JP5015497B2 - ガスシリンダ弁組立体 - Google Patents
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Description
プラスチックから形成されうる弁座33は、上記の上底の円錐台状テーパ面33Aとの接続時点以外では、一定の内径を有している。弁座33は、弁棒孔34の直径の大きな孔部分34Aの中へたとえば圧入(press fit)により搭載される。この弁棒孔34は、主要弁棒Pを軸方向に貫通して延びている。弁棒孔は、弁棒の段部38と弁本体の直径の小さな部分31との間の空間を通気するために、直径の小さな孔部分34Bを備えている。ネジ山を備える代わりに、孔部分34Aおよび弁座には、孔部分34A内に弁座を保持するための相互に対面している段部24が設けられている。孔部分34Aは、主要弁棒Pの直径の大きな端部35(または、第一の弁棒端部)の中に設けられている。弁棒孔の直径の小さな孔部分34Bは、弁棒の、直径の大きな部分35とは軸方向に沿って反対側にある軸方向の端部を通って開口し、また、弁座が当接する環状の段部38を形成するために、孔部分34Aに向かって開口している。孔部分34Bは、主要弁棒の、主要弁本体から軸方向に沿って反対側にある端部を通って開口している。弁座33の外周面と弁棒の孔部分34Aを形成している内周壁との間に流体用のシーリングを形成するために、流体用のシール(O―リング)39が、段部38に隣接している弁座により装着されている。
35…第一の弁棒端部
41…第二の弁棒端部
P…主要弁棒
33…弁座
F…主要弁本体
15…段部
45…第一の円盤
52…第二の円盤
Claims (18)
- 高圧供給源からの流体の流量を制御するための弁組立体であって、
中心軸を有し、軸方向に沿って貫通し、前記流入口に向かって開口している主要孔と、前記供給源からの流体のための流入口とを有している弁箱と、
前記弁箱に搭載されているとともに前記弁箱の前記主要孔内に延び、前記弁箱の前記主要孔内に環状の端面を有している直径の大きな第一の弁棒端部と、該環状の端面を通って開口している軸方向の弁棒孔とを有している主要弁棒と、
前記弁棒孔内に搭載されているとともに環状の端部および円筒状の内周面を有している環状の弁座と、
前記弁箱の前記主要孔内に搭載されているとともに前記弁座内に延びている直径の小さな第一の端部を有している、軸方向に沿って延びている主要弁本体とを備えており、
前記弁箱および前記弁本体のうちの少なくとも一つが流体用の流出口を有しており、
前記弁本体が、前記弁座内に延びている直径の小さな第一の端部と、該直径の小さな第一の端部に接合されている弁作用面と、該第一の端部から軸方向に沿って遠く離れた位置にある第二の端部と、該第一の端部を通って前記弁座の前記内周面および前記流出口に向かって開口している流路とを有しており、
前記弁本体が、前記弁箱に対して流体用のシーリングを施す円筒状部分を有しているとともに、前記弁箱の前記流入口に向かって開口している環状のチャンバを形成するため前記弁座の前記端部および前記弁棒の前記直径の大きな第一の弁棒端部の前記端面に向かって面している第一の段部を有しており、
前記弁棒が、前記チャンバから前記弁座へ向かう前記流路の開口部へ流れる流体の流れを前記弁座が遮断する弁閉弁位置と、前記チャンバから前記流路へ流れる流体の流れを可能とする弁開弁位置との間で軸方向に沿って移動可能であり、
前記弁棒が、前記流入口と連通している前記弁座の前記端部および前記直径の大きな第一の弁棒端部の前記端面の軸方向に沿って反対側に向かって面しているとともに前記弁座の前記端部および前記直径の大きな第一の弁棒端部の前記端面よりも僅かに大きな面積を有している少なくとも一つの環状の段部を有しており、これにより、
前記流入口の圧力が、前記弁棒をその閉弁位置に移動させるべく常に付勢するために、前記少なくとも一つの環状の段部、前記弁座の前記端部および前記直径の大きな第一の弁棒端部の前記端面に加えられており、動力駆動アクチュエータが、前記弁棒をその開弁位置に選択的に移動させるように構成されている、弁組立体。 - 前記弁箱が、前記弁本体とは軸方向に沿って反対側に、前記弁箱の前記主要孔が開通されている端部を有しており、前記弁棒が、前記直径の大きな第一の弁棒端部とは軸方向に沿って反対側に第二の弁棒端部を有しており、前記アクチュエータが、前記弁棒をその開弁位置に移動させるために、流体圧力によって移動するように構成されているとともに前記弁棒の前記第二の弁棒端部に搭載されているピストンを備えてなる、請求項1記載の弁組立体。
- 前記弁箱が、前記弁本体とは軸方向に沿って反対側に、前記弁箱の前記主要孔が開通されている端部を有しており、該端部に対して、キャップが、前記弁本体の孔が該キャップに向かって開口するように取り付けられ、前記弁棒が、前記直径の大きな第一の弁棒端部とは軸方向に沿って反対側に第二の弁棒端部を有しており、前記アクチュエータが、前記弁棒を開弁位置と閉弁位置の間で移動させるべく軸方向にのみ移動させるために前記弁棒に搭載されている第一の円盤と、前記キャップおよび前記弁箱の孔のうちの一つに搭載されている回転移動用の第二の円盤と、該第二の円盤を選択的に回転させるために該第二の円盤に接続されている回転用ソレノイドとを有しており、各円盤が極性の異なる永久磁石を搭載しており、第一の回転位置においては、前記弁棒をその開弁位置に移動させるために、前記第二の円盤上の永久磁石がそれらの極性と反対の極性を有する前記第一の円盤上の永久磁石と軸方向に沿って一直線状に並べられ、第二の回転位置では、前記弁棒をその閉弁位置に移動させるために、前記第二の円盤上の永久磁石がそれらの極性と同一の極性を有する前記第一の円盤上の永久磁石と軸方向に沿って一直線状に並べられるように構成されている、請求項1記載の弁組立体。
- 前記弁棒が、その開弁位置および閉弁位置において、流体チャンバを形成するために、前記弁棒の前記端面および前記弁座の前記端部が前記弁本体の前記段部から軸方向に離隔され、前記直径の大きな第一の弁棒端部が円筒状の半径方向外側面を有しており、前記弁箱の前記主要孔が、前記弁棒の開弁位置および閉弁位置において、前記チャンバに向かって開口し、前記少なくとも一つの環状の段部と連通し、前記流出口に向かって開口する環状の間隙空間を形成するため、前記直径の大きな第一の弁棒端部が内部を延びているとともに該直径の大きな第一の弁棒端部の円筒状の半径方向外側面よりも大きな直径を有している円筒状の孔部分を備えてなる、請求項1記載の弁組立体。
- 前記弁棒が、前記少なくとも一つの環状の段部を形成するために、前記直径の大きな第一の弁棒端部のうちの前記端面とは反対側の部分に接合されている第一の直径の小さな部分と、該第一の直径の小さな部分のうちの前記直径の大きな第一の弁棒端部とは軸方向に沿って反対側の部分に接合されている第二のさらに直径の小さな部分とを備えており、該第二のさらに直径の小さな部分が、前記弁箱の前記主要孔のうちの前記第一の直径の小さな部分を基準にして前記直径の大きな第一の弁棒端部とは軸方向に沿って反対側の部分に対して流体用のシーリングを施すよう構成されており、前記弁本体が、前記弁箱の前記主要孔のうちの前記チャンバを基準にして前記弁座とは軸方向に沿って反対側の部分に対して流体用のシーリングを施すための部位を備えてなる、請求項4記載の弁組立体。
- 高圧流体を収納するための内部空間を備えている容器に取り付けることが可能となっており、前記弁箱が、前記容器の前記内部空間に向かって流入口が開口している状態で前記容器に取り付けることが可能な部位を備えており、流量が所定の値を上回る場合に前記流路を通って流れる流体の流れを自動的に遮断するための過剰流量弁が、前記弁本体上の、前記弁本体の前記第一の端部と前記流出口との間の流路内の位置に搭載されるように構成されている、請求項1記載の弁組立体。
- 前記過剰流量弁が、前記流路の一部を形成するとともに前記流路を通して流体を流すために前記弁本体内で軸方向に移動可能となっている環状のピストンを備えており、前記流路を通って流れる流体の流れを前記ピストンと協働して遮断するために選択的に手動操作が可能な手動操作式シャットオフ弁が、前記弁本体に搭載されるように構成されている、請求項6記載の弁組立体。
- 前記弁本体が、該弁本体のうちの前記直径の小さな第一の端部とは軸方向に沿って反対側の部分に存在する第二の端部と、前記流路の一部を少なくとも部分的に形成するための、前記弁座および前記弁本体の前記第二の端部に向かって開口している軸方向の孔とを備えており、環状の弁部材が、前記弁本体の前記第二の端部に搭載され、前記ピストンに向かって開口しているとともに前記流路を部分的に形成している環状の弁作用面を備えており、前記弁本体の前記軸方向の孔が、第一の孔部分と、前記弁棒と前記流出口との間に存在するとともに前記弁棒に対して反対方向に面している環状の段部を形成するために、該第一の孔部分に向かって開口している直径の小さな第二の孔部分を備えており、前記ピストンが、前記段部に当接している過剰流量弁開弁位置と、前記流路を通って流れる流体の流れを遮断するために前記段部から軸方向に沿って離隔されているとともに前記弁部材の前記弁作用面に当接している過剰流量弁閉弁位置との間を軸方向に移動させるために、前記第一の孔部分に搭載されており、前記過剰流量弁が、前記ピストンを前記過剰流量弁開弁位置へ付勢するためのバネを備え、前記流路に過剰の流量が存在するときに前記流路を通って流れる流体の流れを遮断するように前記ピストンを前記弁部材の前記弁作用面に当接させるため、前記弁部材の前記弁作用面の隣に、前記バネの作用に抗して前記ピストンを移動させることができる程度に十分な圧力降下を生成するためのオリフィスを備えてなる、請求項7記載の弁組立体。
- 高圧流体を収納している容器のネジ切りされた首部に搭載可能なガス弁組立体であって、 前記容器の前記首部に一部分を螺合することが可能である弁箱を備えており、
前記弁箱部分が、前記首部に前記弁箱を搭載したとき前記容器の内部に向かって開口する流入口と、流出口と、該流入口を該流出口に連通する流路とを有し、
前記弁箱内の前記流路が、
中心軸を有し、前記弁箱を通って軸方向に沿って延び、前記流入口および前記流出口に向かって開口している軸方向に沿って細長い弁箱孔と、
選択的に、前記流路を通って流れる流体の流れを遮断するか前記流路を通って流体が流れることを可能にするための、前記流路の少なくとも一部を形成するとともに前記弁箱孔内で延びている操作可能な主要弁と、
前記主要弁に備わる、前記弁箱に取付けられた、前記軸方向に細長い弁箱孔内を延びる主要弁棒と、
前記主要弁棒に備わる、前記弁箱孔内に配置された直径の大きな端部とこれと反対側に環状段部とをもつ直径の大きな部分と、
前記流路を通って流れる流体の流れを選択的に遮断するための、前記主要弁と前記流出口との間において前記流路を少なくとも部分的に延びている手動操作弁と、
前記流出口へ流れる流量が所定の値を上回る場合に前記流出口への流体の流れを自動的に遮断するための、前記主要弁により搭載されているとともに前記流路を延びている過剰流量弁とを有し、
前記主要弁棒の直径の大きい端部と弁座端部とこれらと反対側にある前記主要弁棒の環状段部とに流体入口の圧力を作用させて、動力駆動アクチュエータが、前記主要弁をその開弁位置と閉弁位置との間で選択的に駆動させるように構成されている、ガス弁組立体。 - 前記主要弁棒は、主要弁開弁位置と主要弁閉弁位置との間を軸方向に移動するために前記弁箱孔内に延びているとともに、更に、前記主要弁棒は、軸方向の弁棒孔を有している直径の大きな部分と、前記直径の大きな部分内に搭載されている環状の弁座と、前記弁箱孔内に延び、軸方向に細長い主要弁本体とを備えており、
該主要弁本体が、前記主要弁開弁位置および前記主要弁閉弁位置において前記弁座内に延びている直径の小さな端部と、該直径の小さな端部の軸方向に沿って反対側に存在する軸方向反対側端部と、前記直径の小さな端部および前記軸方向反対側端部に向かって開口している弁本体孔とを備えており、前記弁棒、前記弁座および前記主要弁本体が、前記流路の一部を部分的に形成するように構成されている、請求項9記載のガス弁組立体。 - 前記流体流路が、前記主要弁本体内に、前記弁本体孔を前記流出口へ連通させる流路部分を備え、前記過剰流量弁が、過剰流量弁閉弁位置と過剰流量弁開弁位置との間を前記弁本体内で軸方向に移動可能なピストンを備えており、該ピストンが、前記主要弁の前記直径の小さな部分と前記流出口との間に存在する前記流路部分を部分的に形成する前記ピストン内を軸方向に延びているピストン孔と、前記弁本体孔内を延びている弁部材とを備え、前記ピストンおよび前記弁部材が、前記流路内に過剰の流量が存在するとき前記流路を通って流れる流体の流れを遮断するために、相互に当接する協働面を備えてなる、請求項10記載のガス弁組立体。
- 前記弁本体孔が、前記過剰流量弁開弁位置に向かって前記弁部材から離れる軸方向に前記ピストンが移動することを制限するための環状の段部を形成するために向かい合って開口している軸方向の孔部分を備えており、前記過剰流量弁が、前記ピストンを前記弁本体孔の前記環状の段部の方向に弾性的に付勢するために前記弁部材と前記ピストンとの間で作用するバネを備え、前記ピストンが、前記ピストンを通って流れる流量が過剰なとき、前記バネの作用に打ち勝って前記ピストンを前記過剰流量弁閉弁位置へ移動させることができるように流体圧力を降下させるためのオリフィスを有している、前記弁部材の隣に位置している端部を備えてなる、請求項10記載のガス弁組立体。
- 前記手動シャットオフ弁が、弁棒と、該弁棒により装着される弁座を備えており、前記弁棒が、開弁位置と閉弁位置との間を手動により移動可能であり、この移動により、装着された前記弁座が、前記流路を通って流れる流体の流れを遮断するために、前記ピストンの前記端部に当接するように構成されている、請求項12記載のガス弁組立体。
- 前記弁座が円筒状の内周面を備えており、前記流路が、前記弁本体孔を前記弁座に向かって開口させるために前記弁座の前記円筒状の内周面に向かって半径方向に開口している半径方向に環状な溝と前記弁本体孔に向かって開口されている横断孔とを備えている前記弁本体の前記直径の小さな端部によって、部分的に形成されるように構成されている、請求項12記載のガス弁組立体。
- 高圧流体を収納している容器のネジ切りされた首部に搭載可能なガス弁組立体であって、
軸方向に沿って貫通して延びているとともに第一の端部および第二の端部を有している軸方向に細長い孔と、前記容器の前記首部に螺合可能であり、前記首部に搭載されたとき、前記細長い孔および前記容器の内部に向かって開口する流入口および流出口を有する部位とを有している弁箱と、
前記細長い孔の前記第一の端部に搭載されている軸方向に延びている主要弁本体と、
前記弁箱に搭載され、該弁箱の前記細長い孔の前記第二の端部内で延び、前記主要弁本体の軸方向に沿って隣に位置し、環状の端部と軸方向の孔とを有し、直径の大きな端部を具備し、主要弁開弁位置と主要弁閉弁位置との間を軸方向に沿って移動する主要弁棒と、
前記直径の大きな端部に搭載され、前記主要弁本体の直径の小さな端部の環状の溝が半径方向に向かって開口されている内周面を有している軸方向の孔を具備している環状の主要弁座と、
前記弁箱に対して流体用のシーリングを施す軸方向中間部分と、
前記直径の小さな端部の軸方向に沿って反対側に存在する第二の端部と、
環状の流体チャンバを形成する前記主要弁閉弁位置においておよび前記チャンバから前記環状の溝へ流れる流体の流れを遮断するために前記主要弁座に当接可能な前記弁棒閉弁位置において、前記主要弁座に向かって開口するとともに前記主要弁座および前記直径の大きな部分から軸方向に沿って離隔されている第一の環状の段部を形成している前記軸方向中間部分と前記直径の小さな部分との間を延びている弁作用部と、
前記環状の溝および前記流出口に向かって開口している軸方向の主要弁本体孔とを備えており、
前記主要弁棒が、前記チャンバから軸方向に沿って反対側に開口している少なくとも一つの環状の段部を備えており、前記弁箱の前記細長い孔が、前記弁棒開弁位置および前記弁棒閉弁位置において、前記流入口、前記少なくとも一つの環状の段部および前記チャンバに向かって開口する環状の間隙を形成するために、前記弁棒の前記円筒状部分を取り囲んでいる孔部分を備えてなる、ガス弁組立体。 - 流量が所望量を上回るときに前記主要弁本体孔を通って前記流出口へ流れる流体の流れを遮断するための過剰流量弁が、前記弁本体孔内に搭載されており、前記弁本体孔が、第一の弁本体孔部分と、該第一の弁本体孔部分よりも小さな直径を有し、前記弁本体の前記直径の小さな部分とは反対側の方向に面している第二の環状の段部を形成するために前記第一の弁本体孔部分に向かって開口している第二の弁本体孔部分とを備えており、前記過剰流量弁が、前記第二の弁本体孔部分に、前記第二の環状の段部に当接する過剰流量弁開弁位置と前記第二の段部から軸方向に沿って離隔される開弁位置との間を軸方向に移動するピストンを備えており、前記ピストンが、内部を軸方向に沿って延びているピストン孔を備えており、前記ピストン孔から前記流出口へ流れる流体の流れを遮断する前記過剰流量弁閉弁位置において前記ピストンを当接させるために、環状の弁部材が前記弁本体孔の前記第二の端部内に搭載されるように構成されている、請求項15記載のガス弁組立体。
- 前記過剰流量弁が、前記ピストンを前記第二の環状の段部に当接した状態を弾性的に保持するように前記弁部材に作用するバネを備えており、前記ピストンが、前記第二の環状の段部に当接可能な第一の端部と、前記弁部材に当接するための弁座と、前記過剰流量弁閉弁位置において前記弁部材の中へ延びていくことが可能な第二の端部とを備えており、前記ピストンの前記第二の端部が、過剰量の流体の流れが通過するとき、前記バネの作用に抗して前記ピストンを移動させ前記弁部材に当接させることができる十分大きな圧力降下を発生することができるオリフィスを形成するように構成されている、請求項16記載のガス弁組立体。
- 前記弁本体孔が、前記過剰流量弁開弁位置において、前記弁本体孔を形成する壁部分と前記ピストンとの間に環状の間隙を形成して前記弁本体孔を前記流出口に向かって少なくとも部分的に開口するために、前記弁本体の前記第二の孔部分よりも大きな直径を有しているとともに前記ピストン孔に向かって開口している第三の孔部分を備えてなる、請求項17記載のガス弁組立体。
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