JP4376358B2

JP4376358B2 - 電動弁

Info

Publication number: JP4376358B2
Application number: JP16760799A
Authority: JP
Inventors: 健一望月; 仁志梅澤
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2019-06-15
Also published as: JP2000356279A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルスモータ等の電動機によって弁体の開閉操作を行う電動弁に関し、特に、微少流量の調整が可能な電動弁の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から例えば暖房機器等の温水流体の配管系統の途中に介在されて、該温水流体の流路の開閉を行う機器として電動弁が使用されている。該電動弁は、弁本体に装着されたパルスモータ等の電動機と、前記弁本体内に装着されて前記パルスモータによって駆動される弁ステム、該弁ステムの一端に取付固定されている弁体、及び、弁本体内に形成された弁座部を含む弁開閉部とを備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の電動弁にあっては、閉弁状態からわずかに弁を開いて、微少流量を制御することが必要となる。本発明は、微少流量を確実に制御することができ且つ部品の予備的な組立を図り組立作業性を改善する電動弁を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の電動弁は、弁本体と、前記弁本体に取付固定されたホルダと、前記ホルダに摺動可能に支持された弁ステムと、前記弁ステムの先端部に設けられた弁体とを備え、前記弁ステムが電動機により駆動されて前記弁体が前記弁本体内に形成された弁座に接離する電動弁であって、前記弁体は、前記弁ステムと一体に移動する第１の弁体と、前記第１の弁体よりも前記弁ステムの先端側に設けられており、前記弁ステムに対して軸方向に所定の距離だけ移動して、前記第１の弁体との間を開閉するとともに、前記弁座に離接する第２の弁体と、前記弁ステムに配設されており前記第２の弁体を前記第１の弁体から離す方向に付勢するばねと、を備えており、更に前記ばねは、中心に前記弁ステムへの取付用の孔が形成されているとともに放射方向に延びて前記第２の弁体に当接する複数のばね片を備える板ばねとしたものである。
【０００５】
そして、前記弁体は、第１の弁体とばねを弁ステムに固着するとともに、第２の弁体を外周部で支持するねじ部材を備え、ねじ部材の外周部に軸線方向の溝を有することができる。また、ねじ部材は、第２の弁体を軸方向で保持するフランジを有するものとすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の電動弁１０の縦断面図を示すものである。例えば真鍮等の材料で形成される弁本体１１は、上部にホルダ接続部１９を立設し、該ホルダ接続部１９に同一の材料で形成された弁ステムホルダ２２を嵌合取付固定しており、該ホルダ２２の上部には、駆動軸ホルダ２０が嵌合され、ナット２３で弁本体１１に固定される。駆動軸ホルダ２０の上部には、例えば合成樹脂製の絶縁フランジ３２を介してパルスモータ等の電動機３１を載置固定している。
【０００７】
前記弁本体１１の両側には、ネジ切りされた配管接続部１２，１３が上下にその位置を異にして備えられていると共に、該弁本体１１の下部１８は密閉状となっている。前記弁本体１１内には、弁室１５が構成され、該弁室１５の上部は前記ホルダ接続部１９に嵌合する前記ホルダ２０によって閉鎖されている。該弁室１５内には、弁体１００が配置され、該弁体１００は、前記ホルダ２２に摺動可能に支持された弁ステム２１の先端部に取付固定されている。
【０００８】
前記弁本体１１の配管接続部１２内には、入口側通路１２ａが穿設されていると共に、前記配管接続部１３には、出口側通路１３ａが穿設され、両通路１２ａ，１３ａは、前記弁室１５に連通接続している。前記弁室１５の上部のホルダ接続部１９の内空部には、前記ホルダ２２が挿入嵌合され、ロックナット２３をリング２４を介して前記ホルダ接続部１９の外周に刻設したネジにネジ込むことによって前記ホルダ２２を弁本体１１に取付固定している。
【０００９】
前記弁ステム２１の中間部は、一対のＯリング２５を介在して前記ホルダ２２に摺動可能に軸支され、該弁ステム２１の上端には、スプリング受け部材２６が取り付けられる。
スプリング受け部材２６の下面と前記ホルダ２２の筒内上面との間にはコイルスプリング２８が介在され、弁ステム２１を常時上方に付勢している。
【００１０】
パルスモータ３０の出力軸３４の先端は、例えば角柱形状のドライバ部３５を有し、駆動軸３６に係合する。駆動軸３６は、外側にねじ部３６ａを有し、駆動軸ホルダ２０の内ねじ部に螺合する。
そこで、パルスモータ３０の出力軸３４の回転量に対応して駆動軸３６は軸線方向に移動し、弁ステム２１を介して弁体１００を昇降させる。
【００１１】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）は、弁体１００の構造及び作用を示す断面図、図３は止めねじの説明図であり、図３（Ｂ）は正面図、図３（Ａ）は図３（Ｂ）を図の矢印Ｋ方向から見た底面図である。図４は板ばねの説明図であり、図４（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ´線個所の断面図である。
図２（Ａ）、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）において、弁体１００は、第１の弁体１２０と、第２の弁体１４０を有し、ねじ部材１１０により弁ステム２１にねじ部１１２を利用して取り付けられる。
このために、ねじ部材１１０にはドライバー用のスリット１１１が設けてある。
【００１２】
第２の弁体１４０には、シール部材１５０が嵌合されている。シール部材１５０は、例えばゴム等の弾性材でつくられる。第１の弁体１２０と弁ステム２１の間には、ねじ部材１１０を弁ステム２１にねじ込む際に板ばね１３０を挟み込むことによって、板ばね１３０が配設される。
【００１３】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、この板ばね１３０は、例えば８枚の折り曲げられたばね片１３２を有し、第２の弁体１４０を常時第１の弁体から離す方向に付勢する。ねじ部材１１０には、フランジ部１１４が設けてあり、第２の弁体１４０とシール部材１５０は、第１の弁体１２０と当接する位置と、フランジ部１１４に当接する位置との間で摺動することができる。ねじ部材１１０の外周部には、軸方向の溝１１６が設けてある。また、板ばね１３０の中心には、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すようにねじ部材１１０が貫通する取付用の孔１３４が設けてある。
【００１４】
図２により、本発明の弁体１００の作用を説明する。
図２の（Ａ）は、閉弁状態を示す。弁ステム２１が降下し、第２の弁体１４０のシール部材１５０が、弁座１４の先端部１４ａに密着して、弁室１５を封止する。
パルスモータ３０が回転し、弁ステム２１が開弁方向へ上昇すると、図２（Ｂ）に示すように、まず第１の弁体１２０が第２の弁体１４０の弁座部１４２から離れる。第２の弁体１４０とシール部材１５０は、板ばね１３０のばね力により弁座１４へ押圧されている。
【００１５】
この状態では、ねじ部材１１０の溝１１６を通って、管路１２ａの流体は弁室１５へ流れる。この流量は、溝１１６の断面積で設定される。板ばね１３０は、ばね片１３２で第２の弁体１４０を付勢するので、流体はばね片１３２の間を自由に通過することができる。
この微少流量は、弁ステム２１が上昇し、ねじ部材１１０のフランジ１１４が、第２の弁体のシール部材１５０に当接するまで保持される。
【００１６】
図２（Ｃ）に示すように、弁ステム２１が上昇し、ねじ部材１１０のフランジ１１４が第２の弁体１４０のシール部材１５０に当接した後には、弁ステム２１の上昇により、弁本体の弁座１４が開かれ、その後は、弁ステム２１の上昇に応じた、弁室１５へ流れる流量は増加する。
以後の作用は、通常の電動弁と同じである。
【００１７】
なお、微少流量を規制するために、止めねじ１１０に形成される軸方向の溝１１６の本数や溝の断面積等は、用途に応じて適宜に設定することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の電動弁は以上のように、全閉状態から微少の流量が必要な開弁の初期状態において、安定した微少流量を得ることができる。したがって、部品の加工公差等による微少流量領域でのばらつきに起因する調整作業の必要のない電動弁を得ることができる。また、弁体を構成する第１の弁体、第２の弁体及びばねが予備的に組み立てられた状態で一括して弁ステムに配設されることになるので、弁体を一つの予備的な組立体として取り扱うことができ、電動弁の組立において、組立作業の簡素化及び容易化を図ることができる。また、第２の弁体を第１の弁体から離す方向に付勢するばねは複数のばね片を備える板ばねであるとしているので、軸方向の寸法が短くなって弁体の小型化を図ることができるとともに、放射方向に延びるばね片はその周縁部において第２の弁体に安定して当接するので安定した弁の作動を得ることができる。更に、第２の弁体のみが開弁しているときには、微少流量の流体がばね片の間を自由に通過することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電動弁の縦断面図。
【図２】弁体の構造と作用を示す断面図。
【図３】ねじ部材の説明図。
【図４】板ばねの説明図。
【符号の説明】
１０本体
１１弁本体
１４環状弁座部
１４ａシート端部
１５弁室
２１弁ステム
２０弁ステムホルダ
３０電動機
１００弁体
１１０ねじ部材
１１４フランジ
１１６溝
１２０第１の弁体
１３０板ばね
１３２ばね片
１３４孔
１４０第２の弁体

Claims

弁本体と、前記弁本体に取付固定されたホルダと、前記ホルダに摺動可能に支持された弁ステムと、前記弁ステムの先端部に設けられた弁体とを備え、前記弁ステムが電動機により駆動されて前記弁体が前記弁本体内に形成された弁座に接離する電動弁であって、
前記弁体は、前記弁ステムと一体に移動する第１の弁体と、前記第１の弁体よりも前記弁ステムの先端側に設けられており、前記弁ステムに対して軸方向に所定の距離だけ移動して、前記第１の弁体との間を開閉するとともに、前記弁座に離接する第２の弁体と、前記弁ステムに配設されており前記第２の弁体を前記第１の弁体から離す方向に付勢するばねと、を備えており、更に前記ばねは、中心に前記弁ステムへの取付用の孔が形成されているとともに放射方向に延びて前記第２の弁体に当接する複数のばね片を備える板ばねである電動弁。
前記弁体は、前記第１の弁体と前記ばねを前記弁ステムに固着するとともに、前記第２の弁体を外周部で支持するねじ部材を備え、前記ねじ部材の外周部に軸線方向の溝を有する請求項１記載の電動弁。
前記ねじ部材は、前記第２の弁体を軸方向で保持するフランジを有する請求項２記載の電動弁。