(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁体及び弁座を備えた弁本体と、モータと平歯車列の減速機とをケーシング部材内に内蔵したギアードモータと、を備え、該ギアードモータにより前記弁体を駆動する電動弁であって、
前記ケーシング部材は、板金製のカバーと底板とからなり、該底板に装着した絶縁材料からなる軸受によって前記ギアードモータの金属出力軸が回転自在に支持され、
前記ギアードモータは、前記底板と前記弁本体との間に、絶縁材料からなる取付フランジを介装して前記弁本体に取付けられていることを特徴とする電動弁。
【請求項２】
前記絶縁材料は、合成樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弁体及び弁座を備えた弁本体に、前記弁体駆動用のモータが取り付けられてなる電動弁にに関し、特に、落雷時や漏電時にモータに異常な高電圧が印加されるのを防止するための対策を施したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、暖房機器等に使用される温水流体の配管系には、温水流体の流量を機械的かつ自動的に調整するための機器として電動弁が介装されている。この種の電動弁は、通常、弁体及び弁座を備えた弁本体に、前記弁体駆動用のモータが取り付けられている。
【０００３】
前記モータの回転駆動力は、通常、歯車列からなる減速機を介して前記弁体に伝達されるようになっており、前記モータと減速機はケーシング部材に収納された状態、つまり、ギアードモータの形態で前記弁本体に取り付けられるのが普通である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記弁本体やモーター等を収納するケーシング部材は、導電性を有する金属材料で形成されていることが多いので、落雷時や漏電時に前記弁本体からケーシング部材を介してモータに異常な高電圧が印加されて、前記モータが焼きついたり破損してしまう事故がしばしば見受けられていた。
【０００５】
しかしながら、従来においては、上記のような落雷や漏電に起因するモータの焼きつき破損事故を確実、かつ、効果的に防止するための対策が不充分であるという問題があった。
本発明は、上記ような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは落雷や漏電に起因するモータの焼きつき破損事故を確実かつ効果的に、しかも、比較的簡単な構成のもとで低コストで防止し得るようにされた電動弁を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成すべく、本発明は、弁体及び弁座を備えた弁本体と、モータと平歯車列の減速機とをケーシング部材内に内蔵したギアードモータと、を備え、該ギアードモータにより前記弁体を駆動する電動弁であって、前記ケーシング部材は、板金製のカバーと底板とからなり、該底板に装着した絶縁材料からなる軸受によって前記ギアードモータの金属出力軸が回転自在に支持され、前記ギアードモータは、前記底板と前記弁本体との間に、絶縁材料からなる取付フランジを介装して前記弁本体に取付けられていることを特徴としている。
【０００７】
より好ましい態様としては、本発明は、前記絶縁材料は、合成樹脂であることを特徴としている。
【０００８】
このような構成とされた本発明の電動弁においては、前記弁本体と前記モータとの間に配置される導電部材間、例えば、モータ及びその回転駆動力を前記弁体に伝達する減速機を収納するケーシング部材と前記弁本体との間、前記減速機の最終駆動歯車の軸（ギアードモータの出力軸）とそれを支持する支持板との間等に、合成樹脂等の絶縁材料で形成された例えば取付フランジや歯車や軸受等の絶縁部材を介装して、前記弁本体から前記モータに至る導電経路を途中で遮断して、落雷時や漏電時における異常な高電圧のモータへの印加を阻止するようにされる。
【０００９】
これにより、落雷や漏電に起因するモータの焼きつき破損事故を確実かつ効果的に、しかも、比較的簡単な構成のもとで低コストで防止し得る。
また、減速機を構成する歯車列の最終駆動歯車の軸（ギアードモータの出力軸）を軸支する軸受を絶縁材料で形成して、前記出力軸を前記絶縁軸受を介して前記ケーシング部材に支持させることにより、ギアードモータにおける駆動力伝達経路の終端部に位置する出力軸が絶縁されるので、必要最小限の絶縁部材を使用するだけで、導電経路を確実に遮断できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係る電動弁の一実施形態の要部を示している。本実施形態の電動弁１は、真鍮等の導電性材料で形成された有底円筒状の弁箱１１を備え、この弁箱１１の上部にホルダ接続部１９が設けられ、該ホルダ接続部１９に同一の材料で形成されたホルダ２０が嵌合接続されていて、前記弁箱１１、ホルダ２０等で弁本体１０が構成されている。
【００１１】
前記弁本体１０の上部に位置するホルダ２０の上端部には、合成樹脂製の絶縁部材とされる取付フランジ３２が内嵌螺着せしめられ、この取付フランジ３２の上側に、弁体駆動源となるギヤードモータ４０が取り付けられている（詳細は後述）。
【００１２】
前記弁箱１１の両側には、ねじ切りされた配管接続部１２，１３が上下にその位置を異にして突設されている。前記弁箱１１内には、弁室１５が形成され、該弁室１５の上部は、前記ホルダ接続部１９に嵌合する前記ホルダ２０によって閉鎖されている。前記弁室１５内には弁体３０が配置され、この弁体３０は前記ホルダ２０に摺動可能に嵌挿された弁ステム２１の下端部に外嵌固定されている。
【００１３】
前記弁箱１１の配管接続部１２内には入口通路１２ａが穿設され、また、配管接続部１３内には出口通路１３ａが穿設され、前記入口通路１２ａは前記弁体３０を介して、また、前記出口通路１３ａは直接、前記弁室１５に連通せしめられる。前記弁室１５の上側に位置するホルダ接続部１９はナット部材２３により前記ホルダ２０に連結固定されている。
【００１４】
前記弁ステム２１の上端部は拡大せしめられて駆動軸保持部２１ａとなっている。この駆動軸保持部２１ａは凹状部２１ｂを備え、該凹状部２１ｂの底部に弁体駆動軸２５の下端部２５ａが鋼球２４を介して圧接せしめられ、該弁体駆動軸２５の上端凹部２５ｂには、前記ギヤードモータ４０の出力軸５５ａに形成された非円形断面（小判形）の係合部５５ｂが嵌合せしめられている。
前記弁体駆動軸２５の中間部は雄ねじ部２５ｃとされ、この雄ねじ部２５ｃは前記ホルダ２０に内嵌螺着された駆動軸ガイド２８の内周部に形成された雌ねじ部２８ａに螺合せしめられている。
【００１５】
前記駆動軸保持部２１ａと前記ホルダ２０との間には、コイルスプリング３１が縮装されており、該コイルスプリング３１により弁ステム２１は常時上方に付勢されている。
このような構成のもとでは、前記ギヤードモータ４０の出力軸５５ａの回転が弁体駆動軸２５に伝達されると、該弁体駆動軸２５が雄ねじ部２５ｃと雌ねじ部２８ａとの螺合によるネジ送りより昇降せしめられ、それに伴って、弁体３０が環状弁座１４から接離し、それによって流量の調整が行われることになる。
【００１６】
一方、前記ギヤードモータ４０は、図２〜図４に示される如くに、ステッピングモータ４５と、減速機４６と、板金製の逆立有底円筒状のカバー４２、底板６０及び中間支持板５０（図４）からなるケーシング部材４１と、からなっている。
前記モータ４５は、回転軸４５ａを下側にして、前記カバー４２の天底と前記中間支持板５０との間に挟持されるようにビス等で取付固定されている。このモータ４５の内部にはステータとコイルが配置されており、前記コイルは複数本のケーブル５８を通じて通電励磁され、それによって前記ステータとこれに連結された回転軸４５ａが回転し、この回転が前記回転軸４５ａの前端部に刻設された駆動歯車４５ｂから前記減速機４６を介して前記弁本体１０内の弁体駆動軸２５に伝達されるようになっている。
【００１７】
前記減速機４６は、図４に展開図示されているように、合成樹脂製の３組の二段構造の歯車４８と４９、５１と５２、５３と５４、及び最終駆動歯車５５からなる歯車列で構成されており、前記最終駆動歯車５５の軸は、ギヤードモータの出力軸５５ａとされ、この出力軸５５ａは金属で形成されている。
【００１８】
前記底板６０は、図２を参照すればよくわかるように、前記カバー４２の底面開口を塞ぐ円形支持板部６１とこれから左右に突出する取付用耳部６２，６２とからなり、前記円形支持板部６１には前記減速機４６の歯車４８と４９、５１と５２、５３と５４の軸４８ａ，５１ａ，５３ａ（図４）の下端部を支持する支持穴６５が形成されるとともに、最終駆動歯車５５の出力軸５５ａを軸支するラジアル軸受３４（図４）が内嵌される挿通穴６４が形成されている。
【００１９】
また、前記中間支持板５０にも、前記歯車４８と４９、５１と５２、５３と５４の軸４８ａ，５１ａ，５３ａの上端部を支持する支持穴５８が形成されるとともに最終歯車５５の出力軸５５ａを軸支するスラスト軸受３６が内嵌される挿通穴５９が形成されている。そして、ここでは前記最終駆動歯車５５の出力軸５５ａを軸支するラジアル軸受３４とスラスト軸受３６が共に絶縁材料とされる合成樹脂で形成されている。
前記底板６０は、絶縁部材とされる合成樹脂製の取付フランジ３２にねじ６８で取り付けられ、この底板６０上に前記カバー４２が被着されている。
【００２０】
このような構成とされた本実施形態の電動弁１０においては、前記弁本体１０と前記ギアードモータ４０のケーシング部材４１との間に絶縁材料（合成樹脂製）の取付フランジ３２が介装されていることにより、前記弁本体１０から前記モータ４５に至る導電経路が前記合成樹脂製の取付フランジ３２で遮断され、また、前記減速機の歯車４８と４９、５１と５２、５３と５４が合成樹脂製とされるとともに、前記減速機４６の最終駆動歯車５５の出力軸５５ａとそれを支持するケーシング部材４１とされる底板６０及び中間支持板５０との間に、合成樹脂製のラジアル軸受３４及びスラスト軸受３６が介装されていることにより、前記弁体駆動軸２５から前記モータに至る導電経路が途中で遮断され、落雷時や漏電時における異常な高電圧のモータへの印加が確実かつ効果的に阻止される。
これにより、落雷や漏電に起因するモータの焼きつき破損事故を確実かつ効果的に、しかも、比較的簡単な構成のもとで低コストで防止し得る。
【００２１】
また、減速機４６を構成する歯車列の最終駆動歯車５５の軸（ギアードモータの出力軸５５ａ）を軸支する軸受３４，３６を絶縁材料で形成して、前記出力軸５５ａを前記絶縁軸受３４，３６を介して前記ケーシング部材４１とされる底板６０及び中間支持板５０に支持させたことにより、ギアードモータ４０における駆動力伝達経路の終端部に位置する出力軸５５ａが絶縁されるので、必要最小限の絶縁部材を使用するだけで、導電経路を確実に遮断できる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明の電動弁は、弁本体とモータとの間に配置される導電部材間に、合成樹脂等の絶縁材料で形成された例えば取付フランジや歯車や軸受等の絶縁部材が介装されているので、前記弁本体から前記モータに至る導電経路が前記絶縁部材により途中で遮断され、落雷時や漏電時における異常な高電圧のモータへの印加が阻止される。これにより、落雷や漏電に起因するモータの焼きつき破損事故を確実かつ効果的に、しかも、比較的簡単な構成のもとで低コストで防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動弁の一実施形態を示す図。
【図２】図１に示される電動弁のギアードモータを示す分解斜視図。
【図３】図２に示されるギアードモータの底板を取り去った状態の底面図。
【図４】図２に示されるギアードモータの減速機の歯車列を展開して示す図。
【符号の説明】
１…電動弁
１０…弁本体
１１…弁箱
３０…弁体
３２…取付フランジ（絶縁部材）
３４…ラジアル軸受（絶縁部材）
３６…スラスト軸受（絶縁部材）
４１…ケーシング部材
４２…カバー
４５…モータ
４６…減速機
５０…中間支持板
５５…最終駆動歯車
６０…底板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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