JP5292231B2 - 制御弁 - Google Patents
制御弁 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5292231B2 JP5292231B2 JP2009201982A JP2009201982A JP5292231B2 JP 5292231 B2 JP5292231 B2 JP 5292231B2 JP 2009201982 A JP2009201982 A JP 2009201982A JP 2009201982 A JP2009201982 A JP 2009201982A JP 5292231 B2 JP5292231 B2 JP 5292231B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- pressure
- control valve
- valve body
- receiving surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
上記発明において、前記軸受け部材は、すべり軸受け部材であることが好ましい。上記構成に従えば、弁体を円滑に移動することができ、弁体の位置精度及び応答性が向上する。即ち、弁通路の開度を精度よく調整することができる。
図1は、本発明の実施形態である流体制御アセンブリ20を示す断面図である。流体制御アセンブリ20は、水素ガス等の腐食性を有する高圧可燃ガス(以下、単に「作動流体」ともいう)の流量(又は圧力)を制御するようになっている。流体制御アセンブリ20は、ソレノイド21と制御弁22とを備えている。
ソレノイド21は、制御弁22を駆動すべく構成され、図1に示すようにソレノイドコイル23、可動部材24、軸受け部材25及びケーシング26を備える。ケーシング26は、制御弁22のハウジング41に装着されている。ケーシング26内は、ハウジング41に形成される弁通路47に連通し、ケーシング26内にはソレノイドコイル23、可動部材24及び軸受け部材25が収容されている。
図2は、第1の実施形態の制御弁22を拡大して示す断面図である。以下では、図1も参照しつつ、制御弁22を説明する。制御弁22は、ハウジング41、弁用ガイド部材42、弁体43及び弁用軸受け部材44を備えている。ハウジング41には、水素ガス等の燃料ガス供給側である一次ポート45と弁の出力側である二次ポート46が形成されている。また、ハウジング41には、一次ポート45と二次ポート46とを繋ぐ弁通路47が形成されており、この弁通路47を通って一次ポート45に供給された作動流体が二次ポート46に流れるようになっている。弁通路47は、二次ポート46に繋がる挿通孔48と、一次ポート45に繋がる弁体室49とを有する。
流体制御アセンブリ20は、ノーマルクローズ型の電磁比例制御弁装置であり、ソレノイドコイル23に電流が流れていない状態では、弁体43が弁座52に着座し、弁通路47が閉じられている。ソレノイドコイル23に電流が流されると、ソレノイドコイル23が励磁する。これにより、ヨーク29が磁化されて可動部材24がヨーク29に吸い寄せられる。可動部材24が吸い寄せられることで弁体43が軸線方向他方側に押される。ソレノイドコイル23に流される電流が所定の電流値以上となる、即ち可動部材24に作用する吸着力が所定値以上になると、弁体43が軸線方向他方側に移動し、弁体43が弁座52から離れる。これにより、塞がれていた弁通路47が開き、一次ポート45から流れる一次圧p1の作動流体が弁口51で二次圧p2となり、二次ポート46へと流れる。なお、弁通路47の開度は、ソレノイドコイル23に流す電流に応じて制御される。
制御弁22では、弁体43が弁側圧力室60の作動流体から軸線方向一方および他方に夫々向かう一次圧p1を受けている。また、制御弁22では、弁側連通路61により挿通孔48の作動流体が弁側背圧力室59に導かれ、弁側背圧力室59に二次圧p2が導かれる。そのため、弁体43は、挿通孔48の作動流体から軸線方向他方の二次圧p2を受圧すると共に、弁側背圧力室59の作動流体から軸線方向一方の二次圧p2を受圧する。なお、これら一次圧p1及び二次圧p2は、互いに打ち消し合うように弁体43に作用する。
このように構成された制御弁22では、弁用軸受け部材44により弁体43が支持されているので、弁体43の動きが円滑になり、弁体43の位置精度及び応答性が向上する。それ故、弁通路47の開度をより精度よく調整することができるようになる。このような作用効果を奏する弁用軸受け部材44の両側には、Oリング57及びダイアフラム58が設けられており、Oリング57及びダイアフラム58により弁側背圧力室59及び弁側圧力室60を流れる作動流体から弁用軸受け部材44が隔離されている。それ故、軸受け部材44が作動流体に曝露されることを防ぐことができる。そうすると、作動流体によって侵食(特に水素では水素脆化)を生じやすいが、摺動抵抗が小さい高硬度材料を弁用軸受け部材44に採用しても、制御弁22の耐久性を低下させることがない。それ故、耐久性を維持しつつ、弁通路47の開度を精度よく調整することができる。
図3は、第2実施形態の制御弁22Aを示す断面図である。第2実施形態の制御弁22Aは、第1実施形態の制御弁22と構成が類似している。以下では、第2実施形態の制御弁22Aの構成について、類似する第1実施形態の制御弁22と異なる点についてだけ説明し、同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。第3乃至第9実施形態の制御弁22B〜22Hについても同様である。
図4は、第3実施形態の制御弁22Bを示す断面図である。制御弁22Bは、弁用軸受け部材44の軸線方向他方側(図4において左側)に二次側シール部材であるOリング58Bが設けられ、2つのOリング57、58Bによって弁側間隙56の軸線方向両側が塞がれている。以下では、軸線方向一方側に設けられるOリング57を一次側Oリング57といい、軸線方向他方側に設けられるOリング58Bを二次側Oリング58Bという。
図5は、第4実施形態の制御弁22Cを示す断面図である。制御弁22Cでは、第3実施形態の制御弁22Bと同様に弁体43Bの摺動部43aの外径が弁口51の口径と同じくr1になっている。また、ダイアフラム58Cの外径が弁口51の口径r1より大きいr3になっている。それ故、第2の受圧面P2の有効面積A2が第1の受圧面P1の有効面積A1より大きくなっており、A1<A2=π/4×r3 2となる。これにより、弁体43に軸線方向一方の作用力を作用させることができ、弁用圧縮コイルばね55の付勢力を小さくすることができる。それ故、弁用圧縮コイルばね55を小さくすることができ、制御弁22Cの小型化を図ることができる。ところで、この軸線方向一方の作用力は、第1及び第2の受圧面P1,P2の面積差A2−A1に二次圧p2を乗じたものである。この意味するところは、ソレノイド23に流す電流に応じた二次圧p2を制御できるということである。つまり、制御弁22Cは、ノーマルクローズ形の電磁式減圧弁となる。
図6は、第5実施形態の制御弁22Dを示す断面図である。制御弁22Dは、第2実施形態の制御弁22Aに類似している。制御弁22Dでは、第4実施形態の制御弁22Cと同様に二次側ダイアフラム58Cの有効径が半径r3となっており、それに伴って、弁側蓋体53の内径及び弁用ガイド部材42の軸線方向他端側(図9の左端側)の内径が大きくなっている。制御弁22Dは、制御弁22Cと同様、ノーマルクローズ形の電磁式減圧弁であり、作用効果は、第4実施形態の制御弁22Cと同様である。
図7は、第6実施形態の制御弁22Eを示す断面図である。制御弁22Eは、第3実施形態の制御弁22Bに類似している。制御弁22Eでは、弁体43E
の摺動部43aの軸線方向他方側の外径r3が残余部分の外径r1よりも大きくなっている。制御弁22Eは、制御弁22Cと同様に、ノーマルクローズ形の電磁式減圧弁であり、作用効果は、第4実施形態の制御弁22Cと同様である。
図8〜10は、第7〜9実施形態の制御弁22F〜22Hを示す断面図である。制御弁22F〜22Hの構成は、第1、第2及び第3実施形態の制御弁22,22A,22Bの構成に夫々類似しており、弁用軸受け部材44に代えて弁用すべり軸受け部材101が設けられている点が異なる。弁用すべり軸受け部材101は、所謂すべり軸受けである。弁用すべり軸受け部材101は、円環状に形成されており、弁体43に外装された状態で弁体43と弁用ガイド部材42との間に介在している。弁用すべり軸受け部材101は、グリス潤滑され、弁用ガイド部材42に形成される凸部42aにより軸線方向他方への移動が阻止されている。
42,42B 弁用ガイド部材
43,43A,43B,43E 弁体
44 弁用軸受け部材
47 弁通路
55 弁用圧縮コイルばね
57 Oリング
57A ダイアフラム
58 ダイアフラム
58B Oリング
58C ダイアフラム
59 弁側背圧力室
60 弁側圧力室
61 弁側連通路
101 弁用軸受け部材
Claims (12)
- 腐食性作動流体が流れる弁通路を有し、ガイドに挿入される弁体を動かすことで前記弁通路の弁口を開閉する制御弁であって、
前記弁体は、第1の受圧面で前記弁通路の二次圧を受圧し、該弁体に形成された弁側連通路により前記弁通路から背圧力室に導かれた二次圧を第2の受圧面で受圧し、前記第1及び第2の受圧面で受圧する二次圧が互いに抗するようになっており、
前記弁体と前記ガイドとの間には、軸受け部材が介在し、
前記軸受け部材の両側には、前記弁通路において前記弁口より上流側である一次側と該軸受け部材とを隔離する一次側シール部材と、該軸受け部材と前記背圧力室とを隔離する二次側シール部材とが夫々設けられていることを特徴とする制御弁。 - 前記軸受け部材は、前記弁体と前記ガイドとの間に形成され且つ前記一次側シール部材と前記二次側シール部材とによって塞がれている間隙に配置され、
前記間隙は、大気連通孔によって大気に連通していることを特徴とする請求項1に記載の制御弁。 - 前記第1及び第2の受圧面は、それらの有効面積が等しくなるように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の制御弁。
- 前記弁体は、付勢部材により押されることで前記弁通路を閉じるようになっており、
前記第1の受圧面は、そこで受圧する二次圧が前記付勢部材の付勢力に抗し、且つその有効面積が前記第2の受圧面の有効面積より小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の制御弁。 - 前記二次側シール部材は、前記弁体の他端と共に第2の受圧面を構成することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1つに記載の制御弁。
- 前記一次側シール部材は、Oリングであり、
前記二次側シール部材は、ダイアフラムであることを特徴とする請求項5に記載の制御弁。 - 前記一次側シール部材は、前記弁通路の一次側の一次圧を受圧する第3の受圧面を構成し、
前記弁体は、前記第3の受圧面で受圧する一次圧に抗するように一次圧を受圧する第4の受圧面を有し、
前記第3及び4の受圧面の有効面積は、等しくなっていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1つに記載の制御弁。 - 前記一次側及び二次側シール部材は、ダイアフラムであることを特徴とする請求項7に記載の制御弁。
- 前記一次側及び二次側シール部材は、Oリングであることを特徴とする請求項1乃至4に記載の制御弁。
- 前記軸受け部材は、転がり軸受け部材であることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1つに記載の制御弁。
- 前記軸受け部材は、グリス潤滑されていることを特徴とする請求項10に記載の制御弁。
- 前記軸受け部材は、すべり軸受け部材であることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1つに記載の制御弁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009201982A JP5292231B2 (ja) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | 制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009201982A JP5292231B2 (ja) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | 制御弁 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011052751A JP2011052751A (ja) | 2011-03-17 |
JP5292231B2 true JP5292231B2 (ja) | 2013-09-18 |
Family
ID=43941971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009201982A Expired - Fee Related JP5292231B2 (ja) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | 制御弁 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5292231B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8960221B2 (en) * | 2010-08-06 | 2015-02-24 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Gas pressure regulating valve |
JP5809967B2 (ja) * | 2011-12-27 | 2015-11-11 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システムの圧力調整装置 |
KR101507459B1 (ko) | 2013-10-18 | 2015-04-01 | 동아대학교 산학협력단 | 파일럿 밸브의 밸브 스템 어셈블리 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4914838Y1 (ja) * | 1970-02-13 | 1974-04-12 | ||
JPS6073938U (ja) * | 1983-10-27 | 1985-05-24 | 曙ブレーキ工業株式会社 | ピンタイプデイスクブレ−キ |
JP2551559B2 (ja) * | 1986-07-14 | 1996-11-06 | 松下電器産業株式会社 | 水量調整装置 |
JPH0643850B2 (ja) * | 1987-10-26 | 1994-06-08 | 工業技術院長 | 保持器付直動ボールベアリングユニット |
JPH01172688A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-07 | Fujikin Inc | 電磁弁 |
JP3070079B2 (ja) * | 1990-08-16 | 2000-07-24 | 松下電器産業株式会社 | 流量制御弁 |
JP2739452B2 (ja) * | 1995-06-28 | 1998-04-15 | 重雄 高橋 | 組立て型リニヤベアリング及びその組立て方法 |
JP3925096B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2007-06-06 | いすゞ自動車株式会社 | 流量制御弁 |
US7063304B2 (en) * | 2003-07-11 | 2006-06-20 | Entegris, Inc. | Extended stroke valve and diaphragm |
JP3583123B1 (ja) * | 2004-01-06 | 2004-10-27 | 株式会社東京フローメータ研究所 | 流量制御弁及び流量制御装置 |
JP3871065B1 (ja) * | 2005-11-24 | 2007-01-24 | Nok株式会社 | 減圧弁 |
JP2007280819A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Aisan Ind Co Ltd | 流量制御弁および燃料電池自動車 |
JP5320221B2 (ja) * | 2009-09-01 | 2013-10-23 | 川崎重工業株式会社 | 電気機械変換器、及びそれを備える流体制御アセンブリ |
-
2009
- 2009-09-01 JP JP2009201982A patent/JP5292231B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011052751A (ja) | 2011-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5320221B2 (ja) | 電気機械変換器、及びそれを備える流体制御アセンブリ | |
JP4805320B2 (ja) | 電磁開閉弁 | |
US8585014B2 (en) | Linear solenoid and valve device using the same | |
JP5486987B2 (ja) | バランスポペット式電磁弁 | |
KR102342755B1 (ko) | 밸브 장치 | |
WO2011049178A1 (ja) | 電磁弁 | |
JP5406992B2 (ja) | ガス用調圧弁 | |
EP3919796A1 (en) | Solenoid valve for gas | |
JP5406993B2 (ja) | ガス用調圧弁 | |
US7118088B2 (en) | Fluid control valve | |
JP2016211600A (ja) | 流量制御弁 | |
JP5292231B2 (ja) | 制御弁 | |
US20180038317A1 (en) | Gas fuel supply apparatus | |
JP4492649B2 (ja) | ブリード式バルブ装置 | |
JP4391338B2 (ja) | 電磁弁 | |
US7562675B2 (en) | Valve device | |
JP2009058019A (ja) | ブリード式バルブ装置 | |
JPH084934A (ja) | 流体制御用電磁弁 | |
JP5493116B2 (ja) | ソレノイド弁 | |
CN117098943A (zh) | 阀 | |
JP5746894B2 (ja) | リニアソレノイド及びそれを用いたバルブ装置 | |
CN117404516A (zh) | 先导式电磁阀 | |
JP2010038213A (ja) | ソレノイド弁 | |
JP2011081602A (ja) | 減圧弁 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20110316 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111221 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121109 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121120 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130121 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130514 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130610 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5292231 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |