| 【発明の名称】 |
マスタバルブ |
| 【発明者】 |
【氏名】中島 博美
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| 【要約】 |
【課題】従来の電磁弁のようなコイルの発熱による弁室の内圧変化がないとともに、従来のマスタバルブのような弾性パッキンの変形による弁室の内圧変化もなく、僅かな内圧変化も無視できない高精度のリークテスタ等に適用するのに好適なマスタバルブを提供する。
【解決手段】ポペット弁体９とピストン１０とを分離するとともに、弁室５とピストン室６とを隔壁７で隔離し、弁室５にはポペット弁体９、ピストン６室にはピストン１０をそれぞれ別々に摺動自在に嵌装してこれらをマグネット１１・１２の磁力により磁気的に結合し、ポペット弁体９をピストン１０に従動させて弁口８の開閉を行う構造とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】インポートとアウトポートとパイロットポートとを有する弁本体内に、弁室とピストン室とを隔壁で互いに隔離して形成し、弁室内には、インポートとアウトポートとの間の弁口を開閉するポペット弁体を摺動自在に配置するとともに、ピストン室には、パイロットポートからのパイロット圧により押動されるピストンを配置し、これらポペット弁体とピストンとをマグネットで磁気的に結合し、ポペット弁体を磁力でピストンに従動させて弁口の開閉を行う構造としたことを特徴とするマスタバルブ。
【請求項２】隔壁を円筒形としてその内部を弁室、その外周と弁本体との間を円筒形のピストン室とし、このピストン室に、円筒形のピストンを摺動自在に配置したことを特徴とする請求項１記載のマスタバルブ。
【請求項３】ピストンとポペット弁体のそれぞれにマグネットを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のマスタバルブ。
【請求項４】マグネットにヨークを付設したことを特徴とする請求項３記載のマスタバルブ。
【請求項５】ピストンをパイロット圧供給側とは反対側に付勢するスプリングをピストン室内に配置したことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のマスタバルブ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、差圧式のリークテスタ等に用いられるマスタバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、差圧式のリークテスタ等に用いられる２位置弁としては、直動式の電磁弁、又は、ピストンをパイロット圧で押動することによりポペット弁体の開閉動作を行うマスタバルブが用いられてきた。
【０００３】図１０及び図１１は直動式の電磁弁の概要を示し、図１０はノーマルクローズタイプ、図１１はノーマルオープンタイプである。
【０００４】直動式の電磁弁は、弁室を密封できて漏れ防止効果が高いことから、リークテスタ等には多用されているが、より高精度のリークテスタ等では、弁内部での内圧の変化が問題になる場合があり、電磁弁ではコイルからの発熱により、密封された弁室の内圧が変化する問題があった。
【０００５】図１２、１３及び図１４、１５は、ピストンとポペット弁体が一体的構造の従来のマスタバルブを示し、図１２、１３はノーマルクローズタイプ、図１４、１５はノーマルオープンタイプである。
【０００６】図１２、１３のノーマルクローズタイプのマスタバルブは、弁本体５０の内部に、ピストン室５１と弁室５２とが連続して形成され、ピストン室５１内にはピストン５３、弁室５２内にはポペット弁体５４がそれぞれ摺動自在に嵌装されている。ピストン５３とポペット弁体５４とは弁軸５５により連結されて一体に摺動する。ピストン室５１と弁室５２とは連続形成されているため、それらの間には弁軸５５に摺接する弾性パッキン５６が配設されている。
【０００７】このノーマルクローズタイプのマスタバルブは、通常は、スプリング５７によりポペット弁体５４が下方へ押されて弁座５８のシール材５９に圧接し、インポート６０とアウトポート６１との間の弁口６２を閉じる。パイロットポート６３からパイロット圧を供給すると、ピストン５３が上方へ押動されるため、これと一体にポペット弁体５４が押し上げられて弁口６２を開く。
【０００８】図１４、１５のノーマルオープンタイプのマスタバルブは、上記ノーマルクローズタイプのマスタバルブに対し、ポペット弁体５４と弁座５８の位置関係が上下逆になっており、通常は、スプリング５７によりポペット弁体５４が下方へ押されて弁座５８から離れているが、パイロットポート６０からパイロット圧を供給すると、ピストン５３が上方へ押動されてポペット弁体５４が押し上げられ、弁座５８のシール材５９に圧接して弁口６２を閉じる。この場合も、ピストン室５１と弁室５２とは連続形成されているため、それらの間には弁軸５５に摺接する弾性パッキン５６が配設されている。
【０００９】上記のように、ノーマルクローズ及びノーマルオープンのいずれのタイプのマスタバルブでも、従来は、ピストン室５１と弁室５２とは連続形成され、またピストン５３とポペット弁体５４とは弁軸５５にて一体的に連結されているため、ピストン室５１と弁室５２との間で、弁軸５５に摺接してシールする弾性パッキン５６を配設する必要があった。ところが、この弾性パッキン５６が内圧で弾性変形すると、その変形で容積が変化し、これが弁室５２の内圧変化をもたらし、高精度としたいリークテスタ等では、弾性パッキン５６の変形による僅かな内圧変化でも無視できない問題であった。
【００１０】そこで、本発明の目的は、上述したような従来の問題点に鑑み、従来の電磁弁のようなコイルの発熱による弁室の内圧変化がないとともに、従来のマスタバルブのような弾性パッキンの変形による弁室の内圧変化もなく、僅かな内圧変化も無視できない高精度のリークテスタ等に適用するのに好適なマスタバルブを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によるマスタバルブは、図１にその基本構成を示すように、インポート１とアウトポート２とパイロットポート３とを有する弁本体４内に、弁室５とピストン室６とを隔壁７で互いに隔離して形成し、弁室５内には、インポート１とアウトポート２との間の弁口８を開閉するポペット弁体９を摺動自在に配置するとともに、ピストン室６には、パイロットポート３からのパイロット圧により押動されるピストン１０を配置し、これらポペット弁体９とピストン１０とをマグネット１１・１２で磁気的に結合し、ポペット弁体９を磁力でピストン１０に従動させて弁口の開閉を行う構造としたものである。
【００１２】隔壁７を円筒形としてその内部を弁室５、その外周と弁本体４との間を円筒形のピストン室６とし、このピストン室６に、円筒形のピストン１０を摺動自在に配置した構造が良い。
【００１３】ポペット弁体９とピストン１０との磁気的結合を強固にするには、それぞれにマグネット１１・１２を設け、更にマグネットにヨークを付設すると良い。
【００１４】ピストン１０をパイロット圧供給側とは反対側に付勢するスプリング１３をピストン室６内に配置すれば、ピストン１０の復帰をスプリング１３で行える。この場合、スプリング１３によるピストン１０の付勢方向をポペット弁体９が閉じる方向とすれば、図１のようにノーマルクローズタイプのマスタバルブとなり、逆にポペット弁体９が開く方向とすれば、ノーマルオープンタイプのマスタバルブとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。
【００１６】図２〜図５は、ノーマルクローズタイプの２位置弁とした本発明の実施例である。弁本体４はベース１４とハウジング１５とで構成され、ベース１４の下面にはインポート１とアウトポート２、ハウジング１５にはパイロットポート３とブレザーポート１６がそれぞれ設けられている。
【００１７】ハウジング１５内の中央には円筒形の隔壁７が設置されている。隔壁７の上端部は、これに螺合させたカバー１７でハウジング１５内の上端部に固定され、下端部は、ベース１４の凸部１４ａに螺合させて固定されている。隔壁７の内部は弁室５、隔壁７の外周とハウジング１５の内周との間は、隔壁７にて弁室５と隔離された円筒形のピストン室６となっている。
【００１８】ベース１４の凸部１４ａの中央部は少し隆起して弁座１８となっている。この弁座１８に形成された弁口８は、弁室５の下面中央に臨んでいて、この弁口８から真っ直ぐ延びた縦孔１９によりアウトポート２へと連通している。また、インポート１は、斜めの縦孔２０により弁口８から少し離れたところで弁室５に連通している。一方、パイロットポート３は、ピストン室６の下端部でこれと連通し、またブレザーポート１６は、ピストン室６の下端部でこれと連通している。
【００１９】弁室５内にはポペット弁体９が上下摺動自在に嵌装され、ピストン室６には円筒形のピストン１０が上下摺動自在に嵌装されている。
【００２０】ポペット弁体９は、ボルトを逆さにしたような形状のコア２１に、リング状の下側スライダ２２、下側ヨーク２３、マグネット１１、上側ヨーク２４、上側スライダ２５を下から順に嵌合させてナット２６で緊締したものである。このポペット弁体９は、上下のスライダ２５・２２の外周面が円筒形の隔壁７の内周面に摺接して上下動するが、これらスライダ２５・２２は、硬質合成樹脂や非磁性の金属で作られており、パッキンのような弾性変形するようなものではない。すなわち、ポペット弁体９は、弁室５がピストン室６と隔離されていて、パイロットポート３からのパイロット圧を直接には受けないため、弾性パッキンは備えていない。ただ、弁座１８をシールする必要はあるため、コア２１の下面中央の凹部に弾性シール材２７を嵌め込んでいる。
【００２１】ピストン１０は、上下の円筒部材１０ａ・１０ｂのネジ部を互いに螺合させて組み合わせ、これら円筒部材１０ａ・１０ｂの内周の段部により、リング状の下側ヨーク２８、マグネット１２及び上側ヨーク２９を重ね合わせて挟持するとともに、円筒形の隔壁７の外周面に摺接するリング状のスライダ３０を固定したものである。このピストン１０は、パイロットポート３からのパイロット圧を受けて摺動するため、円筒形の隔壁７の外周面との間及びハウジング１５の内周面との間をシールする弾性パッキン３１・３２を備えている。そして、ピストン１０は、図２の例では、ポペット弁体９をノーマルクローズとするため、ピストン室６内に配置されたスプリング１３により下方へ付勢されている。
【００２２】図２において、ポペット弁体９側のマグネット１１とピストン１０側のマグネット１２とは、互いのＮ極とＳ極とを対向させてあるため、ポペット弁体９とピストン１０とは、機械的には分離しているが磁力により磁気的に結合された状態となっている。ヨーク２３・２４・２８・２９はその磁力を強める作用をしている。
【００２３】従って、通常では、図２に示すようにピストン１０が、スプリング１３により下端のストロークエンドまで下方へ押動されるため、ポペット弁体９もピストン１０に従動して下方へ推進され、弾性シール材２７が弁座１８に圧接して弁口８を閉じている。
【００２４】この状態でパイロットポート３からパイロット圧をピストン室６内に供給すると、ピストン１０がスプリング１３に抗して上方へ押動されるので、これに従動してポペット弁体９も上方へ推進されて弁口８を開く。
【００２５】図６及び図７は、ノーマルオープンタイプの２位置弁とした本発明の実施例である。この場合、ポペット弁体９は図２の場合と全く同じ構造であるが、ピストン１０は図２の場合とは上下逆にした構造で、しかもスプリング１３により図２の場合とは逆に上方へ付勢され、またパイロットポート６とブレザーポート１６との上下の位置関係も図２の場合とは逆になっている。
【００２６】図６の場合には、通常では、ピストン１０が、スプリング１３により上端のストロークエンドまで上方へ押動されるため、ポペット弁体９もピストン１０に従動して上方へ推進され、弾性シール材２７が弁座１８から離れて弁口８を開いている。
【００２７】この状態でパイロットポート３からパイロット圧をピストン室６内に供給すると、ピストン１０がスプリング１３に抗して下方へ押動されるので、これに従動してポペット弁体９も下方へ推進され、弾性シール材２７が弁座１８に圧接して弁口８を閉じる。
【００２８】図２の構造をＪＩＳ記号で表すと図８、図６の構造をＪＩＳ記号で表すと図９のようになる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ポペット弁体とピストンとを分離するとともに、弁室とピストン室とを隔壁で隔離し、弁室にはポペット弁体、ピストン室にはピストンをそれぞれ別々に摺動自在に嵌装してこれらをマグネットの磁力により磁気的に結合し、ポペット弁体をピストンに従動させて弁口の開閉を行う構造にしたので、ポペット弁体には、弁室内壁面との間をシールする弾性パッキンが不要になるため、弾性パッキンの弾性変形により弁室の内圧が変動するようなことがなくなる。従って、僅かな内圧変動でも問題となる高精度のリークテスタ等に適用するのに好適である。
【００３０】請求項２に係る発明によれば、隔壁を円筒形としてその内部を弁室、その外周と弁本体との間を円筒形のピストン室とし、このピストン室に、円筒形のピストンを摺動自在に配置したので、小型化できる。
【００３１】請求項３に係る発明によれば、ピストンとポペット弁体のそれぞれにマグネットを設けたので、ピストンとポペット弁体との磁気的結合を強固にでき、また請求項４に係る発明によれば、マグネットにヨークを付設したので、磁気的結合を一層強固にできる。
【００３２】請求項５に係る発明によれば、ノーマルクローズタイプとするかノーマルオープンタイプするかを簡単に選択できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２０４２４０
【氏名又は名称】太陽鉄工株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年７月２７日（１９９８．７．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２４７６
【弁理士】
【氏名又は名称】原田 信市
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| 【公開番号】 |
特開２０００−４６２３２（Ｐ２０００−４６２３２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年２月１８日（２０００．２．１８） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２１１３５５ |
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