JPH0117735Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、一方向への回転のみにて開閉制御さ
れる電動弁に関する。

（従来の技術） 一般に、ボール弁、バタフライ弁等の回転式の
弁は、制御スイツチによる弁開、弁閉の切換操作
に応じてモータにて１度に弁体を例えば90度のみ
回転させ流体通路を開閉制御するものである。

そして、弁体を90度のみ回転させた後に停止さ
せるため、従来は、特公昭49−14004号公報に記
載された構造が用いられていた。

これは、第１図に示すように、外周面の180度
方向に一対の突部１，１を設けたカム２を図示し
ない弁体の回転軸に嵌合固定し、このカム２の外
周面の90度異なる位置にそれぞれ操作杆３，３を
当接し、この操作杆３，３がカム２の突部１，１
に当接されたときのみ開放される第１および第２
のリミツトスイツチ４，５とを備え、これらリミ
ツトスイツチ４，５を、第２図に示すように、制
御スイツチ６の弁開接点ａ、弁閉接点ｂと、前記
弁体の回転軸を回転するモータ７および電源８と
の間に接続しているものである。

このため、制御スイツチ６が弁開接点ａ側であ
れば第２のリミツトスイツチ５を介して、また、
弁閉接点ｂであれば第１のリミツトスイツチ４を
介してモータ７は電源８に接続される。そして、
モータ７の回転により弁体およびカム２が90度回
転されると、電源８とモータ７とを接続している
第１または第２のリミツトスイツチ４，５が開放
され、モータ７への通電は断たれ、弁体およびカ
ム２の回転は停止される。このとき、制御スイツ
チ６にてモータ７と電源８との通電路から外され
ている方のリミツトスイツチ４，５は、操作杆３
がカム２の突部１，１から外れ閉成状態となつて
いるため、制御スイツチ６を切換えればモータ７
は再度通電制御され、弁体および昇降２もさらに
90度回転される。

このようにして、弁体およびカム２は90度ずつ
回転され、流体通路を開閉制御する。

しかしながら、この構造ではリミツトスイツチ
４，５を２つ必要とし、部品点数が多くなりコス
トが高くなるとともに広い設置スペースを必要と
し電動弁が大型化するという問題がある。また、
弁体が90度回転したら確実に開閉するように２つ
のリミツトスイツチ４，５の位置を合せなくては
ならず、調整が難しいという問題があり、さら
に、配線が複雑であるため、配線ミスも発生し易
いという問題もあつた。

また、特公昭49−1166号公報に記載されている
ように、１つのリミツトスイツチによつて弁体の
開閉制御を行なうようにした電動弁がある。

しかしながら、このように１つのリミツトスイ
ツチで弁体の開閉制御を行なう場合、弁開または
弁閉途中で制御スイツチが切換えられてしまう
と、モータへの通電が断たれてしまい、弁体が弁
開または弁閉途中で止まつてしまうため、制御ス
イツチが切換えられてもリミツトスイツチが切換
わるまでの間はモータへの通電を継続するよう
に、自己保持機能を有する高価なリレーを弁開時
用と弁閉時用に２つ必要とし、部品点数が多く、
コストが高くなり、配線も複雑になる問題ある。

（考案が解決しようとする問題点） 前記のように、従来の電動弁は、弁体を開閉制
御するために、２つのリミツトスイツチを必要と
したり、リミツトスイツチが１つの場合には２つ
のリレーを必要とし、部品点数が多く、コストが
高くなるとともに大型化する問題や、配線が複雑
になる問題等があつた。

本考案は、上記問題点に鑑みなされたもので、
１つのリミツトスイツチのみを用いるだけで弁体
の開閉制御を行なえ、部品点数を減少でき、コス
を低減させることができると共に小型にでき、電
気配線も簡単にできる電動弁を提供することを目
的するものである。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本考案の電動弁は、モータ３８の駆動軸と流体
の流体通路１５に設けられた弁体２５の回転軸２
７とを連結し、前記モータ３８の駆動により回転
軸２７を回転させて弁体２５にて流体通路１５を
開閉する電動弁において、前記回転軸２７に連動
して回転し外周面に凹部４６を有しかつこの凹部
４６に対し所定角度離間して突部４７を有するカ
ム４５を設け、また、屈曲可能に形成され前記カ
ム４５の外周面に当接されカム４５の回転に伴つ
て屈曲制御される切換接点５１、この切換接点５
１がカム４５の外周面および突部４７に当接され
ているときに切換接点５１に接続されると共に切
換接点５１がカム４５の凹部４６に当接されたと
きのみに切換接点５１から離間される第１の接点
５２、前記切換接点５１がカム４５の外周面よび
凹部４６に当接されているときに切換接点５１に
接続されると共に切換接点５１がカム４５の突部
４７に当接されたときのみに切換接点５１から離
間される第２の接点５３を備えたリミツトスイツ
チ５０を設け、さらに、このリミツトスイツチ５
０の第１と第２の接点５２，５３に接続された開
接点６６と閉接点６７および外部制御により開閉
いずれかの接点６６，６７に接続される制御接点
６５からなる制御スイツチ６４を設け、そして、
前記リミツトスイツチ５０の切換接点５１と制御
スイツチ６４の制御接点６５との間に駆動電源６
２と前記モータ３８との直列回路を接続したもの
である。

（作用） 本考案では、リミツトスイツチ５０の切換接点
５１がカム４５の突部４７に突設している状態
で、切換接点５１に第１の接点５２が接続される
と共に第２の接点５３は離間されており、制御ス
イツチ６４の制御接点６５を第２の接点５３側に
接続しておけば、モータ３８への通電回路が開放
され、弁体２５は開放状態または閉止状態に保た
れる。

この状態で、制御スイツチ６４の制御接点６５
を第１の接点５２側に接続すれば、モータ３８へ
の通電回路が閉成され、弁体２５は閉止方向また
は開放方向に向つて回転される。このとき、カム
４５が一体的に回転され、このカム４５の外周面
に切換接点５１が当接され、この切換接点５１に
第１および第２の接点５２，５３が接続される。
従つて、この状態で制御スイツチ６４の制御接点
６４が第２の接点５３側に切換えられても、モー
タ３８への通電回路は必ず閉成されており、弁体
２５は回転を継続する。

そして、切換接点５１がカム４５の凹部４６に
当接すると、切換接点５１と第１の接点５２のみ
が離間され、モータ３８への通電回路が開放され
て弁体２５が閉止または開放される。

一方、この状態で、制御スイツチ６４の制御接
点６５を第２の接点５３側に接続すれば、前記と
同様にモータ３８への通電回路が閉成されて弁体
２５が開放方向または閉止方向に回転され、カム
４５の外周面に当接する切換接点５１と第１およ
び第２の接点５２，５３とが接続され、そして、
切換接点１５がカム４５の突部４７に当接すれ
ば、切換接点６１と第２の接点５３のみが離間さ
れ、モータ３８への通電回路が開放されて、弁体
２５が開放または閉止される。

（実施例） 次に、本考案の一実施例をボール弁を用いた場
合について第３図ないし第５図に基づいて説明す
る。

第３図はボール弁を示す図で、このボール弁
は、弁本体１１と、この弁本体１１の上部に連結
部１２を介して位置しこの弁本体１１を開閉制御
する制御部１３とにて構成されている。

１４は弁本体１１のボデイで、第１および第２
のボデイ１４ａ，１４ｂを嵌合固着してなり、流
体通路１５が貫通形成されている。この流体通路
１５は、両端の螺合溝を有する管連結部１７，１
８と、ボデイ１４の突片１９，２０にて径小に形
成された径小部２１，２２を介して両管連結部１
７，１８に連通された収納部２３とからなつてい
る。また、この収納部２３にはボデイ１４の上面
に開口された挿通孔２４が連通されている。

２５は弁体としてのバルブボールで、略球形に
形成され、通孔２６が水平方向に開口されてい
る。このバルブボール２５は収納部２３に回動可
能に配置されており、上端には挿通孔２４を介し
てボデイ１４の上方へ突出した回転軸２７が係合
されている。

２８はボール保持用シートで、テフロン、フエ
ノールなどの合成樹脂にて肉厚リング状に形成さ
れ、バルブボール２５と突片１９の内面との間に
位置し、バルブボール２５を保持している。な
お、バルブボール２５と接触する内周面縁部は彎
曲面状に形成されている。

２９はバルブシートで、テフロンなどの合成樹
脂からなり、バルブボール２５と突片２０との間
に位置しバルブボール２５を保持する保持部３０
と、この保持部３０の外周面に薄板リング状に突
出し両ボデイ１４ａ，１４ｂの嵌合部に挟み込ま
れた鍔部３１とにて形成されている。なお、保持
部３０のバルブボール２５と接触する内周面縁部
は彎曲面状に形成されている。

３２，３３はリング状の板ばねで、突片１９，
２０の内面に設けられた凹溝に係合され、両シー
ト２８，２９をバルブボール２５に押圧してい
る。この押圧によりバルブシート２９の内周面縁
部がバルブボール２５に圧接されバルブシート２
９とバルブボール２５との間がシールされると共
に、両ボデイ１４ａ，１４ｂ間に挟み込まれた鍔
部３１にてボデイ１４とバルブボール２５との間
および両ボデイ１４ａ，１４ｂ間がシールされて
いる。

３５は箱状のカバーで、底面に通孔３６が開孔
された下部カバー部３５ａと、この下部カバー部
３５ａに嵌合された上部カバー部３５ｂとからな
り、嵌合部はＯリング３７にシールされている。

３８はシンクロナス型のモータで、カバー３５
内の上方に位置し、支持部３９にて下部カバー部
３５ａに支持固定されたモータ取付板４０上に固
着されている。

４１は出力軸で、モータ３８の図示しない回転
軸に減速機構を介して連結されており、モータ取
付板４０の下面に突出形成されている。

４２はカム取付軸で、出力軸４１に嵌合連結さ
れ、下部カバー部３５ａの通孔３６を介し制御部
１３の下方に突出され、カバー４３にて覆われた
連結部１２の連結体４４を介して回転軸２７に連
結されている。このため、出力軸４１、カム取付
軸４２、連結体４４および回転軸２７は同一方向
に同一角度回転する。

４５はカムで、第４図に示すように、外周面の
180度方向に一対の凹部４６，４６を有すると共
に、この凹部４６，４６に対し90度方向の外周面
に一対の突部４７，４７を有する円盤状に形成さ
れ、中心には嵌合孔４８が開孔されている。この
カム４５は嵌合孔４８にてカム取付軸４２に嵌合
固定されており、カム取付軸４２の回転に応じて
回転する。

５０はリミツトスイツチで、第４図に示すよう
に、切換接点５１と、この切換接点５１に切換え
接続される第１および第２の接点５２，５３から
なつている。これら各接点５１，５２，５３は弾
性を有する導電性の板体にて屈曲可能に形成さ
れ、基端部を絶縁性の押え体５４にて押え固定さ
れた屈曲片５５，５６，５７を有し、この屈曲片
５５，５６，５７のうち中央に位置する切換接点
５１の屈曲片５５のみ長く形成されている。第１
および第２の接点５２，５３の屈曲片５６，５７
の先端内面にはそれぞれ接点部５８，５９が突出
形成されている。切換接点５１の屈曲片５５の先
端にはカム４５の外周面に当接するローラ６０が
取付けられ、屈曲片５６，５７の接点部５８，５
９に対応する位置には接点部６１が両面に突出形
成されている。

このリミツトスイツチ５０はローラ６０が、第
４図ａに示すように、カム４５の外周面に当接し
ている場合は、切換接点５１と第１および第２の
接点５２，５３とが接続され、また、同図ｂに示
すように、カム４５の突部４７に当接している場
合は、屈曲片５５，５６が矢印Ａ方向に屈曲さ
れ、切換接点５１と第１の接点５２とが接続され
ると共に切換接点５１と第２の接点５３とが離間
され、さらに、同図ｃに示すように、カム４５の
凹部４６に当接している場合は、屈曲片５５，５
７が矢印Ｂ方向に屈曲され、切換接点５１と第２
の接点５３とが接続されると共に切換接点５１と
第１の接点５２とが離間される。

このリミツトスイツチ５０の各屈曲片５５，５
６，５７の基端にはそれぞれ図示しないリード線
が接続され、このリード線がモータ３８に接続さ
れると共にカバー３５の外部に引き出され駆動電
源６２および制御スイツチ６４に接続されてい
る。

この接続状態を第５図に示す。リミツトスイツ
チ５０の切換接点５１はモータ３８および電源６
２の直列回路を介して制御スイツチ６４の制御接
点６５に接続されている。また、リミツトスイツ
チ５０の第１の接点５２は制御スイツチ６４の開
接点６６に、第２の接点５３は閉接点６７に接続
されている。

次に、この実施例の作用を説明する。

まず、第３図に示すように、バルブボール２５
が閉止の場合は、カム４５とリミツトスイツチ５
０は第４図ｂに示す状態、つまり、ローラ６０が
カム４５の突部４７に当接され、切換接点５１は
第１の接点５２に接続され、第２の接点５３とは
離間されている。

この状態で制御スイツチ６４の制御接点６５を
開接点６６に接続すると、第５図ｂに示すよう
に、電源６２とモータ３８とを結ぶ回路が閉成さ
れ、モータ３８は通電駆動される。すると、出力
軸４１が回転され、これによりカム取付軸４２を
介してカム４５が第４図矢印方向へ回転されると
共に、連結体４４および回転軸２７を介してバル
ブボール２５が回転される。

そして、カム４５の回転により、第４図ａに示
すように、ローラ６０がカム４５の外周面に当接
されると、切換接点５１は第１および第２の接点
５２，５３に接続される。この状態でも電源６２
とモータ３８とを結ぶ回路は第５図ａに示すよう
に閉成されている。

そして、バルブボール２５が90度回転されて流
体通路１５が開放されると、カム４５も同様に90
度回転される。すると、第４図ｃに示すように、
ローラ６０はカム４５の凹部４６に当接され、切
換接点５１は第２の接点５３に当接され、第１の
接点５２からは離間される。すると、第５図ｃに
示すように、電源６２とモータ３８とを結ぶ回路
は開放され、モータ３８は駆動を停止される。こ
のため、出力軸４１が回転を停止し、カム４５お
よびバルブボール２５も回転を停止される。

つまり、リミツトスイツチ５０の切換接点５１
が第２の接点５３に接続され、ボール弁が開放さ
れた状態となる。

次に、このボール弁を閉止する場合は前記スイ
ツチ６４の制御接点６５を開接点６６から閉接点
６７に切換える。すると、電源６２とモータ３８
とを結ぶ回路は制御スイツチ６４の閉接点６７お
よびリミツトスイツチ５０の第２の接点５３を介
して閉成され、モータ３８は通電駆動される。

このため、出力軸４１が回転されカム４５およ
びバルブボール２５が回転される。そして、この
カム４５の回転によりローラ６０がカム４５の凹
部４６から離れ円周面に当接されると、第４図ａ
に示す場合と同様に、切換接点５１が第１および
第２の接点５２，５３に接続され、電源６２とモ
ータ３８とを接続する回路は閉成状態を継続す
る。

そして、バルブボール２５が90度回転され、ボ
ール弁の流体通路１５が閉止されると、カム４５
も同様に90度回転され、ローラ６０がカム４５の
突部４７に当接され、切換接点５１と第１の接点
５２に当接され、第２の接点５３からは離間され
る。すると、電源６２とモータ３８とを結ぶ回路
は開放され、モータ３８は駆動を停止され、出力
軸４１は回転を停止される。このため、カム４５
およびバルブボール２５も回転を停止され、ボー
ル弁は流体通路１５が閉止状態となる。

この状態で制御スイツチ６４の制御接点６５を
開接点６６に接続すれば、前記と同様にモータ３
８が通電駆動され、カム４５およびバルブボール
２５が90度だけ回転する。

このように、制御スイツチ６４を切換操作する
ことにより、バルブボール２５を90度ずつ回転で
き、ボール弁を開閉制御できる。

なお、ボール弁を開放または閉止している途中
に制御スイツチ６４が切換えられても、カム４５
が回転している状態すなわちカム４５の外周面に
リミツトスイツチ５０のローラ６０が当接してい
る状態では、第４図ａのように、切換接点５１に
第１および第２の接点５２，５３の両方が接続さ
れ、第５図ａのように、前記スイツチ６４の制御
接点６５が開接点６６と閉接点６７のいずれかに
切換え接続されても、電源６２とモータ３８とを
接続する回路は閉成状態にあるため、バルブボー
ル２５の回転が開閉途中で止まることはなく、完
全に開放または閉止された状態で止まる。

また、前記実施例ではリミツトスイツチ５０の
第１の接点５２を制御スイツチ６４の開接点６６
に、また、第２の接点５３を閉接点６７に接続し
たが、これはカム４５とバルブボール２５との位
置関係により決定されるもので、第１の接点５２
を閉接点６７に、第２の接点５３を開接点６６に
接続する場合もある。

また、前記実施例ではバルブボール２５とカム
４５とが同一角度ずつ回転する構造について説明
したが、これに限るものではなく、バルブボール
２５の回転軸２７とカム取付軸４２とを歯車等の
変速機構を介して連結することにより、バルブボ
ール２５が１回転する間にカム４５が２回転する
構成とすることもできる。この場合は、カム４５
の凹部４６および突部４７は互いに180度異なる
方向に１つずつ設ければよい。また、バルブボー
ル２５が１回転する間にカム４５が1/2，1/3回転
する構成とすることもでき、この場合はカム４５
の凹部４６および突部４７は交互に45度毎に４つ
ずつ、または30度毎に６つずつ設ければよい。

また、ボール弁に用いた場合について説明した
がバタフライ弁等同一方向へ90度回転する毎に流
体通路を開閉する弁であればどのようなものにも
応用できる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、外周面に所定角度離間して凹
部および突部を有するカムと、このカムの外周
面、凹部および突部との当接位置に応じて接続状
態が切換えられる１つのリミツトスイツチとによ
つて弁体の回転角度を検出して、モータへの通電
制御を行なえるため、従来に比べ部品点数を減少
でき、コストを低減できると共に小型化でき、ま
た、電気配線も簡単になるため、誤配線も防止で
き、さらに、カムと１つですむリミツトスイツチ
との位置合せが容易となり、調整ずれも発生しに
くい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電動弁のカムとリミツトスイツ
チとを示す平面図、第２図は同上電気的接続図、
第３図は本考案の電動弁の一実施例を示す断面
図、第４図は同上カムの回転に応じたリミツトス
イツチの作動状態図、第５図は同上カムの回転に
応じた電気的接続図である。 １５……流体通路、２５……弁体としてのバル
ブボール、２７……回転軸、３８……モータ、４
５……カム、４６……凹部、４７……突部、５０
……リミツトスイツチ、５１……切換接点、５２
……第１の接点、５３……第２の接点、６２……
駆動電源、６４……制御スイツチ、６５……制御
接点、６６……開接点、６７……閉接点。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 モータの駆動軸と流体の流体通路に設けられた
   弁体の回転軸とを連結し、前記モータの駆動によ
   り回転軸を回転させて弁体にて流体通路を開閉す
   る電動弁において、 前記回転軸に連動して回転し外周面に凹部を有
   しかつこの凹部に対し所定角度離間して突部を有
   するカムと、 屈曲可能に形成され前記カムの外周面に当接さ
   れカムの回転に伴つて屈曲制御される切換接点、
   この切換接点がカムの外周面および突部に当接さ
   れているときに切換接点に接続されると共に切換
   接点がカムの凹部に当接されたときのみに切換接
   点から離間される第１の接点、前記切換接点がカ
   ムの外周面よび凹部に当接されているときに切換
   接点に接続されると共に切換接点がカムの突部に
   当接されたときのみに切換接点から離間される第
   ２の接点を備えたリミツトスイツチと、 このリミツトスイツチの第１と第２の接点に接
   続された開接点と閉接点および外部制御により開
   閉いずれかの接点に接続される制御接点からなる
   制御スイツチとを備え、 前記リミツトスイツチの切換接点と制御スイツ
   チの制御接点との間に駆動電源と前記モータとの
   直列回路を接続したことを特徴とする電動弁。