材３０に取り付けられた出力傘歯車３７と、入力傘歯車３６と出力傘歯車３７との間に配置され、入力傘歯車３６と出力傘歯車３７に噛み合う状態と噛み合わない状態とを形成する断続傘歯車３８と、この断続傘歯車３８を入力傘歯車３６と出力傘歯車３７とに噛み合う状態と噛み合わない状態とに操作する操作手段３９とで構成されている。
【００３７】
操作手段３９は、本例では電磁石４０が用いられており、電磁石４０に備えられた進退軸４１の先端に前記断続傘歯車３８が軸受４２を介して回転自在に支持されており、電磁石４０をＯＮすると進退軸４１が後退し断続傘歯車３８が入力傘歯車３６と出力傘歯車３７に噛み合いクラッチ１５が入った状態となり、電磁石４０をＯＦＦすると進退軸４１が前進し断続傘歯車３８が入力傘歯車３６と出力傘歯車３７から外れクラッチ１５が切れた状態となる。前記クラッチ１５の入力傘歯車３６，出力傘歯車３７，断続傘歯車３８等は、前記収容箱部２０内に収容されている。
【００３８】
また、前記バネ１７は、図２に示すように、渦巻きバネ１７ａが用いられ、その一端が前記収容箱部２０に固定され他端が前記ナット部材３０に固定ピン４３，４４に固定されており、前記クラッチ１５が入った状態で前記モータ１４の回転力がナット部材３０に伝達される際に、前記渦巻きバネ１７ａが緊締蓄勢され、前記クラッチ１５が切れると緊締が解かれ蓄勢された弾発力により前記ナット部材３０を反回転させ弁軸１２を前進させるようになっている。
【００３９】
更に、本例では、前記バネ１７として、コイルバネ１７ｂを併用している。このコイルバネ１７ｂは、前記弁箱１と収容箱部２０の間に介在して固定されている支持部材３２と弁軸１２に支持された弁体８との間に介装されており、前記クラッチ１５が入った状態で前記モータ１４の回転力がナット部材３０に伝達され前記弁軸１２が後退する際に圧縮蓄勢され、前記クラッチ１５が切れると圧縮が解かれ蓄勢された弾発力により前記弁軸１２を前進させるようになっている。
【００４０】
このように構成された第１例では、バルブを開く場合、図１に示すように、電磁石４０をＯＮにして断続傘歯車３８を入力傘歯車３６と出力傘歯車３７に噛み合わせてクラッチ１５が入った状態とし、パルスモータ部２１を駆動すると、パルスモータ部２１のロータの回転軸２２の回転で駆動マグネット２４が回転し、隔壁１９を挟んで前記駆動マグネット２４と対向するように配置された従動マグネット２８が前記駆動マグネット２４の磁力の引力により、駆動マグネット２４の回転に従動して従動マグネット２８が回転し、出力軸１８を回転させる。
【００４１】
前記出力軸１８が回転すると、前記クラッチ１５を介して回転・直線運動変換機構１６を構成するナット部材３０に回転が伝達され、ナット部材３０が回転すると、前記ナット部材３０に螺合し且つ回り止め手段３１で回り止めされている弁軸１２が後退し、弁軸１２の先端に支持されている弁体８が弁座６から離反し、弁孔７が開く。このときの弁体８の開度は前記パルスモータ部２１の回転量（回転角度）を調整することにより、また開弁速度はパルスモータ部２１の回転速度を調整することにより自由に設定することができる。
【００４２】
そしてまた、前記モータ１４の回転力がナット部材３０に伝達され、ナット部材３０が回転する際に、一端が前記収容箱部２０に固定され他端が前記ナット部材３０に固定ピン４３，４４に固定されている渦巻きバネ１７ａが巻き締められて蓄勢されるとともに、前記弁軸１２が後退する際に、弁箱１と収容箱部２０の間に介在して固定されている支持部材３２と弁軸１２に支持された弁体８との間に介装されているコイルバネ１７ｂが圧縮蓄勢される。
【００４３】
かかる状態から、バルブを閉じる場合、図３に示すように、前記電磁石４０をＯＦＦにし、断続傘歯車３８を入力傘歯車３６と出力傘歯車３７から外しクラッチ１５を切ると、前記ナット部材３０が前記モータ１４の回転力から解放され、巻き締められて蓄勢されている渦巻きバネ１７ａの弾発力により、前記ナット部材３０を前記モータ１４の回転力の伝達による前記回転の方向と反対方向に回転させ、これにより前記後退していた弁軸１２が前進し、同時に、前記圧縮されて蓄勢されていたコイルバネ１７ｂの弾発力により前記後退していた弁軸１２が前進方向に付勢され、前記渦巻きバネ１７ａ及びコイルバネ１７ｂの弾発力により前記弁軸１２が前進して弁体８が弁座６に当接し弁孔７を閉じる。
【００４４】
なお、本例では、バネ１７として渦巻きバネ１７ａ及びコイルバネ１７ｂを備えているが、渦巻きバネ１７ａ或いはコイルバネ１７ｂの一方のみであってもよい。
【００４５】
図４は前述した本発明に係るバルブの実施の形態の第２例で用いるモータを示した縦断面図である。本例のバルブで用いるモータ１４は、その出力軸１８と、この出力軸１８に回転力を与える部分との間が、非磁性材よりなる隔壁１９でシールされたキャンドモータ１４Ｂで構成されている。前記隔壁１９は前記弁箱１と一体となって前記回転・直線運動変換機構１６を収容する収容箱部２０の一部を構成している。
【００４６】
本例では、前記キャンドモータ１４Ｂは、有底の筒状に形成された隔壁１９の外周囲に配置されたステータ４５と、前記筒状に形成された隔壁１９内に回転自在に配置され、前記ステータ４５の励磁で回転するロータ４６とロータ４６を間座４７を介して支持する回転軸４８で構成されている。前記回転軸４８は、隔壁１９と収容箱部２０との間に介在されている支持部材４９に、軸受５０を介して回転自在に支持されて、パルスモータ部２１が構成されている。そして、前記回転軸４８に出力軸１８が固定されており、前記ステータ４５に通電し励磁することにより、パルスモータ部２１が駆動し、即ち、ロータ４６が回転し、ロータ４６の回転により回転軸４８が回転し、出力軸１８を回転させるようになっている。
【００４７】
その他の構成は、前述した実施の形態の第１例と同様の構成になっているので、その他の構成の図示及び説明は省略する。
【００４８】
本例のようなキャンドモータ１４Ｂを用いることにより、パルスモータ部２１の内部に隔壁１９が設けられ、ロータ４６が隔壁１９内に入り、ロータ４６の回転軸４８と出力軸１８を一体に固定することができるので、部品点数が少なく、構成が簡単となり、モータ１４の小型化による全体の小型化が図れるとともにコストダウンをも図ることができるものとなる。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本発明に係るバルブによれば、弁箱内の流体入口と流体出口の間に弁室が形成され、前記弁室内が弁座で前記流体入口と前記流体出口との間が仕切られ、前記弁座の弁孔が弁軸に支持された弁体で開閉されるようになっており、前記弁軸はその軸線方向に前後に開閉駆動手段で駆動され、前進して前記支持している弁体で弁孔を閉じ後退して開くようになっているバルブであって、前記開閉駆動手段は、モータと、該モータの回転力を入切するクラッチと、前記クラッチが入り前記モータの回転力が伝達されたとき、この回転力による回転運動を直線運動に変換して前記弁軸を後退させる回転・直線運動変換機構と、前記クラッチが入って前記モータの回転力が伝達される際に蓄勢され、クラッチが切れると蓄勢された弾発力により前記弁軸を前進させるバネとを備えて構成されているので、クラッチを入れた状態でモータを駆動し回転させることにより、回転・直線運動変換機構によってモータの回転力が直線運動に変換されて前記弁軸に伝達され、弁軸が後退して弁体が弁孔から離反し弁孔を開くことができ、同時に、前記バネに前記モータの回転力が加わる際に蓄勢させることができ、そして、前記クラッチを切ることにより、前記蓄勢されているバネの弾発力により前記後退していた弁軸が前進方向に付勢されて前進し、これにより、弁体が弁孔に当接し弁孔を閉じることができる。従って、弁孔を閉じる際に、モータを駆動する必要が無く、前記バネの弾発力で弁孔の閉鎖状態を継続できるので、その分消費電力の省力化を図ることができ、更には、停電時に前記クラッチが切れるようにしておくことにより、弁孔が開いた状態における停電時に、前記クラッチが切れ前記バネの弾発力により弁軸を介して前記弁体が前進し、前記弁孔が速やかに閉じられるので、安全性を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバルブの実施の形態の第１例でバルブで弁体が開いた状態を示す縦断面図。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図。
【図３】第１例のバルブで弁体が閉じた状態を示す縦断面図。
【図４】本発明に係るバルブの実施の形態の第２例で用いるモータを示した縦断面図。
【符号の説明】
１ 弁箱
２ 流体入口
３ 流体出口
４ 弁室
５ 仕切り壁
６ 弁座
６ａ 小径弁座面
６ｂ 大径弁座面
７ 弁孔
８ 弁体
９ 剛弁体部
１０ 弾性弁体部
１０ａ テーパ面
１１ 弁保持体部
１２ 弁軸
１２ａ ネジ部
１３ 開閉駆動手段
１４ モータ
１４Ａ，１４Ｂ キャンドモータ
１５ クラッチ
１６ 回転・直線運動変換機構
１７ バネ
１７ａ 渦巻きバネ
１７ｂ コイルバネ
１８ 出力軸
１９ 隔壁
２０ 収容箱部
２１ パルスモータ部
２２ 回転軸
２３ ホルダー
２４ 駆動マグネット
２５ 固定軸
２６，２７ 軸受
２８ 従動マグネット
２９ 取り付け部材
３０ ナット部材
３１ 回り止め手段
３２ 支持部材
３３ 軸受
３４ 長孔
３５ 回り止めピン
３６ 入力傘歯車
３７ 出力傘歯車
３８ 断続傘歯車
３９ 操作手段
４０ 電磁石
４１ 進退軸
４２ 軸受
４３，４４ 固定ピン
４５ ステータ
４６ ロータ
４７ 間座
４８ 回転軸
４９ 支持部材
５０ 軸受
Claims (5)
- 弁箱内の流体入口と流体出口の間に弁室が形成され、前記弁室内が弁座で前記流体入口と前記流体出口との間が仕切られ、前記弁座の弁孔が弁軸に支持された弁体で開閉されるようになっており、前記弁軸はその軸線方向に前後に開閉駆動手段で駆動され、前進して前記支持している弁体で弁孔を閉じ後退して開くようになっているバルブであって、
前記開閉駆動手段は、モータと、該モータの回転力を入切するクラッチと、前記クラッチが入り前記モータの回転力が伝達されたとき、この回転力による回転運動を直線運動に変換して前記弁軸を後退させる回転・直線運動変換機構と、前記クラッチが入って前記モータの回転力が伝達される際に蓄勢され、クラッチが切れると蓄勢された弾発力により前記弁軸を前進させるバネとを備えて構成されており、
前記モータは、その出力軸とこの出力軸に回転力を与える部分との間が隔壁でシールされたキャンドモータで構成され、該隔壁は前記弁箱と一体となって前記回転・直線運動変換機構を収容する収容箱部の一部を構成し、
前記キャンドモータは、パルスモータ部と、前記パルスモータ部のロータの回転で回転駆動される駆動マグネットと、該駆動マグネットに対向配置されて該駆動マグネットの回転に従動回転して前記出力軸を回転する従動マグネットと、前記駆動マグネットと前記従動マグネットと前記出力軸との間をシールする前記隔壁とを備えて構成され、
前記回転・直線運動変換機構は、回転力が与えられると回転するナット部材と、前記弁軸に形成され前記ナット部材に螺合するネジ部と、前記弁軸を回り止めしてナット部材の回転で弁軸を直線運動させる回り止め手段とで構成されていることを特徴とするバルブ。 - 弁箱内の流体入口と流体出口の間に弁室が形成され、前記弁室内が弁座で前記流体入口と前記流体出口との間が仕切られ、前記弁座の弁孔が弁軸に支持された弁体で開閉されるようになっており、前記弁軸はその軸線方向に前後に開閉駆動手段で駆動され、前進して前記支持している弁体で弁孔を閉じ後退して開くようになっているバルブであって、
前記開閉駆動手段は、モータと、該モータの回転力を入切するクラッチと、前記クラッチが入り前記モータの回転力が伝達されたとき、この回転力による回転運動を直線運動に変換して前記弁軸を後退させる回転・直線運動変換機構と、前記クラッチが入って前記モータの回転力が伝達される際に蓄勢され、クラッチが切れると蓄勢された弾発力により前記弁軸を前進させるバネとを備えて構成されており、
前記モータは、その出力軸とこの出力軸に回転力を与える部分との間が隔壁でシールされたキャンドモータで構成され、該隔壁は前記弁箱と一体となって前記回転・直線運動変換機構を収容する収容箱部の一部を構成し、
前記キャンドモータは、ステータと、該ステータの励磁で回転するとともに前記出力軸を回転するロータと、前記ステータと前記ロータとの間をシールする隔壁とを備えたパルスモータ部で構成され、
前記回転・直線運動変換機構は、回転力が与えられると回転するナット部材と、前記弁軸に形成され前記ナット部材に螺合するネジ部と、前記弁軸を回り止めしてナット部材の回転で弁軸を直線運動させる回り止め手段とで構成されていることを特徴とするバルブ。 - 前記クラッチは、前記モータの前記出力軸で回転駆動される入力傘歯車と、前記ナット部材を回転する出力傘歯車と、前記入力傘歯車と前記出力傘歯車とに噛み合う状態と噛み合わない状態とを形成する断続傘歯車と、前記断続傘歯車を前記入力傘歯車と前記出力傘歯車とに噛み合う状態と噛み合わない状態とに操作する操作手段とで構成されており、
前記断続傘歯車を操作する操作手段が電磁石であることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブ。 - 前記バネは、一端が前記収容箱部に固定され他端が前記ナット部材に固定された渦巻きバネで構成され、前記クラッチが入ると前記モータの回転力がナット部材に伝達される際に緊締蓄勢され、前記クラッチが切れると緊締が解かれ蓄勢された弾発 力により前記ナット部材を反回転させ弁軸を前進させるようになっていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載のバルブ。
- 前記バネは、前記収容箱部を含む弁箱と弁軸に支持された弁体との間に介装されたコイルバネで構成され、前記クラッチが入ると前記モータの回転力がナット部材に伝達され前記弁軸が後退する際に圧縮蓄勢され、前記クラッチが切れると圧縮されたコイルバネの弾発力により前記弁軸を前進させるようになっていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載のバルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003147798A JP4222104B2 (ja) | 2003-05-26 | 2003-05-26 | バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003147798A JP4222104B2 (ja) | 2003-05-26 | 2003-05-26 | バルブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004347086A JP2004347086A (ja) | 2004-12-09 |
| JP4222104B2 true JP4222104B2 (ja) | 2009-02-12 |
Family
ID=33534231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003147798A Expired - Fee Related JP4222104B2 (ja) | 2003-05-26 | 2003-05-26 | バルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4222104B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5693900B2 (ja) * | 2010-09-15 | 2015-04-01 | 株式会社不二工機 | 電動弁 |
| JP5693899B2 (ja) * | 2010-09-15 | 2015-04-01 | 株式会社不二工機 | 電動弁 |
| JP5936029B2 (ja) * | 2011-12-01 | 2016-06-15 | Toto株式会社 | 流量調整弁 |
| JP2014141986A (ja) * | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Panasonic Corp | 遮断弁 |
-
2003
- 2003-05-26 JP JP2003147798A patent/JP4222104B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004347086A (ja) | 2004-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4817671B2 (ja) | 減速装置付電動弁 | |
| JP4713934B2 (ja) | 電動弁 | |
| JP6264618B2 (ja) | 内蔵ウォーム歯車を有する漏洩しないロータリーバルブ | |
| JP6353606B2 (ja) | 油圧式の車両ブレーキ装置のための圧力発生器 | |
| US20170122420A1 (en) | Electric actuator with a fail-safe mode of operation | |
| RU2012123456A (ru) | Электропривод с внутренним механизмом приложения нагрузки | |
| CN111148928B (zh) | 电动阀 | |
| KR20080005489A (ko) | 마찰 휠 엑츄에이터 | |
| JP2005048922A (ja) | バルブ | |
| JP3786164B2 (ja) | バルブ駆動装置 | |
| JP4222104B2 (ja) | バルブ | |
| WO2003023265A1 (fr) | Soupape de commande | |
| JP4289068B2 (ja) | バルブ | |
| JP2011052632A (ja) | ポンプ装置 | |
| JP2007247735A (ja) | 洗浄装置用排水バルブユニット | |
| JP2023125633A (ja) | 電動シリンダ装置 | |
| JP2009299471A (ja) | マグネットカップリング機構を有するギアポンプ | |
| JP2001041058A (ja) | スロットルバルブ装置 | |
| JP2006125325A (ja) | スタータ | |
| KR920006593Y1 (ko) | 밸브의 긴급 폐쇄장치 | |
| JP2769447B2 (ja) | 緊急遮断弁 | |
| CN218863309U (zh) | 阀装置 | |
| CN113775805B (zh) | 一种角行程执行器 | |
| JP4389904B2 (ja) | 流体制御弁 | |
| JPH1089520A (ja) | アクチュエータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051121 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080410 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080425 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080623 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081028 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081110 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131128 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |