JPH0311489Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は電動弁装置に係り、通電時に開閉弁を
電動機にて作動し開閉弁を全開または全閉状態に
保持し、非通電時に開閉弁がスプリングにて自動
復帰させるようにしたスプリングリターン形の電
動弁装置に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の非通電時に復帰するスプリング
リターン形の電動弁装置は、電動機による開閉弁
の開放時または閉塞時にスプリングに蓄勢し、停
電時にスプリングにて開閉弁が復帰されるように
した構造が採られていた。

そして、通電時にはスプリングにエネルギーを
蓄積しながら弁を全開、または全閉させストツパ
ーに当てて停止させていた。非通電時には反対に
スプリングの力により逆転して元の位置にストツ
パーで停止させている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、この様な作動方式のため、通電
時は周波数に同期して一定速度にて回転するが、
逆転時はスプリングの力により次第に回転が加速
されストツパー部で停止する直前では非常に速く
なる。

また、特に歯車連動機構を介して電動機と弁軸
を連動させた構造では減速化を大きく取つた電動
弁装置の場合電動機側の歯車ほど、回転が速くな
り、高速回転による歯車の異常音の発生および歯
車歯面より潤滑油が飛散し寿命が低下する問題を
有している。

また、ストツパー衝突時に衝撃音が発生して不
快であるとともに、歯車その他の機構が破損す
る。

さらに、水用のバルブに使用した場合、バルブ
の閉時間が速いと水撃作用によりパイプやバルブ
を損傷する。

このため非通電時の逆転速度を一定速度以下に
しなければならないが、通電時においては電動弁
装置の出力軸トルクの減少がなく、非通電時は逆
転速度を制限するものの出力軸トルクの減少がな
いものでなくてはならない。

本考案は上記問題点に鑑みてなされたもので、
通電時、非通電時ともに出力軸トルクを減少させ
ることなく、非通電時に逆転速度を一定速度以下
に制限できる電動弁装置を提供することを目的と
する。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本考案の電動弁装置は、電動機と、この電動機
によつて回動され開閉弁を作動する弁軸と、この
弁軸の開閉弁を作動させる一方方向の作動力で蓄
積された前記弁軸を他方方向に付勢するスプリン
グと、前記電動機の回転軸に接続され前記弁軸が
他方方向に回転したときに作動する遠心ブレーキ
とを備えたものである。

（作 用） 本考案の電動弁装置は、電動機の駆動で開閉弁
の弁軸が回転し、開閉弁は開放または閉塞され、
この時にスプリングに弁軸の復帰力が蓄積され、
開閉弁は全開状態となる。

反対に非通電時にスプリングに蓄勢された復帰
力で弁軸が復帰回転し開閉弁は前記と反対の閉塞
または開放となる。この復帰回転時、弁軸が加速
され弁軸の速度が上昇する。そして弁軸の速度の
上昇により電動機の回転軸に設けられた遠心ブレ
ーキが作動し、弁軸の速度を一定速度以下とす
る。

（実施例） 以下、本考案の一実施例の構成を図面を参照し
て説明する。

図において４は電動弁装置の機体で、この機体
１内に設けた支持台２に例えば誘導電動機などの
電動機３が支持され、この電動機３の回転軸４に
歯車５を設け、この歯車５に噛合する歯車６を設
けた減速歯車連動機構７が前記機体１内に設けら
れている。この減速歯車連動機構７の中間軸８の
上端に回転台９が取付けられ、この回転台９にコ
イルスプリング１０の一端が固定されている。こ
のコイルスプリング１０の他端は前記支持台２に
設けた固定台部１１に固定され、このコイルスプ
リング１０は前記電動機３の駆動により減速歯車
連動機構７を介して中間軸８が回転した時に蓄勢
されるようになつている。

また、前記減速歯車連動機構７の出力軸１３に
は開閉弁１４の弁軸１４ａがカツプリング１２を
介して連動されるようになつており、この出力軸
１３が前記電動機３の駆動で減速歯車連動機構７
を介して回転されるときに開閉弁１４は開放方向
または閉塞方向に回動されるようになつている。
また、前記開閉弁１４は接続口部１５，１６を両
端に開口した通孔１７ａを有する弁基体１７に設
けられ、この弁基体１７には支持アーム１７ｂを
介して前記電動機３が固着されている。

また、２１は遠心ブレーキで、前記電動機３の
回転軸４の他端の制動軸部２２に取付けられてい
る。

この遠心ブレーキ２１は、円筒状のブレキパイ
プ２６内に略半円盤状の一対のブレーキシユー２
５ａ，２５ｂが嵌合され、この両ブレーキシユー
２５ａ，２５ｂの間には制動軸部２２を介在さ
せ、この制動軸部２２に一方のブレーキシユー２
５ａの外面側に形成した凹部２８から進退自在に
挿通したねじ２４を他方のブレーキシユー２５ｂ
に螺合し、このねじ２４をスプリング２３にて両
ブレーキシユー２５ａ，２５ｂが接近してブレー
キパイプ２６と離反する方向に付勢している。そ
してこのブレーキシユー２５ａ，２５ｂの外周面
のブレーキ面２７がブレーキパイプ２６の内面に
接触して制動される。

また出力軸１３には略扇形状の回転規制体２９
が設けられ、この回転規制体２９はストツパー３
０に当接して回転範囲を規制する。

次にこの実施例の作用を説明する。

電動機３は図示しない電動機駆動回路によつて
駆動され、この電動機３の駆動で減速歯車連動機
構７の出力軸１３にて開閉弁１４の弁軸１４ａが
連動回転し、開閉弁１４は開放または閉塞され、
この時に減速歯車連動機構７の中間軸８が回転さ
れて、スプリング１０に出力軸１３の復帰力が蓄
勢される。またこのときは電動機３が同期回転し
ているので、ブレーキシユー２５ａ，２５ｂにか
かる遠心力によりスプリング２３の付勢力の方が
強いので、第２図および第３図に示すようにブレ
ーキシユー２５ａ，２５ｂはブレーキ面２７に接
触することなく制動軸部２２に当接して回転して
いるので制動はかからない。

前記開閉弁１４が開放または閉塞された状態
で、停電または図示しない外部スイツチの開放な
どで電動機３への通電が停止されると、スプリン
グ１０にて減速歯車連動機構７が逆方向に回動さ
れて弁軸１４ａが復帰回動され、開閉弁１４は自
動復帰で全閉または全開される。この時はスプリ
ング１０の力のより次第に電動機３の回転軸４の
回転が上昇し回転軸４に直結されている制動軸部
２２の回転も上昇し、一定回転数以上となる遠心
力がスプリング２３の付勢力より強くなり、第４
図および第５図に示すようにブレーキシユー２５
ａ，２５ｂをブレーキ面２７に押圧接触させ摩擦
力で回転速度を低下させ一定速度以下に制動す
る。

また、一定速度を設定するにはねじ２４より、
スプリング２３の付勢力を調整する。ここで質
量：ｍ、半径：ｒ、回転数：ｎすると、遠心力Ｆ
は、Ｆ＝mrω²＝mr（2πn）²で与えられ、遠心力は
回転数の２乗に比例し、回転が大きくなると回転
数の２乗で急激に遠心力が増加するので調整が簡
単である。

また、ブレーキシユー２５ａ，２５ｂ、ブレー
キパイプ２６の摩耗防止、摺動音の低減のためブ
レーキパイプ２６内に高温用のグリスを封入すれ
ばよい。

実験によれば、４極の誘導電動機を使用した場
合、50Hzの電源にて、回転速度1200r.p.mで通電
時15秒、非通電時は約３秒で復帰し、ストツパー
激突時はモータ回転速度10000r.p.m.以上となつ
ていたが、遠心ブレーキ２１を使用することによ
り所要時間約10秒回転速度1800r.p.mとなつた。

（考案の効果） 本考案によれば、回転速度が一定以上となつた
場合のみ遠心ブレーキが働くので、電動機に通電
としている時および非通電時に出力軸トルクの減
少がなく、非通電時の回転速度上昇時のみ遠心ブ
レーキを作動させ回転速度を一定速度以下に制限
でき、歯車弁機構、連動機構などの破損を防止で
きるとともに停止時の衝撃音を小さくでき、弁閉
塞時の水撃を防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の電動弁装置の断面
図、第２図は同上遠心ブレーキ非作動時の横断面
図、第３図は同上縦断面図、第４図は同上遠心ブ
レーキ作動時の横断面図、第５図は同上縦断面
図、第６図は同上開閉弁を取付けた状態図であ
る。 ３…電動機、４，２２…回転軸、１０…スプリ
ング、１４…開閉弁、１４ａ…弁軸、２１…遠心
ブレーキ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電動機と、 この電動機によつて回動され開閉弁を作動する
   弁軸と、 この弁軸の開閉弁を作動させる一方方向の作動
   力で蓄勢され前記弁軸を他方方向に付勢するスプ
   リングと、 前記電動機の回転軸に接続され前記弁軸が他方
   方向に回転したとき作動する遠心ブレーキとを備
   えたことを特徴とする電動弁装置。