(57)【要約】 【課題】  機構が簡便で、且つ、バルブの開閉制御が簡単に行える安価なバルブユニットを提供する。【解決手段】  ステッピングモータ１と、このステッピングモータ１の作動により往復動する可動ロッド１１と、可動ロッド１１の先端に設けられて、弁室内に形成された弁座５ａを開閉する弁体１５とを有する。可動ロッド１１は、弁室３ａの当接部１３に当接して弁体１５の閉弁方向の移動を規制する突当部１２を備える。突当部１２が当接部１３に当接することにより、弁座５ａの閉塞状態における弁体１５の停止位置が決定される。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管路に介装され、ステッピングモータと、このステッピングモータの作動により往復動する可動ロッドと、当該可動ロッドの先端に設けられて前記配管路と連通する弁室内に往復自在と成されると共に、前記弁室内に形成された弁座を開閉する弁体とを有し、
前記可動ロッドは、前記弁室の当接部に当接して前記弁体の閉弁方向の移動を規制する突当部を備え、当該突当部が前記当接部に当接することにより、前記弁座の閉塞状態における前記弁体の停止位置が決定されることを特徴とするバルブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管路に介装されて当配管路を開閉するモータ駆動式のバルブユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、洗濯機や食器洗浄機等の水を扱う各種機器においては、使用後の水を排水するための排水ラインに、上記機器からの制御によりモータやソレノイドを駆動することにより排水ラインを開閉する電動式のバルブユニットが組み込まれている。尚、駆動用モータとしては、シンクロナスモータやＤＣモータが使用されている。
【０００３】
従来、モータによる電動式バルブユニットでは、アクチュエータ機構によりモータの回転動を可動ロッド（アクチュエータロッド）の往復動に変換すると共に、この往復動による弁体の進退動作で上記排水ラインに連通する弁室内の弁座を開閉制御する構造が広く知られている。
【０００４】
そして、このような電動式バルブユニットにおいて、バルブの開閉動作、すなわち、モータの駆動制御は、弁室内の適所に取り付けた位置センサにて進退する弁体の位置を検知することにより行われており、その制御シーケンスの一例を示せば、例えば、図５に示す通りである。尚。係る制御は上述した機器に付設された制御ユニットにより行なわれる。
【０００５】
図５に示すように、バルブの閉動作では、制御ユニットからの通電信号によりモータ（シンクロナスモータやＤＣモータ）を作動し、弁体を閉弁方向に移動させると共に、位置センサによる当弁体の検知信号（センサＯＮ）にて閉弁状態を検知してモータの通電をＯＦＦし、モータの作動（弁体の移動）を停止する。すなわち、当制御によれば、位置センサのＯＮにより弁座の閉塞状態における弁体の停止位置が決定される。尚、モータの通電開始より一定時間経過後も位置センサのＯＮが検知されない場合は当バルブ機構の異常とする。
他方、これに続くバルブの開動作では、制御ユニットからの通電信号によりモータを逆転し、弁体を開弁方向に移動させると共に、上記位置センサのＯＮからＯＦＦの変化にて開弁状態を検知し、弁座を確実に開弁させ得る所定時間後にモータの通電をＯＦＦし、モータの作動（弁体の移動）を停止する。この場合も、モータの通電開始より一定時間経過後も位置センサのＯＦＦが検知されない場合は当バルブ機構の異常とする。
【０００６】
このように、上述した従来のバルブ開閉制御では、位置センサにより弁体の位置管理を行う必要があり、且つ、異常検知のためのタイマー等も必要であることから、制御ユニットの制御形態が複雑化すると共に、この位置センサの取り付けによるバルブ機構の複雑化や部品点数の増加によるコストアップが問題となっていた。また、モータ駆動式に替えて位置センサが不要なソレノイド駆動式を用いることも勿論可能であるが、ソレノイドはモータに比べて電力消費が大きいという大きな欠点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑み成されたもので、機構が簡便で、且つ、バルブの開閉制御が簡単に行える安価なバルブユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、請求項１に記載の本発明は、配管路に介装され、ステッピングモータと、このステッピングモータの作動により往復動する可動ロッドと、当該可動ロッドの先端に設けられて前記配管路と連通する弁室内に往復自在と成されると共に、前記弁室内に形成された弁座を開閉する弁体とを有し、前記可動ロッドは、前記弁室の当接部に当接して前記弁体の閉弁方向の移動を規制する突当部を備え、当該突当部が前記当接部に当接することにより、前記弁座の閉塞状態における前記弁体の停止位置が決定されることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、先端に弁体を有する可動ロッドに弁体の閉弁方向の移動を規制する突当部を設け、この突当部が当接部と当接する位置を弁座を閉塞状態にする弁体の停止位置としたので、弁体の位置管理は、単にステッピングモータの駆動パルス数を計数する開ループ制御で行えるため、バルブ開閉のための制御形態が簡素化されると共に、従来のような弁体の開閉状態を検知するための位置センサが不要であるため、位置センサ削除に伴う部品点数の削減と、これによるバルブ機構の簡便化とにより、コストダウンが図れる。
【００１０】
また、弁体の閉位置が突当部の当接により機械的に定められることから、位置センサによる電気的規制に比べて弁体と弁座の接触量が常に一定し、弁座の封止性が安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜図３に基づいて本発明に係るバルブユニットの一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のバルブユニットの側面を示し、図２はバルブユニットの正面を示し、図３はバルブユニットの要部断面を示している。
【００１２】
図１、図２に示すように、本実施形態のバルブユニットは、一端部にモータ１（ステッピングモータ使用）が固定された大径円筒状のハウジング２と、このハウジング２の他端部に取付ねじ２ａにて一体化された小径円筒状のバルブ本体３とから概略構成されている。
また、バルブ本体３の先端部に配管路の流入側との接続口４が形成され、中間部側壁に流出側との接続口５が形成されている。尚、図中符号６は、流出側の接続口５側が閉じている際に、流入側の接続口４から流入した液体を一時的に流出して別途タンク等に蓄えるための排出口、符号１０は上記ステッピングモータの各励磁巻線に所定シーケンス（例えば、２相励磁）の励磁電流（駆動パルス）を供給するためのコネクタハウジングである。
【００１３】
他方、モータ１は、内部に上記ステッピングモータの回転軸に螺合する減速ギヤ列とが組み込まれたもので、図３に示すように、当減速ギヤ列の最終段の出力ギヤ８がハウジング２内に突出すると共に、この出力ギヤ８にピニオンギヤ７が歯合されている。このピニオンギヤ７は軸受け９を介してモータ側板１８に回動自在に支持されている。
【００１４】
上記ピニオンギヤ７の中心部分は軸線方向に中空となっており、その内面の所定範囲にネジ部７ａ（雄ねじ）が形成されている。そして、このネジ部７ａに可動ロッド１１（リードスクリュー）が、基端部外周のネジ部１１ａを螺合した状態で支持されており、ピニオンギヤ７が回動することにより、可動ロッド１１は弁室３ａ内において軸線方向（図３中左右方向）に移動自在となる。
【００１５】
弁室３ａ内には弁部材が配設されている。この弁部材は、ハウジング２とバルブ本体３との間の段部１３に係止される一端部のフランジ部１４と、他端の弁体１５と、これらフランジ部１４と弁体１５とを連結一体化する伸縮自在のベローズ１６とで構成されている。
【００１６】
上記可動ロッド１１は、弁室３ａ内においてこの弁部材にてシールされて気密状態と成されていると共に、その先端部に取り付けた駒１７により弁体１５部分を内側より支持・固定しており、これにより、可動ロッド１１の往復動にてこの弁体１５を対向する弁座５ａに対して進退させることができるようになっている。
【００１７】
また、可動ロッド１１には、ハウジング２の段部１３（当接部）に外方より当接して弁体１５の閉弁方向（図３中右方向）の移動を規制するストッパー機構としての突当部１２がロッドの径方向に突設されている。この突当部１２は、段部１３に当接した時に先端部の弁体１５が弁室内開口部５ａ（弁座５ａ）を完全に閉塞するように正確に位置決めされている。尚、この突当部１２は、ピニオンギヤ７とハウジング２の段部１３との間において、可動ロッド１１の途上にネジ１９止めされる構造として、突当部１２が段部１３に当接した際の弁座５ａに対する弁体１５の位置を軸線方向に調整できるようになっている。
【００１８】
上記構成から成るバルブユニットのバルブ開閉制御を図４に基づいて説明する。尚、係る開閉制御は、図示しないバルブユニットに付設された制御ユニットにより行われる。
【００１９】
図４に示すように、バルブの閉動作（バルブ閉方向の位置決め）では、制御ユニットからの通電信号（駆動パルス）によりステッピングモータ１を作動し、弁体１５を閉弁方向（図３中右方向）に移動させる。この時、ステッピングモータ１には、可動ロッド１１の最大ストローク、すなわち、突当部１２と段部１３の距離（５ｍｍ程度）より換算されるパルス数以上の駆動パルスが供給される。これにより、可動ロッド１１が上記接続口５の弁室内開口部５ａ側に向けて移動し、突当部１２の現位置に係わりなく突当部１２がハウジング２の段部１３当接すると共に、当接位置において先端部の弁体１５が弁座５ａを確実に閉塞する。
尚、それ以降の可動ロッド１１の移動はストッパー機構により機械的に規制されるため、当接後も駆動パルスが供給されてステッピングモータ１の相励磁が切り替えられても可動ロッド１１は停止状態を維持している。ステッピングモータ１へ所定パルス数が供給されると制御ユニットからの駆動パルスの供給は停止される（通電ＯＦＦ）。
【００２０】
他方、位置決め後のバルブの開動作では、制御ユニットからの通電信号（駆動パルス）により、ステッピングモータ１を逆転し、弁体１５を開弁方向（図３中左方向）に移動させる。この際、ステッピングモータ１には、弁座５ａを確実に開弁させ得る規定数の駆動パルスが供給されることになり、その後、ステッピングモータ１への駆動パルスの供給は停止される（通電ＯＦＦ）。
このような開弁状態においては、図示されない配管路からの蒸気や水等の流体が、バルブ本体３の流入側の接続口４から弁室３ａに流入し、弁室３ａを通じて流出側の接続口５（弁座５ａ）を通して上記配管路へと流れ出る。
【００２１】
以上のように、当制御によれば、弁体１５の軸線方向の位置管理はステッピングモータ１に供給する駆動パルス数を計測することにより行う、所謂、開ループ制御であるため、制御ユニットの制御形態が極めて簡素化されると共に、従来のような弁体１５の位置を検知する位置センサは取り付け不要であることから、その分、部品点数が削減でき、且つ、これによりバルブ機構も簡便化されるため、コストダウンが図れる。
【００２２】
また、当機構では、上述のように、弁体１５による弁座５ａの閉塞位置が可動ロッド１１のストッパー機構により定まる一定位置で機械的に規制されることから、従来の位置センサによる検知信号に基づいて成される電気的規制に比べて弁体１５と弁座５ａの接触量が常に一定し、弁体１５による弁座５ａの封止性が安定するというメリットも有する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のバルブユニットの一実施形態を示す側面図。
【図２】同、バルブユニットの正面図。
【図３】同、バルブユニットの要部断面。
【図４】本発明のバルブ開閉制御フロー。
【図５】従来のバルブ開閉制御フロー
【符号の説明】
【００２４】
１  モータ（ステッピングモータ）
３ａ  弁室
５ａ  弁座
１１  可動ロッド
１２  突当部
１３  当接部（段部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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