JP2559679Y2

JP2559679Y2 - 遮断弁

Info

Publication number: JP2559679Y2
Application number: JP1989103489U
Authority: JP
Inventors: 浩行土屋
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1989-09-05
Filing date: 1989-09-05
Publication date: 1998-01-19
Anticipated expiration: 2004-09-05
Also published as: JPH0343184U

Description

【考案の詳細な説明】〔考案の目的〕（産業上の利用分野）この考案は流体の流通を遮断する遮断弁に係り、特に
弁開時における差圧荷重を軽減させ、かつ弁閉時におけ
る気密性を大巾に向上できるようにした遮断弁の改良に
関する。

（従来の技術）先に本出願人は実願平１−9835号によりソレノイドを
効率よく作動させることができる小型で大容量の遮断弁
を提案した。

この提案による遮断弁は第２図に示すように構成され
ている。図において右側は開状態、左側は閉状態を示
す。流体通路（ハウジング）１には流体入口側1aと流体
出口側1bとが直角方向に形成され、流体出口側1bの入口
には弁座となるノズル２が下向きに設けられている。ノ
ズル２に対抗して弁体３が設けられており、弁体３の下
面にはリブ3aを介してナット４が同心上にネジ嵌合され
ている。ナット４の底面の中心には弁体３に対して直角
方向に弁軸５が摺動可能に貫通しており、弁軸５がリブ
3a内に突出している部分の下部にはスプリング受け６が
固定されている。さらにスプリング受け６と弁体３の下
面との間のリブ3a内には第１の圧縮スプリング７が設け
られている。

弁軸５は流体通路１のガス出口側1bに対向する側面を
貫通して外部に突出しており、弁軸５と流体通路１の管
壁との間に設けられ、Ｏリング８を介して管壁に気密に
固定された固定鉄心９の中心孔に摺動自在に嵌合してい
る。固定鉄心９の外周には下端が密閉されたパイプ10
が、Ｏリング11を介して同心上に気密に固定されてお
り、パイプ10の外周にはソレノイドケース12に収納され
た電磁コイル13が取り付けられている。また、ソレノイ
ドケース12は流体通路１に固定されており、開放端の内
周にはリング状のマグネット14が固定されている。さら
にマグネット14の内周とパイプ10の外周との間には中間
プレート15が取り付けられている。

一方、弁軸５の下端には、ほぼ円筒状の可動鉄心16が
固定されており、可動鉄心16の外周はパイプ10の内周に
摺接している。また可動鉄心16の上端と固定鉄心９の下
端とは相互に嵌合可能なテーパ状に形成されており、鉄
心9,16間には相互に離間する方向に付勢するコイル状の
第２の圧縮スプリング17が設けられている。そしてマグ
ネット14の磁気はソレノイドケース12、固定鉄心９、可
動鉄心16及び中間プレート15を介して閉ループを形成
し、これらによって弁駆動手段であるソレノイド18を構
成している。なお、図中符号19は弁体３のノズル２に当
接する面に設けられた弁ゴムである。

上記のように構成された遮断弁において、正常の状態
においては第２図右側に示すように、第２の圧縮スプリ
ング17の付勢力により可動鉄心16は固定鉄心９から離間
しており、弁軸５を介して弁体３をノズル２から離間さ
せ弁開となっている。ガス漏れなどの警報信号が発せら
れると、この信号によってソレノイド18の電磁コイル13
にマグネット14の磁力を強める方向の電流が流れ、第２
図左側に示すように可動鉄心16は固定鉄心９に吸着され
る。この結果弁軸５、スプリング受け６、第１の圧縮ス
プリング７を介して弁体３がノズル２に押し付けられ、
弁閉となる。

上記の動作により、可動鉄心16が固定鉄心９に近接す
るに従って電磁コイル13内に深く入っていくので、動作
中最も大きい荷重が発生する位置で弁体３がノズル２に
当接する。従って比較的小型のソレノイド18を使用し
て、弁閉時に大きい気密性を得ることができる。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、上記のように構成された遮断弁による
と、ノズル２の口径が大きくなると弁閉時の上下流間の
差圧荷重が大きくなり、弁閉状態から弁開するときに可
動鉄心16を固定鉄心９から引き離す力を大きくする必要
がある。弁体３を開弁の方向に復帰させるときは、電磁
コイル13にマグネット14の磁力を弱める方向に通電し、
第２の圧縮スプリング17の付勢力により可動鉄心16を固
定鉄心９から引き離すが、第２図に示す従来例によると
第２の圧縮スプリング17の外径が小さいため上記の力を
大きくすることができなかった。

また、ソレノイド18に供給する電圧が低いときも、可
動鉄心16を固定鉄心９から引き離す力を大きくする必要
があるので、第２図に示す第２の圧縮スプリング17の付
勢力では不十分であった。

この考案はこのような点に鑑みてなされたものであ
り、小型のソレノイドにより大容量の流体の開閉を行な
うことができ、効率よく安定して弁の開閉を行なうこと
のできる遮断弁を提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するために、この考案は、主ノズル
部を境にして流体入口側と流体出口側とを連通するよう
に形成したハウジングと、前記流体入口側にあって、前
記主ノズル部に離接するように設けられ、中央部に副ノ
ズル部を開口させた主弁と、この主弁の背部側にあっ
て、前記副ノズル部に離接するように設けられた副弁
と、この副弁を囲むように、前記主弁の背部に固定され
たフレームと、このフレーム内に背部から一端部が挿入
されているとともに、同一端部が副弁の背部に係合さ
れ、他端部が前記ハウジングから外側に延在する弁軸
と、前記ハウジングの外側に設けられ、前記弁軸を前方
に駆動することによって、副弁を副ノズル部に当接させ
るとともに、この当接力をもって主弁を主ノズル部に当
接させるソレノイドと、前記流体入口側にあって、前記
フレームの背部側に位置し、前記弁軸に摺動自在に設け
られたスプリング受け部材と、前記弁軸に固定され、前
記スプリング受け部材との背部に係止して、同スプリン
グ受け部材が弁軸に沿って背部側に移動するのを禁止す
る係止手段と、前記スプリング受け部材の外周部に設け
られた第１のフック部と、前記ハウジングの内面に設け
られ、前記スプリング受け部材の第１のフック部に対応
する位置に配置された第２のフック部と、前記第１のフ
ック部に一端部が係合されているとともに、他端部が前
記第２のフック部に係合され、スプリング受け部材を背
部側に引っ張ることによって、前記弁軸を背部側に付勢
する引張スプリングとを備えたことを特徴とする。

（作用）上記の構成によると、（イ）ソレノイドから弁軸に駆動力を作用させると、引
張スプリングの付勢力に抗して弁軸が前方に移動し、副
ノズル部及び主ノズル部が閉じた状態になる。

（ロ）また、ソレノイドによる駆動力を解除すると、引
張スプリングの付勢力によって、弁軸が背部側に移動
し、弁軸の一端部に係合した副弁が副ノズル部から離れ
る方向に移動する。

（ハ）そうすると、流体入口側と流体出口側との間の差
圧が減少する。

（ニ）このため、副弁を囲むように設けたフレームが副
弁とともに背部側に移動し、主弁が主ノズル部から離れ
る方向に移動して、全開状態になる。

（ホ）また、スプリング受け部材の外周部に設けた第１
のフック部と、ハウジングの内面に設けた第２のフック
部とによって、引張スプリングの両端部を係合して保持
することができるから、（ホ−１）引張スプリングの径を十分大きくすることが
でき、同引張スプリングの付勢力を十分大きくすること
ができる。

（ホ−２）したがって、大流量の流体が流れるような場
合でも、主ノズル部を効率よく安定的に開状態にするこ
とができる。

（ホ−３）しかも、第１のフック部と第２のフック部と
に係合するだけで、同引張スプリングを簡単に取り付け
ることができるという利点がある。

（ヘ）さらに、弁体が主弁と副弁の２重構造となってい
るので、小型のソレノイドで大流量の遮断弁の開閉を実
現することができる。

（実施例）以下、この考案に係る遮断弁の一実施例を図面を参照
して説明する。

第１図にこの考案の一実施例を示す。図において、右
側は弁開時、左側は弁閉時を示す。また第２図に示す従
来例と同一または同等部分には同一符号を付して示し、
説明を省略する。この実施例の特徴は弁体構造にあり、
流体通路（ハウジング）１及び弁駆動手段であるソレノ
イド18の構造は従来例とほぼ同様である。ただし、従来
例でソレノイド18に設けられていた圧縮スプリング17を
不要とし、その代りに後述する引張りスプリングを設け
た。

流体通路１は主ノズル部２を介して流体入口側1aと流
体出口側1bとに区画され、流体入口側1aにおいて主ノズ
ル部２に対向して主弁20が配置されている。主弁20の背
部にはリブ20aを介して密閉円筒状のフレーム21が固定
されており、フレーム21の周面の一部には通気孔21aが
形成されている。また、フレーム21の下端面の中心には
弁軸５が摺動可能に貫通しており、弁軸５の図中上端に
は主弁20の中央部に開口された副ノズル部20bに対向し
て、軸方向に摺動可能に副弁22が取り付けられている。
副弁22の背部には有底円筒状の弁カバー23が一体に設け
られており、弁カバー23の底面の中心に弁軸５が摺動可
能に貫通している。また、弁軸５が弁カバー23内に突入
した部分の下部には、第１のスプリング止め24が固定さ
れており、第１のスプリング止め24と副弁22の背部との
間には第１の圧縮スプリング25が張架されていて、副弁
22を副ノズル部20bに当接する方向に付勢している。な
お、図中符号26は副弁22のノズル対向面に設けられた弁
ゴムである。

一方、弁軸５のフレーム21の下部には係止手段である
第２のスプリング止め27が固定されており、第２のスプ
リング止め27とフレーム21との間には有底円筒状のスプ
リング受け部材28が弁軸５に対して同心上に摺動可能に
装着されている。スプリング受け部材28の上端外周には
フック部28aが突出して設けられており、流体通路１の
内面に設けられたフック部1cとの間に引張スプリング29
が張架されていて、弁軸５を第２のスプリング止め27を
介して主ノズル部２から遠去ける方向に付勢している。
また図中符号30は副弁22の背部とフレーム21の底面との
間に張架された第２の圧縮スプリングである。

なお、副弁22が副ノズル部20bに接触し、さらに主弁2
0が主ノズル部２に接触したときに、可動鉄心16と固定
鉄心９との間に僅かに間隙があり、可動鉄心16と固定鉄
心９とが密着したときに弁ゴム19の弾性変形により、完
全に弁閉となるようになっている。

次にこの実施例の作用を説明する。正常の状態では第
１図右側に示すように、引張スプリング29の付勢力によ
りスプリング受け部材28、第２のスプリング止め27及び
弁軸５を介して可動鉄心16は固定鉄心９から離間してお
り、弁軸５の上端に取り付けられた副弁22と主弁20とは
一体的に図中下方に引かれて弁開となっている。

ガス漏れなどの警報信号が発せられると、この信号に
よってソレノイド18の電磁コイル13にマグネット14の磁
力を強める方向の電流が流れ、第１図左側に示すように
可動鉄心16は固定鉄心９に吸着される。この吸着力が引
張スプリング29の付勢力を上回わると可動鉄心16は固定
鉄心９に近接する。このとき固定鉄心９と可動鉄心16と
が接触する少し前に主弁20は主ノズル部２に当接するの
で、その間では弁カバー23と第１のスプリング止め24と
の間に間隙が形成され、第１の圧縮スプリング25の付勢
力は副弁22を介して主弁20を主ノズル部２に押圧する荷
重となる。また、副弁22は第１の圧縮スプリング25と第
２の圧縮スプリング30とのそれぞれの付勢力の合計によ
って副ノズル部20bに押し付けられ、主弁20及び副弁22
がそれぞれ閉となる。このとき固定鉄心９と可動鉄心16
がマグネット14の磁力により吸着される力は、主弁20及
び副弁22がそれぞれ主ノズル部２及び副ノズル部20bに
当接して気密を保持させるために必要な荷重よりも充分
に大きい値となっている。また固定鉄心９と可動鉄心16
とが当接することにより、電磁コイル13への通電を切っ
ても磁気の閉回路が形成されているので、弁閉の状態は
維持される。

上記の状態からソレノイド18の電磁コイル13に前記の
場合と逆の方向に電流を流すと、マグネット14の磁力は
弱められ、引張スプリング29の付勢力により可動鉄心16
は固定鉄心９から離れる。このとき、まず副弁22は弁カ
バー23、第１のスプリング止め24及び弁軸５を介して副
ノズル部20bから引き離され、第２の圧縮スプリング30
を圧縮する。そして流体入口側1a内の流体はフレーム21
に形成された通気孔21aを通り、副ノズル部20bから流体
出口側1bに流れる。この結果主弁20が受ける差圧荷重が
下り始め、その差圧荷重が圧縮された第２の圧縮スプリ
ング30の付勢力より小さくなると、副弁２の周縁部を支
点とした第２の圧縮スプリング30の付勢力により、主弁
20は主弁ノズル部２から離脱し第１図右側に示すように
主弁20が開となる。その後電磁コイル13への通電を止め
ても前記差圧荷重が小さくなっているので、引張スプリ
ング29の引張力によって主弁20の開状態が維持され、主
ノズル部２を閉じることはない。

この実施例によれば、可動鉄心16を固定鉄心９から引
き離すための引張スプリング29を大型とすることができ
るため、主ノズル部２の口径が大きい大容量の遮断弁に
おいて、弁閉時の差圧荷重が大きい場合でも、容易に弁
開動作を行なうことができる。しかも主弁20と副弁22と
を用いた二段構造弁となっているので、差圧荷重を軽減
することができる。

〔考案の効果〕

以上詳細に説明したように、この考案によれば、（イ）ソレノイドから弁軸に駆動力を作用させると、引
張スプリングの付勢力に抗して弁軸が前方に移動し、副
ノズル部及び主ノズル部が閉じた状態になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る遮断弁の一実施例の弁開閉状態
を示す縦断面図、第２図は従来の遮断弁の弁開閉状態を
示す縦断面図である。１…ハウジング（流体通路） 1a…流体入口側 1b…流体出口側 1c…第２のフック部２…主ノズル部５…弁軸 18…ソレノイド 20…主弁 20b…副ノズル部 21…フレーム 22…副弁 27…係止手段（第２のスプリング止め） 28…スプリング受け部材 28a…第１のフック部 29…引張スプリング

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】主ノズル部を境にして流体入口側と流体出
口側とを連通するように形成したハウジングと、前記流体入口側にあって、前記主ノズル部に離接するよ
うに設けられ、中央部に副ノズル部を開口させた主弁
と、この主弁の背部側にあって、前記副ノズル部に離接する
ように設けられた副弁と、この副弁を囲むように、前記主弁の背部に固定されたフ
レームと、このフレーム内に背部から一端部が挿入されているとと
もに、同一端部が副弁の背部に係合され、他端部が前記
ハウジングから外側に延在する弁軸と、前記ハウジングの外側に設けられ、前記弁軸を前方に駆
動することによって、副弁を副ノズル部に当接させると
ともに、この当接力をもって主弁を主ノズル部に当接さ
せるソレノイドと、前記流体入口側にあって、前記フレームの背部側に位置
し、前記弁軸に摺動自在に設けられたスプリング受け部
材と、前記弁軸に固定され、前記スプリング受け部材との背部
に係止して、同スプリング受け部材が弁軸に沿って背部
側に移動するのを禁止する係止手段と、前記スプリング受け部材の外周部に設けられた第１のフ
ック部と、前記ハウジングの内面に設けられ、前記スプリング受け
部材の第１のフック部に対応する位置に配置された第２
のフック部と、前記第１のフック部に一端部が係合されているととも
に、他端部が前記第２のフック部に係合され、スプリン
グ受け部材を背部側に引っ張ることによって、前記弁軸
を背部側に付勢する引張スプリングとを備えたことを特
徴とする遮断弁。