JP2023174215A - バルブ - Google Patents
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Abstract
【課題】芯ブレを抑えるためのベアリングの組付けが容易であり、ケーシングの部品点数を少なくする構造を有するバルブを提供すること。【解決手段】ボディに設けられた流体流路を開閉する弁体と、弁体を移動させるアクチュエータと、アクチュエータを収容するケーシング20とを備えるバルブ1であって、アクチュエータは、回転する駆動軸23を備える駆動装置10と、駆動軸の回転運動を直線運動に変換することで弁体を移動させ太径部を有するシャフト41と、駆動軸とシャフトとを連結するカップリング24と、シャフトの軸ブレを抑えるためのベアリング30とを備え、内輪33は太径部42の上面に載置され、シャフトには、内輪の上面を太径部の方向に押圧して内輪をシャフトに係止する内輪係止手段70が配設され、外輪31の上面を下方に押圧して外輪をケーシングに係止する外輪係止手段が配設されている。【選択図】図1
Description
この発明は、流体の流れを制御するバルブに関する。
図4は、特許文献1の流体制御弁(バルブ)201であり、下部の弁部202と上部のアクチュエータ部203とから構成されている。弁部202は、流体流路206,206と弁座205が形成されたボディ204を備え、内部に、弁体207が形成された弁棒208が挿入されている。
アクチュエータ部203は、上部にモータカバー221内に収納されたモータ220が配設されモータ軸222とボールねじ230のボールネジ軸247の上部ボールネジ軸246とを連結するカップリング223が備えられ、モータ軸221と上部ボールねじ軸246とは止めねじ223で連結されている。ボールネジ軸247の芯ブレが起こらないようにベアリング225が配置され、このベアリング225は止め板226と太径部229で支えられ、ベアリング225の外輪(符号なし)が下方からのボルト227で上部ケーシング251に固定され、ベアリング225の内輪(符号なし)が上方からのナット224で上部ボールねじ軸246に固定されている。
スライダ233がボルト248でボールねじ230と固定され、スライダ232の凹所にボールねじ雌ねじ232と下部ボールねじ軸245が収納されている。下部ケーシング237には、ブッシュ240が備えられ、弁棒208と連結するシャフト236が収納され、中部ケーシング234とモータカバー221とはボルト249で連結され、上部ケーシング251とは中部ケーシング234とは、ボルト250とで連結されている。
図5は、図4の従来のバルブと類似の機能のアクチュエータ部の一部を拡大した部分拡大図である。同一符号の部分は、同一の機能を有している。ベアリング225は、内輪225i、外輪225e、玉225bとから構成されており、外輪225eは、止め板226で支えられ、止め板226は、ボルト227で上部ケーシング251に固定されている。内輪225iは、太径部229で支えられ、ナット224で締め付けられ、上部ボールねじ軸246に刻設された上部ボールねじ軸雄ねじ230mと螺合して上部ボールねじ軸246に固定されている。この構造によって、上部ボールねじ軸雄ねじ246の芯ブレが抑えられている。
図5に示す従来のバルブ201には2つの問題がある。1つ目は、組み立ての問題である。2つ目は、アクチュエータを収納するケーシングが上部ケーシング251と中部ケーシング234の2つ必要となる問題である。
図6は、図5のバルブ201を組み立てる手順を模式的に示したものである。組み立て手順は、(A)から(B)へ進み、さらに(C)で完成する。(A)では、ボールねじ230をスライダ233にボルト248を使って固定をし、止め板226をはめ入れてベアリング225を挿入し、太径部229に載置する。その後、ナット224を締めつけてベアリング225の内輪を上部ボールねじ軸246に固定する。カップリング223を使って、モータ軸222と上部ボールねじ軸246とを連結する。
次に、(B)に移り、止め板226を、ボルト227を用いて上部ケーシング251に連結する。このときに、ボルト227を締めつける際に、ボールねじ230やボルト248が下方に近接しているので作業が大変難しくなる。これが1つ目の問題点である。
その後、(C)に移って、上部ケーシング251と中部ケーシング234とをボルト250を使って固定する。ベアリング225の固定を、下方から止め板226を用いて固定し、上方からナット224を用いて固定する。止めボルト252によって、(B)の組み立て体は、中部ケーシング234での回動を規制される。このような構造であるので、ケーシングを上部ケーシング251と中部ケーシング234の2つに分けなければならない。これが2つ目の問題である。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、バルブの組み立てにおいて、芯ブレを抑えるためのベアリングの組付けが容易であり、アクチュエータを収納するケーシングの部品点数を少なくする構造のバルブを提供することにある。
本発明(1)は、ボディに設けられた流体流路を開閉する弁体と、前記弁体を移動させるアクチュエータと、当該アクチュエータを収容するケーシングとを備えるバルブであって、前記アクチュエータは、回転する駆動軸を備える駆動装置と、前記駆動軸の回転運動を直線運動に変換することで前記弁体を移動させ太径部を有するシャフトと、前記駆動軸と前記シャフトとを連結するカップリングと、前記シャフトの軸ブレを抑えるためのベアリングとを備え、前記ベアリングの内輪は前記太径部の上面に載置され、前記シャフトには、前記内輪の上面を前記太径部の方向に押圧して前記内輪を前記シャフトに係止する内輪係止手段が配設され、前記外輪の上面を下方に押圧して前記ベアリングの外輪を前記ケーシングに係止する外輪係止手段が配設されているバルブである。
本発明(1)は、ベアリングの内輪は前記太径部の上面に載置され、前記シャフトには、前記内輪の上面を前記太径部の方向に押圧して前記内輪を前記シャフトに係止する内輪係止手段が配設され、前記外輪の上面を下方に押圧して前記外輪を前記ケーシングに係止する外輪係止手段が配設されているので、ベアリングの外輪をケーシングに固定する際に、上方から固定でき、邪魔になるものが近接していないので作業が容易となる。また、ケーシングを2つに分ける必要がないので部品点数を減らすことができる。
特許文献1に記載のバルブは、電動モータを駆動源としているが、本発明(1)のバルブにおける駆動源は、電動モータ等に限られるものではなく、芯ブレを抑えるためにベアリングを用いるバルブであれば、気体を駆動源とするものや手動ハンドルを駆動源として用いることが出来ることは明らかである。
本発明(2)は、前記ケーシングの内壁には、前記外輪の下面を支える内方突起部が備えられている本発明(1)のバルブである。
本発明(2)では、ケーシングの内壁には、前記外輪の下面を支える内方突起部が備えられているので、ベアリングの外輪を、下面側は内方突起で支え、上面側を外輪係止手段で押さえるので、ベアリングをより安定して配設することができる。
本発明(3)は、前記内輪係止手段が、環状の内輪用ロックナットであって、内面に、前記シャフトの外周面に刻設された雄ねじと螺合する雌ねじが刻設されている内輪用ロックナットである本発明(1)のバルブである。
本発明(3)では、前記内輪係止手段が、環状の内輪用ロックナットであって、内面に、前記シャフトの外周面に刻設された雄ねじと螺合する雌ねじが刻設されている内輪用ロックナットであるので、製作が容易な構造の内輪係止手段で内輪を確実に固定することができる。
本発明(4)は、前記外輪係止手段が、環状の外輪用ロックナットであって、外面に、前記ケーシングの内面に刻設された雌ねじと螺合する雄ねじが刻設されている外輪用ロックナットである本発明(1)のバルブである。
本発明(4)では、前記外輪係止手段が、環状の外輪用ロックナットであって、外面に、前記ケーシングの内面に刻設された雌ねじと螺合する雄ねじが刻設されている外輪用ロックナットであるので、製作が容易な構造の外輪係止手段で外輪を確実に固定することができる。
本発明(5)は、前記シャフトは、ボールねじを備え、当該ボールねじの前記太径部より前記駆動軸側のボールねじ軸が前記カップリングによって前記駆動軸と連結し、前記太径部より前記弁体側にボールナットが備えられ、前記ボールねじ軸の回転に連動して、前記ボールナットとつながる弁体が直線運動をすることを特徴とする本発明(1)~(5)のいずれかのバルブである。
本発明(5)では、前記シャフトは、ボールねじを備え、当該ボールねじの前記太径部より前記駆動軸側のボールねじ軸が前記カップリングによって前記駆動軸と連結し、前記太径部より前記弁体側にボールナットが備えられ、前記ボールねじ軸の回転に連動して、前記ボールナットとつながる弁体が直線運動をする構造であるので、汎用のボールねじを使って、回転運動を精密な直線運動に変換して弁体を移動させることができる。
本発明によれば、バルブの組み立てにおいて、芯ブレを抑えるためのベアリングの組付けが容易であり、アクチュエータを収納するケーシングの部品点数を少なくする構造のバルブを提供することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
<第1の実施の形態>
図1に、本発明の第1の実施の形態を示す。
図1に、本発明の第1の実施の形態を示す。
バルブ1は、モータカバー21内に収納されるモータ10を駆動装置として備えている。ボールねじ40の上部ボールねじ軸46と駆動軸であるモータ軸23とは、カップリング24の止めねじ25で連結させられている。上部ボールねじ軸46にはベアリング30が2個はめ入れられている。ベアリング30は、外輪31、内輪33、玉32とで構成されている。内輪33は、太径部42の上面に載置され、外輪31は内方突起部27の上面に載置されている。この実施形態では、ベアリング30は2個重ねられているが、2個に限られるものではなく、1個であっても3個以上であってもよい。ボディ、流体流路、弁体等の構成要素は、図4に示すバルブに用いられるものと同様のものが用いられ得るので、図1~3では省略している。
内輪33は、内輪用ロックナット雌ねじ71が刻設された内輪用ロックナット70によって、内輪用ロックナット雌ねじ71がボールねじシャフト41の上部ボールねじ軸雄ねじ48とねじ合わされて上部ボールねじ軸46に固定されている。外輪31は、外輪用ロックナット80の外輪用ロックナット雄ねじ81と、ケーシング20のケーシング雌ねじ28とがねじ合わされて、ケーシング20に固定される。外輪用ロックナット80の回旋は、専用工具を穴82にあてがって行う。
ボーねじ軸47の下方には下部ボールねじ軸45が形成され、ボールナット43と螺合しており、ボールナット43とスライダ50とはボルト44で固定されている。スライダ50の下方外周にはブッシュ52が篏合しており、スライダ50の内周面に刻設されたスライダ雌ねじ51とステム60のステム雄ねじ63とが螺合し、ボールナット43、スライダ50、ステム60とが一体となって上下動する機構となっている。ケーシング20とモータカバー21とは、ボルト26によって固定されている。下部ボールねじ軸45の下端部は、ステム60の上部に形成された凹所61に入っている。止めボルト29によって、スライダ50は、ケーシング20内での回動を規制されている。下方のOリング62は、弁部から流体が漏れ出るのを防いでいる。
図1のようなバルブの構造にすることによって、ベアリング30の組み立てが容易になり、バルブの製造効率を上げることができる。その詳細は、図3で説明する。また、ケーシングは、特許文献1のバルブのように、上部ケーシングと中部ケーシングの2つは必要でなく、ケーシング201つで足りる。このことで、製品コストを下げることができる。
<第2の実施の形態>
図2に、本発明の第2の実施の形態を示す。
図2に、本発明の第2の実施の形態を示す。
図2に示す本発明の第2の実施の形態のバルブ101は、図1に示す第1の実施の形態のバルブ1と基本構造を同一としており、対応する符号に100の数を加えた符号で各部材を示しているので詳細な説明は省略する。異なっている点は、ケーシング120の下方にケーシング下部フランジ128が形成され、筒状の外ケース122がモータカバー121まで延び、ボルト126でケーシング120に固定され、外ケース122とケーシング120との間にはOリング129が配置され、二重のシールドがなされている。このような構造にすることによって、シールド性の向上と、見栄えの向上を図ることができる。
図3は、本発明の第1の実施の形態(図1)に係るバルブの組み立て手順を示す模式図である。(A)、(B)、(C)の順で説明をする。
(A)において、ボールねじ40のボールナット43を、ボルト44を使って、スライダ50に固定する。ブッシュ52を篏合し、ステム60をスライダ50ねじ合わせて固定する。ボールねじ40の太径部42の上面に2個のベアリング30を挿入配置する。内輪用ロックナット70をねじ合わせて、内輪33をボールねじシャフト41に固定する。この組み立てにおけるベアリング30をボールねじシャフト41に固定する作業は容易に行うことができる。
(A)において、ボールねじ40のボールナット43を、ボルト44を使って、スライダ50に固定する。ブッシュ52を篏合し、ステム60をスライダ50ねじ合わせて固定する。ボールねじ40の太径部42の上面に2個のベアリング30を挿入配置する。内輪用ロックナット70をねじ合わせて、内輪33をボールねじシャフト41に固定する。この組み立てにおけるベアリング30をボールねじシャフト41に固定する作業は容易に行うことができる。
(B)において、(A)で組み立てた組み立て体をケーシング20挿入する。この時、ベアリング30の外輪31の下面は、内方突起部27の上面に接触して配置されている。外輪用ロックナット80の穴82に専用工具をはめ合わせて回旋して、ベアリング30の外輪31をケーシング20に固定する。モータ10のモータ軸23にカップリング24を上側の止めねじ25を使って固定する。その後、下方に下ろしてボールねじシャフト41の上端部までカップリング41を挿入し、下側の止めねじ25でモータ軸23とボールねじシャフト41とを結合する。止めボルト29によって、スライダ50は、ケーシング20内での回動を規制される。
(C)において、モータ10を覆うモータカバー21をかぶせて、ボルト26を使って、モータカバー21とケーシング20とを固定する。この一連の組み立て作業を見ると、特許文献1にあるバルブと比較して作業が容易であり、構成部材も少なくて済みコストダウンを図ることができる。
以上説明したように、本発明のバルブは、組み立てにおいて、芯ブレを抑えるためのベアリングの組付けが容易であり、アクチュエータを収納するケーシングの部品点数を少なくする構造を有するバルブを提供することができる。
1、101 バルブ
10、110 モータ
20、120 ケーシング
21、121 モータカバー
23、123 モータ軸
24、124 カップリング
25、125 止めねじ
26、126 ボルト
27、127 内方突起部
28、128 ケーシング雌ねじ
29、129 止めボルト
30、130 ベアリング
31、131 外輪
32、132 玉
33、133 内輪
40、140 ボールねじ
41、141 ボールねじシャフト
42、142 太径部
43、143 ボールナット
44、144 ボルト
45、145 下部ボールねじ軸
46、146 上部ボールねじ軸
47、147 ボーねじ軸
48、148 上部ボールねじ軸雄ねじ
50、150 スライダ
51、151 スライダ雌ねじ
52、152 ブッシュ
60、160 ステム
61、161 凹所
62、162 Oリング
63、163 ステム雄ねじ
70、170 内輪用ロックナット
71、171 内輪用ロックナット雌ねじ
80、180 外輪用ロックナット
81、181 外輪用ロックナット雄ねじ
82、182 穴
122 外ケース
128 ケーシング下部フランジ
129 Oリング
10、110 モータ
20、120 ケーシング
21、121 モータカバー
23、123 モータ軸
24、124 カップリング
25、125 止めねじ
26、126 ボルト
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30、130 ベアリング
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51、151 スライダ雌ねじ
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70、170 内輪用ロックナット
71、171 内輪用ロックナット雌ねじ
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81、181 外輪用ロックナット雄ねじ
82、182 穴
122 外ケース
128 ケーシング下部フランジ
129 Oリング
Claims (5)
- ボディに設けられた流体流路を開閉する弁体と、前記弁体を移動させるアクチュエータと、当該アクチュエータを収容するケーシングとを備えるバルブであって、
前記アクチュエータは、回転する駆動軸を備える駆動装置と、前記駆動軸の回転運動を直線運動に変換することで前記弁体を移動させ太径部を有するシャフトと、前記駆動軸と前記シャフトとを連結するカップリングと、前記シャフトの軸ブレを抑えるためのベアリングとを備え、
前記ベアリングの内輪は前記太径部の上面に載置され、前記シャフトには、前記内輪の上面を前記太径部の方向に押圧して前記内輪を前記シャフトに係止する内輪係止手段が配設され、
前記ベアリングの外輪の上面を下方に押圧して前記外輪を前記ケーシングに係止する外輪係止手段が配設されているバルブ。 - 前記ケーシングの内壁には、前記外輪の下面を支える内方突起部が備えられている請求項1に記載のバルブ。
- 前記内輪係止手段が、環状の内輪用ロックナットであって、内面に、前記シャフトの外周面に刻設された雄ねじと螺合する雌ねじが刻設されている内輪用ロックナットである請求項1に記載のバルブ。
- 前記外輪係止手段が、環状の外輪用ロックナットであって、外面に、前記ケーシングの内面に刻設された雌ねじと螺合する雄ねじが刻設されている外輪用ロックナットである請求項1に記載のバルブ。
- 前記シャフトは、ボールねじを備え、当該ボールねじの前記太径部より前記駆動軸側のボールねじ軸が前記カップリングによって前記駆動軸と連結し、前記太径部より前記弁体側にボールナットが備えられ、前記ボールねじ軸の回転に連動して、前記ボールナットとつながる弁体が直線運動をすることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のバルブ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022086952A JP2023174215A (ja) | 2022-05-27 | 2022-05-27 | バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022086952A JP2023174215A (ja) | 2022-05-27 | 2022-05-27 | バルブ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023174215A true JP2023174215A (ja) | 2023-12-07 |
Family
ID=89030476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022086952A Pending JP2023174215A (ja) | 2022-05-27 | 2022-05-27 | バルブ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023174215A (ja) |
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2022
- 2022-05-27 JP JP2022086952A patent/JP2023174215A/ja active Pending
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