JPH0783345A - 電動調節弁駆動装置 - Google Patents
電動調節弁駆動装置Info
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- JPH0783345A JPH0783345A JP22770893A JP22770893A JPH0783345A JP H0783345 A JPH0783345 A JP H0783345A JP 22770893 A JP22770893 A JP 22770893A JP 22770893 A JP22770893 A JP 22770893A JP H0783345 A JPH0783345 A JP H0783345A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 緊急遮断機能を有する電動調節弁駆動装置を
提供する。遮断時間を短くする。 【構成】 調節弁と連結されるウォ−ム軸4の一端に、
電磁クラッチCLを介して電気モ−タM1を連結する。
ウォ−ム軸4の一端には、歯車機構(9,10)を介し
てセルモ−タM2を連結する。ソレノイドSOLにより
セルモ−タM2と歯車機構との連結を制御する。停電な
どの緊急時には、バッテリ−の電力をセルモ−タM2と
ソレノイドSOLに供給し、セルモ−タM2の駆動力で
調節弁を緊急遮断する。セルモ−タM2を駆動する時
は、電磁クラッチCLの連結を外す。
提供する。遮断時間を短くする。 【構成】 調節弁と連結されるウォ−ム軸4の一端に、
電磁クラッチCLを介して電気モ−タM1を連結する。
ウォ−ム軸4の一端には、歯車機構(9,10)を介し
てセルモ−タM2を連結する。ソレノイドSOLにより
セルモ−タM2と歯車機構との連結を制御する。停電な
どの緊急時には、バッテリ−の電力をセルモ−タM2と
ソレノイドSOLに供給し、セルモ−タM2の駆動力で
調節弁を緊急遮断する。セルモ−タM2を駆動する時
は、電磁クラッチCLの連結を外す。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電動調節弁駆動装置に関
し、特に停電時や緊急時の対策に関する。
し、特に停電時や緊急時の対策に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に電動弁は、電気モ−タの力によっ
て出力軸を回転駆動し、該出力軸に連結された弁装置を
開閉駆動する。この種の電動弁は、通常、交流電源によ
り動作するので、例えば停電により交流電源から電力が
供給されなくなると、停電する直前の開度のまま動かな
くなる。
て出力軸を回転駆動し、該出力軸に連結された弁装置を
開閉駆動する。この種の電動弁は、通常、交流電源によ
り動作するので、例えば停電により交流電源から電力が
供給されなくなると、停電する直前の開度のまま動かな
くなる。
【0003】ところが例えば、可燃性ガスなどを扱うプ
ラント設備においては、停電になると、設備全体の動作
が停止するので、弁を閉じなければ管内に大量の未燃ガ
スが滞留することになり、爆発の危険が生じる。従っ
て、この種の用途で使用される電動弁装置においては、
停電などの場合であっても、緊急に弁を閉じる(あるい
は開く)ことが必要になる。
ラント設備においては、停電になると、設備全体の動作
が停止するので、弁を閉じなければ管内に大量の未燃ガ
スが滞留することになり、爆発の危険が生じる。従っ
て、この種の用途で使用される電動弁装置においては、
停電などの場合であっても、緊急に弁を閉じる(あるい
は開く)ことが必要になる。
【0004】この種の対策を施した電動弁の従来技術
は、例えば、特公昭63−673号公報および特開平4
−203686号公報に開示されている。特公昭63−
673号公報の電動弁においては、電気モ−タに結合し
た歯車軸と弁体駆動軸に結合した歯車の間に電磁クラッ
チが介挿され、弁体駆動軸に戻しコイルスプリングが結
合されている。弁を開駆動するときには、電磁クラッチ
が通電されて歯車列を回転力伝達関係に接続し、かつ電
気モ−タが通電される。弁全開で電気モ−タの通電は止
められるが、電磁クラッチの通電(オン)は継続され
る。ブレ−キは備わっていないので、弁体に加わる回転
力(戻しコイルスプリングの反発力+流体により弁体に
加わる回転力)は歯車列を介して電気モ−タの回転軸に
加わる。停電すると、電磁クラッチがオフし、電気モ−
タと弁駆動軸の間の歯車列の結合が外れるので、戻しコ
イルスプリングの戻し力で弁駆動軸が全閉回転駆動され
る。
は、例えば、特公昭63−673号公報および特開平4
−203686号公報に開示されている。特公昭63−
673号公報の電動弁においては、電気モ−タに結合し
た歯車軸と弁体駆動軸に結合した歯車の間に電磁クラッ
チが介挿され、弁体駆動軸に戻しコイルスプリングが結
合されている。弁を開駆動するときには、電磁クラッチ
が通電されて歯車列を回転力伝達関係に接続し、かつ電
気モ−タが通電される。弁全開で電気モ−タの通電は止
められるが、電磁クラッチの通電(オン)は継続され
る。ブレ−キは備わっていないので、弁体に加わる回転
力(戻しコイルスプリングの反発力+流体により弁体に
加わる回転力)は歯車列を介して電気モ−タの回転軸に
加わる。停電すると、電磁クラッチがオフし、電気モ−
タと弁駆動軸の間の歯車列の結合が外れるので、戻しコ
イルスプリングの戻し力で弁駆動軸が全閉回転駆動され
る。
【0005】また特開平4−203686号公報の電動
弁においては、交流電源が供給されている時には、電気
モ−タを正転駆動して弁を全開状態に駆動するととも
に、内蔵バッテリ−に充電を実施し、停電になって交流
電源の供給が断たれると、内蔵バッテリ−に蓄えた電力
を電気モ−タに供給するとともに、リレ−の接点が切換
わり電気モ−タが逆転方向に駆動され、弁が全閉状態に
駆動される。
弁においては、交流電源が供給されている時には、電気
モ−タを正転駆動して弁を全開状態に駆動するととも
に、内蔵バッテリ−に充電を実施し、停電になって交流
電源の供給が断たれると、内蔵バッテリ−に蓄えた電力
を電気モ−タに供給するとともに、リレ−の接点が切換
わり電気モ−タが逆転方向に駆動され、弁が全閉状態に
駆動される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の電
動弁は、全開又は全閉の2種類の安定状態のみを有する
遮断弁であり、中間の任意の開度で停止しその開度を維
持することはできない。しかしながら、各種プラント設
備等においては、例えば流体の流量を調節するために、
任意の弁開度を維持しうる弁装置、即ち調節弁が必要で
あり、電気的な制御によって弁開度を調節しうるのが望
まれる。更に、停電時などに緊急全閉動作あるいは緊急
全開動作ができるのが望ましい。しかし、このような電
動調節弁は従来は存在しなかったので、この種の機能を
実現するためには、遮断弁と調節弁とを組合せ、直列に
これらを接続して使用する以外に方法がなかった。
動弁は、全開又は全閉の2種類の安定状態のみを有する
遮断弁であり、中間の任意の開度で停止しその開度を維
持することはできない。しかしながら、各種プラント設
備等においては、例えば流体の流量を調節するために、
任意の弁開度を維持しうる弁装置、即ち調節弁が必要で
あり、電気的な制御によって弁開度を調節しうるのが望
まれる。更に、停電時などに緊急全閉動作あるいは緊急
全開動作ができるのが望ましい。しかし、このような電
動調節弁は従来は存在しなかったので、この種の機能を
実現するためには、遮断弁と調節弁とを組合せ、直列に
これらを接続して使用する以外に方法がなかった。
【0007】また、従来の電動調節弁は、比較的動作が
遅いため、仮に調節弁に緊急全閉機能を持たせるとして
も、従来の技術だけでは、緊急全閉時の応答が遅くなる
のは避けられない。
遅いため、仮に調節弁に緊急全閉機能を持たせるとして
も、従来の技術だけでは、緊急全閉時の応答が遅くなる
のは避けられない。
【0008】従って本発明は、電気的な制御により任意
の弁開度を維持でき、しかも応答の速い緊急全閉機能あ
るいは緊急全開機能を備える電動調節弁駆動装置を提供
することを課題とする。
の弁開度を維持でき、しかも応答の速い緊急全閉機能あ
るいは緊急全開機能を備える電動調節弁駆動装置を提供
することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の電動調節弁駆動装置は、調節弁の軸と連結
される出力軸(6);該出力軸に連結され、前記調節弁
の開度に相当する信号を生成する弁開度検出手段
(7);前記出力軸と一体のウォ−ムホイ−ル(5);
該ウォ−ムホイ−ルに噛合うウォ−ム軸(4);第1の
電気駆動手段(M1);第1の電磁クラッチ手段(C
L)を含み、前記ウォ−ム軸と前記第1の電気駆動手段
の駆動軸とを連結する第1の連結手段(1,2,3);
第2の電気駆動手段(M2);第2の電磁クラッチ手段
(SOL)を含み、前記ウォ−ム軸と前記第2の電気駆
動手段の駆動軸とを連結する第2の連結手段(9,1
0,11);少なくとも前記第2の電気駆動手段に供給
される電力を蓄えるバッテリ−(37);所定の開度調
節指示(S4)に応答して、前記第1の電磁クラッチ手
段を接続状態に付勢するとともに、前記第1の電気駆動
手段を付勢して前記調節弁の軸を駆動する第1の駆動制
御手段(31,38);および所定の緊急開度調節指示
(S1,S2,S3)に応答して、前記第1の電磁クラ
ッチ手段および第2の電磁クラッチ手段を、それぞれ非
接続状態および接続状態に制御するとともに、前記第2
の電気駆動手段を付勢して前記調節弁の軸を駆動する第
2の駆動制御手段(31,35);を備える。
め、本発明の電動調節弁駆動装置は、調節弁の軸と連結
される出力軸(6);該出力軸に連結され、前記調節弁
の開度に相当する信号を生成する弁開度検出手段
(7);前記出力軸と一体のウォ−ムホイ−ル(5);
該ウォ−ムホイ−ルに噛合うウォ−ム軸(4);第1の
電気駆動手段(M1);第1の電磁クラッチ手段(C
L)を含み、前記ウォ−ム軸と前記第1の電気駆動手段
の駆動軸とを連結する第1の連結手段(1,2,3);
第2の電気駆動手段(M2);第2の電磁クラッチ手段
(SOL)を含み、前記ウォ−ム軸と前記第2の電気駆
動手段の駆動軸とを連結する第2の連結手段(9,1
0,11);少なくとも前記第2の電気駆動手段に供給
される電力を蓄えるバッテリ−(37);所定の開度調
節指示(S4)に応答して、前記第1の電磁クラッチ手
段を接続状態に付勢するとともに、前記第1の電気駆動
手段を付勢して前記調節弁の軸を駆動する第1の駆動制
御手段(31,38);および所定の緊急開度調節指示
(S1,S2,S3)に応答して、前記第1の電磁クラ
ッチ手段および第2の電磁クラッチ手段を、それぞれ非
接続状態および接続状態に制御するとともに、前記第2
の電気駆動手段を付勢して前記調節弁の軸を駆動する第
2の駆動制御手段(31,35);を備える。
【0010】また本発明の好ましい態様においては、前
記第2の駆動制御手段は、主電源の停電の有無を検出す
る停電検出手段(32)を含み、停電が検出されると、
緊急開度調節指示有とみなし、前記第1の電磁クラッチ
手段および第2の電磁クラッチ手段を、それぞれ非接続
状態および接続状態に制御するとともに、前記第2の電
気駆動手段を付勢して前記調節弁の軸を駆動する。
記第2の駆動制御手段は、主電源の停電の有無を検出す
る停電検出手段(32)を含み、停電が検出されると、
緊急開度調節指示有とみなし、前記第1の電磁クラッチ
手段および第2の電磁クラッチ手段を、それぞれ非接続
状態および接続状態に制御するとともに、前記第2の電
気駆動手段を付勢して前記調節弁の軸を駆動する。
【0011】また本発明の好ましい態様においては、前
記第1の電気駆動手段と前記第2の電気駆動手段とは互
いに異なる特性を備え、第1の電気駆動手段は、連続的
な運転に耐える特性を有し、第2の電気駆動手段は、短
時間に限り大きな出力トルクを発生する特性を有する。
記第1の電気駆動手段と前記第2の電気駆動手段とは互
いに異なる特性を備え、第1の電気駆動手段は、連続的
な運転に耐える特性を有し、第2の電気駆動手段は、短
時間に限り大きな出力トルクを発生する特性を有する。
【0012】なお上記括弧内に示した記号は、後述する
実施例中の対応する要素の符号を参考までに示したもの
であるが、本発明の各構成要素は実施例中の具体的な要
素のみに限定されるものではない。
実施例中の対応する要素の符号を参考までに示したもの
であるが、本発明の各構成要素は実施例中の具体的な要
素のみに限定されるものではない。
【0013】
【作用】本発明の電動調節弁駆動装置においては、通常
の開度調節指示(S4)が入力されると、それに応答し
て、第1の駆動制御手段(31,38)は第1の電磁ク
ラッチ手段(CL)を接続状態にし、第1の電気駆動手
段(M1)を駆動する。この場合、第1の電気駆動手段
の駆動力は、第1の電磁クラッチ手段,第1の連結手段
(1,2,3),ウォ−ム軸(4)及びウォ−ムホイ−
ル(5)を介して出力軸(6)に伝達されるので、前記
調節弁の開度が変わる。第1の電気駆動手段の駆動を停
止すれば、その時の弁開度が維持される。弁開度は、弁
開度検出手段(7)が出力する信号により識別しうる。
なおこの場合、第2の電磁クラッチ手段(SOL)が付
勢されないので、前記ウォ−ム軸と前記第2の電気駆動
手段の駆動軸との連結は外れており、第2の電気駆動手
段は負荷にならないので、ウォ−ム軸は円滑に回転しう
る。
の開度調節指示(S4)が入力されると、それに応答し
て、第1の駆動制御手段(31,38)は第1の電磁ク
ラッチ手段(CL)を接続状態にし、第1の電気駆動手
段(M1)を駆動する。この場合、第1の電気駆動手段
の駆動力は、第1の電磁クラッチ手段,第1の連結手段
(1,2,3),ウォ−ム軸(4)及びウォ−ムホイ−
ル(5)を介して出力軸(6)に伝達されるので、前記
調節弁の開度が変わる。第1の電気駆動手段の駆動を停
止すれば、その時の弁開度が維持される。弁開度は、弁
開度検出手段(7)が出力する信号により識別しうる。
なおこの場合、第2の電磁クラッチ手段(SOL)が付
勢されないので、前記ウォ−ム軸と前記第2の電気駆動
手段の駆動軸との連結は外れており、第2の電気駆動手
段は負荷にならないので、ウォ−ム軸は円滑に回転しう
る。
【0014】一方、例えば主電源の停電により、緊急開
度調節指示(S3)が入力されると、第2の駆動制御手
段(31,35)は、第1の電磁クラッチ手段および第
2の電磁クラッチ手段を、それぞれ非接続状態および接
続状態に設定し、更に第2の電気駆動手段(M2)を駆
動する。この場合、バッテリ−(37)の電力が第2の
電気駆動手段に供給され、第2の電気駆動手段の駆動力
は、第2の電磁クラッチ手段(SOL),第2の連結手
段(9,10,11),ウォ−ム軸(4)及びウォ−ム
ホイ−ル(5)を介して出力軸(6)に伝達されるの
で、前記調節弁の開度が変わる。この場合、第1の電磁
クラッチ手段(CL)が付勢されないので、前記ウォ−
ム軸と第1の電気駆動手段の駆動軸との連結は外れてお
り、第1の電気駆動手段は負荷にならないので、ウォ−
ム軸は円滑に回転しうる。
度調節指示(S3)が入力されると、第2の駆動制御手
段(31,35)は、第1の電磁クラッチ手段および第
2の電磁クラッチ手段を、それぞれ非接続状態および接
続状態に設定し、更に第2の電気駆動手段(M2)を駆
動する。この場合、バッテリ−(37)の電力が第2の
電気駆動手段に供給され、第2の電気駆動手段の駆動力
は、第2の電磁クラッチ手段(SOL),第2の連結手
段(9,10,11),ウォ−ム軸(4)及びウォ−ム
ホイ−ル(5)を介して出力軸(6)に伝達されるの
で、前記調節弁の開度が変わる。この場合、第1の電磁
クラッチ手段(CL)が付勢されないので、前記ウォ−
ム軸と第1の電気駆動手段の駆動軸との連結は外れてお
り、第1の電気駆動手段は負荷にならないので、ウォ−
ム軸は円滑に回転しうる。
【0015】本発明によれば、通常の開度調節指示に対
しては第1の電気駆動手段が発生する駆動力が利用さ
れ、緊急の開度調節指示に対しては第2の電気駆動手段
が発生する駆動力が利用される。従って、第1の電気駆
動手段と第2の電気駆動手段にそれぞれの用途に適した
特性のものを用いることにより、それぞれの指示に適し
た動作を期待しうる。即ち、通常の開度調節指示に対し
ては、速い駆動速度が要求されない代わりに、中間の弁
開度位置に正確に弁体を位置決めする必要があり、更に
弁開度調節を頻繁にあるいは連続的に実施する場合もあ
るので、比較的低速で、連続動作の可能な電気駆動手段
が望ましい。また緊急の開度調節指示に対しては、高速
動作を実現するために大きな駆動トルクが必要である
が、駆動力が必要な時間は非常に短く、頻繁な動作も考
えられないので、一時的に大きな出力トルクが得られる
電気駆動手段が望ましい。
しては第1の電気駆動手段が発生する駆動力が利用さ
れ、緊急の開度調節指示に対しては第2の電気駆動手段
が発生する駆動力が利用される。従って、第1の電気駆
動手段と第2の電気駆動手段にそれぞれの用途に適した
特性のものを用いることにより、それぞれの指示に適し
た動作を期待しうる。即ち、通常の開度調節指示に対し
ては、速い駆動速度が要求されない代わりに、中間の弁
開度位置に正確に弁体を位置決めする必要があり、更に
弁開度調節を頻繁にあるいは連続的に実施する場合もあ
るので、比較的低速で、連続動作の可能な電気駆動手段
が望ましい。また緊急の開度調節指示に対しては、高速
動作を実現するために大きな駆動トルクが必要である
が、駆動力が必要な時間は非常に短く、頻繁な動作も考
えられないので、一時的に大きな出力トルクが得られる
電気駆動手段が望ましい。
【0016】
【実施例】一実施例の電動調節弁駆動装置の機構部の構
成を図1及び図2に示す。図1は正面から見た縦断面図
であり、図2は図1のII−II線断面図である。図1及び
図2を参照して説明する。装置の中央部には、軸受けを
介して出力軸6が回動自在に支持されている。この出力
軸6の下端6aに、図示しない調節弁の操作軸が連結さ
れる。つまり、出力軸6を回転駆動することにより、調
節弁の弁開度が調節される。出力軸6の上端側には、出
力軸6の角度、即ち弁開度を指示する開度計8が装着さ
れ、更にポテンショメ−タ7の摺動子が連結されてい
る。出力軸6の中央部には、扇状に形成されたウォ−ム
ホイ−ル5が装着され、ウォ−ムホイ−ル5は出力軸6
と一体になっている。このウォ−ムホイ−ル5と対向す
る位置にウォ−ム軸4が、回動自在に設置してあり、ウ
ォ−ム軸4の中央部分に形成されたウォ−ム4cが、ウ
ォ−ムホイ−ル5と噛合っている。
成を図1及び図2に示す。図1は正面から見た縦断面図
であり、図2は図1のII−II線断面図である。図1及び
図2を参照して説明する。装置の中央部には、軸受けを
介して出力軸6が回動自在に支持されている。この出力
軸6の下端6aに、図示しない調節弁の操作軸が連結さ
れる。つまり、出力軸6を回転駆動することにより、調
節弁の弁開度が調節される。出力軸6の上端側には、出
力軸6の角度、即ち弁開度を指示する開度計8が装着さ
れ、更にポテンショメ−タ7の摺動子が連結されてい
る。出力軸6の中央部には、扇状に形成されたウォ−ム
ホイ−ル5が装着され、ウォ−ムホイ−ル5は出力軸6
と一体になっている。このウォ−ムホイ−ル5と対向す
る位置にウォ−ム軸4が、回動自在に設置してあり、ウ
ォ−ム軸4の中央部分に形成されたウォ−ム4cが、ウ
ォ−ムホイ−ル5と噛合っている。
【0017】出力軸6の左側には、正転駆動及び逆転駆
動が自在な交流電気モ−タM1が設置されている。この
電気モ−タM1の駆動軸には、スプロケットホイ−ル1
が軸受けを介して回動自在に支持されており、スプロケ
ットホイ−ル1は、電磁クラッチCLを介して電気モ−
タM1の駆動軸と連結されている。また、ウォ−ム軸4
の一端4aにスプロケットホイ−ル3が装着されてい
る。チェ−ン2は、スプロケットホイ−ル1及び3に掛
け渡してある。従って、電磁クラッチCLを連結状態に
すると、電気モ−タM1の駆動力は、スプロケットホイ
−ル1,チェ−ン2,スプロケットホイ−ル3,ウォ−
ム軸4,及びウォ−ムホイ−ル5を介して出力軸6に伝
達される。
動が自在な交流電気モ−タM1が設置されている。この
電気モ−タM1の駆動軸には、スプロケットホイ−ル1
が軸受けを介して回動自在に支持されており、スプロケ
ットホイ−ル1は、電磁クラッチCLを介して電気モ−
タM1の駆動軸と連結されている。また、ウォ−ム軸4
の一端4aにスプロケットホイ−ル3が装着されてい
る。チェ−ン2は、スプロケットホイ−ル1及び3に掛
け渡してある。従って、電磁クラッチCLを連結状態に
すると、電気モ−タM1の駆動力は、スプロケットホイ
−ル1,チェ−ン2,スプロケットホイ−ル3,ウォ−
ム軸4,及びウォ−ムホイ−ル5を介して出力軸6に伝
達される。
【0018】ウォ−ム軸4の他端4bには、歯車9が装
着されている。また、回動自在に支持された中間歯車1
0が、歯車9と噛合っている。ウォ−ム軸4の上方に直
流電気モ−タM2が設置されており、電気モ−タM2の
駆動軸に装着された駆動歯車11が、中間歯車10の近
傍に配置されている。この実施例の電気モ−タM2は、
自動車用のセルモ−タであり、次に示す定格等になって
いる。
着されている。また、回動自在に支持された中間歯車1
0が、歯車9と噛合っている。ウォ−ム軸4の上方に直
流電気モ−タM2が設置されており、電気モ−タM2の
駆動軸に装着された駆動歯車11が、中間歯車10の近
傍に配置されている。この実施例の電気モ−タM2は、
自動車用のセルモ−タであり、次に示す定格等になって
いる。
【0019】トルク:1.82kgf・m(実測値) 耐熱性:90℃ 電力 :0.8KW 連続運転時間:30秒 また、電気モ−タM2にはそれと一体に構成されたソレ
ノイドSOLが備わっており、ソレノイドSOLの通電
により、電気モ−タM2の駆動軸をその軸方向に移動す
ることができる。この例では、ソレノイドSOLに通電
すると、駆動軸の先端に装着された駆動歯車11が、中
間歯車10と噛合う位置に移動し、ソレノイドSOLの
通電を遮断すると、駆動歯車11と中間歯車10との噛
合いが外れる位置に駆動軸が移動する。この駆動軸を動
かす機構は、市販のセルモ−タに最初から備わっている
ものである。
ノイドSOLが備わっており、ソレノイドSOLの通電
により、電気モ−タM2の駆動軸をその軸方向に移動す
ることができる。この例では、ソレノイドSOLに通電
すると、駆動軸の先端に装着された駆動歯車11が、中
間歯車10と噛合う位置に移動し、ソレノイドSOLの
通電を遮断すると、駆動歯車11と中間歯車10との噛
合いが外れる位置に駆動軸が移動する。この駆動軸を動
かす機構は、市販のセルモ−タに最初から備わっている
ものである。
【0020】ソレノイドSOLに通電し電気モ−タM2
を駆動すると、電気モ−タM2の駆動力は、駆動歯車1
1,中間歯車10,歯車9,ウォ−ム軸4,及びウォ−
ムホイ−ル5を介して出力軸6に伝達される。後述する
ように、電気モ−タM2を駆動する時には、電磁クラッ
チCLの結合が外れるので、この時には電気モ−タM1
が負荷にならず、円滑な駆動が可能である。なおこの例
では、電磁クラッチCLを電気モ−タM1の駆動軸とス
プロケットホイ−ル1との間に介挿したが、それに代え
て、ウォ−ム軸4とスプロケットホイ−ル3との間に電
磁クラッチCLを介挿してもよい。
を駆動すると、電気モ−タM2の駆動力は、駆動歯車1
1,中間歯車10,歯車9,ウォ−ム軸4,及びウォ−
ムホイ−ル5を介して出力軸6に伝達される。後述する
ように、電気モ−タM2を駆動する時には、電磁クラッ
チCLの結合が外れるので、この時には電気モ−タM1
が負荷にならず、円滑な駆動が可能である。なおこの例
では、電磁クラッチCLを電気モ−タM1の駆動軸とス
プロケットホイ−ル1との間に介挿したが、それに代え
て、ウォ−ム軸4とスプロケットホイ−ル3との間に電
磁クラッチCLを介挿してもよい。
【0021】この実施例の電動調節弁駆動装置の電装部
の構成を図3に示す。交流電源34から供給される交流
電力ACは、ドライバ38を介して、電気モ−タM1及
び電磁クラッチCLに印加される。制御回路31および
ドライバ38は、外部から印加される開度調節指示信号
S4とポテンショメ−タ7から入力される開度信号との
演算結果に従って、電気モ−タM1の通電のオン/オフ
と電気モ−タM1の回転方向(正転/逆転)の制御を実
施する。即ち、演算結果が開方向指示の時には、電気モ
−タM1の通電をオンして電気モ−タM1の駆動方向を
正転に設定し、閉方向指示の時には、電気モ−タM1の
通電をオンして電気モ−タM1の駆動方向を逆転に設定
する。それ以外の時には、電気モ−タM1の通電をオフ
する。また、遮断信号S6がオンの時には、強制的に電
磁クラッチCLの通電をオフし、それの連結を解除す
る。それ以外の時には、電磁クラッチCLの通電をオン
し連結する。
の構成を図3に示す。交流電源34から供給される交流
電力ACは、ドライバ38を介して、電気モ−タM1及
び電磁クラッチCLに印加される。制御回路31および
ドライバ38は、外部から印加される開度調節指示信号
S4とポテンショメ−タ7から入力される開度信号との
演算結果に従って、電気モ−タM1の通電のオン/オフ
と電気モ−タM1の回転方向(正転/逆転)の制御を実
施する。即ち、演算結果が開方向指示の時には、電気モ
−タM1の通電をオンして電気モ−タM1の駆動方向を
正転に設定し、閉方向指示の時には、電気モ−タM1の
通電をオンして電気モ−タM1の駆動方向を逆転に設定
する。それ以外の時には、電気モ−タM1の通電をオフ
する。また、遮断信号S6がオンの時には、強制的に電
磁クラッチCLの通電をオフし、それの連結を解除す
る。それ以外の時には、電磁クラッチCLの通電をオン
し連結する。
【0022】一方、直流電源33は、交流電源34から
供給される交流電力ACから安定化された直流電圧を生
成する。この直流電圧は、充電器36を介して、制御回
路31,ドライバ35,及びバッテリ−37に印加され
る。従って、交流電力ACが交流電源34から供給され
ている時には、バッテリ−37は常時充電状態になる。
また、交流電源34が停電になると、制御回路31及び
ドライバ35には、バッテリ−37から直流電力が供給
される。充電器36又はバッテリ−37から供給される
直流電力DCは、ドライバ35を介して、電気モ−タM
2及びソレノイドSOLに供給される。ドライバ35
は、制御回路31からの制御信号に従って、電気モ−タ
M2及びソレノイドSOLの通電のオン/オフと、電気
モ−タM2の駆動方向の切換を実施する。
供給される交流電力ACから安定化された直流電圧を生
成する。この直流電圧は、充電器36を介して、制御回
路31,ドライバ35,及びバッテリ−37に印加され
る。従って、交流電力ACが交流電源34から供給され
ている時には、バッテリ−37は常時充電状態になる。
また、交流電源34が停電になると、制御回路31及び
ドライバ35には、バッテリ−37から直流電力が供給
される。充電器36又はバッテリ−37から供給される
直流電力DCは、ドライバ35を介して、電気モ−タM
2及びソレノイドSOLに供給される。ドライバ35
は、制御回路31からの制御信号に従って、電気モ−タ
M2及びソレノイドSOLの通電のオン/オフと、電気
モ−タM2の駆動方向の切換を実施する。
【0023】制御回路31はマイクロコンピュ−タで構
成されており、外部から入力される緊急開指示信号S1
及び緊急閉指示信号S2と、電源遮断検出信号S3に応
じて、ドライバ35に制御信号(オン/オフ信号と駆動
方向信号)を出力する。これらの制御信号によって、電
気モ−タM2及びソレノイドSOLの通電が制御され
る。電圧検出回路32は、交流電源34が出力する交流
電圧を監視し、電源に停電が生じたか否かを示す信号を
電源遮断検出信号S3として出力する。ポテンショメ−
タ7が出力する開度信号は、制御回路31に入力される
とともに、外部に出力される。
成されており、外部から入力される緊急開指示信号S1
及び緊急閉指示信号S2と、電源遮断検出信号S3に応
じて、ドライバ35に制御信号(オン/オフ信号と駆動
方向信号)を出力する。これらの制御信号によって、電
気モ−タM2及びソレノイドSOLの通電が制御され
る。電圧検出回路32は、交流電源34が出力する交流
電圧を監視し、電源に停電が生じたか否かを示す信号を
電源遮断検出信号S3として出力する。ポテンショメ−
タ7が出力する開度信号は、制御回路31に入力される
とともに、外部に出力される。
【0024】制御回路31の動作を図4に示す。図4を
参照して制御回路31の動作を説明する。電源がオンす
ると、ステップ41で初期化を実行した後、次のステッ
プ42に進む。
参照して制御回路31の動作を説明する。電源がオンす
ると、ステップ41で初期化を実行した後、次のステッ
プ42に進む。
【0025】ステップ42では、電源遮断検出信号S3
を参照し、それがアクティブ(電源遮断検出状態)であ
ればステップ48に進み、そうでなければステップ43
に進む。ステップ43では、緊急閉指示信号S2を参照
し、それがアクティブ(指示有)であればステップ48
に進み、そうでなければステップ44に進む。ステップ
44では、緊急開指示信号S1を参照し、それがアクテ
ィブ(指示有)であればステップ45に進み、そうでな
ければステップ42に戻る。つまり、停電を検出した
時、又は緊急閉指示を検出した時にはステップ48に進
み、緊急開指示を検出した時にはステップ45に進む。
停電を検出せず、緊急閉指示及び緊急開指示のいずれも
検出しない時には、ステップ42,43及び44を繰り
返し実行する。
を参照し、それがアクティブ(電源遮断検出状態)であ
ればステップ48に進み、そうでなければステップ43
に進む。ステップ43では、緊急閉指示信号S2を参照
し、それがアクティブ(指示有)であればステップ48
に進み、そうでなければステップ44に進む。ステップ
44では、緊急開指示信号S1を参照し、それがアクテ
ィブ(指示有)であればステップ45に進み、そうでな
ければステップ42に戻る。つまり、停電を検出した
時、又は緊急閉指示を検出した時にはステップ48に進
み、緊急開指示を検出した時にはステップ45に進む。
停電を検出せず、緊急閉指示及び緊急開指示のいずれも
検出しない時には、ステップ42,43及び44を繰り
返し実行する。
【0026】ステップ45では、まず内部タイマをスタ
−トし、次に主駆動系遮断信号S6をドライバ38に出
力し、更にドライバ35に与える緊急開駆動信号をオン
にする(オン/オフ信号をオンに、駆動方向信号を開方
向にセット)。これにより、主駆動系遮断信号S6が電
磁クラッチCLの通電を強制的に遮断するので、電磁ク
ラッチCLの結合が外れる。また、ソレノイドSOLに
通電されるので、電気モ−タM2の駆動軸が軸方向に移
動し、それに嵌合された駆動歯車11が、中間歯車10
と噛合う。更に、電気モ−タM2に通電され、それが駆
動されるので、出力軸6がそれに接続される調節弁を開
く方向に高速で回転する。
−トし、次に主駆動系遮断信号S6をドライバ38に出
力し、更にドライバ35に与える緊急開駆動信号をオン
にする(オン/オフ信号をオンに、駆動方向信号を開方
向にセット)。これにより、主駆動系遮断信号S6が電
磁クラッチCLの通電を強制的に遮断するので、電磁ク
ラッチCLの結合が外れる。また、ソレノイドSOLに
通電されるので、電気モ−タM2の駆動軸が軸方向に移
動し、それに嵌合された駆動歯車11が、中間歯車10
と噛合う。更に、電気モ−タM2に通電され、それが駆
動されるので、出力軸6がそれに接続される調節弁を開
く方向に高速で回転する。
【0027】次のステップ46では、ポテンショメ−タ
7が出力する開度信号を参照し、それが全開になったか
否かを識別する。またステップ47では、ステップ45
でスタ−トしたタイマがタイムオ−バしたか否かを識別
する。開度信号が全開になると、ステップ46からステ
ップ4Cに進む。また、全開を検出する前であっても、
タイマの計時が所定時間(この例では2秒)を経過する
と、ステップ47からステップ4Bを通ってステップ4
Cに進む。
7が出力する開度信号を参照し、それが全開になったか
否かを識別する。またステップ47では、ステップ45
でスタ−トしたタイマがタイムオ−バしたか否かを識別
する。開度信号が全開になると、ステップ46からステ
ップ4Cに進む。また、全開を検出する前であっても、
タイマの計時が所定時間(この例では2秒)を経過する
と、ステップ47からステップ4Bを通ってステップ4
Cに進む。
【0028】この実施例では、電気モ−タM2により緊
急開動作を実施する時には、全閉から全開までの作動所
要時間が約1.5秒である。従って、ステップ47でタ
イムオ−バが検出されるのは、異常であるので、ステッ
プ4Bでは、異常信号を外部に出力し、異常が生じたこ
とを報知する。
急開動作を実施する時には、全閉から全開までの作動所
要時間が約1.5秒である。従って、ステップ47でタ
イムオ−バが検出されるのは、異常であるので、ステッ
プ4Bでは、異常信号を外部に出力し、異常が生じたこ
とを報知する。
【0029】ステップ4Cでは、ドライバ35に与える
緊急駆動信号(オン/オフ信号)をオフにセットし、主
駆動系遮断信号S6を解除する。
緊急駆動信号(オン/オフ信号)をオフにセットし、主
駆動系遮断信号S6を解除する。
【0030】ステップ48では、まず内部タイマをスタ
−トし、次に主駆動系遮断信号S6をドライバ38に出
力し、更にドライバ35に与える緊急閉駆動信号をオン
にする(オン/オフ信号をオンに、駆動方向信号を閉方
向にセット)。これにより、主駆動系遮断信号S6が電
磁クラッチCLの通電を強制的に遮断するので、電磁ク
ラッチCLの結合が外れる。また、ソレノイドSOLに
通電されるので、電気モ−タM2の駆動軸が軸方向に移
動し、それに嵌合された駆動歯車11が、中間歯車10
と噛合う。更に、電気モ−タM2に通電され、それが駆
動されるので、出力軸6がそれに接続される調節弁を閉
じる方向に高速で回転する。
−トし、次に主駆動系遮断信号S6をドライバ38に出
力し、更にドライバ35に与える緊急閉駆動信号をオン
にする(オン/オフ信号をオンに、駆動方向信号を閉方
向にセット)。これにより、主駆動系遮断信号S6が電
磁クラッチCLの通電を強制的に遮断するので、電磁ク
ラッチCLの結合が外れる。また、ソレノイドSOLに
通電されるので、電気モ−タM2の駆動軸が軸方向に移
動し、それに嵌合された駆動歯車11が、中間歯車10
と噛合う。更に、電気モ−タM2に通電され、それが駆
動されるので、出力軸6がそれに接続される調節弁を閉
じる方向に高速で回転する。
【0031】次のステップ49では、ポテンショメ−タ
7が出力する開度信号を参照し、それが全閉になったか
否かを識別する。またステップ4Aでは、ステップ48
でスタ−トしたタイマがタイムオ−バしたか否かを識別
する。開度信号が全閉になると、ステップ49からステ
ップ4Cに進む。また、全閉を検出する前であっても、
タイマの計時が所定時間(この例では2秒)を経過する
と、ステップ4Aからステップ4Bを通ってステップ4
Cに進む。
7が出力する開度信号を参照し、それが全閉になったか
否かを識別する。またステップ4Aでは、ステップ48
でスタ−トしたタイマがタイムオ−バしたか否かを識別
する。開度信号が全閉になると、ステップ49からステ
ップ4Cに進む。また、全閉を検出する前であっても、
タイマの計時が所定時間(この例では2秒)を経過する
と、ステップ4Aからステップ4Bを通ってステップ4
Cに進む。
【0032】この実施例では、電気モ−タM2により緊
急閉動作を実施する時には、全開から全閉までの作動所
要時間が約1.5秒である。従って、ステップ4Aでタ
イムオ−バが検出されるのは、異常であるので、ステッ
プ4Bでは、異常信号を外部に出力し、異常が生じたこ
とを報知する。
急閉動作を実施する時には、全開から全閉までの作動所
要時間が約1.5秒である。従って、ステップ4Aでタ
イムオ−バが検出されるのは、異常であるので、ステッ
プ4Bでは、異常信号を外部に出力し、異常が生じたこ
とを報知する。
【0033】この実施例では、開度調節指示信号S4を
入力することによって、電気モ−タM1の駆動力によ
り、調節弁の開度を大きくする方向にも、調節弁の開度
を小さくする方向にも出力軸6を駆動することができ、
また、任意の中間開度で弁開度を保持することができ
る。弁開度は開度信号により知ることができる。更に、
停電時等の緊急時においては、バッテリ−37に蓄えた
電力を利用し、電気モ−タM2の駆動力により、緊急動
作が可能である。
入力することによって、電気モ−タM1の駆動力によ
り、調節弁の開度を大きくする方向にも、調節弁の開度
を小さくする方向にも出力軸6を駆動することができ、
また、任意の中間開度で弁開度を保持することができ
る。弁開度は開度信号により知ることができる。更に、
停電時等の緊急時においては、バッテリ−37に蓄えた
電力を利用し、電気モ−タM2の駆動力により、緊急動
作が可能である。
【0034】またこの実施例では、電気モ−タM1を使
用して通常の開度調節を実施する場合には、調節弁の全
開から全閉まで、および全閉から全開までの作動所要時
間は約15秒であるが、電気モ−タM2を使用する緊急
閉動作及び緊急開動作の場合の所要時間は約1.5秒で
あり非常に短い。緊急閉動作及び緊急開動作の所要時間
を短くできたのは、緊急動作専用の電気モ−タM2を、
通常駆動用の電気モ−タM1とは独立に設け、これら2
つの電気モ−タを選択的に使用するように構成したため
である。電気モ−タM1はその構造上、安定した連続運
転が可能であるが、あまり大きな出力を得ることはでき
ない。それに対して電気モ−タM2は、長時間の連続運
転は不可能であるが、小型でありながら大きなトルクが
得られるので、出力軸6を高速駆動することができる。
緊急動作時の連続駆動時間は非常に短く、緊急動作を頻
繁に実施する可能性も全くないので、電気モ−タM2の
連続運転時間の制約については何ら問題はない。
用して通常の開度調節を実施する場合には、調節弁の全
開から全閉まで、および全閉から全開までの作動所要時
間は約15秒であるが、電気モ−タM2を使用する緊急
閉動作及び緊急開動作の場合の所要時間は約1.5秒で
あり非常に短い。緊急閉動作及び緊急開動作の所要時間
を短くできたのは、緊急動作専用の電気モ−タM2を、
通常駆動用の電気モ−タM1とは独立に設け、これら2
つの電気モ−タを選択的に使用するように構成したため
である。電気モ−タM1はその構造上、安定した連続運
転が可能であるが、あまり大きな出力を得ることはでき
ない。それに対して電気モ−タM2は、長時間の連続運
転は不可能であるが、小型でありながら大きなトルクが
得られるので、出力軸6を高速駆動することができる。
緊急動作時の連続駆動時間は非常に短く、緊急動作を頻
繁に実施する可能性も全くないので、電気モ−タM2の
連続運転時間の制約については何ら問題はない。
【0035】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の電動調節弁駆動
装置は、電気的な制御により任意の弁開度に調節してそ
の弁開度を維持でき、しかも応答の速い緊急全閉機能及
び緊急全開機能を実現しうる。また、バッテリ−の電力
を利用して電気駆動手段を駆動するので、停電時のよう
な異常時であっても、緊急全閉機能又は緊急全開機能の
確実な作動を期待しうる。
装置は、電気的な制御により任意の弁開度に調節してそ
の弁開度を維持でき、しかも応答の速い緊急全閉機能及
び緊急全開機能を実現しうる。また、バッテリ−の電力
を利用して電気駆動手段を駆動するので、停電時のよう
な異常時であっても、緊急全閉機能又は緊急全開機能の
確実な作動を期待しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例の装置を正面から見た縦断面図であ
る。
る。
【図2】 図1のII−II線断面図である。
【図3】 図1の装置の電装部の構成を示すブロック図
である。
である。
【図4】 図3の制御回路31の動作を示すフロ−チャ
−トである。
−トである。
1,3:スプロケットホイ−ル 2:チェ−ン 4:ウォ−ム軸 5:ウォ−ムホイ−
ル 6:出力軸 7:ポテンショメ−
タ 8:開度計 9:歯車 10:中間歯車 11:駆動歯車 31:制御回路 32:電圧検出回路 33:直流電源 34:交流電源 35,38:ドライバ 36:充電器 37:バッテリ− M1,M2:電気モ
−タ CL:電磁クラッチ SOL:ソレノイド
ル 6:出力軸 7:ポテンショメ−
タ 8:開度計 9:歯車 10:中間歯車 11:駆動歯車 31:制御回路 32:電圧検出回路 33:直流電源 34:交流電源 35,38:ドライバ 36:充電器 37:バッテリ− M1,M2:電気モ
−タ CL:電磁クラッチ SOL:ソレノイド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松 本 俊 司 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 進 藤 信 博 北海道室蘭市仲町12番地 ニッテツ北海道 制御システム株式会社内 (72)発明者 斉 藤 英 夫 北海道室蘭市仲町12番地 ニッテツ北海道 制御システム株式会社内 (72)発明者 細 川 一 孝 神奈川県小田原市東町1丁目7−5 コ− エイ工業株式会社内 (72)発明者 山 口 進 神奈川県小田原市東町1丁目7−5 コ− エイ工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 調節弁の軸と連結される出力軸;該出力
軸に連結され、前記調節弁の開度に相当する信号を生成
する弁開度検出手段;前記出力軸と一体のウォ−ムホイ
−ル;該ウォ−ムホイ−ルに噛合うウォ−ム軸;第1の
電気駆動手段;第1の電磁クラッチ手段を含み、前記ウ
ォ−ム軸と前記第1の電気駆動手段の駆動軸とを連結す
る第1の連結手段;第2の電気駆動手段;第2の電磁ク
ラッチ手段を含み、前記ウォ−ム軸と前記第2の電気駆
動手段の駆動軸とを連結する第2の連結手段;少なくと
も前記第2の電気駆動手段に供給される電力を蓄えるバ
ッテリ−;所定の開度調節指示に応答して、前記第1の
電磁クラッチ手段を接続状態に付勢するとともに、前記
第1の電気駆動手段を付勢して前記調節弁の軸を駆動す
る第1の駆動制御手段;および所定の緊急開度調節指示
に応答して、前記第1の電磁クラッチ手段および第2の
電磁クラッチ手段を、それぞれ非接続状態および接続状
態に制御するとともに、前記第2の電気駆動手段を付勢
して前記調節弁の軸を駆動する第2の駆動制御手段;を
備える電動調節弁駆動装置。 - 【請求項2】 前記第2の駆動制御手段は、主電源の停
電の有無を検出する停電検出手段を含み、停電が検出さ
れると、緊急開度調節指示有とみなし、前記第1の電磁
クラッチ手段および第2の電磁クラッチ手段を、それぞ
れ非接続状態および接続状態に制御するとともに、前記
第2の電気駆動手段を付勢して前記調節弁の軸を駆動す
る、前記請求項1記載の電動調節弁駆動装置。 - 【請求項3】 前記第1の電気駆動手段と前記第2の電
気駆動手段とは互いに異なる特性を備え、第1の電気駆
動手段は、連続的な運転に耐える特性を有し、第2の電
気駆動手段は、短時間に限り大きな出力トルクを発生す
る特性を有する、前記請求項1記載の電動調節弁駆動装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22770893A JPH0783345A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 電動調節弁駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22770893A JPH0783345A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 電動調節弁駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783345A true JPH0783345A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=16865113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22770893A Pending JPH0783345A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 電動調節弁駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783345A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008507674A (ja) * | 2004-07-23 | 2008-03-13 | エイエフエイ・コントロールズ,リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | マイクロバルブアセンブリおよびその関連方法 |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP22770893A patent/JPH0783345A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008507674A (ja) * | 2004-07-23 | 2008-03-13 | エイエフエイ・コントロールズ,リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | マイクロバルブアセンブリおよびその関連方法 |
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