JPH0828733A - Valve driving device with automatic return mechanism - Google Patents
Valve driving device with automatic return mechanismInfo
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- JPH0828733A JPH0828733A JP18881294A JP18881294A JPH0828733A JP H0828733 A JPH0828733 A JP H0828733A JP 18881294 A JP18881294 A JP 18881294A JP 18881294 A JP18881294 A JP 18881294A JP H0828733 A JPH0828733 A JP H0828733A
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- rotation
- reduction gear
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- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、モータで弁を一方向
に回転し、通電停止時に弁を他方向に自動復帰させる機
構を備えた弁駆動装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve drive device having a mechanism for rotating a valve in one direction by a motor and automatically returning the valve in the other direction when energization is stopped.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に自動復帰機構付弁駆動装置は、モ
ータとモータの回転出力を減速して出力軸に伝達する減
速ギヤーと、モータ回転出力を減速ギヤーから出力軸を
介して蓄勢されるゼンマイを有する。この駆動装置で
は、まずモータを駆動してゼンマイに付勢すると同時
に、出力軸を一方向に回転(例えば開弁方向に回転。以
下開弁回転として説明する。)させている。出力軸の開
弁回転は開側ストッパ機構により、全開状態になり完了
する。全開状態の保持、即ちゼンマイ巻上げ状態の保持
は電気的に行っている。その後、この全開状態において
通電を停止したときには、ゼンマイの巻上げ保持状態は
解放されてゼンマイの蓄勢力によって出力軸は他方向に
逆転(例えば閉弁方向に回転。以下閉弁回転として説明
する。)される。この時モータのロータは減速ギヤーで
加速回転される。出力軸の閉弁回転は閉側ストッパ機構
により完了し全閉状態になる。以上のように従来の自動
復帰機構付弁駆動装置は閉弁回転時に、ロータは減速ギ
ヤーを介しゼンマイの蓄勢力によって加速回転され、最
終的には非常に大きな回転数になるが、この回転数を制
御する機構が付いたものはなかった。また別の従来例と
しては、出力軸の全開状態においてモータへの電源の供
給を遮断し、別途電気的にゼンマイを巻上げ状態に保持
するブレーキやクラッチを設けていた。2. Description of the Related Art Generally, a valve drive device with an automatic return mechanism stores a motor and a reduction gear that reduces the rotation output of the motor and transmits the rotation output to the output shaft, and a motor rotation output from the reduction gear via the output shaft. Have a mainspring. In this drive device, first, the motor is driven to urge the mainspring, and at the same time, the output shaft is rotated in one direction (for example, rotated in the valve opening direction; hereinafter referred to as valve opening rotation). The valve opening rotation of the output shaft is brought to a fully opened state by the opening side stopper mechanism and completed. The holding of the fully opened state, that is, the state of winding the mainspring is performed electrically. Thereafter, when the energization is stopped in this fully open state, the winding-holding state of the mainspring is released, and the output shaft reverses in the other direction (for example, rotates in the valve closing direction due to the stored force of the mainspring. ) Will be done. At this time, the rotor of the motor is accelerated and rotated by the reduction gear. The valve closing rotation of the output shaft is completed by the closing side stopper mechanism, and the fully closed state is achieved. As described above, in the conventional valve drive device with automatic return mechanism, the rotor is accelerated and rotated by the power storage force of the mainspring through the reduction gear at the time of valve closing rotation, and finally the rotation speed becomes very large. None had a mechanism to control the number. Further, as another conventional example, a brake or a clutch for cutting off the supply of power to the motor when the output shaft is fully opened and electrically holding the mainspring in a wound state is provided.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の内、ゼ
ンマイの蓄勢力で出力軸・減速ギヤー,ロータを同時に
逆転するものは、最終的にはロータの回転数が非常に大
きなものになっていた。そのため、減速ギヤーやモータ
の寿命に悪影響を与えたり、騒音発生の原因となってい
た。また、ブレーキやクラッチを設けたものでは、全開
状態から通電停止時に、クラッチが切替りブレーキが開
放されると同時にゼンマイの蓄勢力で出力軸が急激に閉
弁回転をし、バルブ(図示せず)を急閉する。そのこと
が、ウォータハンマ発生の原因となっていた。本発明
は、全開状態から通電停止時に、適切な速度で閉弁回転
し、長寿命、低騒音で且つウォータハンマ発生の恐れの
ない自動復帰機構付弁駆動装置を提供することを目的と
している。Among the above-mentioned prior arts, the one in which the output shaft, the reduction gear, and the rotor are simultaneously reversed by the stored force of the mainspring finally has a very high rotational speed. Was there. Therefore, the life of the reduction gear and the motor are adversely affected, and noise is generated. Further, in the case where the brake and the clutch are provided, when the energization is stopped from the fully open state, the clutch is switched and the brake is opened, and at the same time, the output shaft is rapidly closed and rotated by the stored force of the mainspring, and the valve (not shown) is shown. Close). That was the cause of the water hammer. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a valve drive device with an automatic return mechanism, which has a long life, low noise, and is free from the risk of water hammer when the valve is closed and rotated at an appropriate speed when the energization is stopped from the fully open state.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために成されたものである。即ちモータと、通電
時に該モータによる回転出力を減速伝達する減速ギヤー
及び出力軸と、該回転力により蓄勢されるゼンマイと、
一定位置で該モータの回転を止め電気的に該ゼンマイの
蓄勢力を電気的に保持する機構を有し、通電停止時にゼ
ンマイ蓄勢力で逆転する自動復帰弁駆動装置において、
モータ出力軸又は逆転時回転数の大きい減速ギヤーのい
ずれか一方にヒステリシスブレーキ機構を付けて、逆転
時にロータの回転数の増加を防止しようとしたものであ
る。The present invention has been made to achieve the above object. That is, a motor, a reduction gear and an output shaft for decelerating and transmitting a rotation output by the motor when energized, and a mainspring that stores energy by the rotation force.
In an automatic return valve drive device that has a mechanism that electrically stops the power storage force of the mainspring by stopping the rotation of the motor at a fixed position, and that reverses by the power storage force of the mainspring when the energization is stopped,
A hysteresis brake mechanism is attached to either the motor output shaft or the reduction gear whose rotation speed is high during reverse rotation to prevent an increase in the rotation speed of the rotor during reverse rotation.
【0005】[0005]
【作用】モータを駆動すれば、出力軸は減速ギヤーを介
し開弁回転すると同時に、ゼンマイを付勢する。出力軸
の開弁回転は開側ストッパ機構により、全開状態になり
完了する。全開状態で電気的保持機構により、ゼンマイ
の蓄勢状態は電気的に保持される。その後通電が停止さ
れたとき、電気的保持機構は開放され、ゼンマイの蓄勢
力で出力軸は閉弁回転を開始する。同時に減速ギヤーを
介しヒステリシスブレーキの永久磁石又は導体が加速回
転を開始し、固定導体又は、固定永久磁石との間に回転
磁界ができる。この回転磁界により導体内に回転を抑制
する方向に渦電流が発生する。即ち、閉弁回転開始後、
回転数は急速に増大していくが、回転数の増加に伴いこ
の渦電流も増大し回転数を抑制する力が強くなり、バラ
ンスした状態で回転数は安定する。よって、閉弁回転数
の増加を防止することができる。尚、閉弁回転数は、導
体と永久磁石間の隙間A、永久磁石の強さ、導体の材質
により決まる。通常導体と永久磁石間の隙間Aを小さく
する程また永久磁石の強さを強くする程閉弁回転数は遅
くなり、それに合せて閉弁時間も遅くなるので、これら
を調節して設定することになる。When the motor is driven, the output shaft opens the valve through the reduction gear and at the same time urges the mainspring. The valve opening rotation of the output shaft is brought to a fully opened state by the opening side stopper mechanism and completed. In the fully opened state, the electric holding mechanism electrically holds the power storage state of the mainspring. Then, when the energization is stopped, the electrical holding mechanism is opened, and the output shaft starts the valve closing rotation by the stored force of the mainspring. At the same time, the permanent magnet or conductor of the hysteresis brake starts accelerating rotation via the reduction gear, and a rotating magnetic field is formed between the permanent magnet and the fixed permanent magnet. The rotating magnetic field generates an eddy current in the conductor in a direction that suppresses rotation. That is, after the valve closing rotation starts,
The number of revolutions increases rapidly, but as the number of revolutions increases, this eddy current also increases and the force that suppresses the number of revolutions becomes stronger, and the number of revolutions stabilizes in a balanced state. Therefore, it is possible to prevent an increase in the valve closing speed. The valve closing speed is determined by the gap A between the conductor and the permanent magnet, the strength of the permanent magnet, and the material of the conductor. Normally, the smaller the gap A between the conductor and the permanent magnet, and the stronger the strength of the permanent magnet, the slower the valve closing speed, and the valve closing time also becomes slower accordingly. become.
【0006】[0006]
【実施例】以下、本発明を図面によって説明する。図1
と図2は本発明の実施例を示す縦断面図である。まず図
1によって第1実施例の構成を説明すると、ハウジング
1にはベース2とカバー3とが取付けられており、ベー
ス2上にはモータ4が固定されており、モータ4の回転
出力は、モータ4の回転軸5に固定したギヤーと、それ
ぞれ大小のギヤーを有するギヤー軸、出力軸6に固定し
たギヤーとで構成される減速ギヤー7で減速されて出力
軸6に伝達される。出力軸6は下端に弁体(図示せず)
と係合する係合部を有し、モータ4の回転出力を受けて
弁体を開弁方向に駆動する。他方出力軸6にストップ板
8が固定されており、該ストップ板8には、ベース2に
一端を固定したゼンマイ9の他端が固定されている。な
おゼンマイ9は、モータ4の回転軸5又は減速ギヤー7
のギヤー軸に取付けることもできる。ベース2上にはま
た開側ストッパ10が固定されており、ストップ板8と共
働して、出力軸6が全開位置を超えて回転することを阻
止している。モータ4のロータ(図示せず)の上方の回
転軸5には非磁性の導体例えばアルミダイキャストで作
られたモータハウジング12と隙間Aを隔てた永久磁石11
が取付けられており、回転軸5と共に回転する。なお、
永久磁石は下方側の回転軸5に取付け、ハウジング1又
はベース2と面するように構成してもよい。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
2 is a vertical sectional view showing an embodiment of the present invention. First, the configuration of the first embodiment will be described with reference to FIG. 1. A housing 1 is attached with a base 2 and a cover 3, a motor 4 is fixed on the base 2, and the rotation output of the motor 4 is It is decelerated by a reduction gear 7 composed of a gear fixed to a rotary shaft 5 of a motor 4, a gear shaft having large and small gears, and a gear fixed to an output shaft 6, and is transmitted to the output shaft 6. The output shaft 6 has a valve body (not shown) at the lower end.
Has an engaging portion that engages with, and receives the rotational output of the motor 4 to drive the valve element in the valve opening direction. On the other hand, a stop plate 8 is fixed to the output shaft 6, and the other end of a mainspring 9 having one end fixed to the base 2 is fixed to the stop plate 8. The mainspring 9 is the rotating shaft 5 of the motor 4 or the reduction gear 7.
It can also be attached to the gear shaft of. An open side stopper 10 is also fixed on the base 2 and cooperates with the stop plate 8 to prevent the output shaft 6 from rotating beyond the fully open position. A rotating shaft 5 above a rotor (not shown) of the motor 4 has a motor housing 12 made of a non-magnetic conductor such as aluminum die cast and a permanent magnet 11 with a gap A therebetween.
Is attached and rotates with the rotating shaft 5. In addition,
The permanent magnet may be attached to the rotating shaft 5 on the lower side so as to face the housing 1 or the base 2.
【0007】次に上記第1実施例の作動について説明す
る。モータ4を駆動すれば、出力軸6は減速ギヤー7を
介し開弁回転すると同時に、ゼンマイ9を付勢する。出
力軸6の開弁回転はストップ板8が開側ストッパ10に当
接し、開弁回転は完了し全開状態になる。全開状態では
モータ4は保持状態となり、ゼンマイ9の蓄勢状態は電
気的に保持される。その後通電が停止されたとき、モー
タ4の保持状態は開放され、ゼンマイ9の蓄勢力で出力
軸6は閉弁回転を開始する。同時に減速ギヤー7を介し
モータ回転軸5及び永久磁石11が加速回転を開始し、回
転磁界ができ、この回転磁界により非磁性の導体で作ら
れたモータハウジング12内に、永久磁石11の回転を抑制
する方向に渦電流が発生する。ロータ及び永久磁石11
は、閉弁回転開始後急速に回転数は増大していくが、回
転数の増加に伴い該渦電流も増大し回転数を抑制する力
が強くなり、バランスした状態で回転数は安定する。即
ち閉弁最大回転数の増加を防止することができる。ここ
で、閉弁最大回転数はモータハウジング12と永久磁石11
間の隙間Aの大きさ、永久磁石11の強さ、モータハウジ
ング12の材質により決まるので、これらのファクターを
調整して所望する閉弁回転数、閉弁時間を設定すればよ
い。Next, the operation of the first embodiment will be described. When the motor 4 is driven, the output shaft 6 opens the valve via the reduction gear 7 and at the same time urges the mainspring 9. In the valve opening rotation of the output shaft 6, the stop plate 8 contacts the opening side stopper 10, the valve opening rotation is completed, and the valve is fully opened. In the fully open state, the motor 4 is in the holding state, and the power storage state of the mainspring 9 is electrically held. Then, when the energization is stopped, the holding state of the motor 4 is released, and the stored force of the mainspring 9 causes the output shaft 6 to start the valve closing rotation. At the same time, the motor rotating shaft 5 and the permanent magnet 11 start accelerated rotation via the reduction gear 7 to generate a rotating magnetic field, and the rotating magnetic field causes the permanent magnet 11 to rotate in the motor housing 12 made of a non-magnetic conductor. Eddy current is generated in the suppressing direction. Rotor and permanent magnet 11
The rotational speed increases rapidly after the start of the valve closing rotation, but the eddy current also increases as the rotational speed increases, and the force for suppressing the rotational speed becomes stronger, and the rotational speed stabilizes in a balanced state. That is, it is possible to prevent an increase in the maximum valve closing speed. Here, the maximum valve closing speed is determined by the motor housing 12 and the permanent magnet 11
Since it is determined by the size of the gap A, the strength of the permanent magnet 11, and the material of the motor housing 12, the desired valve closing speed and valve closing time may be set by adjusting these factors.
【0008】図3は上記の本発明を用いた時の作動と効
果を実測例で示したものである。図の縦軸はモータ4の
回転軸の回転数を、横軸は時間軸で、これには前記回転
軸が無負荷状態になって減衰するまでの時間と閉弁時間
が示される。例えば、Toはヒステリシスブレーキなし
の場合の閉弁時間、TA2はヒステリシスブレーキ付き
で隙間A=2mmの閉弁時間、TA1は同じくA=1mmの
閉弁時間である。先ず、ヒステリシスブレーキがない場
合、モータ軸の回転数は急峻なカーブを描き、短い時間
で閉弁まで達している。一方、ヒステリシスブレーキ付
の場合は、隙間Aを2mm,1mm,0.5mmと小さくしてい
くにしたがい、回転数は抑制され閉弁時間も長くなって
おり、本発明の効果も現われていることがわかる。尚、
隙間Aは2mmから0.3mmまで8種類について実施したも
ので、その代表例について表示した。FIG. 3 shows an actual measurement example of the operation and effect when the above-described present invention is used. In the figure, the vertical axis represents the rotational speed of the rotating shaft of the motor 4, and the horizontal axis represents the time axis, which shows the time until the rotating shaft becomes unloaded and decays, and the valve closing time. For example, To is a valve closing time without a hysteresis brake, TA2 is a valve closing time with a hysteresis brake and a clearance A = 2 mm, and TA1 is a valve closing time of A = 1 mm. First, when there is no hysteresis brake, the number of rotations of the motor shaft draws a steep curve and reaches the valve closing in a short time. On the other hand, in the case of the type with a hysteresis brake, as the gap A is reduced to 2 mm, 1 mm, and 0.5 mm, the rotation speed is suppressed and the valve closing time is lengthened, and the effect of the present invention is also exhibited. Recognize. still,
The gap A was carried out for 8 types from 2 mm to 0.3 mm, and a representative example is shown.
【0009】次に第2実施例について、図2によって説
明する。図2において、図1と同じ符番を付けた部品
は、第1実施例と同一機能を有する部品で説明を省略す
る。本実施例では、モータ4の回転軸5に非磁性の回転
導体板13が固定されモータハウジング12に固定永久磁石
14を取付けてある。この実施例では出力軸6の閉弁回転
と共に回転導体板13が固定永久磁石14の磁界内を加速回
転され、回転導体板13内に回転を抑制する方向に渦電流
が発生し、第1実施例と同様の効果が得られる。Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 2, parts given the same reference numerals as those in FIG. 1 are parts having the same functions as in the first embodiment, and explanations thereof are omitted. In this embodiment, a non-magnetic rotating conductor plate 13 is fixed to the rotating shaft 5 of the motor 4 and is fixed to the motor housing 12 to be a permanent magnet.
14 is attached. In this embodiment, the rotating conductor plate 13 is accelerated and rotated in the magnetic field of the fixed permanent magnet 14 with the valve closing rotation of the output shaft 6, and an eddy current is generated in the rotating conductor plate 13 in a direction to suppress the rotation. The same effect as the example is obtained.
【0010】[0010]
【発明の効果】本発明は、モータ出力軸又は減速ギヤー
又は出力軸ギヤーのいずれか一方にヒステリシスブレー
キ機構を設けることにより、全開状態から通電停止時に
適切な速度で閉弁回転し、長寿命、低騒音で且つウォー
タハンマ発生の恐れのない自動復帰機構付弁駆動装置を
提供することができる。According to the present invention, by providing a hysteresis brake mechanism on either the motor output shaft or the reduction gear or the output shaft gear, the valve is closed and rotated at an appropriate speed from the fully opened state when the energization is stopped, and the long life, It is possible to provide a valve drive device with an automatic return mechanism that has low noise and is free from the risk of water hammer.
【図1】 本発明の自動復帰機構付弁駆動装置の一実施
例を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a valve drive device with an automatic return mechanism of the present invention.
【図2】 本発明の別の実施例を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view showing another embodiment of the present invention.
【図3】 本発明を用いた時のモータ軸回転数と時間の
関係を示す実測例である。FIG. 3 is an example of actual measurement showing the relationship between motor shaft rotation speed and time when the present invention is used.
1…ハウジング 2…ベース 3…カバー 4…モータ 5…回転軸 6…出力軸 7…減速ギヤー 8…ストップ板 9…ゼンマイ 10…開側ストッパ 11…永久磁石 12…モータハウジング 13…回転導体板 14…固定永久磁石 1 ... Housing 2 ... Base 3 ... Cover 4 ... Motor 5 ... Rotating shaft 6 ... Output shaft 7 ... Reduction gear 8 ... Stop plate 9 ... Mainspring 10 ... Open side stopper 11 ... Permanent magnet 12 ... Motor housing 13 ... Rotating conductor plate 14 … Fixed permanent magnet
Claims (3)
出力を減速伝達する減速ギヤー及び出力軸と、該回転力
により蓄勢されるゼンマイと、一定位置で該モータの回
転を止め電気的に該ゼンマイの蓄勢力を電気的に保持す
る機構を有し、通電停止時にゼンマイ蓄勢力で逆転する
自動復帰弁駆動装置において、モータ出力軸又は逆転時
回転数の大きい減速ギヤーのいずれか一方にヒステリシ
スブレーキ機構を設けたことを特徴とする自動復帰機構
付弁駆動装置。1. A motor, a reduction gear and an output shaft for decelerating transmission of rotation output by the motor when energized, a mainspring accumulated by the rotational force, and rotation of the motor at a fixed position to electrically stop the motor. In an automatic return valve drive device that has a mechanism that electrically holds the power of the mainspring and that reverses by the power of the mainspring when the power supply is stopped, either the motor output shaft or the reduction gear with a large number of revolutions during reverse rotation A valve drive device with an automatic return mechanism, which is provided with a hysteresis brake mechanism.
又は減速ギヤーに永久磁石を取付け、これに対抗して導
体を固定して構成されていることを特徴とする請求項1
記載の自動復帰機構付弁駆動装置。2. The hysteresis brake is characterized in that a permanent magnet is attached to a motor shaft or a reduction gear, and a conductor is fixed in opposition to the permanent magnet.
The valve drive device with the automatic return mechanism described.
又は減速ギヤーに導体を取付けこれに対抗して、永久磁
石を固定して構成されていることを特徴とする請求項1
記載の自動復帰機構付弁駆動装置。3. The hysteresis brake is characterized in that a conductor is attached to a motor shaft or a reduction gear and a permanent magnet is fixed against the conductor so as to be opposed thereto.
The valve drive device with the automatic return mechanism described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18881294A JPH0828733A (en) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | Valve driving device with automatic return mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18881294A JPH0828733A (en) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | Valve driving device with automatic return mechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0828733A true JPH0828733A (en) | 1996-02-02 |
Family
ID=16230252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18881294A Pending JPH0828733A (en) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | Valve driving device with automatic return mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0828733A (en) |
-
1994
- 1994-07-19 JP JP18881294A patent/JPH0828733A/en active Pending
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