JPH041361B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、例えば二次側の圧力を設定する圧
力設定ばねの弾性力を調節ねじの進退位置の変更
によつて調節する減圧弁において、その調節ねじ
の進退をアクチユエータによつて行う自動圧力設
定用駆動部の駆動力伝達部に関し、真空調圧弁、
差圧弁（差圧調整弁）、逃し弁、一次圧調整弁等
の圧力設定用駆動部に適用できるものである。

＜従来の技術＞ 従来の減圧弁の圧力設定部は、一般的には圧力
設定ばねの一端にばね受を介して雄ねじの一端を
当接させその雄ねじに螺合したナツト部を固定し
てあり、雄ねじを手動で回転させることにより進
退させ、その進退位置により圧力設定ばねの弾性
力を調節するようになつている。圧力設定ばねの
他端はダイヤフラムの一方の面に設定圧を与える
ように当接又は結合され、ダイヤフラムの他方の
面に二次圧が作用するようになつている。なお、
減圧弁としては、二次圧の変化を、例えば低下を
ダイヤフラムがばね側から二次圧作用側へ凸に変
化することによつて検出して、このダイヤフラム
の変化がパイロツト弁を介してあるいは直接主弁
を開弁させて二次側の圧力低下を補うようになつ
ている。

このような手動による圧力設定部に対して、ア
クチユエータ例えばモータを用いて設定圧を自動
的に変更することが考えられるようになつた。こ
れは適切な制御部を用いることにより所望の圧力
設定状態に手動によらず自動的に設定できるよう
にするためである。しかしながら現段階では必ず
しも好ましい状態では実用化されていないようで
ある。

圧力設定部にアクチユエータを用いたものとし
ては次のような構成が考えられる。すなわち、前
述した手動式の圧力設定部の雄ねじをアクチユエ
ータで正逆いずれにも回転させるようにすること
である。その場合、アクチユエータは固定部分に
取付けるのが一般的であるから、そのようにする
と、前記雄ねじが回転により軸方向に進退移動す
ることに対してアクチユエータの回転部は固定位
置にあつて軸方向に移動しない点で雄ねじとアク
チユエータの回転部との連結に不都合を生じる。
この不都合は、相対的に軸方向移動可能で回転を
伝達できるスプライン嵌合構造の適用により一応
解消する。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 従来の手動式の圧力設定部の雄ねじ、すなわち
設定圧力を調節する調節ねじとこれを回転させる
アクチユエータとの連結にスプライン嵌合構造を
適用した場合、通常のスプライン軸とスプライン
穴とによるものでは軸方向移動の摺動抵抗の比較
的大きい点が問題となる。すなわち、弁の圧力設
定部としては小型に形成することが望ましいが、
摺動抵抗が大きければそれだけモータの出力も大
きいものを必要とし、さらに回転力を伝達するス
プライン部分もより強力なものとしなければなら
ないから、大型となつてしまう問題がある。

＜問題点を解決するための手段＞ この発明の手段は、アクチユエータの出力軸と
調節ねじとの間の連結構造として、これらの一方
にスプライン溝を有するスプライン軸を設け、他
方にそのスプライン軸の嵌入した嵌合穴を有しそ
の嵌合穴が内面に上記スプライン溝に略半分入り
込む状態でボールを定位置で回転するように保持
しているスプライン軸嵌合部を設け、上記ボール
が上記スプライン溝に対応して各１個設けられて
いることを特徴とする。

＜作用＞ 上記手段によれば、アクチユエータの出力軸の
回転が、スプライン軸からスプライン軸嵌合部を
介して調節ねじに、あるいはスプライン軸嵌合部
からスプライン軸を介して調節ねじに伝達され
る。出力軸の回転により調節ねじが回転すると、
調節ねじは軸方向に移動するようになつているか
ら、スプライン軸とスプライン嵌合部との間で回
転を伝達しながら軸方向の相対移動が許容され
る。その軸方向相対移動において、ボールは上記
回転を伝達しながらスプライン溝に沿つて回転し
ながら移動する。従つて、その軸方向相対移動の
抵抗はきわめて小さいものであり、その抵抗に打
勝つために要するトルクもきわめて小さい。

＜実施例＞ １実施例を第１図及び第２図に示す。この実施
例は蒸気用減圧弁の圧力設定用駆動部に適用した
ものである。図において、１は圧力設定ばね、２
はナツト、３は調節ねじ、４はスプライン軸嵌合
部、５はスプライン軸、６はアクチユエータであ
る。

圧力設定ばね１は、従来の減圧弁におけると同
様に下端がばね受を介してダイヤフラムに当接し
（図示せず）、上端がばね受１０、鋼球１１を介し
て調節ねじ３の下端に当接している。

ナツト２は、圧力設定ばね１の上側位置の本体
部分１２に固定されている。

調節ねじ３は、下部がナツト２に螺合して下端
面が鋼球１１に当接した雄ねじ部１３に形成さ
れ、その雄ねじ部１３の上側にスプライン軸嵌合
部４が雄ねじ部と一体的に設けられている。

スプライン軸嵌合部４は、上方に開口した筒状
に形成され、その内孔１４は円孔であり、その内
孔内に３個のボール１５を夫々回転自在に保持し
た円筒状リテーナが固定されている。図中１６は
止めねじで、リテーナ４ａを内孔１４内に固定し
ている。ボール１５はリテーナ４ａから略半分が
リテーナ内面から突出するようにかつリテーナの
軸線に直角な一つの平面上でリテーナの周方向に
等間隔に設けてある。

スプライン軸５は、上部にアクチユエータ６の
出力軸１７と結合される結合部１８を有し、下部
がスプライン嵌合部４に嵌入する外径に形成され
ていると共に前記ボール１５の夫々の略半分が入
り込む３本のスプライン溝１９を形成されてい
る。図示のように組立てられた状態で、ボール１
５は略半分が夫々にスプライン溝１９に入り込ん
でいる。スプライン軸５の調節ねじ３のボール１
５とは、調節ねじ３の圧力調節に必要な軸方向移
動量が許容されるように相対移動可能である。ま
た、上部の結合部１８は円孔を形成され、その円
孔に出力軸１７が挿入されて止めねじ２０で固定
されている。

アクチユエータ６は、出力軸１７を有する減速
機２１と、この減速機の入力側に結合されたモー
タ２２とからなるもので、弁の本体に形成された
台２３に固定されている。

このように構成された圧力設定用駆動部は、ア
クチユエータ６に対して所望の設定圧に対応する
信号が与えられると、出力軸１７が回転してスプ
ライン軸５及びスプライン軸嵌合部４を介して調
節ねじ３が回転するから、雄ねじ部１３がナツト
２に対して移動し、これによつて圧力設定ばね１
の付勢状態が変化し、前記所望の圧力に設定され
た状態で停止する。このとき、スプライン軸５の
定位置における回転に対し調節ねじ３はスプライ
ン溝１９からボール１５を介して回転力を受けな
がらボール１５が溝に沿つて移動できることで軸
方向に移動する。

上記実施例はスプライン軸５を出力軸１７側に
設けたが、スプライン軸５とスプライン嵌合部４
とを逆に設けた構成としてもよい。

上記実施例は蒸気用減圧弁の圧力設定用駆動部
に適用したものであるが、このほかに前記したよ
うな差圧弁、その他の弁においても、圧力設定用
ばねの付勢状態を変更して設定圧を変えるような
圧力設定部の駆動部に適用できる。

＜発明の効果＞ この発明によれば、軸方向移動を許容する回転
力伝達構造が、ボールを介して行われるようにな
つていてその軸方向移動抵抗がボールを有してい
ない普通のスプライン構造のものよりもきわめて
小さく、アクチユエータの必要な出力トルクがそ
の分小さくてよく、従つてアクチユエータを小型
に形成できる。また、ボールを各スプライン溝に
１個対応させて一つの軸直角断面に設けたことに
よりスプライン軸及びスプライン軸嵌合部との軸
方向寸法を小さくできる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施の主要部の概略部分
断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面拡大図であ
る。 １……圧力設定ばね、２……ナツト、３……調
節ねじ、４……スプライン軸嵌合部、５……スプ
ライン軸、６……アクチユエータ、１３……雄ね
じ部、１５……ボール、１７……出力軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 調節ねじを回転させて軸方向に移動させその
   移動により圧力設定ばねの付勢状態を変更するこ
   とにより弁の設定圧を調節するように構成され、
   上記調節ねじの軸方向移動をアクチユエータによ
   つて行うようにした弁の圧力設定用駆動部におい
   て、上記アクチユエータの出力軸と上記調節ねじ
   との間が、スプライン溝を有するスプライン軸
   と、そのスプライン軸の嵌入した嵌合穴を有しそ
   の嵌合穴が内面に上記スプライン溝に略半分入り
   込む状態でボールを定位置で回転するように保持
   しているスプライン軸嵌合部とを介して連結され
   ており、上記ボールが上記スプライン溝に対応し
   て各１個設けられていることを特徴とする弁の圧
   力設定用駆動部の駆動力伝達部。