(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーター１と、該モーターピニオンに連結された減速歯車列２と、
該減速歯車列の一部を構成する出力歯車３と、
該出力歯車に固着された出力軸４と、
該出力軸に連結された弁本体部５と、
該弁本体部を閉方向へ付勢するトーションスプリング６とを備え、モーター１に通電時には弁開し、
モーター１に非通電時にはスプリングの力で弁閉するスプリングリターン型モーター弁において、
トーションスプリング６の一端を出力歯車３に係止し、
他端をスプリングガイド７に係止すると共に、
該スプリングガイド７を出力軸４に対して回動自在に配置し、スプリングガイド７の外周に複数の凹部８を配置して、該凹部８に対してサブフレーム９の固定手段１０を係合したことを特徴とするスプリングリターン型モーター弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、スプリングリターン型のモーター弁に関するものであり、主として冷，温水の空調制御用モーター弁として利用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスプリングリターン型モーター弁においては、トーションスプリングを減速歯車列の出力軸の開放端に係止していた。すなわち、出力軸は、減速歯車装置の一部として構成されており、減速歯車装置内部に２ケの軸受部が設けられる。そして出力軸は、この２ケの軸受部に軸支されており、軸の開放端が減速歯車装置の外側に突出するものであった。
そして、トーションスプリングは、この突出した軸の一端に係止し、他端を減速歯車装置に係止するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来のスプリングリータン型モーター弁によると、２ケの軸受の外側出力軸にトーションスプリングの曲げモーメントが作用してスプリングの軸回動力の損失を生じ、弁の作動不良を発生する欠点があった。これを解決するために軸受は、高価なボールベアリングを採用し、軸径を太くして曲げモーメントを少なくし、更にスプリングの力を大きく大型化し、モーターの力を大型化するという高価格化、大型化という悪循環の技術対策を行なってきた。
【０００４】
本発明は、かかる従来の欠点に鑑み成されたもので、その目的とするところは、トーションスプリングの出力軸に対する曲げモーメント力を解消し、回動力のみを確実に出力軸に付勢することによって、弁の作動不良を解消した、小型で安価なスプリングリターン型モーター弁を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明になるスプリングリターン型モーター弁は前記目的を達成する為に、モーターと、該モーターピニオンに連結された減速歯車列と、
該減速歯車列の一部を構成する出力歯車と、
該出力歯車に固着された出力軸と、
該出力軸に連結された弁本体部と、
該弁本体部を閉方向へ付勢するトーションスプリングとを備え、モーターに通電時には弁開し、
モーターに非通電時にはスプリングの力で弁閉するスプリングリターン型モーター弁において、
トーションスプリングの一端を出力歯車に係止し、
他端をスプリングガイドに係止すると共に、
該スプリングガイドを出力軸に対して回動自在に配置し、スプリングガイドの外周に複数の凹部を配置して、該凹部に対してサブフレームの固定手段を係合したことを特徴としている。
【０００６】
【作用】
本発明のトーションスプリングの一端は、出力歯車に係止され、他端はスプリングガイドに係止される。又、出力軸の一端はメインフレームに軸支され、他端はサブフレームに軸支される。従って、出力軸の２ケの軸支部分の内側にトーションスプリングが配置されているので、出力軸に対して曲げモーメントが作用することがなくトーションスプリングの回動力が有効に作用する。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明のスプリングリターン型モーター弁の一実施例を図１〜図４により説明する。
１は、モーターであり、くま取りモーター（ワーレンモーター），インダクションモーター等でローターが非磁石材質のものである。該モーター１は、サブフレーム９の上に搭載され、サブフレーム９は、メインフレーム１１に固着される。メインフレーム１１内には減速歯車列２が内装される。モーターピニオン１２と噛み合う第一歯車１３の内部には一方向回転クラッチ１４が圧入されている。
該一方向回転クラッチ１４の内径には第１ピニオン１５が挿入され、第１ピニオン１５の内径は、固定軸１６に回動自在に軸支される。第１ピニオン１５は、出力歯車３と、噛み合っている。出力歯車３は、出力軸４に対して圧入固着され、その下端はメインフレーム１１に軸支されている。メインフレームは、合成樹脂で成型され、出力軸の軸支部分は樹脂製のすべり軸受として利用されている。
又、メインフレームの内部に突出部ストッパー１７が形成されており、出力歯車３の突出ボス１８と当接し、一定の回動が規制されている。
出力軸４の上端はサブフレーム９の上端に固着された軸受１９に回動自在に軸支される。軸受１９は、銅合金製すべり軸受、樹脂すべり軸受等で、玉軸受と比較して安価である。サブフレーム９はアルミダイカスト又は樹脂成型等で製作されると安価に大量生産が可能となる。
尚、スプリングガイドの上部と、スプリングの横部分は別体でサブフレームを分割して組立しても良い。又、サブフレームのスプリング貫通穴は円形の他にスプリングの線径巾で三日月形に９０°切欠き形状でも良い。
軸受１９の外周には、回動自在にスプリングガイド７が配置される。スプリングガイド７の外周には複数の凹部８が穿設されている。凹部８は放射線状に穴又は溝部が形成されても良い。又、ねじ穴でも良い。
スプリングガイド７にはトーションスプリング６の上端が係止される竪穴が穿設されている。又、出力歯車３の一部に竪穴が穿設されて、トーションスプリング６の下端が係止されている。トーションスプリング６の組立について説明する。弁閉位置すなわち、メインフレームのストッパー１７と突出ボス１８が当接している位置でトーションスプリング６は自由長で下端が出力歯車３に係止され、上端がスプリングガイド７に係止される。
トーションスプリング６に巻回力を与える為に、スプリングガイド７の凹部８に棒状の治具を挿入してスプリングガイドを回動することによって巻回力が与えられる。回動角度に応じて凹部８の位置と、数を適宜定めることができる。設計された回動角度までスプリングガイド７を回動すると共にその位置で停止保持しながら、サブフレーム９に固定手段１０を挿入する。更に固定手段１０の先端をスプリングガイド７の凹部８へ挿入することによって、スプリングの巻上げ位置でセットされる。前工程で凹部８へ挿入した棒状の治具を抜いて、セット完了となる。
固定手段１０は、なべ小ねじとして、サブフレームにメネジを設けると抜け防止となる。出力軸４の下部は弁本体部５が接続され、実施例では公知のボール弁で、９０°正逆回転操作で開，閉する。
【０００８】
作用を説明すると、モーターへの非通電時には、先にトーションスプリング６の巻回設定力によって、出力軸４が弁閉方向へ付勢されている。出力軸４の突出ボス１８がメインフレーム１１のストッパー１７に当接しており、弁閉状態で維持されている。
モーター１へ通電すると、減速歯車列２を介して出力軸４が弁開方向へ回動し、トーションスプリング６を巻上げる。全開位置では出力軸のボス１８がメインフレーム１１の全開ストッパー（図示せず）に当接して、全開位置で通電中は維持される。停電すると、巻回されたトーションスプリング６の力で出力軸４が弁閉方向へ付勢されて全閉する。全閉後も、モーター１のローターは慣性力で回転するので、モーターピニオン１２に噛み合う第１歯車１３は慣性力による回動を続けるが、一方向クラッチ１４の作用で、第１ピニオン１５及び出力歯車３は全閉位置で停止する。
尚、実施例の場合は、全開保持を全開ストッパーによるモーター通電拘束としたが、本発明は、実施例にこだわる事無く、他のスプリングリターン型モーター弁にも適用できることは言うまでも無い。すなわち、全開検出スイッチを設けて、全開時にモーターへの通電を遮断し、他のソレノイド，クラッチ等へ通電を切り換えて、該ソレノイド等で全開位置を保持することも可能である。
【０００９】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明のスプリングリターン型モーター弁は、トーションスプリングの出力軸に対する曲げモーメントを解消して、スプリングの回動力を有効に出力軸に付勢することができた。又、曲げモーメントが作用しないので、軸受は、小型で安価なものを採用できた。
又、スプリング力の損失が無いので、スプリングの大きさ、出力軸太さモーターの大きさ等が小型にでき、安価に生産が可能となった。性能的にも曲げモーメントが作用しない為、トーションスプリングの回動力が正確に安定して弁閉止力として作用して作動不良が発生しない効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスプリングリターン型モーター弁の一実施例を示す縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線における縦断面図。
【図３】図１の上部平面図。
【図４】スプリングガイドの横断面図。
【符号の説明】
１        モーター
２        減速歯車
３        出力歯車
４        出力軸
５        弁本体部
６        トーションスプリング
７        スプリングガイド
８        凹部
９        サブフレーム
１０      固定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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