JP4352702B2 - Valve drive structure - Google Patents

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JP4352702B2
JP4352702B2 JP2003001155A JP2003001155A JP4352702B2 JP 4352702 B2 JP4352702 B2 JP 4352702B2 JP 2003001155 A JP2003001155 A JP 2003001155A JP 2003001155 A JP2003001155 A JP 2003001155A JP 4352702 B2 JP4352702 B2 JP 4352702B2
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nut
sphere
housing
valve
motor
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一博 渡辺
賢一 十文字
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三菱マテリアルシ−エムアイ株式会社
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータを駆動源にして弁体を直線方向に往復移動させる弁駆動構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の弁駆動構造としては、例えば下記の特許文献1に記載されたものが知られている。
この弁駆動構造は、弁棒をねじの螺合により直線方向に駆動するナットと、弁棒からナットに作用するスラスト力を受ける軸受とをモータ内に内蔵した構成になっている。
【0003】
上記のように構成された弁駆動構造においては、弁棒の駆動系に不具合が生じた場合には、上記モータを交換することによって、簡単に修理することができる利点がある。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−75024号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記弁駆動構造においては、弁棒の駆動系に生じた不具合がモータにおける単に電気的な問題によって発生した場合でも、またナット等の機械的な問題によって発生した場合でも、上記軸受やナットを内蔵させた特に高価がモータを交換しなければならず、極めて不経済であるという問題があった。
【0006】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、弁棒の駆動系に不具合が発生した場合でも経済的に対処することのできる弁駆動構造を提供することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、ハウジングと、このハウジングに、雌ねじ部の軸線回りに回転自在に保持されたナットと、一端部に弁体を有するとともに、少なくとも他端部外周に上記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、上記ナットの回転に伴って当該ナットの一端部から突出する長さを伸縮させる弁棒と、上記ハウジングに取り付けられ上記ナットを回転駆動するモータと、上記弁棒から上記ナットに向かって作用するスラスト力を受けるとともに上記ナットを回転自在に支持するスラスト軸受とを備えてなり、上記スラスト軸受は、上記ナットの他端部に設けられた球体と、上記ハウジングと上記モータとの間に設置され、上記球体から作用する上記スラスト力を受ける保持プレートとを備え、かつ上記ハウジングに、上記ナットがその一端側に移動するのを阻止するストッパ部を設けるとともに、このストッパ部と上記ナットとの間に、当該ナットを上記保持プレート側に付勢する付勢手段を設けたことを特徴としている。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、上記ナットの他端部には、上記保持プレート側に開口し、上記球体を嵌合すべく球面状に形成された凹部を設けてなり、上記凹部は、その開口部からの深さが上記球体の半径より大きく形成され、かつ上記開口部の半径が弾性変形により上記球体を挿入可能な大きさに形成されていることを特徴としている。
【0012】
上記のように構成された請求項1または2に記載の発明においては、ナットがハウジングに回転自在に保持され、ナットを回転駆動するモータがハウジングに設けられ、弁棒からナットに作用するスラスト力がナットの他端部に設けた球体と、ハウジングとモータとの間に設けた保持プレートとからなるスラスト軸受によって保持されるようになっているので、ナット、モータ、球体、保持プレート等の駆動系の部品をそれぞれ単独で交換することができる。しかも、モータはナットを内蔵したりスラスト力を受ける軸受を内蔵したりしたものではなく価格の低いものとなるので、モータを交換する場合でも、その交換に要する費用を抑えることができる。
【0013】
したがって、例えば、組立時に上記駆動系の部品に不具合があることが分かったり、長年使用した結果、上記駆動系の部品に故障が生じたりした場合でも、その部品の交換に要する費用の低減を図ることができる。すなわち、弁棒の駆動系の不具合に対して経済的に対処することができる。
また、保持プレートがハウジングとモータとの間に配置されているので、モータをハウジングに取り付ける際に、保持プレートを簡単に設置することができるとともに、上記スラスト力がモータに作用するのを確実に防止することができる。
【0014】
加えて、ストッパ部とナットとの間に、ナットを保持プレート側に付勢する付勢手段を設けているので、球体を所定の弾性力で保持プレートに常時押し付けることができる。したがって、ナットおよびこれに螺合する弁棒のがたつきを防止することができるので、弁体による流量の制御を正確に行うことができるとともに、ナットや弁棒等の機械的な振動による異音や、流体の振動による異音の発生を防止することができる。
【0015】
請求項2に記載の発明においては、凹部における開口部からの深さが球体の半径より大きく形成され、かつ開口部の半径が弾性変形により球体を挿入可能な大きさに形成されているので、球体を凹部に簡単に組み込むことができるとともに、当該球体を凹部内に確実に保持することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図1〜図8を参照しながら説明する。
この発明の実施の形態で示す弁駆動構造は、図1〜図8に示すように、空気の流量制御弁における弁体の駆動用に採用した例を示したものであり、ハウジング1と、このハウジング1に、雌ねじ部2aの軸線回りに回転自在に保持されたナット2と、一端部に弁体31を有するとともに、他端部外周に雌ねじ部2aに螺合する雄ねじ部3aを有し、ナット2の回転にともなって当該ナット2の一端部から突出する長さを伸縮させる弁棒3と、ハウジング1に取り付けられナット2を回転駆動するモータ4と、弁棒3からナット2に向かって作用するスラスト力Fを受けるとともにナット2を回転自在に支持するスラスト軸受5とを備えている。スラスト軸受5は、ナット2の他端部に設けられたステンレス鋼製の球体51と、ハウジング1とモータ4との間に設置され、球体51から作用するスラスト力Fを受けるステンレス鋼製の保持プレート52とを備えている。
【0019】
ハウジング1は、図1〜図3に示すように、例えばアルミニウム等の金属または合成樹脂によって一体的に形成されたものであり、その一端面1aにバルブハウジング6をネジS1によって固定するようになっており、その他端面1bにモータ4をネジS2によって固定するようになっている。
【0020】
このハウジング1には、その軸心部に、ナット2がその一端側に移動するのを阻止するストッパ部1cが形成されており、このストッパ部1cには、その軸心位置に、弁棒3を挿通する円形孔1dが形成されているとともに、扁平ガイド孔1eが一端面1a側から所定の深さ位置まで形成されている。扁平ガイド孔1eは、後述するピン32をガイドすべく、円形孔1dの軸線に対して直交する方向に間隔が狭められた形状になっている。
【0021】
また、ハウジング1には、ストッパ部1cの他端面1b側に、ナット2の円形外周面2bを回転自在に案内する円形ガイド孔1fが形成され、この円形ガイド孔1fのさらに他端面1b側に、上記ナット2の円形外周面2b以外の部分やモータ4の出力歯車41を収容するための凹部1gが形成されている。
【0022】
ナット2は、ポリアセタール等の合成樹脂によって一体的に形成されたものであり、その軸心位置に上述した雌ねじ部2aおよび円形外周面2bが形成されている。すなわち、雌ねじ部2aは、その一端側から他端側に向かって所定の深さに形成されており、円形外周面2bは、一端部の外周に形成され、上述したように円形ガイド孔1fに回転自在に嵌合するようになっている。
【0023】
また、ナット2には、その他端部の軸心位置に、保持プレート52側に開口し、球体51を嵌合すべく球面状に形成された凹部2cが形成されている。この凹部2cは、その開口部からの深さが球体51の半径より大きく形成され、かつ上記開口部の半径が弾性変形により球体51を挿入可能な大きさに形成されている。
【0024】
さらに、ナット2には、その他端部に対応する雌ねじ部2a内から当該ナット2の外に通じる連通孔2dが設けられている。この連通孔2dは、雌ねじ部2aを構成する孔の底面の2位置に開口するとともに、他端側に向かって、凹部2cの直径位置を2等分するようにスリット状に延在している。このため、スリットを開く方向の弾性変形が可能となり、凹部2cへの球体51の挿入が容易になっている。
また、ナット2の他端部の外周には、ギヤ部2eが形成されている。
【0025】
弁棒3は、断面円形状の丸棒3bの一端部に上記弁体31が設けられ、他端部外周に上記雄ねじ部3aが形成されている。また、弁棒3には、その軸方向の所定位置にピン32が設けられている。このピン32は、断面円形の棒状に形成されたものであり、弁棒3の軸心を通りかつ当該軸心に直交する方向に延在すべく、弁棒3に固定されている。
また、ピン32は、上述の扁平ガイド孔1eに挿入されて平行移動するようにガイドされるようになっており、弁棒3の回転を防止し、ナット2の回転により、弁棒3が軸方向に移動するのを可能にするようになっている。
【0026】
したがって、扁平ガイド孔1eは、後述する弁口6cを全閉状態から全開状態まで変化させるべく、弁棒3をストロークさせた際に、上記ピン32を十分ガイドすることが可能なようにそのストローク方向の寸法が設定れている。また、互いに螺合する雌ねじ部2aおよび雄ねじ部3aも、上記弁棒3のストロークを可能にすべく、その軸方向の長さが設定されている。
また、この実施の形態では、ピン32は雄ねじ部3aの近傍の丸棒3bの位置に形成された貫通孔に、圧入、ろう付け等によって固定されている。
【0027】
モータ4は、図3に示すように、その中心線C上に位置する図示しないロータシャフトから減速歯車機構を介して平行移動した位置にナット2のギヤ部2eに噛み合う出力歯車41を備えている。
そして、モータ4の中心線Cは、ハウジング1の軸心部に配置されたナット2の軸心および球体51の中心と、同一直線上の位置に配置されている。
【0028】
また、ストッパ部1cとナット2の一端との間には、当該ナット2を保持プレート52側に付勢する皿ばね(付勢手段)7が設けられている。
【0029】
一方、バルブハウジング6には、L字状に屈曲する流路6a、6bが設けられており、その屈曲部には、弁棒3がナット2の一端側からから突出する方向に移動した際に、弁体31によって閉塞される弁口6cが形成されている。
また、図4、5において、52aは、ネジS2のねじ部を挿通させるための貫通孔である。
【0030】
上記のように構成された弁駆動構造においては、ナット2がハウジング1に回転自在に保持され、ナット2を回転駆動するモータ4がハウジング1に設けられ、弁棒3からナット2に作用するスラスト力Fがナット2の他端部に設けた球体51と、ハウジング1とモータ4との間に設けた保持プレート52とからなるスラスト軸受5によって保持されるようになっているので、ナット2、モータ4、球体51、保持プレート52等の駆動系の部品をそれぞれ単独で交換することができる。しかも、モータ4はナット2を内蔵したりスラスト力Fを受ける軸受を内蔵したりしたものではなく低価格のものとなるので、モータ4を交換する場合でも、その交換に要する費用を最小限に抑えることができる。
【0031】
したがって、例えば、組立時に上記駆動系の部品に不具合があることが見つかったり、長年使用した結果、上記駆動系の部品に故障が発生したりした場合でも、これらの部品を交換する等の対策を経済的に行うことができる。
また、保持プレート52がハウジング1とモータ4との間に配置されているので、モータ4をハウジング1に取り付ける際に、保持プレート52を簡単に設置することができるとともに、上記スラスト力Fがモータ4に作用するのを確実に防止することができる。
【0032】
そして、ストッパ部1cとナット2との間に、ナット2を保持プレート52側に付勢する皿ばね7を設けているので、球体51を所定の弾性力で保持プレート52に常時密着させることができる。したがって、ナット2およびこれに螺合する弁棒3のがたつきを防止することができるので、弁体31と弁口6cとによる流量の制御を正確に行うことができるとともに、ナット2や弁棒3等の機械的な振動による異音や、弁口6cを流れる空気の振動による異音の発生等を防止することができる。
【0033】
また、凹部2cの深さが球体51の半径より大きく形成され、かつ開口部の半径が弾性変形により球体51を挿入可能な大きさに形成されているので、球体51を凹部2cに簡単に組み込むことができる。また、連通孔2dがナット2の他端部を凹部2cの直径位置で二分割するスリットとして機能するので、上記弾性変形による球体51の組込をより容易にすることができる。
【0034】
さらに、ナット2における雌ねじ部2a内から当該ナット2の外に通じる連通孔2dを設けているので、雌ねじ部2aに螺合する弁棒3によって、雌ねじ部2a内に閉塞された空間が生じるのを防止することができる。したがって、弁棒3を軸方向に移動するのに支障をきたすことがない。
【0035】
また、ナット2の軸心、球体51の中心およびモータ4の中心線Cが同軸上の位置に配置されているので、ハウジング1に対して各部品をコンパクトに配置することができる。したがって、全体の小型化を図ることができる。
【0036】
なお、上記実施の形態においては、弁駆動構造を空気の流量制御弁に採用した例を示したが、水や油圧等の他の流体を用いた種々のバルブの弁体を駆動するために採用することも可能である。
また、雄ねじ部3aを弁棒3の他端部外周に形成するように構成したが、この雄ねじ部3aは弁棒3の外周面全体に形成するようにしてもよい。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1または2に記載の発明によれば、ナットがハウジングに回転自在に保持され、ナットを回転駆動するモータがハウジングに設けられ、弁棒からナットに作用するスラスト力がナットの他端部に設けた球体と、ハウジングとモータとの間に設けた保持プレートとからなるスラスト軸受によって保持されるようになっているので、ナット、モータ、球体、保持プレート等の駆動系の部品をそれぞれ単独で交換することができる。しかも、モータはナットを内蔵したりスラスト力を受ける軸受を内蔵したりしたものではなく低価格のものとなるので、モータを交換する場合でも、その交換に要する費用を抑えることができる。
【0038】
したがって、例えば、組立時に上記駆動系の部品に不具合があることが分かったり、長年使用した結果、上記駆動系の部品に故障が生じたりした場合でも、その部品の交換を低コストで行うことができる。すなわち、弁棒の駆動系に生じた不具合に対して経済的に対処することができる。
また、保持プレートがハウジングとモータとの間に配置されているので、モータをハウジングに取り付ける際に、保持プレートを簡単に設置することができるとともに、上記スラスト力がモータに作用するのを確実に防止することができる。
【0039】
加えて、ストッパ部とナットとの間に、ナットを保持プレート側に付勢する付勢手段を設けているので、球体を所定の弾性力で保持プレートに常時押圧した状態にすることができる。したがって、ナットおよびこれに螺合する弁棒のがたつきを防止することができるので、弁体による流量の制御を正確に行うことができるとともに、ナットや弁棒等の機械的な振動による異音や、流体の振動による異音の発生を防止することができる。
【0040】
請求項2に記載の発明によれば、凹部における開口部からの深さが球体の半径より大きく形成され、かつ開口部の半径が弾性変形により球体を挿入可能な大きさに形成されているので、球体を凹部に簡単に組み込むことができるとともに、当該球体を凹部内に確実に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態として示した弁駆動構造の断面図である。
【図2】同弁駆動構造をハウジングの一端面側から見た平面図である。
【図3】同弁駆動構造を示す図であって、図2のIII−III線に沿う断面図である。
【図4】同弁駆動構造の保持プレートを示す平面図である。
【図5】同弁駆動構造の保持プレートを示す断面図である。
【図6】同弁駆動構造のナットを示す平面図である。
【図7】同弁駆動構造のナットを示す図であって、図6のVII−VII線に沿う断面図である。
【図8】同弁駆動構造のナットを示す底面図である。
【符号の説明】
1 ハウジング
1c ストッパ部
2 ナット
2a 雌ねじ部
2c 凹部
2d 連通孔
2e ギヤ部
3 弁棒
3a 雄ねじ部
4 モータ
5 スラスト軸受
7 皿ばね(付勢手段)
31 弁体
41 出力歯車
51 球体
52 保持プレート
C 中心線
F スラスト力
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve drive structure that reciprocates a valve body in a linear direction using a motor as a drive source.
[0002]
[Prior art]
As this type of valve drive structure, for example, one described in Patent Document 1 below is known.
This valve drive structure has a structure in which a nut that drives a valve stem in a linear direction by screwing a screw and a bearing that receives a thrust force acting on the nut from the valve stem are built in the motor.
[0003]
The valve drive structure configured as described above has an advantage that when a problem occurs in the drive system of the valve stem, it can be easily repaired by replacing the motor.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-75024
[Problems to be solved by the invention]
However, in the valve drive structure described above, the bearing and nut can be used regardless of whether a malfunction that has occurred in the drive system of the valve stem is caused by an electrical problem in the motor or a mechanical problem such as a nut. There is a problem that it is extremely uneconomical because the motor has to be replaced because the motor is particularly expensive.
[0006]
This invention is made in view of the said situation, and makes it a subject to provide the valve drive structure which can cope economically, even when a malfunction generate | occur | produces in the drive system of a valve stem.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 includes a housing, a nut rotatably held around the axis of the female screw portion, a valve body at one end, and at least the other end. There is a male threaded portion that engages with the female threaded portion on the outer periphery, and a valve stem that extends and contracts the length protruding from one end of the nut as the nut rotates, and the nut attached to the housing is driven to rotate And a thrust bearing that receives a thrust force acting from the valve stem toward the nut and rotatably supports the nut. The thrust bearing is provided at the other end of the nut. and spheres were being placed between the housing and the motor, and a holding plate for receiving the thrust force acting from the sphere, and the Haujin In, provided with a stopper portion for preventing the above nut is moved to one end side thereof, between the stopper portion and the nut, that the nut is provided biasing means for biasing to the holding plate side It is characterized by.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the other end portion of the nut is provided with a concave portion that opens to the holding plate side and is formed in a spherical shape so as to fit the spherical body. The recess is formed so that the depth from the opening is larger than the radius of the sphere, and the radius of the opening is formed to a size that allows the sphere to be inserted by elastic deformation. It is a feature.
[0012]
In the invention according to claim 1 or 2 configured as described above, the nut is rotatably held in the housing, and a motor that rotationally drives the nut is provided in the housing, and the thrust force that acts on the nut from the valve stem Is held by a thrust bearing consisting of a sphere provided at the other end of the nut and a holding plate provided between the housing and the motor, so that the drive of the nut, motor, sphere, holding plate, etc. Each system part can be replaced independently. Moreover, since the motor does not have a built-in nut or a bearing that receives a thrust force, and is low in price, even if the motor is replaced, the cost required for the replacement can be suppressed.
[0013]
Therefore, for example, even when it is found that there is a problem with the drive system component at the time of assembly or the drive system component fails as a result of long-term use, the cost required for replacement of the component is reduced. be able to. That is, it is possible to economically cope with a malfunction of the valve stem drive system.
In addition, since the holding plate is disposed between the housing and the motor, when the motor is attached to the housing, the holding plate can be easily installed and the thrust force can be reliably applied to the motor. Can be prevented.
[0014]
In addition, since the urging means for urging the nut toward the holding plate is provided between the stopper portion and the nut, the sphere can be constantly pressed against the holding plate with a predetermined elastic force. Therefore, rattling of the nut and the valve stem screwed to the nut can be prevented, so that the flow rate can be accurately controlled by the valve body, and a difference caused by mechanical vibration of the nut or valve stem can be achieved. Generation of noise or abnormal noise due to fluid vibration can be prevented.
[0015]
In the invention according to claim 2 , since the depth from the opening in the recess is formed larger than the radius of the sphere, and the radius of the opening is formed to a size that allows insertion of the sphere by elastic deformation, The sphere can be easily incorporated into the recess, and the sphere can be securely held in the recess.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
The valve drive structure shown in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1 to FIG. 8, shows an example adopted for driving a valve body in an air flow control valve. The housing 1 has a nut 2 that is rotatably held around the axis of the female screw portion 2a, a valve body 31 at one end, and a male screw portion 3a that is screwed to the female screw portion 2a at the outer periphery of the other end. As the nut 2 rotates, the valve rod 3 that expands and contracts the length protruding from one end of the nut 2, the motor 4 that is attached to the housing 1 and rotates the nut 2, and the valve rod 3 toward the nut 2. A thrust bearing 5 that receives the acting thrust force F and rotatably supports the nut 2 is provided. The thrust bearing 5 is a stainless steel sphere 51 provided at the other end of the nut 2, and is installed between the housing 1 and the motor 4, and is made of stainless steel that receives the thrust force F acting from the sphere 51. Plate 52.
[0019]
As shown in FIGS. 1 to 3, the housing 1 is integrally formed of, for example, a metal such as aluminum or a synthetic resin, and the valve housing 6 is fixed to one end face 1a thereof with a screw S1. The motor 4 is fixed to the other end surface 1b with a screw S2.
[0020]
The housing 1 is formed with a stopper portion 1c for preventing the nut 2 from moving to one end side at the shaft center portion. The stopper portion 1c has a valve stem 3 at the shaft center position. 1d is formed, and a flat guide hole 1e is formed from the one end face 1a side to a predetermined depth position. The flat guide hole 1e has a shape whose interval is narrowed in a direction perpendicular to the axis of the circular hole 1d so as to guide a pin 32 described later.
[0021]
Further, the housing 1 is formed with a circular guide hole 1f for rotatably guiding the circular outer peripheral surface 2b of the nut 2 on the other end surface 1b side of the stopper portion 1c, and further on the other end surface 1b side of the circular guide hole 1f. A recess 1g for accommodating the portion other than the circular outer peripheral surface 2b of the nut 2 and the output gear 41 of the motor 4 is formed.
[0022]
The nut 2 is integrally formed of a synthetic resin such as polyacetal, and the female screw portion 2a and the circular outer peripheral surface 2b are formed at the axial center position. That is, the female screw portion 2a is formed at a predetermined depth from one end side to the other end side, and the circular outer peripheral surface 2b is formed on the outer periphery of the one end portion, and as described above, the circular guide hole 1f. It is designed to fit freely.
[0023]
Further, the nut 2 is formed with a concave portion 2c which is open on the holding plate 52 side and is formed in a spherical shape so as to fit the sphere 51 at the axial center position of the other end. The recess 2c is formed such that the depth from the opening is larger than the radius of the sphere 51, and the radius of the opening is large enough to insert the sphere 51 by elastic deformation.
[0024]
Further, the nut 2 is provided with a communication hole 2d that communicates from the inside of the female screw portion 2a corresponding to the other end portion to the outside of the nut 2. The communication hole 2d opens at two positions on the bottom surface of the hole constituting the female screw portion 2a, and extends in a slit shape toward the other end side so that the diameter position of the concave portion 2c is divided into two equal parts. . For this reason, elastic deformation in the direction of opening the slit is possible, and insertion of the sphere 51 into the recess 2c is facilitated.
A gear portion 2 e is formed on the outer periphery of the other end portion of the nut 2.
[0025]
In the valve rod 3, the valve body 31 is provided at one end of a round bar 3b having a circular cross section, and the male screw portion 3a is formed on the outer periphery of the other end. Further, the valve rod 3 is provided with a pin 32 at a predetermined position in the axial direction thereof. The pin 32 is formed in a rod shape with a circular cross section, and is fixed to the valve stem 3 so as to extend in a direction passing through the axis of the valve stem 3 and perpendicular to the axis.
The pin 32 is inserted into the above-described flat guide hole 1e and guided so as to move in parallel. The pin 32 prevents the valve stem 3 from rotating, and the rotation of the nut 2 causes the valve stem 3 to pivot. It is possible to move in the direction.
[0026]
Therefore, the flat guide hole 1e has a stroke so that the pin 32 can be sufficiently guided when the valve stem 3 is stroked to change a valve port 6c described later from a fully closed state to a fully open state. Direction dimensions are set. Also, the axial length of the female screw portion 2a and the male screw portion 3a that are screwed together is set so as to enable the stroke of the valve stem 3.
In this embodiment, the pin 32 is fixed to a through hole formed at the position of the round bar 3b near the male screw portion 3a by press fitting, brazing, or the like.
[0027]
As shown in FIG. 3, the motor 4 includes an output gear 41 that meshes with the gear portion 2e of the nut 2 at a position translated from a rotor shaft (not shown) located on the center line C via a reduction gear mechanism. .
The center line C of the motor 4 is arranged at a position on the same straight line as the axis of the nut 2 and the center of the sphere 51 arranged at the axial center of the housing 1.
[0028]
Further, a disc spring (biasing means) 7 that biases the nut 2 toward the holding plate 52 is provided between the stopper portion 1 c and one end of the nut 2.
[0029]
On the other hand, the valve housing 6 is provided with flow paths 6a and 6b that are bent in an L shape, and the bent portion is provided when the valve stem 3 moves in a direction protruding from one end side of the nut 2. A valve port 6c that is closed by the valve body 31 is formed.
4 and 5, 52a is a through hole for inserting the screw portion of the screw S2.
[0030]
In the valve drive structure configured as described above, the nut 2 is rotatably held in the housing 1, and the motor 4 that rotationally drives the nut 2 is provided in the housing 1, and the thrust acting on the nut 2 from the valve stem 3 is provided. The force F is held by a thrust bearing 5 including a sphere 51 provided at the other end of the nut 2 and a holding plate 52 provided between the housing 1 and the motor 4. Drive system components such as the motor 4, the sphere 51, and the holding plate 52 can be replaced independently. In addition, since the motor 4 does not include the nut 2 or the bearing that receives the thrust force F, it is a low-priced one. Therefore, even when the motor 4 is replaced, the cost required for the replacement is minimized. Can be suppressed.
[0031]
Therefore, for example, even if a failure is found in the drive system parts during assembly, or if a failure occurs in the drive system parts as a result of long-term use, measures such as replacement of these parts should be taken. Can be done economically.
Further, since the holding plate 52 is disposed between the housing 1 and the motor 4, when the motor 4 is attached to the housing 1, the holding plate 52 can be easily installed, and the thrust force F is applied to the motor. 4 can be reliably prevented.
[0032]
And since the disc spring 7 which urges | biases the nut 2 to the holding plate 52 side is provided between the stopper part 1c and the nut 2, the spherical body 51 can be always closely_contact | adhered to the holding plate 52 with a predetermined elastic force. it can. Therefore, rattling of the nut 2 and the valve stem 3 screwed to the nut 2 can be prevented, so that the flow rate can be accurately controlled by the valve body 31 and the valve port 6c, and the nut 2 and the valve can be controlled. Generation of abnormal noise due to mechanical vibration of the rod 3 or the like, or abnormal noise due to vibration of air flowing through the valve port 6c can be prevented.
[0033]
Further, since the depth of the recess 2c is formed larger than the radius of the sphere 51, and the radius of the opening is formed so as to allow the sphere 51 to be inserted by elastic deformation, the sphere 51 can be easily incorporated into the recess 2c. be able to. Further, since the communication hole 2d functions as a slit that bisects the other end portion of the nut 2 at the diameter position of the recess 2c, it is possible to more easily incorporate the sphere 51 by the elastic deformation.
[0034]
Further, since the communication hole 2d communicating from the inside of the female screw portion 2a of the nut 2 to the outside of the nut 2 is provided, a closed space is formed in the female screw portion 2a by the valve rod 3 screwed into the female screw portion 2a. Can be prevented. Therefore, there is no problem in moving the valve stem 3 in the axial direction.
[0035]
Further, since the axis of the nut 2, the center of the sphere 51, and the center line C of the motor 4 are arranged on the same axis, each component can be arranged compactly with respect to the housing 1. Therefore, the overall size can be reduced.
[0036]
In the above-described embodiment, the example in which the valve drive structure is adopted for the air flow control valve has been shown, but it is adopted for driving the valve bodies of various valves using other fluids such as water and hydraulic pressure. It is also possible to do.
Further, although the male screw portion 3 a is configured to be formed on the outer periphery of the other end portion of the valve stem 3, the male screw portion 3 a may be formed on the entire outer peripheral surface of the valve stem 3.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in claim 1 or 2 , the nut is rotatably held by the housing, the motor for rotating the nut is provided in the housing, and the thrust force acting on the nut from the valve stem is applied. Is held by a thrust bearing consisting of a sphere provided at the other end of the nut and a holding plate provided between the housing and the motor, so that the drive of the nut, motor, sphere, holding plate, etc. Each system part can be replaced independently. Moreover, since the motor does not have a built-in nut or a bearing that receives a thrust force, and is inexpensive, even when the motor is replaced, the cost required for the replacement can be suppressed.
[0038]
Therefore, for example, even if it is found that there is a problem with the drive system component at the time of assembly or the drive system component fails as a result of long-term use, the replacement of the component can be performed at low cost. it can. That is, it is possible to economically cope with a malfunction that has occurred in the drive system of the valve stem.
In addition, since the holding plate is disposed between the housing and the motor, when the motor is attached to the housing, the holding plate can be easily installed and the thrust force can be reliably applied to the motor. Can be prevented.
[0039]
In addition, since an urging means for urging the nut toward the holding plate is provided between the stopper portion and the nut, the sphere can be constantly pressed against the holding plate with a predetermined elastic force. Therefore, rattling of the nut and the valve stem screwed to the nut can be prevented, so that the flow rate can be accurately controlled by the valve body, and a difference caused by mechanical vibration of the nut or valve stem can be achieved. Generation of noise or abnormal noise due to fluid vibration can be prevented.
[0040]
According to the second aspect of the present invention, the depth from the opening in the recess is formed larger than the radius of the sphere, and the radius of the opening is formed to a size that allows the sphere to be inserted by elastic deformation. The sphere can be easily incorporated into the recess, and the sphere can be securely held in the recess.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a valve drive structure shown as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the valve drive structure as viewed from one end surface side of the housing.
3 is a view showing the valve drive structure, and is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2;
FIG. 4 is a plan view showing a holding plate of the valve drive structure.
FIG. 5 is a sectional view showing a holding plate of the valve drive structure.
FIG. 6 is a plan view showing a nut of the valve drive structure.
7 is a view showing a nut of the valve drive structure, and is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
FIG. 8 is a bottom view showing a nut of the valve drive structure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 1c Stopper part 2 Nut 2a Female thread part 2c Recessed part 2d Communication hole 2e Gear part 3 Valve rod 3a Male thread part 4 Motor 5 Thrust bearing 7 Disc spring (biasing means)
31 Valve body 41 Output gear 51 Sphere 52 Holding plate C Center line F Thrust force

Claims (2)

ハウジングと、このハウジングに、雌ねじ部の軸線回りに回転自在に保持されたナットと、一端部に弁体を有するとともに、少なくとも他端部外周に上記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、上記ナットの回転に伴って当該ナットの一端部から突出する長さを伸縮させる弁棒と、上記ハウジングに取り付けられ上記ナットを回転駆動するモータと、上記弁棒から上記ナットに向かって作用するスラスト力を受けるとともに上記ナットを回転自在に支持するスラスト軸受とを備えてなり、
上記スラスト軸受は、上記ナットの他端部に設けられた球体と、上記ハウジングと上記モータとの間に設置され、上記球体から作用する上記スラスト力を受ける保持プレートとを備え
かつ上記ハウジングに、上記ナットがその一端側に移動するのを阻止するストッパ部を設けるとともに、このストッパ部と上記ナットとの間に、当該ナットを上記保持プレート側に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする弁駆動構造。
A housing, a nut held rotatably around the axis of the female screw portion in the housing, a valve body at one end, and a male screw portion that is screwed into the female screw portion at least at the outer periphery of the other end; A valve stem that expands and contracts the length protruding from one end of the nut as the nut rotates, a motor that is attached to the housing and that drives the nut to rotate, and a thrust that acts from the valve stem toward the nut A thrust bearing that receives the force and rotatably supports the nut,
The thrust bearing includes a sphere provided at the other end of the nut, and a holding plate that is installed between the housing and the motor and receives the thrust force acting from the sphere .
In addition, the housing is provided with a stopper portion for preventing the nut from moving to one end thereof, and biasing means for biasing the nut toward the holding plate is provided between the stopper portion and the nut. A valve drive structure characterized by being provided .
上記ナットの他端部には、上記保持プレート側に開口し、上記球体を嵌合すべく球面状に形成された凹部を設けてなり、
上記凹部は、その開口部からの深さが上記球体の半径より大きく形成され、かつ上記開口部の半径が弾性変形により上記球体を挿入可能な大きさに形成されていることを特徴とする請求項1に記載の弁駆動構造。
The other end of the nut is provided with a concave portion that is open to the holding plate side and is spherically shaped to fit the sphere.
The concave portion is formed such that a depth from the opening is larger than a radius of the sphere, and a radius of the opening is formed to a size capable of inserting the sphere by elastic deformation. Item 2. The valve drive structure according to Item 1.
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