JPWO2017056261A1 - ピストンバルブ用ブラケット及びピストンバルブ用ブラケットの固定構造 - Google Patents

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Abstract

本発明を適用したブラケット（１）は、金属製の本体（９）に孔や長孔が形成された板状体となっている。本体（９）は、バルブ側固定片（１０）とセンサー側固定片（１１）を有し、これらが２つの連設片（１２）で繋がった構造体となっている。また、本体（９）は、バルブ側固定片（１０）、センサー側固定片（１１）及び２つの連設片（１２）で囲まれた中央空隙（１３）が形成されている。バルブ側固定片（１０）は、ビス用孔（１４）と、２つの長孔（１５）及び長孔（１６）が形成されている。センサー側固定片（１１）は、ビス用孔（１７）と、２つの長孔（１８）及び長孔（１９）が形成されている。

Description

本発明はピストンバルブ用ブラケット及びピストンバルブ用ブラケットの固定構造に関する。詳しくは、放熱性及び耐久性に優れ、ピストンバルブの動きを検出するための近接センサーを安定して取り付け可能とするピストンバルブ用ブラケット及びピストンバルブ用ブラケットの固定構造に係るものである。
ピストンの移動により流体の移動を制御するピストンバルブが種々用いられている。バルブの制御対象は水だけでなく、高温高圧の蒸気や、高粘度の流体、腐食性流体等も対象となり、配管経路等に設けられるものである。
例えば、特許文献１には、自動車の車体組み立てラインで使用される高粘度の接着剤の供給を制御するピストンバルブが記載されている。このように特殊な流体もピストンバルブにより制御することが可能である。
また、ピストンバルブのバルブ開閉に連動したＯＮとＯＦＦの状態を視覚的に確認するために、近接センサーがピストンバルブに取り付けられることがある。より詳細には、ピストンに金属製の棒状インジケーターを取り付け、インジケーターの動きを近接センサーの検知により確認するものとなっている。
ピストンバルブ内部構造との干渉を避けるために、近接センサーはピストンバルブ本体の外側に取り付けられる。例えば、ピストンバルブに孔を設け、ピストンの動きに応じてインジケーターが孔から突出または孔の内側に収容される構造とし、孔から突出してくる位置の近傍にブラケットを介して近接センサーを取り付ける。
近接センサーをピストンバルブに取り付けるブラケットは、近接センサー及びピストンバルブ本体との間で、ビス等の固定器具を用いて取り付けられるものとなっている。このブラケットは図５に示すような形状を有している。
図５に示すように、ブラケット１００は、バルブ固定用ビス孔１０１と、センサー固定用ビス孔１０２を有している。バルブ固定用ビス孔１０１は図示しないバルブ本体にビス止め用のタップが形成されている。
また、センサー固定用ビス孔１０２にもビス止め用のタップ１０３が形成されている。即ち、バルブ固定用のビスとセンサー固定用のビスは互いに逆方向の向きでブラケット１００に取り付けられるものとなっている。
特開２０１２−１４５１３０号公報
しかしながら、高温高圧の蒸気をピストンバルブで制御する場合、ピストンバルブ自体が蒸気によって高温となる。その際、ブラケットとピストンバルブ本体とを接続したバルブ固定用のビスを介して熱が伝わり、ブラケットのビス周辺も１００℃程度の高温となる。
この結果、ブラケットを介して近接センサーの側に伝熱し、近接センサーの周囲も高温になってしまう。一般的な近接センサーの耐熱温度は７０℃前後であり、蒸気からの熱で近接センサーが破壊されてしまう不都合が生じていた。また、耐熱性の高い近接センサーは高価であるため、汎用性の高いピストンバルブへの採用は難しくなっている。
また、ブラケットを形成する素材を熱伝導率の低いプラスチック等の樹脂にすることも考慮されるが、樹脂素材を用いると、高熱で変形して形状が保てなくなってしまう。また、ビスを固定するためのタップ加工が困難であり、別途、ナット等の別部材を用いた固定も可能であるが部材点数が増えてしまう問題があった。更に、強度が不充分となるおそれがあった。
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、放熱性及び耐久性に優れ、ピストンバルブの動きを検出するための近接センサーを安定して取り付け可能とするピストンバルブ用ブラケット及びピストンバルブ用ブラケットの固定構造を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明のピストンバルブ用ブラケットは、第１の貫通孔が形成された第１の部材と、該第１の部材の端部に連設された第１の突出片と、前記第１の部材の前記第１の突出片とは反対側の端部に同第１の突出片と略平行かつ同一方向に連設された第２の突出片と、両端が前記第１の突出片及び前記第２の突出片と連設されると共に、内周面にねじ溝加工がされた第２の貫通孔が形成された第２の部材とを備える。
ここで、第１の貫通孔が形成された第１の部材によって、第１の部材を介してブラケットをバルブに固定可能となる。即ち、例えば、ピストンバルブ本体の側にタップ加工を施し、ビスを用いてブラケットをピストンバルブに固定できるものとなる。
また、内周面にねじ溝加工がされた第２の貫通孔が形成された第２の部材によって、近接センサーをブラケットに固定することができる。即ち、例えば、近接センサーにビス貫通用の孔を設け、近接センサーの孔にビスを挿通させ、更に第２の貫通孔にビスの先端を固定することで、ビスとブラケットの間に近接センサーを挟持固定できるものとなる。なお、近接センサーとは、電気的信号の変化により金属製の素材の近接を検出可能なセンサーを意味するものである。
また、第１の部材の端部に連設された第１の突出片と、第１の部材の第１の突出片とは反対側の端部に第１の突出片と略平行かつ同一方向に連設された第２の突出片と、両端が第１の突出片及び第２の突出片と連設された第２の部材によって、第１の部材と第２の部材との間に第１の突出片及び第２の突出片を端部とする空隙が形成されるものとなる。この結果、ブラケット全体での放熱性が向上するものとなる。また、第１の部材側から第２の部材側への熱伝導は、第１の突出片または第２の突出片を介するものとなる。より具体的には、ブラケットの端部を伝わるものとなり、空隙のない平板状の形状に比して、熱の伝達に時間を要するものとなり、近接センサーを固定する第２の貫通孔の周辺領域が高温になりにくいものとすることができる。
また、第１の部材に長孔が形成された場合には、ブラケット全体の面積における空隙が形成された面積が大きくなり、より一層放熱性を高めることができる。
また、第１の部材に第１の貫通孔の直径より小さな長さの短辺を有する長孔が形成された場合には、ビスを長孔に挿入する誤使用をなくすことができる。即ち、第１の貫通孔をビス用の孔とし、長孔の短辺は第１の貫通孔の直径より小さいため、長孔を介して、ピストンバルブ本体の側のタップ加工が施された部分にビスを固定する誤った取り付け方が生じないものとなる。
また、第２の部材に長孔が形成された場合には、ブラケット全体の面積における空隙が形成された面積が大きくなり、より一層放熱性を高めることができる。
また、第１の部材、第１の突出片、第２の突出片及び第２の部材は熱伝導率が３０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下の金属で形成された場合には、第１の部材側から第２の部材側への熱伝導の効率を充分に下げ、より一層、近接センサーを固定する第２の貫通孔の周辺領域が高温になりにくいものとすることができる。
また、第１の突出片及び第２の突出片の長手方向の長さが、第１の突出片及び第２の突出片の幅方向の長さの１２倍である場合には、ブラケットの強度を充分に担保できる構造体となる。また、第１の部材側から第２の部材側への熱伝導の効率を充分に下げ、より一層、近接センサーを固定する第２の貫通孔の周辺領域が高温になりにくいものとすることができる。即ち、第１の突出片及び第２の突出片の幅が狭く、熱伝導の経路を小さくすることができる。また、第１の突出片及び第２の突出片の長手方向の長さが長く、熱伝導に時間を要するものとなる。
また、第１の部材、第１の突出片、第２の突出片及び第２の部材の厚みは、第１の突出片及び第２の突出片の幅方向の長さの４倍である場合には、ブラケットの強度を充分に担保できる構造体となる。
また、第１の部材、第１の突出片、第２の突出片及び第２の部材がオーステナイト系ステンレス鋼またはマルテンサイト系ステンレス鋼で形成された場合には、第１の部材側から第２の部材側への熱伝導の効率を充分に下げ、より一層、近接センサーを固定する第２の貫通孔の周辺領域が高温になりにくいものとすることができる。より詳細には、ブラケットの素材として用いられている鉄や炭素鋼よりも熱伝導効率の値が大幅に下がったものとなる。
また、上記の目的を達成するために、本発明のピストンバルブ用ブラケットは、第１の貫通孔が形成された第１の部材と、該第１の部材の端部に連設された第１の突出片と、前記第１の部材の前記第１の突出片とは反対側の端部に同第１の突出片と略平行かつ同一方向に連設された第２の突出片と、両端が前記第１の突出片及び前記第２の突出片と連設されると共に、第２の貫通孔が形成された第２の部材とを備える。
ここで、内周面に第２の貫通孔が形成された第２の部材によって、近接センサーをブラケットに固定することができる。即ち、例えば、近接センサーにビス貫通用の孔を設け、近接センサーの孔にビスを挿通させ、更に第２の貫通孔にビスを挿通させ、かつ、ビスの先端をナットで固定することで、ビス及びナットにより近接センサーをブラケットに取り付けることができる。
また、上記の目的を達成するために、本発明のピストンバルブ用ブラケットの固定構造は、第１のビスと、所定の近接センサーに嵌合可能な第２のビスと、前記第１のビスが嵌合可能な第１の貫通孔が形成された第１の部材と、該第１の部材の端部に連設された第１の突出片と、前記第１の部材の前記第１の突出片とは反対側の端部に同第１の突出片と略平行かつ同一方向に連設された第２の突出片と、両端が前記第１の突出片及び前記第２の突出片と連設されると共に、内周面にねじ溝加工がされかつ前記第２のビスを固定可能な第２の貫通孔が形成された第２の部材とを有するピストンバルブ用ブラケットとを備える。
ここで、第１のビスによって、ブラケットをピストンバルブの固定できるものとなる。即ち、例えば、バルブ本体側の側にタップ加工を施し、第１のビスを第１の部材の第１の貫通孔に嵌合させてバルブ本体に固定することができる。
また、所定の近接センサーに嵌合可能な第２のビスと、内周面にねじ溝加工がされかつ第２のビスを固定可能な第２の貫通孔が形成された第２の部材によって、近接センサーをブラケットに固定することができる。即ち、例えば、近接センサーにビス貫通用の孔を設け、近接センサーの孔にビスを挿通させ、更に第２の貫通孔にビスの先端を固定することで、ビスとブラケットの間に近接センサーを挟持固定できるものとなる。なお、近接センサーとは、電気的信号の変化により金属製の素材の近接を検出可能なセンサーを意味するものである。
また、第１の部材の端部に連設された第１の突出片と、第１の部材の第１の突出片とは反対側の端部に第１の突出片と略平行かつ同一方向に連設された第２の突出片と、両端が第１の突出片及び第２の突出片と連設された第２の部材によって、第１の部材と第２の部材との間に第１の突出片及び第２の突出片を端部とする空隙が形成されるものとなる。この結果、ブラケット全体での放熱性が向上するものとなる。また、第１の部材側から第２の部材側への熱伝導は、第１の突出片または第２の突出片を介するものとなる。より具体的には、ブラケットの端部を伝わるものとなり、空隙のない平板状の形状に比して、熱の伝達に時間を要するものとなり、近接センサーを固定する第２の貫通孔の周辺領域が高温になりにくいものとすることができる。
本発明に係るピストンバルブ用ブラケットは、放熱性及び耐久性に優れ、ピストンバルブの動きを検出するための近接センサーを安定して取り付け可能なものとなっている。
また、本発明に係るピストンバルブ用ブラケットの固定構造は、放熱性及び耐久性に優れ、ピストンバルブの動きを検出するための近接センサーを安定して取り付け可能なものとなっている。
インジケーターがバルブの外側に突出した状態を示す図（ａ）及びインジケーターがバルブの内側に収容された状態を示す図（ｂ）である。 本発明の第１の実施の形態を示す概略図である。 インジケーターがバルブの外側に突出した状態を示す側面図（ａ）及びインジケーターがバルブの内側に収容された状態を示す側面図（ｂ）である。 インジケーターがバルブの外側に突出した状態を示す正面図（ａ）及びインジケーターがバルブの内側に収容された状態を示す正面図（ｂ）である。 本発明の第２の実施の形態を示す概略図（ａ）及び本発明の第３の実施の形態を示す概略図（ｂ）である。 従来のブラケットの構造を示す概略平面図である。
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は、インジケーターがバルブの外側に突出した状態を示す図（ａ）及びインジケーターがバルブの内側に収容された状態を示す図（ｂ）である。なお、以下に示す構造は本発明の一例であり、本発明の内容はこれに限定されるものではない。
図１では、ピストンバルブとインジケーター及び本発明を適用したブラケットの一例であるブラケット１の位置関係を示している。図１（ａ）に示すピストンバルブ２は、筒状のシリンダ３と、シリンダ３の内部に収容されたピストン４と、バルブ部５から構成される。
また、シリンダ３はヨークスタンド２１を有している。また、ピストン４はステム２２と一体化した構造となっている。
ピストンバルブ２では、シリンダ３内をピストン４が上下に駆動することで、バルブ部５が開閉し、バルブ部５に接続された配管経路（図示せず）を流れる高温の蒸気の移動が制御されるものとなる。なお、図１（ａ）がバルブ部５の開放状態（ＯＮ時）、図１（ｂ）がバルブ部５の閉塞状態２（ＯＦＦ時）を示している。
ピストン４の端部には金属製のインジケーター６が取り付けられ、ピストン４の動きに連動してインジケーター６が上下動するものとなっている。また、シリンダ３の側面には、貫通孔７が形成され、貫通孔７を介してインジケーター６の先端がシリンダ３の外部に突出可能に構成されている。
即ち、図１（ａ）及び図１（ｂ）においては、バルブ部５の開放状態（ＯＮ時）にインジケーター６の一部がピストンバルブ２の外部に突出する。また、バルブ部５の閉塞状態２（ＯＦＦ時）には、インジケーター６はピストンバルブ２の内部に収容される。
また、シリンダ３の貫通孔７の近傍にブラケット１と、近接センサー８が取り付けられている。近接センサー８は、電気的信号の変化によりセンサーに近づいた金属体の存在を検出対象物に接触することなく検知可能なものとなっている。近接センサー８は既知の近接センサーを使用しうる。
ブラケット１に固定された近接センサー８は、ピストンバルブ２の外部に突出してきたインジケーター６を検知する。
図２は、本発明の第１の実施の形態を示す概略図である。図２に示すように、ブラケット１は、金属製の本体９に孔や長孔が形成された板状体となっている。
本体９は、バルブ側固定片１０とセンサー側固定片１１を有し、これらが２つの連設片１２で繋がった構造体となっている。また、本体９は、バルブ側固定片１０、センサー側固定片１１及び２つの連設片１２で囲まれた中央空隙１３が形成されている。
バルブ側固定片１０は、ビス用孔１４と、２つの長孔１５及び長孔１６が形成されている。ビス用孔１４には、その直径に嵌合可能なビスが挿通され、ピストンバルブ２のシリンダ３の側面に設けられタップ溝にビスを固定できる箇所となっている。即ち、ビスを介してブラケット１がシリンダ３に固定される。
センサー側固定片１１は、ビス用孔１７と、２つの長孔１８及び長孔１９が形成されている。ビス用孔１７は、タップ加工が施され、ビスのねじ溝が固定可能な箇所となっている。また、近接センサー８にはビスが貫通可能な孔が設けられ、ビス用孔１７では、近接センサー８を貫通したビスの先端が固定される。即ち、ビスを介して近接センサーがブラケット１に固定される。
ここで、必ずしも、ビス用孔１７にタップ加工が施され、ビスのねじ溝が固定可能に構成される必要はない。例えば、ビス用孔１７はねじ溝を切らない貫通孔にして、ビスの先端をナットで固定する構造を採用することもできる。但し、ナットを使用しない分、固定に必要な部材点数を減らすことができる点から、ビス用孔１７にタップ加工が施され、ビスのねじ溝が固定可能に構成されることが好ましい。
また、本体９は、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で形成され、その熱伝導率は１５（Ｗ／（ｍ・Ｋ））となっている。また、本体９の寸法は、短辺が２１ｍｍ、長辺が５０ｍｍ、厚みが２ｍｍである。また、中央空隙１３の短辺、即ち、符号Ｘで示す連設片１２の長さが６ｍｍ、符号Ｙで示す連設片１２の幅が０．５ｍｍとなっている。
バルブ側固定片１０のビス用孔１４の直径は４．２ｍｍであり、符号Ｚで示す２つの長孔１５及び長孔１６の短辺側の長さは３．８ｍｍで形成されている。
が形成されている。
また、平面視で、中央空隙１３、ビス用孔１４、長孔１５、長孔１６、ビス用孔１７、長孔１８及び長孔１９を足した総面積は、本体９の短辺と長辺を乗じた面積の約５０％に相当する。即ち、本体９の約半分に空隙が形成されているものとなっている。
ここで、必ずしも、バルブ側固定片１０に２つの長孔１５及び長孔１６が形成される必要はない。但し、ブラケット１の放熱性を向上させる点から、バルブ側固定片１０に２つの長孔１５及び長孔１６が形成されることが好ましい。
また、必ずしも、センサー側固定片１１に２つの長孔１８及び長孔１９が形成される必要はない。但し、ブラケット１の放熱性を向上させる点から、センサー側固定片１１に２つの長孔１８及び長孔１９が形成されることが好ましい。
また、必ずしも、本体９は、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で形成される必要はなく、熱伝導率の低い金属素材であれば採用しうる。例えば、マルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４１０）等も採用しうる。
また、本体９の寸法は短辺が２１ｍｍ、長辺が５０ｍｍ、厚みが２ｍｍに限定されるものではなく、ピストンバルブや近接センサーの大きさに応じて適宜変更することができる。
また、必ずしも、本体９の寸法で、本体９の厚みが２ｍｍ、連設片１２の幅が０．５ｍｍに限定される必要はない。但し、ブラケットの強度を充分に担保できる点から、本体９の厚みが２ｍｍ、連設片１２の幅が０．５ｍｍの値が採用されることが好ましい。
また、必ずしも、連設片１２の長さが６ｍｍ、幅が０．５ｍｍに限定される必要はない。即ち、連設片１２の長さが幅の長さの１２倍に設定される必要はない。但し、熱の伝導効率を下げ、かつ、ブラケット１の強度を担保する点から、連設片１２の長さが６ｍｍ、幅が０．５ｍｍの値が採用されることが好ましい。
また、必ずしも、ビス用孔１４の直径が４．２ｍｍで、長孔１５及び長孔１６の短辺側の長さは３．８ｍｍで形成される必要はない。但し、ビスの長孔での誤った挿入が生じなくなる点から、ビス用孔１４の直径が長孔１５及び長孔１６の短辺側の長さよりも大きく形成されることが好ましい。
以下、本発明を適用したブラケット１における熱伝導について説明する。
上述したように、ピストンバルブ２は、バルブ部５の開閉により高温の蒸気の移動を制御するものである。そのため、シリンダ３内部が高温となり、シリンダ３の熱は、ブラケット１をシリンダ３に固定したビスを介して、ブラケット１に伝わるものとなる。
ブラケット１においては、ビスと接触する、バルブ側固定片１０のビス用孔１４の部分にシリンダ３から熱が伝わってくる。更に、ブラケット１上では、ビス用孔１４から両端の連設片１２の方に、図２で見れば左右方向に熱が移動し、連設片１２を経路として、センサー側固定片１１の側に熱が伝わる。
センサー側固定片１１では、両端側から中央のビス用孔１７に向けて熱が移動し、最終的に、近接用センサー８の近傍に熱が到達するものとなる。
ここで、ブラケット１では、中央空隙１３が形成されたことで本体９に伝わる熱を効率よく放熱できるものとなっている。また、各ビス用孔や長孔が形成されたことで、放熱性はより一層向上するものとなる。
また、ブラケット１では、本体９の２つの連設片１２がブラケット１の伝熱効率を下げる上で大きな役割を果たしている。まず、本体９上で連設片１２は両端に位置しており、ビス用孔１４の部分からセンサー側固定片１１の側に熱が移動するには、連設片１２の側に伝わる必要がある。この移動距離が生じる分、熱が伝わりにくいものとなる。
また、連設片１２の幅が０．５ｍｍという細いものになっていることから、熱の伝わる経路として小さなものとなり、より一層センサー側固定片１１の側に熱が移動しにくいものとなっている。
上述したように、この０．５ｍｍの幅は数値が限定されるものではなく、ブラケット１の強度が担保しうる範囲で設定されたものである。より詳細には、連設片１２の長さ６ｍｍの数値に伴い変更されるもので、この長さが２倍になれば、連設片１２の幅も２倍にできる。連設片１２の長さが２倍になる際には、本体９の短辺及び長辺も大きくすることができる。
また、ブラケット１は、オーステナイト系ステンレス鋼で形成され、その熱伝導率は１５（Ｗ／（ｍ・Ｋ））という低い値となっている。この熱伝導率の数値は、従来のブラケットの素材として採用されている低炭素鋼（熱伝導率：５７〜６０Ｗ／（ｍ・Ｋ））や、中炭素鋼（熱伝導率：４４Ｗ／（ｍ・Ｋ））に比して、大幅に小さくなっている。そのため、素材においても、熱伝導率が低く、放熱性の高いブラケットとなっている。
以上のとおり、本発明を適用したブラケット１は、センサー側固定片１１の方への熱伝導効率が低く、かつ、放熱性に優れたものとなっている。
以上までで説明したブラケット１を取り付けたピストンバルブ２におけるＯＮとＯＦＦの検知の流れを説明する。
図３は、インジケーターがバルブの外側に突出した状態を示す側面図（ａ）及びインジケーターがバルブの内側に収容された状態を示す側面図（ｂ）である。図４は、インジケーターがバルブの外側に突出した状態を示す正面図（ａ）及びインジケーターがバルブの内側に収容された状態を示す正面図（ｂ）である。
図３（ａ）に示すように、ピストン（本図では図示せず）が下がり、バルブ部がＯＮの状態になると、ピストンの動きに連動してインジケーター６が下がってくる。インジケーター６はシリンダ３の貫通孔７を介してシリンダ３の外部に、その一部が突出してくる。
インジケーター６の先端が突出してきた部分には、ブラケット１を介して近接センサー８がシリンダ３に取り付けられている。近接センサー８は、金属製のインジケーター６に反応し、インジケーター６とは非接触で、突出状態を検知することができる。
一方、図３（ｂ）に示すように、ピストン（本図では図示せず）が上がり、バルブ部がＯＦＦの状態になると、ピストンの動きに連動してインジケーター６が上がってくる。インジケーター６はシリンダ３の貫通孔７に位置してシリンダ３の内部に収容される
この場合、近接センサー８の近傍にインジケーター６が位置しなくなるため、センサーによる金属体の検出はなされないものとなる。即ち、インジケーター６が突出していない未検出の状態を示す。
図４（ａ）では、バルブ部がＯＮの状態になると、近接センサー８がインジケーター６の突出を検知し、近接センサー８のランプ２０が点灯する様子を示している。このように、近接センサー８が有するランプ等の点灯を利用することで、視覚的にバルブがＯＮとなっている状態を確認することができる。
一方、バルブがＯＦＦの状態になると、図４（ｂ）に示すように、近接センサー８のランプ２０は点灯せず、未検出となる。即ち、ランプ２０が点灯していないことで、バルブ部がＯＦＦであることを確認することができる。
以下、本発明の第２の実施の形態及び第３の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図５は、本発明の第２の実施の形態を示す概略図（ａ）及び本発明の第３の実施の形態を示す概略図（ｂ）である。
図５（ａ）に示す、本発明の第２の実施の形態であるブラケット２３は、金属製の本体２４に孔や長孔が形成された板状体となっている。第１の実施の形態との違いは、第１の実施の形態における長孔１５、長孔１８及び長孔１９に相当する孔が形成されていない点と、連設片１２に相当する部分の幅が第１の実施の形態に比べて大きくなっている点である。また、後述する中央空隙２８の幅（図２の符号Ｘに相当）も第１の実施の形態に比べ小さくなっている。
本体２４は、バルブ側固定片２５とセンサー側固定片２６を有し、これらが２つの連設片２７で繋がった構造体となっている。また、本体２４は、バルブ側固定片２５、センサー側固定片２６及び２つの連設片２７で囲まれた中央空隙２８が形成されている。
バルブ側固定片２５は、ビス用孔２９と、長孔３０が形成されている。ビス用孔２９には、その直径に嵌合可能なビスが挿通され、ピストンバルブ２のシリンダ３の側面に設けられタップ溝にビスを固定できる箇所となっている。長孔３０の短辺側の長さはビス用孔２９の直径よりも小さくなるように形成されている。
センサー側固定片２６は、ビス用孔３１が形成されている。ビス用孔３１は、タップ加工が施され、ビスのねじ溝が固定可能な箇所となっている。また、近接センサーにはビスが貫通可能な孔が設けられ、ビス用孔３１では、近接センサーを貫通したビスの先端が固定される。
ここで、必ずしも、長孔３０の短辺側の長さがビス用孔２９の直径よりも小さくなるように形成される必要はない。但し、ビスの長孔での誤った挿入が生じなくなる点から、長孔３０の短辺側の長さがビス用孔２９の直径よりも小さくなるように形成されることが好ましい。
また、必ずしも、ビス用孔３１にタップ加工が施され、ビスのねじ溝が固定可能に構成される必要はない。例えば、ビス用孔３１はねじ溝を切らない貫通孔にして、ビスの先端をナットで固定する構造を採用することもできる。但し、ナットを使用しない分、固定に必要な部材点数を減らすことができる点から、ビス用孔３１にタップ加工が施され、ビスのねじ溝が固定可能に構成されることが好ましい。
また、本体２４は、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で形成され、その熱伝導率は１５（Ｗ／（ｍ・Ｋ））となっている。
ここで、必ずしも、バルブ側固定片２５に長孔３０が形成される必要はない。但し、ブラケット２３の放熱性を向上させる点から、バルブ側固定片２５に長孔３０が形成されることが好ましい。
また、必ずしも、本体２４は、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で形成される必要はなく、熱伝導率の低い金属素材であれば採用しうる。例えば、マルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４１０）等も採用しうる。
続いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図５（ｂ）に示す、本発明の第３の実施の形態であるブラケット３２は、金属製の本体３３に孔や長孔が形成された板状体となっている。第１の実施の形態との違いは、第１の実施の形態における長孔１５、長孔１８及び長孔１９に相当する孔が形成されていない点と、連設片１２に相当する部分の幅が第１の実施の形態に比べて大きくなっている点である。また、後述する中央空隙３７の幅（図２の符号Ｘに相当）は第１の実施の形態に比べ大きくなっている。更に、本体３３の短辺側の長さが、本体９の短辺側の長さより大きくなっている。
また、第３の実施の形態のブラケット３２と、第２の実施の形態のブラケット２３との違いは、中央空隙の幅と、本体の短辺側の長さの部分にある。即ち、中央空隙３７の幅は、中央空隙２８の幅の約２倍の大きさを有している。また、本体３３の短辺側の長さは本体２４の短辺側の長さよりも長く形成されている。これにより、後述する第３の実施の形態の連設片３６は第２の実施の形態の連設片２７よりも長く形成されたものとなっている。
本体３３は、バルブ側固定片３４とセンサー側固定片３５を有し、これらが２つの連設片３６で繋がった構造体となっている。また、本体３３は、バルブ側固定片３４、センサー側固定片３５及び２つの連設片３６で囲まれた中央空隙３７が形成されている。
バルブ側固定片３４は、ビス用孔３８と、長孔３９が形成されている。ビス用孔３８には、その直径に嵌合可能なビスが挿通され、ピストンバルブ２のシリンダ３の側面に設けられタップ溝にビスを固定できる箇所となっている。長孔３９の短辺側の長さはビス用孔３８の直径よりも小さくなるように形成されている。
センサー側固定片３５は、ビス用孔４０が形成されている。ビス用孔４０は、タップ加工が施され、ビスのねじ溝が固定可能な箇所となっている。また、近接センサーにはビスが貫通可能な孔が設けられ、ビス用孔４０では、近接センサーを貫通したビスの先端が固定される。
ここで、必ずしも、長孔３９の短辺側の長さがビス用孔３８の直径よりも小さくなるように形成される必要はない。但し、ビスの長孔での誤った挿入が生じなくなる点から、長孔３９の短辺側の長さがビス用孔３８の直径よりも小さくなるように形成されることが好ましい。
また、必ずしも、ビス用孔４０にタップ加工が施され、ビスのねじ溝が固定可能に構成される必要はない。例えば、ビス用孔４０はねじ溝を切らない貫通孔にして、ビスの先端をナットで固定する構造を採用することもできる。但し、ナットを使用しない分、固定に必要な部材点数を減らすことができる点から、ビス用孔４０にタップ加工が施され、ビスのねじ溝が固定可能に構成されることが好ましい。
また、本体３３は、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で形成され、その熱伝導率は１５（Ｗ／（ｍ・Ｋ））となっている。
ここで、必ずしも、バルブ側固定片３４に長孔３９が形成される必要はない。但し、ブラケット３２の放熱性を向上させる点から、バルブ側固定片３４に長孔３９が形成されることが好ましい。
また、必ずしも、本体３３は、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で形成される必要はなく、熱伝導率の低い金属素材であれば採用しうる。例えば、マルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４１０）等も採用しうる。
以上で示したような本発明の第２の実施の形態及び第３の実施の形態では、ブラケットの本体の中央部に中央空隙を設けたことによって、センサー側固定片の方への熱伝導効率が低く、放熱性に優れたものとなっている。特に第３の実施の形態では、中央空隙の幅を大きくしたことで、熱伝導効率をより一層低く抑えることが可能となっている。
更に、本発明の第４の実施の形態として、長孔を設けず、中央空隙を形成した構造も採用しうる。より詳細には、本発明の第２の実施の形態で示すブラケット２３の構造で、長孔３０を設けない本体とすることもできる。第４の実施の形態は、中央空隙が設けられたことで、センサー側固定片の方への熱伝導効率が低く、放熱性を高めることができる。
以上のように、本発明のピストンバルブ用ブラケットは、放熱性及び耐久性に優れ、ピストンバルブの動きを検出するための近接センサーを安定して取り付け可能なものとなっている。
また、本発明のピストンバルブ用ブラケットの固定構造は、放熱性及び耐久性に優れ、ピストンバルブの動きを検出するための近接センサーを安定して取り付け可能なものとなっている。
以下、本発明の実施例を説明する。
本発明を適用したブラケットである実施例１〜３及び比較例１について、ピストンバルブにブラケットを介して近接センサーを固定し、以下の内容で温度測定を行った。
（１）実施例１〜３及び比較例１について
本実施例では、前述した第２の実施の形態であるブラケット２３を実施例１、第３の実施の形態であるブラケット３２を実施例２、第１の実施の形態であるブラケット１を実施例３とした。また、前述したブラケット１００を比較例１とした。
（２）温度の測定条件
高温高圧の蒸気を制御するピストンバルブに上述した実施例１〜３及び比較例１のブラケットを介して、ピストンバルブの開閉を検知する近接センサー（センサー型式：ＧＸ−Ｆ８Ａ １Ｍ。パナソニック（株）社製）をピストンバルブ本体に固定した。各ブラケットのブラケット取付部（図２のビス用孔１４に取り付けたビスに相当）の温度、センサー取付部（図２の長孔１７に取り付けたビスに相当）の温度を計測した。温度計測はデータロガー（型式：ＺＲ−ＲＸ４０。オムロン（株）社製）を用いて、対象箇所の熱電対温度を計測した。２０〜２８℃の室温雰囲気下に設置したピストンバルブを作動させ、蒸気の流体経路のＯＮとＯＦＦの制御をしながら、蒸気の制御を２時間以上行い、作動中の対象箇所の温度を継時的に測定した。対象箇所の計測時間中の最大温度を温度測定結果とした。
表１は、実施例１〜３及び比較例１における温度測定の結果を示している。表１において、センサー取付部温度（２）の温度が近接センサーの耐熱温度に影響する部分となる。
表１に示すように、実施例１〜３のブラケットでは、センサー取付部温度（２）が７０℃前後の温度まで下がり、比較例１のセンサー取付部温度（２）よりも低い温度となることが確認された。特に実施例３においては、ピストンバルブ側の温度が大きく影響するブラケット取付部温度（１）が８８℃の高温となるが、センサー取付部温度（２）の温度は７０℃を下回っており、熱伝導効率を低くし、放熱性の高いブラケットとなっていることが明らかとなった。
１ ブラケット
２ ピストンバルブ
３ シリンダ
４ ピストン
５ バルブ部
６ インジケーター
７ 貫通孔
８ 近接センサー
９ 本体
１０ バルブ側固定片
１１ センサー側固定片
１２ 連設片
１３ 中央空隙
１４ ビス用孔
１５ 長孔
１６ 長孔
１７ ビス用孔
１８ 長孔
１９ 長孔
２０ ランプ
２１ ヨークスタンド
２２ ステム
２３ ブラケット
２４ 本体
２５ バルブ側固定片
２６ センサー側固定片
２７ 連設片
２８ 中央空隙
２９ ビス用孔
３０ 長孔
３１ ビス用孔
３２ ブラケット
３３ 本体
３４ バルブ側固定片
３５ センサー側固定片
３６ 連設片
３７ 中央空隙
３８ ビス用孔
３９ 長孔
４０ ビス用孔

Claims (9)

  1. 第１の貫通孔が形成された第１の部材と、
    該第１の部材の端部に連設された第１の突出片と、
    前記第１の部材の前記第１の突出片とは反対側の端部に同第１の突出片と略平行かつ同一方向に連設された第２の突出片と、
    両端が前記第１の突出片及び前記第２の突出片と連設されると共に、内周面にねじ溝加工がされた第２の貫通孔が形成された第２の部材とを備える
    ピストンバルブ用ブラケット。
  2. 前記第１の部材は前記第１の貫通孔の直径より小さな長さの短辺を有する長孔が形成された
    請求項１に記載のピストンバルブ用ブラケット。
  3. 前記第２の部材は長孔が形成された
    請求項１または請求項２に記載のピストンバルブ用ブラケット。
  4. 前記第１の部材、前記第１の突出片、前記第２の突出片及び前記第２の部材は熱伝導率が３０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下の金属で形成された
    請求項１、請求項２または請求項３に記載のピストンバルブ用ブラケット。
  5. 前記第１の突出片及び前記第２の突出片の長手方向の長さは、同第１の突出片及び同第２の突出片の幅方向の長さの１２倍である
    請求項４に記載のピストンバルブ用ブラケット。
  6. 前記第１の部材、前記第１の突出片、前記第２の突出片及び前記第２の部材の厚みは、同第１の突出片及び同第２の突出片の幅方向の長さの４倍である
    請求項４または請求項５に記載のピストンバルブ用ブラケット。
  7. 前記第１の部材、前記第１の突出片、前記第２の突出片及び前記第２の部材はオーステナイト系ステンレス鋼またはマルテンサイト系ステンレス鋼で形成された
    請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請求項６に記載のピストンバルブ用ブラケット。
  8. 第１の貫通孔が形成された第１の部材と、
    該第１の部材の端部に連設された第１の突出片と、
    前記第１の部材の前記第１の突出片とは反対側の端部に同第１の突出片と略平行かつ同一方向に連設された第２の突出片と、
    両端が前記第１の突出片及び前記第２の突出片と連設されると共に、第２の貫通孔が形成された第２の部材とを備える
    ピストンバルブ用ブラケット。
  9. 第１のビスと、
    所定の近接センサーに嵌合可能な第２のビスと、
    前記第１のビスが嵌合可能な第１の貫通孔が形成された第１の部材と、該第１の部材の端部に連設された第１の突出片と、前記第１の部材の前記第１の突出片とは反対側の端部に同第１の突出片と略平行かつ同一方向に連設された第２の突出片と、両端が前記第１の突出片及び前記第２の突出片と連設されると共に、内周面にねじ溝加工がされかつ前記第２のビスを固定可能な第２の貫通孔が形成された第２の部材とを有するピストンバルブ用ブラケットとを備える
    ピストンバルブ用ブラケットの固定構造。
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