JP4626335B2

JP4626335B2 - 弁装置

Info

Publication number: JP4626335B2
Application number: JP2005047240A
Authority: JP
Inventors: 伸正笠島; 正樹山口; 明松田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2025-02-23
Also published as: JP2006234033A

Description

本発明はモータの回転運動をねじ構成を利用して弁体の直線運動に置換するようにした弁装置に関するものである。

この種の従来の弁装置は、図５に示すような構成を採用していた。すなわち、筒状のブラケット５１の外側にステータ５２を、内側にロータ５３をそれぞれ配置したモータ５４は、一対の板状のフランジ５５をその前方に有する。

前記ロータ５３と一体的に回転する回転軸５６は、前記一対の板状のフランジ５５で保持された軸受保持体５７を貫通して前方へ突出している。そしてこの回転軸５６は前、後
軸受５８，５９で軸支されており、しかも前方の軸受５８は軸受保持体５７に支持してある。

回転軸５６の前方突出部に形成されたねじ（リードスクリュ）６０には弁体６１の弁基板部６２の中心部に形成したねじ孔６３が螺合している。さらに述べると、前記弁体６１は、流体流路の弁座６４の開口度を可変するゴムなどの弁板６５を先の弁基板部６２で支持した構成を採用しており、その中心部後方へ突出したボス部６６が軸受保持体５７のガイド筒６７でガイドされるようにしてある。そして、この軸受保持体５７の外周前方からは廻止め用の突子６８が設けられ、これに弁基板部６２の筒状部６９が嵌合している。

したがって、ロータ５３とともに回転軸５６が回転されると、廻止め用の突子６８と筒状部６９との嵌合により廻止めされた弁体６１は、ねじ６０とねじ孔６３との螺合によって前後軸方向に進退して弁座６４の開口度を変化し、流体の通過量などを制御することとなる（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２３５１号公報

しかしながら、このような弁装置にあっては、軸受保持体５７より突設した廻止め用の突子６８に弁体６１の弁基板部６２に形成した筒状部６９を嵌合させてこの弁体６１の廻止めを図っていたため、弁体６１に作用する回転力によって軸受保持体５７が周方向にずれることがあり、そのため、その弁体６１の進退動作制御に狂いが発生し、流体の流量制御などに悪影響を与えることがあった。

また、弁体６１の進退動作、特に前進動作過程で回転軸５６のねじ６０が外部に露出してごみなどの異物が付着し、その進退動作そのものに支障をきたす問題もあった。

本発明は、このような従来の課題を解消するものであって、弁体の進退を確実とすることで流体の流量制御などを高精度のもとで行える弁装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明の弁装置は、前後ブラケットの内側にロータ、外側にステータをそれぞれ配置するとともに、前記ロータと一体に回転する回転軸を前後ブラケットに設けた軸受で軸支したモータと、前記回転軸の前方突出部に中心部がねじ嵌合され、回転軸の回転に伴って進退動作を行う弁体と、モータ側に固定されて、このモータと弁体との間に位置する隔壁とを具備し、前記弁体の背部からは隔壁を進退自在、かつ周方向変位不能に貫通する突起を突設し、この突起は周方向に所定の幅をもち、さらに弁体と回転軸のねじ嵌合部位の上方に位置させたもので、隔壁がモータ側に固定されているところから、弁体に加わる回転力でこの隔壁に変位が生じることがなく、また突起よりねじ嵌合部位への異物付着を抑制できるものである。

本発明によれば、弁体の進退動作が確実に行われ、しかもねじ嵌合部位への異物付着を抑制できるので、モータの回転に伴う弁体の進退動作が的確となり、その結果、高精度の流体の流れ制御が行えるものである。

第１の発明は、筒状の前方ブラケットと、前記前方ブラケットの筒状部の内側に配置したロータと、前記前方ブラケットの筒状部の外側に配置したステータと、前記ロータと一
体に回転する回転軸と、前記回転軸の後端を軸支する軸受けを有する後方ブラケットと、前記前方ブラケットの開放部を覆うと共に、中心部に前記回転軸の長手方向途中を軸支する軸受けを有する蓋と、前記蓋の所定前方に位置し、前記回転軸が貫通する突出状の隔壁と、前記回転軸の先端に形成されたねじと、前記隔壁を貫通して後方へ延びる筒部に前記ねじとねじ嵌合するねじ孔を有する弁体と、前記隔壁の突出状部の外周部に設けた廻止め用の孔と、前記弁体の背部から突設し、前記孔に勘合する突起とからなり、前記突起は周方向に所定の幅をもち、さらに、使用状態において前記弁体と前記回転軸のねじ嵌合部位の上方に位置させたものである。

このように、弁体と回転軸のねじ嵌合部位の上方が周方向に所定の幅をもつ廻止め用の突起で覆われていること、隔壁の内方にこのねじ嵌合部位が位置していることによって、前記ねじ嵌合部位への異物の付着を抑制でき、加えて、モータ側に固定された隔壁に突起を貫通させて弁体の廻止めを行っているところから、モータの回転による弁体の進退動作を高精度のもと実現できることとなる。

（実施の形態１）
図１，２において、筒状の前方ブラケット１の外側にステータ３を、内側にロータ４をそれぞれ配置したモータ５は、その中心部にロータ４と一体的に回転する回転軸６を有し、また前方ブラケット１の前部開放部が蓋７で閉塞してある。

この回転軸６は、その後端が後方ブラケット２の中心部に設けたスラスト軸受８で、蓋７の中心部に設けたラジアル軸受９で長手方向途中がそれぞれ軸支され、蓋７の所定前方に位置させた突出状の隔壁１０を貫通してさらに前方へ突出している。前記隔壁１０は前後ブラケット１，２のフランジ部に溶接などの手段でしっかりと固定される。

回転軸６の前方突出部に形成されたリードスクリュなどのねじ１１には、弁体１２の弁基板部１３の中心部から隔壁１０を貫通して後方へ延びる筒部１４のねじ孔１５が螺合しており、このねじ嵌合部位１６の主体部が隔壁１０と蓋７との間の空間に臨むように設定してある。

前記弁体１２は、流体流路の弁座１７の開口度を可変するゴムなどの弁板１８を先の弁基板部１３で支持した構成である。そして、前記隔壁１０の外周部には廻止め用の孔１９が設けられ、これに弁基板部１３より後方へ形成した廻止め用突起２０を嵌合させてあり、これによって、前記弁体１２は回動不能で、進退自在としてある。

ここで、前記廻止め用突起２０は、周方向に所定幅をもち、加えて、ねじ嵌合部位１６の上方に位置してある。さらに、弁基板部１３の外周部後方からは突出状の隔壁１０の外周部位にオーバラップする筒状部２１が形成してある。

上記の構成において、モータ５に通電してそのロータ４とともに回転軸６を回転すると、廻止め用の突子２０と孔１９との嵌合により廻止めされた弁体１２は、ねじ１１とねじ孔１５との螺合によって前後軸方向に進退して弁座１７の開口度を変化し、流体の通過量などを制御する。

そして、ねじ嵌合部位１６の主体部が隔壁１０と蓋７との間の空間に臨んでいること、および突起２０が周方向に所定幅をもち、このねじ嵌合部位１６の上方に位置していること、および弁基板部１３の筒状部２１が突出状の隔壁１０の外周部位にオーバラップするごとく位置していることによって、前記ねじ嵌合部位１６へのごみなどの異物の付着を抑制でき、回転軸６の回転に連動して弁体１２を的確に、しかも円滑に進退動作させることができる。

その結果、弁座１７の開口度制御を確実となし、高精度の流体の流量調整などを実現できるものである。

また、廻止め用の突子２０の応力を受ける隔壁１０が前後ブラケット１，２のフランジ部に溶接などの手段でしっかりと固定されているところから、がたつきなどを生起することがなく、これにより弁体１２の位置制御が確実となる。これも高精度な流体の流量調整などの実現につながるのは今更云うまでもないことであろう。

（実施の形態２）
図３は、隔壁１０の外周部に複数の廻止め用の孔１９ａを、それに対応して弁体１２における弁基板部１３の外周部後方へ複数の廻止め用突起２０ａをそれぞれ形成した例を示すもので、他の構成は図１と同じであり、同一作用、動作を行う構成については、実施の形態１のものを援用する。

上記の実施の形態にあっては、特に弁体１２の取付けなどにおいて、周方向の方向性がなくなり、その作業性を高めることが可能となる。

もちろん、複数の廻止め用突起２０ａの少なくとも一つは図１におけるねじ嵌合部位１６の上方に位置していて、かつ周方向に所定幅をもち、またそれと対応して各孔１９ａも円弧状に設定されている。

（実施の形態３）
図４は、弁体１２における弁基板部１３の外周部後方へ複数の廻止め用突起２０ａを形成し、一方、これら突起２０ａが貫通する隔壁１０の一部を開放状とし、上記突起２０ａの各両側と対応するストッパー部１９ｂを前記隔壁１０より形成したものである。

このように、突起２０ａを貫通させる部分は孔状でなくてもよく、要は、廻止めした状態でその進退動作を許容するものであれば、構成的に限定されないものである。そして、図４の構成にすれば、隔壁１０を板金のプレス加工でつくる場合に金型を簡素化できるものである。

他の構成は図１と同じであり、同一作用、動作を行う構成については、実施の形態１のものを援用する。もちろん、複数の廻止め用突起２０ａの少なくとも一つは図１におけるねじ嵌合部位１６の上方に位置していて、かつ周方向に所定幅をもつ。

以上のように、本発明にかかる弁装置は、弁体の制御を高精度に行うことができるものであり、ガスなどの流量制御用に適応できるものである。

本発明の実施の形態１を示す遮断弁の断面図同弁体部の分解斜視図本発明の実施の形態２を示す弁体部の分解斜視図本発明の実施の形態３を示す弁体部の分解斜視図従来の遮断弁の断面図

１前方ブラケット
２後方ブラケット
３ステータ
４ロータ
５モータ
６回転軸
８，９軸受
１０隔壁
１２弁体
１６ねじ嵌合部位
１９，１９ａ孔
１９ｂストッパー部
２０，２０ａ突起

Claims

筒状の前方ブラケットと、前記前方ブラケットの筒状部の内側に配置したロータと、前記前方ブラケットの筒状部の外側に配置したステータと、前記ロータと一体に回転する回転軸と、前記回転軸の後端を軸支する軸受けを有する後方ブラケットと、前記前方ブラケットの開放部を覆うと共に、中心部に前記回転軸の長手方向途中を軸支する軸受けを有する蓋と、前記蓋の所定前方に位置し、前記回転軸が貫通する突出状の隔壁と、前記回転軸の先端に形成されたねじと、前記隔壁を貫通して後方へ延びる筒部に前記ねじとねじ嵌合するねじ孔を有する弁体と、前記隔壁の突出状部の外周部に設けた廻止め用の孔と、前記弁体の背部から突設し、前記孔に勘合する突起とからなり、前記突起は周方向に所定の幅をもち、さらに、使用状態において前記弁体と前記回転軸のねじ嵌合部位の上方に位置させた弁装置。