JP2016080115A - Fluid control valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シール構造を改良した、例えば、電動弁、電磁弁などの流体制御弁(以下、単に「流体制御弁」と言う)に関する。 The present invention relates to a fluid control valve (hereinafter simply referred to as a “fluid control valve”) having an improved seal structure, such as an electric valve or a solenoid valve.
より詳細には、弁体を上下動させるために、シリンダー形状のガイド部材と、ガイド部材の内周を弁座に対して接離する方向に移動し、弁体に連結したピストン部材とを備えた流体制御弁に関する。 More specifically, in order to move the valve body up and down, a cylinder-shaped guide member, and a piston member that moves in the direction in which the inner periphery of the guide member contacts and separates from the valve seat and is connected to the valve body are provided. Relates to a fluid control valve.
従来、永久磁石からなるローターマグネットなどから構成される小型のモーター駆動機構で、大口径の流体制御弁を作動させる際、ローターマグネットのトルクから発生する弁体の弁座に接離する方向への推力(弁推力)に対し、一次側と二次側の圧力差によって弁体に作用する弁閉方向の付勢力が大きく、作動させることが困難である。 Conventionally, when operating a large-diameter fluid control valve with a small motor drive mechanism composed of a rotor magnet composed of permanent magnets, the valve body is caused to come in contact with and away from the valve seat generated from the torque of the rotor magnet. With respect to the thrust (valve thrust), the biasing force in the valve closing direction acting on the valve body due to the pressure difference between the primary side and the secondary side is large, and it is difficult to operate.
このため、特許文献1(特開2014−35006号公報)、特許文献2(特開2013−130271号公報)には、流体制御弁(電動弁)の弁体を駆動する駆動機構において、弁体を上下動させるために、シリンダー形状のガイド部材と、ガイド部材の内周を弁座に対して接離する方向に移動し、弁体に連結したピストン部材とを備えた流体制御弁が開示されている。 For this reason, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2014-35006) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2013-130271), in a drive mechanism for driving a valve body of a fluid control valve (electric valve), a valve body In order to move the valve up and down, a fluid control valve is disclosed that includes a cylinder-shaped guide member and a piston member that moves the inner periphery of the guide member toward and away from the valve seat and is connected to the valve body. ing.
そして、これらの特許文献1、特許文献2の流体制御弁では、弁体に連結したピストン部材にシール部材を設け、ガイド部材の、シール部材によって区画された、弁座とは反対側の空間に、弁体に設けた連通孔を介して二次側圧力を導入している。さらに、弁ポートの径とシール部材の外径(シール径)とを等しくすることで弁体に作用する圧力差による付勢力を相殺させ、少ない推力で大口径の弁を作動できるように構成されている。
In these fluid control valves of
すなわち、特許文献1の流体制御弁は、図11〜図12に示した構造になっている。図11は、特許文献1の流体制御弁の縦断面図、図12は、図11の部分拡大断面図である。
That is, the fluid control valve of
図11〜図12に示したように、特許文献1の流体制御弁(電動弁)200は、弁本体202を備えており、弁本体202内には弁室204が形成されている。そして、この弁室204に連通するように、一次側である第1の配管部材206と、二次側である第2の配管部材208とが装着されている。また、弁本体202には、弁座210が形成され、この弁座210に弁ポート212が設けられている。
As shown in FIGS. 11 to 12, the fluid control valve (electric valve) 200 of
また、弁本体202の上部には、シリンダー形状(略円筒形状)のガイド部材214が、弁本体202の開口部216を介して、弁室204の下端近傍まで突設するような状態で装着されている。そして、弁本体202の上部の開口部216に形成された段部218に、ガイド部材214に形成されたフランジ部220を装着して、例えば、溶接、ろう付などによって、ガイド部材214が弁本体202固定されている。
A cylinder-shaped (substantially cylindrical)
さらに、このガイド部材214の上部に、例えば、溶接、ろう付などによって有底筒形状のケース本体222が固定されている。
Further, a bottomed cylindrical case
ガイド部材214の上端には、雌ネジ224aが形成された雌ネジ部材224が、雌ネジ固定部材228によって固定されている。この雌ネジ部材224の内部には、雌ネジ部材224の雌ネジ224aと噛合する雄ネジ230が形成された軸部材232が配置されており、この軸部材232の下方に、弁部材234が、軸部材232に対して回動自在に取り付けられている。
A
軸部材232の上方部分には、永久磁石からなるローターマグネット236が固定されている。また、ローターマグネット236の上部には、ストッパー238が形成されている。
A
また、ケース本体222の頂壁240には、案内軸受け242が固定されており、この案内軸受け242の外周には、スリーブ244を介して、案内コイル部材246が設けられている。この案内コイル部材246には、案内コイル部材246に沿って摺動し、側方に突設するスライダーリング248が装着されている。さらに、案内コイル部材246の下端にはストッパー部250が形成されている。
A guide bearing 242 is fixed to the
一方、ケース本体222の外周には、ステータコイルユニット252が取り付けられている。このステータコイルユニット252のコイルケース254の内部には、巻線が巻かれたボビン255を備えたコイル256が納められており、コイルケース254の内部は封止樹脂により封止されている。図中、符号258は、コイルにパルス信号を与えるためのリード線を示している。
On the other hand, a
また、弁部材234は、軸部材232の下端260に回動自在に取り付けられたピストンガイド262を備えており、ピストンガイド262の内部には、軸部材232の下端260に設けられたバネ受け264が配置されている。
Further, the
また、ピストンガイド262の下端には、例えば、溶接、ろう付などにより、ピストン部材266の上部に形成された小径部268が固着されている。
Further, a
そして、ピストン部材266の下端部に形成された略円筒形状の下方部270の外周には、弁体272の円筒形状の上端フランジ272aが、嵌着されるとともに、ピストン部材266の下端において、図示しないが、例えば、溶接、ろう付、カシメ加工などによって固着されている。
The cylindrical
また、弁体272の上端フランジ272aの下方には、内部に連通路280が形成された略円筒形状の弁体部272bが、延設するように形成されており、これにより弁体272が、略カップ形状に形成されている。
In addition, a substantially cylindrical valve body portion 272b having a
これにより、ピストンガイド262の上下方向に伴って、ガイド部材214の内周214aを、弁体272の上端フランジ272aの外周と弁体部272bの外周が、上下方向に摺動できるように構成されている。
As a result, the
さらに、ピストン部材266の上端の小径部268と、バネ受け264との間には、圧縮状態でスプリング276が介装されている。これにより、弁体272の弁座210へ当接した際の荷重が緩和されるようになっている。
Furthermore, a
そして、このピストン部材266には、図11〜図12に示した構成のシール構造300が配置されている。
The
すなわち、図12の拡大図に示したように、ピストン部材266の上端の小径部268と、ピストン部材266の略円筒形状の下方部270との間には、拡径するように形成された拡径フランジ274が形成されている。
That is, as shown in the enlarged view of FIG. 12, an expansion formed so as to expand the diameter is formed between the
そして、図12の拡大図に示したように、この拡径フランジ274と弁体272の上端フランジ272aとの間に、シール溝部302が形成されている。このシール溝部302には、略リング形状のパッキン押え部材304が、ピストン部材266の下方部270の外周に嵌合するように装着されている。
As shown in the enlarged view of FIG. 12, a
このパッキン押え部材304の上部は小径部304aとなっており、この小径部304aが、ピストン部材266の拡径フランジ274の内周に形成された嵌合部274aに嵌合するように構成されている。
The upper portion of the
また、図12に示したように、このパッキン押え部材304の大径の押え部材本体304bの上面と、ピストン部材266の拡径フランジ274の下面との間に、シールパッキン部材306が装着されている。
As shown in FIG. 12, a
シールパッキン部材306は、環状の補強リング308を備えている。この補強リング308の上面には、例えば、テフロン(登録商標)から構成される、断面略L字形状の環状の上部シールパッキン310が装着されている。
The
そして、上部シールパッキン310の上面と、ピストン部材266の拡径フランジ274の下面との間に、板バネ部材312が介装されている。この板バネ部材312の付勢力によって、上部シールパッキン310の屈曲した外径部310aを、外径方向、すなわち、ガイド部材214の内周214aに圧着されシールされるように構成されている。
A
また、同様に、補強リング308の下面と、パッキン押え部材304の大径の押え部材本体304bの上面との間に、例えば、テフロン(登録商標)から構成される、断面略L字形状の環状の下部シールパッキン314が装着されている。
Similarly, between the lower surface of the reinforcing
そして、下部シールパッキン314の下面と、パッキン押え部材304の大径の押え部材本体304bの上面との間に、板バネ部材316が介装されている。この板バネ部材316の付勢力によって、下部シールパッキン314の屈曲した外径部314aを、外径方向、すなわち、ガイド部材214の内周214aに圧着されシールされるように構成されている。
A
さらに、パッキン押え部材304の大径の押え部材本体304bの下面と、上端フランジ272aの上面との間には、皿バネ部材318が介装されている。これにより、パッキン押え部材304を、上方向に、すなわち、シールパッキン部材306が、ピストン部材266の拡径フランジ274の下面方向に押圧され、これにより、上部シールパッキン310の内周側と、下部シールパッキン314の内周側が、ピストン部材266の下方部270の外周方向に押し付けられてシールするように構成されている。
Further, a
また、図11〜図12に示したように、弁体272の内部に形成された連通路280と、ピストン部材266の内部に形成された連通路282と、ピストン部材266の上端の小径部268に半径方向に形成された連通孔284とを介して、第2の配管部材208の内部空間S1と、ガイド部材214の内部に形成された駆動空間S2とが連通されるようになっている。これにより、第2の配管部材208の内部空間S1と、ガイド部材214の内部に形成された駆動空間S2との内圧が等しくなる。
11 to 12, the
また、シールパッキン部材310の外径(シール径)と弁座210の弁ポートの径は等しくされているため、流体制御弁200に圧力が作用した際、弁体272に作用する上下方向の荷重が相殺され、少ない推力で、大口径の弁を作動することができる。
Further, since the outer diameter (seal diameter) of the
このように構成される流体制御弁200は、図11の閉弁状態においては、ピストン部材266の下端に固定された弁体272が下方の位置にあり、弁体272によって、弁座210の弁ポート212が閉止された状態となっている。この際、スライダーリング248が、ローターマグネット236のストッパー238と当接した状態となり、ストッパー部250に当接することで下方位置が規制されるようになっている。
In the
この状態から、コイル256にパルス信号を与えることによって、ローターマグネット236が回転し、このローターマグネット236とともに、軸部材232、弁部材234が一体的に回転して、軸部材232に形成された雄ネジ230と、雌ネジ部材224に形成された雌ネジ224aとが噛合して案内され、ピストン部材266の下端に固定された弁体272が上方に移動し、弁開状態となるようになっている。
From this state, by applying a pulse signal to the
この際、ローターマグネット236の回転にともなって、ストッパー238と当接した状態で、スライダーリング248が案内コイル部材246に沿って摺動し、案内コイル部材246の上端に当接して上方位置が規制されるようになっている。
At this time, as the
そして、この状態から、コイル256に逆回転のパルス信号を与えることによって、ローターマグネット236が回転し、このローターマグネット236とともに、軸部材232が一体的に回転して、軸部材232に形成された雄ネジ230と、雌ネジ部材224に形成された雌ネジ224aとが噛合して案内され、弁体272が下方に移動し、再び、図11に示した閉弁状態になるように構成されている。
From this state, by applying a reverse rotation pulse signal to the
このように、特許文献1に記載されるような従来の流体制御弁200に圧力を作用させると、図13(A)〜図13(B)に示したように、シールパッキン部材306に、一次側である第1の配管部材206側からの一次圧と、二次側である第2の配管部材208側からの二次圧との圧力差により、図13(B)の矢印Cで示した方向に張力が働く。
なお、第2の配管部材208側からの圧力は図示を省略している。
Thus, when pressure is applied to the conventional
The pressure from the
この張力によって、上部シールパッキン310の屈曲した外径部310aと、下部シールパッキン314の屈曲した外径部314aとが、ガイド部材214の内周214aとシールしながら弁体272が上下に移動する。
Due to this tension, the
また、図13(A)〜図13(B)に示したように、皿バネ部材318の荷重を、パッキン押え部材304を介して、シールパッキン部材306に加えることによよって、上部シールパッキン310の内周側と、下部シールパッキン314の内周側が、ピストン部材266の下方部270の外周方向に押し付けられて、内径部のシールを行っている。
Further, as shown in FIGS. 13A to 13B, the load of the
しかしながら、図13(B)に示したように、一次側である第1の配管部材206側の圧力(一次圧)と、ガイド部材214の内部に形成された駆動空間S2の背圧との圧力差が大きくなるにしたがって、シールパッキン部材306の張力が増加することになる。
However, as shown in FIG. 13B, the pressure between the pressure (primary pressure) on the
その結果、弁の作動時において、上部シールパッキン310の屈曲した外径部310aと、下部シールパッキン314の屈曲した外径部314aと、ガイド部材214の内周214aとの間の摺動抵抗が増加することとなり、圧力の変化によって、弁作動性が変化することになる。
As a result, during the operation of the valve, the sliding resistance between the bent
また、特許文献1の従来の流体制御弁200では、パッキン押え部材304、補強リング308、上部シールパッキン310、下部シールパッキン314、板バネ部材312、216、および、皿バネ部材318が、必要で、複雑な構成となるとともに、部品点数が多くなり、組み立てに時間を要し、コストも高くつくことになる。
Further, in the conventional
このため、特許文献2では、ピストン部材266に、図14(A)〜図14(B)に示したような構成のシール構造400が配置されている。
For this reason, in
すなわち、図14(A)に示したように、ピストン部材402にシール溝部404が形成され、このシール溝部404に、例えば、HNBR(水素化ニトリルゴム)、CR(クロロプレンゴム)、FKM(フッ素系ゴム)などから構成されるOリング形状のシール部材406が装着されている。
That is, as shown in FIG. 14 (A), a
そして、断面略L字形状の環状の押え部材408を、ピストン部材402の外周に嵌合することによって、シール部材406がシール溝部404に装着されている。
The
このように、シールパッキン部材306の代わりに、Oリング形状のシール部材406を使用することにより、弁体を弁座に対して接離するように、上下方向に作動させることができるように構成されている。
As described above, the O-ring-shaped
しかしながら、図14(B)に示したように、一次側である第1の配管部材206側の圧力(一次圧)と、ガイド部材214の内部に形成された駆動空間S2の圧力(二次圧)との圧力差によって、Oリング形状のシール部材406が潰れることになる。
However, as shown in FIG. 14B, the pressure (primary pressure) on the
このため、特許文献2のような構成のシール構造400では、特許文献1の流体制御弁200のシール構造に比較して部品点数は少なく、構造が簡単であるが、特許文献1の場合と同様に、シール部材406の外周シール面406aと、ガイド部材214の内周214aとの間の摺動面積が大きくなって、摺動抵抗が増加することになり、圧力の変化によって、弁作動性が変化することになる。
For this reason, the
本発明は、このような現状に鑑み、簡単な構成で、部品点数が少なく、組み立ても容易で、コストが低減できるとともに、シール部の摺動抵抗に圧力依存性がなく、弁作動性が良好で、しかも、弁前後の圧力差に関わらず一定の摺動抵抗が維持でき、弁作動に必要な推力(トルク)が低減できる流体制御弁を提供することを目的とする。 In view of such a current situation, the present invention has a simple configuration, a small number of parts, easy assembly, can reduce costs, and the sliding resistance of the seal portion is not pressure-dependent and has good valve operability. In addition, it is an object of the present invention to provide a fluid control valve that can maintain a constant sliding resistance regardless of the pressure difference before and after the valve and can reduce the thrust (torque) necessary for valve operation.
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の流体制御弁は、
弁体を上下動させるために、シリンダー形状のガイド部材と、ガイド部材の内周を弁座に対して接離する方向に移動し、弁体に連結したピストン部材とを備えた流体制御弁であって、
前記ピストン部材の外周に形成されたシール溝と、
前記シール溝に装着された環状のシール部材とを備え、
前記シール部材が、
前記シール溝に装着された環状の弾性を有するシール部材本体と、
前記シール部材本体の外周に嵌着され、前記ガイド部材の内周に圧接する環状の外周側シール部材とを備え、
前記外周側シール部材が、前記シール部材本体より、硬度が高く、滑り性が良好な材料から構成されていることを特徴とする。
The present invention has been invented in order to achieve the problems and objects in the prior art as described above, and the fluid control valve of the present invention includes:
In order to move the valve body up and down, it is a fluid control valve comprising a cylinder-shaped guide member and a piston member that moves in the direction of contacting and separating the inner periphery of the guide member with respect to the valve seat and is connected to the valve body. There,
A seal groove formed on the outer periphery of the piston member;
An annular seal member mounted in the seal groove,
The sealing member is
A seal member body having an annular elasticity mounted in the seal groove;
An annular outer peripheral seal member that is fitted to the outer periphery of the seal member main body and press-contacts the inner periphery of the guide member;
The outer peripheral side seal member is made of a material having higher hardness and better slipperiness than the seal member main body.
このように構成することによって、シール部材本体が、弾性を有するので、内径側(ピストン部材の外周側)を、圧力差によるシール部材本体の圧接でシールすることにより、遮閉(気密)維持部として機能する。 With this configuration, the seal member main body has elasticity, so that the inner diameter side (the outer peripheral side of the piston member) is sealed by the pressure contact of the seal member main body due to the pressure difference, so that the sealing (airtight) maintaining portion Function as.
また、外周側シール部材が、硬度が高く、滑り性が良好な材料から構成されているので、外径摺動部側(ガイド部材の内周側)をシールするとともに、簡単な構造で摺動抵抗の変化が抑制され、摺動し易くなるので、遮閉(気密)・摺動部として機能する。 In addition, since the outer peripheral side seal member is made of a material with high hardness and good sliding properties, it seals the outer diameter sliding part side (inner peripheral side of the guide member) and slides with a simple structure. Since resistance change is suppressed and sliding becomes easy, it functions as a shield (airtight) / sliding part.
これにより、内径側(ピストン部材の外周側)と外径摺動部側(ガイド部材の内周側)を確実にシールすることができるとともに、弁体を円滑に上下動(弁作動)させることができる。 Accordingly, the inner diameter side (the outer peripheral side of the piston member) and the outer diameter sliding part side (the inner peripheral side of the guide member) can be reliably sealed, and the valve body can be smoothly moved up and down (valve operation). Can do.
従って、簡単な構成で、部品点数が少なく、組み立ても容易で、コストが低減できるとともに、シール部の摺動抵抗に圧力依存性がなく、弁作動性が良好で、しかも、弁前後の圧力差に関わらず一定の摺動抵抗が維持でき、弁作動に必要な推力(トルク)が低減できる流体制御弁を提供することができる。 Therefore, with a simple configuration, the number of parts is easy, assembly is easy, the cost can be reduced, the sliding resistance of the seal part is not pressure dependent, the valve operability is good, and the pressure difference between the front and back of the valve is good. Regardless of this, it is possible to provide a fluid control valve that can maintain a constant sliding resistance and reduce thrust (torque) required for valve operation.
また、本発明の流体制御弁は、前記外周側シール部材のガイド部材の内周に圧接する接触面が、断面視で円弧形状に形成されていることを特徴とする。 The fluid control valve according to the present invention is characterized in that a contact surface that is in pressure contact with the inner periphery of the guide member of the outer peripheral side seal member is formed in an arc shape in a sectional view.
このように、外周側シール部材のガイド部材の内周に圧接する接触面が、断面視で円弧形状に形成されているので、ガイド部材の内周に圧接する接触面の接触面積が小さくなって、摺動抵抗が減少し、弁作動に必要な推力(トルク)がより低減できる。 As described above, since the contact surface that is in pressure contact with the inner periphery of the guide member of the outer peripheral side seal member is formed in an arc shape in a cross-sectional view, the contact area of the contact surface that is in pressure contact with the inner periphery of the guide member is reduced. The sliding resistance is reduced, and the thrust (torque) required for valve operation can be further reduced.
また、本発明の流体制御弁は、前記外周側シール部材のガイド部材の内周に圧接する接触面が、断面視でガイド部材の内周と平行な面から形成されていることを特徴とする。 In the fluid control valve of the present invention, the contact surface that is in pressure contact with the inner periphery of the guide member of the outer peripheral side seal member is formed from a surface parallel to the inner periphery of the guide member in a cross-sectional view. .
このように、外周側シール部材のガイド部材の内周に圧接する接触面が、断面視でガイド部材の内周と平行な面から形成されているので、ガイド部材の内周に圧接する接触面の接触面積が大きくなり、シール性(気密保持性)が向上するとともに、繰り返し使用による摩耗損傷に対して強くなる。 In this way, the contact surface that is in pressure contact with the inner periphery of the guide member of the outer peripheral side seal member is formed from a surface that is parallel to the inner periphery of the guide member in a cross-sectional view. The contact area is increased, the sealing property (airtightness retention) is improved, and the wear damage due to repeated use is enhanced.
また、本発明の流体制御弁は、前記外周側シール部材のガイド部材の内周に圧接する接触面が、断面視で上下端部にR部が形成されていることを特徴とする。 In the fluid control valve of the present invention, the contact surface that is in pressure contact with the inner periphery of the guide member of the outer peripheral side sealing member is formed with R portions at the upper and lower ends when viewed in cross section.
このように、外周側シール部材のガイド部材の内周に圧接する接触面が、断面視で上下端部にR部が形成されているので、外周側シール部材の上下端部が、繰り返し使用による摩耗損傷に対して強くなり、シール性を保持することができる。 In this way, the contact surface that is in pressure contact with the inner periphery of the guide member of the outer peripheral side seal member is formed with R portions at the upper and lower end portions in a cross-sectional view, so that the upper and lower end portions of the outer peripheral side seal member are repeatedly used. It becomes strong against abrasion damage and can maintain a sealing property.
また、本発明の流体制御弁は、前記外周側シール部材のガイド部材の内周に圧接する接触面に、少なくとも1つの外周溝が形成されていることを特徴とする。 The fluid control valve according to the present invention is characterized in that at least one outer peripheral groove is formed on a contact surface in pressure contact with the inner periphery of the guide member of the outer peripheral side seal member.
このように外周側シール部材のガイド部材の内周に圧接する接触面に、少なくとも1つの外周溝が形成されているので、外周溝が、いわゆるラビリンス溝として機能して、ラビリンスシール効果によってシール性(気密保持性)が向上する。 As described above, since at least one outer peripheral groove is formed on the contact surface of the outer peripheral side seal member that is in pressure contact with the inner periphery of the guide member, the outer peripheral groove functions as a so-called labyrinth groove, and sealability is achieved by the labyrinth seal effect. (Airtightness retention) is improved.
また、この場合、外周溝の数が少なくなって、外周溝の断面積が大きくなれば、空間が形成されることになる。これにより、摺動部である外周側シール部材の外周にクッション効果を備えた空間が形成されていることになるので、膨潤変形によりシール部材本体が膨張したとしても、外周側シール部材が撓むことができる。 In this case, if the number of outer peripheral grooves decreases and the cross-sectional area of the outer peripheral grooves increases, a space is formed. As a result, a space having a cushioning effect is formed on the outer periphery of the outer peripheral side sealing member that is the sliding portion, so even if the seal member main body expands due to swelling deformation, the outer peripheral side sealing member bends. be able to.
その結果、外周側シール部材の摺動部と、ガイド部材の内周との間の摺動抵抗が増加するのを抑制することができる。 As a result, it is possible to suppress an increase in sliding resistance between the sliding portion of the outer peripheral side seal member and the inner periphery of the guide member.
また、本発明の流体制御弁は、前記シール部材をシール溝に装着するために、前記ピストン部材の外周に固定された環状の押え部材を備えていることを特徴とする。 In addition, the fluid control valve of the present invention is characterized by including an annular pressing member fixed to the outer periphery of the piston member in order to mount the sealing member in the sealing groove.
このように、シール部材をシール溝に装着するために、ピストン部材の外周に固定された環状の押え部材を備えていれば、シール部材をシール溝に装着、組み立てが容易となる。 As described above, if an annular pressing member fixed to the outer periphery of the piston member is provided in order to mount the seal member in the seal groove, the seal member can be mounted in the seal groove and assembled easily.
また、本発明の流体制御弁は、前記押え部材が、前記ピストン部材の外周に、圧入、溶接、または、カシメ加工により固定されていることを特徴とする。 In the fluid control valve of the present invention, the pressing member is fixed to the outer periphery of the piston member by press fitting, welding, or caulking.
このように構成することによって、押え部材が、ピストン部材の外周に、圧入、溶接、または、カシメ加工により固定されているので、押え部材とピストン部材の外周との間の固定強度が大きくなり、圧力差によって固定が外れるおそれがなく、確実にシールすることができるとともに、弁体を円滑に上下動(弁作動)させることができる。 By comprising in this way, since the pressing member is being fixed to the outer periphery of the piston member by press-fitting, welding, or caulking, the fixing strength between the pressing member and the outer periphery of the piston member is increased. There is no possibility that the fixation will be released due to the pressure difference, and it is possible to seal reliably, and the valve body can be smoothly moved up and down (valve operation).
また、本発明の流体制御弁は、前記シール部材本体が、断面視で略円形形状であることを特徴とする。 The fluid control valve according to the present invention is characterized in that the seal member body has a substantially circular shape in a cross-sectional view.
このように、シール部材本体が、断面視で略円形形状であっても良い。 As described above, the seal member main body may have a substantially circular shape in cross-sectional view.
また、本発明の流体制御弁は、前記シール部材本体が、断面視で矩形形状であることを特徴とする。 Moreover, the fluid control valve of the present invention is characterized in that the seal member body has a rectangular shape in a sectional view.
このように、シール部材本体が、断面視で矩形形状であっても良い。 Thus, the seal member main body may be rectangular in cross-sectional view.
また、本発明の流体制御弁は、
前記外周側シール部材が、
前記断面視で矩形形状のシール部材本体の上下端部に接触する2つのテーパー傾斜部と、
前記2つのテーパー傾斜部に接続され、前記ガイド部材の内周に圧接する圧接部と、
を備えることを特徴とする。
The fluid control valve of the present invention is
The outer peripheral side sealing member is
Two tapered inclined portions that contact the upper and lower end portions of the rectangular seal member main body in the cross-sectional view;
A pressure contact portion that is connected to the two tapered inclined portions and press-contacts to an inner periphery of the guide member;
It is characterized by providing.
このように構成することによって、圧力差によって、断面視で矩形形状のシール部材本体の上下端部が、2つのテーパー傾斜部を上下斜め拡径方向に押圧して、シール溝の上下面に圧接してシール性が確保される。 With this configuration, the upper and lower ends of the rectangular seal member body in a cross-sectional view are pressed against the upper and lower surfaces of the seal groove by pressing the two tapered inclined portions in the upward and downward diagonally expanding directions due to the pressure difference. Thus, sealing performance is ensured.
また、2つのテーパー傾斜部の押圧により、クッション性が確保されるとともに、これらのテーパー傾斜部に接続された圧接部が、ガイド部材の内周に圧接されることになって、シール性が確保される。 Also, cushioning is ensured by pressing the two taper inclined portions, and the pressure contact portion connected to these taper inclined portions is pressed against the inner periphery of the guide member to ensure sealing performance. Is done.
これにより、確実にシールすることができるとともに、弁体を円滑に上下動(弁作動)させることができる。 Thereby, while being able to seal reliably, a valve body can be moved up and down smoothly (valve operation).
本発明によれば、ピストン部材の外周に形成されたシール溝に装着されたシール部材が、弾性を有するシール部材本体と、シール部材本体の外周に嵌着された外周側シール部材から構成され、外周側シール部材が、シール部材本体より、硬度が高く、滑り性が良好な材料から構成されている。 According to the present invention, the seal member mounted in the seal groove formed on the outer periphery of the piston member is composed of an elastic seal member main body and an outer peripheral side seal member fitted on the outer periphery of the seal member main body, The outer peripheral side seal member is made of a material having higher hardness and better slipperiness than the seal member main body.
従って、このように構成することによって、シール部材本体が、弾性を有するので、内径側(ピストン部材の外周側)を、圧力差によるシール部材本体の圧接でシールすることにより、遮閉(気密)維持部として機能する。 Therefore, since the seal member body has elasticity by configuring in this way, the inner diameter side (the outer periphery side of the piston member) is sealed by the pressure contact of the seal member body due to the pressure difference, thereby blocking (airtight). Functions as a maintenance unit.
また、外周側シール部材が、硬度が高く、滑り性が良好な材料から構成されているので、外径摺動部側(ガイド部材の内周側)をシールするとともに、簡単な構造で摺動抵抗の変化が抑制され、摺動し易くなるので、遮閉(気密)・摺動部として機能する。 In addition, since the outer peripheral side seal member is made of a material with high hardness and good sliding properties, it seals the outer diameter sliding part side (inner peripheral side of the guide member) and slides with a simple structure. Since resistance change is suppressed and sliding becomes easy, it functions as a shield (airtight) / sliding part.
これにより、内径側(ピストン部材の外周側)と外径摺動部側(ガイド部材の内周側)を確実にシールすることができるとともに、弁体を円滑に上下動(弁作動)させることができる。 Accordingly, the inner diameter side (the outer peripheral side of the piston member) and the outer diameter sliding part side (the inner peripheral side of the guide member) can be reliably sealed, and the valve body can be smoothly moved up and down (valve operation). Can do.
従って、簡単な構成で、部品点数が少なく、組み立ても容易で、コストが低減できるとともに、シール部の摺動抵抗に圧力依存性がなく、弁作動性が良好で、しかも、弁前後の圧力差に関わらず一定の摺動抵抗が維持でき、弁作動に必要な推力(トルク)が低減できる流体制御弁を提供することができる。 Therefore, with a simple configuration, the number of parts is easy, assembly is easy, the cost can be reduced, the sliding resistance of the seal part is not pressure dependent, the valve operability is good, and the pressure difference before and after the valve Regardless of this, it is possible to provide a fluid control valve that can maintain a constant sliding resistance and reduce thrust (torque) required for valve operation.
以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。
(実施例1)
Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
Example 1
図1は、本発明の流体制御弁の縦断面図、図2は、図1の流体制御弁のD部分の部分拡大図、図3は、一次圧がかかる前後の状態を示す図2と同様な部分拡大図である。 1 is a longitudinal sectional view of a fluid control valve of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged view of a portion D of the fluid control valve of FIG. 1, and FIG. 3 is the same as FIG. 2 showing a state before and after applying a primary pressure. FIG.
図1〜図3において、符号10は、全体で本発明の流体制御弁を示している。
1-3, the code |
図1〜図3に示したように、本発明の流体制御弁(電動弁)10は、弁本体12を備えており、弁本体12内には弁室14が形成されている。そして、この弁室14に連通するように、一次側である第1の配管部材16と、二次側である第2の配管部材18とが装着されている。また、弁本体12には、弁座20が形成され、この弁座20に弁ポート22が設けられている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the fluid control valve (electric valve) 10 of the present invention includes a
また、弁本体12の上部には、シリンダー形状(略円筒形状)のガイド部材24が、弁本体12の開口部26を介して、弁室14の下端近傍まで突設するような状態で装着されている。そして、弁本体12の上部の開口部26に形成された段部28に、ガイド部材24に形成されたフランジ部30を装着して、例えば、溶接、ろう付などによって、ガイド部材24が弁本体12固定されている。
A cylinder-shaped (substantially cylindrical)
さらに、このガイド部材24の上部に、例えば、溶接、ろう付などによって有底筒形状のケース本体32が固定されている。
Further, a bottomed
ガイド部材24の上端には、雌ネジ34aが形成された雌ネジ部材34が、雌ネジ固定部材38によって固定されている。この雌ネジ部材34の内部には、雌ネジ部材34の雌ネジ34aと噛合する雄ネジ40が形成された軸部材42が配置されており、この軸部材42の下方に、弁部材44が、軸部材42に対して回動自在に取り付けられている。
A
軸部材42の上方部分には、永久磁石からなるローターマグネット46が固定されている。また、ローターマグネット46の上部には、ストッパー48が形成されている。
A
また、ケース本体32の頂壁50には、案内軸受け52が固定されており、この案内軸受け52の外周には、スリーブ54を介して、案内コイル部材56が設けられている。この案内コイル部材56には、案内コイル部材56に沿って摺動し、側方に突設するスライダーリング58が装着されている。さらに、案内コイル部材56の下端にはストッパー部60が形成されている。
A guide bearing 52 is fixed to the
一方、ケース本体32の外周には、ステータコイルユニット62が取り付けられている。このステータコイルユニット62のコイルケース64の内部には、巻線が巻かれたボビン65を備えたコイル66が納められており、コイルケース64の内部は封止樹脂により封止されている。図中、符号68は、コイルにパルス信号を与えるためのリード線を示している。
On the other hand, a
また、弁部材44は、軸部材42の下端70に回動自在に取り付けられたピストンガイド72を備えており、ピストンガイド72の内部には、軸部材42の下端70に設けられたバネ受け74が配置されている。
Further, the
また、ピストンガイド72の下端には、例えば、溶接、ろう付などにより、ピストン部材76の上部に形成された小径部78が固着されている。
Further, a
そして、ピストン部材76の下端部に形成された略円筒形状の下方部80には、弁体82が、一体的に下方に延設されている。
A
すなわち、ピストン部材76の下方部80から下方に延設されるように、弁体82の円筒形状の上端フランジ82aが形成されている。この弁体82の上端フランジ82aは、ピストン部材76の下方部80より拡径された状態で形成されている。
That is, the cylindrical
そして、弁体82の下方には、内部に連通路90が形成された略円筒形状の弁体部84が形成されており、これにより、弁体82が、略カップ形状に形成されている。
A substantially cylindrical
このように構成することにより、ピストンガイド72の上下方向の移動に伴って、ガイド部材24の内周24aを、弁体82の弁体部84の外周が、上下方向に摺動できるように構成されている。
With this configuration, the
さらに、ピストン部材76の上端の小径部78と、バネ受け74との間には、圧縮状態でコイルスプリング86が介装されている。これにより、弁体82の弁座20へ当接した際の荷重が緩和されるようになっている。
Further, a
そして、このピストン部材76には、図2〜図3(B)の部分拡大図に示したような構成のシール構造100が配置されている。
The
すなわち、図1〜図3に示したように、ピストン部材76の下端部に形成された略円筒形状の下方部80の上部には、下方部80よりも小径になった小径部102が形成され、これにより、段部104が形成されている。
That is, as shown in FIGS. 1 to 3, a
そして、ピストン部材76の下方部80の外周には、ピストン部材76の下方部80の外周壁106と、弁体82の上端フランジ82aの上面108と、後述するように、押え部材118の下面118aとで囲まれたシール溝110が形成されている。このシール溝110の内部には、環状のシール部材112が装着されている。
Further, on the outer periphery of the
シール部材112は、図2〜図3(B)の部分拡大図に示したように、断面視で略円形形状の環状(Oリング形状の)の弾性を有するシール部材本体114を備えている。また、シール部材本体114の外周に嵌着され、ガイド部材24の内周24aに圧接する環状の外周側シール部材116を備えている。
As shown in the partially enlarged views of FIGS. 2 to 3B, the
この場合、外周側シール部材116が、シール部材本体114より、硬度が高く、滑り性が良好な材料から構成されている。
In this case, the outer peripheral
すなわち、外周側シール部材116の材質としては、滑りの良い材料で、かつ、シール性を有し、ガイド部材24の内周24aに圧接する支持部材として機能し、圧力が大きくなっても過剰に変形しない材質であれば良い。
That is, as the material of the outer peripheral
このようなシール部材本体114の材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、HNBR(水素化ニトリルゴム)、CR(クロロプレンゴム)、FKM(フッ素系ゴム)などのゴム、弾性を有する樹脂などを用いることができる。
The material of the seal member
一方、外周側シール部材116の材質としても、特に限定されるものではないが、例えば、耐摩耗性、弾性力を高めるために、カーボンファイバー、黒鉛、青銅のフィラー添加した、さらに、滑り性を高めるために、モリブデンなどを添加した、PTFE、PPS、PEEK、さらに、PTFE、PFAを添加したPPS、PEEKなどを使用することができる。
On the other hand, the material of the outer peripheral
この場合、シール部材112を作製する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、外周側シール部材116の内径側の内周側溝部116aに、内径側からシール部材本体114を嵌着すれば良い。
In this case, the method for producing the
さらに、図1〜図3に示したように、シール部材112をシール溝110に装着するために、ピストン部材76の外周に固定された環状の押え部材118を備えている。
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, an
すなわち、図1〜図3に示したように、ピストン部材76の外周である、ピストン部材76の小径部102の段部104に嵌合するように、押え部材118が、例えば、図2に示したように、圧入によって固定されている。
That is, as shown in FIGS. 1 to 3, the
この場合、押え部材118は、断面略L字形状に構成されており、押え部材本体120と、この押え部材本体120よりも小径の、ピストン部材76の小径部102の段部104に嵌合する際にガイドとして機能する案内部122とから構成されている。
In this case, the
なお、図示しないが、この押え部材118は、断面矩形形状として、案内部122を形成しないことも可能である。
Although not shown in the drawings, the pressing
このように、シール部材112をシール溝110に装着するために、ピストン部材76周に固定された環状の押え部材118を備えていれば、シール部材112をシール溝110に装着、組み立てが容易となる。
As described above, in order to attach the
また、この場合、押え部材118を、ピストン部材76の外周に固定する方法としては、特に限定されるものではなく、上記の圧入以外にも公知の固定方法が採用可能である。
In this case, the method for fixing the
例えば、図4に示したように、押え部材118の上端部(この実施例の場合には、案内部122の上端部)と、ピストン部材76の外周(この実施例の場合には、ピストン部材76の小径部102の外周)との間を、溶接124によって固定すればよい。
For example, as shown in FIG. 4, the upper end portion of the presser member 118 (in this embodiment, the upper end portion of the guide portion 122) and the outer periphery of the piston member 76 (in this embodiment, the piston member). The outer periphery of the
この場合、溶接124は、ピストン部材76の外周の全周に形成することも、ピストン部材76の外周に部分的に形成することもできる。
In this case, the
また、例えば、図5に示したように、ピストン部材76の小径部102の外周に、固定用溝126を形成し、押え部材118の案内部122を内径側にカシメ加工して、固定用溝126内に嵌合させて、カシメ部128を形成することによって固定することもできる。
Further, for example, as shown in FIG. 5, a fixing
なお、この実施例では、ピストン部材76の小径部102の外周に、固定用溝126を形成し、押え部材118の案内部122を内側にカシメ加工したが、図6に示したように、ピストン部材76の小径部102の外周に固定用凸部130を突設して、押え部材118の案内部122を、外径方向にカシメ部132を形成することによって固定することも可能である。
In this embodiment, the fixing
このように構成することによって、押え部材118が、ピストン部材76の外周に、圧入、溶接、または、カシメ加工により固定されているので、押え部材118とピストン部材76の外周との間の固定強度が大きくなり、圧力差や弁体82の上下方向の繰り返される移動によって固定が外れるおそれがなく、確実にシールすることができるとともに、弁体82を円滑に上下動(弁作動)させることができる。
With this configuration, since the
なお、押え部材118の代わりに、ピストン部材76に一体的に押え部材118の部分を形成して、シール溝110を形成することも可能である。
Instead of the
このように構成することによって、シール部材本体114が、弾性を有するので、内径側(ピストン部材76の外周側、すなわち、ピストン部材76の下方部80の外周壁106)を、圧力差によるシール部材本体114の圧接でシールすることにより、遮閉(気密)維持部として機能する。
With this configuration, the seal member
また、外周側シール部材116が、硬度が高く、滑り性が良好な材料から構成されているので、外径摺動部側(ガイド部材24の内周側、すなわち、ガイド部材24の内周24a)をシールするとともに、簡単な構造で摺動抵抗の変化が抑制され、摺動し易くなるので、遮閉(気密)・摺動部として機能する。
Further, since the outer peripheral
すなわち、流体制御弁10に圧力が作用した際、図3(B)に示したように、一次側である第1の配管部材16側からの圧力と、二次側である第2の配管部材18と等しい圧力になっている駆動空間S2との圧力差により、シール部材112に対して、矢印Eで示した方向に、力がかかることになる。これにより、図3(B)の丸で囲った部分F1〜F3の部分でシール性が確保されることになる。
なお、図3(B)において、二次側である第2の配管部材18からの圧力の図示は省略している。
That is, when pressure acts on the
In addition, in FIG. 3 (B), illustration of the pressure from the 2nd piping
図3(B)に示したように、丸で囲った部分F1では、シール部材本体114の内径側114aによって、ピストン部材76の下方部80の外周壁106を押え部材118の下面118a側と上端フランジ82a側との間をシールすることができる。
As shown in FIG. 3 (B), in the circled portion F1, the outer
また、図3(B)に示したように、丸で囲った部分F2では、シール部材本体114の外径側114bによって、外周側シール部材116の内周側溝部116aの内周面において、押え部材118a側と、上端フランジ82aの上面108側との間をシールすることができる。
また、外周側シール部材116の上面によって、押さえ部材118の下面118aにおいて、ピストン部材76の下方部80の外周壁側と、押え部材118とガイド部材24とで形成される間隙側との間をシールすることができる。
Further, as shown in FIG. 3 (B), in the circled portion F2, the
Further, due to the upper surface of the outer peripheral
さらに、図3(B)に示したように、丸で囲った部分F3では、外周側シール部材116の後述の接触面116cによって、ガイド部材24の内周24aにおいて、駆動空間S2側と弁室14側との間をシールすることができる。
Further, as shown in FIG. 3B, in the circled portion F3, the drive space S2 side and the valve chamber are formed on the
これにより、シール部材114の内径側114a(ピストン部材76の外周側)と外周側シール部材116の外径摺動部側(ガイド部材24の内周側)を確実にシールすることができるとともに、弁体82を円滑に上下動(弁作動)させることができる。
Thus, the
従って、簡単な構成で、部品点数が少なく、組み立ても容易で、コストが低減できるとともに、シール部の摺動抵抗に圧力依存性がなく、弁作動性が良好で、しかも、弁前後の圧力差に関わらず一定の摺動抵抗が維持でき、弁作動に必要な推力(トルク)が低減できる流体制御弁10を提供することができる。
Therefore, with a simple configuration, the number of parts is easy, assembly is easy, the cost can be reduced, the sliding resistance of the seal part is not pressure dependent, the valve operability is good, and the pressure difference between the front and back of the valve is good. Regardless of this, it is possible to provide a
また、この場合、図3(B)に示したように、外周側シール部材116のガイド部材24の内周24aに圧接する接触面116cが、断面視で円弧形状に形成されているので、ガイド部材24の内周24aに圧接する接触面116cが小さくなって、摺動抵抗が減少し、弁作動に必要な推力(トルク)がより低減できる。
Further, in this case, as shown in FIG. 3B, the
なお、この実施例では、断面視で略円形形状のシール部材本体114としては、この断面形状は、特に限定されるものではなく、図示しないが、楕円形状、矩形状、多角形形状などを採用することができる。
In this embodiment, as the sealing
このように構成される本発明の流体制御弁(電動弁)10は、下記のように作動される。 The fluid control valve (electric valve) 10 of the present invention configured as described above is operated as follows.
また、図1〜図2に示したように、弁体82の内部に形成された連通路90と、ピストン部材76の内部に形成された連通路92と、ピストン部材76の上端の小径部78に半径方向に形成された連通孔94とを介して、第2の配管部材18の内部空間S1と、ガイド部材24の内部に形成された駆動空間S2とが連通されるようになっている。
これにより、第2の配管部材18の内部空間S1と、ガイド部材24の内部に形成された駆動空間S2との内圧が等しくなる。
1 to 2, the
As a result, the internal pressures of the internal space S1 of the
また、シール部材112の外径(シール径)と弁座20の弁ポートの径は等しく設定されているため、流体制御弁に圧力が作用した際、弁体82に作用する上下方向の荷重が相殺され、少ない推力で、大口径の弁を作動することができる。
In addition, since the outer diameter (seal diameter) of the
このように構成される流体制御弁10は、図1の閉弁状態においては、ピストン部材76の下端に固定された弁体82が下方の位置にあり、弁体82によって、弁座20の弁ポート22が閉止された状態となっている。この際、スライダーリング58が、ローターマグネット46のストッパー48と当接した状態となり、ストッパー部60に当接することで下方位置が規制されるようになっている。
In the
この状態から、コイル66にパルス信号を与えることによって、ローターマグネット46が回転し、このローターマグネット46とともに、軸部材42、弁部材44が一体的に回転して、軸部材42に形成された雄ネジ40と、雌ネジ部材34に形成された雌ネジ34aとが噛合して案内され、ピストン部材76の下端に固定された弁体82が上方に移動し、弁開状態となるようになっている。
From this state, by applying a pulse signal to the
この際、ローターマグネット46の回転にともなって、ストッパー48と当接した状態で、スライダーリング58が案内コイル部材56に沿って摺動し、案内コイル部材56の上端に当接して上方位置が規制されるようになっている。
At this time, as the
そして、この状態から、コイル66に逆回転のパルス信号を与えることによって、ローターマグネット46が回転し、このローターマグネット46とともに、軸部材42が一体的に回転して、軸部材42に形成された雄ネジ40と、雌ネジ部材34に形成された雌ネジ34aとが噛合して案内され、弁体82が下方に移動し、再び、図1に示した閉弁状態になるように構成されている。
(実施例2)
From this state, by applying a reverse rotation pulse signal to the
(Example 2)
図7は、本発明の流体制御弁10の別の実施例を示す図2と同様な部分拡大図である。
FIG. 7 is a partially enlarged view similar to FIG. 2 showing another embodiment of the
この実施例の流体制御弁10は、図1〜図3に示した流体制御弁10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
The
この実施例の流体制御弁10では、図7に示したように、外周側シール部材116のガイド部材24の内周24aに圧接する接触面116cが、断面視でガイド部材24の内周24aと平行な面から形成されている。
In the
このように、外周側シール部材116のガイド部材24の内周24aに圧接する接触面116cが、断面視でガイド部材24の内周24aと平行な面ら形成されているので、ガイド部材24の内周24aに圧接する接触面116cの接触面積が大きくなり、シール性(気密保持性)が向上するとともに、繰り返し使用による摩耗損傷に対して強くなる。
As described above, the
なお、この場合、図7に示したように、シール部材本体114の形状を、断面視で矩形状として、外周側シール部材116の内周側溝部116aの形状を、このシール部材本体114の形状に合致する形状とすることも可能である。
(実施例3)
In this case, as shown in FIG. 7, the shape of the seal member
(Example 3)
図8は、本発明の流体制御弁10の別の実施例を示す図2と同様な部分拡大図である。
FIG. 8 is a partially enlarged view similar to FIG. 2 showing another embodiment of the
この実施例の流体制御弁10は、図1〜図3に示した流体制御弁10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
The
この実施例の流体制御弁10では、図8に示したように、外周側シール部材116のガイド部材24の内周24aに圧接する接触面116cが、断面視で上下端部にR部134が形成されている。
In the
このように、外周側シール部材116のガイド部材24の内周24aに圧接する接触面116cが、断面視で上下端部にR部134が形成されているので、外周側シール部材116の上下端部が、繰り返し使用による摩耗損傷に対して強くなり、シール性を保持することができる。
(実施例4)
As described above, the
Example 4
図9は、本発明の流体制御弁10の別の実施例を示す図2と同様な部分拡大図である。
FIG. 9 is a partially enlarged view similar to FIG. 2 showing another embodiment of the
この実施例の流体制御弁10は、図1〜図3に示した流体制御弁10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
The
この実施例の流体制御弁10では、図9(A)に示したように、外周側シール部材116のガイド部材24の内周24aに圧接する接触面116cに、少なくとも1つの外周溝136が形成されている。
In the
このように外周側シール部材116のガイド部材24の内周24aに圧接する接触面116cに、少なくとも1つの外周溝136が形成されているので、外周溝136が、いわゆるラビリンス溝として機能して、ラビリンスシール効果によってシール性(気密保持性)が向上する。
As described above, since at least one outer
また、この場合、外周溝136の数が少なくなって、外周溝136の断面積が大きくなれば、空間が形成されることになる。
In this case, if the number of outer
すなわち、例えば、図9(B)に示したように、外周側シール部材116のガイド部材24の内周24aに圧接する接触面116cに、1つの外周溝136が形成されている場合、外周溝136の断面積が大きくなれば、空間138が形成されることになる。
That is, for example, as shown in FIG. 9B, when one outer
これにより、摺動部である外周側シール部材116の外周にクッション効果を備えた空間138が形成されていることになるので、膨潤変形によりシール部材本体114が膨張したとしても、図9(B)の矢印Gで示したように、外周側シール部材116が撓むことができる。
As a result, a
その結果、外周側シール部材116の摺動部と、ガイド部材24の内周24aとの間の摺動抵抗が増加するのを抑制することができる。
(実施例5)
As a result, an increase in sliding resistance between the sliding portion of the outer peripheral
(Example 5)
図10は、本発明の流体制御弁10の別の実施例を示す図2と同様な部分拡大図である。
FIG. 10 is a partially enlarged view similar to FIG. 2 showing another embodiment of the
この実施例の流体制御弁10は、図1〜図3に示した流体制御弁10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
The
この実施例の流体制御弁10では、図10に示したように、シール部材本体114の形状が、断面視で矩形状となっている。
In the
そして、外周側シール部材116が、断面視で矩形形状のシール部材本体114の上下端部114cに接触する2つのテーパー傾斜部140と、この2つのテーパー傾斜部140に接続され、ガイド部材24の内周24aに圧接する圧接部142とを備えている。
The outer peripheral
このように構成することによって、図10の矢印H1、H2で示したように、圧力差によって、断面視で矩形形状のシール部材本体114の上下端部114cが、2つのテーパー傾斜部140を上下斜め拡径方向に押圧して、シール溝110の上下面(すなわち、押え部材118の下面118aと、弁体82の上端フランジ82aの上面108)に圧接して、シール性が確保される。
With this configuration, as shown by arrows H1 and H2 in FIG. 10, the upper and
また、2つのテーパー傾斜部140の押圧により、クッション性が確保されるとともに、これらのテーパー傾斜部140に接続された圧接部142が、図10の矢印Iで示したように、ガイド部材24の内周24aに圧接されることになって、シール性が確保される。
Further, the cushioning property is ensured by pressing of the two tapered
従って、この場合、図10の丸で囲った部分F1〜F4の4箇所の部分でシール性が確保されることになる。 Accordingly, in this case, the sealing performance is ensured at the four portions F1 to F4 surrounded by the circle in FIG.
これにより、確実にシールすることができるとともに、弁体を円滑に上下動(弁作動)させることができる。 Thereby, while being able to seal reliably, a valve body can be moved up and down smoothly (valve operation).
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、図1に示した形状の電動弁に用いたが、電動弁の形状は特に限定されるものではなく、あらゆるタイプの永久磁石からなるローターマグネットを備えた電動弁、電磁弁などの流体制御弁に用いることも可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the motor-operated valve having the shape shown in FIG. The shape is not particularly limited, and can be used for a fluid control valve such as an electric valve or a solenoid valve having a rotor magnet made of any type of permanent magnet, as long as it does not depart from the object of the present invention. Various changes are possible.
本発明は、シール構造を改良した、例えば、電動弁、電磁弁などの流体制御弁に適用することができる。 The present invention can be applied to a fluid control valve having an improved seal structure, such as a motor-operated valve or a solenoid valve.
より詳細には、流体制御弁の弁体を駆動する駆動機構において、弁体を上下動させるために、シリンダー形状のガイド部材と、ガイド部材の内周を弁座に対して接離する方向に移動し、弁体に連結したピストン部材とを備えた流体制御弁に適用することができる。 More specifically, in the drive mechanism for driving the valve body of the fluid control valve, in order to move the valve body up and down, the cylinder-shaped guide member and the inner periphery of the guide member in the direction of contacting and separating from the valve seat The present invention can be applied to a fluid control valve that includes a piston member that moves and is connected to a valve body.
10 流体制御弁
12 弁本体
14 弁室
16 第1の配管部材
18 第2の配管部材
20 弁座
22 弁ポート
24 ガイド部材
24a 内周
26 開口部
28 段部
30 フランジ部
32 ケース本体
34 雌ネジ部材
34a 雌ネジ
38 雌ネジ固定部材
40 雄ネジ
42 軸部材
44 弁部材
46 ローターマグネット
48 ストッパー
50 頂壁
52 案内軸受け
54 スリーブ
56 案内コイル部材
58 スライダーリング
60 ストッパー部
62 ステータコイルユニット
64 コイルケース
65 ボビン
66 コイル
68 リード線
70 下端
72 ピストンガイド
74 バネ受け
76 ピストン部材
78 小径部
80 下方部
82 弁体
82a 上端フランジ
84 弁体部
86 コイルスプリング
90 連通路
92 連通路
94 連通孔
102 小径部
104 段部
106 外周壁
108 上面
110 シール溝
112 シール部材
114 シール部材本体
114a 内径側
114b 外径側
114c 上下端部
116 外周側シール部材
116a 内周側溝部
116b 上端面
116c 接触面
118 押え部材
118a 下面
120 押え部材本体
122 案内部
126 固定用溝
128 カシメ部
130 固定用凸部
132 カシメ部
134 R部
136 外周溝
138 空間
140 テーパー傾斜部
142 圧接部
200 流体制御弁
202 弁本体
204 弁室
206 第1の配管部材
208 第2の配管部材
210 弁座
212 弁ポート
214 ガイド部材
214a 内周
216 開口部
218 段部
220 フランジ部
222 ケース本体
224 雌ネジ部材
224a 雌ネジ
228 雌ネジ固定部材
230 雄ネジ
232 軸部材
234 弁部材
236 ローターマグネット
238 ストッパー
240 頂壁
242 案内軸受け
244 スリーブ
246 案内コイル部材
248 スライダーリング
250 ストッパー部
252 ステータコイルユニット
254 コイルケース
255 ボビン
256 コイル
258 リード線
260 下端
262 ピストンガイド
264 バネ受け
266 ピストン部材
268 小径部
270 下方部
272 弁体
272a 上端フランジ
272b 弁体部
274 拡径フランジ
274a 嵌合部
276 スプリング
280 連通路
282 連通路
284 連通孔
300 シール構造
302 シール溝部
304 パッキン押え部材
304a 小径部
304b 押え部材本体
306 シールパッキン部材
308 補強リング
310 上部シールパッキン
310a 外径部
312 板バネ部材
314 下部シールパッキン
314a 外径部
316 板バネ部材
318 皿バネ部材
400 シール構造
402 ピストン部材
404 シール溝部
406 シール部材
406a 外周シール面
408 押え部材
S1 内部空間
S2 駆動空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fluid control valve 12 Valve main body 14 Valve chamber 16 1st piping member 18 2nd piping member 20 Valve seat 22 Valve port 24 Guide member 24a Inner periphery 26 Opening part 28 Step part 30 Flange part 32 Case main body 34 Female screw member 34a Female screw 38 Female screw fixing member 40 Male screw 42 Shaft member 44 Valve member 46 Rotor magnet 48 Stopper 50 Top wall 52 Guide bearing 54 Sleeve 56 Guide coil member 58 Slider ring 60 Stopper portion 62 Stator coil unit 64 Coil case 65 Bobbin 66 Coil 68 Lead wire 70 Lower end 72 Piston guide 74 Spring receiver 76 Piston member 78 Small diameter portion 80 Lower portion 82 Valve body 82a Upper end flange 84 Valve body portion 86 Coil spring 90 Communication path 92 Communication path 94 Communication hole 102 Small diameter section 104 Step section 106 Upper surface of outer peripheral wall 108 110 Seal groove 112 Seal member 114 Seal member main body 114a Inner diameter side 114b Outer diameter side 114c Upper and lower end portions 116 Outer peripheral side seal member 116a Inner peripheral side groove portion 116b Upper end surface 116c Contact surface 118 Press member 118a Lower surface 120 Press member main body 122 Guide portion 126 Fixing groove 128 caulking part 130 fixing convex part 132 caulking part 134 R part 136 outer peripheral groove 138 space 140 taper inclined part 142 pressure contact part 200 fluid control valve 202 valve body 204 valve chamber 206 first piping member 208 second piping Member 210 Valve seat 212 Valve port 214 Guide member 214a Inner circumference 216 Opening 218 Step part 220 Flange part 222 Case body 224 Female screw member 224a Female screw 228 Female screw fixing member 230 Male screw 232 Shaft member 234 Valve member 236 Rotor magnet 23 8 Stopper 240 Top wall 242 Guide bearing 244 Sleeve 246 Guide coil member 248 Slider ring 250 Stopper portion 252 Stator coil unit 254 Coil case 255 Bobbin 256 Coil 258 Lead wire 260 Lower end 262 Piston guide 264 Spring receiver 266 Piston member 268 Small diameter portion 270 Below Portion 272 Valve body 272a Upper end flange 272b Valve body portion 274 Expanded flange 274a Fitting portion 276 Spring 280 Communication path 282 Communication path 284 Communication hole 300 Seal structure 302 Seal groove 304 Packing pressing member 304a Small diameter section 304b Pressing member main body 306 Seal packing Member 308 Reinforcement ring 310 Upper seal packing 310a Outer diameter part 312 Leaf spring member 314 Lower seal packing 314a Outer diameter part 316 Plate bar Net member 318 Belleville spring member 400 Seal structure 402 Piston member 404 Seal groove 406 Seal member 406a Outer peripheral seal surface 408 Presser member S1 Internal space S2 Drive space
Claims (10)
前記ピストン部材の外周に形成されたシール溝と、
前記シール溝に装着された環状のシール部材とを備え、
前記シール部材が、
前記シール溝に装着された環状の弾性を有するシール部材本体と、
前記シール部材本体の外周に嵌着され、前記ガイド部材の内周に圧接する環状の外周側シール部材とを備え、
前記外周側シール部材が、前記シール部材本体より、硬度が高く、滑り性が良好な材料から構成されていることを特徴とする流体制御弁。 In order to move the valve body up and down, it is a fluid control valve comprising a cylinder-shaped guide member and a piston member that moves in the direction of contacting and separating the inner periphery of the guide member with respect to the valve seat and is connected to the valve body. There,
A seal groove formed on the outer periphery of the piston member;
An annular seal member mounted in the seal groove,
The sealing member is
A seal member body having an annular elasticity mounted in the seal groove;
An annular outer peripheral seal member that is fitted to the outer periphery of the seal member main body and press-contacts the inner periphery of the guide member;
The fluid control valve according to claim 1, wherein the outer peripheral side seal member is made of a material having higher hardness and better slipperiness than the seal member main body.
前記断面視で矩形形状のシール部材本体の上下端部に接触する2つのテーパー傾斜部と、
前記2つのテーパー傾斜部に接続され、前記ガイド部材の内周に圧接する圧接部と、
を備えることを特徴とする請求項8に記載の流体制御弁。 The outer peripheral side sealing member is
Two tapered inclined portions that contact the upper and lower end portions of the rectangular seal member main body in the cross-sectional view;
A pressure contact portion that is connected to the two tapered inclined portions and press-contacts to an inner periphery of the guide member;
The fluid control valve according to claim 8, comprising:
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