| 【発明の名称】 |
弁装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】福田 僚
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| 【要約】 |
【課題】弁室に流入した流体がシリンダ室に漏れることがない弁装置を提供する。
【解決手段】本体１０の弁室１０ａとシリンダ室１０ｂとを、隔壁１１ａによって隔てる。弁室１０ａに弁体２０を摺動可能に収容し、この弁体２０の上端部に永久磁石２１を設ける。シリンダ室１０ｂに、ピストン３０を摺動可能に収容し、このピストン３０の下端部に永久磁石３１を設ける。永久磁石２１，３１どうしは、互いに反発し合う。ピストン３０がスプリング３２の付勢によってキャップ１２に突き当てられている時は、弁体２０は、スプリング２２の付勢によって弁座１３ｃから離れ、隔壁１１ａに突き当たっている。背圧源３５（圧力付与手段）からシリンダ室１０ｂの上室部分１０ｃに背圧（圧力）が供給されると、この背圧によってピストン３０が隔壁１１ａに突き当てられ、弁体２０が磁石２１，３１の反発力によって弁座１３ｃに着座させられる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】（イ）弁室と、この弁室と非磁性の隔壁で隔てられたシリンダ室とを有し、上記弁室において上記隔壁に対向する面に弁座が形成された本体と、（ロ）上記弁室に収容され、上記弁座に着座する閉位置と、上記弁座から離れ上記隔壁に寄る開位置との間を摺動可能な弁体と、（ハ）上記弁室に収容され、上記弁体を付勢する弁スプリングと、（ニ）上記シリンダ室に収容され、駆動機構によって、上記隔壁に寄せられた接近位置と、隔壁から離された離間位置との間を摺動可能なピストンとを備え、上記弁体に第１磁石を設けるとともに、上記ピストンに第２磁石を設け、上記ピストンが上記離間位置に位置された時は、上記弁スプリングの付勢力によって、上記弁体が、上記閉位置または開位置の一方に位置され、上記ピストンが上記接近位置に位置された時は、上記第１、第２磁石間の磁力によって、上記弁体が、上記弁スプリングに抗して上記閉位置または開位置の他方に位置されることを特徴とする弁装置。
【請求項２】 上記駆動機構が、上記シリンダ室に収容されて上記ピストンを上記離間位置または接近位置の一方に付勢するピストンスプリングと、このピストンスプリングに抗して上記ピストンに上記離間位置または接近位置の他方に向かう圧力を付与する圧力付与手段とを有していることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】 上記駆動機構が、上記シリンダ室に収容されて上記ピストンを上記離間位置に付勢するピストンスプリングと、上記ピストンに上記接近位置に向かう圧力を付与する圧力付与手段とを有し、この圧力付与手段による圧力付与の停止時には、上記ピストンが、上記ピストンスプリングの付勢によって上記離間位置に位置され、上記弁体が、上記弁スプリングの付勢によって上記開位置に位置され、上記圧力付与手段による圧力付与時には、上記ピストンが、上記圧力によって上記ピストンスプリングに抗して上記接近位置に位置され、上記弁体が、上記第１、第２磁石の反発力によって上記閉位置に位置されることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項４】 上記駆動機構が、上記シリンダ室に収容されて上記ピストンを上記接近位置に付勢するピストンスプリングと、上記ピストンに上記離間位置に向かう圧力を付与する圧力付与手段とを有し、この圧力付与手段による圧力付与の停止時には、上記ピストンが、上記ピストンスプリングの付勢によって上記接近位置に位置され、上記弁体が、上記第１、第２磁石の反発力によって上記閉位置に位置され、上記圧力付与手段による圧力付与時には、上記ピストンが、上記圧力によって上記ピストンスプリングに抗して上記離間位置に位置され、上記弁体が、上記弁スプリングの付勢によって上記開位置に位置されることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
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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、空気などの流体の流通路を開閉するための弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来のこの種の弁装置の一例を示したものである。この弁装置は、本体１の軸線に沿って弁室１ａとシリンダ室１ｂとが形成されている。これら弁室１ａおよびシリンダ室１ｂは、連通孔１ｃによって連ねられている。弁室１ａには弁体２が収容され、シリンダ室１ｂにはピストン３が収容されている。ピストン３の下端から作動ピン４が延び、連通孔１ｃを通って弁体２の上面に当たっている。連通孔１ｃには、Ｏリング５が設けられており、このＯリング５が作動ピン４に接することにより、弁室１ａとシリンダ室１ｂとが気密に仕切られている。
【０００３】弁体２およびピストン３は、スプリング６，７によってそれぞれ上方に付勢されている。これによって、弁体２が弁座１ｄから離され、空気などの流体が入口通路１ｅから弁室１ａに入り、出口通路１ｆから出ていく。シリンダ室１ｂにおいてピストン３より上の背圧室１ｇには、背圧源８が接続されている。この背圧源８から背圧室１ｇに圧縮空気（背圧）が供給されると、ピストン３がスプリング７に抗して押し下げられ、ひいては、弁体２がスプリング６に抗して押し下げられる。これによって、弁体２が弁座１ｄに着座し、上記流体の流通が遮断される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来構成では、作動ピン４の上下方向への動きに伴い、Ｏリング５が変形させられる。このため、Ｏリング５が損耗してシール性が悪くなり、弁室１ａに流入した流体がシリンダ室１ｂに漏れるおそれがあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、第１の発明は、（イ）弁室と、この弁室と非磁性の隔壁で隔てられたシリンダ室とを有し、上記弁室において上記隔壁に対向する面に弁座が形成された本体と、（ロ）上記弁室に収容され、上記弁座に着座する閉位置と、上記弁座から離れ上記隔壁に寄る開位置との間を摺動可能な弁体と、（ハ）上記弁室に収容され、上記弁体を付勢する弁スプリングと、（ニ）上記シリンダ室に収容され、駆動機構によって、上記隔壁に寄せられた接近位置と、隔壁から離された離間位置との間を摺動可能なピストンとを備え、上記弁体に第１磁石を設けるとともに、上記ピストンに第２磁石を設け、上記ピストンが上記離間位置に位置された時は、上記弁スプリングの付勢力によって、上記弁体が、上記閉位置または開位置の一方に位置され、上記ピストンが上記接近位置に位置された時は、上記第１、第２磁石間の磁力によって、上記弁体が、上記弁スプリングに抗して上記閉位置または開位置の他方に位置されることを特徴とする。
【０００６】第２の発明は、第１の発明において、上記駆動機構が、上記シリンダ室に収容されて上記ピストンを上記離間位置または接近位置の一方に付勢するピストンスプリングと、このピストンスプリングに抗して上記ピストンに上記離間位置または接近位置の他方に向かう圧力を付与する圧力付与手段とを有していることを特徴とする。
【０００７】第３の発明は、第１の発明において、上記駆動機構が、上記シリンダ室に収容されて上記ピストンを上記離間位置に付勢するピストンスプリングと、上記ピストンに上記接近位置に向かう圧力を付与する圧力付与手段とを有し、この圧力付与手段による圧力付与の停止時には、上記ピストンが、上記ピストンスプリングの付勢によって上記離間位置に位置され、上記弁体が、上記弁スプリングの付勢によって上記開位置に位置され、上記圧力付与手段による圧力付与時には、上記ピストンが、上記圧力によって上記ピストンスプリングに抗して上記接近位置に位置され、上記弁体が、上記第１、第２磁石の反発力によって上記閉位置に位置されることを特徴とする。
【０００８】第４の発明は、第１の発明において、上記駆動機構が、上記シリンダ室に収容されて上記ピストンを上記接近位置に付勢するピストンスプリングと、上記ピストンに上記離間位置に向かう圧力を付与する圧力付与手段とを有し、この圧力付与手段による圧力付与の停止時には、上記ピストンが、上記ピストンスプリングの付勢によって上記接近位置に位置され、上記弁体が、上記第１、第２磁石の反発力によって上記閉位置に位置され、上記圧力付与手段による圧力付与時には、上記ピストンが、上記圧力によって上記ピストンスプリングに抗して上記離間位置に位置され、上記弁体が、上記弁スプリングの付勢によって上記開位置に位置されることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る常開の弁装置Ｍを示したものである。装置Ｍは、本体１０と、この本体１０に収容された弁体２０およびピストン３０を備えている。
【００１０】本体１０は、筒形状をなすボディ１１と、このボディ１１の上端部にねじ込まれたキャップ１２と、ボディ１１の下端部に嵌め込まれた弁座部材１３とを有している。ボディ１１の長さ方向の中間には、隔壁１１ａが設けられている。この隔壁１１ａによって本体１０の内部空間が、下側の弁室１０ａと上側のシリンダ室１０ｂとに隔てられている。隔壁１１ａを含むボディ１１は、真鍮（非磁性材料）から形成されている。
【００１１】弁座部材１３には、弁室１０ａに連なる流入通路１３ａおよび流出通路１３ｂが形成されている。流入通路１３ａには、空気回路の上流側通路４０が接続され、流出通路１３ｂには、下流側通路４１が接続されている。弁座部材１３の上面（弁室１０ａにおいて隔壁１１ａと軸線方向に対向する面）の中央部には、弁座１３ｃが突出して形成されており、この弁座１３ｃに流入通路１３ａの弁室１０ａ側の端部が開口している。
【００１２】弁室１０ａに、上記弁体２０が収容されている。弁体２０は、弁室１０ａの軸線に沿って、弁座１３ｃから離れて隔壁１１ａに突き当たる開位置と、弁座１３ｃに着座する閉位置との間を摺動可能になっている。弁室１０ａの下側部には、コイルスプリング２２（弁スプリング）が収容されており、このコイルスプリング２２が、弁体２０を上方に付勢している。弁体２０の上端部には、永久磁石２１（第１磁石）が設けられている。永久磁石２１は、隔壁１１ａに対向する上面が、例えばＮ極になっている。
【００１３】シリンダ室１０ｂに、上記ピストン３０が収容されている。ピストン３０は、シリンダ室１０ｂの軸線に沿って、キャップ１２に突き当たる離間位置と、隔壁１１ａに突き当たる接近位置との間を摺動可能になっている。ピストン３０の下端部には、永久磁石３１（第２磁石）が設けられている。永久磁石３１は、隔壁１１ａに対向する下面が、上記弁体２０の永久磁石２１の上面と同じ磁極（Ｎ極）になっている。したがって、これら磁石３１，２１は、互いに反発し合うようになっている。
【００１４】シリンダ室１０ｂは、ピストン３０によって上室部分１０ｃと下室部分１０ｄとに仕切られている。上室部分１０ｃは、キャップ１２に設けた継手管３３、およびこの継手管３３に連なる背圧通路３４を介して背圧源３５（圧力付与手段）に接続されている。下室部分１０ｄには、コイルスプリング３２（ピストンスプリング）が収容されている。このコイルスプリング３２が、ピストン３０を上方に付勢している。このコイルスプリング３２と上記背圧源３５とは、特許請求の範囲の「駆動機構」を構成している。下室部分１０ｄは、ボディ１１に設けたねじ穴１１ｂを介して大気に開放されている。
【００１５】上記のように構成された装置Ｍの作用について説明する。背圧源３５から上室部分１０ｃへの圧縮空気による背圧（圧力）の供給が停止されているときは、ピストン３０がコイルスプリング３２の付勢によってキャップ１３に突き当てられ、離間位置に位置されている。したがって、弁体２０は、上記磁石２１，３１の磁力に影響されず、コイルスプリング２１の付勢によって隔壁１１ａに突き当てられ、開位置に位置されている。これによって、上記空気回路の上流側通路４０と下流側通路４１が、流入通路１３ａ、弁室１０ａ、および流出通路１０ｂを介して連通される。弁室１０ａとシリンダ室１０ｂとは、隔壁１１ａで隔てられているので、弁室１０ａに流入した空気がシリンダ室１０ｂに漏れることはない。
【００１６】背圧源３５から上室部分１０ｃに背圧が供給されると、この背圧によってピストン３０がコイルスプリング３２に抗して押し下げられ、隔壁１１ａに突き当たって接近位置に達する。この時、弁体２０が、磁石２１，３１の反発力によってコイルスプリング２２に抗して押し下げられ、弁座１３ｃに着座し、閉位置に位置される。これによって、空気回路の上流側通路４０と下流側通路４１が遮断される。
【００１７】次に、本発明の第２実施形態に係る常閉の弁装置Ｍ’について、図２を参照して説明する。装置Ｍ’において、上記第１実施形態の装置Ｍと重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を簡略化する。装置Ｍ’では、シリンダ室１０ｂの上室部分１０ｃにコイルスプリング３２が収容されている。このコイルスプリング３２によってピストン３０が下方に付勢されている。継手管３３は、ねじ穴１１ｂに螺合されている。これによって、背圧源３５が下室部分１０ｄに接続されている。
【００１８】背圧源３５から下室部分１０ｄへの背圧供給が停止されているときは、ピストン３０がコイルスプリング３２の付勢によって隔壁１１ａに突き当てられ、接近位置に位置されている。これによって、弁体２０が、磁石２１，３１の反発力によってコイルスプリング２２に抗して押し下げられ、弁座１３ｃに着座して、閉位置に位置されている。
【００１９】背圧源３５から下室部分１０ｄに背圧が供給されると、ピストン３０がコイルスプリング３２に抗して押し上げられ、キャップ１２に突き当たって離間位置に達する。これによって、弁体２０が、コイルスプリング２２の付勢によって押し上げられ、隔壁１１ａに突き当たって、開位置に達する。
【００２０】本発明は、上記の実施形態に限定されず種々の形態を採用することができる。例えば、永久磁石２１，３１どうしは、互いに吸引し合うようにしてもよい。この場合、弁室１０ａのコイルスプリング２２が、弁体２０を閉位置に付勢するようにする。駆動機構は、コイルスプリング３２を用いるのに代えて、上室部分１０ｃと下室部分１０ｄとの一方に圧縮空気（圧力）を選択的に供給するとともに、他方の室部分１０ｃ，１０ｄを大気開放するようにしてもよい。圧力付与手段は、圧縮空気などの気体の他、油などの液体でもよい。本発明は、リークテスタの閉鎖系の容積変更にも適用できる。その場合、弁座部材１３に１つの通路１３ａだけを形成しておき、この通路１３ａに、閉鎖系の通路を接続する。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明は、弁体とピストンとを接続する必要がなく、弁室とシリンダ室とを隔壁で隔てているので、弁室に流入した空気などの流体がシリンダ室に漏れることはない。第２の発明は、ピストンスプリングと圧力付与手段とによってピストンを駆動させることができる。第３の発明は、常開の弁装置を構成することができる。第４の発明は、常閉の弁装置を構成することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９００１９０３５
【氏名又は名称】株式会社フクダ
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| 【出願日】 |
平成１１年７月６日（１９９９．７．６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８５５５６
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 昇
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２１０６０（Ｐ２００１−２１０６０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１月２６日（２００１．１．２６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１９１４６３ |
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