JP2002130517A - 絞り弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弁体が流体の流れにともなう力の影響を
受けることなく、絞り量の調節が電気信号により確実に
かつ速やかに行われるようにすることにある。 【解決手段】 絞り弁は、弁座を備える弁箱と、弁座に
対し進退可能の弁体と、前記弁体の進退方向へ伸びる軸
であって弁箱に支持されていると共に弁体に結合された
軸と、弁体の進退方向と直交する方向へ進退可能のアク
チュエータとを含む。弁体と軸との組、及び、軸と弁箱
との組のいずれか一方の組は互いにねじ結合されてお
り、ねじ結合された両部材のいずれか一方は回転不能と
されているのに対し、他方は回転可能とされており、ね
じ結合された両部材のうち弁箱側の部材はスラスト方向
への進退不能とされている。アクチュエータは、アクチ
ュエータの進退運動を回転運動に変換する運動変換機構
を介してねじ結合された両部材の他方に連結されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮空気のような
圧力流体の圧力や流量等の調整に用いる絞り弁に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】空気噴射式織機は、一般に、緯糸の緯入
れのためにノズルから噴出する圧縮空気の圧力や流量等
を調整する絞り弁を備えている。

【０００３】この種の絞り弁の１つとして、雄ねじ（外
ねじ）を有する支持軸を弁座に対向して配置された弁体
と一体的に備える共に、ステップモータの筒状ロータの
内周面に雌ねじ（内ねじ）を形成し、支持軸をロータに
螺入させたものがある（特表平１０−５０５８９３号公
報）。この従来技術において、弁体は、ステップモータ
の回転にともって、ロータと支持軸との間の相対的位置
が変化することにより、弁座に対して変位され、それに
より弁座と弁体との間隙が変更される。

【０００４】この種の絞り弁の他の１つとして、弁体
を、その進退方向がボイスコイルモータの可動コイルの
変位方向と一致するように、ボイスコイルモータの可動
コイルに連結したものがある（特開平１０−２５１９３
９号公報）。この従来技術において、弁体は、ボイスコ
イルモータの可動コイルの変位にともって、弁座に対し
て変位され、それにより弁座と弁体との間隙が変更され
る。

【０００５】

【解決しようとする課題】しかし、前者の従来技術で
は、流体圧力を変更する際、ステップモータのロータ、
弁体、及び、弁体と一体の部材等の慣性のために、応答
性が悪い。

【０００６】また、後者の従来技術では、圧縮空気のよ
うな流体の流れにともなう力が弁体及び可動コイルにこ
れらの移動方向への力として直接伝わる構造であるか
ら、弁体の駆動に莫大なエネルギーが必要になり、しか
も弁体の駆動精度（弁体の位置）にばらつきが生じ、実
用的でない。

【０００７】それゆえに、本発明の目的は、弁体が流体
の流れにともなう力の影響を受けることなく、絞り量の
調節が電気信号により確実にかつ速やかに行われるよう
にすることにある。

【０００８】

【解決手段、作用及び効果】本発明に係る絞り弁は、弁
座を備える弁箱と、前記弁座に対し進退可能の弁体と、
前記弁体の進退方向へ伸びる軸であって前記弁箱に支持
されていると共に前記弁体に結合された軸と、前記弁体
の進退方向と直交する方向へ進退可能のアクチュエータ
とを含む。

【０００９】前記弁体と前記軸との組、及び、前記軸と
前記弁箱との組のいずれか一方の組は互いにねじ結合さ
れており、前記ねじ結合された両部材のいずれか一方は
回転不能とされており、前記ねじ結合された両部材の他
方は回転可能とされており、前記ねじ結合された両部材
のうち前記弁箱側の部材はスラスト方向への進退不能と
されており、前記アクチュエータは、前記アクチュエー
タの進退運動を回転運動に変換する運動変換機構を介し
て前記ねじ結合された両部材の他方に連結されている。

【００１０】流体の流れにともなう力は、弁体にこれの
移動方向への力として作用するが、弁体の進退方向と直
交する方向へ進退するアクチュエータにはこれの移動方
向への力として作用しない。このため、本発明によれ
ば、進退運動をするアクチュエータの本来の優位性（応
答速度が速い）を生かした絞り量の調節をすることがで
きる。

【００１１】好ましい実施例においては、前記ねじ結合
された両部材は前記弁体及び前記軸を含み、前記回転可
能とされた部材は前記弁体を含むことができる。また、
前記運動変換機構は、前記弁体の外周に形成された複数
の歯と、該歯と噛合すべく前記アクチュエータに備えら
れて進退運動をするラックとを含む。

【００１２】前記アクチュエータは、底部及び底部から
前記弁体の進退方向と直交する方向へ伸びるセンターポ
ールを有するヨークと、該ヨークの内面に装着された１
以上の永久磁石と、前記センターポールの外周面と前記
永久磁石との間の磁気空隙に前記センターポールの長手
方向へ移動可能に配置された筒状の可動コイルとを備え
るボイスコイルモータを含むことができる。そのように
すれば、ソレノイド機構やシリンダ機構に比べ、可動部
材が軽量であるから、弁体をより速やかに駆動させるこ
とができる。

【００１３】絞り弁は、さらに、前記可動コイルを駆動
させるべく、設定圧力の変更量に基づく直流信号を所定
の交流信号に重畳した駆動信号を前記可動コイルに供給
する駆動装置を含むことができる。そのようにすれば、
可動コイルがその位置を交流信号により維持されつつ振
動されるから、可動コイルとヨークとの間の摩擦力が抑
制され、弁体を直流信号の出力に対応してより確実に駆
動させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１から図３を参照するに、絞り
弁１０は、弁箱１２と、弁箱１２に相対的移動不能に組
み付けられた軸１４と、弁箱１２に形成された円錐形の
弁座１６と、弁座１６に対して軸１４のスラスト方向へ
進退する弁体１８と、弁体１８を進退させるアクチュエ
ータ２０とを含む。軸１４、弁体１８及び弁座１６の軸
線は一致されている。

【００１５】弁箱１２は、上方に開放する箱体２２と、
箱体２２の上部開口を閉鎖する基体２４とを複数のねじ
部材２６により組み付けている。基体２４には、弁座１
６が弁箱１２の内側に向く状態に形成されていると共
に、弁座１６の上部に続く流体用の流入穴２８が形成さ
れている。箱体２２には、その底壁に流出穴３０が形成
されている。

【００１６】圧縮空気のような加圧された圧力流体は、
コネクタ３２により基体２４に組み付けられた供給パイ
プ３４から弁箱１２内に供給される。弁箱１２内の流体
は、流出穴３０から、コネクタ３６により箱体２２に組
み付けられた流出パイプ３８に流出する。

【００１７】軸１４は、図示の例では、弁体１８の進退
方向へ弁体１８と同軸的に伸びる軸部の外周面に雄ねじ
（外ねじ）４０を有するボルト状の部材であり、弁箱１
２の底壁を外側から内側へ貫通して弁体１２にねじ止め
のような適宜な手法により軸線の周りの回転とスラスト
方向への移動とを不能に組み付けられている。

【００１８】弁体１８は、弁座１６に対向された円錐形
の弁体部４２を軸状の主部の先端に一体的に有してお
り、また軸１４の雄ねじ４０と螺合する雌ねじ（内ねじ
又はねじ穴）４４を弁体部４２と反対側（後端側）に有
しており、さらに軸状の主部の外周面に周方向に間隔を
おいた複数の外歯４６を有している。雌ねじ４４は、弁
体１８の後端に開放されており、また弁体１８と同軸に
形成されている。

【００１９】雄ねじ４０と雌ねじ４４とは、軸１４と弁
体１８とをねじ結合させている。このため、図示の例で
は、軸１４は弁体１８を弁箱１２に支持させる支持軸と
して作用する。また、弁体部４２及び弁座１６は、図示
の例では円錐形の形状を有する。しかし、弁体部４２及
び弁座１６は他の形状を有していてもよい。

【００２０】アクチュエータ２０は、図示の例では、底
部から弁体１８の進退方向と直交する方向へ伸びるセン
ターポール４８を一対の外壁の間に有する断面Ｅ字状を
したヨーク５０と、ヨーク５０の外壁の内側に装着され
た複数の永久磁石５２と、センターポール４８の外周面
と永久磁石５２との間の磁気的空隙にセンターポール４
８の長手方向へ往復移動可能に配置された筒状の可動体
５４とを備えるボイスコイルモータを含む。

【００２１】ヨーク５０は、磁気抵抗値が小さい磁性材
料から形成されており、また弁箱１２の内側に複数のブ
ラケット５６により相対的移動不能に組み付けられてい
る。永久磁石５２は、図示の例では、厚さ方向に磁化さ
れた一対の板状磁石を用いており、また同じ極性の磁極
面がセンターポール４８を介して対向する状態に、ヨー
ク５０の外壁の内面に組み付けられている。

【００２２】筒状の可動体５４は、合成樹脂のような透
磁性材料で形成されたボビン５８の外周にコイル６０を
複数巻に巻き付けた可動コイルで構成されており、ボビ
ン５８にセンターポール４８をこれの長手方向へ相対的
移動可能に受け入れている。センターポール４８と可動
体５４との間の隙間は適宜な値に調整されている。

【００２３】可動コイルすなわち可動体５４は、後に説
明する駆動装置からコイル６０に供給される信号の振幅
に応じて、前進及び後退する。可動体５４の移動に支障
がない限り、センターポール４８と可動体５４との間に
適宜な摩擦力が発生するようにすれば、そのような摩擦
力がコイル６０への非通電磁におけるブレーキ力として
作用する。

【００２４】アクチュエータ２０は、可動体５４の移動
方向（進退方向）が弁体１８の進退方向と直交する方向
となるように、弁箱１２内に配置されている。アクチュ
エータ２０は、また、弁体１８の外歯４６と噛合するラ
ック６２を含む。ラック６２は、可動体５４の移動方向
へ伸びる状態に、可動体５４にねじ止めされており、し
たがってラック６２は可動体５４の前進運動及び後退運
動によりそれぞれ前進及び後退される。

【００２５】絞り弁１０において、可動体５４が前進さ
れると、ラック６２が前進されるから、ラック６２と噛
合する外歯４６を有する弁体１８がその軸線の周りに回
転される。これにより、弁体１８が軸１４に対して回転
されるから、雌ねじ４４に対する雄ねじ４０の螺合深さ
が変化して、弁体１８が弁座１６に接近される（又は、
弁座１６から離される）。

【００２６】これに対し、可動体５４が後退されると、
ラック６２が後退されるから、弁体１８が上記とは逆の
方向へ回転されて、弁体１８が軸１４に対して上記とは
逆の方向へ回転される。これにより、雌ねじ４４に対す
る雄ねじ４０の螺合深さが上記とは逆に変化して、弁体
１８が弁座１６から離される（又は、弁座１６に接近さ
れる）。

【００２７】上記のように、絞り弁１０においては、可
動体５４が前進又は後退されると、弁座１６に対する弁
体１８の位置が変化して、弁体１８と弁座１６との間に
形成される流体通過用間隙（流体通路）の大きさが変化
し、それにより弁体１８と弁座１６とにより形成される
流体通路の絞り量が変更されて、流量ひいては流体の圧
力が変更される。

【００２８】流体の流れにともなう力は、弁体１８に対
してはその進退方向への力として作用するが、アクチュ
エータ２０に対しては、これの可動体５４及びラック６
２が弁体１８の進退方向と直交する方向へ移動するか
ら、可動体５４及びラック６２の移動方向への力として
作用しない。このため、進退運動をするアクチュエータ
２０の本来の、応答速度が速い、という優位性を生かし
た絞り量（すなわち、流体の圧力・流量）の調節をする
ことができる。

【００２９】絞り弁１０のように、ヨーク５０と、永久
磁石５２と、センターポール４８の長手方向へ移動可能
の可動体（可動コイル）５４とを備えるボイスコイルモ
ータをアクチュエータ２０として用いれば、ソレノイド
機構やシリンダ機構等の他のアクチュエータに比べ、可
動部材が軽量であるから、弁体１８をより速やかに駆動
させることができる。

【００３０】上記の実施例では、弁体１８自体がねじ結
合のための弁体側の部材として作用し、軸１４がねじ結
合のための弁箱１２側の部材として作用し、弁体１８の
外歯４６とラック６２とがアクチュエータの進退運動を
回転運動に変換する運動変換機構として作用する。

【００３１】しかし、弁体１８以外の部材をねじ結合の
ための弁体１８側の部材として作用させる構造としても
よいし、軸１４以外の部材をねじ結合のための弁箱１２
側の部材として作用させる構造としてもよい。

【００３２】上記の実施例では、また、軸１４を弁箱１
２に組み付けて、軸１４と弁体１８とをねじ結合させて
いるが、本発明においてはそのような構造に限定されな
い。

【００３３】図４（Ａ）に示す実施例においては、軸６
４と弁体６６とが軸６４側の雄ねじ４０と弁体６６側の
雌ねじ４４とによりねじ結合され、軸６４が弁箱１２に
弁体６６の進退方向（スラスト方向）へ移動不能に及び
軸線の周りに回転可能に支持され、弁体６６がキー溝６
８及びこれに係合するキー７０により弁箱１２に対し回
転不能及び進退可能とされ、上記実施例における可動体
のラックと噛合するピニオン７２が軸６４に相対的移動
不能に組み付けられている。

【００３４】図４（Ａ）に示す実施例においては、弁体
６６自体がねじ結合のための弁体６６側の部材として作
用し、軸６４がねじ結合のための弁箱１２側の部材とし
て作用し、ラックとピニオン７２とが運動変換機構とし
て作用する。また、軸６４は回転軸として作用する。

【００３５】図４（Ｂ）に示す実施例においては、軸６
４と箱体１２とが軸６４側の雄ねじ４０と弁箱１２に組
み付けられたナットのような雌ねじ部材７４の雌ねじ４
４とによりねじ結合されることにより軸６４が弁箱１２
に弁体６６の進退方向（スラスト方向）へ移動不能に及
び軸線の周りに回転可能に受けられ、弁体６６が軸６４
に弁体６６の進退方向へ相対的移動不能に及び軸線の周
りに回転可能に連結され、弁体６６がキー溝６８及びキ
ー７０により軸６４に対し回転可能とされ、ラックと噛
合するピニオン７２が軸６４に相対的移動不能に組み付
けられている。

【００３６】図４（Ｂ）に示す実施例においては、軸６
４がねじ結合のための弁体６６側の部材として作用し、
雌ねじ部材４４がねじ結合のための弁箱１２側の部材と
して作用し、ラックとピニオン７２とが運動変換機構と
して作用する。また、軸６４は回転軸として作用する。
軸６４の先端と弁体６６とは、前記連結及びキー溝構成
により軸６４によるスラスト方向の駆動のみが弁体６６
に作用されるようになっている。

【００３７】図４（Ｃ）に示す実施例においては、軸６
４と箱体６６とが一体的に連結され、雄ねじ４０が軸６
４に形成され、ラックと噛合するピニオン７２が弁箱１
２に軸線の周りに回転可能に及び弁体６６の進退方向
（スラスト方向）へ移動不能に配置され、雄ねじ４０と
螺合する雌ねじ４４がピニオン７２の内周面に形成さ
れ、弁体６６がキー溝６８及びキー７０により弁箱に対
し回転不能及び進退可能とされている。

【００３８】図４（Ｃ）に示す実施例においては、軸６
４がねじ結合のための弁体６６側の部材として作用し、
ピニオン７２がねじ結合のための弁箱側部材として作用
し、ラックとピニオン７２とが運動変換機構として作用
する。また、軸６４は回転軸として作用する。

【００３９】上記の各実施例において、ねじ結合のため
の雄ねじ４０及び雌ねじ４４を上記と逆の部材に形成し
てもよい。例えば、図１から図３に示す実施例又は図４
（Ａ）に示す実施例において、雄ねじ４０を弁体１８又
は６４に形成し、雌ねじ４４を軸１４又は６４に形成し
てもよい。

【００４０】また、弁体をこれの進退方向における少な
くとも一方へ付勢するバネのような機械的付勢手段を弁
箱内に配置し、この付勢手段をアクチュエータと共に作
動させるようにしてもよい。そのようにすれば、応答速
度は多少劣るが、圧力を時間的に連続して変化させる場
合に、弁体を変位させる力の一部として付勢手段の力を
利用することができるから、有利である。

【００４１】さらに、上記実施例では、弁座１６を弁箱
１２の内側に形成しているが、図５に示す絞り弁８０の
ように弁座１６を弁箱１２の外側に形成してもよい。

【００４２】図５に示す絞り弁８０においては、弁座１
６を基体２４の上面に形成し、基体２４を箱体２２に組
み付けている複数のねじ部材２６により補助ケース８２
を基体２４の外側に組み付けて、基体２４の外側に補助
空間を形成している。弁体１８の先端側は、弁座１６を
経て補助空間にまで伸びており、弁体１８の側に向く弁
体部４２を先端部に有する。流体の流入穴２８は補助ケ
ース８２に形成されており、パイプ３４はコネクタ３２
により補助ケースに組み付けられている。

【００４３】上記実施例では、外歯４６及びラック６２
を用いる運動変換機構の代わりに、スライダ及びクラン
クを用いた機構、ベルト巻き掛け機構、チェーン及びス
プロケットを用いる巻き掛け機構等、他の運動変換機構
を用いてもよい。また、ボイスコイルモータの代わり
に、リニアモータやリニアソレノイド等、他の往復駆動
機構をアクチュエータとして用いてもよい。

【００４４】次に、図６から図１０を参照して、アクチ
ュエータを駆動させるべく空気噴射式織機１１０に組み
込まれた駆動装置の一実施例について説明する。

【００４５】図６を参照するに、織機１１０は、給糸体
１１２に巻かれている緯糸１１４を測長貯留装置１１６
に貯留し、貯留している緯糸１１４を解舒ピン１１８に
より１ピック分ずつ解舒し、解舒された緯糸１１４をメ
インノズル１２０及び複数のサブノズル１２２により経
糸１２４の開口に緯入れし、緯入れされた緯糸１１４を
筬１２６により織前に筬打ちする。

【００４６】筬打ちされた緯糸１１４は、織布１２８の
各端に配置されたカッタにより所定のタイミングで切断
される。これにより、所定幅寸法の織布１２８が製織さ
れる。緯糸１１４が正しく緯入れされたか否は、反緯入
れ側に配置された１以上のフィーラ１３０の検出信号を
基に判定される。正しく緯入れされなかった緯糸は、複
数のサブノズル１２２から噴射される圧縮空気等により
反緯入れ側に除去される。

【００４７】緯入れに用いる圧力流体としての圧縮空気
は、共通の流体供給源すなわち圧縮空気源１３２から複
数の圧力制御装置１３４に供給されて、圧力制御装置１
３４で所定の圧力に調整される。１つの圧力制御装置１
３４からの圧縮空気は、開閉弁１３６を介してメインノ
ズル１２０に供給される。残りの各圧力制御装置１３４
からの圧縮空気は、他の複数の開閉弁１３６を介して複
数のサブノズル１２２に供給される。

【００４８】各圧力制御装置１３４は、絞り弁１３８
と、この絞り弁１３８を制御するドライバーすなわち制
御器１４０とを備える。各絞り弁１３８は、図１から図
３に示すように直線駆動式のアクチュエータを用いるも
のである。各制御器１４０は、対応する絞り弁１３８の
駆動装置として作用する。

【００４９】織機１１０は、その主軸１４２の回転をエ
ンコーダ１４４で検出し、主軸１４２の回転角度に対応
する回転角度信号θをエンコーダ１４４から各種の回路
・装置に出力する。

【００５０】織機１１０は、また、各種の緯入れ条件を
設定する条件設定器１４６と、条件設定器１４６に設定
された各種の緯入れ条件やエンコーダ１４４からの回転
角度信号θ等を基に緯入れを制御する緯入れ制御装置１
４８とを含む。

【００５１】条件設定器１４６に設定される緯入れ条件
は、主軸１４２の回転角度θに対する糸種毎（緯入れピ
ック毎）及び緯入れノズル１２０，１２２毎の制御デー
タである。そのような制御データは、少なくとも、係止
ピン１１８の退避及び進出のタイミング、各緯入れノズ
ル１２０，１２２の噴射開始及び噴射停止のタイミン
グ、各緯入れノズル１２０，１２２の噴射圧力（目標圧
力値）を含む。

【００５２】また、複数種類の緯糸を選択的に緯入れす
る多色緯入れ織機の場合には、上記のような制御データ
は、さらに、緯糸選択指令及び回転数選択指令を含む。
それら緯糸選択指令及び回転数選択指令は、条件設定器
１４６に設定される。

【００５３】緯入れ制御装置１４８は、条件設定器１４
６の制御データや回転角度信号θを含む各種のデータを
基に各種の動作指令を発生する主制御装置１５０と、主
制御装置１５０からの動作指令を基に緯入れノズル１２
０，１２２（開閉弁１３６）の動作タイミングを制御す
るタイミングコントローラ１５２と、主制御装置１５０
からの制御信号を基に各圧力制御器１３４に圧力指令を
出力する圧力コントローラ１５４とを含む。

【００５４】主制御装置１５０は、条件設定器１４６の
制御データや回転角度信号θを含む各種のデータを記憶
し、主軸１４２の回転回数（緯入れピック回数）に応じ
た制御データを選択し、選択した制御データを基に、入
力される角度信号に対応して各緯入れ部材への動作指令
をタイミングコントローラ１５２及び圧力コントローラ
１５４に出力すると共に、選択した制御データを基に係
止ピン１１８を含む測長貯留装置１１６に動作指令を出
力する。主制御装置１５０は、また、主軸１４２の回転
角度がゼロ度になるたびにゼロ度信号０’を各種の回路
・装置に出力する。

【００５５】タイミングコントローラ１５２は、主制御
装置１５０から入力する動作指令を基に、各開閉弁１３
６に駆動信号を出力する。これにより、圧縮空気が緯入
れノズル１２０，１２２からリレー式に噴出されて、所
定の緯入れが行われる。タイミングコントローラ１５２
に入力する動作指令には、緯ノズル毎の動作タイミング
及び動作期間が含まれている。

【００５６】これに対し、圧力コントローラ１５４は、
主制御装置１５０から入力する動作指令を基に、各圧力
制御装置１３４に圧力指令を出力する。これにより、各
圧力制御装置１３４が対応する絞り弁１３８のアクチュ
エータを動作させて絞り量を調整させる。圧力コントロ
ーラ１５４に入力する動作指令には、圧縮空気の目標圧
力値を表す信号を含む。

【００５７】各圧力制御装置１３４は、圧力指令を制御
器１４０に受け、制御器１４０において圧力指令中の設
定圧力の変更量に応じて絞り弁１３８のアクチュエータ
を駆動させる。これにより、絞り弁１３８の流体通路の
絞り量が圧力指令に応じた値に変更されるから、各緯入
れノズルから噴射される圧縮空気の圧力が主軸１４２の
回転速度、用いる緯糸の種類等に応じた適正な値に調整
される。

【００５８】設定圧力は、条件設定器１４６に設定され
た緯入れ条件（制御データ）の１つであり、したがって
対応する緯入れノズルから噴射される圧縮空気の圧力の
目標圧力値として条件設定器１４６に設定されている。

【００５９】絞り弁１３８のアクチュエータが図１から
図３に示すようなボイスコイルモータである場合、ボイ
スコイルモータは、可動コイルへの通電量に応じた力を
可動コイルに発生する。この力は、すでに述べたよう
に、弁体を弁座に対して進退させる力として作用し、そ
れにより流体通路の絞り量が変更される。

【００６０】ボイスコイルモータは、サーボモータのよ
うに位置決め機能を備えていない。ボイスコイルモータ
の位置決めのためには、出力積算値（可動コイル及び弁
体の移動量の積算値）を正確に制御することが望まし
い。そのような出力積算値の制御は、例えば、織機の電
源オン時に、弁体を弁座に接触させるように可動コイル
を動作させて初期位置を決定し、その後設定圧力に対応
するように可動コイルを駆動させて所望の絞り量（流体
の圧力及び流量）に設定することにより、実行すること
ができる。

【００６１】アクチュエータがボイスコイルモータの場
合、可動コイルに供給される駆動信号は、設定圧力の変
更量に応じた直流信号Ｓ１を交流信号Ｓ２に重畳した信
号Ｓ３とすることができる。そのような駆動信号Ｓ３を
発生する制御器の一実施例を図７に示す。

【００６２】図７に示す制御器１４０は、圧力コントロ
ーラ１５４から供給される設定圧力ＰＭ１をゼロ度信号
０’が入力するたびに演算器１６０に取り込んで、その
内部メモリに現在の設定圧力Ｐｍ１として記憶する。

【００６３】演算器１６０は、入力する設定圧力が変更
されると、ゼロ度信号０’の入力と共に圧力変更動作を
開始する。この圧力変更動作は、現在の設定圧力Ｐｍ１
と新たな設定圧力ＰＭ１とを用いてΔＳ＝Ｐｍ１−ＰＭ
１の演算を行うことにより偏差ΔＳを算出し、算出した
偏差ΔＳを信号発生器１６２に出力すると共に、現在の
設定圧力を新たな設定圧力に変更することにより行われ
る。

【００６４】信号発生器１６２は、ゼロ度信号０’が入
力するたびに偏差ΔＳに対応した電流値を有する直流信
号Ｓ１を加算器１６４に出力する。加算器１６４は、入
力する直流信号Ｓ１と交流信号発生器１６６で発生され
た交流信号Ｓ２とを加算し、加算した信号Ｓ３’を増幅
器１６８に出力する。増幅器１６８は、入力する信号Ｓ
３’を増幅して駆動信号Ｓ３としてボイスコイルモータ
の可動体（可動コイル）５４に出力する。

【００６５】交流信号Ｓ２は、正弦波、矩形波、三角波
等の波形を有しており、また数十Ｈｚ〜数十ｋＨｚ程度
の周波数を有する。このような交流信号Ｓ２が可動体５
４のコイル６０に供給されると、ボイスコイルモータの
可動体は常に振動して絞り弁の弁体を弁座に対して進退
させる。

【００６６】交流信号Ｓ２の振幅は、可動コイル自体が
過熱しない値に選択される。交流信号Ｓ３の電圧は、可
動コイルの円滑な移動、特に滑動に必要な直流電圧の３
〜５倍程度とすることができる。また、交流信号Ｓ２に
周波数は、前記のような電圧で可動コイルが追従するこ
とができる周波数程度とすることができる。しかし、そ
れらの値は織機の回転数により異なる値としてもよい。

【００６７】次に、図８を参照して、制御器１４０内の
信号発生器１６２の実施例について説明する。図８に示
す信号発生器１６２は、偏差ΔＳを受ける関数発生器１
７０と、関数発生器１７０の出力信号を基に直流信号Ｓ
１を発生する信号発生回路１７２とにより構成されてい
る。

【００６８】関数発生器１７０は、関数Ｔ＝Ｆ１（Δ
Ｓ），Ｉ＝Ｆ２（ΔＳ）を基に信号発生期間Ｔ及び信号
値Ｉを算出し、それらを信号発生回路１７２に供給す
る。信号発生回路１７２は、入力した信号発生期間Ｔ及
び信号値Ｉを基に、信号値Ｉに対応する電流値を有する
直流信号Ｓ１を信号発生期間Ｔに応じた時間の間出力す
る。

【００６９】関数Ｔ＝Ｆ１（ΔＳ），Ｉ＝Ｆ２（ΔＳ）
は、弁体や弁座の形状、ねじ結合ためのねじピッチ、運
動変換機構の歯数等に応じて、予め設定されている。し
かし、それらの関数を、実際の稼働状況に応じて、設定
してもよいし、変更・調整してもよい。

【００７０】図９は、信号発生器１６２の変形例を示
す。この信号発生器１６２は、偏差ΔＳを比較器１７４
において設定器１７６及び１７８にそれぞれ設定された
上限閾値ＵＬ及び下限閾値ＤＬと比較する。

【００７１】比較器１７４は、偏差ΔＳが上限閾値ＵＬ
を越えたことによりその旨を意味する論理信号を信号発
生回路１８０に出力し、偏差ΔＳが下限閾値ＤＬに達し
ないことによりその旨を意味する論理信号を信号発生回
路１８２に出力する。

【００７２】信号発生回路１８０及び１８２は、比較器
１７４から論理信号が入力したとき、所定の電流値を有
する直流信号を直流信号Ｓ１として所定期間出力する。
信号発生回路１８０及び１８２は、絞り弁の開閉方向
（弁体の移動方向）に応じて、直流信号Ｓ１を発生する
ようにしてもよい。

【００７３】図１０は、上記した各種の信号の波形、発
生タイミング、発生期間等の一例を示す。設定圧力は、
時刻ｔ１において低い値から高い値に変更され、その後
時刻ｔ２において高い値から低い値に変更されている。
絞り弁から緯入れノズルまでの配管の圧力値は、開閉弁
駆動信号に対し開閉弁の応答性の関係で時間的に遅れ
る。

【００７４】上記の結果、配管の圧力値は、時刻ｔ１に
アクチュエータが作動して絞り弁の流体通路が小さくさ
れることにより、緯入れピックｉの緯入れ時に漸次増大
し始めて緯入れピックｉの途中において所定の高い値に
達し、次の緯入れピックｉ＋１の間その所定の高い値に
維持される。

【００７５】次いで、配管の圧力値は、時刻ｔ２にアク
チュエータが上記と逆に作動して絞り弁の流体通路が大
きくされることにより、緯入れピックｊの緯入れ時に漸
次減少し始めてピックｊの緯入れ途中に所定の低い値に
達し、次の緯入れピックｊ＋１の間においてその所定の
低い値に維持される。

【００７６】設定圧力を変更する理由は、図示の例では
主軸の回転速度が時刻ｔ１において低速から高速に変更
され、時刻ｔ２において高速から低速に変更されたこと
による。しかし、設定圧力は、主軸の回転速度のみなら
ず、緯入れに用いる糸の種類の切り替わり、織機の開口
パターンの切り替わり等、他の理由により変更してもよ
いし、それらの組み合わせにより変更してもよい。

【００７７】直流信号Ｓ１は、圧力の変更方向に応じ
て、正側又は負側の電流値を有する。このため、絞り弁
の可動コイル用の駆動信号Ｓ３は、所定の周波数の交流
信号Ｓ２の中心を直流信号の電流値に応じて正又は負の
方向に変化させて、直流信号Ｓ１を所定周波数の交流信
号Ｓ２に重畳した波形を有する。

【００７８】上記のように設定圧力の変更量に応じた直
流信号Ｓ１を所定の交流信号Ｓ２に重畳した駆動信号Ｓ
３を可動体（可動コイル）５４に供給する駆動装置を用
いるならば、可動体５４がその位置を交流信号Ｓ２によ
り維持されつつ振動されるから、可動体５４とヨーク５
０との間の摩擦力が抑制され、弁体１８を直流信号Ｓ１
の出力に対応してより確実に駆動させることができる。

【００７９】上記実施例では、交流信号Ｓ２を可動体５
４のコイル６０に常時作用させているが、圧力変更時の
ような必要期間のみ交流信号Ｓ２を可動体５４のコイル
６０に作用させてもよい。後者の場合、交流信号Ｓ２
は、例えば、圧力変更時に直流信号Ｓ１より先行させて
可動体５４のコイル６０に作用させてもよい。

【００８０】上記実施例では、また、圧力流体として圧
縮空気を用いているが、本発明は圧縮空気以外の圧力流
体に用いる絞り弁にも適用することができる。

【００８１】本発明は、上記実施例のように、緯入れ用
の流体に用いる制御弁のみならず、織機に用いる他の流
体用の絞り弁にも適用することができるし、織機以外の
機器に用いる絞り弁にも適用することができる。

【００８２】本発明は、上記実施例に限定されない。本
発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る絞り弁の一実施例を示す断面図で
ある。

【図２】図１における２−２線に沿って得た断面図であ
る。

【図３】図１における３−３線に沿って得た断面図であ
る。

【図４】弁体とアクチュエータとを連結する連結機構部
分の他の実施例を示す図である。

【図５】本発明に係る絞り弁の他の実施例を示す断面図
である。

【図６】本発明に係る絞り弁を備えた織機を駆動させる
電気回路の一実施例を示す図である。

【図７】図６に示す電気回路における制御器の一実施例
を示す図である。

【図８】図７に示す制御器における信号発生器の一実施
例を示す図である。

【図９】図７に示す制御器における信号発生器の他の実
施例を示す図である。

【図１０】図６に示す電気回路の動作を説明するための
タイムチャートを示す図である。

【符号の説明】

１０，８０ 絞り弁 １２ 弁箱 １４，６４ 軸 １６ 弁座 １８，６６ 弁体 ２０ アクチュエータ（ボイスコイルモータ） ２８ 流体の流入穴 ３０ 流体の流出穴 ４０ 雄ねじ ４４ 雌ねじ ４６ 外歯 ４８ センターポール ５０ ヨーク ５２ 永久磁石 ５４ 可動体 ５８ ボビン ６０ コイル ６２ ラック ６８ キー溝 ７０ キー ７２ ピニオン ８２ 補助ケース １１０ 織機 １１４ 緯糸 １２０ メインノズル １２２ サブノズル １２４ 経糸 １２６ 筬 １２８ 織布 １３２ 圧縮空気源 １３４ 圧力制御装置 １３６ 開閉弁 １３８ 絞り弁 １４０ 制御器 １４２ 主軸 １４４ エンコーダ １４８ 緯入れ制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白鳥 治男 石川県小松市月津町ツ５番地 ライオンパ ワー株式会社内 Ｆターム(参考） 3H062 AA02 AA15 BB05 CC02 CC15 DD01 DD07 EE08 FF30 HH02 3H106 DA05 DA22 DB02 DB22 DB32 DC02 DD09 DD17 DD18 EE27 FB08 HH05 KK04 4L050 AA15 AB03 CB04 CB85

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁座を備える弁箱と、前記弁座に対し進
   退可能の弁体と、 前記弁体の進退方向へ伸びる軸であって前記弁箱に支持
   されていると共に前記弁体に結合された軸と、前記弁体
   の進退方向と直交する方向へ進退可能のアクチュエータ
   とを含み、 前記弁体と前記軸との組、及び、前記軸と前記弁箱との
   組のいずれか一方の組は互いにねじ結合されており、前
   記ねじ結合された両部材のいずれか一方は回転不能とさ
   れており、前記ねじ結合された両部材の他方は回転可能
   とされており、前記ねじ結合された両部材のうち前記弁
   箱側の部材はスラスト方向への進退不能とされており、
   前記アクチュエータは、前記アクチュエータの進退運動
   を回転運動に変換する運動変換機構を介して前記ねじ結
   合された両部材の他方に連結されている、絞り弁。
2. 【請求項２】 前記ねじ結合された両部材は前記弁体及
   び前記軸を含み、前記回転可能とされた部材は前記弁体
   を含む、請求項１に記載の絞り弁。
3. 【請求項３】 前記運動変換機構は、前記弁体の外周に
   形成された複数の歯と、該歯と噛合すべく前記アクチュ
   エータに備えられて進退運動をするラックとを含む、請
   求項２に記載の絞り弁。
4. 【請求項４】 前記アクチュエータは、底部及び底部か
   ら前記弁体の進退方向と直交する方向へ伸びるセンター
   ポールを有するヨークと、該ヨークの内面に装着された
   １以上の永久磁石と、前記センターポールの外周面と前
   記永久磁石との間の磁気空隙に前記センターポールの長
   手方向へ移動可能に配置された筒状の可動コイルとを備
   えるボイスコイルモータを含む、請求項１から３のいず
   れか１項に記載の絞り弁。
5. 【請求項５】 さらに、前記可動コイルを駆動させるべ
   く、設定圧力の変更量に基づく直流信号を所定の交流信
   号に重畳した駆動信号を前記可動コイルに供給する駆動
   装置を含む、請求項４に記載の絞り弁。