JP3872711B2 - 遮断弁 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、空気などの流体を搬送する管路に取り付けられて、流体の流れを制御する遮断弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
このような遮断弁の用途として、たとえば、二輪車の二次空気導入システムがある。この二次空気導入システムにおいては、内燃機関の排気通路に二次空気を供給する空気管路を設けるが、この管路を開閉するために遮断弁を使用している。
【0003】
図3及び図4はこのような遮断弁の従来例を示す図で、図3(a)は正面図、図3(b)は下面図、図4は図3(b)のD−O−D拡大断面図を示す。これらの図に示す従来の遮断弁100は、弁駆動部110、中間部130及び端末部150の3つの部分から構成されている。
【0004】
弁駆動部110には、固定鉄心111に捲かれた環状のソレノイドコイル112と、この中心にスライド自在に設けられたプランジャ113とからなるソレノイドがある。ソレノイドコイル112には、リード線114とコネクタ115が接続され、コネクタ115からソレノイドコイル112に通電されるとプランジャ113が固定鉄心111に吸引される。通電を停止すると、プランジャ113はバネ116により固定鉄心111から離反する。プランジャ113の先端近傍には、円板状の弁支持部材117aと弁体117とが固定されている。弁駆動部110のプランジャ113の大部分とバネ116は、ソレノイドコイル112から突出し、中間部130を貫通しており、弁体117を含むプランジャ113の先端部は、端末部150の中空部に達している。
【0005】
固定鉄心111とソレノイドコイル112は、有底円筒形状をした外側のヨーク118で覆われている。ヨーク118の上部は蓋で密閉され、底部には、プランジャ113の太径部が通過できる孔が空いている。ヨーク118の下端には取付板119が固定され、これに2つのビス孔119aを穿設している。ビス孔119aにビス120を通し、中間部130の通し孔を貫通して端末部150の雌ねじ孔151に螺合して締め付け固定する。これによって、弁駆動部110、中間部130、端末部150の3つのブロックが結合される。
【0006】
中間部130は中空構造で、これが入口側弁室132となっている。この入口側弁室132には前述したようにプランジャ113が縦方向に貫通し、横方向の一方に入口管路133が接続されている。
【0007】
端末部150は有底の空間としての出口側弁室152を有し、この出口側弁室152と中間部130の入口側弁室132とで、弁室を構成する。プランジャ113の先端部は、出口側弁室152内にあるが、ここには金属製又は合成樹脂製の板からなる弁支持部材117aが取り付けられ、その外側にはゴム製の弁体117が嵌め込まれている。中間部130の下端面は、弁体117が接離する弁座153となっている。出口管路154は、出口側弁室152に接続されている。
【0008】
ソレノイドコイル112に通電されない状態では、バネ116によってプランジャ113は固定鉄心111から離反し、弁体117は弁座153から離れて開弁し、入口管路133と出口管路154は連通して、入口から出口へと空気が流れる。
【0009】
なお、上記の例では、入口側の方が圧力が高いので、流体は入口から出口方向に流れるが、逆に出口側の方が高圧であれば、出口側から入口側に流れることになる。したがって、入口、出口は相互に交換可能である。
【0010】
ソレノイドコイル112に通電されると、プランジャ113は固定鉄心111に吸着され、弁体117が弁座153に圧接して弁閉となり、入口管路133と出口管路154は隔絶され、空気の流れは遮断されることになる。
【0011】
上記の構成の遮断弁100は、弁駆動部110、中間部130、端末部150をそれぞれ別個に作成し、ビス120で結合している。しかし、この構造では、部品点数が多く、組み付け工数が多くなり、遮断弁の製造コストが上がる。
【0012】
そこで、上記中間部130と端末部150の部分を樹脂で一体成形し、弁駆動部110と結合するものも提案されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、その場合入口管路と出口管路の方向が特定されてしまう。一方、このような遮断弁は多様な機種に共通して使用したい。異なる方向の管路を備えた遮断弁を得るには、別の金型を形成する必要があり、多大な費用が掛かることになる。
【0014】
本発明は、このような事情から考えられたもので、製造コストの低減が可能で、金型を作り直すことなく入口と出口との向きを多方向に設定可能な遮断弁を提供することを目的としている。
【0015】
【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本発明の遮断弁は、進退自在な弁体を備えた弁駆動部と、上記弁体が接離する弁座を備えた弁室と、弁室に連通する入口と出口とを有し、上記弁体が弁座に接離することで入口から出口への流路が開閉される遮断弁において、該遮断弁を、上記弁駆動部と、上記弁室の一部と入口又は出口のいずれか一方とが一体となった中間部と、上記弁室の残部と入口又は出口のいずれか他方を有する端末部との3つの部分に分け、上記弁駆動部と中間部とを一体構造とし、入口又は出口のいずれか他方の向きを複数方向から1つの方向を選択して端末部を中間部に接続固定したことを特徴としている。
【0016】
上記入口が入口管路を有し、上記出口が出口管路を有し、入口管路と出口管路の少なくとも一方にフランジ継手を形成した構成としたり、上記弁駆動部と中間部との一体構造が防水構造で、上記弁駆動部が、防水構造内に嵌装されたソレノイドを有し、該ソレノイドがU字型のヨークを有する構成としたり、上記弁駆動部と中間部との一体構造に、上記ソレノイドのコネクタを形成した構成としたり、上記中間部と端末部とが円形の接合部を有し、出口と入口の方向を任意の角度に設定可能な構成とすることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の遮断弁の実施例を、図面を用いて説明する。図1は本発明の遮断弁の図で、(a)は正面図、(b)は下面図である。図2(a)は図1(b)のA−A拡大断面図、図2(b)は図1(b)のB−B拡大断面図である。
【0018】
これらの図に示す本発明の遮断弁1は、従来例と同様に弁駆動部10と中間部30と端末部50とから構成されている。
【0019】
弁駆動部10はソレノイドを有し、固定鉄心11に捲かれた環状のソレノイドコイル12と、この中心にスライド自在に設けられたプランジャ13とから構成されている。弁駆動部10は中間部30と一体に形成され、合成樹脂製のカバー14で覆われて防水構造になっている。弁駆動部10と中間部30との一体形成は、合成樹脂部分を射出成形するときに、ソレノイドコイル12を金型内に保持した状態で成形し、成型後にプランジャ13を装着する。このように弁駆動部10をカバー14で覆う構造としたことから、コネクタ15を弁駆動部10と一体に形成することが可能となった。
【0020】
従来は、ソレノイドコイル112の端末にリード線114を手作業により半田付けで接続していた。これに対し、本発明の遮断弁1では、コネクタ15を一体構造としたので、半田付け作業を廃止することができた。また、リード線114にコネクタ115を接続する作業も不要になった。
【0021】
また、従来の遮断弁100では、弁駆動部110の外側のヨーク118が露出した構成だったので、外側のヨーク118は水密性と構造上の強度を確保するために円筒形にする必要があった。これに対し、本発明では弁駆動部10はカバー14で覆われてヨーク16は、カバー14の内側に配置されることになり、水密性や内部部品を保護する必要性がなくなるので、安価なU字形を用いることが可能になった。
【0022】
中間部30には入口側弁室32が形成され、ここにプランジャ13とバネ17が縦方向に貫通し、横方向には入口管路33が接続されている。
【0023】
また、この実施例の入口管路33には、入口管路33が接続される相手側部材との接続のためにフランジ継手34が設けられている。このようにフランジ継手34を設けることで、遮断弁1の取り付けが、容易にできるようになった。従来は、このフランジ継手34が無かったので、上述の二次空気導入システムにおいて遮断弁1を二輪車のエアークリーナケースに接続するには、中間に吸入側配管を挿入する必要があった。しかし、フランジ継手34を設けることによって、遮断弁1を二輪車のエアークリーナケースに直接取り付けることができ、吸入側配管を廃止できるようになった。
【0024】
中間部30の入口側弁室32の下端には、端末部50との接合部35が形成されている。この接合部35は、段付きで円形の鍔状をしており、端末部50には、この接合部35が隙間無く嵌合する円形の接合部52が形成されている。
【0025】
端末部50の有底空間は出口側弁室54で、従来例と同様に、中間部の入口側弁室32とこの出口側弁室54とで弁室が構成される。プランジャ13の先端には従来例と同様の弁支持部材18と弁体19とが取り付けられている。弁体19は、プランジャ13の進退により中間部30の下端に形成された弁座55に接離自在である。この端末部50には、横方向の両側から出口管路56,56が接続されている。出口管路56には、必要に応じて入口管路33と同様にフランジ継手34を形成してもよい。
【0026】
端末部50の接合部52と、中間部30の接合部35とは、共に円形なので、プランジャ13の中心軸を中心として相対回転が自由にできる。したがって、入口管路33と出口管路56とが成す角を任意の角度に設定することが可能である。入口管路33に対して所望の角度の出口管路56に設定して、中間部30の接合部35と端末部50の接合部52とを振動溶着等により接着固定すると、遮断弁1が完成することになる。
【0027】
この後、ソレノイドコイル12に通電されると、プランジャ13は固定鉄心11に吸着され、弁体19が弁座55に圧接して弁閉となる。逆に、ソレノイドコイル12に通電されない状態では、バネ17によってプランジャ13は固定鉄心11から離反し、弁体19は弁座55から離れて開弁する。
【0028】
上記実施例によれば、遮断弁1の構成を、従来の弁駆動部10、中間部30、端末部50の3つの部分から、弁駆動部と中間部とを一体構造とした2つの部分にしたので、構成部品点数が減少し、軸方向の寸法を20%削減できた。また、遮断弁の構造が簡略化されるとともに組立作業も簡略化され、製造コストが30%低減できた。
【0029】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明は、進退自在な弁体を備えた弁駆動部と、上記弁体が接離する弁座を備えた弁室と、弁室に連通する入口と出口とを有し、上記弁体が弁座に接離することで入口から出口への流路が開閉される遮断弁において、該遮断弁を、上記弁駆動部と、上記弁室の一部と入口又は出口のいずれか一方とが一体となった中間部と、上記弁室の残部と入口又は出口のいずれか他方を有する端末部との3つの部分に分け、上記弁駆動部と中間部とを一体構造とし、入口又は出口のいずれか他方の向きを複数方向から1つの方向を選択して端末部を中間部に接続固定したので、金型を作り直すことなく入口と出口との角度を変更可能な遮断弁を安価に製造することができる。
【0030】
上記入口が入口管路を有し、上記出口が出口管路を有し、入口管路と出口管路の少なくとも一方にフランジ継手を形成した構成とすれば、相手側接続部材との接続が簡単にできるようになる。
【0031】
上記弁駆動部と中間部との一体構造が防水構造で、上記弁駆動部が、防水構造内に嵌装されたソレノイドを有する構成とすれば、ソレノイドの外側のヨークにU字形のヨークを使用することができ、安価になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の遮断弁の図で、(a)は正面図、(b)は下面図である。
【図2】(a)は図1(b)のA−A拡大断面図、(b)は図1(b)のB−B拡大断面図である。
【図3】遮断弁の従来例を示す図で、(a)は正面図、(b)は下面図である。
【図4】図3(b)のD−O−D拡大断面図を示す。
【符号の説明】
1 遮断弁
10 弁駆動部
15 コネクタ
16 ヨーク
19 弁体
30 中間部
32 入口側弁室
33 入口管路(入口)
34 フランジ継手
50 端末部
54 出口側弁室
55 弁座
56 出口管路(出口)
Claims (5)
- 進退自在な弁体を備えた弁駆動部と、上記弁体が接離する弁座を備えた弁室と、弁室に連通する入口と出口とを有し、上記弁体が弁座に接離することで入口から出口への流路が開閉される遮断弁において、
該遮断弁を、上記弁駆動部と、上記弁室の一部と入口又は出口のいずれか一方とが一体となった中間部と、上記弁室の残部と入口又は出口のいずれか他方を有する端末部との3つの部分に分け、上記弁駆動部と中間部とを一体構造とし、入口又は出口のいずれか他方の向きを複数方向から1つの方向を選択して端末部を中間部に接続固定したことを特徴とする遮断弁。 - 上記入口が入口管路を有し、上記出口が出口管路を有し、入口管路と出口管路の少なくとも一方にフランジ継手を形成したことを特徴とする請求項1記載の遮断弁。
- 上記弁駆動部と中間部との一体構造が防水構造で、上記弁駆動部が、防水構造内に嵌装されたソレノイドを有し、該ソレノイドがU字型のヨークを有することを特徴とする請求項1又は2記載の遮断弁。
- 上記弁駆動部と中間部との一体構造に、上記ソレノイドのコネクタを形成したことを特徴とする請求項3記載の遮断弁。
- 上記中間部と端末部とが円形の接合部を有し、出口と入口の方向を任意の角度に設定可能なことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の遮断弁。
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