JP3872711B2 - 遮断弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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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