JPH0450566A

JPH0450566A - 制御弁装置

Info

Publication number: JPH0450566A
Application number: JP2157867A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Kondo; 近藤　哲治; Osamu Matsumoto; 修松本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-06-15
Filing date: 1990-06-15
Publication date: 1992-02-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はステッピングモータの回転運動を直線運動に変
換して弁体を駆動し、流量制御を行なう制御弁装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、ステッピングモータを使用した制御弁装置として
は、ステッピングモータの回転運動を変換機構によって
直線運動に変え、弁体を直線的に往復動させるようにし
たものがある。この種の制御弁装置を第３図によって説
明する。

第３図は従来の制御弁装置を示す断面図である。

同図において、１はバルブボディ、２はこのバルブボデ
ィ１に固定された駆動装置で、これらによって制御弁装
置が構成されている。前記バルブボディ１には制御流体
が流される管路１ａと、後述するバルブと対向するバル
ブシート１ｂとが設けられている。前記駆動装置２は、
ロータ軸３を回転させるステッピングモータ４と、この
ロータ軸３の回転運動を直線運動に変換するホルダ５と
、このホルダ５の前端に固着されたバルブ６等とから構
成されている。

前記ステッピングモータ４の口・−夕軸３は、バルブボ
ディ１に固定されるハウジング７の内周部に設けられた
ベアリング８と、このハウジング７の後側を覆うカバー
９の内周部に設けられたベアリング１０によって回転自
在に支持されている。

また、このロータ軸３の外周には、多極着磁されたマグ
ネット１１がロータ軸３と同軸状になるようモールド１
２で固着されている。さらに、マグネット１１の外周側
にはステータ１３が設けられている。１４は前記ステー
タ１３のコイル、１５はコイル１４およびコイルターミ
ナル１６を保護するためのモールドである。１７は前記
コイルターミナル１６に接続された外部接続ターミナル
、１８は前記ハウジング７とカバー９との間に介装され
たパツキン、１９は前記ロータ軸３のスラスト方向のガ
タを防止するためのスプリングで、前記カバー９とベア
リング１０との間に弾装されている。

前記ホルダ５は合成樹脂によって略々筒状に形成され、
ロータ軸３におけるハウジング７から突出した部分に貫
通された状態でこのロータ軸３に嵌合支持されている。

そして、このホルダ５の前端側開口部分にバルブ６が係
入されて固着されている。なお、このバルブ６も合成樹
脂によって一体成形されている。前記ロータ軸３の突出
側基部には雄ねじが設けられており、ホルダ５の内周部
にはこの雄ねじに螺合する雌ねじが設けられている。２
０はロータ軸３の回転動作によってホルダ５が回転する
のを規制するためのガイドである。

このガイド２０は前記ハウジング７に固定されている。

すなわち、ロータ軸３がステッピングモータ４によって
回転すると、ホルダ５は、このロータ軸３に螺合される
と共にガイド２０で回り止めされている関係から回転運
動が直線運動に変換されてロータ軸３の軸線方向に沿っ
て移動することになる。なお、２１は前記螺合部分のバ
ソクランシによってホルダ５が僅かに前後するのを防ぐ
ためのスプリングで、ホルダ５を前側（バルブシー）ｌ
ｂ側）へ付勢するようホルダ５とガイド２０との間に弾
装されている。

２２はホルダ５の最大前進位置を規制するストッパで、
このストッパ２２はロータ軸３の先端部に止め輪２３に
よって係止されている。なお、２４はホルダ５の最大後
退位置を規制するストッパである。

このように構成された制御弁装置は、ステッピングモー
タ４の回転によってそのロータ軸３に螺合しているホル
ダ５が前後移動する。これによりバルブ６が前後移動し
てバルブシート１ｂとの間隔、言い換えれば流体通路面
積を変化させ、管路１ａを流れる流体の流量を制御する
。また、バルブ６の最大前進位置はストッパ２２にホル
ダ５が当接することで規制され、最大後進位置はホルダ
５がストッパ２４に当接することで規制される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、このように構成された従来の制御弁装置では
、駆動装置にステッピングモータ４を使用している関係
からバルブ６が一定距離ずつ断続的（ステップ的）に移
動するため、全閉状態とする時に問題が生じる。すなわ
ち、ステップ的に移動するバルブ６を全閉時にバルブシ
ート１ｂに丁度密着させることは困難であり、場合によ
ってはバルブ６がバルブシートｌｂに密着せずに両者の
間に隙間が開くことがある。このような場合には全閉状
態であっても流体の流れを完全に遮断することができな
くなってしまう。また、漏れを阻止するためにバルブ６
をバルブシートｌｂに密着するまで前進させると、バル
ブ６がバルブシート１ｂに無理に押付けられてしまう。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る制御弁装置は、弁体を弁ホルダに前後方向
に進退自在に支持させ、この弁体と弁ホルダとの間に弁
体を弁座側へ付勢するばねを弾装したものである。

〔作　用〕

弁体が弁座に着座した状態で弁ホルダが前進すると、ば
ねが圧縮されることによって弁体は着座位置に保持され
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図（ａ）、
　（ｂ）によって詳細に説明する。

第１図は本発明に係る制御弁装置を示す断面図、第２図
（ａ）、　（ｂ）は弁体の動作を説明するための断面図
で、同図（ａ）は全閉直前の状態を示し、同図（ｂ）は
全閉時の状態を示す。これらの図において前記第３図で
説明したものと同一もしくは同等部材については、同一
符号を付し詳細な説明は省略する。これらの図において
、３１は本発明の装置に使用するホルダ、３２は同じく
バルブである。

前記ホルダ３１は従来のものと同様に略々筒状に形成さ
れ、内周部にはロータ軸３の雄ねじに螺合する雌ねじが
設けられており、ロータ軸３に嵌合支持されている。そ
して、このホルダ３１の前端部には、バルブ３２を保持
する外筒３３および内筒３４が設けられている。前記外
筒３３の前側開口縁部にはバルブ脱落防止用のつば３３
ａが設けられている。なお、本実施例では、このっば３
３ａには後述するバルブのストッパが係入する切欠き（
図示せず）が設けられている。

前記バルブ３２は、前記ホルダ３１における外筒３３と
内筒３４との間に挿入される略筒状のガイド３５が後端
部に設けられ、外周部には、前記外筒３３のつば３３ａ
に係合するストッパ３６が設けられている。そして、こ
のバルブ３２は、ガイド３５を前記外筒３３．内筒３４
間に挿入すると共にストッパ３６を前記っば３３ａの内
側へ係入させた状態で、ホルダ３１に前後方間に進退自
在かつ回転自在に支持されている。

３７は前記バルブ３２をバルブシートｌｂ側へ付勢する
ための圧縮コイルスプリングで、この圧縮コイルスプリ
ング３７は、前記外筒３３と内筒３４との間に同軸状に
装着されており、後端部がホルダ３１に、前端部がバル
ブ３２にそれぞれ圧接するようにこの部分に弾装されて
いる。

前記バルブ３２をホルダ３１に取付けるには、先ず、ホ
ルダ３１をロータ軸３に螺合させて支持させ、この状態
でロータ軸３の先端にストッパ２２を取付ける。次いで
、ホルダ３１の外筒３３と内筒３４との間に圧縮コイル
スプリング３７を挿入し、ストッパ３６をつば３３ａの
内側へ外側から係入してバルブ３２をホルダ３１に取付
ける。

ストッパ３６を係入させる時には、ストッパ３６で圧縮
コイルスプリング３７を圧縮するようにして行なう。

次に、バルブ３２の動作について説明する。ステフビン
グモータ４を作動させると、ロータ軸３はステップ的に
回転し、ホルダ３１はロータ軸３に螺合している関係か
らロータ軸３の軸線方向に沿ってステップ的に直線運動
する。そして、全閉とするにはホルダ３１を前進させて
行なう。バルブ３２がバルブシー）１ｂに当接するまで
は、第２図（ａ）に示すようにバルブ３２は圧縮コイル
スプリング３７によって最も前側の位置に位置づけられ
ている。なお、第２図（ａ）、　（ｂ）において符号４
０はホルダ３１およびバルブ３２の位置を説明するため
の架空の目盛りを示す。ホルダ３１は目盛り４０の８４
〜Ｓ０に示すようにステップ的に順次前進し、第２図（
ｂ）に示すように８１からＳ。へ前進することによって
全閉となる。バルブ３２はホルダ３１がＳ０地点に到達
する前にバルブシートｌｂに着座して停止する。バルブ
３２が停止してもホルダ３１は前進し続けるが、バルブ
３２は圧縮コイルスプリング３７の弾撥力に抗して外筒
３３の内側に臨むためにバルブシートｌｂに着座した状
態（全閉位置の状ＬＦｉ）で保持される。

すなわち、バルブ３２は、−旦バルブシー）１ｂに当接
した後は圧縮コイルスプリング３７の弾撥力によってバ
ルブシート１ｂに圧接されることにナル。また、バルブ
３２を開動作させるには上述した動作とは逆にホルダ３
１を後退させて行なう。

なお、全閉状態からホルダ３１が後退する際には、ホル
ダ３１のっば３３ａがバルブ３２のストッパ３６に当接
するまではバルブ３２には圧縮コイルスプリング３７の
弾撥力が加わるため、それまではバルブ３２は全閉状態
を維持する。

したがって、閉動作時にバルブ３２がバルブシート１ｂ
に着座した後は、バルブ３２が圧縮コイルスプリング３
７を圧縮させてホルダ３１内に逃げるため、ベルブ３２
にバルブシート１ｂへ無理に押付けようとする力は加わ
らなくなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る制御弁装置は、弁体を
弁ホルダに前後方向に進退自在に支持させ、この弁体と
弁ホルダとの間に弁体を弁座側へ付勢するばねを弾装し
たため、弁体が弁座に着座した状態で弁ホルダが前進す
ると、ばねが圧縮されることによって弁体は着座位置に
保持される。したがって、全閉時に弁座へ無理に押付け
ようとする力が弁体に加わるのを防ぎつつ弁体を弁座に
着座させることができる。このため、弁体が一定距離ず
つ断続的に移動するこの種の制御弁装置であっても、全
閉時に流体が漏れるのを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る制御弁装置を示す断面図、第２図
（ａ）、　（ｂ）は弁体の動作を説明するための断面図
で、同図（ａ）は全閉直前の状態を示し、同図（ｂ）は
全閉時の状態を示す。第３図は従来の制御弁装置を示す
断面図である。１ｂ・・・・バルブシート、３・・・・ロータ軸、４・
・・・ステンビングモータ、３１・・・・ホルダ、３２
・・・・バルブ、３７・・・・圧縮コイルスプリング。

Claims

【特許請求の範囲】

ステッピングモータの回転運動を直線運動に変える変換
機構によって進退される弁ホルダと、この弁ホルダの前
端に連結され、弁ホルダが前進することによって弁座に
着座する弁体とを備えた制御弁装置において、前記弁体
を弁ホルダに前後方向に進退自在に支持させ、この弁体
と弁ホルダとの間に弁体を弁座側へ付勢するばねを弾装
したことを特徴とする制御弁装置。