JP7232344B2 - バルブモジュール、バルブ装置、バルブシステム - Google Patents
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Description
また手段2に記載の発明は、ピストン収容室及び弁座を内部に有するハウジングブロックと、その一部が前記ピストン収容室に挿入されるとともに、前記ピストン収容室内に位置する領域にピストン部が設けられ、前記ピストン収容室外に位置する領域に弁部が形成された弁ロッドとを備え、前記ピストン部に作用するパイロットエアのエア圧により前記弁ロッドを第1方向に駆動しかつ付勢手段の付勢力により前記弁ロッドを前記第1方向とは反対の第2方向に駆動し、前記パイロットエアの給排により前記弁部を前記弁座に接離させることで弁の開閉を制御するバルブ装置であって、前記ピストン部の外周位置に設けられた第1磁石保持部と、前記ハウジングブロック側において前記第1磁石保持部に対向する位置に設けられた第2磁石保持部と、前記第1磁石保持部において前記第2磁石保持部に最も近い位置に形成された肉薄状の第1衝突回避部に対して端面を当接させうる状態で、前記第1磁石保持部に保持された第1永久磁石と、前記第2磁石保持部において前記第1磁石保持部の前記第1衝突回避部に最も近い位置に形成された肉薄状の第2衝突回避部に対して端面を当接させうる状態で、前記第2磁石保持部に保持された第2永久磁石とを備え、前記両永久磁石間には、前記ピストン部を前記第1方向に駆動させるとともに相互の接近に伴い増大する磁気吸引力が作用するとともに、最接近時であっても前記両永久磁石の前記端面同士が直接衝突しない配置関係が設定されており、前記第1衝突回避部は、前記第1永久磁石の前記端面の少なくとも一部を前記第1磁石保持部の外部に露出させた状態で、前記第1永久磁石の前記端面に当接可能に設けられ、前記第2衝突回避部は、前記第2永久磁石の前記端面の少なくとも一部を前記第2磁石保持部の外部に露出させた状態で、前記第2永久磁石の前記端面に当接可能に設けられていることを特徴とするバルブ装置をその要旨とする。
また、上記構成によると、第1及び第2永久磁石の端面の少なくとも一部が第1及び第2磁石保持部の外部に露出しているため、非露出の場合と比べて第1及び第2永久磁石の磁力線が互いに作用し合いやすくなり、比較的大きな磁気吸引力を得ることができる。
また手段2´に記載の発明は、ピストン収容室及び弁座を内部に有するハウジングブロックと、その一部が前記ピストン収容室に挿入されるとともに、前記ピストン収容室内に位置する領域にピストン部が設けられ、前記ピストン収容室外に位置する領域に弁部が形成された弁ロッドとを備え、前記ピストン部に作用するパイロットエアのエア圧により前記弁ロッドを第1方向に駆動しかつ付勢手段の付勢力により前記弁ロッドを前記第1方向とは反対の第2方向に駆動し、前記パイロットエアの給排により前記弁部を前記弁座に接離させることで弁の開閉を制御するバルブ装置であって、前記ピストン部の外周位置に設けられた第1磁石保持部と、前記ハウジングブロック側において前記第1磁石保持部に対向する位置に設けられた第2磁石保持部と、前記第1磁石保持部において前記第2磁石保持部に最も近い位置に形成された肉薄状の第1衝突回避部に対して端面を当接させうる状態で、前記第1磁石保持部に保持された第1永久磁石と、前記第2磁石保持部において前記第1磁石保持部の前記第1衝突回避部に最も近い位置に形成された肉薄状の第2衝突回避部に対して端面を当接させうる状態で、前記第2磁石保持部に保持された第2永久磁石とを備え、前記両永久磁石間には、前記ピストン部を前記第1方向に駆動させるとともに相互の接近に伴い増大する磁気吸引力が作用するとともに、最接近時であっても前記両永久磁石の前記端面同士が直接衝突しない配置関係が設定されており、前記第1永久磁石及び前記第2永久磁石は、厚さ方向に着磁された環状かつ同径の永久磁石であり、前記第1永久磁石及び前記第2永久磁石の少なくとも一方は、複数個用いて厚さ方向に多段配置され、前記第2永久磁石の個数は、前記第1永久磁石の個数よりも多いことを特徴とするバルブ装置をその要旨とする。
上記手段1´、2´においては、前記第1永久磁石及び前記第2永久磁石は、厚さ方向に着磁された環状かつ同径の永久磁石であるため、小型のバルブモジュール内において比較的大きな磁気吸引力を互いに作用させることができる。
以下、本発明のバルブ装置を具体化した一実施の形態のカラーチェンジバルブ11を図1~図4に基づき詳細に説明する。図1は、バルブモジュールを用いて構成された本実施形態のカラーチェンジバルブ11を示す概略縦断面図である。図2は、バルブモジュールをハウジングブロックから取り出した状態を示す概略縦断面図である。図3(a)は永久磁石同士が最も離間している状態を示す要部拡大断面図であり、図3(b)は永久磁石同士が最も接近している状態を示す要部拡大断面図である。図4はカラーチェンジバルブ11を色替装置CV1の一部として使用した時の状態を説明するための概略図である。
以下、本発明を具体化したバルブモジュール12を用いて構成された第2の実施形態のバルブシステムを図5に基づき詳細に説明する。本実施形態のバルブシステムを構成するバルブモジュール12は、第1実施形態のカラーチェンジバルブ11Aにおいて使用したものと同じである。そのため、ここでは第1の実施形態と相違する部分について中心に説明し、共通する部分については同じ部材番号を付すのみとし詳細な説明を省略する。
以下、本発明のバルブ装置を具体化した第3の実施形態のカラーチェンジバルブ11Bを図6~図8に基づき詳細に説明する。図6は、バルブモジュール12Aを用いて構成された本実施形態のカラーチェンジバルブ11Bを示す概略縦断面図である。図7は、バルブモジュール12Aをハウジングブロック13Aから取り出した状態を示す概略縦断面図である。図8(a)は永久磁石同士が最も離間している状態を示す要部拡大断面図であり、図8(b)は永久磁石同士が最も接近している状態を示す要部拡大断面図である。なお、本実施形態では第1の実施形態と相違する部分について中心に説明し、共通する部分については同じ部材番号を付すのみとし詳細な説明を省略する。
(2)請求項1乃至14のいずれか1項において、前記第1永久磁石及び前記第2永久磁石以外のバルブ構成部品は非磁性体製であること。
(3)請求項1乃至14のいずれか1項において、前記付勢手段は非磁性体金属製のばねであること。
(4)請求項1乃至7のいずれか1項において、前記バルブモジュールは3方弁を構成するものであって、前記両永久磁石の最接近時に前記両衝突回避部同士が衝突しない配置関係が前記両永久磁石間に設定されていること。
(5)請求項1乃至7のいずれか1項において、前記バルブモジュールは2方弁を構成するものであって、前記両永久磁石の最接近時に前記両衝突回避部同士が衝突して前記弁ロッドが止まる配置関係が前記両永久磁石間に設定されていること。
(6)請求項8乃至14のいずれか1項において、前記バルブ装置は3方弁であって、前記両永久磁石の最接近時に前記両衝突回避部同士が衝突しない配置関係が前記両永久磁石間に設定されていること。
(7)請求項8乃至14のいずれか1項において、前記バルブ装置は2方弁であって、前記両永久磁石の最接近時に前記両衝突回避部同士が衝突して前記弁ロッドが止まる配置関係が前記両永久磁石間に設定されていること。
12、12A、12B、12C…バルブモジュール
13、13A、13B…ハウジングブロック
14、84…バルブモジュール装着部
21…ピストン収容体
22…ピストン収容室
35、92…弁座
41、41A…弁ロッド
43…ピストン部
44、94…弁部
51…第1室
52…第2室
53…パイロットポート
56…第1永久磁石
57…第2永久磁石
61…第1磁石保持部
62…第1衝突回避部としての第1フランジ部
71…第2磁石保持部
72…第2衝突回避部としての第2ランジ部
A1…第1方向
A2…第2方向
M1、M2…マニホールドブロック
t3…厚さの総和
Claims (10)
- ピストン収容室を有するピストン収容体と、その一部が前記ピストン収容体に挿入されるとともに、前記ピストン収容室内に位置する領域にピストン部が設けられ、前記ピストン収容室外に位置する領域に弁部が形成された弁ロッドとを備え、前記ピストン部に作用するパイロットエアのエア圧により前記弁ロッドを第1方向に駆動しかつ付勢手段の付勢力により前記弁ロッドを前記第1方向とは反対の第2方向に駆動し、前記パイロットエアの給排により前記弁部を弁座に接離させることで弁の開閉を制御するバルブモジュールであって、
前記ピストン部の外周位置に設けられた第1磁石保持部と、
前記ピストン収容体側において前記第1磁石保持部に対向する位置に設けられた第2磁石保持部と、
前記第1磁石保持部において前記第2磁石保持部に最も近い位置に形成された肉薄状の第1衝突回避部に対して端面を当接させうる状態で、前記第1磁石保持部に保持された第1永久磁石と、
前記第2磁石保持部において前記第1磁石保持部の前記第1衝突回避部に最も近い位置に形成された肉薄状の第2衝突回避部に対して端面を当接させうる状態で、前記第2磁石保持部に保持された第2永久磁石と
を備え、
前記両永久磁石間には、前記ピストン部を前記第1方向に駆動させるとともに相互の接近に伴い増大する磁気吸引力が作用するとともに、最接近時であっても前記両永久磁石の前記端面同士が直接衝突しない配置関係が設定されており、
前記第1衝突回避部は、前記第1永久磁石の前記端面の少なくとも一部を前記第1磁石保持部の外部に露出させた状態で、前記第1永久磁石の前記端面に当接可能に設けられ、
前記第2衝突回避部は、前記第2永久磁石の前記端面の少なくとも一部を前記第2磁石保持部の外部に露出させた状態で、前記第2永久磁石の前記端面に当接可能に設けられている
ことを特徴とするバルブモジュール。 - 前記第1磁石保持部の有する収容室の前記弁ロッドの軸線方向における寸法は、前記第1永久磁石の前記軸線方向の寸法よりも大きく、
前記第2磁石保持部の有する収容室の前記弁ロッドの軸線方向における寸法は、前記第2永久磁石の前記軸線方向の寸法よりも大きい
ことを特徴とする請求項1に記載のバルブモジュール。 - 前記第1衝突回避部及び前記第2衝突回避部の厚さの総和は、1mm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のバルブモジュール。
- ピストン収容室を有するピストン収容体と、その一部が前記ピストン収容体に挿入されるとともに、前記ピストン収容室内に位置する領域にピストン部が設けられ、前記ピストン収容室外に位置する領域に弁部が形成された弁ロッドとを備え、前記ピストン部に作用するパイロットエアのエア圧により前記弁ロッドを第1方向に駆動しかつ付勢手段の付勢力により前記弁ロッドを前記第1方向とは反対の第2方向に駆動し、前記パイロットエアの給排により前記弁部を弁座に接離させることで弁の開閉を制御するバルブモジュールであって、
前記ピストン部の外周位置に設けられた第1磁石保持部と、
前記ピストン収容体側において前記第1磁石保持部に対向する位置に設けられた第2磁石保持部と、
前記第1磁石保持部において前記第2磁石保持部に最も近い位置に形成された肉薄状の第1衝突回避部に対して端面を当接させうる状態で、前記第1磁石保持部に保持された第1永久磁石と、
前記第2磁石保持部において前記第1磁石保持部の前記第1衝突回避部に最も近い位置に形成された肉薄状の第2衝突回避部に対して端面を当接させうる状態で、前記第2磁石保持部に保持された第2永久磁石と
を備え、
前記両永久磁石間には、前記ピストン部を前記第1方向に駆動させるとともに相互の接近に伴い増大する磁気吸引力が作用するとともに、最接近時であっても前記両永久磁石の前記端面同士が直接衝突しない配置関係が設定されており、
前記第1永久磁石及び前記第2永久磁石は、厚さ方向に着磁された環状かつ同径の永久磁石であり、
前記第1永久磁石及び前記第2永久磁石の少なくとも一方は、複数個用いて厚さ方向に多段配置され、
前記第2永久磁石の個数は、前記第1永久磁石の個数よりも多い
ことを特徴とするバルブモジュール。 - ピストン収容室及び弁座を内部に有するハウジングブロックと、その一部が前記ピストン収容室に挿入されるとともに、前記ピストン収容室内に位置する領域にピストン部が設けられ、前記ピストン収容室外に位置する領域に弁部が形成された弁ロッドとを備え、前記ピストン部に作用するパイロットエアのエア圧により前記弁ロッドを第1方向に駆動しかつ付勢手段の付勢力により前記弁ロッドを前記第1方向とは反対の第2方向に駆動し、前記パイロットエアの給排により前記弁部を前記弁座に接離させることで弁の開閉を制御するバルブ装置であって、
前記ピストン部の外周位置に設けられた第1磁石保持部と、
前記ハウジングブロック側において前記第1磁石保持部に対向する位置に設けられた第2磁石保持部と、
前記第1磁石保持部において前記第2磁石保持部に最も近い位置に形成された肉薄状の第1衝突回避部に対して端面を当接させうる状態で、前記第1磁石保持部に保持された第1永久磁石と、
前記第2磁石保持部において前記第1磁石保持部の前記第1衝突回避部に最も近い位置に形成された肉薄状の第2衝突回避部に対して端面を当接させうる状態で、前記第2磁石保持部に保持された第2永久磁石と
を備え、
前記両永久磁石間には、前記ピストン部を前記第1方向に駆動させるとともに相互の接近に伴い増大する磁気吸引力が作用するとともに、最接近時であっても前記両永久磁石の前記端面同士が直接衝突しない配置関係が設定されており、
前記第1衝突回避部は、前記第1永久磁石の前記端面の少なくとも一部を前記第1磁石保持部の外部に露出させた状態で、前記第1永久磁石の前記端面に当接可能に設けられ、
前記第2衝突回避部は、前記第2永久磁石の前記端面の少なくとも一部を前記第2磁石保持部の外部に露出させた状態で、前記第2永久磁石の前記端面に当接可能に設けられている
ことを特徴とするバルブ装置。 - 前記第1磁石保持部の有する収容室の前記弁ロッドの軸線方向における寸法は、前記第1永久磁石の前記軸線方向の寸法よりも大きく、
前記第2磁石保持部の有する収容室の前記弁ロッドの軸線方向における寸法は、前記第2永久磁石の前記軸線方向の寸法よりも大きい
ことを特徴とする請求項5に記載のバルブ装置。 - 前記第1衝突回避部及び前記第2衝突回避部の厚さの総和は、1mm以下であることを特徴とする請求項5または6に記載のバルブ装置。
- ピストン収容室及び弁座を内部に有するハウジングブロックと、その一部が前記ピストン収容室に挿入されるとともに、前記ピストン収容室内に位置する領域にピストン部が設けられ、前記ピストン収容室外に位置する領域に弁部が形成された弁ロッドとを備え、前記ピストン部に作用するパイロットエアのエア圧により前記弁ロッドを第1方向に駆動しかつ付勢手段の付勢力により前記弁ロッドを前記第1方向とは反対の第2方向に駆動し、前記パイロットエアの給排により前記弁部を前記弁座に接離させることで弁の開閉を制御するバルブ装置であって、
前記ピストン部の外周位置に設けられた第1磁石保持部と、
前記ハウジングブロック側において前記第1磁石保持部に対向する位置に設けられた第2磁石保持部と、
前記第1磁石保持部において前記第2磁石保持部に最も近い位置に形成された肉薄状の第1衝突回避部に対して端面を当接させうる状態で、前記第1磁石保持部に保持された第1永久磁石と、
前記第2磁石保持部において前記第1磁石保持部の前記第1衝突回避部に最も近い位置に形成された肉薄状の第2衝突回避部に対して端面を当接させうる状態で、前記第2磁石保持部に保持された第2永久磁石と
を備え、
前記両永久磁石間には、前記ピストン部を前記第1方向に駆動させるとともに相互の接近に伴い増大する磁気吸引力が作用するとともに、最接近時であっても前記両永久磁石の前記端面同士が直接衝突しない配置関係が設定されており、
前記第1永久磁石及び前記第2永久磁石は、厚さ方向に着磁された環状かつ同径の永久磁石であり、
前記第1永久磁石及び前記第2永久磁石の少なくとも一方は、複数個用いて厚さ方向に多段配置され、
前記第2永久磁石の個数は、前記第1永久磁石の個数よりも多い
ことを特徴とするバルブ装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のバルブモジュールと、
内部に前記弁座が形成されたバルブモジュール装着部を有するハウジングブロックと
を備え、前記バルブモジュール装着部に前記弁部が当接する状態で前記バルブモジュールが前記ハウジングブロックに装着されている
ことを特徴とするバルブ装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の少なくとも1つのバルブモジュールと、
内部に前記弁座が形成されたバルブモジュール装着部を少なくとも1つ有するマニホールドブロックと
を備え、前記バルブモジュール装着部に前記弁部が当接する状態で前記バルブモジュールが前記マニホールドブロックに装着されている
ことを特徴とするバルブシステム。
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JP2021546070A Active JP7232344B2 (ja) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | バルブモジュール、バルブ装置、バルブシステム |
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