JPH0799211B2 - ノズル付き遮断弁ユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、遮断弁ユニットに関し、特にノズルと弁体
との相対的な離間距離を精度良く位置決めできるように
したノズル付き遮断弁ユニットに関する。

《発明の背景》 例えば、羽根車式の流量計にあっては、測定レンジによ
って羽根車に供給するノズルの口径を変えなければなら
ない。この種の流量計では、小径ノズルと大径ノズルの
二つを設け、積算計数用のワンチップマイクロコンピュ
ータの司令信号により、流量変化に応じてそれぞれのノ
ズルに設けたソレノイド式遮断弁を切替えてノズル口径
を変えるようにしており、その駆動電力の全てを流量計
に内蔵したリチウム電池などの長期安定形の電池から受
けている。

したがって、この種の制御系およびこれによって駆動さ
れるソレノイド式遮断弁は極めて省消費電力形のものが
要求され、軽動作形のソレノイドを用いることが必要で
ある。

したがって、特にこのように形動作で作動するソレノイ
ド式の遮断弁では、ノズルに対する弁体の相対的な離間
距離を精度良く保つ必要がある。

つまり、省電力を目的としてソレノイドを小形化した場
合には、ソレノイドの作動力は必然的に小さくなるた
め、なるべく余分な力を必要とせず、必要最小限の作動
力によって確実、かつ長期に亘って弁体の開閉動作を行
なえる構造としなければならない。

一般にソレノイド式遮断弁の開閉動作を左右する要素
は、スプリングのバネ力と、弁体とノズル間の相対的な
離間距離によって定まるものであり、プランジャの突出
時にはバネ力を加えて確実に弁体がノズルに押付けら
れ、また、この状態からノズルを再解放するには、ソレ
ノイドの吸引力がバネ圧に打勝ってプランジャをソレノ
イド内に引込むよう設定する必要がある。

なお、バネの力は、バネの材質、太さによってほぼ一定
なので、プランジャのストローク量を精度良く設定すれ
ば、小さな力であっても確実な開閉動作を期待できる。

以上の如く、ノズルに対する弁体のストローク量を精度
良く設定することで、形動作形遮断弁であっても動作確
実性を得られることになる。

《発明が解決しようとする問題点》 しかしながら、従来ではこの種の精度上の問題を専ら弁
ハウジング側の製作精度に応じた精度に頼っていた。

つまり、従来では弁ハウジングのノズル取付穴にノズル
を嵌合固定する一方、このノズルと対向して弁ハウジン
グの外側部にソレノイド取付穴を開設し、これに弁体お
よびスプリングをアッセンブリしたソレノイド式遮断弁
ユニットを固定し、弁体の先端をノズルに対向させてい
た。

したがって、この構造では、弁ハウジングの製作精度の
ばらつきや、各部品のアッセンブリ時の組立誤差、ある
いはこれらの集積誤差によって作動が大きくばらつき、
長期に亘る作動に大きなロスを与えるとともに、極端な
場合には遮断動作がなされない場合も生ずることもあっ
た。

この発明は、以上の背景に基づきなされたものであり、
その目的とするところは、ノズルと弁体との関係を精度
良く設定できるようにすることによって、作動のばらつ
きや、動作不良を解消できるノズル付き遮断弁ユニット
を提供することにある。

《問題点を解決するための手段》 前記目的を達成するため、この発明のノズル付き遮断弁
ユニットは、弁ハウジングと、この弁ハウジングの内部
に形成されて流体を上流側と下流側に仕切る隔壁との間
に組付けられるノズル付き遮断弁ユニットであって、前
記弁ハウジングに固定されるフランジと、このフランジ
の背部に固定されるソレノイドと、前記フランジの表面
側に突出し、かつ前記ソレノイドのプランジャに連結し
た弁体と、この弁体と前記フランジとの間に介在された
圧縮コイルスプリングと、前記弁体の周縁部にあって、
一端を前記フランジに結合した複数のスペーサロッド
と、これら各スペーサロッドの他端側に固定され、かつ
前記弁体と対向するノズルとからなり、前記ノズルを前
記隔壁に形成されたノズル嵌合穴に気密に嵌合した状態
で、前記フランジの外周を前記弁ハウジングに固定する
ことにより、遮断弁ユニットの前記弁ハウジングに対す
る組み付けを完了するようにしたことを特徴とする。

《作 用》 以上の構成によれば、ノズルに対する弁体のストローク
量は複数のスペーサロッドの長さに応じたノズルの位置
によって一律、かつ精度良く設定されるため、弁ハウジ
ングの製作精度によらず精度良く一定のストローク量を
得ることができる。

《実 施 例》 以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図はこの発明に明る遮断弁ユニットの分解斜視図、
第２図（ａ），（ｂ）は同遮断弁ユニットを弁ハウジン
グにアッセンブリした状態を示す断面図である。

図において、遮断弁ユニット１は、フランジ２と、この
フランジ２の背部に固定されるソレノイド３と、フラン
ジ２の表面側に突出し、かつ前記ソレノイド３のプラン
ジャ４に連結した弁体５と、この弁体５とフランジ２間
に介在された圧縮コイルスプリング６と、弁体の周縁部
にあって、一端を前記フランジ２に結合した三本のスペ
ーサロッド７と、各スペーサロッド７の他端側に固定さ
れ、かつ前記弁体５に対向するノズル８から概略構成さ
れている。

前記フランジ２は弁ハウジング９の外側部に開口形成さ
れた取付穴10にガスケット11を介して固定される。

前記ソレノイド３は双方向ソレノイドであって、その内
部構造は、前記フランジ２に結合するヨーク12と、ヨー
ク12の内周にあって、ボビン13の外周に巻回されたコイ
ル14と、ボビン13の上部側に同軸上に配置された永久磁
石15と、ボビン13の中心下部に固定配置されて前記プラ
ンジャ４を受けるアンビル16と、ボビン13の中心穴に嵌
合され、かつ上部に突出配置された金属製のガイド用筒
部17からなっている。

そして、外部に引き出されたリード線14aを通じてコイ
ル14に流れる正逆の電流により、前記永久磁石15によっ
て形成される磁界の打ち消しまたは強化を行い、前記ス
プリング６のばね圧によるプランジャ４の突出動作と、
ばね圧に抗した引込み動作の双方を行えるようにしてい
る。

なお、前記ガイド用筒部17は前記プランジャ４とボビン
13間の隙間を極めて小さく設定するためのガイド用治具
であって、これによってプランジャ４に作用する磁界を
極力大きくする工夫を行っている。

前記プランジャ４の頂部には雄ネジ部4aが切られ、この
雄ネジ部4aを前記弁体５の下部に一体化した弁軸5aにネ
ジ結合している。

このようにプランジャ４と弁軸5aを分割したのは、弁体
５および弁軸5aを非磁性体からなる材料としてプランジ
ャ４と結合することによって、磁束が弁軸5aおよび弁体
５側に流れることを防止し、漏洩磁束によるロスを極力
少なくするためである。

前記スプリング６の上部側は弁体５の下面に当接してい
るとともに、下部側はフランジ２の中心部に位置する受
圧面を構成するスペーサ18に受けられている。

前記ノズル８は、中心に流通孔19aを開口した筒状部19
と、筒状部19の外周に嵌合されるＯ−リング20と、筒状
部19の下部周縁に一体に形成され、かつ前記各スペーサ
ロッド７の上端を受けるフランジ部21と、フランジ部21
の下面に一体的に結合されるリング状の遮磁板22とから
なっており、かつ前記流通孔19aの下部周縁には前記弁
体５の上面に貼り合わされた弁ゴム5bに当接する楔状断
面のノズル部19bが一体に突出している。

前記弁ハウジング９の内部に形成されて流体を上流側と
下流側に仕切る隔壁23には前記フランジ２の取付穴10と
対向してノズル嵌合穴24が開口形成され、この嵌合穴24
に前記筒状部19を挿通することによって筒状部19と嵌合
穴24間に介在されたＯ−リング20によって嵌合部を気密
にシールされ、前記フランジ部21によって挿通位置を規
制されるようにしている。

なお、図中符号25は、前記ソレノイド３のヨーク12にＬ
字形の取付板26を介して固定されたソレノイド３の作動
検出用のセンサーであって、ソレノイドの作動状態に伴
なう磁束の変化を検出し、リード線25aを通じて図示し
ない制御系に検知信号を送出するようになっている。

以上のように構成された遮断弁ユニット１を弁ハウジン
グ９に取付けるには、前記ノズル８の筒状部19を、前記
隔壁23に開口した嵌合穴24に挿入嵌合する。

挿入完了状態では、筒状部19と嵌合穴24との間にはＯ−
リング20が介在し、そのシール効果によって周縁が気密
に固定される。

そして、この状態で、弁ハウジング９の外側に形成され
た取付穴10の外周に前記フランジ２が位置するので、こ
のフランジ２の四隅にビスＢを捩じ込んで固定すれば、
遮断弁ユニット１の弁ハウジング９に対する組み付けが
完了する。

以上の如く構成された遮断弁ユニット１を弁ハウジング
９に取付けた状態では第２図（ａ），（ｂ）に示すよう
に、前記ノズル８に対する弁体５のストロークはスペー
サロッド７の長さの精度によって決定付けられ、ハウジ
ング９の製作精度によらず常に一定となる。したがっ
て、同図（ａ）に示すノズル８の解放状態から（ｂ）に
示す閉止状態、あるいはその逆の変化を最少の出力で確
実に行うことができるのである。

《効 果》 以上実施例によって詳細に説明したように、この発明に
よれば、ノズルに対する弁体のストローク量は複数のス
ペーサロッドの長さに応じたノズルの位置によって一律
に設定されるため、弁ハウジングの製作精度によらず精
度良く一定のストローク量を得ることができる。

したがって、この発明にあっては、例えば流量計の如き
内蔵電池で長期間ソレノイドを作動するもののように、
特にソレノイドの消費電力を小さく押さえ、低出力で確
実に動作させる遮断弁のユニットとして好適であるほ
か、一般のソレドイド式遮断弁であっても、弁ハウジン
グに対するアッセンブリ作業を省力化できるため、種々
の遮断弁に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るノズル付き遮断弁ユニットの分
解斜視図、第２図（ａ），（ｂ）は同遮断弁ユニットを
弁ハウジングにアッセンブリした状態を示す断面図であ
る。 １……遮断弁ユニット、２……フランジ ３……ソレノイド、４……プランジャ ５……弁体、６……スプリング ７……スペーサロッド、８……ノズル ９……弁ハウジング、10……取付穴 19b……ノズル部、20……Ｏ−リング 23……隔壁 24……ノズル嵌合穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小牧 正之 東京都稲城市押立1188番地 (72)発明者 森田 寛 大阪府大阪市東区平野町５丁目１番地 大 阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 村上 貴敏 大阪府大阪市東区平野町５丁目１番地 大 阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 佐藤 泰生 愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号 東 邦瓦斯株式会社内 (72)発明者 纐纈 保男 愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号 東 邦瓦斯株式会社内 (72)発明者 松島 哲彦 静岡県天竜市二俣町南鹿島23 (72)発明者 鈴木 和夫 静岡県天竜市二俣町南鹿島23 (56)参考文献 実開 昭58−28176（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁ハウジングと、この弁ハウジングの内部
   に形成されて流体を上流側と下流側に仕切る隔壁との間
   に組付けられるノズル付き遮断弁ユニットであって、前
   記弁ハウジングに固定されるフランジと、このフランジ
   の背部に固定されるソレノイドと、前記フランジの表面
   側に突出し、かつ前記ソレノイドのプランジャに連結し
   た弁体と、この弁体と前記フランジとの間に介在された
   圧縮コイルスプリングと、前記弁体の周縁部にあって、
   一端を前記フランジに結合した複数のスペーサロッド
   と、これら各スペーサロッドの他端側に固定され、かつ
   前記弁体と対向するノズルとからなり、前記ノズルを前
   記隔壁に形成されたノズル嵌合穴に気密に嵌合した状態
   で、前記フランジの外周を前記弁ハウジングに固定する
   ことにより、遮断弁ユニットの前記弁ハウジングに対す
   る組み付けを完了するようにしたことを特徴とするノズ
   ル付き遮断弁ユニット。