JP4850003B2 - Pilot flow control valve - Google Patents

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JP4850003B2 JP2006244680A JP2006244680A JP4850003B2 JP 4850003 B2 JP4850003 B2 JP 4850003B2 JP 2006244680 A JP2006244680 A JP 2006244680A JP 2006244680 A JP2006244680 A JP 2006244680A JP 4850003 B2 JP4850003 B2 JP 4850003B2
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Description

この発明は吐止水と水流量調節とをパイロット水路の開度制御によって行うパイロット式流量制御弁に関する。   The present invention relates to a pilot-type flow control valve that performs spout water and water flow adjustment by controlling the opening of a pilot water channel.

従来より水栓として各種のものが用いられているが、これら水栓は主水路の開度を変化させる主弁を主弁座に対して接近離間方向に進退移動させる際に大きな力を要し、操作が重いといった問題があった。
そのため、例えば小型のステッピングモータを用いて電気駆動にて主弁を進退移動させるといったことが困難であった。
そこで水栓における操作を軽くする手段として、かかる水栓をパイロット式流量制御弁、即ちパイロット弁を進退移動させることによって主弁をこれに追従して進退移動させ、主水路の開度を変化させる方式のパイロット式流量制御弁を内蔵した水栓とすることが考えられる。
Various types of faucets have been used in the past, but these faucets require a large force to move the main valve that changes the opening of the main waterway in the approaching / separating direction with respect to the main valve seat. There was a problem that operation was heavy.
Therefore, for example, it is difficult to move the main valve forward and backward by electric drive using a small stepping motor.
Therefore, as a means to lighten the operation of the faucet, such a faucet is moved forward and backward by moving the pilot flow control valve, that is, the pilot valve, so that the main valve moves forward and backward to change the opening of the main water passage. It is conceivable to use a faucet with a built-in pilot flow control valve.

例えば下記特許文献1にこの種パイロット式流量制御弁の構成が開示されている。図7はその具体例を示している。
同図において200,202は主水路を形成する1次側の流入水路,2次側の流出水路で、204はその主水路上に設けられたダイヤフラム弁から成る主弁である。
この主弁204は、主弁座206に対し接近離間方向に進退移動して主水路の開度を変化させ、その開度に応じて主水路における水流量を調節する。
For example, Patent Document 1 below discloses the configuration of this type of pilot flow control valve. FIG. 7 shows a specific example thereof.
In the figure, reference numerals 200 and 202 denote a primary inflow waterway and a secondary outflow waterway that form a main waterway, and 204 denotes a main valve composed of a diaphragm valve provided on the main waterway.
The main valve 204 moves forward and backward in the approaching / separating direction with respect to the main valve seat 206 to change the opening of the main water channel, and adjusts the water flow rate in the main water channel according to the opening.

208は主弁204の背後に形成された背圧室で、この背圧室208は、主弁204に対して内部の圧力を閉弁方向の押圧力として作用させる。
主弁204には、これを貫通して流入水路200と背圧室208とを連通させる導入小孔210が設けられている。
この導入小孔210は、流入水路200からの水を背圧室208に導いて背圧室208の圧力を増大させる。
主弁204にはまた、これを貫通して背圧室208と流出水路202とを連通させる水抜水路としてのパイロット水路212が設けられている。
このパイロット水路212は、背圧室208内の水を流出水路202に抜いて背圧室208の圧力を減少させる。
Reference numeral 208 denotes a back pressure chamber formed behind the main valve 204. The back pressure chamber 208 applies an internal pressure to the main valve 204 as a pressing force in the valve closing direction.
The main valve 204 is provided with an introduction small hole 210 that passes through the main valve 204 and allows the inflow water channel 200 and the back pressure chamber 208 to communicate with each other.
The introduction small hole 210 leads the water from the inflow water channel 200 to the back pressure chamber 208 and increases the pressure of the back pressure chamber 208.
The main valve 204 is also provided with a pilot water channel 212 as a water drainage channel that passes through the main valve 204 and communicates the back pressure chamber 208 and the outflow water channel 202.
The pilot water channel 212 reduces the pressure in the back pressure chamber 208 by drawing water in the back pressure chamber 208 into the outflow water channel 202.

214は軸216に一体移動状態に設けられたパイロット弁で、このパイロット弁214が主弁204に設けられたパイロット弁座218に対し図中上下方向、即ち主弁204の進退方向と同方向に進退移動することでパイロット水路212の開度が制御される。
図7において、220はパイロット弁214を軸216とともに進退駆動させる電気的駆動装置である。
Reference numeral 214 denotes a pilot valve provided integrally with the shaft 216, and this pilot valve 214 is in the vertical direction in the figure with respect to the pilot valve seat 218 provided on the main valve 204, that is, in the same direction as the forward / backward direction of the main valve 204. The opening degree of the pilot water channel 212 is controlled by moving forward and backward.
In FIG. 7, reference numeral 220 denotes an electric drive device that drives the pilot valve 214 to move forward and backward together with the shaft 216.

この図7に示すパイロット式流量制御弁にあっては、パイロット弁214がパイロット弁座218に向かって前進移動すると、パイロット弁214とパイロット弁座218との隙間が小さくなってパイロット水路212の開度が小となり、背圧室208からパイロット水路212を通じて流出水路202に抜ける水の量が少なくなって背圧室208の圧力は増大する。
また一方パイロット弁214が図中上向きに後退移動すると、パイロット弁214とパイロット弁座218との隙間が大きくなってパイロット水路212の開度が大となり、ここにおいて背圧室208からパイロット水路212を通じて流出水路202に抜ける水の量が多くなって背圧室208の圧力が減少する。
そして主弁204は、その背圧室208の圧力と流入水路200の圧力とをバランスさせるようにして、パイロット弁214の進退移動に追従して図中上下方向に進退移動し、主水路の開度を変化させる。
そしてその主水路の開度の変化に応じて、流入水路200から流出水路202への水流量が調節される。
In the pilot type flow control valve shown in FIG. 7, when the pilot valve 214 moves forward toward the pilot valve seat 218, the gap between the pilot valve 214 and the pilot valve seat 218 becomes small, and the pilot water passage 212 is opened. The degree of the pressure decreases, the amount of water that flows from the back pressure chamber 208 to the outflow water channel 202 through the pilot water channel 212 decreases, and the pressure in the back pressure chamber 208 increases.
On the other hand, when the pilot valve 214 moves backward in the figure, the clearance between the pilot valve 214 and the pilot valve seat 218 becomes large, and the opening of the pilot water channel 212 becomes large. The amount of water that flows into the outflow water channel 202 increases and the pressure in the back pressure chamber 208 decreases.
The main valve 204 balances the pressure of the back pressure chamber 208 and the pressure of the inflow water channel 200, and moves back and forth in the vertical direction in the figure following the forward and backward movement of the pilot valve 214 to open the main water channel. Change the degree.
The flow rate of water from the inflow water channel 200 to the outflow water channel 202 is adjusted according to the change in the opening of the main water channel.

このパイロット式流量制御弁ではまた、パイロット弁214がパイロット弁座218に着座してパイロット水路212を閉鎖し、またこれによって主弁204が主弁座206に着座して主水路を閉鎖することで止水を行う。
またパイロット弁214がパイロット水路212を開放し、これによって主弁204が主弁座206から離間して主水路を開くことで吐水を行い、且つその吐水量を主弁204による主水路の開度変化によって調節する。
In this pilot type flow control valve, the pilot valve 214 is also seated on the pilot valve seat 218 to close the pilot water passage 212, and the main valve 204 is thereby seated on the main valve seat 206 to close the main water passage. Stop water.
Further, the pilot valve 214 opens the pilot water channel 212, whereby the main valve 204 is separated from the main valve seat 206 to open the main water channel, and water is discharged, and the amount of water discharged is the opening of the main water channel by the main valve 204. Adjust by change.

この図7に示すパイロット式流量制御弁にあっては、背圧室208の圧力の増減に基づいて主弁204を進退移動させ、そしてその背圧室208の圧力の増減をパイロット弁214の進退移動により制御するようになしていることから、小さい力で主弁204を動作させることができ、軽い操作で吐止水及び流量調節を行うことができる。   In the pilot type flow control valve shown in FIG. 7, the main valve 204 is moved forward and backward based on the increase / decrease of the pressure in the back pressure chamber 208, and the increase / decrease of the pressure in the back pressure chamber 208 is changed. Since the main valve 204 is controlled by movement, the main valve 204 can be operated with a small force, and discharge water and flow rate can be adjusted with a light operation.

しかしながらこのパイロット式流量制御弁の場合、吐止水を行う度にその都度水流量調節も行わなければならず、操作が面倒であって使い勝手の点で問題のあるものである。
即ち、せっかく所望水流量となるようにパイロット弁214の位置を調節したとしても、その後止水を行うと必然的にパイロット弁214の位置が移動してしまうため、次に吐水部から吐水を行うとき再び所望水流量(吐水量)となるようにパイロット弁214の位置を再調節しなければならないといった面倒がある。
本発明はこのような問題点を解決するために案出されたものである。
However, in the case of this pilot type flow control valve, the water flow rate must be adjusted every time the water discharge is performed, which is troublesome in operation and problematic in terms of usability.
That is, even if the position of the pilot valve 214 is adjusted so as to achieve the desired water flow rate, if the water is stopped after that, the position of the pilot valve 214 inevitably moves. Sometimes, the position of the pilot valve 214 must be readjusted so that the desired water flow rate (water discharge amount) is obtained again.
The present invention has been devised to solve such problems.

尚、下記特許文献2にはパイロット弁の進退移動により吐止水を行い、またこれとは別途に流調機構を設けて吐水時における水流量調節を行い得るようになしたものが開示されているが、この特許文献2に開示のものは流調機構によって直接主弁の開度を制御するものであって、流量調節の際の操作が重いといった問題があり本発明とは異なったものである。   Patent Document 2 below discloses that water is discharged by moving the pilot valve forward and backward, and a flow control mechanism is provided separately to adjust the water flow rate during water discharge. However, the one disclosed in Patent Document 2 directly controls the opening of the main valve by a flow control mechanism, and has a problem that the operation during flow rate adjustment is heavy, which is different from the present invention. is there.

特開平4−302790号公報JP-A-4-302790 特開2001−98596号公報JP 2001-98596 A

本発明は以上のような事情を背景とし、軽い操作で吐止水及び水流量調節の何れをも行い得てステッピングモータを用いた電気的駆動を可能となし、しかも一旦水流量調節を行った後に止水を行っても、次の吐水時に予め調節した所望の水流量で吐水を行うことのできるパイロット式流量制御弁を提供することを目的としてなされたものである。   The present invention is based on the circumstances as described above, and it is possible to perform both spitting water and water flow rate adjustment with a light operation, enabling electric drive using a stepping motor, and once adjusting the water flow rate. The purpose of the present invention is to provide a pilot-type flow control valve that can discharge water at a desired water flow rate adjusted in advance at the time of next water discharge even if water is stopped later.

而して請求項1のものは、(イ)主弁座に対して接近離間方向に進退移動して主水路の開度を変化させる主弁と、(ロ)該主弁の背後に形成され、内部の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、(ハ)前記主水路における1次側の流入水路の水を該背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導入小孔と、(ニ)該背圧室と前記主水路における2次側の流出水路とを連通させる状態に前記主弁を貫通して設けられ、該背圧室の水を該流出水路に抜いて該背圧室の圧力を減少させるパイロット水路と、(ホ)該主弁の進退方向に進退移動して前記パイロット水路の開度を制御し、前記背圧室と前記流入水路との圧力バランスによって該主弁を追従して進退移動させるパイロット弁と、(ヘ)該パイロット弁を駆動する駆動装置と、を有するパイロット式の流量制御弁であって、前記駆動装置は、(a)前記パイロット弁の移動方向に、該パイロット弁に一体移動状態に設けられた弁軸の外周面に形成された雄ねじと、(b)円周方向に沿って複数の極歯を有する磁性材からなる固定コア、該極歯を磁化する電磁コイル、及び該固定コアの内側に回転可能且つ軸方向に移動可能に配置され、中心部の雌ねじ孔において前記雄ねじに螺嵌して前記弁軸を回転可能に保持する、円周方向に沿ってN極とS極の各磁極が交互に形成されたマグネットロータを備え、通電により該マグネットロータを回転駆動するステッピングモータと、を有し前記マグネットロータは、自身の回転により前記雄ねじと前記雌ねじ孔の雌ねじとのねじ送りで前記弁軸を、該マグネットロータに対して軸方向の相対位置を変化させながら該軸方向に移動させ、前記パイロット弁を進退移動させる一方、非回転状態での軸方向の移動時には、前記弁軸を該マグネットロータに対して該軸方向の相対位置を一定に保持したまま一体に該軸方向に移動させて前記パイロット弁を移動させるものとなしてあり、前記マグネットロータの回転による前記弁軸のねじ送りで前記パイロット弁を進退移動させて連続的な水流量調節を行うとともに、該マグネットロータを回転方向位置を保持しつつ吐水位置である、予め設定された一定の引上げ位置と止水位置である押下げ位置との間で前記弁軸とともに軸方向に移動させて前記パイロット弁を開閉させ、吐止水を行うものとなしてあり、且つ前記パイロット弁,弁軸及びマグネットロータの各全体が、前記背圧室内に水没状態で収容してあることを特徴とする。 Thus, according to the first aspect of the present invention, (a) a main valve that moves forward and backward in the approaching / separating direction with respect to the main valve seat to change the opening of the main water channel, and (b) formed behind the main valve. A back pressure chamber in which the internal pressure acts on the main valve as a pressing force in the valve closing direction; and (c) water in a primary inflow water channel in the main water channel is guided to the back pressure chamber. An inlet small hole for increasing the pressure of the pressure chamber; and (d) the back pressure chamber provided through the main valve so as to communicate with the back pressure chamber and the secondary outflow water channel in the main water channel. A pilot water channel that reduces the pressure of the back pressure chamber by draining the water of the outflow water channel, and (e) controlling the opening of the pilot water channel by moving back and forth in the advancing and retreating direction of the main valve, And a pilot valve that moves the main valve forward and backward according to the pressure balance between the inlet and the inflow water passage, and (f) a drive device that drives the pilot valve. A pilot-type flow control valve, wherein the drive device comprises: (a) a male screw formed on an outer peripheral surface of a valve shaft provided integrally with the pilot valve in a movement direction of the pilot valve; (b) A fixed core made of a magnetic material having a plurality of pole teeth along the circumferential direction, an electromagnetic coil that magnetizes the pole teeth, and a rotatable and axially movable arrangement inside the fixed core, in female screw hole in the center portion and screwed to the male screw rotatably supports the valve shaft, includes a magnet rotor in which the magnetic poles of N and S poles along the circumferential direction are alternately formed, by energizing anda stepping motor for rotating the magnet rotor, the magnet rotor, the valve shaft with a screw feed with internal thread of the female screw hole and the external thread by the rotation of its axial with respect to the magnet rotor While moving the pilot valve in the axial direction while changing the relative position, the pilot valve moves forward and backward, and when moving in the axial direction in a non-rotating state, the valve shaft is moved relative to the magnet rotor in the axial direction. The pilot valve is moved by integrally moving in the axial direction while being held constant, and the pilot valve is moved forward and backward by screw feed of the valve shaft by rotation of the magnet rotor. Adjusting the water flow rate and holding the magnet rotor in the rotational direction position, the water discharge position, and the axial direction together with the valve shaft between a preset constant pulling position and a depressing position that is a water stop position moved by opening and closing the pilot valve, Ri Nashitea and performs ejection waterproofing, and the pilot valve, the whole of the valve shaft and the magnet rotor, the back pressure chamber Characterized in that are housed in a submerged state.

請求項2のものは、請求項1において、前記ステッピングモータは、通電遮断状態で前記マグネットロータの磁極と前記固定コアの極歯との磁気吸引力で該マグネットロータの回転方向位置を保持したまま、前記マグネットロータを前記軸方向に移動させるものとされていることを特徴とする。 Leave those Claim 2, according to claim 1, wherein the stepping motor is holding the rotational position of the magnet rotor in magnetic attraction between the pole teeth of the fixed core and magnetic poles of the magnet rotor current interruption state The magnet rotor is moved in the axial direction .

請求項3のものは、請求項1,2の何れかにおいて、前記駆動装置が、前記マグネットロータを前記弁軸とともに前記パイロット弁の閉弁方向に付勢する付勢部材を有しており、その付勢力にて前記ステッピングモータのオフ通電により前記マグネットロータを前記引上げ位置から前記押下げ位置まで軸方向に移動させて開弁状態にあるパイロット弁を閉弁させ、オン通電により前記電磁コイルによる磁気吸引力に基いて前記マグネットロータを前記押下げ位置から前記付勢力に抗して前記引上げ位置まで引き上げるものとされており、且つ前記付勢部材が前記背圧室内に水没状態で収容してあることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in any one of the first and second aspects, the driving device includes a biasing member that biases the magnet rotor together with the valve shaft in the valve closing direction of the pilot valve. With the biasing force, the stepping motor is energized off to move the magnet rotor in the axial direction from the pulled-up position to the pushed-down position to close the open pilot valve, and on-energized by the electromagnetic coil. Based on the magnetic attractive force, the magnet rotor is lifted from the pushed-down position to the lifted position against the biasing force , and the biasing member is housed in the back pressure chamber in a submerged state. characterized in that there.

請求項4のものは、請求項3において、前記駆動装置には、前記オン通電時に前記マグネットロータに対する前記押下げ位置から前記引上げ位置への引き上げを補助する補助引上げ手段が備えてあることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the drive device is provided with auxiliary pulling means for assisting pulling of the magnet rotor from the pressed position to the lifted position when the power is on. And

発明の作用・効果Effects and effects of the invention

以上のように本発明は、マグネットロータの中心部に雌ねじ孔を形成して、そこにパイロット弁に一体移動する状態に設けた弁軸の外周面の雄ねじを螺嵌させ、ステッピングモータにより、詳しくはマグネットロータの回転によりねじ送りでパイロット弁を移動させて連続的な水流量調節を行い、またマグネットロータを軸方向に移動可能となして、そのマグネットロータを弁軸即ちパイロット弁と一体に吐水位置である引上げ位置と止水位置である押下げ位置との間で軸方向に移動させて吐止水を行うようになしたものである。   As described above, according to the present invention, a female screw hole is formed in the central portion of the magnet rotor, and the male screw on the outer peripheral surface of the valve shaft provided so as to move integrally with the pilot valve is screwed therein. The pilot rotor is moved by screw feed according to the rotation of the magnet rotor to adjust the water flow continuously, and the magnet rotor can be moved in the axial direction so that the magnet rotor can discharge water integrally with the valve shaft, that is, the pilot valve. The water is discharged in the axial direction by moving it between a pull-up position that is a position and a push-down position that is a water stop position.

本発明によれば、吐止水及び水流量調節の何れをもパイロット水路の開度の制御により小さな操作力で軽やかに行うことができ、またこれによりステッピングモータを用いた電気的駆動によって主弁を進退移動させ、吐止水と水流量調節とを行うことが可能となる。   According to the present invention, both the discharge water and the water flow rate adjustment can be performed lightly with a small operating force by controlling the opening of the pilot water channel, and thereby the main valve is electrically driven by using a stepping motor. It is possible to move the water forward and backward to adjust the water discharge and the water flow rate.

本発明ではまた、マグネットロータの回転方向位置を保持しつつ、かかるマグネットロータを吐水位置である所定の引上げ位置と止水位置である押下げ位置との間で、パイロット弁とともに軸方向に移動させて吐止水を行うようになしてあることから、マグネットロータを押下げ位置までパイロット弁とともに押し下げて止水を行った後、次に再びマグネットロータを引上げ位置まで引き上げて吐水を行ったとき、その間にマグネットロータと弁軸即ちパイロット弁との軸方向の位置関係は変化することなく一定に保持される。
そのため、吐水時に前回調節した即ち設定済みの吐水流量で吐水させることができ、吐止水動作の度に吐水量を所望水流量に再調節するといった面倒が無く、操作が簡単であって使い勝手が良好である。
In the present invention, while maintaining the rotational position of the magnet rotor, the magnet rotor is moved in the axial direction together with the pilot valve between a predetermined pulling position as a water discharge position and a pressing position as a water stop position. When the magnet rotor is pushed down together with the pilot valve to stop the water to stop the water, and then the magnet rotor is pulled up again to the pulled up position to discharge the water. In the meantime, the axial positional relationship between the magnet rotor and the valve shaft, ie, the pilot valve, is kept constant without changing.
Therefore, it is possible to discharge water at the previously set water discharge flow rate at the time of water discharge, and there is no trouble of re-adjusting the water discharge amount to the desired water flow rate every time the water discharge operation is performed, and the operation is simple and convenient. It is good.

ここでマグネットロータの回転方向位置の保持はステッピングモータ自身に行わせることができる(請求項2)。
即ちステッピングモータとして、通電遮断の状態でマグネットロータの磁極と固定コアの極歯との磁気吸引力でマグネットロータの回転方向位置を保持するものを用いることで、これを容易に実現することができる。
Here, the rotation direction position of the magnet rotor can be maintained by the stepping motor itself (claim 2).
That is, a stepping motor, by using the one that holds the rotational position of the magnet rotor in magnetic attraction between the pole teeth of the magnetic pole and the fixed core of the magnet rotor in a state of passing electricity cutoff, it is possible to easily achieve this it can.

本発明では、マグネットロータを上記引上げ位置と押下げ位置との間で軸方向に駆動する駆動手段をステッピングモータとは別に設けておいて、その別途の駆動手段によりパイロット弁を吐水位置と止水位置とに切り替えるようになすことも可能であるが、マグネットロータを弁軸とともにパイロット弁の閉弁方向に付勢する付勢部材を上記駆動装置の一要素として設けておき、その付勢力にてステッピングモータのオフ通電によりマグネットロータを引上げ位置から押下げ位置まで軸方向に移動させて開弁状態にあるパイロット弁を閉弁させ、またオン通電により電磁コイルによる磁気吸引力に基づいてマグネットロータを引上げ位置まで引き上げるようになしておくことができる(請求項3)。   In the present invention, a driving means for driving the magnet rotor in the axial direction between the pulling position and the pressing position is provided separately from the stepping motor, and the pilot valve is connected to the water discharge position and the water stoppage by the separate driving means. It is possible to switch to the position, but an urging member for urging the magnet rotor in the valve closing direction of the pilot valve together with the valve shaft is provided as an element of the drive device, and the urging force When the stepping motor is turned off, the magnet rotor is moved in the axial direction from the pulling position to the pushing position to close the pilot valve that is in the open state, and when it is turned on, the magnet rotor is moved based on the magnetic attractive force of the electromagnetic coil. It can be made to pull up to a pulling position (Claim 3).

このようにすれば、簡単な構成でマグネットロータを吐水位置である引上げ位置と止水位置である押下げ位置との間で移動させるようになすことができる。
ここで吐水と止水の操作は、例えばステッピングモータへのオン通電(通電開始)とオフ通電(通電遮断)とを行うためのスイッチ等のオン・オフ操作部を設けておき、そのスイッチ等の操作により吐水と止水とを切り替えるようになすことができる。
またこの請求項3によれば、停電時には通電遮断(オフ通電)により自動的にマグネットロータが押下げ位置まで移動してパイロット弁が閉弁するため、停電状態でパイロット弁が開弁したままとなって水が出っ放しになってしまうといったことを有効に防止することができる。
If it does in this way, it can be made to move a magnet rotor between the pulling-up position which is a water discharge position, and the pushing-down position which is a water stop position by simple structure.
Here, for the operation of water discharge and water stop, for example, an on / off operation unit such as a switch for performing on-energization (energization start) and off-energization (energization interruption) to the stepping motor is provided. It is possible to switch between water discharge and water stop by operation.
According to the third aspect of the present invention, when the power is interrupted, the magnet rotor is automatically moved to the pushed-down position when the power is cut off (off-energization) and the pilot valve is closed. Thus, it is possible to effectively prevent the water from leaving.

本発明では、押下げ位置にあるマグネットロータを引上げ位置まで引き上げる際、ステッピングモータの磁気吸引力だけでこれを行うようになしても良いが、その引き上げを補助する補助引上げ手段を設けておくことができる(請求項4)。
このようにすれば、ステッピングモータ即ち電磁コイルによる磁気吸引力が弱い場合であっても、スムーズ且つ確実に押下げ位置にあるマグネットロータを引上げ位置まで引き上げることができる。即ち閉弁状態にあるパイロット弁を開弁状態まで持ち上げることができる。
In the present invention, when the magnet rotor in the pressed position is pulled up to the pulling position, this may be performed only by the magnetic attraction force of the stepping motor, but auxiliary pulling means for assisting the pulling is provided. (Claim 4).
In this way, even when the magnetic attraction force by the stepping motor, that is, the electromagnetic coil is weak, the magnet rotor in the pushed-down position can be pulled up smoothly to the pulled-up position. That is, the pilot valve in the closed state can be lifted to the open state.

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1及び図2において、10は本実施形態のパイロット式流量制御弁で、12はバルブボデー、14はその内部に形成された主水路、14A,14Bは主水路14を形成する1次側の流入水路,2次側の流出水路である。
ここでバルブボデー12は、本体部16と、本体部16にねじ込まれて本体部16の開口部を閉鎖する閉鎖部材18を固定する固定ナット20とを有している。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIGS. 1 and 2, 10 is a pilot-type flow control valve of the present embodiment, 12 is a valve body, 14 is a main water passage formed therein, and 14A and 14B are primary side passages forming the main water passage 14. An inflow waterway and a secondary-side outflow waterway.
Here, the valve body 12 includes a main body portion 16 and a fixing nut 20 that fixes the closing member 18 that is screwed into the main body portion 16 and closes the opening of the main body portion 16.

22はバルブボデー12に一体に構成された円筒部で、その先端部(上端部)にて主弁座24が構成されている。
円筒部22の外周部には流入室26が形成されており、その流入室26に整流部28が設けられている。
この整流部28は、図中横向きに流入した水の流れを上向きの、即ち縦向きの流れに整流して後述の主弁32に作用させる働きをなす。
この整流部28は、整流板の間に上下方向の整流路30を円筒部22の周りに複数備えている。
Reference numeral 22 denotes a cylindrical portion integrally formed with the valve body 12, and a main valve seat 24 is formed at the tip (upper end) thereof.
An inflow chamber 26 is formed in the outer peripheral portion of the cylindrical portion 22, and a rectifying unit 28 is provided in the inflow chamber 26.
The rectifying unit 28 functions to rectify the flow of water flowing in the horizontal direction in the drawing into an upward flow, that is, a vertical flow and to act on a main valve 32 described later.
The rectifying unit 28 includes a plurality of vertical rectifying paths 30 around the cylindrical portion 22 between the rectifying plates.

32は主水路14上に設けられた主弁で、ここではダイヤフラム弁からなっている。尚、主弁32をピストン弁にて構成することも可能である。
この実施形態において、ダイヤフラム弁からなる主弁32は樹脂性の硬質の主弁本体34と、これにより保持されたゴム製のダイヤフラム膜36とからなっている。
Reference numeral 32 denotes a main valve provided on the main water channel 14, which is a diaphragm valve here. The main valve 32 can also be constituted by a piston valve.
In this embodiment, the main valve 32 made of a diaphragm valve is composed of a resinous hard main valve body 34 and a rubber diaphragm film 36 held thereby.

この主弁32は、主弁座24に対して図中上下方向に進退移動して主水路14を開閉し、また主水路14の開度を変化させる。
詳しくは、主弁座24への着座によって主水路14を遮断し、また主弁座24から図中上向きに離間することによって、主水路14を開放する。
また主弁座24からの離間量に応じて主水路14の開度を大小変化させ、主水路14を流れる水の流量即ち吐水部からの吐水量を調節する。
The main valve 32 moves back and forth in the vertical direction in the figure relative to the main valve seat 24 to open and close the main water channel 14 and change the opening of the main water channel 14.
Specifically, the main water passage 14 is blocked by being seated on the main valve seat 24, and the main water passage 14 is opened by separating from the main valve seat 24 upward in the figure.
Moreover, the opening degree of the main water channel 14 is changed in magnitude according to the distance from the main valve seat 24, and the flow rate of the water flowing through the main water channel 14, that is, the water discharge amount from the water discharge unit is adjusted.

主弁32における主弁本体34には、ダイヤフラム膜36の下側に主弁ガイド38が一体に構成されている。
この主弁ガイド38は、円筒部22の内側に嵌入して主弁32の移動を案内するもので、円形且つ図中上下方向に厚肉をなす上部38-1と、放射状に設けられた板状の下部38-2とからなっている。
A main valve guide 38 is integrally formed on the main valve body 34 of the main valve 32 below the diaphragm membrane 36.
The main valve guide 38 is fitted inside the cylindrical portion 22 to guide the movement of the main valve 32. The upper valve 38-1 is circular and is thick in the vertical direction in the figure, and a radially provided plate. And the lower part 38-2.

主弁32の図中上側の背後には、背圧室40が上記閉鎖部材18の内側に形成されている。
背圧室40は、内部の圧力を主弁32に対して図中下向きの閉弁方向の押圧力として作用させる。
主弁32には、これを貫通して1次側の流入水路14Aと背圧室40とを連通させる導入小孔42が設けられている。
この導入小孔42は、流入水路14Aからの水を背圧室40に導いて背圧室40の圧力を増大させる。
A back pressure chamber 40 is formed inside the closing member 18 behind the upper side of the main valve 32 in the figure.
The back pressure chamber 40 causes the internal pressure to act on the main valve 32 as a pressing force in the downward valve closing direction in the figure.
The main valve 32 is provided with an introduction small hole 42 that passes through the main valve 32 and allows the primary inflow water passage 14 </ b> A and the back pressure chamber 40 to communicate with each other.
The introduction small hole 42 leads the water from the inflow water channel 14 </ b> A to the back pressure chamber 40 and increases the pressure of the back pressure chamber 40.

主弁32には、その中心部を上下に貫通して背圧室40と2次側の流出水路14Bとを連通させる水抜水路としてのパイロット水路44が設けられている。
このパイロット水路44は、背圧室40内の水を流出水路14Bに抜いて背圧室40の圧力を減少させる。
背圧室40の内部には、パイロット弁46が図中上下方向即ち主弁32の進退方向と同方向に進退移動可能に設けられている。
The main valve 32 is provided with a pilot water channel 44 as a water drainage channel that vertically penetrates the center of the main valve 32 and communicates the back pressure chamber 40 and the secondary outlet water channel 14B.
The pilot water channel 44 reduces the pressure in the back pressure chamber 40 by drawing the water in the back pressure chamber 40 to the outflow water channel 14B.
A pilot valve 46 is provided inside the back pressure chamber 40 so as to be movable back and forth in the vertical direction in the figure, that is, in the same direction as the forward and backward direction of the main valve 32.

このパイロット弁46に対向して主弁32には、詳しくは主弁本体34にはパイロット弁座47が図中上向きに突出する状態で設けられている。
パイロット弁46は、図中下向きの前進移動によりパイロット弁座47に着座することでパイロット水路44を閉鎖し、また図中上向きに後退移動してパイロット弁座47から離間することによってパイロット水路44を開放する。
Opposite to the pilot valve 46, the main valve 32, more specifically, the main valve body 34 is provided with a pilot valve seat 47 in a state protruding upward.
The pilot valve 46 closes the pilot water passage 44 by being seated on the pilot valve seat 47 by forward movement downward in the drawing, and moves backward in the drawing upward to move away from the pilot valve seat 47 to move the pilot water passage 44 downward. Open.

本実施形態の流量制御弁10は、パイロット弁46を図中上下方向に進退移動させることによって主弁32をこれに追従して移動させ、主水路14を流れる水の流量を調節する。
詳しくは、図2はパイロット弁46がパイロット弁座47に、また主弁32が主弁座24にそれぞれ着座して主水路14を閉鎖した状態、即ち止水状態を表しており、この状態から図4(I)に示しているようにパイロット弁46が図中上向きに後退移動すると、パイロット弁46とパイロット弁座47との間に隙間が生じ、背圧室40内の水がパイロット水路44を通じて流出水路14B側に抜け出して背圧室40の圧力が減少する。
The flow control valve 10 of the present embodiment adjusts the flow rate of water flowing through the main water channel 14 by moving the main valve 32 following this by moving the pilot valve 46 in the vertical direction in the drawing.
Specifically, FIG. 2 shows a state in which the pilot valve 46 is seated on the pilot valve seat 47 and the main valve 32 is seated on the main valve seat 24 and the main water channel 14 is closed, that is, a water stop state. As shown in FIG. 4I, when the pilot valve 46 moves backward in the drawing upward, a gap is formed between the pilot valve 46 and the pilot valve seat 47, and the water in the back pressure chamber 40 is supplied to the pilot water channel 44. And the pressure in the back pressure chamber 40 decreases.

そこで主弁32が流入水路14Aとの圧力差により図中上向きに後退移動し、そして図4(II)に示しているように流入水路14Aの圧力と背圧室40の圧力とがバランスする位置で、主弁32の図中上向きの後退移動が停止する。
この主弁32の後退移動によって主弁32と主弁座24との間に隙間が生じ、流入水路14Aから流出水路14Bに水が流通する。即ち吐水部から吐水が行われる。
Therefore, the main valve 32 moves backward in the figure due to the pressure difference with the inflow water passage 14A, and the position where the pressure of the inflow water passage 14A and the pressure of the back pressure chamber 40 are balanced as shown in FIG. 4 (II). Thus, the upward backward movement of the main valve 32 in the figure stops.
The backward movement of the main valve 32 creates a gap between the main valve 32 and the main valve seat 24, and water flows from the inflow water channel 14A to the outflow water channel 14B. That is, water is discharged from the water discharger.

この状態からパイロット弁46が更に図中上向きに後退移動させられると、背圧室40の圧力と流入水路14Aの圧力とをバランスさせるようにして主弁32がパイロット弁46の後退移動に追従して後退移動し、主水路14の開度を更に広くして主水路14を流れる水の流量を増大させる(図4(II),(III)参照)。
図1はこのようにして主弁32が大きく開いた状態を表している。
From this state, when the pilot valve 46 is further moved backward in the figure, the main valve 32 follows the backward movement of the pilot valve 46 so as to balance the pressure of the back pressure chamber 40 and the pressure of the inflow water passage 14A. Then, the opening degree of the main water channel 14 is further increased to increase the flow rate of the water flowing through the main water channel 14 (see FIGS. 4 (II) and (III)).
FIG. 1 shows a state in which the main valve 32 is greatly opened in this way.

一方、パイロット弁46が図5(I)に示しているように図中下向きに前進移動すると、パイロット弁46とパイロット弁座47との間の隙間が小さくなって、即ちパイロット水路44の開度が小さくなって、背圧室40から流出水路14Bに抜ける水の量が少なくなり、背圧室40の圧力が増大する。
このためその増大した圧力により主弁32が今度は図中下向きに前進移動して、背圧室40の圧力と流入水路14Aの圧力をバランスさせる位置で停止する。
On the other hand, when the pilot valve 46 moves forward downward in the drawing as shown in FIG. 5 (I), the gap between the pilot valve 46 and the pilot valve seat 47 becomes smaller, that is, the opening degree of the pilot water channel 44. Becomes smaller, the amount of water flowing out from the back pressure chamber 40 to the outflow water channel 14B decreases, and the pressure in the back pressure chamber 40 increases.
For this reason, the main valve 32 is now moved forward downward in the figure by the increased pressure, and stops at a position where the pressure of the back pressure chamber 40 and the pressure of the inflow water passage 14A are balanced.

このとき主弁32と主弁座24との間の隙間が小さくなって、即ち主水路14の開度が小さくなって、主水路14を流れる水の流量が減少する(図5(II)参照)。
そしてこの状態から更にパイロット弁46が図中下向きに前進移動すると主水路14の開度が更に小さくなり、主水路14を流れる水の流量が更に減少する(図5(III)参照)。
At this time, the gap between the main valve 32 and the main valve seat 24 is reduced, that is, the opening of the main water passage 14 is reduced, and the flow rate of water flowing through the main water passage 14 is reduced (see FIG. 5 (II)). ).
When the pilot valve 46 further moves downward in the figure from this state, the opening of the main water channel 14 is further reduced, and the flow rate of water flowing through the main water channel 14 is further reduced (see FIG. 5 (III)).

図1に示すようにパイロット弁46には弁軸48が図中上向きに延び出す形態で、且つ一体移動する状態で設けられている。この弁軸48には外周面に雄ねじ49が設けられ、また上端部は嵌入部52とされている。
これに対応して閉鎖部材18の頭部54には嵌入孔56が形成されており、そこに嵌入部52が図中上下方向即ちパイロット弁46及び主弁32の進退方向に摺動可能に嵌入されている。
As shown in FIG. 1, the pilot valve 46 is provided with a valve shaft 48 extending upward in the figure and in a state of integrally moving. The valve shaft 48 is provided with a male screw 49 on the outer peripheral surface, and an upper end portion is a fitting portion 52.
Correspondingly, a fitting hole 56 is formed in the head portion 54 of the closing member 18, and the fitting portion 52 is slidably fitted in the vertical direction in the figure, that is, in the forward / backward direction of the pilot valve 46 and the main valve 32. Has been.

これら嵌入部52と嵌入孔56とには、図1の部分拡大図に示しているように、それぞれ切落し形状の平坦な係合面58,60が回転規制手段として形成されていて、それらが係合させられている。そしてそれらの係合作用によって、弁軸48が閉鎖部材18の頭部54に対し回転規制されている。
尚、弁軸48の外周面に設けられた雄ねじ49は、パイロット弁46を駆動する駆動装置62の一要素をなしている。
As shown in the partially enlarged view of FIG. 1, the fitting portions 52 and the fitting holes 56 are respectively formed with flat engagement surfaces 58 and 60 having a cut-off shape as rotation restricting means. Engaged. The valve shaft 48 is restricted from rotating with respect to the head 54 of the closing member 18 by their engaging action.
The male screw 49 provided on the outer peripheral surface of the valve shaft 48 constitutes one element of the driving device 62 that drives the pilot valve 46.

64は駆動装置62の主体をなすステッピングモータで、このステッピングモータ64は、閉鎖部材18の内側に回転可能且つ軸方向に移動可能に配置されたマグネットロータ66を有している。
ここでマグネットロータ66は断面円形の柱状をなしており、その円周面に沿ってN極とS極との各磁極が交互に且つ多極に形成されている。
Reference numeral 64 denotes a stepping motor that forms the main body of the driving device 62. The stepping motor 64 has a magnet rotor 66 that is arranged inside the closing member 18 so as to be rotatable and movable in the axial direction.
Here, the magnet rotor 66 has a columnar shape with a circular cross section, and N poles and S poles are alternately and multipolarly formed along the circumferential surface thereof.

このマグネットロータ66には、その中心部に雌ねじ孔68が上下に貫通する状態で形成されており、この雌ねじ孔68が弁軸48の雄ねじ49に螺嵌されている。弁軸48即ちパイロット弁46は、これら雄ねじ49と雌ねじ孔68との螺嵌により、マグネットロータ66の回転運動に基づいて図中上下方向にねじ送りで連続的に進退移動させられる。   The magnet rotor 66 is formed with a female screw hole 68 penetrating vertically at the center thereof, and the female screw hole 68 is screwed into the male screw 49 of the valve shaft 48. The valve shaft 48, i.e., the pilot valve 46, is continuously moved forward and backward by screw feed in the vertical direction in the figure based on the rotational motion of the magnet rotor 66 by screwing the male screw 49 and the female screw hole 68.

ここでマグネットロータ66は、吐水位置となる図1の引上げ位置と、止水位置となる図2の押下げ位置との間で軸方向に移動可能であるが、ステッピングモータ64への通電状態、詳しくは後述の電磁コイル76-1,76-2への通電状態では電磁コイル76-1,76-2による磁気吸引力(電磁吸引力)にて図1に示す引上げ位置に保持される。   Here, the magnet rotor 66 is movable in the axial direction between the pulling position of FIG. 1 that is the water discharge position and the pressing position of FIG. 2 that is the water stopping position. Specifically, in the energized state of electromagnetic coils 76-1 and 76-2, which will be described later, the magnetic coils 76-1 and 76-2 are held at the pulling position shown in FIG. 1 by the magnetic attractive force (electromagnetic attractive force).

尚、この実施形態においてマグネットロータ66の引上げ位置は、閉鎖部材18の頭部54に形成された段違形状のストッパ部(引上げ位置規定手段)50に対しマグネットロータ66がスリップワッシャー70を介して当接することにより規定される。   In this embodiment, the magnet rotor 66 is pulled up by the magnet rotor 66 via a slip washer 70 with respect to a stepped stopper portion (pull-up position defining means) 50 formed on the head 54 of the closing member 18. It is defined by contact.

閉鎖部材18には、スリップワッシャー70の上側にばね室72が形成されていて、そこにコイルばね(付勢部材)74が配設され、このコイルばね74の図中下向きの付勢力が、マグネットロータ66に対し常時作用せしめられている。   A spring chamber 72 is formed on the closing member 18 on the upper side of the slip washer 70, and a coil spring (biasing member) 74 is disposed therein, and the downward biasing force of the coil spring 74 in the drawing is magnetized. The rotor 66 is always operated.

マグネットロータ66は、ステッピングモータ64への通電状態でコイルばね74の図中下向きの付勢力に抗して図1に示す引上げ位置に保持され、その引上げ位置において回転動作させられる。
詳しくは、ステッピングモータ64に対しマグネットロータ66を回転させるための電流パルスが供給されることによって、かかるマグネットロータ66が回転動作させられる。
The magnet rotor 66 is held at the pulling position shown in FIG. 1 against the downward urging force of the coil spring 74 in the energized state of the stepping motor 64, and is rotated at the pulling position.
Specifically, when a current pulse for rotating the magnet rotor 66 is supplied to the stepping motor 64, the magnet rotor 66 is rotated.

ステッピングモータ64は、図3に示すように閉鎖部材18の外側においてA相の電磁コイル76-1と、B相の電磁コイル76-2及び各電磁コイル76-1,76-2に対応してそれぞれ設けられた、周方向に多数の極歯78,80を有する各一対の磁性材からなる固定コア82-1A,82-1B、及び82-2A,82-2Bを有している。   As shown in FIG. 3, the stepping motor 64 corresponds to the A-phase electromagnetic coil 76-1, the B-phase electromagnetic coil 76-2, and the electromagnetic coils 76-1 and 76-2 outside the closing member 18. There are fixed cores 82-1A, 82-1B, and 82-2A, 82-2B made of a pair of magnetic materials each having a large number of pole teeth 78, 80 in the circumferential direction.

ステッピングモータ64は、電磁コイル76-1,76-2への通電によって固定コア82-1A,82-1B,82-2A,82-2Bの各極歯78,80を電磁誘導にて磁化するとともに、電流パルスの供給によってその磁極を変化させ、これによりマグネットロータ66の磁極N,Sとの磁気吸引力にてマグネットロータ66を回転駆動する。   The stepping motor 64 magnetizes the pole teeth 78 and 80 of the fixed cores 82-1A, 82-1B, 82-2A, and 82-2B by electromagnetic induction by energizing the electromagnetic coils 76-1 and 76-2. Then, the magnetic pole is changed by supplying the current pulse, and thereby the magnet rotor 66 is rotationally driven by the magnetic attractive force with the magnetic poles N and S of the magnet rotor 66.

尚このステッピングモータ64は、電磁コイル76-1,76-2への通電遮断状態で固定コア82-1A,82-1B,82-2A,82-2Bの各極歯78,80がマグネットロータ66のN極,S極の多数の磁極により反対磁極に磁化され、それら磁化された極歯78,80とマグネットロータ66の各磁極との磁気吸引力に基づいて、マグネットロータ66の回転方向位置を保持する。
即ちマグネットロータ66は、図1に示す引上げ位置と図2に示す押下げ位置との間で軸方向に移動する際、マグネットロータ66と極歯78,80との磁気吸引力によって回転方向位置を維持する。
In this stepping motor 64, the pole teeth 78 and 80 of the fixed cores 82-1A, 82-1B, 82-2A, and 82-2B are connected to the magnet rotor 66 in a state where the current to the electromagnetic coils 76-1 and 76-2 is cut off. The magnet rotor 66 is magnetized to the opposite magnetic pole by a number of N poles and S poles, and the rotational position of the magnet rotor 66 is determined based on the magnetic attractive force between the magnetized pole teeth 78 and 80 and each magnetic pole of the magnet rotor 66. Hold.
That is, when the magnet rotor 66 moves in the axial direction between the pulling position shown in FIG. 1 and the pressing position shown in FIG. 2, the position of the rotation direction is set by the magnetic attractive force between the magnet rotor 66 and the pole teeth 78 and 80. maintain.

この実施形態の流量制御弁10にあっては、ステッピングモータ64に対してマグネットロータ66を回転させるための電流パルスが連続して供給されることによってマグネットロータ66が回転運動し、そしてマグネットロータ66の回転により弁軸48に対するねじ送りで、パイロット弁46が図1及び図2中上下方向に連続的に進退移動させられる。   In the flow control valve 10 of this embodiment, the magnet rotor 66 rotates by continuously supplying current pulses for rotating the magnet rotor 66 to the stepping motor 64, and the magnet rotor 66. The pilot valve 46 is continuously moved forward and backward in the vertical direction in FIGS. 1 and 2 by screw feed to the valve shaft 48 by the rotation of.

即ちパイロット弁46の連続的な下降運動によって主弁32がこれに追従して図中下向きに連続移動し、水流量を連続的に減少させる。またパイロット弁46の連続的な上昇によって主弁32がこれに追従して図中上向きに連続的に後退移動し、水流量を連続的に増大させる。   That is, the main valve 32 is continuously moved downward in the figure by the continuous downward movement of the pilot valve 46, and the water flow rate is continuously reduced. Further, the main valve 32 is continuously moved upwardly in the figure by the continuous rise of the pilot valve 46, and the water flow rate is continuously increased.

尚この実施形態では、マグネットロータ66の回転運動によって、最終的にパイロット弁46がパイロット弁座47に着座し、また主弁32が主弁座24に着座する位置までパイロット弁46が下向きに前進移動させられる。即ち止水状態となるまでパイロット弁46がマグネットロータ66の回転によるねじ送りで前進移動させられる。
但し場合によってマグネットロータ66の回転動作ではパイロット弁46が止水状態とならないように、その前進端を位置規制するようにしても良い。
In this embodiment, the rotary motion of the magnet rotor 66 finally causes the pilot valve 46 to be seated on the pilot valve seat 47, and the pilot valve 46 advances downward to a position where the main valve 32 is seated on the main valve seat 24. Moved. That is, the pilot valve 46 is moved forward by screw feed due to the rotation of the magnet rotor 66 until the water stops.
However, in some cases, the position of the forward end of the pilot valve 46 may be restricted so that the pilot valve 46 is not in a water stop state during the rotation of the magnet rotor 66.

本実施形態ではまた、スイッチ操作等によってステッピングモータ64に対しオフ通電(通電遮断)が行われると、マグネットロータ66と固定コア82-1A,82-1B,82-2A,82-2Bの各極歯78,80との間の磁気吸引力に抗して、コイルばね74の付勢力でマグネットロータ66が図中下向きに押し出され、パイロット弁46及び主弁32が閉弁せしめられる(図2に示す状態)。   In this embodiment, when the stepping motor 64 is turned off (turned off) by a switch operation or the like, each pole of the magnet rotor 66 and the fixed cores 82-1A, 82-1B, 82-2A, and 82-2B. The magnet rotor 66 is pushed downward in the figure by the biasing force of the coil spring 74 against the magnetic attractive force between the teeth 78 and 80, and the pilot valve 46 and the main valve 32 are closed (FIG. 2). State shown).

このとき、マグネットロータ66は上記のように回転方向位置を保持した状態で、パイロット弁46とともに図中下向きに押し下げられる。
従ってこのとき、マグネットロータ66と弁軸48即ちパイロット弁46とは、図中上下方向の即ち軸方向の同じ関係位置を保った状態で、ともに下向きに押し下げられる。
At this time, the magnet rotor 66 is pushed down together with the pilot valve 46 in the drawing while maintaining the rotational position as described above.
Accordingly, at this time, the magnet rotor 66 and the valve shaft 48, that is, the pilot valve 46 are both pushed down while maintaining the same relative position in the vertical direction, that is, the axial direction in the drawing.

一方スイッチ操作等によってステッピングモータ64に対しオン通電(通電開始)が行われると、図2の押下げ位置にあったマグネットロータ66が、弁軸48及びパイロット弁46を保持した状態のまま、ステッピングモータ64の磁気吸引力により図1に示す引上げ位置まで引き上げられ、ここにおいてパイロット弁46が開弁状態となって通水開始、即ち吐水開始される。   On the other hand, when the stepping motor 64 is energized (starts energization) by a switch operation or the like, the stepping step is performed while the magnet rotor 66 located at the depressed position in FIG. 2 holds the valve shaft 48 and the pilot valve 46. The motor 64 is pulled up to the pulling position shown in FIG. 1 by the magnetic attraction force of the motor 64, where the pilot valve 46 is opened to start water flow, that is, water discharge.

このときパイロット弁46は、オフ通電する前の元の位置に戻り、従って主弁32もまたオフ通電する前の元の位置まで戻って閉弁位置から図中上向きにリフトアップし、前と同じ開弁状態に復帰する。
従ってこのときの水流量即ち吐水量は、オフ通電する前の吐水量と同じとなる。
At this time, the pilot valve 46 returns to the original position before the off-energization, and therefore the main valve 32 also returns to the original position before the off-energization and lifts upward from the closed position in the figure, the same as before. Return to the open state.
Accordingly, the water flow rate, that is, the water discharge amount at this time is the same as the water discharge amount before the off-energization is performed.

即ち本実施形態では、流調操作部の操作等によりマグネットロータ66を回転させることで、パイロット弁46をねじ送りで連続的に図中上下方向に進退移動させ、水流量調節を連続的に行い得る一方で、吐止水操作部の操作によるオフ通電,オン通電により吐止水を行い得且つ一旦止水を行った後、再び吐止を行ったときに止水前に調節してある水流量と同じ水流量で吐水を行わせることができる。   That is, in this embodiment, by rotating the magnet rotor 66 by operating the flow adjustment operation unit, the pilot valve 46 is continuously advanced and retreated in the vertical direction in the figure by screw feed, and the water flow rate adjustment is continuously performed. On the other hand, the water that has been adjusted before the water stop when the water can be stopped after the water has been stopped once after the water has been stopped after being turned off by the operation of the water stop operation section. Water discharge can be performed at the same water flow rate as the flow rate.

この実施形態では、マグネットロータ66を図1に示す引上げ位置に位置させた状態で吐水を行っているときに停電が生じたとき、マグネットロータ66が通電遮断によって押下げ位置に直ちに押し下げられ、止水が行われる。従ってパイロット弁46が停電後においても開弁状態を保持したままとなって、水が出っ放しになってしまう問題も併せて解決することができる。   In this embodiment, when a power failure occurs while water is discharged with the magnet rotor 66 positioned at the pulling position shown in FIG. 1, the magnet rotor 66 is immediately pushed down to the pushed down position by turning off the power, and stopped. Water is done. Accordingly, it is possible to solve the problem that the pilot valve 46 remains in the open state even after a power failure and the water is allowed to go out.

以上のような本実施形態によれば、パイロット弁46に対するねじ送りで連続的な水量調節を行い得、またマグネットロータ66を弁軸48、パイロット弁46とともに引上げ位置と押下げ位置との間で軸方向に移動させることで吐水と止水を切り替えることができる。   According to the present embodiment as described above, continuous water volume adjustment can be performed by screw feed to the pilot valve 46, and the magnet rotor 66 is moved between the valve shaft 48 and the pilot valve 46 between the pulled-up position and the pushed-down position. Water movement and water stoppage can be switched by moving in the axial direction.

かかる本実施形態によれば、吐止水及び水流量調節の何れをもパイロット水路44の開度の制御により小さな操作力で軽やかに行うことができ、またこれによりステッピングモータ64を用いた電気的駆動によって主弁32を進退移動させ吐止水と水流量調節とを行うことが可能となる。   According to the present embodiment, both the discharge water and the water flow rate adjustment can be performed lightly with a small operating force by controlling the opening degree of the pilot water channel 44, and thus the electrical operation using the stepping motor 64 can be performed. By driving, the main valve 32 can be moved back and forth, and it is possible to perform water discharge and water flow rate adjustment.

また本実施形態では、吐止水動作を行う度に、吐水量を所望水流量に再調節するといった面倒が無く、操作が簡単であって使い勝手が良好である。   Further, in this embodiment, each time the water discharge operation is performed, there is no trouble of readjusting the water discharge amount to the desired water flow rate, and the operation is simple and the usability is good.

次に図6は本発明の他の実施形態を示している。
この実施形態は、押下げ位置にあるマグネットロータ66を引上げ位置まで引き上げる際、その引き上げを補助する補助引上げ手段として電磁コイル及び固定鉄芯(磁性材)を設けた例である。
Next, FIG. 6 shows another embodiment of the present invention.
This embodiment is an example in which an electromagnetic coil and a fixed iron core (magnetic material) are provided as auxiliary pulling means for assisting the pulling up when the magnet rotor 66 in the pushed down position is pulled up to the pulling position.

この実施形態では、ステッピングモータ64とは別に電磁コイル84がその上側に且つ閉鎖部材18の外側に設けられ、そしてその内側において閉鎖部材18の頭部54に固定鉄芯86が埋め込まれている。   In this embodiment, apart from the stepping motor 64, an electromagnetic coil 84 is provided above and outside the closing member 18, and a fixed iron core 86 is embedded in the head 54 of the closing member 18 inside.

この実施形態では、図6(A)に示す止水状態でステッピングモータ64へのオン通電が行われるのに加えて、引上げ補助手段としての電磁コイル84にもオン通電が行なわれる。
これにより、固定鉄芯86とマグネットロータ66の間に生じた磁気吸引力が、マグネットロータ66を引上げ位置まで引き上げる際の補助力として作用する。
この実施形態では、図6(B)に示すようにマグネットロータ66の引上げ位置は、閉鎖部材18の頭部54に設けられた固定鉄芯86とマグネットロータ66とがスリップワッシャー70を介して当接することで位置規定される。
In this embodiment, in addition to turning on the stepping motor 64 in the water stop state shown in FIG. 6A, the electromagnetic coil 84 as the pulling auxiliary means is also turned on.
Thereby, the magnetic attraction force generated between the fixed iron core 86 and the magnet rotor 66 acts as an auxiliary force when the magnet rotor 66 is pulled up to the pulling position.
In this embodiment, as shown in FIG. 6B, the magnet rotor 66 is pulled up by the fixed iron core 86 provided on the head 54 of the closing member 18 and the magnet rotor 66 through the slip washer 70. The position is defined by contact.

このようにすれば、ステッピングモータ66による磁気吸引力が弱い場合であっても、スムーズ且つ確実に押下げ位置にあるマグネットロータ66を引上げ位置まで引き上げることができる。即ち閉弁状態にあるパイロット弁46を開弁状態まで持ち上げることができる。   In this way, even when the magnetic attraction force by the stepping motor 66 is weak, the magnet rotor 66 in the pushed-down position can be pulled up to the pulled-up position smoothly and reliably. That is, the pilot valve 46 in the closed state can be lifted to the open state.

この実施形態においては、磁性材である固定鉄芯86を固定側、即ち閉鎖部材18の頭部54に設けているが、可動側であるマグネットロータ66の側に固定鉄芯86を付加し、或いはまたマグネットロータ66の側と頭部54の側との両方とに固定鉄芯86を設けて、電磁コイル84による磁気吸引力をマグネットロータ66の引き上げの補助として利用するといったことも可能である。   In this embodiment, the fixed iron core 86, which is a magnetic material, is provided on the fixed side, that is, the head 54 of the closing member 18. However, the fixed iron core 86 is added to the movable side of the magnet rotor 66, Alternatively, it is also possible to provide fixed iron cores 86 on both the magnet rotor 66 side and the head 54 side, and use the magnetic attraction force by the electromagnetic coil 84 as an aid for lifting the magnet rotor 66. .

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。   Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, this is merely an example, and the present invention can be configured in various forms without departing from the spirit of the present invention.

本発明の一実施形態のパイロット式流量制御弁を吐水状態で示す図である。It is a figure which shows the pilot type flow control valve of one Embodiment of this invention in a water discharging state. 同実施形態のパイロット式流量制御弁を止水状態で示す図である。It is a figure which shows the pilot type flow control valve of the embodiment in a water stop state. 同実施形態におけるステッピングモータの要部を一部切り欠いて示す斜視図である。It is a perspective view which notches and shows a part of principal part of the stepping motor in the same embodiment. 同実施形態の流量調節の際の作用説明図である。It is operation | movement explanatory drawing at the time of the flow volume adjustment of the embodiment. 図4に続く作用説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory diagram following FIG. 4. 本発明の他の実施形態の図である。It is a figure of other embodiment of this invention. 従来のパイロット式流調弁を示す図である。It is a figure which shows the conventional pilot type flow control valve.

10 パイロット式流量制御弁
14 主水路
14A 流入水路
14B 流出水路
24 主弁座
32 主弁
40 背圧室
42 導入小孔
44 パイロット水路
46 パイロット弁
48 弁軸
49 雄ねじ
62 駆動装置
64 ステッピングモータ
66 マグネットロータ
68 雌ねじ孔
74 コイルばね(付勢部材)
76−1,76−2,84 電磁コイル
78,80 極歯
82-1A,82-1B,82-2A,82-2B 固定コア
86 固定鉄芯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pilot type flow control valve 14 Main water channel 14A Inflow water channel 14B Outflow water channel 24 Main valve seat 32 Main valve 40 Back pressure chamber 42 Introduction small hole 44 Pilot water channel 46 Pilot valve 48 Valve shaft 49 Male screw 62 Drive device 64 Stepping motor 66 Magnet rotor 68 Female thread hole 74 Coil spring (biasing member)
76-1, 76-2, 84 Electromagnetic coil 78, 80 Pole teeth 82-1A, 82-1B, 82-2A, 82-2B Fixed core 86 Fixed iron core

Claims (4)

(イ)主弁座に対して接近離間方向に進退移動して主水路の開度を変化させる主弁と、(ロ)該主弁の背後に形成され、内部の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、(ハ)前記主水路における1次側の流入水路の水を該背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導入小孔と、(ニ)該背圧室と前記主水路における2次側の流出水路とを連通させる状態に前記主弁を貫通して設けられ、該背圧室の水を該流出水路に抜いて該背圧室の圧力を減少させるパイロット水路と、(ホ)該主弁の進退方向に進退移動して前記パイロット水路の開度を制御し、前記背圧室と前記流入水路との圧力バランスによって該主弁を追従して進退移動させるパイロット弁と、(ヘ)該パイロット弁を駆動する駆動装置と、を有するパイロット式の流量制御弁であって、
前記駆動装置は、(a)前記パイロット弁の移動方向に、該パイロット弁に一体移動状態に設けられた弁軸の外周面に形成された雄ねじと、(b)円周方向に沿って複数の極歯を有する磁性材からなる固定コア、該極歯を磁化する電磁コイル、及び該固定コアの内側に回転可能且つ軸方向に移動可能に配置され、中心部の雌ねじ孔において前記雄ねじに螺嵌して前記弁軸を回転可能に保持する、円周方向に沿ってN極とS極の各磁極が交互に形成されたマグネットロータを備え、通電により該マグネットロータを回転駆動するステッピングモータと、を有し
前記マグネットロータは、自身の回転により前記雄ねじと前記雌ねじ孔の雌ねじとのねじ送りで前記弁軸を、該マグネットロータに対して軸方向の相対位置を変化させながら該軸方向に移動させ、前記パイロット弁を進退移動させる一方、
非回転状態での軸方向の移動時には、前記弁軸を該マグネットロータに対して該軸方向の相対位置を一定に保持したまま一体に該軸方向に移動させて前記パイロット弁を移動させるものとなしてあり、
前記マグネットロータの回転による前記弁軸のねじ送りで前記パイロット弁を進退移動させて連続的な水流量調節を行うとともに、該マグネットロータを回転方向位置を保持しつつ吐水位置である、予め設定された一定の引上げ位置と止水位置である押下げ位置との間で前記弁軸とともに軸方向に移動させて前記パイロット弁を開閉させ、吐止水を行うものとなしてあり、
且つ前記パイロット弁,弁軸及びマグネットロータの各全体が、前記背圧室内に水没状態で収容してあることを特徴とするパイロット式流量制御弁。
(A) a main valve that moves forward and backward in the approaching and separating direction with respect to the main valve seat to change the opening of the main water channel, and (b) an internal pressure formed on the main valve with respect to the main valve. A back pressure chamber that acts as a pressing force in the valve closing direction, and (c) an introduction small hole that increases the pressure of the back pressure chamber by guiding the water in the primary inflow water channel in the main water channel to the back pressure chamber. (D) provided through the main valve in a state where the back pressure chamber communicates with the secondary outflow water channel in the main water channel, and draws water from the back pressure chamber into the outflow water channel. A pilot water channel for reducing the pressure in the back pressure chamber; and (e) moving the main valve back and forth in the advancing and retreating direction to control the opening of the pilot water channel, and the pressure balance between the back pressure chamber and the inflow water channel A pilot-type flow rate having a pilot valve that follows the main valve to move forward and backward, and (f) a drive device that drives the pilot valve A control valve,
The drive device includes (a) a male screw formed on an outer peripheral surface of a valve shaft provided integrally with the pilot valve in a movement direction of the pilot valve, and (b) a plurality of screw threads along the circumferential direction. fixed core made of a magnetic material having pole teeth, an electromagnetic coil for magnetizing the ultra teeth, and arranged to be movable in rotatable and axially inwardly of said fixed core, screwed on the external thread in the female screw hole of the center portion A stepping motor that holds the valve shaft rotatably and includes a magnet rotor in which N poles and S poles are alternately formed along the circumferential direction, and rotationally drives the magnet rotor by energization ; Have
The magnet rotor moves the valve shaft in the axial direction while changing the relative position in the axial direction with respect to the magnet rotor by screw feed of the male screw and the female screw of the female screw hole by its rotation. While moving the pilot valve back and forth,
When moving in the axial direction in a non-rotating state, the pilot valve is moved by moving the valve shaft integrally in the axial direction while keeping the relative position in the axial direction constant with respect to the magnet rotor. There is,
The pilot valve is moved forward and backward by screw feed of the valve shaft by the rotation of the magnet rotor to perform continuous water flow rate adjustment, and the water discharge position is set in advance while maintaining the rotational position of the magnet rotor. is moved in the axial direction to open and close the pilot valve together with the valve shaft between a constant pulling position and the water stop position and is depressed positions, Ri Nashitea and performs ejection waterproofing,
The pilot flow control valve is characterized in that the pilot valve, the valve shaft, and the magnet rotor are all submerged in the back pressure chamber .
請求項1において、前記ステッピングモータは、通電遮断状態で前記マグネットロータの磁極と前記固定コアの極歯との磁気吸引力で該マグネットロータの回転方向位置を保持したまま、前記マグネットロータを前記軸方向に移動させるものとされていることを特徴とするパイロット式流量制御弁。 2. The stepping motor according to claim 1, wherein the magnet rotor is held in a state where the rotation direction of the magnet rotor is held by the magnetic attraction force between the magnetic poles of the magnet rotor and the pole teeth of the fixed core in a state where current is cut off. Pilot-type flow control valve characterized by being moved in the direction . 請求項1,2の何れかにおいて、前記駆動装置が、前記マグネットロータを前記弁軸とともに前記パイロット弁の閉弁方向に付勢する付勢部材を有しており、その付勢力にて前記ステッピングモータのオフ通電により前記マグネットロータを前記引上げ位置から前記押下げ位置まで軸方向に移動させて開弁状態にあるパイロット弁を閉弁させ、オン通電により前記電磁コイルによる磁気吸引力に基いて前記マグネットロータを前記押下げ位置から前記付勢力に抗して前記引上げ位置まで引き上げるものとされており、
且つ前記付勢部材が前記背圧室内に水没状態で収容してあることを特徴とするパイロット式流量制御弁。
3. The driving device according to claim 1, wherein the driving device includes a biasing member that biases the magnet rotor together with the valve shaft in a valve closing direction of the pilot valve, and the stepping force is applied by the biasing force. When the motor is turned off, the magnet rotor is moved in the axial direction from the pulled-up position to the pushed-down position to close the pilot valve in an open state, and when turned on, the magnet rotor is turned on based on the magnetic attractive force by the electromagnetic coil. The magnet rotor is assumed to be pulled up from the pushed down position to the raised position against the biasing force ,
The pilot type flow control valve is characterized in that the urging member is housed in the back pressure chamber in a submerged state .
請求項3において、前記駆動装置には、前記オン通電時に前記マグネットロータに対する前記押下げ位置から前記引上げ位置への引き上げを補助する補助引上げ手段が備えてあることを特徴とするパイロット式流量制御弁。   4. The pilot-type flow control valve according to claim 3, wherein the driving device is provided with auxiliary pulling means for assisting pulling of the magnet rotor from the push-down position to the pull-up position when the energization is performed. .
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