KR100944990B1 - Motor operated control valve and motor operated actuator - Google Patents

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Abstract

밸브 개방도의 제어에 있어서 전동 모터나 전달 기어에 가해지는 부하 토크를 검지하여 구동 토크를 바꾸는 것으로 필요한 구동 토크를 정확하게 공급할 수 있는 전동제어밸브 및 전동 액추에이터를 제공한다. 전동 모터(3)의 구동 토크가 전달되는 제1전달 기어와, 제1전달 기어에 인접하여, 제1전달 기어와 맞물리는 제2전달 기어와, 제2전달 기어와 맞물려서 전동 모터(3)의 구동 토크를 출력축에 전달하는 제3전달 기어와, 전동 모터의 토크 전환을 행하는 구동 제어부를 제어하는 스위치(13)와, 출력축(4)의 회전이 규제되었을 때에 제1, 제2전달 기어를 통해 전달되는 토크에 대응하는 하중으로 동작하여 스위치(13)를 온 오프하는 암(10)을 구비한다.Provided are an electric control valve and an electric actuator capable of accurately supplying the required drive torque by detecting the load torque applied to the electric motor or the transmission gear and changing the drive torque in controlling the valve opening degree. The first transmission gear to which the drive torque of the electric motor 3 is transmitted, the second transmission gear which is engaged with the first transmission gear, adjacent to the first transmission gear, and the second transmission gear meshed with the second transmission gear, The third transmission gear for transmitting the drive torque to the output shaft, the switch 13 for controlling the drive control unit for torque switching of the electric motor, and the first and second transmission gears when the rotation of the output shaft 4 is restricted. It is provided with an arm 10 for operating the load corresponding to the torque transmitted to turn the switch 13 on and off.

전동 모터, 밸브 개방도, 전달 기어, 구동 토크 Electric motor, valve opening degree, transmission gear, drive torque

Description

전동제어밸브 및 전동 액추에이터{MOTOR OPERATED CONTROL VALVE AND MOTOR OPERATED ACTUATOR}Electric control valve and electric actuator {MOTOR OPERATED CONTROL VALVE AND MOTOR OPERATED ACTUATOR}

본 발명은, 직동 밸브의 개방도를 조절하여 유체의 유량제어를 행하는 전동제어밸브 및 이것에 사용하는 전동 액추에이터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric control valve for controlling the flow rate of a fluid by adjusting the opening degree of a linear motion valve, and an electric actuator used for the same.

글로브 밸브 등의 직동 밸브의 개방도를 조작하는 데 있어, 전체 폐쇄시에는, 내부 리크를 막기 위해 일정이상의 힘으로 밸브 본체를 밸브 개구부로 밀어부칠 필요가 있다. 한편, 중간 개방도에서의 동작에 필요한 힘은 상기의 힘보다도 작은 것이 일반적이다. 이 전체 폐쇄 시에 필요한 미는 힘을 부여하는 토크를 기초로 하여, 밸브 요소의 구동용 모터를 선정하면, 주위온도환경이나 감속 기어 유닛의 효율 차이로부터, 고토크의 출력이 가능한 어느 정도 대형의 모터를 선정하게 된다. 또한 이러한 모터의 출력에 견딜 수 있도록, 액추에이터의 기어 유닛도 대형화할 필요가 있다. 이에 따라 전동제어밸브 전체의 대형화나 비용면에서의 문제를 피할 수 없게 된다.In operating the opening degree of a linear valve such as a globe valve, it is necessary to push the valve body to the valve opening part with a predetermined force or more in order to prevent internal leakage during the entire closing. On the other hand, the force required for the operation in the intermediate opening degree is generally smaller than the above force. When the motor for driving the valve element is selected on the basis of the torque for imparting the pushing force necessary for the entire closing, the motor of a somewhat large size capable of outputting a high torque from the ambient temperature environment or the efficiency difference of the reduction gear unit is selected. Will be selected. In addition, the gear unit of the actuator needs to be enlarged to withstand the output of such a motor. As a result, the size of the entire electric control valve and problems in terms of cost cannot be avoided.

이 때문에, 밸브 요소를 구동시키는 구동용 모터의 토크를 가변으로 하여, 전체 폐쇄시에 가장 높은 토크로 밸브 요소를 구동할 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 제어를 행하는 전동제어밸브로서는, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되는 것이 있다. 특허문헌 1의 유량제어밸브에서는, 유입 구멍과 유출 구멍을 가지는 밸브 요소의 회전 조작에 의해 개방도가 조절되는 볼 밸브 등의 회전밸브를 제어하는 데 있어서, 밸브 요소가 전체 폐쇄 위치에 있음을 검지하고, 전체 폐쇄 위치 부근에서 모터의 출력 토크를 증가시킨다. 이와 같이 제어함으로써, 전체 폐쇄 위치부터 밸브 요소를 구동할 때 전체 폐쇄 위치에 밸브 요소가 고정되는 것을 방지할 수 있고, 밸브동작을 확실하게 행할 수 있다.For this reason, it is preferable to make the torque of the drive motor which drives a valve element variable, and to be able to drive a valve element with the highest torque at the time of full closure. As an electric control valve which performs such control, there exist some which are disclosed by patent document 1, for example. In the flow rate control valve of patent document 1, when controlling the rotation valves, such as a ball valve whose opening degree is adjusted by the rotation operation of the valve element which has an inflow hole and an outflow hole, it detects that a valve element is in the fully closed position. And increase the output torque of the motor near the entire closed position. By controlling in this way, when a valve element is driven from a full closing position, it can prevent that a valve element is fixed to a full closing position, and valve operation can be performed reliably.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개평 8-247323호[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-247323

특허문헌 1의 유량제어밸브에서는, 전체 폐쇄 위치 이외에서 유체 등의 영향에 의해 고토크 구동이 필요한 경우에 대응할 수 없다. 특히, 직동밸브에서는, 상기한 바와 같이 내부 리크를 확실하게 막기 위해, 밸브 요소가 밸브 개구부에 접촉한 전체 폐쇄상태가 되고나서, 다시 적절한 회전 토크로 밸브 요소를 미는 조작이 필요하지만, 특허문헌 1의 구성에서는, 이것에 대응할 수 없다.In the flow rate control valve of patent document 1, it cannot respond to the case where high torque drive is needed by the influence of a fluid etc. other than a full closed position. In particular, in the direct acting valve, in order to reliably prevent the internal leak as described above, after the valve element is brought into a totally closed state in contact with the valve opening portion, an operation of pushing the valve element again with an appropriate rotational torque is required. In this configuration, it cannot correspond to this.

또한, 특허문헌 1과 같이, 개방도 인식에 모터의 구동 펄스를 이용하는 구성에서는, 실제로 모터가 구동 펄스대로 동작하지 않은 경우, 적절한 위치에서 밸브 요소의 구동 토크가 전환되지 않을 가능성이 있다.Moreover, in the structure which uses the drive pulse of a motor for opening degree recognition like patent document 1, when the motor does not actually operate with a drive pulse, there exists a possibility that the drive torque of a valve element may not be switched in a suitable position.

또한 특허문헌 1의 유량제어밸브에서는, 검지된 전체 폐쇄 위치를 등록해 두는 메모리나, 스텝핑 모터의 구동 펄스의 주파수 제어를 행하는 마이크로컴퓨터가 필요하여, 액추에이터의 제어회로의 복잡화나, 고비용화를 초래할 경우가 있다.In addition, in the flow control valve of Patent Document 1, a memory for registering all detected closed positions or a microcomputer for controlling the frequency of the drive pulses of the stepping motor is required, resulting in complexity and high cost of the control circuit of the actuator. There is a case.

본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 밸브 개방도의 제어에 있어서 전동 모터나 전달 기어에 가해지는 부하 토크를 검지하여 구동 토크를 바꾸는 것으로 필요한 구동 토크를 정확하게 부여할 수 있는 전동제어밸브 및 이것에 사용하는 전동 액추에이터를 얻는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and in the control of the valve opening degree, the electric control capable of accurately giving the required drive torque by detecting the load torque applied to the electric motor or the transmission gear and changing the drive torque. It aims at obtaining a valve and the electric actuator used for this.

본 발명에 따른 전동제어밸브는, 전동 모터의 구동 토크를 저토크 또는 고토크 중 어느 하나로 전환하는 구동 제어부와, 밸브 개방도의 제어에 있어서 밸브 개방도가 전체 폐쇄상태 또는 전체 개방상태가 되어 출력축의 회전이 규제되었을 때 전동 모터로부터 전달되는 구동 토크를 부하 토크로서 검지하는 토크 검지 수단을 구비하고, 구동 제어부가, 토크 검지 수단에 의한 부하 토크의 검지에 따라, 전동 모터의 구동 토크를 저토크 또는 고토크로 전환하는 것이다.The electric control valve according to the present invention includes a drive control unit for switching the drive torque of the electric motor to either low torque or high torque, and in the control of the valve opening degree, the valve opening degree is either in the fully closed state or in the fully open state. Torque detection means for detecting, as load torque, the drive torque transmitted from the electric motor when the rotation of the motor is regulated, and the drive control unit lowers the drive torque of the electric motor according to the detection of the load torque by the torque detection means. Or switch to high torque.

본 발명에 따른 전동제어밸브는, 밸브 본체가, 유체가 입출하는 밸브 개구부와, 밸브축의 단부에 설치한 밸브 요소를 구비하고, 밸브축이 축방향으로 이동하여 밸브 요소가 밸브 개구부를 개폐하는 직동 밸브로 이루어지는 것이다.An electric control valve according to the present invention includes a valve body including a valve opening through which fluid flows in and a valve element provided at an end of a valve shaft, and the valve shaft moves in an axial direction so that the valve element opens and closes the valve opening. It consists of a valve.

본 발명에 따른 전동제어밸브는, 토크 검지 수단이, 전동 모터의 구동 토크가 전달되는 제1전달 기어와, 제1전달 기어에 인접하여, 제1전달 기어와 맞물리는 제2전달 기어와, 제2전달 기어와 맞물려 전동 모터의 구동 토크를 출력축에 전달하는 제3전달 기어와, 전동 모터의 토크 전환을 행하는 구동 제어부를 제어하는 스위치와, 출력축의 회전이 규제되었을 때에 제1전달 기어 및 제2전달 기어를 통해 전달된 부하 토크에 대응하는 하중으로 동작하여 스위치를 온 오프하는 스위치 제어 수단을 구비하는 것이다.In the electric control valve according to the present invention, the torque detecting means includes: a first transmission gear to which the drive torque of the electric motor is transmitted; a second transmission gear adjacent to the first transmission gear and engaged with the first transmission gear; A third transmission gear that meshes with the two transmission gears to transmit the drive torque of the electric motor to the output shaft, a switch that controls the drive control unit that performs torque switching of the electric motor, and the first transmission gear and the second when rotation of the output shaft is regulated. And switch control means for operating the load corresponding to the load torque transmitted through the transmission gear to turn the switch on and off.

본 발명에 따른 전동제어밸브는, 스위치 제어 수단이, 제2전달 기어가 자유로이 회전하도록 부착된 제1고정축을 가지고, 제3전달 기어의 회전중심이 되는 제2고정축으로 회전할 수 있도록 부착되고, 제2고정축을 중심으로 한 회전이 탄성체의 가압력에 의해 규제된 부재로 이루어지고, 출력축의 회전이 규제되었을 때 제1전달 기어 및 제2전달 기어를 통해 전달되는 부하 토크에 대응하는 하중으로 탄성체를 변형시키면서, 제2고정축을 중심으로 회전하여 스위치를 온 오프하는 것이다.The electric control valve according to the present invention is provided with a switch control means such that the second transmission gear has a first fixed shaft attached freely to rotate, and is rotatable to a second fixed shaft which becomes the rotation center of the third transmission gear. The elastic body is formed of a member whose rotation about the second fixed shaft is regulated by the pressing force of the elastic body, and the load corresponding to the load torque transmitted through the first transmission gear and the second transmission gear when the rotation of the output shaft is regulated. While deforming to rotate the rotation around the second fixed axis to switch on and off.

본 발명에 따른 전동 액추에이터는, 전동 모터의 구동 토크를 저토크 또는 고토크 중 어느 하나로 전환하는 구동 제어부와, 밸브 개방도의 제어에 있어서 밸브 개방도가 전체 폐쇄상태 또는 전체 개방상태가 되어 출력축의 회전이 규제되었을 때 전동 모터로부터 전달되는 구동 토크를 부하 토크로서 검지하는 토크 검지 수단을 구비하고, 구동 제어부가, 토크 검지 수단에 의한 부하 토크의 검지에 따라, 전동 모터의 구동 토크를 저토크 또는 고토크로 전환하는 것이다.The electric actuator according to the present invention includes a drive control unit for switching the drive torque of the electric motor to either low torque or high torque, and in the control of the valve opening degree, the valve opening degree becomes a fully closed state or a total open state, Torque detection means for detecting the drive torque transmitted from the electric motor as the load torque when the rotation is regulated, and the drive control unit, according to the detection of the load torque by the torque detection means, low torque or It is to switch to high torque.

본 발명에 따른 전동 액추에이터는, 토크 검지 수단이, 전동 모터의 구동 토크가 전달되는 제1전달 기어와, 제1전달 기어에 인접하여 제1전달 기어와 맞물리는 제2전달 기어와, 제2전달 기어와 맞물려 전동 모터의 구동 토크를 출력축에 전달하는 제3전달 기어와, 온 오프에 따라 구동 제어부에 의한 토크 전환을 제어하는 스위치와, 출력축의 회전이 규제되었을 때에 제1전달 기어 및 제2전달 기어를 통해 전동 모터로부터 전달되는 구동 토크인 부하 토크에 대응하는 하중으로 동작하여 스위치를 온 오프하는 스위치 제어 수단을 구비하는 것이다.In the electric actuator according to the present invention, the torque detecting means includes: a first transmission gear to which the drive torque of the electric motor is transmitted; a second transmission gear adjacent to the first transmission gear and engaged with the first transmission gear; and a second transmission. A third transmission gear that meshes with the gear to transmit the drive torque of the electric motor to the output shaft, a switch that controls torque switching by the drive control part in accordance with on and off, and the first transmission gear and the second transmission when rotation of the output shaft is regulated. It is provided with a switch control means which operates with a load corresponding to the load torque which is the drive torque transmitted from an electric motor through a gear, and switches a switch on and off.

본 발명에 따른 전동 액추에이터는, 스위치 제어 수단이, 제2전달 기어가 회전하도록 부착된 제1고정축을 가지고, 제3전달 기어의 회전중심이 되는 제2고정축으로 회전하도록 부착되어, 제2고정축을 중심으로 한 회전이 탄성체의 가압력에 의해 규제된 부재로 이루어지고, 출력축의 회전이 규제되었을 때에 제1전달 기어 및 제2전달 기어를 통해 전달되는 부하 토크에 대응하는 하중으로 상기 탄성체를 변형시키면서, 제2고정축을 중심으로 회전하여 스위치를 온 오프하는 것이다.In the electric actuator according to the present invention, the switch control means has a first fixed shaft attached to rotate the second transmission gear, and is attached to rotate to the second fixed shaft which becomes the rotation center of the third transmission gear, and thus the second fixed The rotation about the axis is made of a member regulated by the pressing force of the elastic body, and the deformation of the elastic body with a load corresponding to the load torque transmitted through the first transmission gear and the second transmission gear when the rotation of the output shaft is regulated. In other words, the switch is turned on by rotating about the second fixed shaft.

본 발명에 의하면, 밸브 개방도의 제어에 있어서 전동 액추에이터에 가해지는 부하 토크를 검지하여, 이 부하 토크의 검지에 따라 전동 모터의 구동 토크를 저토크에서 고토크로 전환하므로, 통상시에 저토크로 동작하여, 필요에 따라 고토크로 전환할 수 있기 때문에, 출력 토크가 높은 대형 모터를 이용하지 않고, 저렴하게 구성할 수 있는 동시에, 소형화를 도모하는 것도 가능하다. 또한 밸브 요소의 위치에서 구동 토크를 바꾸는 것이 아닌, 밸브 요소의 구동시에 발생하는 부하 토크를 검지하여 구동 토크를 전환하므로, 필요한 토크를 정확하게 부여할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, in the control of the valve opening degree, the load torque applied to the electric actuator is detected, and the drive torque of the electric motor is switched from low to high torque in accordance with the detection of the load torque. It is possible to switch to high torque if necessary, so that it is possible to configure inexpensively and to miniaturize, without using a large motor having a high output torque. In addition, since the drive torque is switched by detecting the load torque generated when the valve element is driven, instead of changing the drive torque at the position of the valve element, there is an effect of providing the required torque accurately.

본 발명에 의하면, 직동밸브의 밸브 개방도가 전체 폐쇄상태 또는 전체 개방상태가 되어 출력축의 회전이 규제되었을 때에 전동 모터로부터 전달되는 구동 토크를 부하 토크로서 검지하므로, 직동 밸브의 전체 폐쇄시에 과대한 토크의 하중이 밸브 요소에 가해지는 것이 방지되고, 또한 내부 리크를 막는데 필요한 밸브 요소의 미는 동작을 확실하게 행할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the drive torque transmitted from the electric motor is detected as the load torque when the valve opening degree of the direct acting valve is in the fully closed state or the total open state and the rotation of the output shaft is regulated. The load of a torque is prevented from being applied to the valve element, and there is an effect that the pushing action of the valve element necessary for preventing the internal leak can be reliably performed.

본 발명에 의하면, 전동 모터의 구동 토크가 전달되는 제1전달 기어와, 제1전달 기어에 인접하여, 제1전달 기어와 맞물리는 제2전달 기어와, 제2전달 기어와 맞물려 전동 모터의 구동 토크를 출력축에 전달하는 제3전달 기어와, 온 오프에 따라 구동 제어부에 의한 토크 전환을 제어하는 스위치와, 출력축의 회전이 규제되었을 때에 제1전달 기어 및 제2전달 기어를 통해 전달된 부하 토크에 대응하는 하중으로 동작하여 스위치를 온 오프하는 스위치 제어 수단을 구비하므로, 복잡한 회로를 필요로 하지 않고, 간단한 구성으로 전동 모터나 전달 기어에 대한 부하토크를 검지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the first transmission gear to which the drive torque of the electric motor is transmitted, the second transmission gear adjacent to the first transmission gear, and the second transmission gear meshed with the first transmission gear, are engaged with the second transmission gear to drive the electric motor. A third transmission gear that transmits torque to the output shaft, a switch that controls torque switching by the drive controller in accordance with on and off, and a load torque transmitted through the first transmission gear and the second transmission gear when rotation of the output shaft is regulated; Since the switch control means for operating the load on and off by the corresponding load is provided, it is possible to detect the load torque to the electric motor or the transmission gear with a simple configuration without requiring a complicated circuit.

본 발명에 의하면, 스위치 제어 수단이, 제2전달 기어가 회전하도록 부착되는 제1고정축을 가지고, 제3전달 기어의 회전중심이 되는 제2고정축에 회전하도록 부착되어, 제2고정축을 중심으로 한 회전이 탄성체의 가압력에 의해 규제된 부재로 이루어지고, 출력축의 회전이 규제되었을 때에 제1전달 기어 및 제2전달 기어를 통해 전달되는 부하 토크에 대응하는 하중으로 탄성체를 변형시키면서, 제1고정축과 함께 제2고정축을 중심으로 회전하여 스위치를 온 오프하므로, 부하 토크의 검지를 간단한 구성으로 실현할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the switch control means has a first fixed shaft to which the second transmission gear is rotated, and is attached to rotate on a second fixed shaft which becomes the rotation center of the third transmission gear, so as to center the second fixed shaft. The first fixing consists of one rotation made of a member regulated by the pressing force of the elastic body, and the elastic body is deformed to a load corresponding to the load torque transmitted through the first transmission gear and the second transmission gear when the rotation of the output shaft is regulated. Since the switch is turned on and off by rotating about the second fixed shaft together with the shaft, there is an effect that the detection of the load torque can be realized with a simple configuration.

실시예Example 1. One.

도 1은, 본 발명의 실시예 1에 의한 전동제어밸브의 구성을 나타내는 도면으로, 내부구성의 설명을 위한 부분적으로 전동 액추에이터의 출력축 및 이것에 연결한 밸브축의 축방향에 따른 단면으로 나타내고 있다. 도 1에서는, 실시예 1에 의한 전동제어밸브를 구성하는 전동 액추에이터(1) 및 밸브 본체(2)를 나타내고, 전동 액추에이터(1)의 구동 제어부에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 또한, 전동 액추에이터(1)의 구동 제어부의 상세는 후술한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the structure of the electric control valve by Example 1 of this invention is shown by the cross section along the axial direction of the output shaft of an electric actuator, and the valve shaft connected to it for the description of internal structure. In FIG. 1, the electric actuator 1 and the valve main body 2 which comprise the electric control valve by Example 1 are shown, and the illustration of the drive control part of the electric actuator 1 is abbreviate | omitted. In addition, the detail of the drive control part of the electric actuator 1 is mentioned later.

전동 액추에이터(1)는, 케이싱 내에 수납된 지지 플레이트(5a, 5b), 지지 플레이트 5a 위에 배치된 전동 모터(3), 지지 플레이트(5a, 5b)를 관통하여 회전하도록 설치된 출력축(4), 리밋 스위치(13), 리밋 스위치(13)를 온 오프하는 암(10) 및 전동 모터(3)의 회전 토크를 출력축(4)까지 전달하는 기어 유닛을 구비한다.The electric actuator 1 has a support plate 5a, 5b housed in a casing, an electric motor 3 disposed on the support plate 5a, an output shaft 4 provided to rotate through the support plate 5a, 5b, and a limit. The gear unit which transmits the rotation torque of the switch 13, the arm 10 which turns off the limit switch 13, and the electric motor 3 to the output shaft 4 is provided.

전동 모터(3)로서는, 고토크 출력이 가능한 대형의 모터가 아닌, 회전수, 공급 전류나 공급 전압을 바꾸는 것으로 용이하게 출력 토크를 변경할 수 있는 스텝핑 모터를 사용한다. 지지 플레이트 5a와 지지 플레이트 5b는, 케이싱 내에 일정한 간격으로 평행하게 배치된다. 전동 모터(3)의 회전축 9a는, 지지 플레이트 5a를 관통하여 배치되고, 회전축 9a에는 전달 기어 6a가 부착된다. 전동 액추에이터(1)의 출력축(4)은, 도 1의 아래쪽에 부착되는 밸브 본체(2)의 밸브축(15)에 연결되어, 볼 베어링(14)을 통해 회전한다.As the electric motor 3, a stepping motor which can easily change the output torque by changing the rotational speed, the supply current or the supply voltage is used instead of a large motor capable of high torque output. The support plate 5a and the support plate 5b are arrange | positioned in parallel at regular intervals in a casing. The rotating shaft 9a of the electric motor 3 is arrange | positioned through the support plate 5a, and the transmission gear 6a is attached to the rotating shaft 9a. The output shaft 4 of the electric actuator 1 is connected to the valve shaft 15 of the valve body 2 attached to the lower part of FIG. 1, and rotates through the ball bearing 14.

기어 유닛은, 전동 모터(3)의 회전축 9a에 부착된 전달 기어(제1전달 기어) 6a, 전달 기어 6a와 맞물리는 전달 기어부 6d, 전달 기어부 6d와 동축에 일체로 형성된 전달 기어부 6e, 지지 플레이트 5b에 형성된 고정축(제2고정축) 9b에 부착되어, 전달 기어부 6e와 맞물리는 전달 기어부 6b, 전달 기어부 6b와 동축에 형성되어 일체로 회전하는 전달 기어부 6c, 출력축(4)과 일체로 회전하는 전달 기어 7을 구비한다.The gear unit includes a transmission gear (first transmission gear) 6a attached to the rotating shaft 9a of the electric motor 3, a transmission gear portion 6d meshing with the transmission gear 6a, and a transmission gear portion 6e integrally formed with the transmission gear portion 6d. , A transmission gear part 6b attached to the fixed shaft (second fixed shaft) 9b formed on the supporting plate 5b and meshing with the transmission gear part 6e, and a transmission gear part 6c coaxially formed with the transmission gear part 6b and rotating integrally with the output shaft. And a transmission gear 7 which rotates integrally with (4).

전달 기어부 6b는, 전달 기어부 6b보다 소경의 전달 기어부 6e와 맞물리고, 지지 플레이트 5b측에 동축에 전달 기어부 6b보다 소경의 전달 기어부 6c가 일체로 형성된다. 또한, 전달 기어부 6b, 6c는, 지지 플레이트 5b에 형성된 고정축 9b를 중심으로 회전하도록 부착된다. 이 전달 기어부 6b, 6c가 제3전달 기어를 구성한다.The transmission gear part 6b meshes with the transmission gear part 6e of a smaller diameter than the transmission gear part 6b, and the transmission gear part 6c of a smaller diameter than the transmission gear part 6b is coaxially formed in the support plate 5b side. In addition, the transmission gear parts 6b and 6c are attached to rotate about the fixed shaft 9b formed in the support plate 5b. These transmission gear parts 6b and 6c constitute a third transmission gear.

전달 기어부 6d는, 전동 모터(3)의 회전축 9a에 부착된 소경의 전달 기어 6a와 맞물리고, 지지 플레이트 5b측에 동축에 전달 기어부 6d보다 소경의 전달 기어 부 6e가 일체로 형성된다. 또한 전달 기어부 6d, 6e는, 암(10)에 형성된 고정축(제1고정축) 8을 중심으로 암(10)과는 독립하여 회전하도록 부착된다. 이 전달 기어부 6d, 6e가 제2전달 기어를 구성한다.The transmission gear part 6d meshes with the small diameter transmission gear 6a attached to the rotating shaft 9a of the electric motor 3, and the transmission gear part 6e of smaller diameter than the transmission gear part 6d is coaxially formed in the support plate 5b side. In addition, the transmission gear parts 6d and 6e are attached so as to rotate independently from the arm 10 about the fixed shaft (first fixed shaft) 8 formed in the arm 10. This transmission gear part 6d, 6e comprises a 2nd transmission gear.

암(10)은, 고정축 9b가 끼워져 통과하는 기초부(10a), 기초부(10a)와 암부(10c)를 접속하는 들보부(10b) 및 리밋 스위치(13)를 누르는 암부(10c)로 이루어지고, 기초부(10a)를 통해 고정축 9b를 중심으로 회전한다. 들보부(10b)에는 고정축 8이 형성되고, 전달 기어부 6d, 6e가 부착된다.The arm 10 is a base portion 10a through which the fixed shaft 9b is inserted, a beam portion 10b connecting the base portion 10a and the arm portion 10c, and an arm portion 10c that presses the limit switch 13. It rotates about the fixed axis 9b through the base part 10a. The fixed shaft 8 is formed in the beam part 10b, and the transmission gear parts 6d and 6e are attached.

암부 10c는, 지지 플레이트 5a에 설치한 관통공을 거쳐 지지 플레이트 5a위에 돌출하고, 암(10)의 고정축 9b를 중심으로 한 회전에 따라 리밋 스위치(13)를 누른다. 또한 고정축 8의 도 1의 지면 수직 방향의 양측에는, 스프링 멈춤부(12)가 각각 형성되고, 이 스프링 멈춤부(12)와 고정축 8 사이에 코일 스프링(11)이 배치되어 있다.The arm part 10c protrudes on the support plate 5a via the through-hole provided in the support plate 5a, and presses the limit switch 13 according to the rotation about the fixed axis 9b of the arm 10. As shown in FIG. Moreover, the spring stopper part 12 is formed in the both sides of the perpendicular | vertical direction of the paper surface of FIG. 1 of FIG. 1, respectively, and the coil spring 11 is arrange | positioned between this spring stopper part 12 and the fixed axis | shaft 8.

리밋 스위치(13)는, 지지 플레이트 5a위에 설치되어, 암(10)의 이동에 의해 눌려져 온 상태가 된다. 이 리밋 스위치(13)의 온 오프에 따라, 후술하는 구동 제어부가, 전동 모터(3)의 출력 토크를 전환하고, 예를 들면 밸브 요소(17)가 밸브 개구부에 착좌하여 전체 폐쇄상태가 된 후, 통상보다 높은 구동 토크로 밸브 요소(17)를 미는 조작이 행해진다.The limit switch 13 is provided on the support plate 5a, and is pressed by the movement of the arm 10. With the on / off of this limit switch 13, the drive control part mentioned later switches the output torque of the electric motor 3, for example, after the valve element 17 seats in the valve opening part, and becomes a fully closed state. The operation of pushing the valve element 17 at a higher drive torque than usual is performed.

전술한 기어 유닛, 암(10) 및 리밋 스위치(13)를 포함하는 구성이, 밸브 요소(17)가 밸브 개구부에 착좌하여 출력축(4)의 회전이 락 되었을 때에 있어서의 전동 모터(3)나 전달 기어로의 일정 이상의 부하 토크를 검지하는 토크 검지 수단을 구성한다.The configuration including the gear unit, the arm 10 and the limit switch 13 described above includes the electric motor 3 when the valve element 17 is seated in the valve opening and the rotation of the output shaft 4 is locked. Torque detection means for detecting a load torque equal to or greater than the transmission gear is configured.

또한 도 1의 예에서는, 직동밸브인 글로브 밸브를 밸브 본체(2)로서 사용하고, 도 1에 나타내는 바와 같이 유체통로(18, 19)를 구비한 블록과, 밸브축(15)이 접동 구멍(16)을 끼우는 블록으로 구성된다. 이들 블록의 연결 부분의 가장자리에는, 링 모양의 개스킷(21)과 다이어프램 누름부(22)가 올려놓여진다. 또한 블록의 연결 부분의 내공간은, 다이어프램 누름부(22)를 통해 설치된 원판형의 다이어프램(20)에 의해 밸브 요소(17)측의 공간과 밸브축(15) 타단의 공간으로 분리되어 있다.In addition, in the example of FIG. 1, the globe valve which is a direct acting valve is used as the valve main body 2, and as shown in FIG. 1, the block provided with the fluid paths 18 and 19, and the valve shaft 15 are a sliding hole ( 16) is composed of a block fitted. A ring-shaped gasket 21 and a diaphragm pressing portion 22 are placed on the edges of the connecting portions of these blocks. The inner space of the connection portion of the block is separated into a space on the valve element 17 side and a space on the other end of the valve shaft 15 by a disk-shaped diaphragm 20 provided through the diaphragm pressing portion 22.

밸브축(15)의 상단은, 전동 액추에이터(1)의 출력축(4)에 연결되어, 출력축(4)의 회전에 따라 접동 구멍(16)안을 상하 방향으로 이동한다. 밸브축(15)의 하단에는, 밸브 요소(17)가 부착되고, 이 밸브 요소(17)의 하단 가장자리에는, 전체 폐쇄시에 밸브 개구부의 시트 링(17b)에 접촉하는 씰부재 17a가 설치된다. 밸브축(15)은, 출력축(4)의 회전에 따라 승강하고, 밸브 요소(17)에 의해 유체통로 18의 개구단인 밸브 개구부를 개방하거나 폐쇄시킨다. 이에 따라 유체통로 18로부터 유체통로 19로의 유체의 흐름이 제어된다.The upper end of the valve shaft 15 is connected to the output shaft 4 of the electric actuator 1 and moves in the sliding hole 16 in the vertical direction in accordance with the rotation of the output shaft 4. A valve element 17 is attached to the lower end of the valve shaft 15, and a seal member 17a is provided on the lower edge of the valve element 17 to contact the seat ring 17b of the valve opening at the time of full closure. . The valve shaft 15 moves up and down in response to the rotation of the output shaft 4, and opens or closes the valve opening, which is the open end of the fluid passage 18, by the valve element 17. This controls the flow of fluid from fluid passage 18 to fluid passage 19.

접동 구멍(16)을 끼운 밸브축(15)에는, 씰부재 23이 접촉하여 설치되고, 씰부재 23은, 링 모양의 축 지지 부재(24)에 의해 유지된다. 축 지지 부재(24)는, 고정 나사(26)에 의해 밸브 본체(2)의 케이싱에 고정되고, 고정 나사(26)에 의한 고정 개소와 밸브 본체(2)의 내부 사이를 축 지지 부재(24)의 외주에 설치한 0링(25)으로 밀봉하고 있다.The seal member 23 is provided in contact with the valve shaft 15 in which the sliding hole 16 is fitted, and the seal member 23 is held by the ring-shaped shaft support member 24. The shaft supporting member 24 is fixed to the casing of the valve main body 2 by the fixing screw 26, and the shaft supporting member 24 is interposed between the fixing position by the fixing screw 26 and the inside of the valve main body 2. It is sealed by the 0 ring 25 provided in the outer periphery of the ().

또한 축 지지 부재(24)의 밑면과 밸브축(15)의 하단부 부근은, 스테인레스 등으로 이루어지는 벨로즈(27)에 의해 상하단이 밀착 고정되어 있다. 이 벨로즈(27)는, 밸브축(15)의 접동 구멍(16)측의 부분과 밸브 본체(2)의 내부를 밀봉하고 있다.In addition, the upper and lower ends of the bottom surface of the shaft support member 24 and the lower end of the valve shaft 15 are tightly fixed by a bellows 27 made of stainless steel or the like. This bellows 27 seals the part of the sliding hole 16 side of the valve shaft 15 and the inside of the valve main body 2.

다음에 동작에 대하여 설명한다.Next, the operation will be described.

도 2는, 도 1안의 암의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 도 2a는 중간 개방도에서의 상태를 나타내고, 도 2b는 전체 폐쇄로 리밋 스위치를 온으로 한 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 2는, 도 1에 나타내는 전동 액추에이터(1)의 지지 플레이트 5b측에서 본 도면으로, 내부구조를 시인하기 쉽도록 하기 위해 지지 플레이트 5b를 보이게 하여, 지지 플레이트 5a위의 리밋 스위치(13)는 파선으로 기재하고 있다. 또한 도 1에서 나타낸 구성을 적절히 설명한다.FIG. 2 is a view for explaining the operation of the arm in FIG. 1, FIG. 2A shows a state in the middle opening, and FIG. 2B shows a state in which the limit switch is turned on in full closing. In addition, FIG. 2 is the figure seen from the support plate 5b side of the electric actuator 1 shown in FIG. 1, and shows the support plate 5b in order to make it easy to see an internal structure, and the limit switch 13 on the support plate 5a. ) Is indicated by a broken line. In addition, the structure shown in FIG. 1 is demonstrated suitably.

밸브가 전체 폐쇄가 될 때까지의 중간 개방도에서는, 전달 기어부 6d, 6e의 고정축 8이 코일 스프링(11)에 의해 양측에서 지지되어, 도 2a에 나타내는 중간위치에 있다. 이때, 후술하는 구동 제어부는, 통상시의 구동 토크로서 고속으로, 저토크로 밸브 요소(17)를 이동시킨다. 이 경우, 전달 기어부 6d, 6e는, 전동 모터(3)로부터의 회전 토크에 따라 고정축 8을 중심으로 회전하고, 이 토크가 전달되어서 출력축(4) 및 밸브축(15)이 회전하고, 밸브 요소(17)가 밸브 개구부의 방향으로 이동한다.In the intermediate opening degree until the valve is fully closed, the fixed shaft 8 of the transmission gear parts 6d and 6e is supported by both sides by the coil spring 11, and is in the intermediate position shown in FIG. 2A. Under the present circumstances, the drive control part mentioned later moves the valve element 17 at low torque at high speed as a normal drive torque. In this case, the transmission gear parts 6d and 6e rotate about the fixed shaft 8 according to the rotational torque from the electric motor 3, this torque is transmitted, and the output shaft 4 and the valve shaft 15 rotate, The valve element 17 moves in the direction of the valve opening.

밸브 요소(17)의 이동이 진행하고, 밸브 개구부에 착좌하여 전체 폐쇄상태가 되면, 밸브 요소(17)의 밸브축(15)의 축방향의 이동 한계에 도달해서 출력축(4)의 회전이 락(규제)되고, 이에 따라 전달 기어 7, 전달 기어부 6c, 6b의 회전이 락 된다. 이 상태에서 더욱 가해지는 회전 토크는, 전동 모터(3)나 전달 기어로의 부하 토크가 되고, 이 부하 토크에 대응하는 하중이 일정 이상이 되면, 전동 모터(3)나 전달 기어에 과대한 부하를 줄 가능성이 있다.When the movement of the valve element 17 progresses and seats in the valve opening and becomes fully closed, the limit of movement in the axial direction of the valve shaft 15 of the valve element 17 is reached and the rotation of the output shaft 4 is locked. (Regulation), and rotation of the transmission gear 7, transmission gear parts 6c, 6b is locked by this. The rotation torque applied further in this state becomes the load torque to the electric motor 3 or the transmission gear, and when the load corresponding to this load torque becomes a fixed level or more, the excessive load on the electric motor 3 or the transmission gear is performed. Is likely to give

그래서, 본 발명에서는, 전체 폐쇄상태가 되어 출력축(4)이나 전달 기어부 6b의 회전이 락 된 후에 전달 기어 6a를 통해 다시 더 전달 기어부 6d, 6e에 회전 토크가 가해지면, 이 회전 토크(부하 토크)에 비례한 하중에 의해, 도 2b에 있어서 부호 A를 붙이는 화살표 방향으로 고정축 9b를 중심으로 하여 암(10)이 회전한다.Therefore, in the present invention, when the rotation of the output shaft 4 or the transmission gear part 6b is locked and the rotation torque is further applied to the transmission gear parts 6d and 6e via the transmission gear 6a, the rotation torque ( By the load proportional to the load torque), the arm 10 rotates about the fixed shaft 9b in the direction of the arrow indicated by A in FIG. 2B.

이 때, 부하 토크에 대응하는 하중이, 고정축 8을 지지하는 코일 스프링(11)의 가압력보다 큰 일정이상의 값에 도달하면, 이것에 따라 고정축 8이 코일 스프링(11)을 변형(도 2b안의 부호 B를 붙인 방향으로 수축)시키면서, 전달 기어부 6d, 6e가 전달 기어부 6b의 주변을 공전한다.At this time, when the load corresponding to the load torque reaches a value equal to or greater than the pressing force of the coil spring 11 supporting the fixed shaft 8, the fixed shaft 8 deforms the coil spring 11 accordingly (Fig. 2B). The transmission gear parts 6d and 6e revolve around the transmission gear part 6b while contracting in the direction indicated by the symbol B inside.

이와 같이, 전체 폐쇄상태가 되어 출력축(4)이나 전달 기어부 6b의 회전이 락 된 후에 가해지는 일정이상의 부하 토크에 대응하는 하중은, 코일 스프링(11)을 변형(수축)함으로써 소비된다. 환언하면, 본 발명에서는, 전체 폐쇄상태에서 락 된 전달 기어나 전동 모터에 대하여 가해지는 부하 토크가, 코일 스프링(11)의 변형, 즉 코일 스프링(11)의 변위에 의해 검지된다.In this way, a load corresponding to a predetermined or more load torque applied after the rotation of the output shaft 4 and the transmission gear part 6b in the totally closed state is consumed by deforming (contracting) the coil spring 11. In other words, in the present invention, the load torque applied to the transmission gear and the electric motor locked in the fully closed state is detected by the deformation of the coil spring 11, that is, the displacement of the coil spring 11.

이 후, 전달 기어부 6d, 6e의 공전에 따른 암(10)의 A방향으로의 이동이 진행하면, 관통공 5c를 거쳐 지지 플레이트 5a위로 돌출한 암부(10c)가, 리밋 스위치(13)의 스위치부(13a)를 누른다. 이에 따라 후술하는 구동 제어부가, 일반적인 구동 토크로부터 보다 높은 구동 토크로 전환하고, 전체 폐쇄상태에 있어서 적절한 토크로 밸브 요소(17)를 밸브 개구부에 미는 조작을 행할 수 있다.Subsequently, when the arm 10 moves in the A direction along the revolution of the transmission gear parts 6d and 6e, the arm part 10c protruding onto the support plate 5a through the through hole 5c is moved by the limit switch 13. Press the switch section 13a. Thereby, the drive control part mentioned later can switch from general drive torque to higher drive torque, and can push the valve element 17 to the valve opening part by appropriate torque in a fully closed state.

또한, 상기 설명에서는, 암(10)을 지지하는 탄성체로서 코일 스프링(11)을 예로 들었지만, 본 발명의 취지에 따르는 것이면, 코일스프링에 한정되는 것은 아니다.In addition, although the coil spring 11 was mentioned as the elastic body which supports the arm 10 as an example in the above description, if it is in accordance with the meaning of this invention, it is not limited to a coil spring.

도 3은, 실시예 1에 의한 전동제어밸브의 구동 제어부의 구성을 나타내는 도면으로, 도 3a는 전동 모터(3)를 포함하는 각 구성을 나타내고, 도 3b는 (a)안의 발진회로의 구성을 나타내고 있다. 도 3a에 나타내는 바와 같이 이 구동 제어부는, 전원 회로(28), 회전방향 제어회로(29), 발진 회로(30) 및 여자 회로(31)를 구비한다.Fig. 3 is a diagram showing the configuration of the drive control section of the electric control valve according to the first embodiment. Fig. 3A shows each configuration including the electric motor 3, and Fig. 3B shows the configuration of the oscillation circuit in (a). It is shown. As shown in FIG. 3A, this drive control unit includes a power supply circuit 28, a rotation direction control circuit 29, an oscillation circuit 30, and an excitation circuit 31.

상기한 바와 같이, 본 실시예 1에서는, 전동 모터(3)로서, 비용이 저렴하게 회전수, 공급 전류나 공급 전압을 바꾸는 것으로, 용이하게 출력 토크를 변경할 수 있는 스텝핑 모터를 사용한다. 여자 회로(31)는, 전원 회로(28)로부터의 구동전원 신호를 입력하여 여자신호를 생성하고, 이 여자신호에 의해 전동 모터(3)안의 여자 코일을 여자하여 구동시킨다.As described above, in the first embodiment, as the electric motor 3, a stepping motor which can easily change the output torque by changing the rotational speed, the supply current or the supply voltage at low cost is used. The excitation circuit 31 inputs a drive power signal from the power supply circuit 28 to generate an excitation signal, and excites and drives the excitation coil in the electric motor 3 by this excitation signal.

회전방향 제어회로(29)는, 전동 모터(3)안의 회전 자계의 회전 방향을 규정하는 신호를 생성하여 여자 회로(31)에 출력한다. 이에 따라 여자 회로(31)가 회전방향 제어회로(29)로부터의 신호에 따른 회전 방향의 회전자계를 발생시키는 여자신호를 전동 모터(3)에 출력하는 것으로, 원하는 회전 방향에서 전동 모터(3)를 회전시킬 수 있다.The rotation direction control circuit 29 produces | generates the signal which defines the rotation direction of the rotating magnetic field in the electric motor 3, and outputs it to the excitation circuit 31. FIG. Accordingly, the excitation circuit 31 outputs an excitation signal for generating a rotating magnetic field in the rotational direction in accordance with the signal from the rotational direction control circuit 29 to the electric motor 3, and the electric motor 3 in the desired rotational direction. Can be rotated.

발진 회로(30)는, 전동 모터(3)의 회전수를 결정하는 주파수 신호를 생성하여, 여자 회로(31)에 출력한다. 여자 회로(31)는, 발진 회로(30)로부터의 주파수 신호에 동기하여 여자신호를 전동 모터(3)에 출력한다. 이에 따라 전동 모터(3)는, 이 주파수신호에 따른 회전수로 회전한다.The oscillation circuit 30 generates a frequency signal for determining the rotation speed of the electric motor 3 and outputs it to the excitation circuit 31. The excitation circuit 31 outputs the excitation signal to the electric motor 3 in synchronization with the frequency signal from the oscillation circuit 30. As a result, the electric motor 3 rotates at the rotational speed corresponding to this frequency signal.

또한 발진 회로(30)는, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 2개의 RC회로(33a, 33b)와, 리밋 스위치(13)의 온 오프에 따라 RC회로(33a, 33b)중 어느 하나로 전환하는 스위치(32)를 가진다. RC회로 33a는, 저항 34a와 콘덴서 35a를 직렬로 접속한 RC발진회로다. 또한 RC회로 33b는, 저항 34b와 콘덴서 35b를 직렬로 접속한 RC발진회로이며, RC회로 33a의 절반의 주파수 신호를 발진한다.In addition, as shown in FIG. 3B, the oscillation circuit 30 switches between two RC circuits 33a and 33b and one of the RC circuits 33a and 33b in accordance with the on / off of the limit switch 13 ( 32). The RC circuit 33a is an RC oscillation circuit in which a resistor 34a and a capacitor 35a are connected in series. The RC circuit 33b is an RC oscillation circuit in which a resistor 34b and a capacitor 35b are connected in series, and oscillate half the frequency signal of the RC circuit 33a.

실시예 1에 의한 전동제어밸브에 있어서, 전체 폐쇄 이외의 개방도에서는, RC회로 33a가 발진하는 주파수 신호로 전동 모터(3)를 동작한다. 즉, 리밋 스위치(13)가 오프 상태일 때, 스위치(32)가 RC회로 33a를 선택하고, 여자회로(31)에는, RC회로 33a로부터의 RC회로 33b보다 고주파수의 주파수 신호가 입력된다.In the electric control valve according to the first embodiment, the electric motor 3 is operated by the frequency signal at which the RC circuit 33a oscillates at an opening degree other than the total closure. That is, when the limit switch 13 is in the OFF state, the switch 32 selects the RC circuit 33a, and the excitation circuit 31 receives a frequency signal of higher frequency than the RC circuit 33b from the RC circuit 33a.

여자 회로(31)는, 발진 회로(30)의 RC회로 33a로부터의 주파수 신호에 동기하여 여자신호를 전동 모터(3)에 출력한다. 이에 따라 전동 모터(3)는, RC회로 33a로부터의 주파수신호에 따른 회전수로 회전한다. 이 회전수에서의 토크를, 리밋 스위치(13)가 오프 상태에 있어서 밸브 요소(17)를 구동시키는데 필요한 일반적인 구동 토크로 한다.The excitation circuit 31 outputs an excitation signal to the electric motor 3 in synchronization with the frequency signal from the RC circuit 33a of the oscillation circuit 30. Thereby, the electric motor 3 rotates by the rotation speed according to the frequency signal from RC circuit 33a. The torque at this rotational speed is the general drive torque required for driving the valve element 17 when the limit switch 13 is in an off state.

전체 폐쇄상태가 되어 암(10)에 의해 리밋 스위치(13)가 온 되면, 스위치(32)는, 발진 회로(30)에 있어서 RC회로 33a로부터 RC회로 33b로 접속을 전환한 다. 이때, 여자 회로(31)에는, RC회로 33b로부터의 RC회로 33a보다 저주파수의 주파수 신호가 입력된다. 여자 회로(31)는, 발진 회로(30)의 RC회로 33b로부터의 주파수신호에 동기하여 여자신호를 전동 모터(3)에 출력한다.When the limit switch 13 is turned on by the arm 10 in the fully closed state, the switch 32 switches the connection from the RC circuit 33a to the RC circuit 33b in the oscillation circuit 30. At this time, the excitation circuit 31 is input with a frequency signal of a lower frequency than the RC circuit 33a from the RC circuit 33b. The excitation circuit 31 outputs the excitation signal to the electric motor 3 in synchronization with the frequency signal from the RC circuit 33b of the oscillation circuit 30.

이에 따라 전동 모터(3)는, RC회로 33b로부터의 저주파수 신호에 따른 회전수로 회전한다. 이 회전수에서의 리밋 스위치(13)가 오프 상태에 있어서의 구동 토크보다도 높은 구동 토크는, 기어 유닛을 통해 출력축(4)에 전달되고, 전체 폐쇄상태로부터 밸브 요소(17)를 밸브 개구부에 미는 동작이 행해진다.Thereby, the electric motor 3 rotates by the rotation speed according to the low frequency signal from RC circuit 33b. The drive torque higher than the drive torque in the OFF state of the limit switch 13 at this rotation speed is transmitted to the output shaft 4 via a gear unit, and pushes the valve element 17 to the valve opening part from a fully closed state. The operation is performed.

도 4는, 실시예 1에 의한 전동제어밸브의 구동 제어부의 다른 구성예를 도시한 도면이다. 도 4에 나타내는 구동 제어부는, 도 3에 나타낸 구성과 달리, 전원 회로(28)부터 여자 회로(31)로의 전류경로로서, 저항 R1이 연결된 경로와, 저항 R1의 절반의 저항값을 가지는 저항 R2가 연결된 경로를 구비하여, 스위치 32a에 의해 양쪽 경로 중 어느 하나가 여자 회로(31)에 접속하는 경로로서 선택된다.4 is a diagram showing another configuration example of the drive control unit of the electric control valve according to the first embodiment. Unlike the configuration shown in FIG. 3, the drive control unit shown in FIG. 4 is a current path from the power supply circuit 28 to the excitation circuit 31, and includes a path to which the resistor R1 is connected and a resistor R2 having a resistance value of half the resistance R1. Has a connected path, and either of the two paths is selected as a path for connecting to the excitation circuit 31 by the switch 32a.

스텝핑 모터는, 도 5에 나타내는 바와 같이 전원 회로(28)로부터의 공급 전류값이 클 경우, 여자 회로(31)로부터 전류값에 따른 여자 신호가 생성되어 높은 출력 토크가 된다. 이 스텝핑 모터의 일반적 성능을 이용하여, 리밋 스위치(13)가 오프 상태일 때는, 스위치 32a가, 저항 R1의 연결된 경로를 선택하여, 리밋 스위치(13)가 온 되면, 저항 R2의 연결된 경로를 선택하여 여자 회로(31)에 전류를 공급한다.As shown in FIG. 5, when the supply current value from the power supply circuit 28 is large, the stepping motor generates an excitation signal corresponding to the current value from the excitation circuit 31, resulting in a high output torque. Using the general performance of this stepping motor, when the limit switch 13 is off, the switch 32a selects the connected path of the resistor R1, and when the limit switch 13 is on, selects the connected path of the resistor R2. To supply current to the excitation circuit 31.

이에 따라 리밋 스위치(13)가 온 되면, 여자 회로(31)에 공급되는 전류는, 저항 R2가 연결된 경로를 통해 리밋 스위치(13)의 오프 상태보다도 증가하고, 이 전류값에 따른 여자신호가 전동 모터(3)에 출력된다. 이와 같이 구성하는 것으로도, 밸브 요소(17)를 구동하는데 필요한 일반적인 구동 토크보다도 높은 토크로 전체 폐쇄상태로부터 밸브 요소(17)를 밸브 개구부에 미는 동작을 행할 수 있다.Accordingly, when the limit switch 13 is turned on, the current supplied to the excitation circuit 31 increases from the off state of the limit switch 13 through the path connected with the resistor R2, and the excitation signal according to this current value is driven. It is output to the motor 3. In such a configuration, the operation of pushing the valve element 17 to the valve opening portion from the totally closed state can be performed at a higher torque than the general drive torque required to drive the valve element 17.

또한, 본 발명에 의한 구동 제어부는, 도 3 및 도 4에 나타낸 구성에 한정되는 것은 아니고, 전동 모터(3)의 출력 토크를 전환할 수 있는 기존의 기술을 사용한 다른 구성을 채용해도 좋다.In addition, the drive control part by this invention is not limited to the structure shown in FIG. 3 and FIG. 4, You may employ | adopt the other structure using the existing technique which can switch the output torque of the electric motor 3. As shown in FIG.

도 6은, 리밋 스위치의 제어 기능의 다른 구성을 나타내는 도면으로, 도 6a는 전달 기어부 6d, 6e측으로부터 본 도이며, 도 6b는 도 6a안의 a-a선으로 지지 플레이트, 전달 기어 및 암의 단면을 취한 부분 단면도이며, 도 6c는, a안의 b방향에서 본 상면도다.Fig. 6 is a view showing another configuration of the control function of the limit switch, and Fig. 6A is a view seen from the transmission gear parts 6d and 6e side, and Fig. 6b is a cross section of the support plate, the transmission gear and the arm by the line aa in Fig. 6a. Fig. 6C is a top view seen from the b direction in a.

도 6b에 나타내는 바와 같이 전달 기어부 6a1은, 지지 플레이트 5b에 형성된 고정축 9을 중심으로 하여 회전하도록 설치되고, 지지 플레이트 5b측에 소경의 전달 기어부 6b1이 동축에 일체로 형성되어 있다. 전달 기어부 6a1 또는 전달 기어부 6b1중 어느 하나와, 도시하지 않은 전동 모터의 회전축에 부착한 전달 기어(도 1안의 전달 기어 6a에 해당하는 기어)가 맞물려, 전동 모터의 구동 토크가 전달된다. 또한, 전달 기어부 6a1, 6b1이, 제1전달 기어를 구성한다.As shown to FIG. 6B, the transmission gear part 6a1 is provided so that it may rotate around the fixed shaft 9 formed in the support plate 5b, and the small diameter transmission gear part 6b1 is integrally formed in coaxial with the support plate 5b side. Any one of the transmission gear part 6a1 or the transmission gear part 6b1 and the transmission gear (gear corresponding to the transmission gear 6a in FIG. 1) attached to the rotating shaft of the electric motor which are not shown in figure are engaged, and the drive torque of an electric motor is transmitted. In addition, the transmission gear parts 6a1 and 6b1 constitute a first transmission gear.

전달 기어부 6f는, 지지 플레이트 5b측에 소경의 전달 기어부 6c1이 동축에 일체로 형성되어, 고정축 9를 중심으로 하여, 전달 기어부 6a1, 6b1은 독립하여 회전하도록 설치된다. 전달 기어부 6f또는 전달 기어부 6c1중 어느 하나와, 도시하지 않은 출력축에 부착한 전달 기어(도 1안의 전달 기어 7에 해당하는 기어)가 맞물 려, 전동 모터의 구동 토크가 출력축에 전달된다. 또한, 전달 기어부 6f, 6c1에 의해 제3전달 기어가 구성된다.As for the transmission gear part 6f, the small diameter transmission gear part 6c1 is formed integrally with the coaxial on the support plate 5b side, and the transmission gear parts 6a1 and 6b1 are provided so that it may rotate independently. Either the transmission gear part 6f or the transmission gear part 6c1 and the transmission gear (gear corresponding to the transmission gear 7 in FIG. 1) attached to the output shaft which are not shown in mesh are engaged, and the drive torque of an electric motor is transmitted to an output shaft. Moreover, the 3rd transmission gear is comprised by the transmission gear parts 6f and 6c1.

전달 기어부 6d는, 지지 플레이트 5b측에 소경의 전달 기어부 6e가 동축에 일체로 형성되고, 고정축 8을 중심으로 하여, 암(10)과는 독립하여 회전하도록 설치된다. 전달 기어부 6e와, 전달 기어부 6f가 맞물려, 전동 모터의 구동 토크가 출력축측에 전달된다. 또한, 전달 기어부 6d, 6e에 의해 제2전달 기어가 구성된다.The transmission gear part 6d is provided so that the small diameter transmission gear part 6e may be integrally formed coaxially on the support plate 5b side, and rotates independently of the arm 10 about the fixed shaft 8. The transmission gear part 6e and the transmission gear part 6f mesh with each other, and the drive torque of the electric motor is transmitted to the output shaft side. Moreover, the 2nd transmission gear is comprised by the transmission gear parts 6d and 6e.

암(10)은, 도 6b에 나타내는 바와 같이 기초부가 고정축 9를 중심으로 하여 회전하도록 부착된다. 또한 고정축 8은, 도 6a에 나타내는 바와 같이 좌우 양측에 스프링 멈춤부(12)가 각각 형성되고, 스프링 멈춤부(12)와 고정축 8 사이에 코일스프링(11)이 배치된다. 이에 따라 출력축 및 전달 기어부 6f가 회전하고 있는 동안, 고정축 8은 코일 스프링(11)에 의해 양측에서 지지되어, 암(10)은 중간위치에 정지하고 있다.As shown in FIG. 6B, the arm 10 is attached so that the base portion rotates about the fixed shaft 9. In addition, as shown in FIG. 6A, as shown in FIG. 6A, spring stoppers 12 are formed on the left and right sides, respectively, and a coil spring 11 is disposed between the spring stoppers 12 and the fixed shaft 8. Thereby, while the output shaft and the transmission gear part 6f are rotating, the fixed shaft 8 is supported by both sides by the coil spring 11, and the arm 10 is stopped in the intermediate position.

고정축 8의 상단부(지지 플레이트 5a측의 단부)는, 지지 플레이트 5a에 형성한 관통 구멍(5c)을 거쳐 지지 플레이트 5a위에 돌출하고, 암(10)의 회전에 따라 리밋 스위치(13)의 스위치부(13a)를 누른다.The upper end of the fixed shaft 8 (the end on the supporting plate 5a side) protrudes on the supporting plate 5a via the through hole 5c formed in the supporting plate 5a, and switches the limit switch 13 in accordance with the rotation of the arm 10. Press section 13a.

다음에 동작에 관하여 설명한다.Next, the operation will be described.

도시하지 않은 전동 모터의 회전에 의한 회전 토크는, 밸브 본체의 구동 토크로서, 전달 기어부 6a1에 전달되고, 전달 기어부 6a1과 일체로 회전하는 전달 기어부 6b1을 통해 전달 기어부 6d에 전달된다. 또한, 전달 기어부 6d에 전달된 구동 토크는, 일체로 회전하는 전달 기어부 6e를 통해 전달 기어부 6f에 전달되어, 출력 축이 회전한다.The rotation torque by rotation of the electric motor which is not shown in figure is transmitted to the transmission gear part 6a1 as a drive torque of a valve main body, and is transmitted to the transmission gear part 6d via the transmission gear part 6b1 which rotates integrally with the transmission gear part 6a1. . Moreover, the drive torque transmitted to the transmission gear part 6d is transmitted to the transmission gear part 6f via the transmission gear part 6e which rotates integrally, and an output shaft rotates.

밸브 본체의 이동이 진행하고, 밸브 개구부에 착좌하여 전체 폐쇄상태가 되면, 밸브축의 이동 한계에 도달하여 출력축의 회전이 락 되고, 이에 따라, 전달 기어부 6f, 6c1의 회전이 락 된다. 이 후, 전동 모터로부터, 더욱 전달 기어부 6f, 6c1에 회전 토크가 가해지면, 이 회전 토크에 비례한 하중으로 고정축 8이 코일 스프링(11)을 변형시키면서, 암(10)이 고정축 9을 중심으로 하여 회전하고, 전달 기어부 6d, 6e가 전달 기어부 6f의 주변을 공전한다.When the movement of the valve body progresses and the valve opening is seated in the fully closed state, the movement limit of the valve shaft is reached and the rotation of the output shaft is locked, thereby rotating the transmission gear portions 6f and 6c1. Thereafter, when rotation torque is further applied to the transmission gear parts 6f and 6c1 from the electric motor, the arm 10 is fixed to the fixed shaft 9 while the fixed shaft 8 deforms the coil spring 11 with a load proportional to the rotation torque. It rotates around and transmission gear parts 6d and 6e revolve around the transmission gear part 6f.

전달 기어부 6d, 6e의 공전에 따라 암(10)의 이동이 진행되면, 도 6c에 나타내는 바와 같이 관통 구멍(5c)을 거쳐 지지 플레이트 5a위에 돌출한 암(10)이, 리밋 스위치(13)의 스위치부(13a)를 누른다. 이에 따라 전술한 구동 제어부가, 일반적인 구동 토크로부터 보다 높은 구동 토크로 전환된다. 이에 따라 전체 폐쇄상태에 있어서, 적절한 토크로 밸브 본체를 밸브 개구부로 미는 조작이 행해진다.When the arm 10 moves along the revolution of the transmission gear parts 6d and 6e, the arm 10 which protrudes on the support plate 5a via the through hole 5c, as shown in FIG. 6c, is the limit switch 13 Press the switch section 13a. As a result, the drive control unit described above is switched from the general drive torque to the higher drive torque. As a result, in the totally closed state, an operation of pushing the valve body to the valve opening portion with an appropriate torque is performed.

도 6의 예에서는, 전달 기어부 6d, 6e의 고정축 8이 리밋 스위치(13)를 온 오프하는 암부의 기능을 겸한 것으로, 도 1 및 도 2에서 나타낸 구성보다 적은 스페이스로 리밋 스위치의 제어기능을 구성할 수 있다.In the example of FIG. 6, the fixed shaft 8 of the transmission gear parts 6d and 6e also functions as the arm part which turns on / off the limit switch 13, and controls the limit switch with less space than the structure shown in FIG. Can be configured.

또한, 상기 설명에서는, 전달 기어부 6f또는 전달 기어부 6c1과, 도시하지 않은 출력축에 부착한 전달 기어가 맞물려서 출력축을 구동하는 예를 도시했지만, 도 6안의 고정축 9를 출력축으로 대체하여, 해당 출력축과 일체로 회전하도록 전달 기어부 6f, 6c1을 구성하고, 전달 기어부 6a1, 6b1을 해당 출력축 및 전달 기어부 6f, 6c1과 독립하여 회전하도록 설치하는 것으로, 더욱 공간을 줄일 수 있게 된다.In addition, in the above description, although the transmission gear part 6f or the transmission gear part 6c1 and the transmission gear attached to the output shaft which are not shown were shown to drive the output shaft, the fixed shaft 9 in FIG. 6 was replaced with the output shaft, The transmission gear parts 6f and 6c1 are configured to rotate integrally with the output shaft, and the transmission gear parts 6a1 and 6b1 are installed so as to rotate independently from the output shaft and the transmission gear parts 6f and 6c1, thereby further reducing the space.

또한, 리밋 스위치의 제어기구는, 이하와 같은 구성이어도 된다.In addition, the control mechanism of a limit switch may be the following structures.

도 7은, 리밋 스위치의 제어기구의 다른 구성을 나타내는 도면으로, 도 7a는 전달 기어부 6d, 6e측에서 본 도이고, 도 7b는 (a)안의 c-c선으로 지지 플레이트, 전달 기어 및 암의 단면을 취한 부분 단면도이며, 도 7c는 (a)안의 c방향에서 본 상면도다. 도 7의 예에서는, 리밋 스위치(13)가 지지 플레이트 5b위에 설치된다.Fig. 7 is a view showing another configuration of the control mechanism of the limit switch, and Fig. 7A is a view seen from the transmission gear parts 6d and 6e, and Fig. 7b is a cc line in (a) of the support plate, the transmission gear and the arm. Fig. 7C is a top view as seen in the c direction in (a). In the example of FIG. 7, the limit switch 13 is provided on the support plate 5b.

도 7b에 나타내는 바와 같이 전달 기어부 6a1은, 지지 플레이트 5b에 형성된 고정축 9를 중심으로 하여 회전하도록 설치되고, 지지 플레이트 5b측에 소경의 전달 기어부 6b1이 동축에 일체로 형성되어 있다. 전달 기어부 6a1 또는 전달 기어부 6b1중 어느 하나와, 도시하지 않은 전동 모터의 회전축에 부착한 전달 기어(도 1안의 전달 기어 6a에 해당하는 기어)가 맞물려, 전동 모터의 구동 토크가 전달된다. 또한, 전달 기어부 6a1, 6b1이, 제1전달 기어를 구성한다.As shown to FIG. 7B, the transmission gear part 6a1 is provided so that it may rotate around the fixed shaft 9 formed in the support plate 5b, and the small diameter transmission gear part 6b1 is integrally formed in coaxial with the support plate 5b side. Any one of the transmission gear part 6a1 or the transmission gear part 6b1 and the transmission gear (gear corresponding to the transmission gear 6a in FIG. 1) attached to the rotating shaft of the electric motor which are not shown in figure are engaged, and the drive torque of an electric motor is transmitted. In addition, the transmission gear parts 6a1 and 6b1 constitute a first transmission gear.

전달 기어부 6f는, 지지 플레이트 5b측에 소경의 전달 기어부 6c1이 동축에 일체로 형성되고, 고정축 9를 중심으로 하여, 전달 기어부 6a1, 6b1은 독립하여 회전하도록 설치된다. 전달 기어부 6f또는 전달 기어부 6c1중 어느 하나와, 도시하지 않은 출력축에 부착한 전달 기어(도 1안의 전달 기어 7에 해당하는 기어)가 맞물려 전동 모터의 구동 토크가 출력축에 전달된다. 또한, 전달 기어부 6f, 6c1에 의해 제3전달 기어가 구성된다.As for the transmission gear part 6f, the small diameter transmission gear part 6c1 is integrally formed in coaxial with the support plate 5b side, and the transmission gear parts 6a1 and 6b1 are provided so that it may rotate independently. Either the transmission gear part 6f or the transmission gear part 6c1 and the transmission gear (gear corresponding to the transmission gear 7 in FIG. 1) attached to the output shaft which are not shown in mesh are engaged, and the drive torque of an electric motor is transmitted to an output shaft. Moreover, the 3rd transmission gear is comprised by the transmission gear parts 6f and 6c1.

전달 기어부 6d는, 지지 플레이트 5b측에 소경의 전달 기어부 6e가 동축에 일체로 형성되고, 고정축 8을 중심으로 하여, 암(10)과는 독립하여 회전하도록 설치된다. 전달 기어부 6e와, 전달 기어부 6f가 맞물려, 전동 모터의 구동 토크가 출 력축 측에 전달된다. 또한, 전달 기어부 6d, 6e에 의해 제2전달 기어가 구성된다. 여기까지의 구성은, 도 6과 동일하다.The transmission gear part 6d is provided so that the small diameter transmission gear part 6e may be integrally formed coaxially on the support plate 5b side, and rotates independently of the arm 10 about the fixed shaft 8. The transmission gear part 6e and the transmission gear part 6f mesh with each other, and the drive torque of the electric motor is transmitted to the output shaft side. Moreover, the 2nd transmission gear is comprised by the transmission gear parts 6d and 6e. The configuration so far is the same as in FIG. 6.

도 7에 나타내는 암(10)은, 기초부가 고정축 9에 회전하도록 부착되고, 암(10)의 길이 방향으로 기초부로부터 연장된 연장부(10d)가 형성된다. 이 연장부(10d)에 대하여, 도 7c에 나타내는 바와 같이 좌우 양측에 스프링 멈춤부(12)가 각각 형성되고, 스프링 멈춤부(12)과 고정축 8 사이에 코일 스프링(11)이 배치된다. 이에 따라 출력축 및 전달 기어부 6f가 회전하는 동안, 연장부(10d)가 코일 스프링(11)에 의해 양측에서 지지되어, 암(10)이 중간위치에 정지하고 있다.The arm 10 shown in FIG. 7 is attached so that the base part may rotate on the fixed shaft 9, and the extension part 10d extended from the base part in the longitudinal direction of the arm 10 is formed. As shown in FIG. 7C, the spring stops 12 are formed on the left and right sides of the extension portion 10d, and the coil springs 11 are disposed between the spring stops 12 and the fixed shaft 8. Thereby, while the output shaft and the transmission gear part 6f rotate, the extension part 10d is supported by both sides by the coil spring 11, and the arm 10 is stopped in the intermediate position.

또한 암(10)의 나머지 한쪽의 단부에 형성한 접촉부(10e)의 양측에는, 도 7a에 나타내는 바와 같이 리밋 스위치(13)가 각각 배치된다. 이에 따라 암(10)의 회전에 따라, 접촉부(10e)가 리밋 스위치(13)의 스위치부(13a)를 누른다.Moreover, as shown to FIG. 7A, the limit switch 13 is arrange | positioned at both sides of the contact part 10e formed in the other edge part of the arm 10, respectively. Accordingly, as the arm 10 rotates, the contact portion 10e presses the switch portion 13a of the limit switch 13.

다음에 동작에 대하여 설명한다.Next, the operation will be described.

도시하지 않은 전동 모터의 회전에 의한 회전 토크는, 밸브 본체의 구동 토크로서, 전달 기어부 6a1에 전달되고, 전달 기어부 6a1과 일체로 회전하는 전달 기어부 6b1을 통해 전달 기어부 6d에 전달된다. 또한, 전달 기어부 6d에 전달된 구동 토크는, 일체로 회전하는 전달 기어부 6e를 통해 전달 기어부 6f에 전달되어, 출력축이 회전한다.The rotation torque by rotation of the electric motor which is not shown in figure is transmitted to the transmission gear part 6a1 as a drive torque of a valve main body, and is transmitted to the transmission gear part 6d via the transmission gear part 6b1 which rotates integrally with the transmission gear part 6a1. . Moreover, the drive torque transmitted to the transmission gear part 6d is transmitted to the transmission gear part 6f via the transmission gear part 6e which rotates integrally, and an output shaft rotates.

밸브 본체의 이동이 진행하고, 밸브 개구부에 착좌하여 전체 폐쇄상태가 되면, 밸브축의 이동 한계에 도달하여 출력축의 회전이 락되고, 이에 따라, 전달 기어부 6f, 6c1의 회전이 락 된다. 이 후, 전동 모터로부터, 더욱 전달 기어부 6f, 6c1에 회전 토크가 가해지면, 이 회전 토크에 비례한 하중으로 암(10)의 연장부(10d)가 코일 스프링(11)을 변형시키면서, 암(10)이 고정축 9를 중심으로 하여 회전하고, 전달 기어부 6d, 6e가 전달 기어부 6f의 주변을 공전한다.When the movement of the valve body progresses and the valve opening is seated in the fully closed state, the movement limit of the valve shaft is reached and the rotation of the output shaft is locked, thereby rotating the transmission gear portions 6f and 6c1. Thereafter, when rotation torque is further applied to the transmission gear parts 6f and 6c1 from the electric motor, the arm 10d of the arm 10 deforms the coil spring 11 with a load proportional to the rotation torque. 10 rotates around the fixed shaft 9, and transmission gear parts 6d and 6e revolve around the transmission gear part 6f.

전달 기어부 6d, 6e의 공전에 따라 암(10)의 이동이 진행되면, 도 7b에 나타내는 바와 같이 암(10)의 접촉부(10e)가 리밋 스위치(13)의 스위치부(13a)를 누른다. 이에 따라 전술한 구동 제어부가, 일반적인 구동 토크로부터 보다 높은 구동 토크로 전환한다. 이에 따라 전체 폐쇄상태에 있어서, 적절한 토크로 밸브 본체를 밸브 개구부로 미는 조작을 행할 수 있다.When the arm 10 moves along the revolution of the transmission gear parts 6d and 6e, the contact part 10e of the arm 10 presses the switch part 13a of the limit switch 13 as shown in FIG. 7B. As a result, the drive control unit described above switches from the general drive torque to the higher drive torque. Thereby, in the fully closed state, the operation which pushes a valve main body to a valve opening part by appropriate torque can be performed.

도 7의 예에서는, 지지 플레이트 5a위에 리밋 스위치(13)를 설치하지 않고, 암(10)에 가까운 지지 플레이트 5b위에 리밋 스위치(13)를 배치하여, 암(10)의 각 단부에서 코일 스프링(11)에 의한 지지와, 리밋 스위치(13)의 온 오프를 각각 행하고 있다. 이렇게 구성하는 것으로, 도 1 및 도 2에서 나타낸 예보다 간단한 구성으로, 공간을 줄인 리밋 스위치의 제어기구를 실현할 수 있다.In the example of FIG. 7, without providing the limit switch 13 on the support plate 5a, the limit switch 13 is disposed on the support plate 5b close to the arm 10, and at each end of the arm 10, a coil spring ( 11) and the on / off of the limit switch 13 are performed, respectively. With this configuration, the control mechanism of the limit switch with reduced space can be realized with a simpler configuration than the example shown in FIGS. 1 and 2.

또한, 상기 설명에서는, 전달 기어부 6f 또는 전달 기어부 6c1과, 도시하지 않은 출력축에 부착한 전달 기어가 맞물려서 출력축을 구동하는 예를 도시했지만, 도 7안의 고정축 9을 출력축으로 대체하여, 이 출력축과 일체로 회전하도록 전달 기어부 6f, 6c1을 구성하고, 전달 기어부 6a1, 6b1을 이 출력축 및 전달 기어부 6f, 6c1과 독립하여 회전하도록 설치하는 것으로, 더욱 공간을 줄일 수 있다.In addition, although the transmission gear part 6f or the transmission gear part 6c1 and the transmission gear attached to the output shaft not shown were shown in the said description, the example which drives an output shaft was shown, but the fixed shaft 9 in FIG. The transmission gear parts 6f and 6c1 are configured to rotate integrally with the output shaft, and the transmission gear parts 6a1 and 6b1 are provided so as to rotate independently from the output shaft and the transmission gear parts 6f and 6c1, thereby further reducing the space.

이상과 같이, 이 실시예 1에 의하면, 밸브 개방도의 제어에 있어서 전동 액추에이터(1)에 가해지는 일정 이상의 부하 토크를 검지하여, 부하 토크의 검지에 따라 전동 모터(3)의 구동 토크를 저토크 또는 고토크로 전환하므로, 통상 시에 저토크로 동작하여, 필요에 따라 통상 토크보다 높은 토크로 전환할 수 있기 때문에, 출력 토크가 높은 대형의 모터를 이용하지 않고, 저렴하게 구성할 수 있는 동시에, 소형화를 도모하는 것도 가능하다. 또한 밸브 본체의 위치에서 구동 토크를 바꾸는 것이 아닌, 밸브 요소(17)의 구동시에서 생기는 부하 토크를 검지하여 구동 토크를 전환할 수 있기 때문에, 필요한 토크를 정확하게 공급할 수 있다.As described above, according to the first embodiment, in the control of the valve opening degree, the predetermined or more load torque applied to the electric actuator 1 is detected, and the drive torque of the electric motor 3 is reduced in accordance with the detection of the load torque. Since it switches to torque or high torque, it operates normally at low torque and can switch to higher torque than normal torque as needed, so that it can be configured inexpensively without using a large motor having a high output torque. At the same time, miniaturization can be achieved. In addition, since the drive torque can be switched by detecting the load torque generated when the valve element 17 is driven, instead of changing the drive torque at the position of the valve body, it is possible to supply the required torque accurately.

또한 이 실시예 1에 의하면, 밸브 본체(2)가 직동밸브로서, 밸브 본체(2)의 전체 폐쇄상태로 밸브축(15)이 이동 한계에 도달하여 출력축(4)의 회전이 규제되었을 때에 전동 모터(3)로부터 전달되는 구동토크를 부하 토크로서 검지하므로, 직동밸브의 전체 폐쇄시에 과대한 토크의 하중이 밸브 요소(17)에 걸리는 것이 방지되고, 또한 내부 리크를 막는데 필요한 밸브 본체의 누름 조작을 확실하게 행할 수 있다.In addition, according to the first embodiment, the valve body 2 is a direct acting valve, and the valve shaft 15 reaches the limit of movement in the totally closed state of the valve body 2 when the rotation of the output shaft 4 is restricted. Since the drive torque transmitted from the motor 3 is detected as the load torque, the excessive torque load is prevented from being caught by the valve element 17 at the time of closing the direct acting valve, and the valve body 17 required to block the internal leak is prevented. Press operation can be performed reliably.

또한, 이 실시예 1에 의하면, 전동 액추에이터(1)가, 전동 모터(3)의 구동 토크가 전달되는 제1전달 기어인 전달 기어 6a와, 전달 기어 6a에 인접하여, 전달 기어 6a와 맞물리는 전달 기어부 6d 및 동축이 일체로 형성된 전달 기어부 6e로 이루어지는 제2전달 기어와, 전달 기어부 6e와 맞물리는 전달 기어부 6b 및 이것과 동축에 일체로 형성된 전달 기어부 6c로 이루어지고, 전달 기어부 6c를 통해 전동 모터(3)의 구동 토크를 출력축(4)에 전달하는 제3전달 기어와, 온 오프에 따라 구동 제어부에 의한 토크 전환을 제어하는 리밋 스위치(13)와, 출력축(4)의 회전이 규제되었을 때 전달 기어 6a 및 전달 기어부 6d, 6e를 통해 전달되는 부하 토크에 대응하는 하중으로 동작하여 리밋 스위치(13)를 온 오프하는 암(10)을 구비하므로, 복잡한 회로를 필요로 하지 않고, 간단한 구성으로 밸브 개방도의 제어시에 발생한 전동 모터(3)나 전달 기어에 대한 부하 토크를 검지하여 구동 토크를 전환할 수 있다.Further, according to the first embodiment, the electric actuator 1 meshes with the transmission gear 6a adjacent to the transmission gear 6a and the transmission gear 6a, which are the first transmission gears to which the drive torque of the electric motor 3 is transmitted. It consists of the 2nd transmission gear which consists of the transmission gear part 6d and the transmission gear part 6e integrally formed coaxially, the transmission gear part 6b which meshes with the transmission gear part 6e, and the transmission gear part 6c integrally formed with this transmission, and is transmitted The third transmission gear which transmits the drive torque of the electric motor 3 to the output shaft 4 via the gear part 6c, the limit switch 13 which controls torque switching by a drive control part according to on / off, and the output shaft 4 The arm 10 which operates with the load corresponding to the load torque transmitted through the transmission gear 6a and the transmission gear parts 6d and 6e when the rotation of the control head is regulated and turns the limit switch 13 on and off, has a complicated circuit. Without need, simple By detecting the load torque of the electric motor 3 and the transmission gear has occurred during the control of the valve opening last name it can be converted to driving torque.

또한, 이 실시예 1에 의하면, 암(10)이, 전달 기어부 6d, 6e로 이루어지는 제2전달 기어가 회전하도록 부착되는 고정축 8을 가지고, 전달 기어부 6b, 6c(또는 전달 기어부 6f, 6c1)로 이루어지는 제3전달 기어의 회전중심이 되는 고정축 9b(또는 고정축 9)에 회전하도록 부착되고 고정축 9b(또는 고정축 9)를 중심으로 한 회전이 코일 스프링(11)의 가압력에 의해 규제된 부재로 이루어지고, 출력축(4)의 회전이 규제되었을 때에 제1전달 기어 및 제2전달 기어를 통해 전달되는 부하 토크에 대응하는 하중으로 코일 스프링(11)을 변형시키면서, 고정축 8과 함께 고정축 9b (또는 고정축 9)를 중심으로 회전하여 리밋 스위치(13)를 온 오프하므로, 부하 토크의 검지를 간단한 구성으로 실현할 수 있다.Further, according to the first embodiment, the arm 10 has a fixed shaft 8 to which the second transmission gear consisting of the transmission gear parts 6d and 6e rotates, and the transmission gear parts 6b and 6c (or the transmission gear part 6f). , 6c1, is attached to rotate on the fixed shaft 9b (or fixed shaft 9), which is the rotation center of the third transmission gear, and the rotation about the fixed shaft 9b (or fixed shaft 9) is applied to the pressing force of the coil spring 11. Fixed shaft while deforming the coil spring 11 to a load corresponding to the load torque transmitted through the first transmission gear and the second transmission gear when the rotation of the output shaft 4 is regulated. In addition, the limit switch 13 is turned on and off by rotating about the fixed shaft 9b (or the fixed shaft 9) with 8, and can detect load torque by a simple structure.

또한, 상기 실시예 1에서는, 밸브가 전체 폐쇄상태가 되었을 때, 전동 모터(3)의 토크 전환을 행하는 예를 도시했지만, 전체 폐쇄상태에서 온 되는 리밋 스위치(13)에 대향하여 설치한 전체 개방상태에서 온 되는 리밋 스위치(13)의 온 오프에 따라, 전동 모터(3)의 토크 전환을 행해도 된다.In addition, in the said Example 1, although the example which performs torque switching of the electric motor 3 when the valve is in the fully closed state was shown, the total opening provided facing the limit switch 13 turned on in the full closed state was shown. The torque switching of the electric motor 3 may be performed in accordance with the on / off of the limit switch 13 turned on in the state.

또한 상기 실시예 1에서는, 전체 폐쇄측과 완전 개방측에 대향하도록 리밋 스위치(13)를 배치하는 예를 도시했지만, 또한 중간 개방도의 위치에 있어서의 고정축 8이나 암(10)의 접촉부(10e)를 검지하는 센서나 스위치를 설치하여, 중간 개 방도에 있어서의 고정축 8이나 암(10)의 접촉부(10e)의 위치를 검지하여 토크제어 하도록 구성해도 좋다.In addition, in the said Example 1, although the example which arrange | positions the limit switch 13 so that it may oppose a fully closed side and a fully open side was shown, Furthermore, the contact part of the fixed shaft 8 and the arm 10 in the position of intermediate opening degree ( A sensor or a switch for detecting 10e) may be provided so as to detect the position of the fixed shaft 8 or the contact portion 10e of the arm 10 in the middle opening and control the torque.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 전동제어밸브의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of an electric control valve according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1안의 암의 동작을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the operation of the arm in FIG.

도 3은 실시예 1에 의한 전동제어밸브의 구동 제어부의 구성을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a drive control unit of the electric control valve according to the first embodiment.

도 4는 구동 제어부의 다른 구성 예를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating another configuration example of the drive control unit.

도 5는 스텝핑 모터에 있어서의 구동 전류값에 따른 출력 토크와 회전수의 관계를 나타내는 그래프다.5 is a graph showing the relationship between the output torque and the rotation speed according to the drive current value in the stepping motor.

도 6은 리밋 스위치의 제어기구의 다른 구성을 도시한 도면이다.6 is a diagram showing another configuration of the control mechanism of the limit switch.

도 7은 리밋 스위치의 제어기구의 다른 구성을 도시한 도면이다.7 is a diagram showing another configuration of the control mechanism of the limit switch.

[부호의 설명][Description of the code]

1 : 전동 액추에이터 2 : 밸브 본체1: electric actuator 2: valve body

3 : 전동 모터 4 : 출력축3: electric motor 4: output shaft

5a, 5b : 지지 플레이트 5c : 관통공5a, 5b: support plate 5c: through hole

6a, 7 : 전달 기어6a, 7: transmission gear

6b∼6f, 6a1, 6b1, 6c1 : 전달 기어부 8, 9, 9b : 고정축6b-6f, 6a1, 6b1, 6c1: transmission gear part 8, 9, 9b: fixed shaft

9a : 회전축 10 : 암9a: axis of rotation 10: arm

10a : 기초부 10b : 들보부10a: foundation 10b: beams

10c : 암부 10d : 연장부10c: female part 10d: extension part

10e : 접촉부 11 : 코일스프링10e: contact portion 11: coil spring

12 : 스프링 고정부 13 : 리밋 스위치12: spring fixing portion 13: limit switch

13a : 스위치부 14 : 볼 베어링13a: switch portion 14: ball bearing

15 : 밸브축 16 : 접동 구멍15: valve shaft 16: sliding hole

17 : 밸브 본체 17a : 씰부재17: valve body 17a: seal member

17b : 시트링 18, 19 : 유체통로17b: seat ring 18, 19: fluid passage

20 : 다이어프램 21 : 개스킷20: diaphragm 21: gasket

22 : 다이어프램 누름부 23 : 씰부재22: diaphragm pressing part 23: seal member

24 : 축 지지 부재 25 : 0링24: shaft support member 25: 0 ring

26 : 고정나사 27 : 벨로즈26: set screw 27: bellows

28 : 전원 회로 29 : 회전방향 제어회로28: power supply circuit 29: rotation direction control circuit

30 : 발진 회로 31 : 여자 회로30: oscillation circuit 31: excitation circuit

32, 32a : 스위치 33a, 33b : RC회로32, 32a: switch 33a, 33b: RC circuit

34a, 34b : 저항 35a, 35b : 콘덴서34a, 34b: resistor 35a, 35b: capacitor

Claims (7)

밸브축(15)의 구동으로 밸브 개방도가 제어되는 밸브 본체(2)와, 상기 밸브축(15)에 출력축(4)이 연결되어 전동 모터(3)의 회전에 의한 구동 토크로 상기 출력축(4)을 통해 상기 밸브축(15)을 구동함으로써 상기 밸브 본체(2)의 밸브 개방도를 제어하는 전동 액추에이터(1)를 구비한 전동제어밸브에 있어서,A valve body 2 whose valve opening is controlled by driving the valve shaft 15 and an output shaft 4 connected to the valve shaft 15 are connected to the output shaft by driving torque caused by the rotation of the electric motor 3. In the electric control valve provided with the electric actuator 1 which controls the valve opening degree of the said valve main body 2 by driving the said valve shaft 15 through 4), 상기 전동 모터(3)의 구동 토크를 저토크 또는 고토크 중 어느 하나로 전환하는 구동 제어부(28, 29, 30, 31, 32, 33a, 33b)와,Drive control units 28, 29, 30, 31, 32, 33a, 33b for switching the drive torque of the electric motor 3 to either low torque or high torque; 상기 밸브 개방도의 제어에 있어서 상기 밸브 개방도가 전체 폐쇄상태 또는 전체 개방상태가 되어 상기 출력축(4)의 회전이 규제되었을 때 상기 전동 모터(3)로부터 전달되는 구동 토크를 부하 토크로서 검지하는 토크 검지 수단을 구비하고,In the control of the valve opening degree, when the valve opening degree is in the fully closed state or the total open state, and the rotation of the output shaft 4 is restricted, the drive torque transmitted from the electric motor 3 is detected as the load torque. A torque detecting means is provided, 상기 구동 제어부(28, 29, 30, 31, 32, 33a, 33b)는, 상기 토크 검지 수단에 의한 부하 토크의 검지에 따라, 상기 전동 모터(3)의 구동 토크를 저토크 또는 고토크로 전환하는 것을 특징으로 하는 전동제어밸브.The drive control unit 28, 29, 30, 31, 32, 33a, 33b switches the drive torque of the electric motor 3 to low torque or high torque in accordance with the detection of the load torque by the torque detecting means. Electric control valve, characterized in that. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 밸브 본체(2)는, 유체가 입출하는 밸브 개구부와, 밸브축(15)의 단부에 설치한 밸브 요소(17)를 구비하고, 상기 밸브축(15)이 축방향으로 이동하여 상기 밸브 요소(17)가 상기 밸브 개구부를 개폐하는 직동밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동제어밸브.The valve body 2 includes a valve opening through which fluid flows in and a valve element 17 provided at an end of the valve shaft 15, and the valve shaft 15 moves in an axial direction so that the valve element is moved. An electric control valve, characterized in that (17) comprises a linear valve for opening and closing the valve opening. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 토크 검지 수단은,Torque detection means, 전동 모터(3)의 구동 토크가 전달되는 제1전달 기어(6a)와,A first transmission gear 6a to which the drive torque of the electric motor 3 is transmitted, 상기 제1전달 기어(6a)에 인접하여, 상기 제1전달 기어(6a)와 맞물리는 제2전달 기어(6d, 6e)와,Second transmission gears 6d and 6e adjacent to the first transmission gear 6a and engaged with the first transmission gear 6a; 상기 제2전달 기어(6d, 6e)와 맞물려서 상기 전동 모터(3)의 구동 토크를 출력축(4)에 전달하는 제3전달 기어(6b, 6c)와,Third transmission gears 6b and 6c meshed with the second transmission gears 6d and 6e to transfer the drive torque of the electric motor 3 to the output shaft 4; 상기 전동 모터(3)의 토크 전환을 행하는 구동 제어부(28, 29, 30, 31, 32, 33a, 33b)를 제어하는 스위치(13)와,A switch 13 for controlling the drive control units 28, 29, 30, 31, 32, 33a, 33b for torque switching of the electric motor 3; 상기 출력축(4)의 회전이 규제되었을 때에 상기 제1전달 기어(6a) 및 상기 제2전달 기어(6d, 6e)를 통해 전달된 부하 토크에 대응하는 하중으로 동작하여 상기 스위치(13)를 온 오프하는 스위치 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전동제어밸브.When the rotation of the output shaft 4 is restricted, the switch 13 is turned on by operating with a load corresponding to the load torque transmitted through the first transmission gear 6a and the second transmission gears 6d and 6e. An electric control valve comprising a switch control means for turning off. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 스위치 제어 수단은,Switch control means, 제2전달 기어(6d, 6e)가 회전하도록 부착된 제1고정축(8)을 가지고, 상기 제3전달 기어(6b, 6c)의 회전중심이 되는 제2고정축(9b)에 회전하도록 부착되어, 상기 제2고정축(9b)을 중심으로 한 회전이 탄성체(11)의 가압력에 의해 규제되는 부재로 이루어지고,The second transmission gears 6d and 6e have the first fixed shaft 8 attached to rotate, and are attached to rotate on the second fixed shaft 9b which becomes the rotation center of the third transmission gears 6b and 6c. It is made of a member whose rotation about the second fixed shaft (9b) is regulated by the pressing force of the elastic body 11, 출력축(4)의 회전이 규제되었을 때에 제1전달 기어(6a) 및 상기 제2전달 기어(6d, 6e)를 통해 전달되는 부하 토크에 대응하는 하중으로 상기 탄성체(11)를 변형시키면서, 상기 제2고정축(9b)을 중심으로 회전하여 스위치(13)를 온 오프하는 것을 특징으로 하는 전동제어밸브.When the rotation of the output shaft 4 is restricted, the elastic body 11 is deformed with a load corresponding to the load torque transmitted through the first transmission gear 6a and the second transmission gears 6d and 6e. 2. An electric control valve, characterized in that the switch (13) is turned on and off by rotating about a fixed shaft (9b). 전동 모터(3)의 회전에 의한 구동 토크로 출력축(4)을 회전시켜서 밸브 개방도를 제어하는 전동 액추에이터(1)에 있어서,In the electric actuator 1 which controls the valve opening degree by rotating the output shaft 4 by the drive torque by the rotation of the electric motor 3, 상기 전동 모터(3)의 구동 토크를 저토크 또는 고토크 중 어느 하나로 전환하는 구동 제어부(28, 29, 30, 31, 32, 33a, 33b)와,Drive control units 28, 29, 30, 31, 32, 33a, 33b for switching the drive torque of the electric motor 3 to either low torque or high torque; 상기 밸브 개방도의 제어에 있어서 상기 밸브 개방도가 전체 폐쇄상태 또는 전체 개방상태가 되어 상기 출력축(4)의 회전이 규제되었을 때 상기 전동 모터(3)로부터 전달되는 구동 토크를 부하 토크로서 검지하는 토크 검지 수단을 구비하고,In the control of the valve opening degree, when the valve opening degree is in the fully closed state or the total open state, and the rotation of the output shaft 4 is restricted, the drive torque transmitted from the electric motor 3 is detected as the load torque. A torque detecting means is provided, 상기 구동 제어부(28, 29, 30, 31, 32, 33a, 33b)는, 상기 토크 검지 수단에 의한 부하 토크의 검지에 따라, 상기 전동 모터(3)의 구동 토크를 저토크 또는 고토크로 전환하는 것을 특징으로 하는 전동 액추에이터.The drive control unit 28, 29, 30, 31, 32, 33a, 33b switches the drive torque of the electric motor 3 to low torque or high torque in accordance with the detection of the load torque by the torque detecting means. Electric actuator, characterized in that. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 토크 검지 수단은,Torque detection means, 전동 모터(3)의 구동 토크가 전달되는 제1전달 기어(6a)와,A first transmission gear 6a to which the drive torque of the electric motor 3 is transmitted, 상기 제1전달 기어(6a)에 인접하여, 상기 제1전달 기어(6a)와 맞물리는 제2전달 기어(6d, 6e)와,Second transmission gears 6d and 6e adjacent to the first transmission gear 6a and engaged with the first transmission gear 6a; 상기 제2전달 기어(6d, 6e)와 맞물려서 상기 전동 모터(3)의 구동 토크를 출력축(4)에 전달하는 제3전달 기어(6b, 6c)와,Third transmission gears 6b and 6c meshed with the second transmission gears 6d and 6e to transfer the drive torque of the electric motor 3 to the output shaft 4; 온 오프에 따라 구동 제어부(28, 29, 30, 31, 32, 33a, 33b)에 의한 토크 전환을 제어하는 스위치(13)와,A switch 13 for controlling torque switching by the drive control units 28, 29, 30, 31, 32, 33a, 33b in accordance with on and off; 상기 출력축(4)의 회전이 규제되었을 때에 상기 제1전달 기어(6a) 및 상기 제2전달 기어(6d, 6e)를 통해 상기 전동 모터(3)로부터 전달되는 구동 토크인 부하 토크에 대응하는 하중으로 동작하여 상기 스위치(13)를 온 오프하는 스위치 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전동 액추에이터.Load corresponding to the load torque which is the drive torque transmitted from the electric motor 3 via the first transmission gear 6a and the second transmission gears 6d and 6e when the rotation of the output shaft 4 is restricted. And a switch control means for operating the switch to turn the switch on and off. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 스위치 제어 수단은,Switch control means, 제2전달 기어(6d, 6e)가 회전하도록 부착된 제1고정축(8)을 가지고, 상기 제3전달 기어(6b, 6c)의 회전중심이 되는 제2고정축(9b)에 회전하도록 부착되어, 상기 제2고정축(9b)을 중심으로 한 회전이 탄성체(11)의 가압력에 의해 규제되는 부재로 이루어지고,The second transmission gears 6d and 6e have the first fixed shaft 8 attached to rotate, and are attached to rotate on the second fixed shaft 9b which becomes the rotation center of the third transmission gears 6b and 6c. It is made of a member whose rotation about the second fixed shaft (9b) is regulated by the pressing force of the elastic body 11, 출력축(4)의 회전이 규제되었을 때에 제1전달 기어(6a) 및 상기 제2전달 기어(6d, 6e)를 통해 전달되는 부하 토크에 대응하는 하중으로 상기 탄성체(11)를 변형시키면서, 상기 제2고정축(9b)을 중심으로 회전하여 스위치(13)를 온 오프하는 것을 특징으로 하는 전동 액추에이터.When the rotation of the output shaft 4 is restricted, the elastic body 11 is deformed with a load corresponding to the load torque transmitted through the first transmission gear 6a and the second transmission gears 6d and 6e. An electric actuator, characterized in that the switch (13) is turned on and off by rotating about a second fixed shaft (9b).
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