JPS6347326Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は電動型の比例制御弁に関するもので、
回転運動を直進運動に変換するねじ部に締付け摩
擦力が発生する前に、正確な位置で回転運動を停
止させる機構を備えたことを特徴とするものであ
る。

［従来の技術］ 従来の電動型の比例制御弁においては、第３図
と第５図に示すように弁本体１内に弁口２を設
け、針状弁３が全閉になることなく少し開いた状
態から全開にするというように弁口２との隙間を
変化させることによつて流量を制御する方式が採
られていた。

その詳細な構成は、弁軸４を弁口２側から針状
弁３、おねじ５、モータの回転子６および軸受部
７の順に一体的に形成し、軸受部７は非磁性体か
らなるケース８に圧入固定された軸受メタル９に
より支承し、おねじ５は弁本体１に固定され、か
つ中心にめねじ１０が切られた推進軸受１１にね
じ込まれている。ケース８上には、モータの回転
子６に対応する位置にモータの固定コイル１２が
固定されている。さらにおねじ５に近接した弁軸
４上の一部にピン１３を圧入等の方法で固定する
とともに、このピン１３の動きを制限するストツ
パー１４，１４を弁本体１内に固定し、開弁方向
及び閉弁方向の各々について弁口２と針状弁３の
隙間が所定値に達した時点でピン１３とストツパ
ー１４，１４の一方に接触して回転子６の回転運
動を止める構成をとつていた。したがつて、モー
タの固定コイル１２に通電すると回転子６が回転
し、おねじ５とめねじ１０のねじ作用により弁軸
４は回転しながら前方（閉弁方向）あるいは後方
（開弁方向）に移動し、それにともなつて弁口２
と針状弁３との間に形成される隙間が変化して、
流体の出入口１５，１６間を通過する流体量が制
御される。又、ピン１３は弁軸４と共に回転しな
がら前進または後退することによつてストツパ１
４，１４と接触作用し、おねじ５とめねじ１０の
間に強いねじ付け摩擦力が働く前にモータの回転
が止まつて、弁軸４の軸方向移動を停止するよう
に構成されている。

以上のような回転・直進駆動部の構成および作
動を実現するにあたつて工業的に好ましい各部品
の加工及び組立の工程は次のとおりである。

ピン１３の固定穴、針状弁３およびおねじ５
を含めて弁軸４を切削加工、 弁軸４に回転子６を接着などの方法により固
定、 推進軸受１１を切削加工、 弁軸４のおねじ５と推進軸受１１のめねじ１
０とをはめあわせ、 ピン１３を弁軸４に打ち込み、 一定寸法隔ててストツパー１４，１４と、こ
れと反対側に係合突起１９をプレスにより一体
的に設けたストツパー本体１８の該係合突起１
９を、弁本体１内に加工した溝部１７へ嵌め込
み固定し、 弁軸４を弁本体１内へ収納し、推進軸受１１
を弁本体１とケース８の接合部で固定、 するというものである。

［考案が解決しようとする課題］ ところが、組立後のピン１３といずれかのスト
ツパー１４が接触するときの弁本体１内での軸方
向位置決めを精度よく実施させるために必要・不
可欠なおねじ５の切り始めａ点とピン１３の打ち
込み点の円周方向間隔θ₁、並びにめねじ１０の切
り始めｂ点とストツパー１４，１４の円周方向間
隔θ₂の寸法管理は、ねじ部品の加工精度に限界が
あつて実質的に管理不能であり、仮に実施しよう
とすると現物合わせ的な加工・調整となつてコス
ト高の原因となつていた。

本考案は、前記欠陥を解決し、安価な方法で円
周方向の位置ズレによる弁軸４の軸方向移動距離
および軸方向位置のばらつきを、少なくしようと
するものである。

本考案の説明に入る前に、たとえばめねじ１０
とストツパー１４の円周方向間隔θ₂の管理をしな
かつたときの弁軸４の軸方向移動距離及び位置が
どのように変動するかを第６図と第７図で説明す
る。

以下各記号は次のとおりである。

Ｗ：ピンの巾 Ｐ：ねじのピツチ（簡単化のためＰ＝Ｗとして
例示） ｍ：ストツパ１４，１４間の距離 l〓：開弁方向でピンとストツパが接触した時点
の基準面から針状弁部までの設計設計寸法 ｌ：閉弁方向でピンとストツパが接触した時点
の基準面から針状弁部までの設計寸法 ｎ：全開弁からの弁軸の回転数 Δ：ピンとストツパの当たり巾。

設計どおりのとき 第６図では ０＜Δ＜Ｐ／２（＝Ｗ／２） 第７図では Ｐ／２（＝Ｗ／２）＜Δ＜Ｐ（＝Ｗ
） 第６図ａはピン１３とストツパ１４，１４の当
たり巾Δを ０＜Δ＜Ｐ／２（＝Ｗ／２）になるよう設計し、設計 どおりに動いた場合を示している。弁軸は全行程
で3P移動する。

第６図ｂは、第６図ａと比較して、ストツパ１
４，１４とめねじ１０の切り始めの円周方向間隔
が180゜変化した場合を示している。ストツパ１
４，１４の軸方向位置及び間隔は変化していない
にもかかわらず、ピン１３とストツパ１４，１４
が当たる周方向位置が180゜進むため、ｎ＝３でも
ピン１３′はストツパ１４に当たらず、ｎ＝４で
当たることになる。これにより設計値と比較して
弁軸４の全行程はねじピツチＰ分増加し針状弁３
の位置も開、閉弁各方向Ｐ／２ずつ変化する。

第７図ａは当たり巾Δを Ｐ／２（＝Ｗ／２）＜Δ＜Ｐ（＝Ｗ）として設計し設
計 どおりに動いた場合、第７図ｂはストツパ１４，
１４とめねじ１０の切り始めの円周方向間隔が
180゜変化した場合を示している。第７図では180゜
の変化により弁軸の全行程がねじピツチＰ分減少
し、針状弁の位置は第６図で例示したのと反対の
方向へＰ／２ずつ移動する。

第６図、第７図からいえることは、第４図での
θ₁あるいは第５図でのθ₂であらわされる円周方向
の寸法管理をせず、かつピン１３とストツパ１
４，１４の当たり巾ΔをΔ≒Ｐ／２としたときに
は、弁軸の全行程は±Ｐの範囲で、針状弁の位置
は±Ｐ／２の範囲でばらつく可能性があることを
示している。

本考案は、以上の“ばらつき”を安価で簡単な
方法によりなくすことを目的としたものである。

［課題を解決するための手段］ 以下、本考案の構成を第１図〜第２図により説
明する。

本考案の比例制御弁は、弁軸４の中間部分に設
けられたおねじ５の前方と後方にピン１３，１
３′をそれぞれ固定するとともに、推進軸受１１
の側面上に等角度に固定穴２０，２０…を多数個
設け、一方、ストツパ用ピン２３を、前記推進軸
受１１の固定穴２０のうちいずれかを選定して前
後に突出するように圧入することにより推進軸受
１１とストツパ用ピン２３を固定したものであ
る。

推進軸受１１にうがたれた固定穴２０のうち、
どの穴にストツパ用ピン２３を組付け固定するか
の選択は、前出の回転・直進駆動部の加工・組付
工程における「Ｖのピン１３を弁軸４に打ち込
み」の後、第８図に示すような組付治具２２に組
込んで次のように調整することにより固定穴を選
択する。

すなわち、組付治具２２の基準深さl₁を、l₁＝
（第１図の弁本体深さｌ）−（第１図の最大閉弁時
の弁口２と針状弁３面の軸方向隙間δ）−ねじピ
ツチＰ／２）の寸法に設定し、第８図のように針
状弁３面がl₁の深さまでくるよう回転子６を回し
たときのピン１３の円周方向位置（第９図のθ）
を観察し、その位置に近接する２個の固定穴２０
のうち、もつともピン１３に近い側を選んでスト
ツパ用ピン２３を圧入・固定する。

このような寸法設定によつて、閉弁作動時に働
く側のストツパ用ピン２３の前方端では、弁口２
と針状弁３面の軸方向隙間が第１図のδになつた
時点でピン１３と当たることになる。

［考案の効果］ 本考案では、弁軸４の中間部分に設けられたお
ねじ５の前方と後方にピン１３，１３′をそれぞ
れ固定すると共に、推進軸受１１の円周上に、等
間隔の固定穴２０群を設け、その中から最適な穴
位置を現物合わせ的に選定してストツパ用ピン２
３を固定するため、円周方向の関係位置の変化に
よる弁軸４の全行程や針状弁３の位置のばらつき
を、きわめて少ない範囲に押さえることができ
る。すなわち、例えば８個の固定穴２０から１個
を選択する場合、閉弁方向の針状弁３の位置のば
らつきは最大で ±22.5／360×Ｐ＝±Ｐ／16となり従来品の1/8にする ことができ、閉弁時の弁漏量や全開最大流量のば
らつきが少なくなり品質が向上することにつなが
る。

又、ピン１３，１３′とストツパ用ピン２３の
当たり巾を精度よく管理できるため、従来品のよ
うに当たり巾Δ≒０となつてピン１３，１３′と
ストツパ用ピン２３がかじりついて作動不良を起
こしたり、行過ぎて完全閉弁し、ねじ部に締付け
摩擦力が働くか、あるいは戻り過ぎて回転子６が
ケース８に接触し、締付け摩擦力が働き作動不良
になるなどといつた恐れがない。

さらに、部品は極めて簡素化でき、単品ごとに
通常の加工精度で製作し、最終工程に近い組付で
現物合せで調整するといつた安価な工程をとるこ
とができるので産業上有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の比例制御弁の縦断側面図、第
２図は本考案のストツパ部分の拡大縦断面図、第
３図は従来の比例制御弁の縦断側面図、第４図
ａ，ｂは従来の弁軸のおねじとピンの位置を示す
斜視図ならびに正面図、第５図ａ，ｂは従来の推
進軸受のめねじとストツパの位置を示す斜視図な
らびに正面図、第６図ａ，ｂは従来の方式による
ストツパとピンの当たり関係を示す説明図、第７
図ａ，ｂは従来の方式によるストツパとピンの当
たり関係の別の例を示す説明図、第８図は本考案
による寸法調整状態を示す縦断側面図、第９図は
第８図のＡ−Ａ断面図。 １……弁本体、２……弁口、３……針状弁、４
……弁軸、５……おねじ、６……モータの回転
子、７……軸受部、８……ケース、９……軸受メ
タル、１０……めねじ、１１……推進軸受、１２
……モータの固定コイル、１３，１３′……ピン、
１４……ストツパ、１５，１６……流体の出入
口、１７……溝部、１８……ストツパ本体、１９
……突起、２０……固定穴、２１……挿入部、２
２……組立治具、２３……ストツパ用ピン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁本体１内に弁口２を設け、この弁口部分に回
   転子６と一体的に形成した弁軸４の先端の針状弁
   ３を臨ませ、モータの固定コイル１２に通電して
   弁軸４と一体化された回転子６を回転させ、その
   回転を弁軸の中間部分に形成したおねじ５と弁本
   体に固定した推進軸受１１により弁軸の直進運動
   に変換し、前記弁軸４の先端に形成した針状弁３
   と弁本体１内の弁口２との隙間を変化させること
   により流量を制御する比例制御弁において、弁軸
   ４の中間部分に設けられたおねじ５の前方と後方
   に、弁軸に対して直交方向にピン１３，１３′を
   それぞれ固定し、推進軸受１１の側面上に、等角
   度に固定穴２０，２０…を多数個設けると共に、
   該固定穴２０の任意な位置にストツパ用ピン２３
   を、その前後端が推進軸受の両側面から突出する
   如く圧入固定したことを特徴とする比例制御弁。