JP2019074199A - 流体の開閉弁装置 - Google Patents

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Koichi Wada
耕一 和田
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Abstract

【課題】 弁体の戻り動作に悪影響を与えることなく、流体の流量が少量でも弁体が供給開口側から確実に離間できるようにするとともに、弁体の閉時においても、供給開口に対する弁体の接触を確実に確保できるようにし、弁体の開閉の信頼性の向上を図る。【解決手段】 流体が通過可能な流体空間Eを有した本体10に、流体の供給開口14及び吐出開口26を形成し、供給開口14を開閉する弁体50、及び、弁体50を付勢するコイルスプリング51を収納し、弁体50に流体の流路を確保して流体空間Eを摺動可能なガイド部材60を設け、ガイド部材60に形成した嵌挿孔61に弁体50を嵌挿して保持し、弁体50を、その先端部52がガイド部材60の端部面65から嵌挿孔61の内部に没入する穴部63を形成する長さに形成し、供給開口14を形成する部位をガイド部材60の穴部63に臨む凸部64として構成した。【選択図】図4

Description

本発明は、例えば、射出成形機等の産業機械や工作機械等に設けられる潤滑システムにおいて、その管路を流れるグリスやオイル等の潤滑油からなる流体の開閉弁装置に関する。
従来、この種の流体の開閉弁装置としては、例えば、実開昭53−16743号公報に掲載され、射出成形機等の産業機械や工作機械等に設けられる潤滑システムの管路を流れるグリスやオイル等の潤滑油からなる流体の流動を検知するためのものが知られている。図6に示すように、この流体の開閉弁装置Kaは、流体が通過可能な円筒内面を有した流体空間Eを有した絶縁体からなる本体200を備え、この本体200に流体空間Eの一端に流体空間Eの中心軸Pを中心とする供給開口201を有した流体の供給口202を形成し、本体200の側部に流体空間Eに連通する吐出開口203を有した流体の吐出口204を形成し、供給開口201を形成する部材を導電体からなる一方電極205として構成し、本体200に流体空間Eの他端側に露出する露出部206を有するとともに一方電極205に対して絶縁された導電体からなる他方電極207を設け、流体空間E内に流体空間Eの中心軸Pに沿って移動させられ供給開口201の開口縁部208に当接して供給開口201を閉にする一方、供給開口201から離間して供給開口201を開にする導電体からなる弁体210を収納し、また、流体空間E内に一端が弁体210に接続され他端が他方電極207の露出部206に接続されて弁体210を供給開口201を閉にする方向に常時付勢する導電体からなるコイルスプリング211を収納して構成されている。また、他方電極207には、流体空間Eの中心軸Pに沿う軸線を軸とし弁体210が先端部212を突出させて摺動可能に挿入されるとともにコイルスプリング211が収納される摺動孔213を有した筒状のガイド部材214が固着されている。この流体の開閉弁装置Kaは、弁体210の開閉による所謂チェック弁を構成することになる。
そして、開閉弁装置Kaは、一方電極205に接続された配線215及び他方電極207に接続された配線216を介して図示外の検知器に接続され、この検知器により、一方電極205,弁体210,コイルスプリング211及び他方電極207から構成される電気回路に常時電圧を付与して、この電気回路の弁体210が閉になったときの接続,開になったときの切断を電気的に検出することにより、流体の流動を検知できるようにしている。
実開昭53−16743号公報
ところで、上述した従来の流体の開閉弁装置Kaにあっては、例えば、流体としての潤滑油を潤滑箇所に1回当たり例えば0.005cc〜1cc程度と少量吐出する定量バルブを備えた潤滑システムにおいて、この定量バルブから潤滑箇所に至る給油配管に接続して、潤滑油の流動を検知し、潤滑油が確実に供給されているか否かを認知したい場合、潤滑油の流動検知の信頼性が悪いという問題があった。
その理由は、流体が供給口202から供給されると、弁体210がコイルスプリング211の付勢力に抗して移動し、供給開口201から離間して開になり、電気回路を切断するが、流体の流量が比較的少量の場合、特に、例えば、0.1cc以下になる微量の場合、あるいは、流体の流量が比較的多くても、例えば、定量バルブの使用数量が多くなる等の状況下等で流速が遅くなるような場合には、弁体210の移動量(リフト量)が極めて小さくなるので、流体が流れても、弁体210の先端部218が一方電極205から全部が離間せずに一部が接触状態を維持し、開(切断)を検知できないことがあるからである。これを解消しようとして、コイルスプリング211の付勢力を弱くして対処すると、弁体210の戻り動作を悪くしてしまい、逆効果を生じる。
また、弁体210の閉時において、弁体210はガイド部材214から突出しているので、微視的ではあるが、コイルスプリング211の基端を支点として揺動し易くなり、そのため、弁体210が供給開口201に当接しても、接触が不十分になってこれを確実に閉じることができない虞もあり、その分、閉時の信頼性の向上も望まれる。
本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、弁体の戻り動作に悪影響を与えることなく、流体の流量が少量でも弁体が供給開口側から確実に離間できるようにするとともに、弁体の閉時においても、供給開口に対する弁体の接触を確実に確保できるようにし、弁体の開閉の信頼性の向上を図った開閉弁装置を提供することを目的とする。
このような目的を達成するため、本発明の流体の開閉弁装置は、流体が通過可能な円筒内面を有した流体空間を有した本体を備え、該本体に上記流体空間の一端側に該流体空間の中心軸を中心とする供給開口を有した流体の供給口を形成し、上記本体に上記流体空間に連通する吐出開口を有した流体の吐出口を形成し、上記流体空間内に該流体空間の中心軸に沿って移動させられ上記供給開口を閉にし該供給開口から離間して該供給開口を開にする先端部を有した弁体を収納し、該弁体の後端部側の流体空間内に上記弁体を上記供給開口を閉にする方向に常時付勢するコイルスプリングを収納した流体の開閉弁装置において、
上記弁体に、上記供給開口から吐出開口に至る流体の流路を確保して上記流体空間の円筒内面を摺動可能に形成されるガイド部材を設け、
該ガイド部材に、上記流体空間の中心軸に沿う軸線を軸とし上記弁体が嵌挿される嵌挿孔を形成し、該嵌挿孔に上記弁体を嵌挿して保持し、
上記弁体を、該弁体の先端部が上記ガイド部材の流体空間Eの一端側の端部面から上記嵌挿孔の内部に没入して該嵌挿孔に上記端部面から上記弁体の先端部に至る穴部を形成する長さに形成し、
上記供給開口を形成する部位を、上記流体空間の中心軸を中心として弁体側に突出し上記ガイド部材の穴部に臨む凸部として構成している。
これによれば、流体が供給口から供給される際には、弁体がコイルスプリングの付勢力に抗して流体に押されて供給開口を開にし、更に、弁体の先端部及び弁体に付設されたガイド部材の穴部の内面に流体が作用し、ガイド部材は流体空間の円筒内面を摺動するので、弁体及びガイド部材が一体に押し上げられていく。流体は供給開口からガイド部材の穴部内に流入してから流体空間に流入していく。この場合、供給開口から流入する流体がガイド部材の穴部の内面によって跳ね返り、外側に逃げにくくなって流体を受けやすくすることができることから、弁体が浮き上がり易くなり、そのため、従来に比較して、弁体を供給開口から確実に離間させることができるようになる。例えば、流体の流量が比較的少量の場合、特に、例えば、0.1cc以下になる微量の場合、あるいは、流体の流量が比較的多くても、流速が遅くなるような場合には、弁体の移動量(リフト量)が極めて小さくなるが、ガイド部材の浮き上がりにより確実に弁体が押し上げられるので、弁体を供給開口側から確実に離間させることができ、信頼性を向上させることができる。また、ガイド部材は、供給開口から吐出開口に至る流体の流路を確保して流体空間の円筒内面を摺動するので、流体を吐出開口から吐出口に導出させることができる。
一方、流体の供給口からの供給が停止されると、ガイド部材には供給開口から吐出開口に至る流体の流路が確保されているので、コイルスプリングの付勢力により弁体及びガイド部材は流体空間の一端側に移動させられ、弁体は供給開口を閉にする。この場合、微視的ではあるが、コイルスプリングの基端を支点としてガイド部材が揺動しようとするが、弁体はガイド部材の穴部に没入しているので、ガイド部材の端部面に比較して、弁体の先端部の揺動幅が小さくなり、そのため、弁体の先端部が供給開口に対して確実に接触してこれを確実に閉じることができ、それだけ、閉時の信頼性も向上させることができる。
そして、必要に応じ、上記ガイド部材の外周面に、上記流体空間の一端側に流入口を有し該流体空間の他端側に流出口を有した螺旋溝状の溝流路を形成した構成としている。これにより、弁体が流体に押されて供給開口が開になると、流体はガイド部材の螺旋溝状の溝流路を通り他端空間に流出していく。この場合、溝流路は、螺旋状に形成されているので、ガイド部材の外周面が流体空間の円筒内面に安定して接触し、そのため、ガイド部材のがたつきが抑制され、それだけ、弁体が浮き上がり易くなり、確実に弁体を供給開口から離間させることができるようになり、この点でも、信頼性を向上させることができる。
また、必要に応じ、上記ガイド部材の中間部外周に周方向に沿い流体が通過可能な外周流路を形成し、上記ガイド部材の上記流体空間の一端側に、上記流体空間の円筒内面に摺接する一端側摺動部を設け、上記ガイド部材の上記流体空間の他端側に、上記流体空間の円筒内面に摺接する他端側摺動部を設け、
上記ガイド部材の上記流体空間の一端側に、該流体空間の一端側に流入口を有し該流入口から上記外周流路に亘り流体が通過可能な一端側流路を形成し、上記ガイド部材の上記流体空間の他端側に、該流体空間の他端側に流出口を有し上記外周流路から上記流出口に亘り流体が通過可能な他端側流路を形成した構成としている。
これにより、弁体が流体に押されて供給開口が開になると、流体は供給開口から一端側流路を通り外周流路に至るとともに、更に、外周流路から他端側流路を通り吐出開口側に流出していく。この場合、外周流路は、ガイド部材の中間部外周に周方向に沿って設けられているので、流体によって均等に押し上げられることになり、それだけ、弁体が浮き上がり易くなり、確実に弁体を供給開口から離間させることができるようになる。また、この場合、外周流路を挟んで、ガイド部材の一端側に一端側摺動部があり、ガイド部材の他端側に他端側摺動部があるので、ガイド部材の両端が流体空間の円筒内面に安定して接触することになり、そのため、ガイド部材のがたつきが抑制され、それだけ、弁体が浮き上がり易くなり、確実に弁体を供給開口から離間させることができるようになり、この点でも、信頼性を向上させることができる。この場合、一端側摺動部及び他端側摺動部の全周が円筒内面に接触するように形成すれば、より一層がたつきを防止することができる。
この場合、上記ガイド部材の上記流体空間の他端側において、上記嵌挿孔と弁体との間に流体が介在可能な他端空間を形成し、上記一端側流路を、上記ガイド部材に形成され上記穴部から上記外周流路に至る一端側貫通孔で構成し、上記他端側流路を、上記ガイド部材に形成され上記外周流路から上記他端空間に至る他端側貫通孔で構成したことが有効である。
これにより、弁体が流体に押されて供給開口が開になると、流体は供給開口からガイド部材の穴部内に流入してから、一端側貫通孔を通り外周流路に至るとともに、更に、外周流路から他端側貫通孔を通り他端空間に流出していく。この場合、穴部には一端側貫通孔の開口のある分、上記の溝流路にして穴部全部を受け面にする場合に比較して、受け面の面積は少なくなるが、それでも、供給開口から流入する流体は、一端側貫通孔の開口以外の穴部の内面によって跳ね返ることから、それだけ、弁体が浮き上がり易くなる。反面、穴部の受け面の受け性能は多少下がるが、一端側貫通孔及び他端側貫通孔の開口断面を比較的大きくすることができることから、流体を流通させやすくすることができ、弁体の戻り時の移動を円滑にすることができるという効果がある。
また、この場合、上記ガイド部材の上記外周流路を構成する壁部に該外周流路及び上記嵌挿孔の間を連通する途中連通孔を形成し、上記弁体の上記流体空間の他端側に、該他端側の流体空間と上記外周流路との間を上記途中連通孔を介して連通する連通溝及び/または連通穴を形成し、上記他端側流路を、上記途中連通孔,連通溝及び/または連通穴で構成したことが有効である。
これにより、他端側流路を、途中連通孔,連通溝及び/または連通穴で構成したので、この途中連通孔,連通溝及び/または連通穴は、比較的その開口断面を大きく形成することができることから、流体を流通させやすくすることができ、弁体の戻り時の移動を円滑にすることができるという効果がある。
また、必要に応じ、上記弁体の後端部側に上記流体空間の中心軸に沿う軸線を軸とした小径部を設けて上記コイルスプリングの一端側が上記嵌挿孔に収納されるようにした構成としている。嵌挿孔にはコイルスプリングの一端側が収納されるので、支持が安定し、この点でも、弁体及びガイド部材の移動を円滑に行わせることができる。
更に、必要に応じ、上記弁体の先端部を上記供給開口に対峙し内側に凹む凹部を備えて構成し、上記凸部に形成された供給開口の開口縁部を、上記弁体の供給開口の閉塞時に上記凹部内に臨み得る形状に形成した構成としている。
この場合、上記凹部を、上記流体空間の中心軸に沿う軸線を軸とした円錐状に形成することができる。
これにより、弁体の先端部に内側に凹む凹部を形成したので、供給開口から流入する流体が凹部によって跳ね返り、外側に逃げにくくなって流体を受けやすくすることができることから、より一層、弁体が浮き上がり易くなり、そのため、弁体を供給開口から確実に離間させることができ、信頼性を向上させることができる。
更にまた、必要に応じ、上記弁体の先端部を、外側に膨出形成され上記弁体の供給開口の閉塞時に該供給開口の開口内縁に当接する略半球状の凸面部を備えて構成している。上記の凹部に比較して流体の受け性能は多少下がるが、シール性を向上させることができる。
そしてまた、上記供給開口から供給される流体による上記弁体の開動作を許容して、上記弁体を上記供給開口に対して磁力により吸引する吸引手段を設けた構成としている。
これにより、流体が供給口から供給される際には、弁体がコイルスプリングの付勢力に抗して流体に押されて供給開口を開にし、更に、弁体及びガイド部材が一体に押し上げられていく。この場合、吸引手段の磁力の吸引においては、吸引力は距離の2乗に反比例することから、弁体が供給開口から離間する方向への移動時においては、吸引力が弱くなるので、弁体が浮き上がり易くなり、そのため、確実に弁体を供給開口から離間させることができるようになる。
一方、流体の供給口からの供給が停止されると、コイルスプリングの付勢力により弁体及びガイド部材は流体空間の一端側に移動させられ、弁体は供給開口を閉にする。この場合、コイルスプリングでは、たわみ量と荷重が比例関係あることから、弁体の開位置から閉位置への戻り特性や、供給開口に対する押圧力に限界があるが、吸引手段の磁力の吸引においては、吸引力は距離の2乗に反比例することから、弁体の開位置から閉位置への戻り性能を向上させることができるとともに、供給開口に対する押圧力を増して接触を確実に確保することができる。即ち、コイルスプリングだけの場合、内圧の関係も有り、そっとかぶさるように戻るので接点部を確実に閉じにくいことがあるが、磁力による吸引時は距離の2乗に反比例して吸引力が増加するため、加速度が生じ、接点部上面の絶縁膜(油膜)を破壊し、接点部の洗浄効果も生じ、そのため、接点部を確実に閉じることができる。吸引手段の吸引力は、コイルスプリングとのバランスを考慮し、永久磁石の材質、サイズ、弁体の透磁率、弁体と永久磁石の距離等で調整する。
この構成においては、上記吸引手段を、上記弁体側に設けられ磁石または磁石に磁着可能な磁着材料からなる第1部材と、上記供給開口側に設けられ上記第1部材を吸引する磁石または磁石に磁着可能な磁着材料からなる第2部材とから構成することができる。即ち、弁体側に磁石を設けた場合には、供給開口側には、磁石及び/または磁着材料を設ける。弁体側に磁着材料を設けた場合には、供給開口側には、磁石を設ける。磁石は、永久磁石,電磁石何れでも良いが、コンパクトにすることができるので永久磁石を用いるのが望ましい。磁力を確実に付与して弁体の吸引を行うことができる。
そして、本発明においては、上記本体に上記凸部を接点部とする導電体からなる一方電極を設け、上記本体に上記流体空間の他端側に露出する露出部を有し上記一方電極に対して絶縁された導電体からなる他方電極を設け、上記弁体を、上記一方電極の接点部に当接して上記供給開口を閉にし該接点部から離間して該供給開口を開にする導電体で構成し、上記コイルスプリングを、その一端が上記弁体に接続され他端が上記他方電極の露出部に接続される導電体で構成し、
上記一方電極,弁体,コイルスプリング及び他方電極から構成される電気回路の上記弁体が閉になったときの接続,開になったときの切断を電気的に検出することにより、流体の流動を検知できるようにすることができる。
この開閉弁装置を用いるときは、流体が流れる管路に供給口と吐出口を接続するとともに、検知器からの配線を一方電極及び他方電極に接続し、この検知器により、一方電極,弁体,コイルスプリング及び他方電極から構成される電気回路に常時電圧を付与する等して、この電気回路の弁体が閉になったときの接続,開になったときの切断を電気的に検出することができる。この場合、上述したように、弁体及びガイド部材が浮き上がり易くなり、そのため、確実に弁体を供給開口から離間させることができるようになるので、弁体を供給開口のある一方電極から確実に離間させることができ、このため、従来のように、流体が流れても、弁体が一方電極から全部が離間せずに一部が接触状態を維持し、開(切断)を検知できない事態を防止することができ、電気的検知において信頼性を向上させることができる。また、弁体の閉時においても、微視的ではあるが、コイルスプリングの基端を支点としてガイド部材が揺動しようとするが、弁体はガイド部材の穴部に没入しているので、ガイド部材の端部面に比較して、弁体の先端部の揺動幅が小さくなり、そのため、弁体の先端部が供給開口に対して確実に接触してこれを確実に閉じることができ、それだけ、閉時の信頼性も向上させることができる。
また、必要に応じ、上記他方電極を、上記流体空間の中心軸に直交する軸線を軸とし上記流体空間の他端側に露出する露出部を有するとともに端部が上記本体から突出した棒状に形成し、該他方電極の端部に他方電極端子を接続可能にし、上記本体に、上記他方電極を包持する絶縁体からなる包持部材を設け、上記他方電極の端部に該端部とは絶縁された状態で上記一方電極の一方電極端子を接続可能にした構成としている。
これにより、一方電極端子及び他方電極端子を集約して本体の側部に設けることができ、それだけ、装置をコンパクトにすることができる。また、この一方電極端子及び他方電極端子を絶縁体の樹脂などでモールドする等して保護し易くなる。
この構成においては、上記露出部を、上記コイルスプリングの端部が当接する球状に形成したことが有効である。他方電極は流体空間を横切って配置されることから、この他方電極を本体に固定する際に、他方電極が流体空間の中心軸に直交する軸線を軸として回動して、スプリングに対する接触部が変化するが、球状の露出部にスプリングを当接させるので、他方電極の回動があっても常に球面にコイルスプリングを接触させることができ、他方電極の位置調整が不要になり組付けが容易になるとともに、接続の安定を図ることができる。
また、必要に応じ、上記弁体の上記流体空間の他端側に、上記流体空間の中心軸を軸とした穴を形成し、上記他方電極の露出部の中央を、上記流体空間の中心軸を軸とし、上記弁体が上記一方電極の接点部から離間した際に、該弁体の穴をガイドする円錐状に形成したことが有効である。
これにより、弁体が一方電極の接点部から離間した際に、弁体の穴が円錐状の露出部に係合してガイドされ、仮にガイド部材に多少の傾きが生じようとしても、求心的に姿勢が矯正されるので、傾くことがなく、そのため、ガイド部材及び弁体の進退動を円滑にすることができる。また、露出部を円錐状にしたので、流体を流れ易くする効果も奏する。その結果、特に、高粘度の流体に有効になる。
また、必要に応じ、上記本体を、上記流体空間を有した主体と、該主体を支持し上記流体空間の中心軸に直交する軸線を軸として相対的に回動可能かつ所要の回動位置でロック可能な支持杆とを備えて構成し、上記吐出口を、上記支持杆に形成した構成としている。
これにより、支持杆は主体に対して相対的に角度調整可能になる。吐出口のある支持杆を取付ける際は、支持杆のロックを解除してこれを取付け、その後、ロックすることができる。この場合、支持杆を回動させても、主体は一定位置に位置させておくことができるので、スペースの狭いところの取付けの自由度が増し、取付け性を向上させることができる。
以上説明したように本発明の流体の開閉弁装置によれば、流体が供給口から供給される際には、供給開口から流入する流体を穴部によって受けやすくすることができ、それだけ、弁体を浮き上がり易くすることができ、そのため、弁体の戻り動作に影響を与えることなく、確実に弁体を供給開口から離間させることができるようになる。例えば、流体の流量が比較的少量の場合、特に、例えば、0.1cc以下になる微量の場合、あるいは、流体の流量が比較的多くても、流速が遅くなるような場合には、弁体の移動量(リフト量)が極めて小さくなるが、確実に弁体が押し上げられるので、弁体を供給開口から確実に離間させることができ、開時の信頼性を向上させることができる。一方、弁体が供給開口を閉にする際には、微視的ではあるが、コイルスプリングの基端を支点としてガイド部材が揺動しようとするが、弁体はガイド部材の穴部に没入しているので、ガイド部材の端部面に比較して、弁体の先端部の揺動幅が小さくなり、そのため、弁体の先端部が供給開口に対して確実に接触してこれを確実に閉じることができ、それだけ、閉時の信頼性も向上させることができる。
本発明の実施の形態に係る流体の開閉弁装置が用いられる潤滑システムの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る流体の開閉弁装置を示す図であり、(a)は集約した電極を露出させた状態で示す斜視図、(b)は集約した電極を覆った状態で示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る流体の開閉弁装置を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る流体の開閉弁装置においてその作動状態を示す拡大断面図である。 本発明の実施の形態に係る流体の開閉弁装置においてその本体内部の部品を示す分解斜視図である。 本発明の別の実施の形態に係り、別のガイド部材を用いた流体の開閉弁装置を示す拡大断面図である。 本発明の別の実施の形態に係る別のガイド部材を示す斜視図である。 本発明の別の実施の形態に係る別のガイド部材を示し、(a)は正面図、(b)は側面図である。 本発明の別の実施の形態に係り、弁体の変形例を示す流体の開閉弁装置の拡大断面図である。 本発明のまた別の実施の形態に係り、また別のガイド部材及び弁体を用いた流体の開閉弁装置を示す拡大断面図である。 本発明のまた別の実施の形態に係る流体の開閉弁装置において、そのガイド部材及び弁体を示し、(a)は斜視図、(b)は断面図である。 本発明のまた別の実施の形態に係り、弁体の変形例を示す流体の開閉弁装置の拡大断面図である。 本発明の更にまた別の実施の形態に係り、更にまた別のガイド部材及び弁体を用いた流体の開閉弁装置を示す拡大断面図である。 本発明の更にまた別の実施の形態に係る流体の開閉弁装置においてその本体内部の部品を示す分解斜視図である。 本発明の更にまた別の実施の形態に係り、弁体の変形例を示す流体の開閉弁装置の拡大断面図である。 従来の流体の開閉弁装置の一例を示す断面図である。
以下添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係る流体の開閉弁装置について説明する。図1に示すように、実施の形態に係る流体の開閉弁装置Kは、射出成形機等の産業機械や工作機械等に設けられる潤滑システムSに用いられ、この潤滑システムSの管路を流れるグリスやオイル等の潤滑油からなる流体の流動を検知するものである。
潤滑システムSは、例えば、グリスやオイル等の潤滑油からなる流体を送給する潤滑ポンプ装置1に、流体の加圧及び脱圧により作動させられる定量バルブ2を接続し、この定量バルブ2から潤滑箇所3に流体を間欠的に供給する。定量バルブ2の1ショット当たりの流量は、例えば、0.005cc〜1ccの範囲で、数種用意され、潤滑箇所に合わせてこれらから1若しくは複数種類選択されて配管される。実施の形態に係る流体の開閉弁装置Kは、定量バルブ2から潤滑箇所3の間の給油管路4に介装され、流体の流動を検知し、検知器5により流体が供給されているか否かを認知できるようにしている。実施の形態では、開閉弁装置Kは、潤滑箇所3を構成する構成部材8(図3)に直接取付けられる。
本発明の実施の形態に係る流体の開閉弁装置Kは、図2乃至図5に示すように、流体が通過可能な円筒内面11が形成された流体空間Eを有した金属等の導電体からなる本体10を備えている。本体10は、流体空間Eが形成された主体10aと、主体10aを構成部材8に支持する支持杆10bとからなる。主体10aの一端側には、流体空間Eの一端Eaを構成する環状の端部部材12が嵌着されており、この端部部材12には、流体空間Eの中心軸Pと同軸の金属等の導電体からなるブッシュ13が嵌着されている。ブッシュ13には、流体空間Eの中心軸Pを中心とする供給開口14を有した流体の供給口15が形成されている。供給開口14側の端部は、先細りに傾斜形成された供給開口14の開口縁部14aを構成し、流体空間Eの中心軸Pを中心として後述の弁体50側に突出形成され、後述のガイド部材60の穴部63に臨む凸部64として構成されている。
本体10の主体10aの一端側の内側には、雌ネジ16が形成されており、この雌ネジ16に給油管路4を接続するための接続部材17が螺合して設けられている。端部部材12と接続部材17との間には、コイン型のフィルタ18が介装されている。
支持杆10bは、流体空間Eの中心軸Pに直交する軸線Qを軸として相対的に回動可能かつ所要の回動位置でロック可能に主体10aの他端側に貫通して設けられている。主体10aには、支持杆10bが挿入される貫通孔20が形成されている、支持杆10bの主体10aから突出する一端部は、貫通孔20より大径の大径部21とこの大径部21より外側に形成され構成部材8にネジ込まれる雄ネジ22とを備えて構成されている。一方、支持杆10bの主体10aから突出する他端部にはナット23が螺合する雄ネジ24が形成され、このナット23を緩めることにより支持杆10bは主体10aに対して相対的に回動可能になり、ナット23を締め付けることにより支持杆10bは主体10aに対してロックされる。符号25は支持杆10bと貫通孔20との間に介装されたシール用のO−リングである。
また、支持杆10bには、流体空間Eに連通する吐出開口26を有した流体の吐出口27が形成されている。吐出口27は、軸線Qを軸として支持杆10bの一端部側に形成されており、吐出開口26は支持杆10bの流体空間Eに臨む部位に2箇所形成され、吐出口27の出口開口28は支持杆10bの一端面に形成されている。
更に、支持杆10bには、潤滑箇所3の温度を検知する細長状の熱電対30を吐出口27に挿通させて取付ける熱電対取付部31が設けられている。支持杆10bの他端側はナット23が螺合する雄ネジ24が形成された状態で延設されており、熱電対取付部31は、この延設部32を含む支持杆10bの他端側に形成され、吐出口27と同軸の軸線Qを軸とし、熱電対30が挿通され開口がテーパ状に切除された挿通孔33を備えている。そして、熱電対取付部31は、熱電対30が挿通される通孔34aを有するとともに先端部に挿通孔33の開口に接合するテーパ状の外側面を有したスリーブ34と、熱電対30が挿通される通孔35を有するとともにスリーブ34を包持して雄ネジ24に螺合する雌ネジ36を有し雄ネジ24に雌ネジ36をねじ込むことによりスリーブ34の先端部を押し潰して熱電対30を支持杆10bに固定するロックナット37とを備えて構成されている。本装置は、熱電対30を取り付けて潤滑箇所3の温度を測定することができる。
また、本体10の主体10aは、流体空間Eの一端Ea側に露出する接点部Tを有した導電体からなる一方電極Daとして構成されている。また、主体10aには、一方電極Daに対して絶縁された導電体からなる他方電極Dbが設けられている。他方電極Dbは、流体空間Eの中心軸Pに直交する軸線Rを軸とし流体空間Eに露出する球状の露出部40を有するとともに一端部及び他端部が主体10aから突出した棒状に形成されている。露出部40には、後述のコイルスプリング51の端部が当接する。主体10aには、他方電極Dbが挿通される挿通孔41が形成されており、他方電極Dbの挿通孔41に対応する部位には、他方電極Dbを包持する絶縁体からなる包持部材42が設けられている。包持部材42は、挿通孔41に液密に嵌着される嵌着部42aと嵌着部42aより大径で主体10aの外側に位置させられる頭部42bとから構成されている。
他方電極Dbの一端部であって包持部材42の頭部42bの外側は、止めリング43が係着されて抜け止めされている。一方、他方電極Dbの他端部には包持部材42の頭部42bの外側からナット44が螺合する雄ネジ45が形成され、このナット44を締め付けることにより他方電極Dbは主体10aに対して固定される。他方電極Dbの他端部にはナット44と包持部材42の頭部42bとの間に挾持される他方電極端子46が接続される。また、他方電極Dbの他端部には、この他方電極端子46とは絶縁された状態で一方電極Daの一方電極端子47が設けられる。一方電極端子47は、包持部材42の頭部42bと主体10aとの間に挾持され、主体10aに接触している。符号48は他方電極Dbの一端部を覆うカバー、符号49は他方電極Dbの他端部の雄ネジ45,ナット44,一方電極端子47及び他方電極端子46を覆うカバーであり、内部に樹脂製モールドを注入可能に形成されている。
また、流体空間E内には、流体空間Eの中心軸Pに沿って移動させられ一方電極Daの接点部Tに当接して供給開口14を閉にし、接点部Tから離間して供給開口14を開にする金属等の導電体からなる弁体50と、一端が弁体50に接続され他端が他方電極Dbの球状の露出部40に接続されて弁体50を供給開口14を閉にする方向に常時付勢する金属等の導電体からなるコイルスプリング51とが収納されている。一方電極Daの接点部Tは、供給開口14の開口縁及び/またはこの開口縁の周囲部で構成される。これにより、開閉弁装置Kは、一方電極Da,弁体50,コイルスプリング51及び他方電極Dbから構成される電気回路において、弁体50が閉になったときの接続,開になったときの切断を電気的に検出することにより、流体の流動を検知できるようにしている。
弁体50は、接点部Tに当接して供給開口14を閉塞可能な先端部52を有し、流体空間Eの中心軸Pに沿う軸線を軸とした棒状に形成されている。弁体50は、後述のガイド部材60の嵌挿孔61に嵌着される中間の大径部53と、コイルスプリング51内に挿入されるように大径部53より細く形成された後端部側の小径部54とから構成されている。大径部53と小径部54との間の段差部55に、コイルスプリング51の一端が支承される。また、弁体50の先端部52は、供給開口14の開口縁部14aに対峙し内側に凹む凹部56を備えて構成されている。凹部56は、流体空間Eの中心軸Pに沿う軸線を軸とした円錐状に形成されている。一方、ブッシュ13で形成された供給開口14の開口縁部14aは、弁体50の供給開口14の閉塞時に凹部56内に臨み得るように、傘型に形成されている。
また、本開閉弁装置Kにおいては、弁体50に付設されて流体空間E内に設けられる樹脂などの絶縁体からなるガイド部材60が備えられている。このガイド部材60は、供給開口14から吐出開口26に至る流体の流路を確保して流体空間Eの円筒内面11を摺動可能に形成されている。ガイド部材60には、流体空間Eの中心軸Pに沿う軸線を軸とし、弁体50が嵌挿される嵌挿孔61が貫通形成されている。ガイド部材60の外周面には、流体空間Eの一端Ea側に流入口62aを有し、流体空間Eの他端Eb側に流出口62bを有した螺旋溝状の溝流路62が形成されている。
また、弁体50は、弁体50の先端部52がガイド部材60の流体空間Eの一端Ea側の端部面65から嵌挿孔61の内部に没入して嵌挿孔61に端部面65から弁体50の先端部52に至る穴部63を形成する長さに形成されている。即ち、ガイド部材60には、嵌挿孔61で構成され、ガイド部材60の流体空間Eの一端Ea側の端部面65から弁体50の先端部52に至る穴部63が形成されている。そして、供給開口14を形成する部位は、流体空間Eの中心軸Pを中心として弁体50側に突出し、ガイド部材60の穴部63に挿入される大きさでこの穴部63に臨む凸部64として構成されている。
そしてまた、本開閉弁装置Kにおいては、供給開口14から供給される流体による弁体50の一方電極Daの接点部Tに対する開動作を許容して、弁体50を一方電極Daの接点部Tに対して磁力により吸引する吸引手段70が設けられている。吸引手段70は、弁体50側に設けられ磁石または磁石に磁着可能な磁着材料からなる第1部材71と、一方電極Da側に設けられ第1部材71を吸引する磁石または磁石に磁着可能な磁着材料からなる第2部材72とから構成されている。実施の形態では、第1部材71を弁体50で構成し、第2部材72を本体10に付設している。具体的には、弁体50(第1部材71)は、鉄に金メッキを施した磁着材料で構成され、第2部材72は永久磁石73で構成されて、ブッシュ13の頭部13aに付設されている。永久磁石73(第2部材72)は、ブッシュ13の入口開口13bに連通する通孔74を有したリング状に形成されている。吸引手段70の吸引力は、導電性コイルスプリング51とのバランスを考慮し、永久磁石73の材質、サイズ、弁体50の透磁率、弁体50と永久磁石73の距離で調整する。
従って、この実施の形態に係る流体の開閉弁装置Kにおいては、図1に示すように、例えば、予め、一方電極Da及び他方電極Dbに配線6,7を接続しておく。具体的には、一方電極端子47及び他方電極端子46に予め配線6,7を接続しておき、この配線6,7が接続された一方電極端子47及び他方電極端子46を包持部材42を介して他方電極Dbに装着し、ナット44を雄ネジ45に螺合して締め付ける。これにより、他方電極Dbは本体10に対して固定される。この場合、他方電極Dbは流体空間Eを横切って配置されることから、他方電極Dbが流体空間Eの中心軸Pに直交する軸線Rを軸として回動して、コイルスプリング51に対する接触部が変化するが、球状の露出部40にコイルスプリング51を当接させるので、他方電極Dbの回動があっても常に球面にコイルスプリング51を接触させることができ、他方電極Dbの位置調整が不要になり組付けが容易になるとともに、接続の安定を図ることができる。
その後、他方電極Dbの他端部の雄ネジ45,ナット44,一方電極端子47及び他方電極端子46をカバー49で覆い、必要に応じ内部に絶縁体の樹脂製モールドを注入する。この場合、一方電極端子47及び他方電極端子46を集約して本体10の側部に設けることができ、それだけ、装置をコンパクトにすることができる。また、この一方電極端子47及び他方電極端子46を絶縁体の樹脂でモールドすることができ、保護し易くなる。
そして、この実施の形態に係る流体の開閉弁装置Kを取り付けるときは、図3に示すように、吐出口27のある支持杆10bの雄ネジ部22を潤滑箇所3を構成する構成部材8にネジ込む。この際は、ナット23を緩めて支持杆10bのロックを解除してこれを取付け、その後、ナット23を締め付けてロックする。この場合、支持杆10bは主体10aに対して相対的に角度調整可能になる。また、支持杆10bを回動させても、主体10aは一定位置に位置させておくことができるので、スペースの狭いところの取付けの自由度が増し、取付け性を向上させることができる。その後、熱電対取付部31に熱電対30を取付ける。この場合、ロックナット37の通孔35,スリーブ34の通孔34a及び支持杆10bの挿通孔33に、熱電対30を挿通し、ロックナット37を雄ネジ24に螺合して締めつける。これにより、スリーブ34の先端部が押し潰されて熱電対30は支持杆10bに固定される。この熱電対30により潤滑箇所3の温度を測定することができる。
そして、実施の形態に係る開閉弁装置Kを使用するときは、図1及び図3に示すように、検知器5により、一方電極Da,弁体50,コイルスプリング51及び他方電極Dbから構成される電気回路に常時電圧を付与する等して、この電気回路の弁体50が閉(図3)になったときの接続,開になったとき(図4)の切断を電気的に検出する。
詳しくは、図3に示す弁体50の閉位置において、流体が供給口15から供給されると、図4に示すように、弁体50がコイルスプリング51の付勢力に抗して流体に押されて供給開口14を開にし、更に、弁体50の先端部52及び弁体50に付設されたガイド部材60の穴部63の内面に流体が作用し、ガイド部材60は流体空間Eの円筒内面11を摺動するので、弁体50及びガイド部材60が一体に押し上げられていく。流体は供給開口14からガイド部材60の穴部63内に流入してから溝流路62を通って吐出開口26に至り流出していく。この場合、供給開口14から流入する流体がガイド部材60の穴部63の内面によって跳ね返り、外側に逃げにくくなって流体を受けやすくすることができることから、弁体50が浮き上がり易くなり、そのため、弁体50を供給開口14から確実に離間させることができるようになる。例えば、流体の流量が比較的少量の場合、特に、例えば、0.1cc以下になる微量の場合、あるいは、流体の流量が比較的多くても、流速が遅くなるような場合には、弁体50の移動量(リフト量)が極めて小さくなるが、ガイド部材60の浮き上がりにより確実に弁体50が押し上げられるので、弁体50を供給開口14側から確実に離間させることができ、信頼性を向上させることができる。
また、ガイド部材60は、供給開口14から吐出開口26に至る流体の流路を確保して流体空間Eの円筒内面11を摺動するので、流体を吐出開口26から吐出口27に導出させることができる。特に、ガイド部材60の螺旋溝状の溝流路62に沿って流体が通過するので、ガイド部材60の外周面が流体空間Eの円筒内面11に安定して接触し、そのため、ガイド部材60のがたつきが抑制され、それだけ、弁体50が浮き上がり易くなり、確実に弁体50を供給開口14から離間させることができるようになり、この点でも、信頼性を向上させることができる。このため、従来のように、流体が流れても、弁体50が一方電極Daから全部が離間せずに一部が接触状態を維持し、開(切断)を検知できない事態を防止することができ、検知の信頼性を向上させることができる。
また、弁体50の先端部52に内側に凹む円錐状の凹部56を形成したので、流体が供給口15から供給されると、供給開口14から流入する流体が凹部56によって跳ね返り、外側に逃げにくくなって流体を受けやすくすることができ、より一層、弁体50が浮き上がり易くなり、そのため、弁体50が供給開口14のある一方電極Daの接点部Tから確実に離間させることができる。更に、コイルスプリング51の一端側が嵌挿孔61に収納されるので、支持が安定し、この点でも、弁体50及びガイド部材60の移動を円滑に行わせることができる。
更に、吸引手段70を設けたので、吸引手段70の磁力の吸引においては、吸引力は距離の2乗に反比例することから、弁体50の閉位置から開位置への移動時においては、吸引力が弱くなるので、弁体50が浮き上がり易くなり、そのため、確実に弁体50を供給開口14から離間させることができるようになる。
次に、流体の供給口15からの供給が停止されると、ガイド部材60には供給開口14から吐出開口26に至る流体の流路が確保されているので、コイルスプリング51の付勢力により弁体50及びガイド部材60は流体空間Eの一端Ea側に移動させられ、弁体50は供給開口14を閉にする。この場合、微視的ではあるが、コイルスプリング51の基端を支点としてガイド部材60が揺動しようとするが、弁体50はガイド部材60の穴部63に没入しているので、ガイド部材60の端部面65に比較して、弁体50の先端部52の揺動幅が小さくなり、そのため、弁体50の先端部52が供給開口14に対して確実に接触してこれを確実に閉じることができ、それだけ、閉時の信頼性も向上させることができる。
また、この場合、コイルスプリング51では、たわみ量と荷重が比例関係あることから、弁体50の開位置から閉位置への戻り特性や、供給開口14に対する押圧力に限界があるが、吸引手段70の磁力による吸引があるので、吸引力は距離の2乗に反比例することから、弁体50の開位置から閉位置への戻り性能を向上させることができるとともに、供給開口14に対する押圧力を増して接触を確実に確保することができる。即ち、コイルスプリング51だけの場合、内圧の関係も有り、そっとかぶさるように戻るので接点部を確実に閉じにくいことがあるが、磁力による吸引時は距離の2乗に反比例して吸引力が増加するため、加速度が生じ、接点部上面の絶縁膜(油膜)を破壊し、接点部Tの洗浄効果も生じ、そのため、接点部Tを確実に閉じることができる。
図6には、本発明の別の実施の形態に係る流体の開閉弁装置Kを示している。この開閉弁装置Kは、上記と略同様に構成されるが、上記とはガイド部材80の構成が異なっている。即ち、図7及び図8にも示すように、このガイド部材80には、上記と同様に、弁体50が嵌挿される嵌挿孔61が貫通形成されているとともに、嵌挿孔61で構成され、ガイド部材60の流体空間Eの一端Ea側の端部面65から弁体50の先端部52に至る穴部63が形成されている。そして、供給開口14を形成する部位は、流体空間Eの中心軸Pを中心として弁体50側に突出し、ガイド部材60の穴部63に挿入される大きさでこの穴部63に臨む凸部64として構成されている。また、ガイド部材80の流体空間Eの他端Eb側において、嵌挿孔61と弁体50との間に流体が介在可能な他端空間81が形成されている。更に、このガイド部材80においては、ガイド部材80の中間部外周に、周方向に沿い流体が通過可能な外周流路82が形成されている。これにより、ガイド部材80の流体空間Eの一端Ea側に、流体空間Eの円筒内面11に全周が摺接する一端側摺動部83が設けられ、ガイド部材80の流体空間Eの他端Eb側に、流体空間Eの円筒内面11に全周が摺接する他端側摺動部84が設けられる。
更にまた、ガイド部材80の流体空間Eの一端側には、流体空間Eの一端Ea側に流入口85aを有し流入口85aから外周流路82に亘り流体が通過可能な一端側流路85が形成され、流体空間Eの他端Eb側に、流体空間Eの他端Eb側に流出口86aを有し外周流路82から流出口86aに亘り流体が通過可能な他端側流路86が形成されている。一端側流路85は、ガイド部材80に形成され穴部63から外周流路82に至る複数(実施の形態では4つ)の一端側貫通孔87で構成され、他端側流路86は、ガイド部材80に形成され外周流路82から他端空間81に至る複数(実施の形態では4つ)の他端側貫通孔88で構成されている。
従って、この別の実施の形態に係る流体の開閉弁装置Kによれば、弁体50が流体に押されて供給開口14が開になると、流体は供給開口14から一端側流路85(一端側貫通孔87)を通り外周流路82に至るとともに、更に、外周流路82から他端側流路86(他端側貫通孔88)を通り他端空間81に流出していく。この場合、外周流路82は、ガイド部材80の中間部外周に周方向に沿って設けられているので、流体によって均等に押し上げられることになり、それだけ、弁体50が浮き上がり易くなり、確実に弁体50を供給開口14から離間させることができるようになる。また、この場合、外周流路82を挟んで、ガイド部材80の一端側に一端側摺動部83があり、ガイド部材80の他端側に他端側摺動部84があるので、ガイド部材80の両端が流体空間Eの円筒内面11に安定して接触することになり、そのため、ガイド部材80のがたつきが抑制され、特に、一端側摺動部83及び他端側摺動部84は、全周に亘って円筒内面11に摺接するので、より一層ガイド部材80のがたつきが抑制され、それだけ、弁体50が浮き上がり易くなり、確実に弁体50を供給開口14から離間させることができるようになり、この点でも、信頼性を向上させることができる。
また、この場合、穴部63には一端側貫通孔87の開口のある分、上記の溝流路62にして穴部63全部を受け面にする場合に比較して、受け面の面積は少なくなるが、それでも、供給開口14から流入する流体は、一端側貫通孔87の開口以外の穴部63の内面によって跳ね返ることから、それだけ、弁体50が浮き上がり易くなる。反面、穴部63の受け面の受け性能は多少下がるが、一端側貫通孔87及び他端側貫通孔88の開口断面を比較的大きくすることができることから、流体を流通させやすくすることができ、弁体50の戻り時の移動を円滑にすることができるという効果がある。また、貫通孔87,88の数や径を変更することで低粘度から高粘度の流体に対応することができるようになる。他の作用,効果は上記と同様である。
図9には、本発明の別の実施の形態に係る流体の開閉弁装置Kにおいて、弁体の変形例を示している。この弁体50において、その先端部52は、外側に膨出形成され弁体50の供給開口14の開口内縁14bの閉塞時に供給開口14の開口内縁14bに当接する略半球状の凸面部52aを備えて構成されている。上記の凹部56に比較して流体の受け性能は多少下がるが、永久磁石73の吸引力が凸面部52aに集中するため、シール性を向上させることができる。他の構成は上記と同様であり、同様の作用,効果を奏する。
図10には、本発明のまた別の実施の形態に係る流体の開閉弁装置Kを示している。この開閉弁装置Kは、上記と略同様に構成されるが、上記とは本体の構成が異なっており、上記の支持杆10bからなる可動部はなく、本体10には、流体空間Eが形成され、その他端Ea側の側部には、流体空間Eに連通する吐出開口26を有した流体の吐出口27が形成されている。吐出口27には、構成部材8に支持されるアダプタ19が接続されている。
また、本開閉弁装置Kは、上記とは他方電極Dbの構成が異なっている。他方電極Dbは、流体空間Eの中心軸Pを軸とし、先端側に流体空間Eに露出する露出部90を有し基端に雄ネジ91を有した棒状に形成され、本体10の他端部に設けられている。露出部90にはコイルスプリング51を受け、本体10の他端側段差部92に絶縁体の支持リング93を介して支持される大径のリング状の鍔部94が形成されている。そして、この他方電極Dbは、絶縁体からなる包持部材95を介して雄ネジ91に螺合するナット96により本体10の他端部に取付けられている。また、他方電極Dbの露出部90の中央部97は、後述の弁体100が一方電極Daの接点部Tから離間した際に、弁体100の後端面が当接する平面状に形成されている。98は一方電極Daとしての本体10の他端と包持部材95との間に他方電極Dbと絶縁された状態で介装された一方電極端子、99は包持部材95とナット96との間に介装された他方電極端子である。
更に、本開閉弁装置Kは、上記とは弁体100及びガイド部材110の構成が異なっている。即ち、図10及び図11に示すように、弁体100は、ブッシュ13の接点部Tに当接して供給開口14を閉塞可能な先端部101を有し、流体空間Eの中心軸Pに沿う軸線を軸とした棒状に形成されている。弁体100は、後述のガイド部材110の嵌挿孔111に嵌着される大径部102と、コイルスプリング51内に挿入されるように大径部102より細く形成された後端部側の小径部103とから構成されている。大径部102と小径部103との間の段差部104に、コイルスプリング51の一端が支承される。また、弁体100の先端部101は、供給開口14の開口縁部14aに対峙し内側に凹む凹部105を備えて構成されている。凹部105は、流体空間Eの中心軸Pに沿う軸線を軸とした円錐状に形成されている。一方、ブッシュ13で形成された供給開口14の開口縁部14aは、弁体100による供給開口14の閉塞時に凹部105内に臨み得るように、傘型に形成されている。
ガイド部材110は、供給開口14から吐出開口26に至る流体の流路を確保して流体空間Eの円筒内面11を摺動可能に形成されている。ガイド部材110には、流体空間Eの中心軸Pに沿う軸線を軸とし、弁体100が嵌挿される嵌挿孔111が貫通形成されている。上記と同様に、嵌挿孔111には弁体100が嵌挿され、ガイド部材110の流体空間Eの一端Ea側の端部面65から弁体100の先端部101に至る穴部63が形成されている。そして、供給開口14を形成する部位は、流体空間Eの中心軸Pを中心として弁体100側に突出し、ガイド部材110の穴部63に挿入される大きさでこの穴部63に臨む凸部64として構成されている。
また、ガイド部材110の中間部外周には、周方向に沿い流体が通過可能な外周流路112が形成されており、このガイド部材110の流体空間Eの一端Ea側が流体空間Eの円筒内面11に摺接する一端側摺動部113として構成され、ガイド部材110の流体空間Eの他端Eb側が流体空間Eの円筒内面11に全周が摺接する他端側摺動部115として構成されている。ガイド部材110の一端側摺動部113には、一端Ea側の流体空間Eと外周流路112との間を連通する連通切欠き116が等角度関係で3つ形成されている。また、ガイド部材110の外周流路112を形成する壁部には、外周流路112及び嵌挿孔111の間を連通する途中連通孔117が等角度関係で3つ形成されている。更にまた、ガイド部材110の一端側には、ガイド部材110に形成された穴部63と外周流路112とを連通する一端側貫通孔118が上記の連通切欠き116に対応させて等角度関係で3つ形成されている。
一方、弁体100の流体空間Eの他端Eb側には、他端Eb側の流体空間Eと外周流路112との間を、途中連通孔117を介して連通する連通溝120が形成されている。連通溝120は、弁体100の後端部に等角度関係で3つ形成され、夫々、3つの途中連通孔117に対応させて設けられている。
そして、連通切欠き116が、ガイド部材110の流体空間Eの一端Ea側に設けられ、流体空間Eの一端Ea側に流入口121aを有し流入口121aから外周流路112に亘り流体が通過可能な第1の一端側流路121として構成され、一端側貫通孔118が、ガイド部材110の流体空間Eの一端Ea側に設けられ、流体空間Eの一端Ea側に流入口122aを有し流入口122aから外周流路112に亘り流体が通過可能な第2の一端側流路122として構成されている。また、途中連通孔117及び連通溝120が、流体空間Eの他端Eb側に設けられ、流体空間Eの他端Eb側に流出口123aを有し外周流路112から流出口123aに亘り流体が通過可能な他端側流路123として構成されている。
従って、このまた別の実施の形態に係る流体の開閉弁装置Kによれば、弁体100が流体に押されて供給開口14が開になると、流体は供給開口14から第1の一端側流路121(連通切欠き116)を通り外周流路112に至り、また、第2の一端側流路122(一端側貫通孔118)を通り外周流路112に至るとともに、更に、外周流路112から他端側流路123(途中連通孔117及び連通溝120)を通り吐出開口26側に流出していく。この場合、外周流路112は、ガイド部材110の中間部外周に周方向に沿って設けられているので、流体によって均等に押し上げられることになり、それだけ、弁体100が浮き上がり易くなり、確実に弁体100を供給開口14から離間させることができるようになる。また、この場合、外周流路112を挟んで、ガイド部材110の一端側に一端側摺動部113があり、ガイド部材110の他端側に他端側摺動部115があるので、ガイド部材110の両端が流体空間Eの円筒内面11に安定して接触することになり、そのため、ガイド部材110のがたつきが抑制され、それだけ、弁体100が浮き上がり易くなり、確実に弁体100を供給開口14から離間させることができるようになり、この点でも、信頼性を向上させることができる。
また、この場合、穴部63には一端側貫通孔118の開口のある分、上記の溝流路62にして穴部63全部を受け面にする場合に比較して、受け面の面積は少なくなるが、それでも、供給開口14から流入する流体は、一端側貫通孔118の開口以外の穴部63の内面によって跳ね返ることから、それだけ、弁体100が浮き上がり易くなる。反面、穴部63の受け面の受け性能は多少下がるが、一端側貫通孔118,途中連通孔117及び連通溝120の開口断面を比較的大きくすることができることから、流体を流通させやすくすることができ、弁体100の戻り時の移動を円滑にすることができるという効果がある。
図12には、本発明のまた別の実施の形態に係る流体の開閉弁装置Kにおいて、弁体100の変形例を示している。この弁体100おいて、その先端部101は、外側に膨出形成され弁体100の供給開口14の開口内縁14bの閉塞時に供給開口14の開口内縁14bに当接する略半球状の凸面部107を備えて構成されている。上記の凹部105に比較して流体の受け性能は多少下がるが、永久磁石73の吸引力が凸面部107に集中するため、シール性を向上させることができる。他の構成は上記と同様であり、同様の作用,効果を奏する。
図13には、本発明の更にまた別の実施の形態に係る流体の開閉弁装置Kを示している。この開閉弁装置Kは、上記と略同様に構成されるが、上記とは本体の構成が異なっており、上記の支持杆10bからなる可動部はなく、本体10には、流体空間Eが形成され、その他端Ea側の側部には、流体空間Eに連通する吐出開口26を有した流体の吐出口27が形成されている。吐出口27には、構成部材8に支持されるアダプタ19が接続されている。
また、本開閉弁装置Kは、上記とは他方電極Dbの構成が異なっている。図14にも示すように、他方電極Dbは、流体空間Eの中心軸Pを軸とし、先端側に流体空間Eに露出する露出部90を有し基端に雄ネジ91を有した棒状に形成され、本体10の他端部に設けられている。露出部90にはコイルスプリング51を受け、本体10の他端側段差部92に絶縁体の支持リング93を介して支持される大径のリング状の鍔部94が形成されている。そして、この他方電極Dbは、絶縁体からなる包持部材95を介して雄ネジ91に螺合するナット96により本体10の他端部に取付けられている。また、他方電極Dbの露出部90の中央部97は、流体空間Eの中心軸Pを軸とし、後述の弁体100が一方電極Daの接点部Tから離間した際に、弁体100の穴(連通穴130)の開口をガイドする円錐状に形成されている。98は一方電極Daとしての本体10の他端と包持部材95との間に他方電極Dbと絶縁された状態で介装された一方電極端子、99は包持部材95とナット96との間に介装された他方電極端子である。
更に、本開閉弁装置Kは、上記とは弁体100及びガイド部材110の構成が異なっている。即ち、図10及び図11に示すように、弁体100は、ブッシュ13の接点部Tに当接して供給開口14を閉塞可能な先端部101を有し、流体空間Eの中心軸Pに沿う軸線を軸とした棒状に形成されている。弁体100は、後述のガイド部材110の嵌挿孔111に嵌着される大径部102と、コイルスプリング51内に挿入されるように大径部102より細く形成された後端部側の小径部103とから構成されている。大径部102と小径部103との間の段差部104に、コイルスプリング51の一端が支承される。また、弁体100の先端部101は、供給開口14の開口縁部14aに対峙し内側に凹む凹部105を備えて構成されている。凹部105は、流体空間Eの中心軸Pに沿う軸線を軸とした円錐状に形成されている。一方、ブッシュ13で形成された供給開口14の開口縁部14aは、弁体100による供給開口14の閉塞時に凹部105内に臨み得るように、傘型に形成されている。
ガイド部材110は、供給開口14から吐出開口26に至る流体の流路を確保して流体空間Eの円筒内面11を摺動可能に形成されている。ガイド部材110には、流体空間Eの中心軸Pに沿う軸線を軸とし、弁体100が嵌挿される嵌挿孔111が貫通形成されている。上記と同様に、嵌挿孔111には弁体100が嵌挿され、ガイド部材110の流体空間Eの一端Ea側の端部面65から弁体100の先端部101に至る穴部63が形成されている。そして、供給開口14を形成する部位は、流体空間Eの中心軸Pを中心として弁体100側に突出し、ガイド部材110の穴部63に挿入される大きさでこの穴部63に臨む凸部64として構成されている。
ガイド部材110の中間部外周には、周方向に沿い流体が通過可能な外周流路112が形成されており、このガイド部材110の流体空間Eの一端Ea側が流体空間Eの円筒内面11に摺接する一端側摺動部113として構成され、ガイド部材110の流体空間Eの他端Eb側が流体空間Eの円筒内面11に全周が摺接する他端側摺動部115として構成されている。ガイド部材110の一端側摺動部113には、一端Ea側の流体空間Eと外周流路112との間を連通する連通切欠き116が等角度関係で2つ形成されている。また、ガイド部材110の外周流路112を形成する壁部には、外周流路112及び嵌挿孔111との間を連通する途中連通孔117が等角度関係で2つ形成されている。更にまた、ガイド部材110の一端側には、ガイド部材110に形成された穴部63と外周流路112とを連通する一端側貫通孔118が上記の連通切欠き116に対応させて等角度関係で2つ形成されている。
一方、弁体100の流体空間Eの他端Eb側には、他端Eb側の流体空間Eと外周流路112との間を、途中連通孔117を介して連通する連通穴130が形成されている。連通穴130は、弁体100が一方電極Daの接点部Tから離間した際に、他方電極Dbの円錐状の露出部90の中央部97によりその開口がガイドされるように、流体空間Eの中心軸Pを軸として形成されている。また、弁体100の他端側の側部には、連通穴130に連通する複数の分岐穴131が形成されている。
そして、連通切欠き116が、ガイド部材110の流体空間Eの一端Ea側に設けられ、流体空間Eの一端Ea側に流入口121aを有し流入口121aから外周流路112に亘り流体が通過可能な第1の一端側流路121として構成され、一端側貫通孔118が、ガイド部材110の流体空間Eの一端Ea側に設けられ、流体空間Eの一端Ea側に流入口122aを有し流入口122aから外周流路112に亘り流体が通過可能な第2の一端側流路122として構成されている。また、途中連通孔117,連通穴130及び分岐穴131が、流体空間Eの他端Eb側に設けられ、流体空間Eの他端Eb側に流出口133a,133bを有し外周流路112から流出口133a,133bに亘り流体が通過可能な他端側流路133として構成されている。
従って、この更にまた別の実施の形態に係る流体の開閉弁装置Kによれば、弁体100が流体に押されて供給開口14が開になると、流体は供給開口14から第1の一端側流路121(連通切欠き116)を通り外周流路112に至り、また、第2の一端側流路122(一端側貫通孔118)を通り外周流路112に至るとともに、更に、外周流路112から他端側流路133(途中連通孔117,連通穴130及び分岐穴131)を通り吐出開口26側に流出していく。この場合、外周流路112は、ガイド部材110の中間部外周に周方向に沿って設けられているので、流体によって均等に押し上げられることになり、それだけ、弁体100が浮き上がり易くなり、確実に弁体100を供給開口14から離間させることができるようになる。また、この場合、外周流路112を挟んで、ガイド部材110の一端側に一端側摺動部113があり、ガイド部材110の他端側に他端側摺動部115があるので、ガイド部材110の両端が流体空間Eの円筒内面11に安定して接触することになり、そのため、ガイド部材110のがたつきが抑制され、それだけ、弁体100が浮き上がり易くなり、確実に弁体100を供給開口14から離間させることができるようになり、この点でも、信頼性を向上させることができる。
また、この場合、穴部63には一端側貫通孔118の開口のある分、上記の溝流路62にして穴部63全部を受け面にする場合に比較して、受け面の面積は少なくなるが、それでも、供給開口14から流入する流体は、一端側貫通孔118の開口以外の穴部63の内面によって跳ね返ることから、それだけ、弁体100が浮き上がり易くなる。反面、穴部63の受け面の受け性能は多少下がるが、一端側貫通孔118,途中連通孔117,連通穴130及び分岐穴131の開口断面を比較的大きくすることができることから、流体を流通させやすくすることができ、弁体100の戻り時の移動を円滑にすることができるという効果がある。
また、弁体100が一方電極Daの接点部Tから離間した際には、弁体100の穴(連通穴130)が円錐状の露出部90の中央部97に係合してガイドされる。そのため、仮にガイド部材110に多少の傾きが生じようとしても、求心的に姿勢が矯正されるので、傾くことがなく、そのため、ガイド部材110及び弁体100の進退動を円滑にすることができる。また、露出部90を円錐状にしたので、流体を流れ易くする効果も奏する。その結果、特に、高粘度の流体に有効になる。
図15には、本発明の更にまた別の実施の形態に係る流体の開閉弁装置Kにおいて、弁体100の変形例を示している。この弁体100おいて、その先端部101は、外側に膨出形成され弁体100の供給開口14の開口内縁14bの閉塞時に供給開口14の開口内縁14bに当接する略半球状の凸面部107を備えて構成されている。上記の凹部105に比較して流体の受け性能は多少下がるが、永久磁石73の吸引力が凸面部107に集中するため、シール性を向上させることができる。他の構成は上記と同様であり、同様の作用,効果を奏する。
尚、上記実施の形態においては、本体10に熱電対取付部31を設けて熱電対30を取付ける構成にしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、熱電対取付部31がなくても良く、適宜変更して差支えない。また、電極Da,Dbの設け方は上述した構成に限定されるものではなく、適宜変更して良いことは勿論である。
また、実施の形態では、本発明を、流体の流動を検知する装置に適用したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、チェック弁等どのような形態の開閉弁装置に適用しても良いことは勿論である。当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施の形態に多くの変更を加えることが容易であり、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
K 開閉弁装置
S 潤滑システム
1 潤滑ポンプ装置
2 定量バルブ
3 潤滑箇所
4 給油管路
5 検知器
8 構成部材
10 本体
10a 主体
10b 支持杆
E 流体空間
Ea 一端
Eb 他端
P 中心軸
11 円筒内面
12 端部部材
13 ブッシュ
14 供給開口
14a 開口縁部
14b 開口内縁
15 供給口
17 接続部材
18 フィルタ
19 アダプタ
20 貫通孔
Q 軸線
26 吐出開口
27 吐出口
28 出口開口
30 熱電対
31 熱電対取付部
T 接点部
Da 一方電極
Db 他方電極
R 軸線
40 露出部
41 挿通孔
42 包持部材
43 止めリング
44 ナット
46 他方電極端子
47 一方電極端子
50 弁体
51 コイルスプリング
52 先端部
52a 凸面部
53 大径部
54 小径部
55 段差部
56 凹部
60 ガイド部材
61 嵌挿孔
62 溝流路
62a 流入口
62b 流出口
63 穴部
64 凸部
65 端部面
70 吸引手段
71 第1部材
72 第2部材
73 永久磁石
80 ガイド部材
81 他端空間
82 外周流路
83 一端側摺動部
84 他端側摺動部
85 一端側流路(一端側貫通孔87)
85a 流入口
86 他端側流路(他端側貫通孔88)
86a 流出口
87 一端側貫通孔
88 他端側貫通孔
90 露出部
95 包持部材
96 ナット
97 中央部
98 一方電極端子
99 他方電極端子
100 弁体
101 先端部
105 凹部
107 凸面部
110 ガイド部材
111 嵌挿孔
112 外周流路
113 一端側摺動部
115 他端側摺動部
116 連通切欠き
117 途中連通孔
118 一端側貫通孔
120 連通溝
121 第1の一端側流路(連通切欠き116)
121a 流入口
122 第2の一端側流路(一端側貫通孔118)
122a 流入口
123 他端側流路(途中連通孔117及び連通溝120)
123a 流出口
130 連通穴
131 分岐穴
133 他端側流路(途中連通孔117,連通穴130及び分岐穴131)
133a,133b 流出口

Claims (16)

  1. 流体が通過可能な円筒内面を有した流体空間を有した本体を備え、該本体に上記流体空間の一端側に該流体空間の中心軸を中心とする供給開口を有した流体の供給口を形成し、上記本体に上記流体空間に連通する吐出開口を有した流体の吐出口を形成し、上記流体空間内に該流体空間の中心軸に沿って移動させられ上記供給開口を閉にし該供給開口から離間して該供給開口を開にする先端部を有した弁体を収納し、該弁体の後端部側の流体空間内に上記弁体を上記供給開口を閉にする方向に常時付勢するコイルスプリングを収納した流体の開閉弁装置において、
    上記弁体に、上記供給開口から吐出開口に至る流体の流路を確保して上記流体空間の円筒内面を摺動可能に形成されるガイド部材を設け、
    該ガイド部材に、上記流体空間の中心軸に沿う軸線を軸とし上記弁体が嵌挿される嵌挿孔を形成し、該嵌挿孔に上記弁体を嵌挿して保持し、
    上記弁体を、該弁体の先端部が上記ガイド部材の流体空間の一端側の端部面から上記嵌挿孔の内部に没入して該嵌挿孔に上記端部面から上記弁体の先端部に至る穴部を形成する長さに形成し、
    上記供給開口を形成する部位を、上記流体空間の中心軸を中心として上記弁体側に突出し上記ガイド部材の穴部に臨む凸部として構成したことを特徴とする流体の開閉弁装置。
  2. 上記ガイド部材の外周面に、上記流体空間の一端側に流入口を有し該流体空間の他端側に流出口を有した螺旋溝状の溝流路を形成したことを特徴とする請求項1記載の流体の開閉弁装置。
  3. 上記ガイド部材の中間部外周に周方向に沿い流体が通過可能な外周流路を形成し、上記ガイド部材の上記流体空間の一端側に、上記流体空間の円筒内面に摺接する一端側摺動部を設け、上記ガイド部材の上記流体空間の他端側に、上記流体空間の円筒内面に摺接する他端側摺動部を設け、
    上記ガイド部材の上記流体空間の一端側に、該流体空間の一端側に流入口を有し該流入口から上記外周流路に亘り流体が通過可能な一端側流路を形成し、上記ガイド部材の上記流体空間の他端側に、該流体空間の他端側に流出口を有し上記外周流路から上記流出口に亘り流体が通過可能な他端側流路を形成したことを特徴とする請求項1記載の流体の開閉弁装置。
  4. 上記ガイド部材の上記流体空間の他端側において、上記嵌挿孔と弁体との間に流体が介在可能な他端空間を形成し、上記一端側流路を、上記ガイド部材に形成され上記穴部から上記外周流路に至る一端側貫通孔で構成し、上記他端側流路を、上記ガイド部材に形成され上記外周流路から上記他端空間に至る他端側貫通孔で構成したことを特徴とする請求項3記載の流体の開閉弁装置。
  5. 上記ガイド部材の上記外周流路を構成する壁部に該外周流路及び上記嵌挿孔の間を連通する途中連通孔を形成し、上記弁体の上記流体空間の他端側に、該他端側の流体空間と上記外周流路との間を上記途中連通孔を介して連通する連通溝及び/または連通穴を形成し、上記他端側流路を、上記途中連通孔,連通溝及び/または連通穴で構成したことを特徴とする請求項3記載の流体の開閉弁装置。
  6. 上記弁体の後端部側に上記流体空間の中心軸に沿う軸線を軸とした小径部を設けて上記コイルスプリングの一端側が上記嵌挿孔に収納されるようにしたことを特徴とする請求項1乃至5何れかに記載の流体の開閉弁装置。
  7. 上記弁体の先端部を上記供給開口に対峙し内側に凹む凹部を備えて構成し、上記凸部に形成された供給開口の開口縁部を、上記弁体の供給開口の閉塞時に上記凹部内に臨み得る形状に形成したことを特徴とする請求項1乃至6何れかに記載の流体の開閉弁装置。
  8. 上記凹部を、上記流体空間の中心軸に沿う軸線を軸とした円錐状に形成したことを特徴とする請求項7記載の流体の開閉弁装置。
  9. 上記弁体の先端部を、外側に膨出形成され上記弁体の供給開口の閉塞時に該供給開口の開口内縁に当接する略半球状の凸面部を備えて構成したことを特徴とする請求項1乃至6何れかに記載の流体の開閉弁装置。
  10. 上記供給開口から供給される流体による上記弁体の開動作を許容して、上記弁体を上記供給開口に対して磁力により吸引する吸引手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至9何れかに記載の流体の開閉弁装置。
  11. 上記吸引手段を、上記弁体側に設けられ磁石または磁石に磁着可能な磁着材料からなる第1部材と、上記供給開口側に設けられ上記第1部材を吸引する磁石または磁石に磁着可能な磁着材料からなる第2部材とから構成したことを特徴とする請求項10記載の流体の開閉弁装置。
  12. 上記本体に上記凸部を接点部とする導電体からなる一方電極を設け、上記本体に上記流体空間の他端側に露出する露出部を有し上記一方電極に対して絶縁された導電体からなる他方電極を設け、上記弁体を、上記一方電極の接点部に当接して上記供給開口を閉にし該接点部から離間して該供給開口を開にする導電体で構成し、上記コイルスプリングを、その一端が上記弁体に接続され他端が上記他方電極の露出部に接続される導電体で構成し、
    上記一方電極,弁体,コイルスプリング及び他方電極から構成される電気回路の上記弁体が閉になったときの接続,開になったときの切断を電気的に検出することにより、流体の流動を検知できるようにしたことを特徴とする請求項1乃至11何れかに記載の流体の開閉弁装置。
  13. 上記他方電極を、上記流体空間の中心軸に直交する軸線を軸とし上記流体空間の他端側に露出する露出部を有するとともに端部が上記本体から突出した棒状に形成し、該他方電極の端部に他方電極端子を接続可能にし、上記本体に、上記他方電極を包持する絶縁体からなる包持部材を設け、上記他方電極の端部に該端部とは絶縁された状態で上記一方電極の一方電極端子を接続可能にしたことを特徴とする請求項12記載の流体の開閉弁装置。
  14. 上記露出部を、上記コイルスプリングの端部が当接する球状に形成したことを特徴とする請求項13記載の流体の開閉弁装置。
  15. 上記弁体の上記流体空間の他端側に、上記流体空間の中心軸を軸とした穴を形成し、
    上記他方電極の露出部の中央を、上記流体空間の中心軸を軸とし、上記弁体が上記一方電極の接点部から離間した際に、該弁体の穴をガイドする円錐状に形成したことを特徴とする請求項12記載の流体の開閉弁装置。
  16. 上記本体を、上記流体空間を有した主体と、該主体を支持し上記流体空間の中心軸に直交する軸線を軸として相対的に回動可能かつ所要の回動位置でロック可能な支持杆とを備えて構成し、上記吐出口を、上記支持杆に形成したことを特徴とする請求項12乃至15何れかに記載の流体の開閉弁装置。
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