JPH05296360A - モータ式バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流入口及び排出口を備えているボディと、こ
のボディ内に配されている一対のシート弁と、モータに
よる回転で一方のシート弁を回転させて両シート弁によ
る流路の開閉を行うモータ式バルブにおいて、開閉に要
する回転角度が小さくて所定の開閉速度を得るのが容易
であり、また負荷トルクも小さいものとする。 【構成】 両シート弁３，４が、３個以上の円形の開口
３０，４０を等間隔に具備して、開閉に要する回転角度
は６０°以下でよく、上流側に位置してモータで回転駆
動される一方のシート弁３０は、ボディに固定された他
方のシート弁４との対向面中央部に凹部３１を有してい
るとともに、この凹部３１は一方のシート弁３における
開口３０と連通しているために、凹部３１に流入する水
が水圧による両シート弁３，４の接触圧を軽減すること
とにより、負荷トルクが小さくなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はモータによって弁体を回
転させることで開閉を行うモータ式バルブに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】洗面器の水栓の開閉を手の感知やフット
スイッチ等で行うにあたっては、従来よりモータ式バル
ブが用いられているが、このモータ式バルブにおいて、
弁体として一対のシート弁を対向接触させて、一方のシ
ート弁を回転させた時に両シート弁における開口が一致
するか否かで開閉を行うようにしたものでは、そのシー
ト弁３，４は、図６に示すように、１８０°間隔で位置
する二つの扇形の開口３０，４０を有するものとなって
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この場合、開閉に際し
ては、回転側のシート弁を９０°回転させなくてはなら
ず、１動作に要する動作距離が長くなっており、動作時
間を一定とすれば、シート弁の回転スピードを速くする
必要があり、そのためにはモータのスピードを速める
か、モータからシート弁に至るまでの減速機構の減速比
を小さくするかのどちらかであり、モータのスピードを
速めた場合には、モータ寿命や騒音が問題となり、減速
比を小さくした場合には出力トルクが小さくなるために
負荷トルクに対する余裕がなくなってしまう。また、開
口形状が扇形であることは、シート弁同士の接触面積が
大きくて負荷トルクが増してしまっていることになる。

【０００４】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは開閉に要する回転角度
が小さくて所定の開閉速度を得るのが容易であり、また
負荷トルクも小さいモータ式バルブを提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、流入
口及び排出口を備えているボディと、このボディ内に配
されている一対のシート弁と、モータによる回転で一方
のシート弁を回転させて両シート弁による流路の開閉を
行うモータ式バルブにおいて、両シート弁は、３個以上
の円形の開口を等間隔に具備しており、上流側に位置し
てモータで回転駆動される一方のシート弁は、ボディに
固定された他方のシート弁との対向面中央部に凹部を有
しているとともに、この凹部は一方のシート弁における
開口と連通していることに特徴を有している。

【０００６】

【作用】本発明によれば、開口が３個以上であるため
に、開閉に要する回転角度は６０°以下でよく、しかも
開口が円形であってその開口面積に比して開口縁の長さ
が短いことと、凹部に流入する水が水圧による両シート
弁の接触圧を軽減することとにより、負荷トルクが小さ
くなっているものである。

【０００７】

【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、図２において、ボディ１はその側面に流入口１１
を、下端に排出口１２を備えたものであり、上部にはギ
アボックス５が取り付けられている。そしてボディ１内
には、一対のシート弁３，４とシャフト２とが納められ
ている。シート弁４はボディ１内に形成された段部１３
上に固定されたもので、図１(b)に示すように、６個の
円形の開口４０を等間隔に有するものとなっている。シ
ート弁４の上側に配されたシート弁３は、シャフト２の
下端に連結されてシャフト２と共に回転するもので、図
１(a) に示すように、６個の円形の開口３０を等間隔に
具備するとともに、底面中央部に凹部３１を有するもの
となっている。図中３２は隣接する開口３０，３０の間
に位置している締め切り部である。なお、上記開口３０
はその一部が凹部３１の領域に位置しているために、開
口３０の下端と凹部３１とは互いに連通している。

【０００８】図２中の２７はシャフト２とシート弁３と
の間に配されてシート弁３を下方に向けて付勢している
ばねであり、給水圧が低い時のシート弁３，４の接触圧
を保持するためのものである。また図中４５はシート弁
４とボディ１との間のシールのためのＯリングである。
上記ギアボックス５は、図３にも示すように、その内部
にモータ５０、モータ５０の出力軸に取り付けられたウ
ォームギア５２、軸５９で支持されているウォームホイ
ール５３とピニオン５４、軸５８で支持されているギア
５５，５６、そして上記シャフト２の上端に同軸で連結
されるギア５１とからなる減速機構が配設されたもの
で、モータ５０を回転させる時、減速機構を通じてシャ
フト２が回転駆動される。図中６１はギア５１上に設け
られた永久磁石、６２はモータ駆動回路を実装した基板
６０上に取り付けられているホール素子であり、ホール
素子６２と永久磁石６１とによるギア５１の回転位置検
出で、開閉の状態に位置ずれが生じないようにモータ５
０の制御がなされる。

【０００９】また、ギアボックス５はボディ１における
上端開口部内に嵌まり込む嵌合部５７を備えており、シ
ャフト２はこの嵌合部５７の中央に最も小径となってい
る部分が挿通されている。図中１８は嵌合部５７の外周
面とボディ１内面との間の水密を行うＯリング、２８は
シャフト２における嵌合部５７に挿通されている部分に
取り付けられたＯリング、２９はワッシャである。

【００１０】しかして、このモータ式バルブにおいて
は、両シート弁３，４が夫々６個の開口３０，４０を等
間隔で、つまり６０°間隔で有しているために、シート
弁３を３０°回転させるだけで、図４に示すように開閉
の切り換えを行うことができるものであり、開口３０，
４０が夫々２個である場合に比して、回転角度が１／３
でよく、従って、所定の開閉速度を得るためのモータ５
０の回転速度を１／３に落としてモータ消費電流の低減
や騒音の低減を図ることができるものであり、従来と同
一のモータ５０を用いる場合には、減速機構の減速比を
３倍にして出力トルクを約３倍にすることができて、負
荷トルクに対する余裕が大きくなり、信頼性が向上する
ものである。また、開閉に要する回転角度が小さいとい
うことは、両シート弁３，４の擦り合わせ面やＯリング
２８の寿命も延びることになる。

【００１１】そして、開口３０，４０の形状が円形であ
るということは、閉じた際に開口４０の周囲に１mm以上
必要となるシール面積（図５で斜線を施している部分の
面積）が、開口３０が三角形や四角形である場合に比し
て小さくてすむ（ちなみに同一開口面積の三角形と四角
形と円形の各開口の周囲に１mmでシール面積を確保する
と、シール面積の比は１．６：１．２：１となる）ため
に、両シート弁３，４の擦り合わせ負荷が低減されるも
のである。

【００１２】加えるに、シート弁３の開口３０が底面に
設けられた凹部３１と連通しているということは、凹部
３１内に常に水が満たされていることになり、両開口３
０，４０の位置をずらすことで閉じている時、凹部３１
内の水の圧力がシート弁３を押し下げようとする水圧に
対抗するために、シート弁３の回転に要する負荷トルク
がきわめて小さくなっているものである。

【００１３】なお、上記実施例では開口３０，４０が夫
々６個である場合を示したが、３個以上が等間隔で並ん
でいるものであればよい。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明においては、開口が
３個以上であるために、開閉に要する回転角度は６０°
以下でよく、従って所定の開閉速度を得るのが容易であ
り、しかも開口が円形であってその開口面積に比して開
口縁の長さが短いことと、凹部に流入する水が水圧によ
る両シート弁の接触圧を軽減することとにより、負荷ト
ルクが小さくなっているものであり、このために、シー
ト弁の寿命が長くなっているとともに、駆動系にかかる
負荷が小さいために、駆動系の小型化及び長寿命化を図
れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例におけるシート弁を示すもので、(a)
は一方のシート弁の底面図、(b) は他方のシート弁の平
面図である。

【図２】同上の全体を示す縦断面図である。

【図３】同上の水平断面図である。

【図４】同上のシート弁の動作を示すもので、(a)は開
状態における断面図、(b)は閉状態における断面図であ
る。

【図５】(a)(b)(c) は夫々開口の形状例を示す正面図で
ある。

【図６】従来例のシート弁の平面図である。

【符号の説明】

３ シート弁 ４ シート弁 ３０ 開口 ３１ 凹部 ４０ 開口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入口及び排出口を備えているボディ
   と、このボディ内に配されている一対のシート弁と、モ
   ータによる回転で一方のシート弁を回転させて両シート
   弁による流路の開閉を行うモータ式バルブにおいて、両
   シート弁は、３個以上の円形の開口を等間隔に具備して
   おり、上流側に位置してモータで回転駆動される一方の
   シート弁は、ボディに固定された他方のシート弁との対
   向面中央部に凹部を有しているとともに、この凹部は一
   方のシート弁における開口と連通していることを特徴と
   するモータ式バルブ。