(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータで回転するウォームにウォームホイルを噛み合わせてウォームホイルを回転させ、このウォームホイルの回転運動を直線運動に変換して弁体を往復移動させる流量制御弁であって、ウォームホイルに永久磁石を取り付けると共に、この永久磁石の磁界を検知してウォームホイルの回転位相を検出するための磁気センサを内部に組み込んだものにおいて、ウォームホイルの回転中心部分に有底円筒状の袋部を形成し、上記弁体が一端に取り付けられて弁体を往復移動させるロッドの他端をウォームホイルの袋部の内部に収納して、ロッドの他端部分で生じる切粉などの塵埃が上記磁気センサの設置位置に移動しないようにしたことを特徴とする流量制御弁。
【請求項２】
上記磁気センサはウォームホイルの一側に対峙するように取り付けられ、上記ウォームホイルの袋部は底部が一側に突出するように形成され、ウォームホイルの他側にウォームホイルの回転軸線がぶれないように規制する筒状のガイド部を形成し、このガイド部の端面と上記袋部の底部外面とでウォームホイルのスラスト方向の移動を規制したことを特徴とする請求項１に記載の流量制御弁。
【請求項３】
上記袋部の底部外面にグリス溜まりとなる凹部を形成すると共に、袋部の円筒部外周面をケーシングで受けてウォームホイルの中心軸の傾きを防止することを特徴とする請求項２に記載の流量制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば給湯装置に内蔵され、給湯装置内の給水管内を流れる水の流量を連続して増減させる流量制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のような流量制御弁は、水などの流体が通過する弁口と、この弁口を開閉すると共に、弁口との距離を増減することによって弁口を通過する流体の流量を変化させるように構成されている。この弁体の移動はモータによって自動で行われるように構成されている。例えば、モータの回転軸にウォームを取り付けると共に、このウォームにウォームホイルを噛合させ、ウォームホイルが回転することによって弁体を進退移動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このものでは、ウォームホイルの中心を中空のパイプ状に形成して内周面にネジ部を形成すると共に、このネジ部に噛合する回り止めされた移動部材をパイプ状の内部に設けている。一方、弁体は弁軸の一端に取り付けられており、弁軸の他端にはこの移動部材が取り付けられている。
【０００３】
ウォームホイルが回転すると、移動部材は回り止めされているのでウォームホイルの回転軸線に沿って直線移動する。移動部材には弁軸を介して弁体が連結されているので、移動部材が直線移動すると弁軸と共に弁体が直線移動する。なお、ウォームホイルが逆転すると弁体は逆方向に直線移動する。このようにウォームホイルを正逆回転させることにより弁体が往復移動し、弁体と弁口との距離が連続して変化することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１３９０６５号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の流量制御弁では、ウォームホイルの中心部分が中空のパイプ形状になっているので、このパイプ状の部分の一方から可動部材が挿入され螺合するとパイプ状の部分の他方は開放されることになる。また、ウォームホイルの回転位相を検知するためにウォームホイルには磁石が埋め込まれており、その磁石が通過する位置に磁気センサが取り付けられている。この磁気センサはウォームホイルのパイプ状の部分の開放されている側に取り付けられているので、パイプ状の部分内で生じた切粉などの塵埃がパイプ状の部分の他方から拡散し、磁気センサの設置部分に移動する場合が生じる。この塵埃は必ずしも磁性体でなくても磁気センサの検知部分に作用すると、磁気センサが誤検知する恐れが生じる。
【０００６】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、切粉などの塵埃が発生しても磁気センサの設置位置に飛散しない流量制御弁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明による流量制御弁は、ステッピングモータで回転するウォームにウォームホイルを噛み合わせてウォームホイルを回転させ、このウォームホイルの回転運動を直線運動に変換して弁体を往復移動させる流量制御弁であって、ウォームホイルに永久磁石を取り付けると共に、この永久磁石の磁界を検知してウォームホイルの回転位相を検出するための磁気センサを内部に組み込んだものにおいて、ウォームホイルの回転中心部分に有底円筒状の袋部を形成し、上記弁体が一端に取り付けられて弁体を往復移動させるロッドの他端をウォームホイルの袋部の内部に収納して、ロッドの他端部分で生じる切粉などの塵埃が上記磁気センサの設置位置に移動しないようにしたことを特徴とする。
【０００８】
従来の流量制御弁ではウォームホイルのパイプ状の部分が開放されているので切粉等の塵埃が飛散したが、上記構成では他端が閉鎖された有底円筒状に形成した袋部としたため、袋部内で切粉が生じても底部によって他端が閉鎖され、袋部から外へと切粉が飛散しない。
【０００９】
ところで、袋部を回転中心に形成したのでウォームホイルの回転軸線がぶれないように規制する部分を別途設けることが望まれる。そこで、上記磁気センサはウォームホイルの一側に対峙するように取り付けられ、上記ウォームホイルの袋部は底部が一側に突出するように形成され、ウォームホイルの他側にウォームホイルの回転軸線がぶれないように規制する筒状のガイド部を形成し、このガイド部の端面と上記袋部の底部外面とでウォームホイルのスラスト方向の移動を規制することが望ましい。
【００１０】
その際、上記袋部の底部外面にグリス溜まりとなる凹部を形成すると共に、袋部の円筒部外周面をケーシングで受けてウォームホイルの中心軸の傾きを防止すると、ウォームホイルの回転状態が更に安定する。
【発明の効果】
【００１１】
以上の説明から明らかなように、本発明は、ウォームホイルの回転中心に形成する中空部分を有底円筒状の袋部としたので、袋部内で切粉等が生じても袋部から外へ切粉等が飛散せず、磁気センサの誤作動が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す図
【図２】ウォームホイルの形状を示す斜視図
【図３】磁気センサの固定構造を示すIII-III矢視図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照して、１は本発明による流量制御弁であり、本実施の形態では、給湯装置に組み込まれ、出湯量を増減制御するため通水経路の途中に設置されている。この流量制御弁１の上流には流量計Ｆが直列に設けられており、流量制御弁１を通過する流水量を流量計Ｆが検知して流水量を図外の制御装置によってフィードバック制御するように構成されている。
【００１４】
流量制御弁１には水が通過する弁口１１が設けられており、この弁口１１を開閉する弁体２が弁軸２１の一端に取り付けられている。この弁軸２１は自己の長手方向に沿って進退するように構成されており、図において下側に移動すると弁体２が弁口１１を閉鎖して水が流れなくなる。逆にその状態から弁軸２１が上方に移動すると弁体２が弁口１１から離れて開弁し、水は弁口１１を通って下流へと流れる。弁軸２１を更に上方に移動させると弁体２が弁口１１から離れ、弁口１１を通過する流水量が増加する。弁軸２１を進退させて弁体２と弁口１１との距離を増減させることにより弁口１１を通過する流水量が増減する。
【００１５】
弁軸２１の他端には可動部材２２が取り付けられている。弁軸２１と可動部材２２とは相互に回り止めされている必要はないが、可動部材２２が弁軸２１から外れないように止め金具であるｅリング２１ａが弁軸２１に取り付けられている。この可動部材２２の外周面は上下２段に分かれており、下部にネジ部２２ａが形成され、上部にセレーション部２２ｂが形成されている。ネジ部２２ａは固定側の保持部材６に螺合しており、セレーション部２２ｂはウォームホイル４の袋部４２の内周面に形成したセレーション部４ａに係合している。このため、ウォームホイル４が回転すると可動部材２２も回転し、ネジ部２２ａの作用によって可動部材２２が上下する。上述のように、可動部材２２は弁軸２１の他端に固定されているので、可動部材２２が上下すると弁軸２１を介して弁体２が上下することになる。
【００１６】
図２を併せて参照して、ウォームホイル４の外周面にはウォームギヤ部４１が形成されており、モータの回転軸３に固定されたウォーム３１と螺合している。従って、モータの回転軸３が正逆回転するとウォームホイル４も正逆回転する。ウォームホイル４の回転中心に位置するように有底円筒状の袋部４２を形成した。この袋部４２の内周面には上述の通りセレーション部４ａを形成した。また、袋部４２の外周面に傾きを防止するためのラジアル軸部４２ａを設けた。
【００１７】
また、袋部４２の底部４２ｃは図において上側に突出しており、この底部４２ｃの外面にグリス溜まり４２ｂを設けた。一方、このウォームホイル４の下部にはウォームホイル４の回転軸線がぶれないように規制する円筒状のガイド部４３を形成し、このガイド部４３の内周面４３ａを円柱状の回転基準部１０ａに被せて摺動させることによりウォームホイル４の回転軸線がラジアル方向にぶれないようにした。また、このガイド部４３の端面４３ｂと袋部の底部４２ｃとでウォームホイル４を上下方向から挟んでウォームホイル４のスラスト方向の位置決めを行うようにした。
【００１８】
ところで、ウォームホイル４の回転軸線は上述の通り、ガイド部４３の内周面４３ａと回転基準部１０ａとによってぶれないように規制されるが、傾き防止のためのラジアル軸部４２ａが回転軸線に対して偏心していると、ラジアル軸部４２ａとケース１０とが接触して抵抗となる。そこで、ガイド部４３の内周面４３ａと回転基準部１０ａとのクリアランスに対して、ラジアル軸部４２ａとケース１０とのクリアランスのほうが大きくなるように設定した。但し、ラジアル軸部４２ａとケース１０とのクリアランスが多少大きくなっても、グリス溜まり４２ｂからのグリスがこのクリアランス内に存在することになるので底部４２ｃ近傍で生じた切粉等の塵埃はグリスに捕捉されてそれ以上飛散することはない。
【００１９】
ウォームホイル４は樹脂製であり、射出成形した後に永久磁石５２をはめ込み、熱溶着して固定した。そして、この永久磁石５２に図において上方から対向する位置に磁気センサ５１を配設した。この磁気センサ５１は基板５上に取り付けられており、基板５はケース１０に固定されている。ウォームホイル４が回転すると１回転ごとに永久磁石５２が磁気センサ５１の直下を通過する。磁気センサ５１は永久磁石５２が通過すると、それを検知して検知信号を出力する。この検知信号から図外の制御装置はウォームホイル４の回転位相を１回転ごとに検知し、かつ位相を補正することができる。
【００２０】
図示のごとく基板５はウォームホイル４の袋部４２に近接して取り付けられるので、基板５と袋部４２とが接触し、あるいは干渉する恐れがある。そこで、図３に示すように、ケース１０に位置決め用として１対の突起１０ｂを設けて、基板５が正規の取付位置より袋部４２に近づかないようにした。
【００２１】
上記の構成による流量制御弁１では、可動部材２２が昇降する際、可動部材２２はウォームホイル４と共に回転するが、可動部材２２と弁軸２１とが回り止めされていない状態では弁軸２１は必ずしも可動部材２２に同期して一緒に回転するとは限らない。そのため、可動部材２２の上面とｅリング２１ａとの間に滑りが生じ、切粉が発生する恐れがある。ところが、その切粉が発生する箇所を袋部４２が上方から覆っているので、磁気センサ５１の設置位置まで切粉が飛散することはない。
【００２２】
なお、袋部４２の外周面に形成したラジアル軸部４２ａによってウォームホイル４が傾かないように構成されているが、ラジアル軸部４２ａにはグリス溜まり４２ｂからグリスが供給されるので、上述したように袋部４２の上部画面周辺で発生した切粉等の塵埃はグリスによって捕捉され同じく磁気センサ５１の設置位置まで飛散することはない。
【００２３】
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。
【符号の説明】
【００２４】
１  流量制御弁
２  弁体
３１  ウォーム
４  ウォームホイル
４２  袋部
５１  磁気センサ
５２  永久磁石
Ｆ  流量計
【図１】
0005330363.tif 000002
【図２】
0005330363.tif 000003
【図３】
0005330363.tif 000004