JPH0571655A - モータ駆動双方向弁とそのシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス遮断装置のガス流通路隔壁開口部に設け
るモータ駆動双方向弁において、静止部分にシール構造
を設けることにより、ガス遮断装置外へのガス漏出を防
止可能にした双方向弁を得る。 【構成】 ガス流通路隔壁の外側から正逆回転可能なモ
ータが取り付けられる。このモータＤの反対側に、その
取付板２３にスプリング２４を介して弁体移動手段２５
が設けられる。そして、この弁体移動手段２５の中央貫
通孔２５ｇにモータＤの回転軸２８の先端リードスクリ
ュー２８ａが挿着され、雌形スクリューねじ２５ｅと螺
合して弁体移動手段２５が移動し、固定されている弁体
２２が弁座２１に密着又は離隔する。非磁性材の薄板パ
イプ３８を、ステータヨーク３７の内周面に接しかつ軸
受保持盤３２，３２外周面に架設し、Ｏリング３９にて
固定かつシールする。外部操作手段４０を付属させると
きは、該手段４０の円盤外周のパッキン溝１４０ｄにＯ
リング４１を嵌装して固定し、かつ、シールする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、正逆回転可能なモー
タによる回転運動を、弁体移動手段によって左右双方向
の直線運動に変換し、弁体を弁座に密着又は弁座から離
隔せしめるモータ駆動双方向弁における流体特にガス雰
囲気に対するシール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置のシール構造として
は図３に示される構成例のものがある。すなわち、図３
はガス遮断時のガス遮断装置の要部断面を示すもので、
１はガス供給管路中の弁座で、弁体２の保持板２ａとゴ
ム材等の弾性材で形成したシール弁２ｂから構成されて
いる。そして、弁体２は、ガス通路の側壁の開口（図示
していない）に外側から取り付けられたホルダ３に、ス
プリング４を介して取り付けられており、該スプリング
４は弁２を弁座１に押し付ける方向に付勢されている。
また、弁体２の中央部にはリードスクリュー５の先端部
６が貫通した後、Ｅリング７，７で挟持するようにして
連結されている。リードスクリュー５は前記ホルダ３の
貫通孔８を貫通して流体通路外側に延設され、その中程
にはスクリューねじ９が形成されている。１０はロータ
で内周面の雌形スクリューねじ１０ａがスクリューねじ
９と螺合する。１１は永久磁石、１２は電磁コイル、１
２ａはボビン、１３はステータヨーク、１４は軸受で１
５はホルダ３にねじ等で固定されたモータの取付板であ
る。また、１５は弾性材で成形されたＯリングで、シー
ル板１７と共に、ホルダ３に形成された貫通孔８とリー
ドスクリュー５との隙間からのガスの漏出を防止するた
めのものである。

【０００３】上記のように構成されているため、ステー
タヨーク１３とこれに内装されている電磁コイル１２と
を備えたロータ回転手段Ａの制御により、ロータ１０と
永久磁石１１とよりなる回転手段Ｂが正逆回転し、この
回転手段Ｂと螺合しているリードスクリュー５と弁体２
からなる弁体移動手段Ｃが左右にリニア移動する。これ
により、弁体２は弁座１と密着又は弁座１から離隔す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された貫通孔８とリードスクリュー５との間
のシール構造では、シール材としてのＯリング１６は密
着状態にあるリードスクリュー５が左右に移動するた
め、摩擦熱等による経年変化を起して、リードスクリュ
ー５と粘着状態になってしまう。このため、流体遮断装
置の負荷が増大し、緊急時におけるガス遮断に即応する
ことができなくなるという問題点が生じる。

【０００５】本発明は、このような従来の技術の有して
いた問題点を解消するため、非磁性材の薄板パイプをス
テータヨーク内周面及び軸受保持板外周面に接するよう
に配設し、このパイプとその幅方向の両端に嵌装したＯ
リングと、モータの軸端部に設けたＯリングとによるシ
ール構造によって、負荷の安定と信頼性の向上を図った
モータ駆動双方向弁とそのシール構造を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明に係るモータ駆動双方向弁装置は、回転
軸２８の左端にリードスクリュー２８ａを形成した正逆
回転可能なモータＤと、このモータＤの取付板２３との
間に装着されたスプリング２４により弁座２１に密着す
る弁体２２と、先端部２５ａがこの弁体２２の保持板２
２ａに固定され、前記リードスクリュー２８ａと螺合し
て左右に移動する弁体移動手段２５とより構成される。
また、第２の発明に係る外部操作用円盤装置は、第１の
発明に係るモータ駆動双方向弁装置を停電時等の緊急時
に、外部から手動等の操作により、弁体２２と弁座２１
に密着し又は弁座２１から離隔させるために、この弁体
移動手段２５とは反対側にモータに外部操作手段４０を
付属させたものである。さらに、第３の発明は、第１又
は第２の発明における弁体移動手段２５の実施態様であ
る。そして、第４の発明は、第１の発明のモータ駆動双
方向弁装置におけるシール構造において、その両端縁が
軸受保持盤２２ａの外周面に接するとともに、残りの部
分はステータヨーク３７の内周面に接するように、黄銅
等の非磁性材の薄板パイプ３８を配設し、この薄板パイ
プ３８の両端縁においてモータの取付板２３，３３及び
ステータヨーク３７，３７とにより包囲される隙間にＯ
リング等のシール材３９，３９を嵌装したものである。

【０００７】

【作用】上記構成の弁体移動手段２５により、弁体２２
は弁座２１に密着されてガス通路等を遮断してガス流を
停止させるとともに、弁座２１から離隔保持してガス通
路を開放する。また、弁体移動手段２５のみがガス通路
隔壁内に配置され、他のモータ構成部分はガス通路隔壁
外に配置されているから、このモータのステータヨーク
３７内周面及び軸受保持盤３２の外周面に接する薄板パ
イプ３８と、これらにより形成される隙間にＯリング等
のシール材３９を嵌装するシール構造のため、シール材
３９は移動部分との接触がなくなるので、双安定弁の負
荷が安定する。さらには、外部操作手段としての円盤４
０を備えたことにより、停電中の緊急時には、工具（ド
ライバ等）により、円盤４０を押し込んで、その突起１
４０ａを回転軸２８の先端溝２８ｂに係合することによ
り、弁体２２と弁座２１の開閉を手動操作により行うこ
とが可能になる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は第１の発明及び第２の発明の実施例
を示す要部断面図であって、開弁時を示している。弁体
２２は、略灰皿状で中央に透孔２２ｂのある弁体保持板
２２ａと、ゴム材等の弾性材で形成され、前記弁体保持
板２２ａに嵌着されたシール板２２Ｃとから構成されて
いる。そして、弁体２２は、流通路の側壁の開口（図示
していない）に外側から取り付けられた取付板２３に、
スプリング２４を介して取り付けられており、該スプリ
ング２４は弁体２２を弁座２１に押し付ける方向（図面
上、左右）に付勢している。また、弁体２２の保持板２
２ａの中央孔２２ｂには弁体移動手段２５の先端部２５
ａが貫通した後、Ｅリング２６で連結されている。

【０００９】図２は弁体移動手段２５の一実施例の要部
断面及び上面を示しており、円筒状本体２５ｂの先端部
２５ａには段差部２５Ｃが形成され、下端部（図面上、
右端部）にはフランジ部２５ｄが延設されている。そし
て、該フランジ部２５ｄの凹部には環状盤２５ｅが支持
板２５ｈによってねじ２５ｉにて固定支持されている。
なお、２５ｆは雌形スクリューねじで、弁体移動手段２
５の中央貫通孔２５ｇとの連通孔１２５ｅ内周面に設け
られている。

【００１０】また、図１において、２７は取付板２３に
固定されている弁体移動手段２５の回り止め棒であり、
弁体移動手段２５のフランジ部２５ｄにおいて、ねじ２
５ｉの固定位置に対して直角をなす位置に設けられた透
孔１２５ｄに遊嵌されている。２８は丸棒状の回転軸
で、取付板２３を左側に貫通して、その先端部のリード
スクリュー２８ａは弁体移動手段２５の中央貫通孔２５
ｇに設けられている、環状盤２５ｅの雌形スクリューね
じ２５ｆ（図２参照）と螺合している。したがって、弁
体移動手段２５はリードスクリュー２８ａの回転に従動
して左右に移動する。２９は前記回転軸２８と一体のロ
ータで、３０はロータ２９外周面に配設された分極着磁
された永久磁石である。そして、３１は回転軸２８のた
めの軸受で、この軸受の環状保持盤３２を介して取付板
２３，３３に取り付けられている。ここで、取付板３３
は、第１の発明では一点鎖線にて閉結されており、図の
実線部は第２の発明を示している。さらに、３４は、環
状の永久磁石３０の外周面から僅かに離隔するように環
装されているロータ回転手段である。該ロータ回転手段
３４は次のように構成されている。すなわち、コイルボ
ビン３５，３５に巻回された電磁コイル３６，３６が前
記永久磁石３０に対向して環装するように配置され、各
電磁コイル３６，３６はそれぞれステータヨーク３７内
に収納されている。なお、図示していないが、図３と同
様に、ステータヨーク３７は、内周縁に複数枚の磁極歯
を有する環状内ヨーク板と、この磁極歯と交互に配設さ
れる磁極歯を内周縁に有する円筒状外ヨークが上下（図
面上，左右）から接合され溶着されている。さらにま
た、３８は黄銅などの非磁性材の薄板パイプで、その幅
方向の両端部３８ａ，３８ａは前記軸受保持盤３２，３
２の外周面に接し、かつ、その中央部３８ｂがステータ
ヨーク３７と接するように嵌装されており、このパイプ
３８の両端部３８ａ，３８ａと取付板２３，３３及びス
テータヨーク３７，３７とで包囲される空隙はＯリング
等のシール材３９により嵌装シールされている。そし
て、取付板２３，３３をステータヨーク３７，３７に螺
着することによって、軸受３１，保持盤３２，パイプ３
８，Ｏリング３９，ステータヨーク３７，取付板２３，
３３は一体に固定されて組立てられる。

【００１１】ところで、４０は、手などにより工具を使
用して双方向弁を外部から操作するための外部操作手段
であり、内面４０ａには突起１４０ａが設けられてお
り、また、外面４０ｂには工具等との嵌合溝１４０ｂが
設けられている。さらに、外周面４０Ｃには溝１４０Ｃ
が設けられていて、Ｏリング等のシール材４１が嵌装さ
れて取付板３３内面との気密を保持し、かつ、スプリン
グ４２を介して移動可動に取り付けられている。

【００１２】本発明に係る上記構成の実施例は次のよう
に動作する。電磁コイル３６に所定の制御パルス電圧を
印加することにより磁束が発生し、ステータヨーク３
７，３７内に導かれる。これにより発生する磁界とロー
タ２９の外周に環装されている永久磁石３０間の電磁作
用により、ロータ２９がステップ回転させられる。した
がって、このロータ２９と一体の回転軸２８も同時にス
テップ回転し、そのリードスクリュー２８ａのスクリュ
ーねじと螺合している雌形スクリューねじのある弁体移
動手段２５がステップ移動する。このため、弁体移動手
段２５の先端部２５ａとＥリング２６により固定されて
いる保持板２２ａと共に、弁体２２が左方向に移動し、
弁座２１に密着する。また、逆に、上記と反対の制御パ
ルスでリードスクリュー２８ａを右方向に移動させるこ
とにより、スプリング２４の付勢力に対抗して弁体２２
を移動させ、ガス通路を開放して双方向弁を復帰させる
ことができる。

【００１３】また、停電時などには、上述のように制御
パルスを印加して双方向弁を作動させることができない
から、外部操作手段４０を、その溝１４０ｂにドライバ
等の工具又は治具を当てて内部に押し込み、その突起１
４０ａを回転軸２８の右端溝２８ｂに係合し、回転軸２
８を回動することにより、弁体２２を直接回転して双方
向弁を作動させることができる。

【００１４】さらに、この双方向弁を開放したとき、ロ
ータ内部にガスの漏入があっても、薄板パイプ３８とＯ
リング３９及びＯリング４１によって、モータ駆動双方
向弁装置は気密が確保され、装置を通して流通路以外の
外部へのガス漏洩が防止される。外部操作手段４０のな
い第１の発明の場合は取付板３３が一点鎖線で示される
ように閉結されているから、この場合には、薄板パイプ
３８とＯリング３９によって、装置外へのガス漏洩が防
止されるのである。

【００１５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、次に記載する効果を奏する。弁体移動手段はモー
タの外側に設け、モータのステータヨーク内周面を非磁
性材の薄板パイプで覆うとともに、このパイプの幅方向
の両端部をＯリング等のシール材で装填し固定したの
で、静止部分でのシール構造が得られるようになり、弁
体移動手段との摩擦を避けることが可能となったので、
Ｏリングの劣化により負荷が増大するという従来シール
構造の問題点が解消されるため、負荷の安定性を保持で
きるとともに、高い信頼性を実現できる。また、外部操
作手段を設けることにより、停電時でも、工具等の使用
により、手動で双方向弁の開閉が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す要部断面図。

【図２】本発明の弁体移動手段の側断面図及び上面図。

【図３】従来例を示す要部断面図。

【符号の説明】

２１ 弁座 ２２ 弁体 ２３ 取付板 ２４ スプリング ２５ 弁体移動手段 ２６ Ｅリング ２７ 回り止め棒 ２８ 回転軸 ２９ ロータ ３０ 永久磁石 ３１ 軸受 ３２ 軸受保持盤 ３３ 取付板 ３４ ロータ回転手段 ３５ コイルボビン ３６ 電磁コイル ３７ ステータヨーク ３８ 薄板パイプ ３９ Ｏリング ４０ 外部操作手段 ４１ Ｏリング ４２ スプリング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸（２８）の左端部にリードスクリ
   ュー（２８ａ）を形成し、ロータ回転手段（３４）のス
   テータヨーク（３７）の内周面に接するように非磁性材
   の薄板パイプ（３８）を配設した正逆回転可能なモータ
   Ｄと、このモータＤの取付板（２３）との間に装着され
   たスプリング（２４）により付勢されて弁座（２１）に
   密着する弁体（２２）と、先端部（２５ａ）がこの弁体
   （２２）の保持板（２２ａ）に固定され、前記リードス
   クリュー（２８ａ）と螺合して、左右に移動する弁体移
   動手段２５とからなることを特徴とするモータ駆動双方
   向弁。
2. 【請求項２】 請求項１記載のモータ駆動双方向弁にお
   いて、外面に操作用溝（１４０ｂ）を有するとともに、
   内面には回転軸（２８）の先端溝（２８ｂ）との係合用
   突起（１４０ａ）を有し、外周面にはパッキン溝（１４
   ０Ｃ）を備えた外部操作手段（４０）を設け、この手段
   （４０）を取付板（３３）に延設した段差部（３３ａ）
   に内接させるとともに、パッキン溝（１４０Ｃ）にＯリ
   ング（４１）を嵌装し、かつ、スプリング（４２）を介
   して軸受保持盤（３２）に弾性連結したことを特徴とす
   るモータ駆動双方向弁。
3. 【請求項３】 弁体移動手段（２５）が、その中央貫通
   孔（２５ｇ）の内周面後端部にモータ回転軸（２８）の
   リードスクリュー（２８ａ）と螺合する雌形スクリュー
   ねじ（２５ｅ）を有し、そのフランジ部（２５Ｃ）にモ
   ータ取付板（２３）に直立する回り止め棒（２７）の挿
   通孔（２５ｆ）を有するフランジ付円筒体であることを
   特徴とする請求項１又は２記載のモータ駆動双方向弁。
4. 【請求項４】 請求項２記載のモータ駆動双方向弁にお
   いて、気密用薄板パイプ（３８）を、その内外面がそれ
   ぞれモータＤの軸受保持盤（３２）外周面及びステータ
   ヨーク（３７）の内周面に接するように配設し、パイプ
   （３８）両端部，両側取付板（２３），（３３）及びス
   テータヨーク（３７）により形成される空隙をＯリング
   等のシール材（３９）で嵌装することにより、薄板パイ
   プ（３８）を気密固定するとともに、外部操作手段（４
   ０）の外周面（１４０Ｃ）に設けたパッキン溝（１４０
   ｄ）にＯリング（４１）を嵌着することにより、モータ
   （Ｄ）外部へのガス漏出を防止したことを特徴とするモ
   ータ駆動双方向弁のシール構造。