JPS63163075A - 流量調節バルブ - Google Patents

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】 ［発　　明　　の　　目　　的］ （産業上の利用分野） この発明は流量調節バルブに係り、例えば、ダムや潅厩
用水の放水、或いは給水、排水、或いは、化学薬品、石
油類、飲料水、各種気体、その他流体の給配等に際して
、その流体の流量を、極めて迅速且つ正確に調節する流
量調節バルブに関する。

（従来の技術） 従来、前記流体の流量を調節する装置は、ニードルバル
ブ、ボールバルブ、スクリューバルブ等を用い、これら
のバルブを駆動装置或いは手動によって作動させている
。

（発明が解決しようとする問題点） 〈従来の技術の問題点〉 ところが、上記各バルブは、その構造上、はとんどがネ
ジのような動力伝導手段によって弁の作動を行なう形態
をとっているので、駆動装置或いは手動によってバルブ
を作動させる際に動力伝導手段にガタ等があると、それ
がバルブに直接影響を及ぼしバルブが振動したり正確に
作動しない問題点があった。

又、ネジのような動力伝導手段によると、ネジの１回転
で１ピツチの作動量であるので、バルブの動きが非常に
遅く、ニードルバルブ等は、その構造が、テーパー内面
を有する孔内にテーパー状のビン（針）を挿入してその
テーパー面同士の隙間の間隔を適宜設定することで流量
調節を行なう方式であるから、その作動がより遅く、バ
ルブを緊急に閉じたり、或いは、流量調節を頻繁に行な
う場所での使用には大きな障害となっていた。

く技術的課題〉 そこで、この発明は、上述した問題点等に鑑み、例えば
、ダムや海部用水の放水、或いは給水、排水、或いは、
化学薬品、石油類、飲料水、各種気体、その他流体の給
配等に際し、その流体の流量を迅速且つ極めて正確に調
節できるようにして、緊急時の流路の開閉、或いは、頻
繁な流路の開閉を必要とする場所での使用に最適なバル
ブの提供を課題として創出されたものである。

［発　　明　　の　　構　　成〕 （問題点を解決するための手段） この発明は、適数本の流体の流入管と流出管とを連結し
、これらの管同士を連通させる適数個の連通孔を設けて
密閉されているバルブケースと、バルブケース内に揺動
自在に軸支され、前記連通孔を遮るべく配された板状の
バルブ本体と、このバルブ本体を揺動させる駆動装置と
からなり、バルブ本体には、揺動時に連通孔の位置を通
過する適宜形状の流量調節孔を適数個開穿し、バルブ本
体の揺動軸と駆動装置とは、バックラッシュのない減速
装置を介して連結したことにより上述した問題点を解決
するものである。

（作用） この発明に係る流量調節バルブによれば、適数本の流入
管と流出管とが連通されてそれ以外の部分が密閉されて
いるバルブケース内で、バルブケース内に揺動自在に軸
支され、揺動時に連通孔の位置を通゛遇する適宜形状の
流量調節孔を適数個開穿した板状のバルブ本体を、連通
孔を遮るべく配し、その連通孔の位置に流量調節孔が完
全に一致した時にはバルブが全開となり、少しずつずれ
てゆくとその分流量が徐々に制限され、連通孔と流量調
節孔とが完全に一致しない状態でバルブは閉じたことに
なる。従って、バルブ本体を揺動させることでバルブの
開閉を行なえる。

その時に、バックラッシュのない減速装置を介して駆動
装置とバルブ本体の揺動輪とを連結して、その揺動を、
駆動装置の軸回転に対してガタのない状態で追随させる
ものである。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明すると次の
通りである。

すなわち、第１図及び第２図に示す第１実施例において
、符号１はバルブケースであり、例えば、図示の如く、
正面から見て略扇形で且つ側面から見ると断面が略長方
形となるような箱状を呈している。このバルブケース１
には、その正面と背面とに流体の流入管２と流出管３と
を連結する連結部４がそれぞれの流入管２と流出管３と
に対応して１個ずつ設けてあって、この連結部４には、
連結した流入管２と流出管３とを連通ずる連通孔５が開
穿しである。この連通孔５は前記略長方形の断面を横断
する方向に配されていてこの連通孔５以外のバルブケー
ス１各部は外部に対して密閉されている。

そして、このバルブケース１内には、前記略長方形の断
面に対して直角方向、つまり連通孔５に対して直交する
方向に揺動して連通孔５を遮る略扇形の板状バルブ本体
６が配されている。このバルブ本体６は、バルブケース
１の扇形の要部分にてバルブ本体６の要部分を揺動軸７
に固定し揺動するように形成しである。

このバルブ本体６は、揺動する範囲において前記連通孔
５を常に遮るように形成してあり、又、このバルブ本体
６には、揺動時に連通孔５の位置を通過する円形の流量
調節孔８が１個開穿しである。

この流量調節孔８は、連通孔５とほぼ同径とし、バルブ
本体６を、第１図の二点鎖線にて示す一方がわ限界まで
揺動させた時に連通孔５と流量調節孔８とが合致するよ
うにし、実線及び鎖線にて示す他方がわ限界まで揺動さ
せた時に連通孔５と流量調節孔８とは全く重ならない状
態で連通孔５をバルブ本体６によって閉鎖するように形
成しである。

一方、バルブ本体６は、その円弧部分の端面及び両側面
を支持ガイドローラー９によって保持することで支持さ
れ、この支持ガイドローラー９はバフ１ブケース１内の
複数箇所にそれぞれ両側面と端面とを支持すべく計３個
ず・つ設け、バルブ本体６の揺動の際にガタ等を発生さ
せずスムーズに動くようにしである。

又、前記連結部４は、流入管２及び流出管３を連結すべ
くフランジを有する２本の連結管１０同士を、バルブ本
体６を挟んでフランジが形成されていないがわの端面が
対峙するように配して前記連通孔５を形成する。

そして、この連結管１０には筒状の密閉バッキング１１
がそれぞれ外嵌され、この密閉バッキング１１は、バル
ブケース１に設けであるバッキング保持部１２によって
常時バルブ本体６に圧接するように保持されている。そ
の保持状態は、バッキング保持部１２内に配したバッキ
ング押圧スプリング１３及びその調節ネジ１４によって
密閉バッキング１１の端面を常時バルブ本体６に圧接さ
せ、連通孔５とバルブケース１内の空間とを遮蔽する。

一方、バッキング保持部１２は、連結管１０を前述した
状態に保持する役目をも果しており、バルブケース１の
正面と背面とにそれぞれ管を突出させる。そして、その
先端にそれぞれフランジを形成して、この管内に連結管
１０を配すると共に、この連結管１０に外嵌する連結管
保持板１５を形成してこの連結管保持板１５を連結管１
０に外嵌させながらバルブケース１から突出している管
のそれぞれの端面に被着し、フランジ部分にてネジ化め
することで連結管１０を保持する。

又、連通孔５における外部への水漏れ防止は、前記密閉
バッキング１１によって行なうが、流入管２、連通孔５
、流出管３と流れる水の圧力は、非常に高いことが予想
されるので、更にバルブ本体６に二次バッキング１６を
設けて安全性を高めている。

この二次バッキング１６の取付は構造は、第１図及び第
２図示すように、バルブ本体６の揺動範囲において全て
の位置で連通孔５の周囲を覆うように、略扇形の枠体に
形成し、この二次バッキング１６をバルブ本体６の両面
に嵌込んで取付けである。そして、バルブケース１の内
側も、バルブ本体６が揺動した際に二次バッキング１６
が移動する軌跡にそって段差を設けて二次バッキング１
６の外側に水が漏れないように形成する。

このようにして形成されたバルブ本体６は、揺動軸７が
回動することで揺動するが、この揺動軸７は、例えばサ
ーボモーターの如き駆動装置１７に減速装置１８を介し
て連結されている。

この減速装置１８の構造は、第３図に示すように、゛鼓
状部材の周縁につる巻状の噛合い溝１９を設けてなるい
わゆるヒンドレーウォーム２０と、このヒンドレーウォ
ーム２０の長手軸線に対して間隔をとって直交する軸線
を中心として回転し、周縁には前記噛合い溝１９のピッ
チに一致する間隔と角度とのローラー配置溝２１を設は
前記ヒンドレーウォーム２０と協働する円板装置２２と
、円盤装置２２の周縁のローラー配置溝２１に配したロ
ーラー装置２３とからなる。

そして、このローラー装置２３は、各々が複数個、図示
にあっては２枚のローラー２４を軸支台２５に回転可能
に軸支してローラー配置溝２１内に配してあり、このロ
ーラー２４は、ローラー押圧スプリング２６によって軸
支台２５をヒンドレーウォーム２０の方向に押圧してロ
ーラー２０を噛合い溝１９に圧接させるべく形成し各ロ
ーラー装置２３とヒンドレーウォーム２０とが噛合うよ
うにしである。又、軸支台２５は若干の角度回動できる
ように形成してあって、ヒンドレーウオーム２０の噛合
い溝１９の角度変化に対応するようにも形成しである。

従って、このように形成した減速装置１８を使用すれば
、常時ローラー装置２３がヒンドレーウォーム２０の噛
合い溝１９に向って押圧されているからバックラッシュ
がなく、又、本来、バックラッシュがないと噛合い減速
は不可能であったが、前記ローラー２４が回転するので
バックラッシュのない減速が可能になるものである。

次に、この発明に係る流量調節バルブの使用及び作動を
説明すると、まず、流入管２と流出管３とをバルブケー
ス１に連結する。そして、駆動装置１７により揺動軸７
を一方向に回転させて第１図の二点鎖線にて示す一方の
揺動限界までバルブ本体６を揺動させる。

そうすると、流入管２と流出管３とを連通させる連通孔
５と流量調節孔８とが合致して流入管２からの流体は全
く制限されず流れる。

次に、揺動軸７を他方向に回転させてバルブ本体６を徐
々に反対方向へ揺動させてゆくと、連通孔５と流量調節
孔８とは徐々にずれてゆき流体が通過する孔が狭くなっ
てくる。そうすれば、流れる流体の流量が徐々に制限さ
れてゆく。そして、連通孔５と流量調節孔８とが完全に
一致しない状態、つまり、孔５，８同士が完全にはずれ
るとバルブは閉じたことになり、流体は完全に停止させ
られる。

このようにバルブ本体６を揺動させる際に、バックラッ
シュのない減速装置１８を介して駆動装置１７をバルブ
本体６の揺動軸７に連結して、その揺動を、駆動装置１
７の回転に対してガタのない状態で追随させるので、流
体の流れによって振動して流量調節が不安定になったり
、振動が激しくなるとバルブ本体６を破損する結果にも
なりかねないという悪影響は全くなくなり、更には、そ
の流量調節も非常に正確に行なうことができる。

又、前述したように、バルブ本体６を揺動させるだけで
バルブの開閉を行なえるので、その作動は迅速に行なえ
るものである。

一方、第２実施例は、第４図に示すように、第１実施例
における円形の流量調節孔８の代りに、例えば、図示の
如く、一部が円弧で徐々に窄まってゆく略滴形のような
形状の流量調節孔３１を開穿したバルブ本体３２を配し
その流量調節孔３１における略滴形の窄まってゆく方向
がバルブ本体３２の揺動方向となるようにし、その他の
構造は第１実施例と同様に形成したものである。

そうすると、この第２実施例の場合、バルブ本体３２を
揺動させて連通孔５に流量調節孔３１を、窄まったがわ
から徐々に合致させるように移動させてゆくと、連通孔
５を通過する流体は、徐々に且つゆるゆかな増加量で流
量が増してゆき、円弧の部分に連通孔５が合致した時に
最大流量となる。

そのため、各種装置の流体制御用として用いると、急激
な流量変化がなくなるため、装置の性能アップにつなが
り、且つ装置自体の耐久性及び安全性をより確実なもの
とすることができる。しかも、特に、精密な流量制御が
必要な装置に用いる場合に、前述した減速装置１８を用
いたことと相俟って非常に正確な流量調節が可能となり
最適である。

更に、第３実施例は、第５図龜示すように、バルブ本体
を前述のような扇形ではなく、円形のバルブ本体４１を
形成し、このバルブ本体４１には、複数個の流量調節孔
４２を適宜開穿し、その形状は、例えば、径の異なる円
形、或いは、前述した略滴形、或いは長孔等を適宜設け
る。尚、流量調節孔の形状は前述したものに限定される
ものではない。

そして、このバルブ本体４１に対応してバルブケース４
３も円形のバルブ本体４１を内蔵すべく円形に形成し、
連通孔を１個にしてもよいが、この場合には２個の連通
孔５を設け、それぞれに流入管２、流出管３を連結する
連結部４を設けてあり、二連で流量調節が可能となる。

しかも、前記したように流量調節孔４２として多種の異
なる形状のものを複数個形成しているから、バルブ本体
４１を揺動、或いは回動させることにより、適宜流量、
調節度合を設定することができるものである。

この場合に、前記二次バッキング１６は、図示の如く各
流量調節孔４２それぞれを囲んでもよいが全体を一部に
囲んでもよく、その都度適宜設定すればよい。そして、
この実施例３のその他の構造は前述した第１実施例と同
様である。

尚、流量調節バルブの構造は、前述した各実施例に限定
されるものではないことは言うまでもなく、又、前記連
通行５の数、流量調節校４２の数は前述した実施例に限
定されるものではないことも言うまでもない。更に、各
部分の材質に関しては、その部所に適したものを適宜選
択して使用すれば良いことも言うまでもない。

一方、このように形成した流量調節バルブは、水等の外
に、牛乳等の充填、化学薬品や石油類の流量調節にも最
適であり、流体の使用態様に限定されるものではなく、
その使用にあっては、一台で使用してもよいが、複数台
を並列或いは直列に連結した状態で使用すれば、より正
確な流量調節が可能である。そして、使用分野も、上述
したように流体であれば全ての気体、液体どちらでも使
用できるので広範囲に拡がり、又、流動性を有している
ものであれば、粒体であっても使用できる。

更に、連通孔５に連結する流入管２及び流出管３は、そ
の断面が円形に限ることはなく、円形以外の場合でも、
連結部４の構造を適宜変えれば容易に連結できるもので
ある。

［発　　明　　の　　効　　果］ 上述の如く構成したこの発明は、流体の流入管２と流出
管３とを連結し、これらの管２，３同士を連通させる適
数個の連通孔５を設けて密閉されているバルブケース１
と、バルブケース１内に揺動自在に軸支され、前記連通
孔５を遮るべく配された板状のバルブ本体６、このバル
ブ本体６を揺動させる駆動装置１７とからなり、バルブ
本体６には、揺動時に連通孔５の位置を通過する適宜形
状の流量調節孔８を適数個開穿しであるので、流量調節
孔８の形状を適宜設定してバルブ本体６を駆動装置１７
の駆動力により揺動させるだけでバルブの開閉及び流量
調節を自由に選択でき、且つ正確に行なうことが可能と
なり、その作動は非常に迅速である。

しかも、バルブ本体６の揺動軸７には、バックラッシュ
のない減速装置１８を介して駆動装置１ｆ１７を連結し
たことにより、従来の減速装置ではバックラッシュの影
響で流体の流れによって振動し流量調節が不安定になっ
たり、振動が激しくなったりしてバルブ本体６を破損す
る結果にもなりかねないが、その揺動を、駆動軸７の回
転に対してガタのない状態で追随させるので、前述した
従来のバックラッシュによる悪影響は全くなくなり、更
には、その流量調節も非常に正確に行なうことができる
ものである。

以上説明したように、この発明によれば、全ての流体の
給配等に際し、その流体の流量を迅速且つ極めて正確に
調節でき、緊急時の流路の開閉、或いは、頻繁な流路の
開閉を必要とする場所での使用に、或いは正確な流量調
節を迅速に行なわなければならない場所での使用に最適
となる等の実用上有益な種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は第１実
施例の一部切欠正面図、第２図は同じく側断面図、第３
図は減速装置の要部概略図、第４図は第２実施例の一部
切欠正面図、第５図は第３実施例の一部切欠正面図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、適数本の流体の流入管と流出管とを連結し、これら
   の管同士を連通させる適数個の連通孔を設けて密閉され
   ているバルブケースと、バルブケース内に揺動自在に軸
   支され、前記連通孔を遮るべく配された板状のバルブ本
   体と、このバルブ本体を揺動させる駆動装置とからなり
   、バルブ本体には、揺動時に連通孔の位置を通過する適
   宜形状の流量調節孔を適数個開穿し、バルブ本体の揺動
   軸と駆動装置とは、バックラッシュのない減速装置を介
   して連結したことを特徴とする流量調節バルブ。 ２、減速装置は、鼓状ウォームと、このウォームの長手
   軸線に対して間隔をとって直交する軸線を中心として回
   転し、前記ウォームと協働する円板装置とからなるウォ
   ーム減速装置において、円盤装置の周縁に、ウォームの
   溝のピッチに一致すべく間隔を設けて配し且つ常にウォ
   ームの方向にローラーを押圧すべく形成したローラー装
   置を設け、各ローラー装置は、各々が複数個のローラー
   を回転可能に軸支してウォームと噛合うべく形成した特
   許請求の範囲第１項記載の流量調節バルブ。