JP5313118B2 - Motorized valve - Google Patents

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JP5313118B2 JP2009271981A JP2009271981A JP5313118B2 JP 5313118 B2 JP5313118 B2 JP 5313118B2 JP 2009271981 A JP2009271981 A JP 2009271981A JP 2009271981 A JP2009271981 A JP 2009271981A JP 5313118 B2 JP5313118 B2 JP 5313118B2
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本発明は、例えば理美容、あるいは医療分野などで用いる椅子やベッドなどの油圧作動装置に使用される電動弁に関する。   The present invention relates to a motor-operated valve used in a hydraulic actuator such as a chair or bed used in, for example, barber / beauty or medical fields.

従来、理美容用あるいは医療用の椅子の昇降用、背凭れの傾動用、ベッドの昇降・傾動用などの油圧作動装置である油圧シリンダには、ポンプとタンクとの間に、各油圧シリンダに給排される作動油の流量を調整するための弁が配置されている。このような弁としては、例えば比例電磁弁が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, hydraulic cylinders, which are hydraulic actuators for raising and lowering chairs for hairdressing and medical use, for tilting the backrest, and for raising and lowering and tilting the bed, have each hydraulic cylinder between the pump and the tank. A valve for adjusting the flow rate of the hydraulic oil supplied and discharged is arranged. As such a valve, for example, a proportional electromagnetic valve is known (see, for example, Patent Document 1).

特開平9−126348号公報(第4−6頁、図1)JP-A-9-126348 (page 4-6, FIG. 1)

理美容、あるいは医療分野に用いる椅子やベッドの場合、動作が円滑でないと、使用者に不快感を与えるおそれがある。そのため、弁では油圧シリンダに急激な油圧変動が生じないように流量をきめ細かに調整する必要がある。   In the case of a chair or bed used in the field of hairdressing or medical care, if the operation is not smooth, there is a risk of discomfort to the user. Therefore, in the valve, it is necessary to finely adjust the flow rate so as not to cause a rapid hydraulic pressure fluctuation in the hydraulic cylinder.

しかしながら、上述の比例電磁弁では、このようなきめ細かな流量の調整が容易でなく、このような流量調整を実現するためには複雑な制御が必要になるという問題点を有している。   However, the above-described proportional solenoid valve has a problem that such fine flow rate adjustment is not easy, and complicated control is required to realize such flow rate adjustment.

この点、例えばボール状の弁体を駆動源であるモータによって回動させて開度を変化させる電動弁を用いることが考えられるものの、ボール状の弁体では、製造コストが嵩むだけでなく、電動弁の小型化が容易でないという問題がある。また、大きな流体音が発生するという問題もある。   In this regard, for example, although it is conceivable to use an electric valve that changes the opening by rotating a ball-shaped valve body by a motor as a drive source, the ball-shaped valve body not only increases the manufacturing cost, There is a problem that miniaturization of the motor-operated valve is not easy. There is also a problem that a loud fluid sound is generated.

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、製造コストを抑制して小型化を可能としつつ制御を複雑化することなくきめ細かく流量調整できる電動弁を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a motor-operated valve capable of finely adjusting the flow rate without complicating the control while suppressing the manufacturing cost and enabling downsizing.

請求項1記載の電動弁は、流体の流入口、流体の流出口、および、これら流入口と流出口とを連通する連通路を備えた弁本体と、軸方向と交差して形成された流量制御用の貫通孔を一端部側に備え、一端部側が前記弁本体内に位置するとともに他端部側が前記弁本体の外部に突出し、回動によりこの貫通孔と前記連通路との連通量を変化させることで前記連通路の開度を調整可能な円柱棒状の弁体と、この弁体の一端部から挿入嵌着されて前記貫通孔に位置し、この貫通孔を通過する流体の速度を制限して流体音を抑制する速度制限体と、回転力を出力する駆動源と、この駆動源側と前記弁体の他端部側とのいずれか一方を他方に向けて付勢することにより前記駆動源側と前記弁体の他端部側とをがたつきなく連結させる付勢手段を備え、前記駆動源から出力される回転力を前記弁体へと伝達する連結部とを具備したものである。 The motor-operated valve according to claim 1 includes a valve body including a fluid inflow port, a fluid outflow port, and a communication passage that communicates the inflow port with the outflow port, and a flow rate formed to intersect the axial direction. a through hole for controlling the one end side, communicating the amount of protrudes from the other end side of the valve body with one end is positioned within the valve body, and the through-hole by rotating said communication passage The cylindrical rod-shaped valve body that can adjust the opening degree of the communication passage by changing the angle, and the velocity of the fluid that is inserted and fitted from one end of the valve body and located in the through-hole, and passes through the through-hole A speed limiter that restricts fluid noise and restricts fluid noise, a drive source that outputs rotational force, and biases one of the drive source side and the other end side of the valve body toward the other. comprising a biasing means for coupling without play and the other end portion side of the valve body and the drive source side, the front The rotational force output from the driving source is obtained by including a connecting portion for transmitting to said valve body.

請求項2記載の電動弁は、請求項1記載の電動弁において、弁本体に取り付けられ、弁体の一端部を支持する保持板と、この保持板と前記弁本体との間にて前記弁体の一端部の周囲に嵌着されるシール部材とを具備したものである。 The motor-operated valve according to claim 2 is the motor-operated valve according to claim 1 , wherein the motor-operated valve is attached to the valve main body and supports a first end of the valve body, and the valve between the holding plate and the valve main body. And a sealing member fitted around one end of the body .

求項記載の電動弁は、請求項1または2記載の電動弁において、駆動源は、ステッピングモータであるものである。 Electric valve Motomeko 3 described in claim 1 or 2 motorized valve according drive source is one that is a stepping motor.

請求項1記載の発明によれば、弁本体内に位置する弁体の一端部から速度制限体を挿入嵌着し、駆動源から出力される回転力を円柱棒状の弁体の弁本体から突出する他端部側に連結部を介して伝達し、制御を複雑化することなく弁体の回転量に応じて貫通孔と連通路との連通量を変化させてきめ細かく流量調整できるとともに、弁閉時の流体の漏れをある程度許容して、例えばボール状の弁体およびシール材など用いる場合と比較して構造が簡易となり、駆動に必要な回転力を低く抑えることができるので、製造コストの抑制および小型化が可能になる。また、速度制限体により、貫通孔を流れる流体を隙間流れとして速度を制限することで、流体音を抑制できる。さらに、駆動源側と弁体側とのいずれか一方を他方に向けて付勢手段により付勢して駆動源側と弁体側とをがたつきなく連結することにより、駆動源から出力される回転力に弁体の回動を確実に追従させることができ、より正確できめ細かい流量調整が可能になるAccording to the first aspect of the present invention, the speed limiter is inserted and fitted from one end of the valve body located in the valve body, and the rotational force output from the drive source projects from the valve body of the cylindrical rod-shaped valve body. The flow rate can be finely adjusted by changing the amount of communication between the through hole and the communication path according to the amount of rotation of the valve body without complicating the control. Allowing a certain amount of fluid leakage at the time of closing, for example, the structure becomes simple compared to the case of using a ball-shaped valve body and seal material, etc., and the rotational force required for driving can be kept low. Suppression and downsizing are possible . Moreover, a fluid sound can be suppressed by restrict | limiting a speed by making the fluid which flows through a through-hole into a clearance gap flow with a speed limiting body. Further, the rotation output from the drive source is achieved by urging one of the drive source side and the valve element side toward the other by the urging means and connecting the drive source side and the valve element side without rattling. The rotation of the valve body can be made to follow the force with certainty, and the flow rate can be adjusted more accurately and finely .

請求項2記載の発明によれば、弁本体に取り付けた保持板により支持した弁体の一端部の周囲をシール部材によりシールできるAccording to invention of Claim 2, the circumference | surroundings of the one end part of the valve body supported by the holding plate attached to the valve main body can be sealed with a sealing member .

求項記載の発明によれば、駆動源をステッピングモータとすることにより、弁体の回動量を、より精度よく微調整できる。 According to the invention Motomeko 3, wherein the drive source by a stepping motor, the amount of rotation of the valve body can be more accurately finely adjusted.

本発明の一実施の形態の電動弁を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the motor operated valve of one embodiment of this invention. 同上電動弁を示す正面図である。It is a front view which shows an electrically operated valve same as the above. 同上電動弁の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an electric valve same as the above. 同上電動弁の要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part of an electrically operated valve same as the above. (a1)は同上電動弁の全閉状態の要部を示す縦断面図、(a2)は同上電動弁の全開状態の要部を示す縦断面図、(b1)は(a1)のA−A断面図、(b2)は(a2)のB−B断面図である。(a1) is a longitudinal sectional view showing the main part of the motor-operated valve in the fully closed state, (a2) is a longitudinal sectional view showing the main part in the fully-opened state of the motorized valve, and (b1) is an AA of (a1). Sectional drawing, (b2) is a BB sectional view of (a2). 同上電動弁の流量特性を示すグラフである。It is a graph which shows the flow characteristic of an electric valve same as the above. (a)は同上電動弁を用いた一の油圧システムの一部を示す油圧回路図、(b)は同上電動弁を用いた他の油圧システムの一部を示す油圧回路図、(c)は従来例の油圧システムの一部を示す油圧回路図である。(a) is a hydraulic circuit diagram showing a part of one hydraulic system using the same motorized valve, (b) is a hydraulic circuit diagram showing a part of another hydraulic system using the same motorized valve, (c) is It is a hydraulic circuit diagram which shows a part of hydraulic system of a prior art example.

以下、本発明の一実施の形態の構成を図1ないし図7を参照して説明する。   The configuration of an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

図1ないし図3おいて、11は電動弁である電動比例弁を示し、この電動比例弁11は、例えば理美容、あるいは医療分野における椅子、ベッドなどの油圧回路用の制御弁として用いる油圧用電動比例弁である。ここで、図7(c)に示すように、上記油圧回路は、例えばポンプとタンクとの間にストレーナ12を介して複数、例えば4つの流路13a,13b,13c,13dが並列に接続されている。流路13aには、リリーフ弁14が接続され、流路13b,13c,13dには、それぞれ電磁弁21a,21b,21c、逆止弁15a,15b,15c、可変絞り弁22a,22b,22c、電磁弁16a,16b,16cおよび可変絞り弁23a,23b,23cが直列に接続され、可変絞り弁22a,22b,22cと電磁弁16a,16b,16cとの接続点と油圧シリンダとの間にストレーナ17a,17b,17cが接続されている。そして、電動比例弁11は、例えば図7(a)に示すように、上記油圧回路に対して、流路13a,13b間、すなわちポンプ側とタンク側とにストレーナ24とともに接続したり、図7(b)に示すように、上記油圧回路に対して、ストレーナ17a,17b,17cの少なくともいずれか(図中ではストレーナ17a,17b)と油圧シリンダとの間に接続したりすることが可能である。   1 to 3, reference numeral 11 denotes an electric proportional valve, which is an electric valve. The electric proportional valve 11 is a hydraulic valve that is used as a control valve for a hydraulic circuit such as a chair or a bed in the field of cosmetics or medicine, for example. It is an electric proportional valve. Here, as shown in FIG. 7C, in the hydraulic circuit, for example, a plurality of, for example, four flow paths 13a, 13b, 13c, and 13d are connected in parallel via a strainer 12 between a pump and a tank. ing. Relief valve 14 is connected to flow path 13a, and electromagnetic valves 21a, 21b, 21c, check valves 15a, 15b, 15c, variable throttle valves 22a, 22b, 22c, respectively, are connected to flow paths 13b, 13c, 13d. The solenoid valves 16a, 16b, 16c and the variable throttle valves 23a, 23b, 23c are connected in series, and a strainer is provided between the connection point between the variable throttle valves 22a, 22b, 22c and the solenoid valves 16a, 16b, 16c and the hydraulic cylinder. 17a, 17b, and 17c are connected. For example, as shown in FIG. 7A, the electric proportional valve 11 is connected to the hydraulic circuit between the flow paths 13a and 13b, that is, between the pump side and the tank side together with the strainer 24. As shown in (b), it is possible to connect between the hydraulic circuit and at least one of the strainers 17a, 17b, 17c (strainers 17a, 17b in the figure) and the hydraulic cylinder. .

そして、電動比例弁11は、図1ないし図3に示すように、弁本体31と、この弁本体31に取り付けられる弁体であるスプール32と、回転力を出力する駆動源であるステッピングモータ33と、このステッピングモータ33の回転力をスプール32へと伝達するための連結部であるシャフト34とを備えている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the electric proportional valve 11 includes a valve body 31, a spool 32 that is a valve body attached to the valve body 31, and a stepping motor 33 that is a drive source that outputs rotational force. And a shaft 34 which is a connecting portion for transmitting the rotational force of the stepping motor 33 to the spool 32.

弁本体31は、バルブボディとも呼ばれるもので、両側面に流入口36と流出口37とが開口形成され、これら流入口36と流出口37とが、連通路38を介して互いに連通されている。また、弁本体31には、スプール32を取り付けるための弁体取付孔であるスプール取付孔39が、連通路38と交差して上下方向に貫通して形成されている。さらに、弁本体31の上部には、略円筒状の保持部41が一体に形成されており、この保持部41の内部に、スプール32の上側を回動可能に保持するための保持体である略円筒状のホルダ42が取り付けられる取付凹部43が形成されている。   The valve body 31 is also referred to as a valve body, and an inlet 36 and an outlet 37 are formed on both side surfaces, and the inlet 36 and the outlet 37 are communicated with each other via a communication path 38. . Further, the valve body 31 is formed with a spool mounting hole 39 that is a valve body mounting hole for mounting the spool 32 so as to cross the communication path 38 and penetrate in the vertical direction. Further, a substantially cylindrical holding portion 41 is integrally formed on the upper portion of the valve body 31, and is a holding body for rotatably holding the upper side of the spool 32 inside the holding portion 41. An attachment recess 43 to which the substantially cylindrical holder 42 is attached is formed.

流入口36および流出口37には、それぞれ作動油などの流体の除塵用の図示しないストレーナが取り付けられている。   A strainer (not shown) for removing dust from fluid such as hydraulic oil is attached to the inflow port 36 and the outflow port 37, respectively.

保持部41の外周には、シャフト34の周囲を覆う略円筒状のカバー48が取り付けられている。また、このカバー48の上端部には、弁本体31側とステッピングモータ33側とを接続するための本体用保持部材である本体用マウンティングプレート49が配置されている。そして、この本体用マウンティングプレート49は、弁本体31に対して、図示しない取付ねじなどを介して固定されている。   A substantially cylindrical cover 48 that covers the periphery of the shaft 34 is attached to the outer periphery of the holding portion 41. Further, a main body mounting plate 49, which is a main body holding member for connecting the valve main body 31 side and the stepping motor 33 side, is disposed at the upper end of the cover 48. The main body mounting plate 49 is fixed to the valve main body 31 via a mounting screw (not shown).

ホルダ42には、下端側の内周に、スプール32との隙間をシールする上部シール部材であるOリング54が嵌着されているとともに、下端側の外周に、取付凹部43との隙間をシールする外部シール部材であるOリング56が嵌着されている。   The holder 42 is fitted with an O-ring 54 that is an upper seal member that seals the gap with the spool 32 on the inner circumference on the lower end side, and seals the gap with the mounting recess 43 on the outer circumference on the lower end side. An O-ring 56 that is an external seal member is fitted.

スプール32は、全体として上下方向に長尺状の棒状に形成されており、下側に弁体本体である略円柱状のスプール本体61を備え、このスプール本体61の上端に、ホルダ42により保持される略円柱状の被保持部62が一体に形成され、この被保持部62の上端に、スプール32をシャフト34に連結するための弁体連結部であるスプール連結部63が形成され、また、スプール本体61の下端に、シール部材であるOリング64が外周に嵌着される嵌着部65が形成されている。さらに、スプール本体61の下部には、嵌着部65およびスプール本体61に亘って、速度制限体である消音ロッド66が取り付けられる速度制限体取付孔部である取付孔部67が中心軸に沿って形成されている。   The spool 32 is formed in a vertically long rod shape as a whole, and includes a substantially cylindrical spool body 61 that is a valve body on the lower side, and is held by a holder 42 at the upper end of the spool body 61. A substantially cylindrical held portion 62 is integrally formed, and a spool connecting portion 63 that is a valve body connecting portion for connecting the spool 32 to the shaft 34 is formed at the upper end of the held portion 62, and A fitting portion 65 is formed at the lower end of the spool body 61 to fit an O-ring 64, which is a seal member, on the outer periphery. Further, at the lower part of the spool body 61, a mounting hole portion 67, which is a speed limiting body mounting hole portion to which the silencer rod 66 as a speed limiting body is mounted, extends along the central axis across the fitting portion 65 and the spool body 61. Is formed.

スプール本体61には、径方向に貫通する丸孔状の貫通孔71が、取付孔部67と交差して形成されている。この貫通孔71は、スプール32を弁本体31に取り付けた状態で、連通路38に対応する位置に配置されており、スプール32の回動に伴い、この連通路38との連通量が変化するように構成されている。   The spool body 61 is formed with a round hole 71 that penetrates in the radial direction so as to intersect the mounting hole 67. The through hole 71 is disposed at a position corresponding to the communication path 38 with the spool 32 attached to the valve body 31, and the amount of communication with the communication path 38 changes as the spool 32 rotates. Is configured to do.

被保持部62は、スプール本体61よりも径小で、かつ、このスプール本体61と同軸に形成されてホルダ42に挿通されており、上記Oリング54が外周面とホルダ42との間に嵌着されている。また、この被保持部62は、下端部が取付凹部43の底部に位置し、上端部がこの取付凹部43から弁本体31の上方へと突出している。   The held portion 62 is smaller in diameter than the spool body 61 and is formed coaxially with the spool body 61 and inserted through the holder 42, and the O-ring 54 is fitted between the outer peripheral surface and the holder 42. It is worn. The held portion 62 has a lower end located at the bottom of the mounting recess 43 and an upper end projecting from the mounting recess 43 to above the valve body 31.

スプール連結部63は、被保持部62の上端部を径方向に沿って切り欠いて形成されており、固定部材である固定ねじ76の先端が圧接される平面状となっている。   The spool connecting portion 63 is formed by cutting out the upper end portion of the held portion 62 along the radial direction, and has a planar shape to which the tip of the fixing screw 76 as a fixing member is pressed.

嵌着部65は、スプール本体61よりも径小で、かつ、このスプール本体61と同軸に形成され、弁本体31の下面にねじ78,78を介して固定されてスプール取付孔39の下部を覆う保持板であるホルダプレート79により下側から支持されている。   The fitting portion 65 is smaller in diameter than the spool body 61 and is formed coaxially with the spool body 61, and is fixed to the lower surface of the valve body 31 via screws 78, 78 so that the lower portion of the spool mounting hole 39 is formed. It is supported from below by a holder plate 79 which is a holding plate to be covered.

消音ロッド66は、スプール32の取付孔部67に対して嵌着される略円柱状の速度制限体基部である消音ロッド基部81と、この消音ロッド基部81の上端部に同軸に形成された速度制限体本体である消音ロッド本体82とを一体に備えている。そして、消音ロッド本体82は、消音ロッド基部81に対して径小の略円柱状に形成されており、消音ロッド66を取付孔部67に固定した状態で、スプール32の貫通孔71に対向している。したがって、この消音ロッド本体82の周囲には、取付孔部67の内周面との間に、貫通孔71に連通する流路84(図5)が形成されている。   The muffler rod 66 is a muffler rod base 81 that is a substantially cylindrical speed limiter base that is fitted into the mounting hole 67 of the spool 32, and a speed that is coaxially formed at the upper end of the muffler rod base 81. A muffler rod body 82 which is a restriction body is integrally provided. The silencing rod body 82 is formed in a substantially cylindrical shape having a small diameter with respect to the silencing rod base 81, and faces the through hole 71 of the spool 32 with the silencing rod 66 fixed to the mounting hole 67. ing. Therefore, a flow path 84 (FIG. 5) communicating with the through hole 71 is formed around the silencing rod body 82 between the inner peripheral surface of the mounting hole portion 67.

ステッピングモータ33は、図示しない配線を介して図示しない制御部に電気的に接続されており、この制御部からのパルス信号に応じて回動角度が制御されるように構成されている。また、このステッピングモータ33には、駆動源用固定部材であるモータ用マウンティングプレート87が、対をなすねじ88、対をなすスプリングワッシャ89(一方のみ図示)および対をなすナット90を介して固定されている。   The stepping motor 33 is electrically connected to a control unit (not shown) via a wiring (not shown), and the rotation angle is controlled according to a pulse signal from the control unit. Further, in this stepping motor 33, a motor mounting plate 87 which is a driving source fixing member is provided via a pair of screws 88, a pair of spring washers 89 (only one shown) and a pair of nuts 90. It is fixed.

ここで、各ねじ88は、モータ用マウンティングプレート87に開口形成された丸孔状の挿入孔87a(一方のみ図示)にそれぞれ先端側が挿入されており、さらに、これら挿入孔87aを貫通して、本体用マウンティングプレート49に開口形成された調整孔49aに挿入され、この本体用マウンティングプレート49の下側に上記スプリングワッシャ89およびナット90を介して締め付け固定されている。   Here, each screw 88 is inserted into a circular hole-shaped insertion hole 87a (only one is shown) formed in the motor mounting plate 87, and the distal end side passes through these insertion holes 87a, The main body mounting plate 49 is inserted into an adjustment hole 49a formed in the opening, and is fixed to the lower side of the main body mounting plate 49 via the spring washer 89 and the nut 90.

ここで、各調整孔49aは、スプール32の中心軸を中心として周方向に沿って湾曲した円弧状の長孔であり、各ナット90を緩めた状態でステッピングモータ33をモータ用マウンティングプレート87とともに周方向に回動させることで、各ねじ88が各調整孔49aに沿って摺動し、所望の位置で各ナット90を締め付けることにより、弁本体31に対するステッピングモータ33の周方向の固定位置を調整可能となっている。   Here, each adjustment hole 49a is an arc-shaped long hole that is curved along the circumferential direction around the central axis of the spool 32, and the stepping motor 33 together with the motor mounting plate 87 with each nut 90 loosened. By rotating in the circumferential direction, each screw 88 slides along each adjustment hole 49a, and by tightening each nut 90 at a desired position, the fixing position in the circumferential direction of the stepping motor 33 with respect to the valve body 31 is set. It is adjustable.

シャフト34は、上記固定ねじ76を介してスプール32と一体的に固定されるもので、略有蓋円筒状に形成されたシャフト本体93と、このシャフト本体93の上部に同軸に形成された接続部であるギヤ部94とを一体に有している。そして、このシャフト34には、付勢手段であるトーションばね95が取り付けられている。   The shaft 34 is fixed integrally with the spool 32 via the fixing screw 76. The shaft main body 93 is formed in a substantially covered cylindrical shape, and the connection portion formed coaxially on the upper portion of the shaft main body 93. And a gear portion 94 that is a single unit. The shaft 34 is attached with a torsion spring 95 as urging means.

シャフト本体93は、ホルダ42の上方に位置し、スプール32の被保持部62が下方から挿入されている。また、このシャフト本体93の側部には、内部に連通する連通孔であるねじ止め孔97が形成されており、このねじ止め孔97に固定ねじ76の先端側が螺合されて、このねじ止め孔97の内部に対向するスプール連結部63に圧接されることで、シャフト34とスプール32とを一体的に固定するように構成されている。   The shaft body 93 is positioned above the holder 42, and the held portion 62 of the spool 32 is inserted from below. Further, a screwing hole 97, which is a communication hole communicating with the inside, is formed on a side portion of the shaft body 93, and the distal end side of the fixing screw 76 is screwed into the screwing hole 97. The shaft 34 and the spool 32 are configured to be integrally fixed by being pressed against the spool connecting portion 63 facing the inside of the hole 97.

ギヤ部94は、ステッピングモータ33の図示しない回動軸の先端に形成された駆動源側ギヤ部であるモータギヤ部と歯合されることにより、ステッピングモータ33から出力される回転力をスプール32に伝達可能となっている。   The gear portion 94 meshes with a motor gear portion which is a drive source side gear portion formed at the tip of a rotation shaft (not shown) of the stepping motor 33, whereby the rotational force output from the stepping motor 33 is applied to the spool 32. Communication is possible.

さらに、トーションばね95は、シャフト34を周方向に沿って所定方向に付勢することにより、ギヤ部94とモータギヤ部との周方向の隙間(バックラッシュあるいはクリアランス)をなくすことで、スプール32の開時および閉時の開度の誤差をなくすためのものである(図6)。そして、このトーションばね95は、図4に示すように、一端側が、ねじ止め孔97に先端側が螺合された固定ねじ76の頭部76aに係合されており、他端側が、弁本体31に固定された係合部である平行ピン98に係合されている。   Further, the torsion spring 95 biases the shaft 34 in a predetermined direction along the circumferential direction, thereby eliminating a circumferential clearance (backlash or clearance) between the gear portion 94 and the motor gear portion, thereby This is to eliminate an error in opening when opening and closing (FIG. 6). As shown in FIG. 4, the torsion spring 95 has one end engaged with a head 76a of a fixing screw 76 screwed into the screw hole 97 and the other end connected to the valve body 31. It is engaged with the parallel pin 98 which is an engaging part fixed to.

平行ピン98は、保持部41の縁部に形成された孔部99に下端側が挿入され、上端側が弁本体31の上方に突出している。   The parallel pin 98 has a lower end side inserted into a hole 99 formed in the edge portion of the holding portion 41 and an upper end side protruding above the valve body 31.

次に、上記一実施の形態の動作を説明する。   Next, the operation of the above embodiment will be described.

電動比例弁11は、図示しない制御部からのパルス信号に応じて図1に示すステッピングモータ33の回動角度が制御される(図6)。このため、ステッピングモータ33の回動軸のモータギヤ部とシャフト34のギヤ部94との歯合によって、シャフト34を介して、このシャフト34と一体的に連結されたスプール32が周方向に回動し、ステッピングモータ33に供給されるパルス信号の数(パルス数)に応じて、シャフト34の貫通孔71と連通路38との連通量が変化する、すなわち、連通路38の開度が調整される。   In the electric proportional valve 11, the rotation angle of the stepping motor 33 shown in FIG. 1 is controlled in accordance with a pulse signal from a control unit (not shown) (FIG. 6). Therefore, the spool 32 integrally connected to the shaft 34 is rotated in the circumferential direction via the shaft 34 by the engagement of the motor gear portion of the rotation shaft of the stepping motor 33 and the gear portion 94 of the shaft 34. The amount of communication between the through hole 71 of the shaft 34 and the communication path 38 changes according to the number of pulse signals (number of pulses) supplied to the stepping motor 33, that is, the opening degree of the communication path 38 is adjusted. Is done.

このとき、トーションばね95によってシャフト34に周方向の荷重が加わっているため、ステッピングモータ33の回動軸のモータギヤ部とシャフト34のギヤ部94とのバックラッシュ(クリアランス)がなくなり、ステッピングモータ33の回動軸の回動方向に拘らず、この回動にシャフト34の回動が、がたつきなく追従する。すなわち、弁開時と弁閉時との開度の誤差(ヒステリシス)が殆どなくなる(図6)。   At this time, since a circumferential load is applied to the shaft 34 by the torsion spring 95, backlash (clearance) between the motor gear portion of the rotating shaft of the stepping motor 33 and the gear portion 94 of the shaft 34 is eliminated, and the stepping motor 33 Regardless of the rotation direction of the rotation shaft, the rotation of the shaft 34 follows this rotation without rattling. That is, there is almost no error (hysteresis) in the opening between the valve opening and the valve closing (FIG. 6).

そして、上記のような連通路38の開度の調整によって、作動油などの流体の流量が制御され、油圧シリンダなどの速度が制御される。   Then, by adjusting the opening of the communication path 38 as described above, the flow rate of fluid such as hydraulic oil is controlled, and the speed of the hydraulic cylinder or the like is controlled.

例えば、図5(a1)および図5(b1)は、電動比例弁11の全閉状態を示し、図5(a2)および図5(b2)は、電動比例弁11の全開状態を示している。   For example, FIG. 5 (a1) and FIG. 5 (b1) show the fully closed state of the electric proportional valve 11, and FIG. 5 (a2) and FIG. 5 (b2) show the fully opened state of the electric proportional valve 11. .

電動比例弁11が開いた状態では、流入口36から連通路38の一端側を介して貫通孔71の一端側へと流体が流入する。このとき、貫通孔71には、消音ロッド66の消音ロッド本体82が臨んでいるため、流体は、この消音ロッド本体82に衝突してその流速が低減される。そして、流体は、消音ロッド本体82の周囲の流路84を通過し、貫通孔71の他端側から連通路38の他端側を介して流出口37へと通過する。このように、消音ロッド66によって流体の流速が低減されることにより、流体の通過時に発生する音が低減される。   In the state where the electric proportional valve 11 is opened, the fluid flows from the inflow port 36 to one end side of the through hole 71 through one end side of the communication path 38. At this time, since the silencing rod main body 82 of the silencing rod 66 faces the through hole 71, the fluid collides with the silencing rod main body 82 and its flow velocity is reduced. Then, the fluid passes through the flow path 84 around the muffler rod main body 82 and passes from the other end side of the through hole 71 to the outlet 37 through the other end side of the communication path 38. In this manner, the flow rate of the fluid is reduced by the silencing rod 66, so that the sound generated when the fluid passes is reduced.

上述したように、上記一実施の形態によれば、ステッピングモータ33から出力される回転力を棒状のスプール32にシャフト34を介して伝達し、制御を複雑化することなくスプール32の回動量に応じて貫通孔71と連通路38との連通量を変化させてきめ細かく流量調整できるとともに、弁閉時の流体の漏れをある程度許容して、例えばボール状の弁体およびシール材(Oリングなど)などを用いる場合と比較して構造が簡易となり、駆動に必要な回転力(回転トルク)を低く抑えることができるので、ステッピングモータ33を出力が小さいもの、すなわち小型のものとすることができるなど、製造コストの抑制および小型化が可能になる。なお、弁閉時のシールが必要な場合には、他の弁を併用することで対応できる。   As described above, according to the embodiment, the rotational force output from the stepping motor 33 is transmitted to the rod-shaped spool 32 via the shaft 34, and the amount of rotation of the spool 32 can be adjusted without complicating the control. Accordingly, the amount of communication between the through hole 71 and the communication passage 38 can be changed to finely adjust the flow rate, and fluid leakage when the valve is closed is allowed to some extent. For example, a ball-shaped valve body and a sealing material (such as an O-ring) ) Etc., the structure is simple and the rotational force (rotational torque) required for driving can be kept low, so that the stepping motor 33 can have a small output, that is, a small one. The manufacturing cost can be reduced and the size can be reduced. In addition, when the seal | sticker at the time of valve closing is required, it can respond by using another valve together.

また、スプール32の貫通孔71に配置した消音ロッド66により、貫通孔71を流れる流体を隙間流れとして速度を制限することで、流体音を抑制できる。   Further, by using the silencing rod 66 disposed in the through hole 71 of the spool 32, the fluid noise can be suppressed by limiting the speed by using the fluid flowing through the through hole 71 as a gap flow.

さらに、スプール32側、すなわちこのスプール32と一体的に連結されるシャフト34をステッピングモータ33側へと付勢して、シャフト34のギヤ部94とステッピングモータ33の回動軸のモータギヤ部とをがたつきなく連結することにより、ステッピングモータ33から出力される回転力にスプール32の回動を確実に追従させることができ、より正確できめ細かい流量調整が可能になる。   Furthermore, the spool 34 side, that is, the shaft 34 integrally connected to the spool 32 is urged toward the stepping motor 33 side, and the gear portion 94 of the shaft 34 and the motor gear portion of the rotating shaft of the stepping motor 33 are connected. By connecting without rattling, the rotation of the spool 32 can reliably follow the rotational force output from the stepping motor 33, and more accurate and fine flow rate adjustment can be achieved.

特に、理美容、あるいは医療分野における椅子、ベッドなどの油圧回路用の制御弁として電動比例弁11を用いる場合、作動油の流量が急激に変化して油圧シリンダの速度が急変すると使用者に不快感を与えるおそれがあるので、上記のようにがたつきなくきめ細かく流体の流量調整を可能とすることにより、理美容、あるいは医療分野における椅子、ベッドなどの油圧回路用の制御弁として電動比例弁11を好適に用いることができる。   In particular, when the electric proportional valve 11 is used as a control valve for a hydraulic circuit such as a chair or bed in the hairdressing or medical field, the user is inconvenienced when the hydraulic fluid flow rate changes suddenly and the hydraulic cylinder speed changes suddenly. Since there is a possibility of giving a pleasant feeling, the electric proportional valve can be used as a control valve for a hydraulic circuit such as a chair or a bed in the hairdressing or medical field by enabling fine adjustment of the flow rate of the fluid without rattling as described above. 11 can be suitably used.

また、図7(a)に示すように、ポンプ側とタンク側とに電動比例弁11を接続することにより、全ての油圧シリンダを制御することができ、図7(b)に示すように、ストレーナ17a,17b,17cの少なくともいずれかと油圧シリンダとの間に電動比例弁11を接続することにより、油圧シリンダを個別に制御することができる。   Further, as shown in FIG. 7 (a), all hydraulic cylinders can be controlled by connecting the electric proportional valve 11 to the pump side and the tank side, and as shown in FIG. 7 (b), By connecting the electric proportional valve 11 between at least one of the strainers 17a, 17b, and 17c and the hydraulic cylinder, the hydraulic cylinder can be individually controlled.

そして、パルス数により回動角度を微調整可能なステッピングモータ33を駆動源として用いることにより、スプール32の回動量を、より精度よく微調整できる。   Then, by using the stepping motor 33 whose rotation angle can be finely adjusted according to the number of pulses as a drive source, the rotation amount of the spool 32 can be finely adjusted with higher accuracy.

なお、上記一実施の形態において、トーションばね95は、ステッピングモータ33側をスプール32側へと周方向に付勢してもよい。 Note that, in the embodiment described above, collected by Shon spring 95 may bias the stepping motor 33 side in the circumferential direction to the spool 32 side.

さらに、付勢手段としては、トーションばね95以外のものを用いることが可能であり、駆動源としては、ステッピングモータ33以外のものを用いることが可能である。   Further, as the urging means, it is possible to use something other than the torsion spring 95, and as the drive source, it is possible to use something other than the stepping motor 33.

11 電動弁である電動比例弁
31 弁本体
32 弁体であるスプール
33 駆動源であるステッピングモータ
34 連結部であるシャフト
36 流入口
37 流出口
38 連通路
64 シール部材であるOリング
66 速度制限体である消音ロッド
71 貫通孔
79 保持板であるホルダプレート
95 付勢手段であるトーションばね
11 Electric proportional valve
31 Valve body
32 Spool that is a disc
33 Stepping motor as drive source
34 Shaft as connecting part
36 Inlet
37 Outlet
38 passage
64 O-ring which is a sealing member
66 Silencer rod as speed limiter
71 Through hole
79 Holder plate as a holding plate
95 Torsion spring as biasing means

Claims (3)

流体の流入口、流体の流出口、および、これら流入口と流出口とを連通する連通路を備えた弁本体と、
軸方向と交差して形成された流量制御用の貫通孔を一端部側に備え、一端部側が前記弁本体内に位置するとともに他端部側が前記弁本体の外部に突出し、回動によりこの貫通孔と前記連通路との連通量を変化させることで前記連通路の開度を調整可能な円柱棒状の弁体と、
この弁体の一端部から挿入嵌着されて前記貫通孔に位置し、この貫通孔を通過する流体の速度を制限して流体音を抑制する速度制限体と、
回転力を出力する駆動源と、
この駆動源側と前記弁体の他端部側とのいずれか一方を他方に向けて付勢することにより前記駆動源側と前記弁体の他端部側とをがたつきなく連結させる付勢手段を備え、前記駆動源から出力される回転力を前記弁体へと伝達する連結部と
を具備したことを特徴とする電動弁。
A valve main body including a fluid inlet, a fluid outlet, and a communication path that connects the inlet and the outlet;
A through hole for flow control which is formed to cross the axial direction on one end side, the through protrudes, by rotating the outer other end of the valve body with one end is positioned within the valve body A cylindrical rod-shaped valve element capable of adjusting the opening of the communication path by changing the amount of communication between the hole and the communication path;
A speed limiter that is inserted and fitted from one end of the valve body and is positioned in the through hole, restricts the speed of fluid passing through the through hole, and suppresses fluid noise;
A drive source that outputs rotational force;
By attaching one of the drive source side and the other end side of the valve body toward the other side, the drive source side and the other end side of the valve body are connected without rattling . A motor-operated valve comprising: a connecting portion that includes a biasing means and transmits a rotational force output from the drive source to the valve body.
弁本体に取り付けられ、弁体の一端部を支持する保持板と、A holding plate attached to the valve body and supporting one end of the valve body;
この保持板と前記弁本体との間にて前記弁体の一端部の周囲に嵌着されるシール部材とA seal member fitted around one end of the valve body between the holding plate and the valve body;
を具備したことを特徴とする請求項1記載の電動弁。The motor-operated valve according to claim 1, comprising:
駆動源は、ステッピングモータである
ことを特徴とする請求項1または2記載の電動弁。
The motor-driven valve according to claim 1 or 2 , wherein the drive source is a stepping motor.
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