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JP6120638B2 - Electric on-off valve - Google Patents
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JP6120638B2 - Electric on-off valve - Google Patents

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Description

本発明は、駆動部に対する通電作用下に弁体を開閉動作させることで、流体の流通状態を切り換える電動開閉弁に関する。   The present invention relates to an electric on-off valve that switches a fluid flow state by opening and closing a valve body under an energizing action on a drive unit.

本出願人は、モータの駆動作用下にシャフトを介して弁体を開閉させることで、流体の流通状態を切換可能な電動式の開閉弁を提案している(特許文献1参照)。この開閉弁は、例えば、燃料電池システムに用いられ、駆動源であるモータと、該モータの駆動軸に設けられるギアに噛合されるギア機構と、該ギア機構に接続されるシャフトと、該シャフトの端部に設けられる円盤状の弁体と、前記弁体の弁開又は弁閉状態を保持するために付勢するスプリングとを備える。そして、モータへ通電することにより駆動軸の回転に伴ってギア機構が所定方向へと回転し、それに伴って、シャフトと共に弁体が回転することで、該弁体に臨むように設けられた流路を閉塞し、一方、前記モータへの通電を停止することでスプリングの弾発力によって前記弁体を回転させて流路の連通した弁開状態へと切り換えている。   The present applicant has proposed an electric on-off valve that can switch the flow state of fluid by opening and closing the valve body through a shaft under the driving action of a motor (see Patent Document 1). This on-off valve is used in, for example, a fuel cell system, a motor as a drive source, a gear mechanism meshed with a gear provided on a drive shaft of the motor, a shaft connected to the gear mechanism, and the shaft A disc-shaped valve body provided at an end of the valve body, and a spring that biases the valve body in order to maintain the valve open or closed state. When the motor is energized, the gear mechanism rotates in a predetermined direction along with the rotation of the drive shaft, and the valve body rotates along with the shaft. The passage is closed, and on the other hand, the valve element is rotated by the spring force of the spring by stopping energization of the motor, thereby switching to the valve open state in which the flow path communicates.

特開2004−185880号公報JP 2004-185880 A

このような電動式の開閉弁では、例えば、弁体の弁開状態を保持する際には、スプリング等の推力によって行っているため、駆動部は非通電状態となり、電力を消費することはないが、弁閉状態を保持する場合には、駆動部に対して通電し続けることで駆動力を発生させ保持する構成としている。近年、省エネルギー化の観点から、上述したような電動式の開閉弁の駆動部で使用される消費電力をさらに低減させたいという要請がある。   In such an electric on-off valve, for example, when the valve body is kept open, the drive unit is in a non-energized state and does not consume power because the thrust of a spring or the like is used. However, when the valve closed state is maintained, the driving force is generated and maintained by continuously energizing the driving unit. In recent years, from the viewpoint of energy saving, there is a demand for further reducing the power consumption used in the drive unit of the electric on-off valve as described above.

本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、消費電力のさらなる低減を図りつつ、弁体の開閉状態を確実に保持することが可能な電動開閉弁を提供することを目的とする。   The present invention has been made in connection with the above-described proposal, and an object thereof is to provide an electric on-off valve that can reliably maintain the open / close state of the valve body while further reducing power consumption. To do.

前記の目的を達成するために、本発明は、弁軸に支持された弁体を開閉動作させることで流路の連通状態を切り換える電動開閉弁において、
前記流路の形成されるボディと、
通電作用下に回転し、前記弁体を開閉動作させる駆動部と、
前記弁体を前記駆動部の駆動力の付勢方向と反対方向に付勢する付勢部材と、
前記弁体を挟んで前記駆動部とは反対側に設けられ、前記駆動部に対する非通電時において、前記付勢部材の付勢力に対抗して前記弁体を全閉又は全開位置で保持するロック機構と、
を備え、
前記ロック機構は、外周面に段付部を有し前記弁軸と同軸上に接続されるローターと、前記段付部に係合される係合部を有し該係合部を前記ローター側に向かって押圧する押圧部材とを備え、前記ローターは、前記段付部に向けて拡径した拡径部を有し、前記拡径部に隣接して前記段付部が設けられ、前記押圧部材は、前記係合部を有し該係合部が前記ローターの外周面側に向かって回転自在に設けられたレバーと、前記係合部が前記外周面側に向かって回転するように前記レバーを付勢するスプリングとを備え、前記係合部は、前記レバーに回転自在に設けられた回転ローラからなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an electric on-off valve that switches a communication state of a flow path by opening and closing a valve body supported by a valve shaft.
A body in which the flow path is formed;
A drive unit that rotates under energization and opens and closes the valve body;
A biasing member that biases the valve body in a direction opposite to the biasing direction of the driving force of the driving unit;
A lock provided on the opposite side of the drive unit across the valve body, and holds the valve body in a fully closed or fully open position against the biasing force of the biasing member when the drive unit is not energized Mechanism,
With
The lock mechanism includes a rotor having a stepped portion on an outer peripheral surface and connected coaxially with the valve shaft, and an engaging portion engaged with the stepped portion. A pressing member that presses toward the step, and the rotor has an enlarged diameter portion that is enlarged toward the stepped portion, the stepped portion is provided adjacent to the enlarged diameter portion, and the pressing The member includes the engaging portion, the lever provided rotatably with respect to the outer peripheral surface side of the rotor, and the engagement portion to rotate toward the outer peripheral surface side. And a spring for urging the lever, wherein the engaging portion is composed of a rotating roller rotatably provided on the lever .

本発明によれば、通電作用下に駆動部を回転させ弁体を開閉させる電動開閉弁において、前記弁体の全閉又は全開状態のいずれか一方を付勢部材の付勢力によって保持すると共に、前記弁体を挟んで前記駆動部とは反対側にロック機構を設けている。このロック機構は、弁体の支持された弁軸と同軸上に接続され外周面に段付部の形成されたローターと、前記段付部に係合される係合部を有した押圧部材とを備え、前記係合部を前記ローター側に向かって押圧した際、前記係合部が前記段付部に係合されることで駆動部に対する通電が停止された非通電状態において、弁体の全開又は全閉状態のいずれか他方で保持される。   According to the present invention, in the electric on-off valve that opens and closes the valve body by rotating the drive unit under energization action, while holding either one of the fully closed state or the fully open state of the valve body by the urging force of the urging member, A lock mechanism is provided on the opposite side of the drive unit with the valve body interposed therebetween. The locking mechanism includes a rotor that is coaxially connected to a valve shaft supported by a valve body and has a stepped portion formed on an outer peripheral surface thereof, and a pressing member having an engaging portion that is engaged with the stepped portion. In a non-energized state in which energization to the drive unit is stopped by engaging the engagement portion with the stepped portion when the engagement portion is pressed toward the rotor side, It is held in either the fully open state or the fully closed state.

従って、弁体の全閉又は全開状態のいずれか一方を付勢部材の付勢力によって保持し、一方、前記とは反対となる全開又は全閉状態をロック機構で保持できるため、駆動部の駆動力によって全閉状態を保持している従来技術の電動式の開閉弁と比較し、弁体の全閉又は全開状態の保持に用いられる電力消費をなくすことができる。その結果、駆動部での消費電力の大幅な低減を図ることが可能となり、しかも、弁体の全開又は全閉状態は、付勢部材及びロック機構によって確実に保持することができる。   Accordingly, either the fully closed or fully opened state of the valve body can be held by the urging force of the urging member, while the fully open or fully closed state opposite to the above can be held by the lock mechanism. Compared with the electric open / close valve of the prior art in which the fully closed state is maintained by force, it is possible to eliminate the power consumption used for maintaining the fully closed or fully opened state of the valve body. As a result, it is possible to significantly reduce power consumption in the drive unit, and the fully open or fully closed state of the valve body can be reliably held by the biasing member and the lock mechanism.

また、弁体を挟んで駆動部の反対側にロック機構を設けることで、前記駆動部の構成を変更することなく、前記ロック機構のみを付加することができ、前記ロック機構の有無に関わらず前記駆動部を共用できるため、製造コストの抑制を図ることができる。   Further, by providing a lock mechanism on the opposite side of the drive unit across the valve body, only the lock mechanism can be added without changing the configuration of the drive unit, regardless of the presence or absence of the lock mechanism. Since the drive unit can be shared, manufacturing costs can be reduced.

さらに、ローターの拡径部を押圧部材の係合部が乗り越えて回転する際にのみ、駆動部の駆動力を増加させればよく、それ以外の通常作動範囲では、乗り越え時の前記駆動力に対して出力を抑制できるため、通常作動範囲における消費電力の削減を図ることができる。   Furthermore, it is only necessary to increase the driving force of the driving unit only when the engaging part of the pressing member gets over the diameter-enlarged part of the rotor, and in the other normal operating range, the driving force at the time of getting over is increased. On the other hand, since the output can be suppressed, the power consumption in the normal operation range can be reduced.

さらにまた、本発明は、弁軸に支持された弁体を開閉動作させることで流路の連通状態を切り換える電動開閉弁において、
前記流路の形成されるボディと、
通電作用下に回転し、前記弁体を開閉動作させる駆動部と、
前記弁体を前記駆動部の駆動力の付勢方向と反対方向に付勢する付勢部材と、
前記弁体を挟んで前記駆動部とは反対側に設けられ、前記駆動部に対する非通電時において、前記付勢部材の付勢力に対抗して前記弁体を全閉又は全開位置で保持するロック機構と、
を備え、
前記ロック機構は、外周面に段付部を有し前記弁軸と同軸上に接続されるローターと、前記段付部に係合される係合部を有し該係合部を前記ローター側に向かって押圧する押圧部材とを備え、前記ローターは、前記段付部に向けて拡径した拡径部を有し、前記拡径部に隣接して前記段付部が設けられ、前記駆動部の作動範囲内におけるレバーの前記ローター側への回転を規制するストッパを有することを特徴とする。これにより、レバーの係合部がローターに対して押圧される場合でも、回転ローラが接触作用下に回転することで互いの接触抵抗が低減され、該レバーを円滑に回転させることができると共に、接触部位における摩耗が抑制され、その結果、耐久性の向上を図ることができる。
Furthermore, the present invention provides an electric on-off valve that switches the communication state of the flow path by opening and closing the valve body supported by the valve shaft.
A body in which the flow path is formed;
A drive unit that rotates under energization and opens and closes the valve body;
A biasing member that biases the valve body in a direction opposite to the biasing direction of the driving force of the driving unit;
A lock provided on the opposite side of the drive unit across the valve body, and holds the valve body in a fully closed or fully open position against the biasing force of the biasing member when the drive unit is not energized Mechanism,
With
The lock mechanism includes a rotor having a stepped portion on an outer peripheral surface and connected coaxially with the valve shaft, and an engaging portion engaged with the stepped portion. A pressing member that presses toward the step, and the rotor has a diameter-expanded portion that is expanded toward the stepped portion, the stepped portion is provided adjacent to the diameter-expanded portion, and the drive It has a stopper which regulates rotation to the rotor side of the lever within the operation range of the part. Thereby, even when the engaging portion of the lever is pressed against the rotor, the rotating roller rotates under the contact action, thereby reducing the mutual contact resistance and allowing the lever to rotate smoothly. Wear at the contact portion is suppressed, and as a result, durability can be improved.

またさらに、駆動部の作動範囲内におけるレバーのローター側への回転を規制するストッパを備えることで、前記駆動部の作動範囲内においてレバーからローターへの荷重の付与が防止されるため、前記ローターに接続された前記駆動部に対する負荷が防止され、消費電力の増加が防止される。   Furthermore, since a stopper for restricting the rotation of the lever to the rotor side within the operating range of the drive unit is provided, it is possible to prevent a load from being applied from the lever to the rotor within the operating range of the drive unit. A load on the drive unit connected to the is prevented, and an increase in power consumption is prevented.

また、ロック機構は、ボディに対して着脱自在に設けることにより、必要に応じて選択的に前記ロック機構を容易に装着したり、取り外すことが可能となる。   Further, by providing the lock mechanism so as to be detachable from the body, the lock mechanism can be selectively attached or detached easily as needed.

さらに、電動開閉弁は、燃料電池システムに用いることにより、燃料電池の運転停止時における反応ガスの燃料電池スタックへの流通を弁体を全閉状態として遮断する際、ロック機構によって行うことで電力を消費することなく保持することができ、電力を消費することなく燃料電池スタックの劣化を防止できるため効果的である。   Furthermore, the electric on-off valve is used in the fuel cell system, and when the operation of the fuel cell is stopped, the flow of the reaction gas to the fuel cell stack is blocked by the lock mechanism when the valve body is completely closed. This is effective because the fuel cell stack can be prevented from deteriorating without consuming electric power.

本発明によれば、以下の効果が得られる。   According to the present invention, the following effects can be obtained.

すなわち、弁体を挟んで駆動部と反対側となる位置に、前記駆動部に対する非通電時において、付勢部材の付勢力に対抗して前記弁体を全閉又は全開位置で保持可能なロック機構を設けることで、前記弁体の全閉又は全開状態のいずれか一方を付勢部材の付勢力によって保持し、一方、前記とは反対となる全開又は全閉状態のいずれかをロック機構によって保持できるため、駆動部の駆動力によって全閉状態を保持している従来技術に係る電動式の開閉弁と比較し、弁体の全閉又は全開状態の保持に用いられる電力消費を削減することができる。その結果、電動開閉弁における消費電力の大幅な低減を図ることが可能となり、しかも、弁体の全開又は全閉状態を付勢部材及びロック機構によって確実に保持することが可能となる。   That is, a lock capable of holding the valve body in the fully closed or fully opened position against the biasing force of the biasing member at a position opposite to the drive section across the valve body when the drive section is not energized. By providing a mechanism, either the fully closed or fully opened state of the valve body is held by the urging force of the urging member, while either the fully open or fully closed state opposite to the above is held by the lock mechanism. Compared with the electric on-off valve according to the prior art that holds the fully closed state by the driving force of the drive unit because it can hold, the power consumption used to hold the valve body in the fully closed or fully open state is reduced. Can do. As a result, it is possible to significantly reduce the power consumption of the electric on-off valve, and it is possible to reliably hold the fully open or fully closed state of the valve body by the urging member and the lock mechanism.

本発明の実施の形態に係る電動開閉弁の全体断面図である。1 is an overall cross-sectional view of an electric on-off valve according to an embodiment of the present invention. 図1の電動開閉弁におけるロック機構近傍を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the lock mechanism vicinity in the electrically operated on-off valve of FIG. 図3Aは、図2のロック機構を示す平面図であり、図3Bは、図3AのIIIB−IIIB線に沿った断面図である。3A is a plan view showing the locking mechanism of FIG. 2, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line IIIB-IIIB of FIG. 3A. 図4A〜図4Dは、ロック機構におけるローター及びロックレバーの動作説明図であり、図4Aは弁体が全開状態である場合のアンロック状態を示す図であり、図4B及び図4Cは、図4Aのローターが回転し始め、ロックレバーを回転させ始めた状態を示す図であり、図4Dは、弁体が全閉状態となってローターの回転がロックレバーによって規制されたロック状態を示す図である。4A to 4D are operation explanatory views of the rotor and the lock lever in the lock mechanism, FIG. 4A is a diagram illustrating an unlocked state when the valve body is in a fully opened state, and FIGS. 4B and 4C are diagrams. FIG. 4D is a diagram illustrating a state in which the rotor of 4A starts to rotate and the lock lever begins to rotate, and FIG. 4D is a diagram illustrating a locked state in which the valve body is fully closed and rotation of the rotor is restricted by the lock lever. It is.

本発明に係る電動開閉弁について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図1において、参照符号10は、本発明の実施の形態に係る電動開閉弁を示す。   Preferred embodiments of the electric on-off valve according to the present invention will be described below and described in detail with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1, reference numeral 10 indicates an electric on-off valve according to an embodiment of the present invention.

この電動開閉弁10は、例えば、燃料電池システムに用いられ、反応ガスである水素又は酸素の流通する配管に接続されて使用される。この電動開閉弁10は、図1に示されるように、ボディ12と、該ボディ12の内部に収納される駆動部14と、前記ボディ12の流路16を開閉する弁体18を有した弁機構部20と、前記駆動部14の駆動力を前記弁機構部20へと伝達するギア機構22と、前記弁機構部20の開閉状態を保持するロック機構24とを含む。なお、ここでは、駆動部14の非通電時に弁体18が全開となり、該弁体18を挟んだ流路16の上流側と下流側とが連通状態となるノーマルオープンタイプの電動開閉弁10について説明する。   The electric on-off valve 10 is used, for example, in a fuel cell system, and is connected to a pipe through which hydrogen or oxygen as a reaction gas flows. As shown in FIG. 1, this electric on-off valve 10 is a valve having a body 12, a drive unit 14 housed in the body 12, and a valve body 18 that opens and closes a flow path 16 of the body 12. It includes a mechanism unit 20, a gear mechanism 22 that transmits the driving force of the driving unit 14 to the valve mechanism unit 20, and a lock mechanism 24 that maintains the open / closed state of the valve mechanism unit 20. Here, the normally open type electrically operated on / off valve 10 in which the valve body 18 is fully opened when the drive unit 14 is not energized and the upstream side and the downstream side of the flow path 16 sandwiching the valve body 18 are in communication with each other. explain.

ボディ12は、上述した配管に接続され流体(例えば、反応ガス)の流通する流路16が形成され、該流路16内に弁機構部20を構成する弁体18が設けられると共に、弁体18を開閉動作させるための弁軸36がボディ12の鉛直方向に貫通した軸孔26に挿通されている。また、ボディ12には、軸孔26と略平行で有底筒状の収納室28が形成され、該収納室28には駆動部14が収納される。   The body 12 is connected to the above-described piping, and a flow path 16 through which a fluid (for example, a reaction gas) flows is formed. In the flow path 16, a valve body 18 constituting the valve mechanism unit 20 is provided. A valve shaft 36 for opening and closing 18 is inserted through a shaft hole 26 penetrating in the vertical direction of the body 12. The body 12 is formed with a bottomed cylindrical storage chamber 28 substantially parallel to the shaft hole 26, and the drive unit 14 is stored in the storage chamber 28.

駆動部14は、例えば、ステッピングモータやDCサーボモータ等の回転駆動源30からなり、その回転駆動源30の駆動軸32が上方となるようにボディ12の収納室28に設けられる。この駆動軸32にはピニオンギア34が装着され、ボディ12の上部に軸支されたギア機構22の第1ギア40に噛合されている。   The drive unit 14 includes, for example, a rotary drive source 30 such as a stepping motor or a DC servo motor, and is provided in the storage chamber 28 of the body 12 so that the drive shaft 32 of the rotary drive source 30 is on the upper side. A pinion gear 34 is attached to the drive shaft 32 and meshed with the first gear 40 of the gear mechanism 22 that is pivotally supported on the upper portion of the body 12.

弁機構部20は、円盤状の弁体18と、該弁体18の連結された弁軸36とを含み、前記弁体18が流路16と略同一断面となる円形状に形成されると共に、前記弁軸36の略中央部に対してねじ37によって締結される。弁軸36の一端部は、軸孔26を介してボディ12の下方へ突出し、後述するロック機構24に接続され、他端部は軸孔26を介してボディ12の上方へ突出し、ギア機構22を構成する第2ギア42が装着される。   The valve mechanism 20 includes a disc-shaped valve body 18 and a valve shaft 36 to which the valve body 18 is connected. The valve body 18 is formed in a circular shape having substantially the same cross section as the flow path 16. The screw shaft 37 is fastened to a substantially central portion of the valve shaft 36. One end portion of the valve shaft 36 protrudes downward from the body 12 via the shaft hole 26 and is connected to a lock mechanism 24 described later, and the other end portion protrudes above the body 12 via the shaft hole 26, and the gear mechanism 22. Is mounted.

また、弁軸36は、軸孔26に臨むように設けられた一対の第1軸受38によって回転自在に支持されている。   The valve shaft 36 is rotatably supported by a pair of first bearings 38 provided so as to face the shaft hole 26.

ギア機構22は、ボディ12の上部に軸支される第1ギア40と、弁軸36の他端部に連結される第2ギア42とを有し、前記第1ギア40の大径ギア部44が回転駆動源30のピニオンギア34に噛合され、小径ギア部46が第2ギア42に噛合される。そして、回転駆動源30の駆動力が駆動軸32からピニオンギア34を介して第1ギア40へ伝達され、その小径ギア部46を介して第2ギア42へと伝達されることで減速され、弁軸36へと伝達されることで該弁軸36及び弁体18が所定角度だけ回転する。   The gear mechanism 22 includes a first gear 40 that is pivotally supported on the upper portion of the body 12, and a second gear 42 that is coupled to the other end of the valve shaft 36, and the large-diameter gear portion of the first gear 40. 44 is meshed with the pinion gear 34 of the rotational drive source 30, and the small-diameter gear portion 46 is meshed with the second gear 42. Then, the driving force of the rotational drive source 30 is transmitted from the drive shaft 32 to the first gear 40 through the pinion gear 34, and is transmitted to the second gear 42 through the small diameter gear portion 46, thereby being decelerated. By being transmitted to the valve shaft 36, the valve shaft 36 and the valve body 18 rotate by a predetermined angle.

また、第2ギア42とボディ12との間には、該第2ギア42を介して弁軸36を所定の回転方向に付勢する弾発力(付勢力)を有したリターンスプリング(付勢部材)48が介装される。このリターンスプリング48は、例えば、螺旋状に形成されたコイルスプリングからなり、その弾発作用下に弁機構部20の弁体18が弁開する方向(図3A中、矢印B1方向)に付勢される。   Further, a return spring (biasing force) having a resilient force (biasing force) for biasing the valve shaft 36 in a predetermined rotation direction via the second gear 42 between the second gear 42 and the body 12. Member) 48 is interposed. The return spring 48 is formed of, for example, a spiral coil spring, and is biased in the direction in which the valve body 18 of the valve mechanism 20 opens (under the arrow B1 direction in FIG. 3A) under its elastic action. Is done.

ロック機構24は、ボディ12に連結されるハウジング50と、該ハウジング50の内部に回転自在に設けられるローター52と、前記ローター52の回転作用下に回転するロックレバー(レバー)54と、前記ロックレバー54を付勢するトルクスプリング(スプリング)56とを含む。本実施の形態においては、ロックレバー54とトルクスプリング56が本発明の押圧部材に相当する。   The lock mechanism 24 includes a housing 50 connected to the body 12, a rotor 52 rotatably provided in the housing 50, a lock lever (lever) 54 that rotates under the rotating action of the rotor 52, and the lock And a torque spring (spring) 56 that urges the lever 54. In the present embodiment, the lock lever 54 and the torque spring 56 correspond to the pressing member of the present invention.

ハウジング50は、本実施の形態においてはボディ12の下端部に設けられるカバー部材62を有し、前記カバー部材62の内部に形成された空間にローター52及びロックレバー54等が収納される。   The housing 50 has a cover member 62 provided at the lower end of the body 12 in the present embodiment, and the rotor 52 and the lock lever 54 are accommodated in a space formed inside the cover member 62.

ローター52は、カム部64と、該カム部64の両端面から軸方向に突出した第1及び第2軸部66、68とを備え、前記第1及び第2軸部66、68が、弁機構部20の弁軸36と同軸上となるように設けられる。   The rotor 52 includes a cam portion 64 and first and second shaft portions 66 and 68 projecting axially from both end faces of the cam portion 64, and the first and second shaft portions 66 and 68 are valve valves. It is provided so as to be coaxial with the valve shaft 36 of the mechanism unit 20.

カム部64は、第1及び第2軸部66、68と同心上となる円形部70と、前記円形部70から半径外方向に突出したノーズ部(拡径部)72を有する。また、ノーズ部72には、ノーズ部72の中心と円形部70の中心を通る中心線L(図3A参照)に対して一方側が切り欠かれた段付部74を備える。段付部74は、前記中心線Lに沿った側面と、該中心線Lに対して直交した側面とからなる断面略L字状に形成される。換言すれば、カム部64は、ノーズ部72の一部が半径内方向に窪んだ形状で形成されている。   The cam portion 64 includes a circular portion 70 that is concentric with the first and second shaft portions 66 and 68, and a nose portion (expanded diameter portion) 72 that protrudes radially outward from the circular portion 70. Further, the nose portion 72 includes a stepped portion 74 that is notched on one side with respect to a center line L (see FIG. 3A) passing through the center of the nose portion 72 and the center of the circular portion 70. The stepped portion 74 is formed in a substantially L-shaped cross section including a side surface along the center line L and a side surface orthogonal to the center line L. In other words, the cam portion 64 is formed in a shape in which a part of the nose portion 72 is recessed in the radially inward direction.

第1軸部66は、カバー部材62に形成された孔部76に挿入され回転自在に支持される。一方、第2軸部68の端部には、第1軸部66から離間する方向に突出し、且つ、第2軸部68の軸方向と直交方向に延在した凸部78が形成され、弁軸36の一端部に形成された凹部80に挿入され係合される。これにより、弁軸36と第2軸部68との相対的な回転変位が規制され、該弁軸36の回転作用下にローター52がカバー部材62に支持された状態で一体的に回転することとなる。   The first shaft portion 66 is inserted into a hole 76 formed in the cover member 62 and is rotatably supported. On the other hand, the end portion of the second shaft portion 68 is formed with a convex portion 78 that protrudes in a direction away from the first shaft portion 66 and extends in a direction orthogonal to the axial direction of the second shaft portion 68. The shaft 36 is inserted into and engaged with a recess 80 formed at one end of the shaft 36. As a result, the relative rotational displacement between the valve shaft 36 and the second shaft portion 68 is restricted, and the rotor 52 rotates integrally with the cover member 62 under the rotational action of the valve shaft 36. It becomes.

ロックレバー54は、有底筒状に形成され、第2軸受82を介して軸支されたロッド84を介して回転自在に設けられた回転体であり、前記ロッド84の端部にナット86を介して連結されると共に、その外周面から半径外方向に突出したアーム88の先端に回転ローラ(係合部)90が軸支される。この回転ローラ90は、例えば、ボールベアリングやカムフォロワから構成される。   The lock lever 54 is a rotating body that is formed in a cylindrical shape with a bottom and is rotatably provided via a rod 84 that is pivotally supported via a second bearing 82. A nut 86 is provided at the end of the rod 84. And a rotating roller (engagement portion) 90 is pivotally supported at the tip of an arm 88 projecting radially outward from the outer peripheral surface thereof. The rotating roller 90 is composed of, for example, a ball bearing or a cam follower.

また、ロックレバー54は、ローター52に対して所定間隔離間して設けられると共に(図3A参照)、該ローター52の軸線とロッド84とが略平行となるように設けられる(図3B参照)。   The lock lever 54 is provided at a predetermined distance from the rotor 52 (see FIG. 3A), and is provided so that the axis of the rotor 52 and the rod 84 are substantially parallel (see FIG. 3B).

トルクスプリング56は、例えば、螺旋状に形成されたコイルスプリングからなり、ロックレバー54とハウジング50との間、且つ、ロッド84と略同軸上に配置される。そして、トルクスプリング56の一端部が、ロックレバー54の外周面から突出した保持部92に保持される。これにより、ロックレバー54には、トルクスプリング56の弾発作用下に所定の回転方向(図3A中、矢印A1方向、反時計回り)への回転力が付勢され、ロックレバー54は、その回転ローラ90が常にカム部64の外周面に当接した状態となる。   The torque spring 56 is formed of, for example, a spiral coil spring, and is disposed between the lock lever 54 and the housing 50 and substantially coaxial with the rod 84. Then, one end portion of the torque spring 56 is held by a holding portion 92 protruding from the outer peripheral surface of the lock lever 54. As a result, the lock lever 54 is biased with a rotational force in a predetermined rotational direction (in the direction of arrow A1 in FIG. 3A, counterclockwise) under the resilient action of the torque spring 56, and the lock lever 54 The rotating roller 90 is always in contact with the outer peripheral surface of the cam portion 64.

また、ロックレバー54の近傍には、ロッド84と平行なストッパ94(図3A参照)が設けられ、前記ストッパ94は、駆動部14の回転作動範囲において、ロックレバー54がトルクスプリング56の弾発力によって反時計回り(矢印A1方向)にさらに回転変位することを規制している。   Further, a stopper 94 (see FIG. 3A) parallel to the rod 84 is provided in the vicinity of the lock lever 54, and the stopper 94 is configured so that the lock lever 54 is elastic in the rotational operation range of the drive unit 14. Further displacement by rotation in the counterclockwise direction (arrow A1 direction) is restricted.

本発明の実施の形態に係る電動開閉弁10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、図1及び図3Aに示すように、弁体18が弁開状態となり、該弁体18の上流側となる流路16と下流側となる流路16が連通した全開状態を初期状態として説明する。   The electric on-off valve 10 according to the embodiment of the present invention is basically configured as described above. Next, the operation and effects thereof will be described. As shown in FIGS. 1 and 3A, the valve body 18 is in the valve open state, and the fully open state in which the flow path 16 on the upstream side and the flow path 16 on the downstream side of the valve body 18 communicate with each other is an initial state. explain.

この初期状態では、図示しないコントローラから駆動部14に通電が行われていない非通電状態にあり、リターンスプリング48の弾発力によって弁軸36を介して弁体18が回転し、該弁体18が流路16の延在方向と略平行に配置されると共に(図3A参照)、ロック機構24のローター52は、図3Aに示されるように弁軸36と共に時計回り(矢印B1方向)に回転し、ロックレバー54のローラが段付部74から離脱して円形部70の外周面に当接している状態にある。この弁体18の全開状態は、リターンスプリング48の弾発力によって保持されるため、電力が消費されることはない。   In this initial state, the drive unit 14 is not energized from a controller (not shown), and the valve body 18 is rotated via the valve shaft 36 by the elastic force of the return spring 48, so that the valve body 18 Is disposed substantially parallel to the extending direction of the flow path 16 (see FIG. 3A), and the rotor 52 of the lock mechanism 24 rotates clockwise (in the direction of the arrow B1) together with the valve shaft 36 as shown in FIG. 3A. In this state, the roller of the lock lever 54 is detached from the stepped portion 74 and is in contact with the outer peripheral surface of the circular portion 70. Since the fully opened state of the valve body 18 is held by the elastic force of the return spring 48, no electric power is consumed.

次に、弁体18を回転させ、流路16の連通状態が遮断された全閉状態とする場合には、図示しないコントローラからの制御信号に基づいて、駆動部14に対して制御信号を入力することで駆動軸32が所定方向に回転する。この回転に伴って駆動力がピニオンギア34からギア機構22を介して弁軸36へと伝達され、該弁軸36はリターンスプリング48の弾発力に抗して所定角度だけ回転する(図3A中、矢印B2方向)。これにより、弁軸36と共に回転する弁体18が流路16内で回転し、前記流路16と直交することで該流路16の上流側と下流側との連通が遮断された全閉状態となる。   Next, when the valve body 18 is rotated so that the communication state of the flow path 16 is blocked, a control signal is input to the drive unit 14 based on a control signal from a controller (not shown). As a result, the drive shaft 32 rotates in a predetermined direction. Along with this rotation, the driving force is transmitted from the pinion gear 34 to the valve shaft 36 via the gear mechanism 22, and the valve shaft 36 rotates by a predetermined angle against the elastic force of the return spring 48 (FIG. 3A). Middle, arrow B2 direction). As a result, the valve body 18 that rotates together with the valve shaft 36 rotates in the flow path 16, and is in a fully closed state in which communication between the upstream side and the downstream side of the flow path 16 is blocked by being orthogonal to the flow path 16. It becomes.

また、この場合、ロック機構24は、弁軸36の回転と共にローター52が反時計回り(矢印B2方向)に回転し始め、それに伴って、ロックレバー54の回転ローラ90が前記ローター52の外周面に沿って移動することでトルクスプリング56の弾発力に抗してロックレバー54が時計回り(矢印A2方向)に回転する。   In this case, in the lock mechanism 24, the rotor 52 starts to rotate counterclockwise (in the direction of arrow B <b> 2) with the rotation of the valve shaft 36. The lock lever 54 rotates clockwise (in the direction of arrow A2) against the resilience of the torque spring 56.

詳細には、ロックレバー54の回転ローラ90は、ローター52が回転することで、弁体18の全開状態において当接している円形部70の外周面からノーズ部72の外周面へと徐々に移動する。これにより、ローター52の第2軸部68からの離間距離が徐々に大きくなる外周面によって、回転ローラ90を介してロックレバー54が反時計回り(矢印A2方向)に回転するように押圧され始め、該ノーズ部72の頂部96によって押圧されることでさらに反時計回り(矢印A2方向)に回転する。   Specifically, the rotation roller 90 of the lock lever 54 gradually moves from the outer peripheral surface of the circular portion 70 that is in contact with the valve body 18 in the fully open state to the outer peripheral surface of the nose portion 72 as the rotor 52 rotates. To do. As a result, the lock lever 54 starts to be pressed counterclockwise (in the direction of arrow A2) via the rotating roller 90 by the outer peripheral surface in which the separation distance from the second shaft portion 68 of the rotor 52 gradually increases. Further, when it is pressed by the top portion 96 of the nose portion 72, it further rotates counterclockwise (arrow A2 direction).

そして、ローター52のさらなる回転作用下に回転ローラ90がノーズ部72の先端を乗り越えた後、すなわち、弁体18が全閉状態から約90°回転して全閉状態となった後、前記回転ローラ90が段付部74に係合される。なお、段付部74は、図4Dに示されるように、回転ローラ90の半径よりわずかに小さい深さで形成されており、該回転ローラ90の外周面が前記段付部74における2つの壁面端部近傍に当接する。これにより、回転ローラ90を介して段付部74に付与されるトルクスプリング56の弾発力が、ローター52の駆動力に対して上回ることで、該回転ローラ90を含むロックレバー54によって前記ローター52の時計回り(矢印B1方向)の回転が規制されたロック状態となる。同時に、ロックレバー54も、段付部74との係合作用下に反時計回り(矢印A1方向)のさらなる回転が停止する。なお、段付部74の深さは、トルクスプリング56の弾発力等に応じて適宜設定すればよい。   Then, after the rotating roller 90 gets over the tip of the nose portion 72 under the further rotating action of the rotor 52, that is, after the valve body 18 is rotated about 90 ° from the fully closed state to the fully closed state, the rotation is performed. The roller 90 is engaged with the stepped portion 74. As shown in FIG. 4D, the stepped portion 74 is formed with a depth slightly smaller than the radius of the rotating roller 90, and the outer peripheral surface of the rotating roller 90 has two wall surfaces in the stepped portion 74. Abuts near the end. As a result, the elastic force of the torque spring 56 applied to the stepped portion 74 via the rotating roller 90 exceeds the driving force of the rotor 52, so that the rotor is moved by the lock lever 54 including the rotating roller 90. A locked state is established in which the clockwise rotation of 52 (in the direction of arrow B1) is restricted. At the same time, the lock lever 54 also stops further rotation counterclockwise (in the direction of the arrow A1) under the action of engagement with the stepped portion 74. The depth of the stepped portion 74 may be set as appropriate according to the resilience of the torque spring 56 and the like.

これにより、ローター52は、弁体18が流路16を閉塞した全閉状態において、ロックレバー54の回転ローラ90が段付部74に係合されることで回転動作の規制されたロック状態となり、このロック状態は、ロックレバー54に付勢されるトルクスプリング56の弾発力がアーム88、回転ローラ90を介してローター52へ付勢されることで確実且つ強固に保持される。その結果、弁体18を全閉状態とした後、駆動部14に対する通電を停止させた場合でも、ロック機構24によって前記弁体18の全閉状態が保持され、しかも、電力を消費することがないため、消費電力の削減に大いに貢献することができる。   Thereby, the rotor 52 is in a locked state in which the rotation operation is restricted by the rotation roller 90 of the lock lever 54 being engaged with the stepped portion 74 in the fully closed state where the valve body 18 closes the flow path 16. In this locked state, the elastic force of the torque spring 56 urged by the lock lever 54 is urged to the rotor 52 via the arm 88 and the rotating roller 90, so that the locked state is securely and firmly held. As a result, even when the energization of the drive unit 14 is stopped after the valve body 18 is fully closed, the valve mechanism 18 is kept in the fully closed state by the lock mechanism 24 and consumes power. Therefore, it can greatly contribute to the reduction of power consumption.

一方、再び弁体18を回転させて全開状態とする場合には、図示しないコントローラから弁閉させる場合とは逆の極性を有した制御信号を駆動部14に対して出力する。これに伴って、回転駆動源30を反対方向に回転させ、ギア機構22を介して弁軸36に伝達された駆動力によって弁体18が弁軸36と共に開弁方向に回転し始めると共に、ローター52が時計回り(矢印B1方向)に回転し始める。この際、弁軸36及びローター52に付与される駆動力を、ロックレバー54を付勢するトルクスプリング56の弾発力より大きくすることにより、前記弾発力に打ち勝って前記ローター52が回転し始める。   On the other hand, when the valve body 18 is rotated again to be fully opened, a control signal having a polarity opposite to that when the valve is closed is output from the controller (not shown) to the drive unit 14. Along with this, the rotational drive source 30 is rotated in the opposite direction, and the valve body 18 starts to rotate in the valve opening direction together with the valve shaft 36 by the driving force transmitted to the valve shaft 36 via the gear mechanism 22 and the rotor. 52 begins to rotate clockwise (in the direction of arrow B1). At this time, the driving force applied to the valve shaft 36 and the rotor 52 is made larger than the elastic force of the torque spring 56 that urges the lock lever 54, thereby overcoming the elastic force and rotating the rotor 52. start.

そして、ローター52が回転することで、図4Cに示されるように、そのノーズ部72の頂部96が回転ローラ90側へと移動し、該頂部96によって前記回転ローラ90を押し上げられることで段付部74から離脱し、トルクスプリング56の弾発力に抗して時計回り(矢印A2方向)に回転する。   As the rotor 52 rotates, as shown in FIG. 4C, the top portion 96 of the nose portion 72 moves toward the rotating roller 90, and the rotating roller 90 is pushed up by the top portion 96 to be stepped. It separates from the portion 74 and rotates clockwise (in the direction of arrow A2) against the resilient force of the torque spring 56.

次に、この回転ローラ90が段付部74から離脱し、さらにローター52が回転して前記回転ローラ90がノーズ部72の外周面に到達した時点(図4B参照)で、駆動部14に対する通電を停止する。これにより、ロックレバー54は、回転ローラ90がローター52の外周面に当接した状態で、トルクスプリング56の弾発力によって反時計回り(矢印A1方向)に回転し始め、それに伴って、ローター52の外周面が前記回転ローラ90及びアーム88で押圧されると共に、ローター52は、弁軸36に付勢されるリターンスプリング48の弾発力によって時計回り(矢印B1方向)に回転する。   Next, when the rotating roller 90 is detached from the stepped portion 74 and the rotor 52 further rotates and the rotating roller 90 reaches the outer peripheral surface of the nose portion 72 (see FIG. 4B), the drive unit 14 is energized. To stop. As a result, the lock lever 54 starts to rotate counterclockwise (in the direction of the arrow A1) by the elastic force of the torque spring 56 in a state where the rotating roller 90 is in contact with the outer peripheral surface of the rotor 52. The outer peripheral surface of 52 is pressed by the rotating roller 90 and the arm 88, and the rotor 52 rotates clockwise (in the direction of arrow B1) by the elastic force of the return spring 48 biased by the valve shaft 36.

その結果、ローター52の回転作用下に弁軸36と共に弁体18が全開状態となる位置まで回転して停止し、その全開状態がリターンスプリング48の弾発力によって保持される。   As a result, under the rotating action of the rotor 52, the valve body 18 rotates together with the valve shaft 36 to a position where the valve body 18 is fully opened and stops, and the fully open state is held by the elastic force of the return spring 48.

次に、上述したロック機構24をボディ12に対して着脱する場合について簡単に説明する。   Next, a case where the above-described lock mechanism 24 is attached to and detached from the body 12 will be briefly described.

先ず、ボディ12の下端部に連結されたロック機構24を取り外す場合には、そのハウジング50を固定している、例えば、ボルト等を外し、前記ボディ12から離間させる方向に移動させることで、前記ハウジング50、該ハウジング50に収納されたローター52、ロックレバー54を前記ボディ12から一体的に取り外すことができる。すなわち、ロック機構24が必要とされない場合には、電動開閉弁10を単体として使用することが可能となる。   First, when removing the lock mechanism 24 connected to the lower end of the body 12, the housing 50 is fixed, for example, by removing a bolt or the like and moving it in a direction away from the body 12, The housing 50, the rotor 52 housed in the housing 50, and the lock lever 54 can be integrally removed from the body 12. That is, when the lock mechanism 24 is not required, the electric on-off valve 10 can be used as a single unit.

次に、上述した電動開閉弁10に対してロック機構24を装着する場合には、ハウジング50内の所定位置にローター52やロックレバー54が予め設置された状態で、前記ハウジング50を電動開閉弁10におけるボディ12の下端部側に接近させ、ローター52の第2軸部68と弁軸36とを一直線上とし、該第2軸部68の凸部78を前記弁軸36の凹部80に挿入して係合させる。そして、例えば、ボルト等を介してハウジング50をボディ12の下端部に固定することで、弁軸36とローター52とが相対的に回転することなく接続された状態となる。   Next, when the lock mechanism 24 is mounted on the electric opening / closing valve 10 described above, the housing 50 is moved to the electric opening / closing valve in a state where the rotor 52 and the lock lever 54 are previously installed at predetermined positions in the housing 50. 10, the second shaft portion 68 of the rotor 52 and the valve shaft 36 are aligned, and the convex portion 78 of the second shaft portion 68 is inserted into the concave portion 80 of the valve shaft 36. To engage. For example, by fixing the housing 50 to the lower end portion of the body 12 via a bolt or the like, the valve shaft 36 and the rotor 52 are connected to each other without relatively rotating.

このように、ボディ12の下端部に対してロック機構24を着脱自在に設け、ローター52の凸部78と弁軸36の凹部80とを係合させることで容易に接続可能な構成としているため、必要に応じて選択的にロック機構24を装着したり、取り外すことが可能となる。この場合、電動開閉弁10のボディ12、駆動部14を交換する必要がなく共用できるため、安価にロック機構24を後付けすることができる。   As described above, the lock mechanism 24 is detachably provided on the lower end portion of the body 12, and the convex portion 78 of the rotor 52 and the concave portion 80 of the valve shaft 36 are engaged with each other so that they can be easily connected. The lock mechanism 24 can be selectively attached or removed as necessary. In this case, the body 12 and the drive unit 14 of the electric on-off valve 10 need not be replaced and can be shared, so that the lock mechanism 24 can be retrofitted at a low cost.

なお、上述した説明では、ローター52の第2軸部68に凸部78を設け、弁軸36の端部に該凸部78の係合される凹部80を形成する構成としているが、この構成に限定されるものではなく、例えば、凸部78を弁軸36側、凹部80をローター52側に設けるようにしてもよい。   In the above description, the convex portion 78 is provided on the second shaft portion 68 of the rotor 52, and the concave portion 80 with which the convex portion 78 is engaged is formed at the end portion of the valve shaft 36. For example, the convex portion 78 may be provided on the valve shaft 36 side and the concave portion 80 may be provided on the rotor 52 side.

以上のように、本実施の形態では、駆動部14に対して通電することで弁体18を回転動作させる電動開閉弁10において、前記弁体18の全開状態をリターンスプリング48の弾発力によって保持し、一方、弁体18の全閉状態をロック機構24のみで保持できるため、駆動部14へ通電し続けることで駆動力によって全閉状態を保持している従来技術に係る電動式の開閉弁と比較し、前記全閉状態における電力の消費をなくすことができるため、消費電力の大幅な低減を図ることができる。   As described above, in the present embodiment, in the electric on-off valve 10 that rotates the valve body 18 by energizing the drive unit 14, the fully open state of the valve body 18 is determined by the elastic force of the return spring 48. On the other hand, since the fully closed state of the valve body 18 can be held only by the lock mechanism 24, the electric opening and closing according to the related art in which the driving unit 14 is kept energized by continuously energizing the drive unit 14. Since power consumption in the fully closed state can be eliminated as compared with the valve, power consumption can be greatly reduced.

換言すれば、電力を利用することなく、ロック機構24によって機械的に弁体18の全閉状態を保持することができる。   In other words, the fully closed state of the valve body 18 can be mechanically held by the lock mechanism 24 without using electric power.

なお、例えば、この電動開閉弁10が用いられる燃料電池システムでは、燃料電池の運転停止時における反応ガスの燃料電池スタックへの流通を遮断して自己発電を防止する必要があるが、このような場合でも電力を消費することなくロック機構24によって弁体18による流路16の遮断状態(全閉状態)を保持することができるため、電力を消費することなく燃料電池スタックの劣化を防止でき効果的である。   For example, in the fuel cell system in which the electric opening / closing valve 10 is used, it is necessary to prevent the self-power generation by interrupting the flow of the reaction gas to the fuel cell stack when the operation of the fuel cell is stopped. Even in this case, since the shutoff state (fully closed state) of the flow path 16 by the valve body 18 can be maintained by the lock mechanism 24 without consuming electric power, it is possible to prevent deterioration of the fuel cell stack without consuming electric power. Is.

また、ロック機構24による弁体18の開閉動作のロック状態を解除する場合には、トルクスプリング56の弾発力を上回る駆動力をローター52に対して付与することで、該駆動力のみで容易且つ確実に弁体18及び弁軸36の回転が規制されたロック状態を解除することができる。   Further, when releasing the locked state of the opening / closing operation of the valve body 18 by the lock mechanism 24, a driving force exceeding the resilience of the torque spring 56 is applied to the rotor 52, so that only the driving force can be used. In addition, the locked state in which the rotation of the valve body 18 and the valve shaft 36 is restricted can be reliably released.

さらに、ローター52の段付部74の位置や数量を自在に設定することにより、弁体18及び弁軸36を360°未満で回転させる場合には、上述した弁体18の全閉時のみでなく任意の位置で前記弁体18及び弁軸36の回転状態を規制してロックすることが可能となる。   Further, by freely setting the position and quantity of the stepped portion 74 of the rotor 52, when the valve body 18 and the valve shaft 36 are rotated at less than 360 °, only when the valve body 18 is fully closed as described above. The rotational state of the valve body 18 and the valve shaft 36 can be regulated and locked at any position.

さらにまた、ロックレバー54には、ローター52の外周面に摺接する回転ローラ90を設けているため、前記ローター52の回転作用下に前記ロックレバー54が押圧される場合でも、互いの接触抵抗が低減され、該ロックレバー54を円滑に回転させることができると共に、接触部位における摩耗が抑制され、その結果、耐久性の向上を図ることが可能となる。   Furthermore, since the lock lever 54 is provided with a rotating roller 90 that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotor 52, even when the lock lever 54 is pressed under the rotating action of the rotor 52, the mutual contact resistance is reduced. As a result, the lock lever 54 can be smoothly rotated, and wear at the contact portion is suppressed. As a result, durability can be improved.

またさらに、ローター52の回転を規制するロックレバー54による保持力(ロック力)は、トルクスプリング56の弾発力によって設定されるため、例えば、弾発力の異なる別のトルクスプリング56に交換することで、容易に保持力の異なるロックレバーを有したロック機構として用いることが可能となる。   Furthermore, since the holding force (locking force) by the lock lever 54 that restricts the rotation of the rotor 52 is set by the elastic force of the torque spring 56, for example, it is replaced with another torque spring 56 having a different elastic force. Thus, it can be easily used as a lock mechanism having lock levers having different holding forces.

また、ロック機構24は、弁体18を含む弁機構部20を挟んで駆動部14の反対側に配置されているため、前記ロック機構24を後付けする場合でも、前記駆動部14の構成を変更することなく該ロック機構24のみで対応することが可能である。そのため、電動開閉弁10において、ロック機構24の有無に関わらず、駆動部14を共用できるため、製造コストの抑制を図ることができる。   Further, since the lock mechanism 24 is disposed on the opposite side of the drive unit 14 with the valve mechanism unit 20 including the valve body 18 interposed therebetween, the configuration of the drive unit 14 is changed even when the lock mechanism 24 is retrofitted. It is possible to cope with only the locking mechanism 24 without doing so. Therefore, in the electric on-off valve 10, the drive unit 14 can be shared regardless of the presence or absence of the lock mechanism 24, so that the manufacturing cost can be reduced.

さらに、駆動部14の駆動作用下にローター52を回転させる際、該ローター52のノーズ部72をロックレバー54の回転ローラ90が乗り越えて回転する際にのみ、前記駆動部14の駆動力を増加させればよいため、それ以外の駆動部14の通常作動範囲では、乗り越え時の駆動力に対して出力を抑制できるため、通常作動範囲における消費電力の削減を図ることができる。   Further, when the rotor 52 is rotated under the drive action of the drive unit 14, the drive force of the drive unit 14 is increased only when the rotation roller 90 of the lock lever 54 passes over the nose portion 72 of the rotor 52 and rotates. Therefore, in the other normal operating range of the drive unit 14, the output can be suppressed with respect to the driving force at the time of getting over, so that the power consumption in the normal operating range can be reduced.

さらにまた、ロック機構24は、弁軸36に接続されたローター52と、該ローター52の回転動作を規制するロックレバー54という簡素な構成としているため、小型化を図ることができ、ボディ12の下端部に対して好適に装着できると共に、前記ローター52の段付部74とロックレバー54の回転ローラ90との係合作用下にロック可能な構成としているため、高精度な加工等が必要なく安価に形成することが可能である。   Furthermore, since the lock mechanism 24 has a simple configuration of the rotor 52 connected to the valve shaft 36 and the lock lever 54 that restricts the rotational operation of the rotor 52, the lock mechanism 24 can be reduced in size. Since it can be suitably mounted on the lower end portion and can be locked under the engaging action of the stepped portion 74 of the rotor 52 and the rotating roller 90 of the lock lever 54, there is no need for highly accurate processing or the like. It can be formed at low cost.

またさらに、段付部74の深さは、トルクスプリング56の弾発力等に応じて適宜設定すればよい。   Furthermore, the depth of the stepped portion 74 may be appropriately set according to the resilience of the torque spring 56 and the like.

なお、本発明に係る電動開閉弁は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。   The electric on-off valve according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

10…電動開閉弁 12…ボディ
14…駆動部 16…流路
18…弁体 20…弁機構部
22…ギア機構 24…ロック機構
36…弁軸 48…リターンスプリング
50…ハウジング 52…ローター
54…ロックレバー 56…トルクスプリング
64…カム部 72…ノーズ部
74…段付部 78…凸部
80…凹部 88…アーム
90…回転ローラ 94…ストッパ
96…頂部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric on-off valve 12 ... Body 14 ... Drive part 16 ... Flow path 18 ... Valve body 20 ... Valve mechanism part 22 ... Gear mechanism 24 ... Lock mechanism 36 ... Valve shaft 48 ... Return spring 50 ... Housing 52 ... Rotor 54 ... Lock Lever 56 ... Torque spring 64 ... Cam part 72 ... Nose part 74 ... Stepped part 78 ... Convex part 80 ... Concave part 88 ... Arm 90 ... Rotating roller 94 ... Stopper 96 ... Top part

Claims (4)

弁軸に支持された弁体を開閉動作させることで流路の連通状態を切り換える電動開閉弁において、
前記流路の形成されるボディと、
通電作用下に回転し、前記弁体を開閉動作させる駆動部と、
前記弁体を前記駆動部の駆動力の付勢方向と反対方向に付勢する付勢部材と、
前記弁体を挟んで前記駆動部とは反対側に設けられ、前記駆動部に対する非通電時において、前記付勢部材の付勢力に対抗して前記弁体を全閉又は全開位置で保持するロック機構と、
を備え、
前記ロック機構は、外周面に段付部を有し前記弁軸と同軸上に接続されるローターと、前記段付部に係合される係合部を有し該係合部を前記ローター側に向かって押圧する押圧部材とを備え、前記ローターは、前記段付部に向けて拡径した拡径部を有し、前記拡径部に隣接して前記段付部が設けられ、前記押圧部材は、前記係合部を有し該係合部が前記ローターの外周面側に向かって回転自在に設けられたレバーと、前記係合部が前記外周面側に向かって回転するように前記レバーを付勢するスプリングとを備え、前記係合部は、前記レバーに回転自在に設けられた回転ローラからなることを特徴とする電動開閉弁。
In the electric on-off valve that switches the communication state of the flow path by opening and closing the valve body supported by the valve shaft,
A body in which the flow path is formed;
A drive unit that rotates under energization and opens and closes the valve body;
A biasing member that biases the valve body in a direction opposite to the biasing direction of the driving force of the driving unit;
A lock provided on the opposite side of the drive unit across the valve body, and holds the valve body in a fully closed or fully open position against the biasing force of the biasing member when the drive unit is not energized Mechanism,
With
The lock mechanism includes a rotor having a stepped portion on an outer peripheral surface and connected coaxially with the valve shaft, and an engaging portion engaged with the stepped portion. A pressing member that presses toward the step, and the rotor has an enlarged diameter portion that is enlarged toward the stepped portion, the stepped portion is provided adjacent to the enlarged diameter portion, and the pressing The member includes the engaging portion, the lever provided rotatably with respect to the outer peripheral surface side of the rotor, and the engagement portion to rotate toward the outer peripheral surface side. And a spring for urging the lever, wherein the engaging portion comprises a rotating roller rotatably provided on the lever .
弁軸に支持された弁体を開閉動作させることで流路の連通状態を切り換える電動開閉弁において、
前記流路の形成されるボディと、
通電作用下に回転し、前記弁体を開閉動作させる駆動部と、
前記弁体を前記駆動部の駆動力の付勢方向と反対方向に付勢する付勢部材と、
前記弁体を挟んで前記駆動部とは反対側に設けられ、前記駆動部に対する非通電時において、前記付勢部材の付勢力に対抗して前記弁体を全閉又は全開位置で保持するロック機構と、
を備え、
前記ロック機構は、外周面に段付部を有し前記弁軸と同軸上に接続されるローターと、前記段付部に係合される係合部を有し該係合部を前記ローター側に向かって押圧する押圧部材とを備え、前記ローターは、前記段付部に向けて拡径した拡径部を有し、前記拡径部に隣接して前記段付部が設けられ、前記駆動部の作動範囲内におけるレバーの前記ローター側への回転を規制するストッパを有することを特徴とする電動開閉弁。
In the electric on-off valve that switches the communication state of the flow path by opening and closing the valve body supported by the valve shaft,
A body in which the flow path is formed;
A drive unit that rotates under energization and opens and closes the valve body;
A biasing member that biases the valve body in a direction opposite to the biasing direction of the driving force of the driving unit;
A lock provided on the opposite side of the drive unit across the valve body, and holds the valve body in a fully closed or fully open position against the biasing force of the biasing member when the drive unit is not energized Mechanism,
With
The lock mechanism includes a rotor having a stepped portion on an outer peripheral surface and connected coaxially with the valve shaft, and an engaging portion engaged with the stepped portion. A pressing member that presses toward the step, and the rotor has a diameter-expanded portion that is expanded toward the stepped portion, the stepped portion is provided adjacent to the diameter-expanded portion, and the drive An electrically operated on-off valve having a stopper for restricting the rotation of the lever toward the rotor within the operating range of the member .
請求項1又は2記載の電動開閉弁において、
前記ロック機構は、前記ボディに対して着脱自在に設けられることを特徴とする電動開閉弁。
According to claim 1 or 2 Symbol mounting of the electric on-off valve,
The electric opening / closing valve, wherein the lock mechanism is detachably attached to the body.
請求項1〜のいずれか1項に記載の電動開閉弁において、
前記電動開閉弁は、燃料電池システムに用いられることを特徴とする電動開閉弁。
The electric on-off valve according to any one of claims 1 to 3 ,
The electric on-off valve is used in a fuel cell system.
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