JPH0633269Y2 - ガス比例弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［利用分野］ 本考案は、ガス比例弁、特に、そのプランジャーの支持
構造に関するものである。従来、このプランジャーの動
作精度を高めるため、バネによってその自重をキャンセ
ルしていたが、これを磁力によってキャンセルするよう
にして、キャンセル用バネ使用時における問題（バネの
座屈現象やバネの不安定な座りによる悪影響）を防止す
るものである。

［従来技術及びその問題点］ 従来のガス比例弁は、第３図に示すような構成である。
バルブ本体(1)に設けた弁体(2)は、プランジャー(10)に
連結されている。このプランジャー(10)の外周には電磁
石(11)が設けられるとともに二次圧制御用のダイヤフラ
ム(20)に連結されている。従って、このプランジャー(1
0)は電磁石(11)の電磁力によって進退せしめられるとと
もに、ダイヤフラム(20)に作用する一次圧力によって進
退動作せしめられる。このことから、プランジャー(10)
と一体的に動作する弁体(2)によって、弁座(12)の下流
側のガス圧力が所定の設定圧力に設定され、且、電磁石
(11)に印加される制御電流値に応じて弁体(2)の開度が
変化する。尚、前記二次圧設定のために、二次圧調整バ
ネ(13)がプランジャー(10)の上端と調整ネジ(14)との間
に介装されている。

原理的には、上記の構成によって、初期の動作が確保で
きるが、プランジャー(10)及び弁体(2)にはその自重が
作用することから、この自重によって動作の精度が不十
分なものとなる。そこで、従来は、同図に示すように、
これらの自重をキャンセルするために、プランジャー(1
0)の下端部にこれの自重をキャンセルするための第１支
持バネ(15)が配設され、弁体(2)の自重をキャンセルす
るための第２支持バネ(16)が弁室(17)の底部との間に介
装されている。

従って、これらの支持バネによってプランジャー(10)及
び弁体(2)の自重による影響が無くなり、ダイヤフラム
(20)に作用する一次圧力及びプランジャー(10)に作用す
る電磁石(11)の電磁力によって弁体(2)が動作すること
となり、動作精度が向上する。

ところが、この従来のものでは、二次圧の安定性が不十
分である。例えば、調整二次圧が水頭２mm〜４mm程度の
圧力の場合には、電磁石(11)に印加される設定電気量に
対応する弁体(2)の開度が過大となる。

自重キャンセル用の支持バネ及び二次圧調整用のバネに
は、座屈や座りの問題が生じやすく、これが原因となっ
て、予め所定の値に設定された前記付勢力がその取付け
状態において安定しないからであり、プランジャー(10)
に偏心荷重が作用しやすいからである。

［技術的課題］ 本考案は、このような、『電磁石(11)によって進退動作
せしめられ、且、ダイヤフラム(20)に作用する一次圧力
によって応動するプランジャー(10)に弁体(2)を連結
し、この弁体(2)をバルブ本体(1)に形成した弁座(12)に
下流側から対向させ、前記プランジャー(10)及び弁体
(2)にこれらの自重をキャンセルするための付勢力を作
用させるようにしたガス比例弁』において、二次圧の安
定性を向上させるために、前記キャンセル用付勢力付与
手段による悪影響を防止することをその技術的課題とす
る。

［技術的課題］ 上記技術的課題を解決するために講じた本考案の技術的
手段は『プランジャー(10)及び弁体(2)の自重をキャン
セルするための付勢手段を、前記プランジャー(10)及び
弁体(2)の軸線に対して対称位置にある永久磁石相互を
対向させた磁力による付勢手段のみとし、この付勢手段
は、プランジャー(10)の上端に設けた永久磁石(32)とこ
れに対して対向配置された固定の永久磁石(31)とからな
る第１付勢手段(3)と、プランジャー(10)と弁体(2)との
連結部に設けた永久磁石(42)とこれに対して対向配置さ
れた固定の永久磁石(41)とからなる第２付勢手段(4)と
によって構成され、これら第１・第２付勢手段(3)(4)の
付勢力の合力をプランジャー(10)及び弁体(2)の自重を
キャンセルするための付勢力に一致させ、プランジャー
(10)の上端の永久磁石(32)と対向する永久磁石(31)には
下方に開放する筒状のヨーク(34)を連設し、前記永久磁
石(32)側が前記ヨーク(34)に遊嵌された』ことである。

［作用］ 本考案の上記技術的手段は次のように作用する。

プランジャー(10)及び弁体(2)は、固定部材に対して、
その外周全域に一定の移動間隙を有する態様で支持され
ている。そして、これらプランジャー(10)及び弁体(2)
に対して、自重をキャンセルするための磁力による付勢
手段のみが作用しているが、この付勢手段は、プランジ
ャー(10)及び弁体(2)の軸線に対して対称位置に設けら
れた永久磁石の組み合せによって構成されている。従っ
て、この磁力による付勢力は、上記自重キャンセル力と
して作用するとともに、プランジャー(10)及び弁体(2)
を永久磁石の中心部に位置させるべく作用する。又、磁
力による付勢力は永久磁石の取付け姿勢及び取付け関係
位置によって設定されるが、前記取付け姿勢及び取付け
位置のバラツキ等はバネの取付けの場合等にくらべて極
端に少いものとなるから、付勢手段による付勢力が安定
したものとなる。

更に、上記付勢手段は、プランジャー(10)の上下両端部
に対して固定部との関係で作用するから、このプランジ
ャー(10)の軸線方向に於ける自由状態が安定する。ま
た、プランジャー(10)の軸線に対して直角な方向の支持
姿勢について見れば、弁体(2)側ではダイヤフラム(20)
によってこの方向での支持位置が安定する一方、プラン
ジャー(10)の上端側では、永久磁石(32)側と固定側の永
久磁石(31)のヨーク(34)との遊嵌によって前記方向での
支持位置が安定する。従って、プランジャー(10)とこれ
の収容部との同心性が確保されたものとなる。

［効果］ 本考案は上記構成であるから次の特有の効果を有する。

二次圧調整用の付勢力及び弁体(2)及びプランジャー(1
0)の自重キャンセル用の付勢力が安定するから、バネに
よって前記付勢力を付与する形式の従来のガス比例弁に
比べて、ガス比例弁の動作の精度が向上する。

又、プランジャー(10)の自由状態が安定し、プランジャ
ー(10)とこれの収容部との同心性が確保されるから、こ
の点でもガス比例弁の動作精度が向上する。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を第１図〜第２図に基いて説明す
る。

第１図に示す実施例のものは、二次圧調整バネ(13)，第
１支持バネ(15)及び第２支持バネ(16)以外の構成は、既
述の従来のガス比例弁と同様に構成されたもので、プラ
ンジャー(10)と弁体(2)とが一体的に連結され、これら
の組立体が電磁石(11)の電磁力によって又ダイヤフラム
(20)に作用する一次圧によって、応動せしめられるよう
になっている。

次に、既述従来例の二次圧調整バネ(13)に対応する磁力
による第１付勢手段(3)としては、調整ネジ(14)の先端
に具備させた環状の永久磁石(31)とプランジャー(10)の
上端に取付けた円盤状又は円柱状の永久磁石(32)とをそ
の同極が対向するように配設した構成とする。前記永久
磁石(31)は、第２図に示すように、非磁性体の素材から
なる皿状体(33)に収容されており、この皿状体(33)の中
央部に調整ネジ(14)の先端部が対接している。従って、
調整ネジ(14)のねじ込み度合を調整すると、永久磁石(3
1)と永久磁石(32)に作用する斥力が変化して、ダイヤフ
ラム(20)による調整二次圧が変化することとなる。

また、永久磁石(31)の下面から筒状のヨーク(34)を連設
し、このヨーク(34)を所定の嵌合余裕を有する態様でプ
ランジャー(10)の上端部の永久磁石(32)に連設したヨー
ク(35)に外嵌させている。

次に、プランジャー(10)とダイヤフラム(20)との連結部
と、弁室(17)の頂壁との間には第２付勢手段(4)を設け
てある。この第２付勢手段(4)は前記頂壁に固定した環
状の永久磁石(41)と、この永久磁石(41)に対して異極が
対向する永久磁石(42)とから構成され、この永久磁石(4
2)は、ダイヤフラム(20)に添設した当て板(21)の中央部
に配設されている。

従って、この第２付勢手段(4)の吸着付勢力と反発付勢
力の差の付勢力によってダイヤフラム(20)に連結された
弁体(2)及びプランジャー(10)の自重がキャンセルされ
ることとなる。又、第１付勢手段(3)においては、環状
の永久磁石(31)とこれよりも小さい直径の永久磁石(32)
が同心位置で対向することから、さらに、第２付勢手段
(4)についても、同軸状態で対向することから、前記第
１付勢手段(3)及び第２付勢手段(4)にセンタリング効果
が生じることとなる。従って、プランジャー(10)とこれ
を収容する筒体(18)との間に移動のためのギャップがあ
ったとしても、偏心が生じない状態でプランジャー(10)
が昇降移動することとなる。

また、永久磁石(41)及び永久磁石(42)に共に環状のヨー
ク(43)及びヨーク(44)を取付けたものであり、これらヨ
ーク(43)及びヨーク(44)を所定の嵌合余裕を有するよう
に嵌合させた構成となっている。

この構成と、上記第１付勢手段(3)におけるヨーク相互
の遊嵌に基づく作用により、プランジャー(10)のセンタ
リング効果、特に、その上部におけるセンタリング効果
が一層向上する。つまり、プランジャー(10)の軸線方向
動作の際におけるその上部のふらつきが一層確実に防止
されたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の断面図，第２図はその要部の
断面図，第３図は従来例の説明図であり、図中， (11)……電磁石 (20)……ダイヤフラム (10)……プランジャー (2)……弁体 (3)……第１付勢手段 (31),(32)……永久磁石 (4)……第２付勢手段 (41),(42)……永久磁石

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁石(11)によって進退動作せしめられ、
   且、ダイヤフラム(20)に作用する一次圧力によって応動
   するプランジャー(10)に弁体(2)を連結し、この弁体(2)
   をバルブ本体(1)に形成した弁座(12)に下流側から対向
   させ、前記プランジャー(10)及び弁体(2)にこれらの自
   重をキャンセルするための付勢力を作用させるようにし
   たガス比例弁において、プランジャー(10)及び弁体(2)
   の自重をキャンセルするための付勢手段を、前記プラン
   ジャー(10)及び弁体(2)の軸線に対して対称位置にある
   永久磁石相互を対向させた磁力による付勢手段のみと
   し、この付勢手段は、プランジャー(10)の上端に設けた
   永久磁石(32)とこれに対して対向配置された固定の永久
   磁石(31)とからなる第１付勢手段(3)と、プランジャー
   (10)と弁体(2)との連結部に設けた永久磁石(42)とこれ
   に対して対向配置された固定の永久磁石(41)とからなる
   第２付勢手段(4)とによって構成され、これら第１・第
   ２付勢手段(3)(4)の付勢力の合力をプランジャー(10)及
   び弁体(2)の自重をキャンセルするための付勢力に一致
   させ、プランジャー(10)の上端の永久磁石(32)と対向す
   る永久磁石(31)には下方に開放する筒状のヨーク(34)を
   連設し、前記永久磁石(32)側が前記ヨーク(34)に遊嵌さ
   れたガス比例弁。