JP3579322B2 - 電動バタフライバルブ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両用空調装置の温水配管の開閉や切り換え等に用いられる電動バタフライバルブに関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用空調装置の温水配管の開閉や切り換え等に用いられる電動バタフライバルブは、一般に、管路内に配置された円盤状の弁体の向きをモータの駆動力により変化させて、管路の開通状態を制御するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そのような電動バタフライバルブにおいて、例えば管路を全閉にする弁体の端部停止位置(全閉位置)でモータを単純に停止させるように制御する構成をとると、部品の精度や取り付け精度上避けられない誤差の存在のために、確実な全閉状態が得られず通水漏れが発生してしまう場合が少なくない。
【0004】
そこで、全閉位置になってもさらに弁体を閉じ方向に駆動したままの状態にモータをロックさせて、弁体を全閉方向に押しつけるようにしたものもあるが、モータの耐久上好ましくない。
【0005】
また、複数の弁体が並んで連動制御されるバタフライバルブ装置において、各弁体に全く同じ開閉動作をさせる場合でも、部品の精度や取り付け精度等から弁体毎に開度に僅かな相違があるので、各弁体毎にモータを設けて駆動制御せざるを得ず、部品コスト上不経済であった。
【0006】
そこで本発明は、各部品や取り付けに高精度を必要とすることなく、しかもモータをロックさせずに、端部停止位置において弁体を通水漏れ等が発生しない正確な状態に停止させることができる電動バタフライバルブを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の電動バタフライバルブは、管路内に配置された弁体の向きをモータ駆動により変化させて管路の開通状態を制御するようにした電動バタフライバルブにおいて、モータによって回動駆動される駆動腕と弁体に連結された従動腕とを弾性連結部材により弾力的に連結し、弁体の少なくとも一方の端部停止位置において、弁体をストッパに当接させた状態で停止させる際に、弁体がストッパに当接した後さらに駆動腕を余分に回動駆動してからモータを停止させるようにしたものである。
【0008】
なお、弾性連結部材が、駆動腕及び従動腕の双方と係合するバネ材であり、弁体がストッパに当接した後さらに駆動腕をモータで余分に回動駆動すると、従動腕は弁体と共に停止し、弾性連結部材が弾性変形した状態になってもよい。
【0009】
その場合、弾性連結部材が、駆動腕と従動腕とを挟み付けるフォーク状部分を有し、弁体がストッパに当接した後さらに駆動腕をモータで余分に回動駆動すると、フォーク状部分の隙間が開く状態に弾性連結部材が弾性変形するようにしてもよい。
【0010】
なお、弁体が管路を開閉するためのものであり、弁体の端部停止位置が管路を全閉にする位置であってもよく、或いは、管路が弁体の位置において分岐された分岐管路であり、弁体の両端の停止位置において各々、弁体がストッパに当接した後さらに駆動腕を余分に回動駆動してからモータが停止されるようにしてもよい。
【0011】
また、弁体と従動腕とが複数組設けられると共に、それと同数の複数の駆動腕が一つのモータで回動駆動されるように配置され、複数の駆動腕が各々弾性連結部材によって従動腕と弾力的に連結されていて、複数の弁体の向きが一つのモータによって連動して制御されるようにしてもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図3及び図4は、例えば自動車の空調装置の温水配管の開閉等に用いられる電動バタフライバルブを示しており、1が管路である。ただし、本発明はその他各種の流体管路の開通状態を制御するための電動バタフライバルブに適用することができる。
【0013】
管路1の途中には、管路1の開通状態を制御するための円盤状のバタフライバルブ2が、管路1を横切る軸体3を中心に回転自在に配置されている。軸体3は、バタフライバルブ2に対して固着されている。
【0014】
バタフライバルブ2は、電動のモータ4によって駆動されることにより、軸体3を中心に回動してその向きが変わる。ここでのモータ4としては、停止角度を設定することができるモータアクチュエータ或いはステップモータ等を用いるとよい。
【0015】
モータ4の出力軸5と軸体3とは、同軸線上に配置されているが直結されてはおらず、連結機構10を介して連結されている。連結機構10は、モータ4の出力軸5に直結された駆動腕11と、バタフライバルブ2の軸体3に直結された従動腕12と、駆動腕11と従動腕12とを弾力的に連結するスプリング13(弾性連結部材)とによって構成されている。
【0016】
駆動腕11と従動腕12は、各々回転軸に対して略垂直方向に伸びており、駆動腕11の先端から側方に突設された駆動ピン11aと従動腕12の先端から側方に突設された従動ピン12aとが、隣接して位置するように配置されて、スプリング13によって弾力的に連結されている。
【0017】
図5は、スプリング13を単体で示しており、駆動ピン11aと従動ピン12aとを挟むフォーク部13aが、軸体3の端部を囲む位置に配置されるコイル部13bの両端から延出形成され、先端部13cはフォーク部13aを閉じる状態に折り曲げられている。
【0018】
図1及び図2は、図3におけるA−A断面を示しており、図1は、管路1がバタフライバルブ2によって完全に閉じられた全閉状態を示し、図2は全開状態を示している。
【0019】
スプリング13のフォーク部13aは、通常の状態では、図2に示されるように駆動腕11の駆動ピン11aと従動腕12の従動ピン12aを共にガタつきのないように挟み付けている。
【0020】
したがって、駆動腕11がモータ4によって回動駆動されれば、スプリング13を介して駆動腕11に連結された従動腕12が遅れなく駆動腕11と一体的に回動し、バタフライバルブ2の向きが全開状態に至るまで変えられる。
【0021】
ただし、全閉状態になるときは、バタフライバルブ2が管路1を閉じる状態で管路1の内壁(ストッパ)にぶつかった状態から、さらに駆動腕11を余分に回動駆動してからモータ4が停止される。
【0022】
したがって全閉状態においては、図1に示されるように、バタフライバルブ2が管路1の内壁にぶつかって従動腕12の従動ピン12aが停止した後、さらに駆動腕11の駆動ピン11aが余分に回動して、スプリング13のフォーク部13aを開く方向に弾性変形させた状態になっている。
【0023】
その結果、スプリング13に生じるバネ力がバタフライバルブ2を管路1の内壁に押しつけるように作用し、各部品の寸法誤差や取り付け誤差等があっても確実な全閉状態になる。
【0024】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば図6及び図7に示されるように、管路1がバタフライバルブ2の位置において分岐された分岐管路であって、管路1の連通状態がバタフライバルブ2により切り換えられるものであってもよい。
【0025】
この場合には、バタフライバルブ2が動作の両端においてストッパ(管路1の内壁等)にぶつかり、両端の停止位置の各々において、前述の図1に示されるようなスプリング13が弾性変形する状態になる。
【0026】
また、図8に示されるように、一つのモータ4の両側に出力軸5を設けて、二つのバタフライバルブ2を一つのモータ4で連動して駆動し、その駆動部の途中に各々第1の実施例と同様の連結機構10を配置すれば、二つのバタフライバルブ2が全閉になる位置にズレがあっても、双方を同時に確実に全閉状態にすることができる。
【0027】
【発明の効果】
本発明によれば、弁体の端部停止位置において、弁体がストッパに当接した後さらに駆動腕をモータで余分に回動駆動してからモータを停止させると、弁体と連結されている従動腕は弁体と共に停止し、駆動腕と従動腕とを弾力的に連結する弾性連結部材が弾性変形した状態になるので、その弾性が弁体をストッパに確実に押しつけるように作用し、各部品の寸法誤差や取り付け誤差等があっても、モータをロックさせることなく通水漏れ等が発生しない正確な状態に弁体を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の電動バタフライバルブの全閉状態のA−A断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例の電動バタフライバルブの全開状態のA−A断面図である。
【図3】本発明の第1の実施例の電動バタフライバルブの側面図である。
【図4】本発明の第1の実施例の電動バタフライバルブの正面図である。
【図5】本発明の第1の実施例の電動バタフライバルブのスプリングの斜視図である。
【図6】本発明の第2の実施例の電動バタフライバルブのバルブ部分の第1の状態の断面図である。
【図7】本発明の第2の実施例の電動バタフライバルブのバルブ部分の第2の状態の断面図である。
【図8】本発明の第3の実施例の電動バタフライバルブの正面図である。
【符号の説明】
1 管路
2 バタフライバルブ(弁体)
3 軸体
4 モータ
10 連結機構
11 駆動腕
11a 駆動ピン
12 従動腕
12a 従動ピン
13 スプリング(弾性連結部材)
13a フォーク部
Claims (5)
- 管路内に配置された弁体の向きをモータ駆動により変化させて上記管路の開通状態を制御するようにした電動バタフライバルブにおいて、
上記モータによって回動駆動される駆動腕と上記弁体に連結された従動腕とを弾性連結部材により弾力的に連結し、上記弁体の少なくとも一方の端部停止位置において、上記弁体をストッパに当接させた状態で停止させる際に、上記弁体が上記ストッパに当接した後さらに上記駆動腕を余分に回動駆動してから上記モータを停止させるようにした電動バタフライバルブであって、
上記弁体と上記従動腕とが複数組設けられると共に、それと同数の複数の駆動腕が一つのモータで回動駆動されるように配置され、上記複数の駆動腕が各々上記弾性連結部材によって上記従動腕と弾力的に連結されていて、上記複数の弁体の向きが上記一つのモータによって連動して制御されるようにしたことを特徴とする電動バタフライバルブ。 - 上記弾性連結部材が、上記駆動腕及び上記従動腕の双方と係合するバネ材であり、上記弁体が上記ストッパに当接した後さらに上記駆動腕を上記モータで余分に回動駆動すると、上記従動腕は上記弁体と共に停止し、上記弾性連結部材が弾性変形した状態になる請求項1記載の電動バタフライバルブ。
- 上記弾性連結部材が、上記駆動腕と上記従動腕とを挟み付けるフォーク状部分を有し、上記弁体が上記ストッパに当接した後さらに上記駆動腕を上記モータで余分に回動駆動すると、上記フォーク状部分の隙間が開く状態に上記弾性連結部材が弾性変形する請求項2記載の電動バタフライバルブ。
- 上記弁体が上記管路を開閉するためのものであり、上記弁体の端部停止位置が上記管路を全閉にする位置である請求項1、2又は3記載の電動バタフライバルブ。
- 上記管路が上記弁体の位置において分岐された分岐管路であり、上記弁体の両端の停止位置において各々、上記弁体が上記ストッパに当接した後さらに上記駆動腕を余分に回動駆動してから上記モータが停止される請求項1、2又は3記載の電動バタフライバルブ。
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