JPH0324950Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ガス遮断弁の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来から、自己保持形のガス遮断弁として実公
昭47−15420号公報に開示されたものが知られて
いる。ここに自己保持形とは弁開閉の際に短時間
電流を流し、以降無電流でその動作を保持するも
のをいい、上記公報に示された遮断弁はソレノイ
ドコイルの内周側に永久磁石を挿入固着した継鉄
を配置し、前記永久磁石の磁力によつてプランジ
ヤを開弁位置に吸引保持するようになつている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来技術には、プランジヤが永久磁石およ
び継鉄に対して広い面積に亘つて平面的に吸着さ
れることから吸着力が極めて強く、このためソレ
ノイドコイルに強い電流を流して大きな起磁力を
発生させないと閉弁動作しないという問題があ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は以上の点に鑑み、比較的微弱で電流で
確実に作動するガス遮断弁を提供することを目的
とするもので、この目的を達成するため、弁座に
弁体を着座させてガスの流通を遮断するガス遮断
弁において、磁性体製フレームに内装されたソレ
ノイドコイルと、前記ソレノイドコイルの内周側
に配置された磁性体製センタポストと、前記セン
タポストの軸方向一端側に配置された円筒状の永
久磁石と、前記永久磁石の外周側であつて該永久
磁石と前記ソレノイドコイルの間に配置され、円
筒状を呈し、反センタポスト側端部を前記永久磁
石の反センタポスト側端部より反センタポスト側
へ突出させた非磁性体製ストツパと、前記永久磁
石およびストツパの反センタポスト側に配置さ
れ、該両部材に向けて進退し、前記センタポスト
側へ向けて開口する空間を設けた磁性体製プラン
ジヤと、前記永久磁石の内周側に配置され、前記
永久磁石の内径寸法より小さな外径寸法に設定さ
れ、前記センタポスト側の端面を前記センタポス
トの端面に接触させ、前記プランジヤ側の端部を
前記プランジヤに対して非接触の状態で前記空間
内に同軸的に挿入した磁性体製補磁棒と、前記補
磁棒のセンタポスト側端部に同軸的に一体成形さ
れ、外周面を前記永久磁石の内周面におけるセン
タポスト側の50％以下の長さに亘る部分に接触さ
せた大径部と、前記補磁棒と前記プランジヤの間
に弾装されたスプリングと、前記プランジヤに連
結され、弁座に接離する弁体と、よりなる構成と
した。

〔作用〕

上記構成を備える本考案のガス遮断弁はつぎの
ように作用する。

Ａ 閉弁状態 プランジヤがスプリングの弾性に押し付けられ
て永久磁石から引き離された位置にあり、プラン
ジヤに連結した弁体が弁座に着座して弁が閉じら
れている。

Ｂ 開弁瞬時 ソレノイドコイルに永久磁石の磁束と同じ方向
の起磁力を発生させる電流を流すと電磁磁束と永
久磁石の磁束が複合して強力な吸引力が発生し、
この吸引力によつてプランジヤがスプリングの弾
性に抗して永久磁石側へ吸引される。複合磁束は
永久磁石からプランジヤ、フレーム、センタポス
トを経て永久磁石に戻る磁気回路にしたがつて流
れるが、電磁磁束の一部はセンタポストから補磁
棒を経てプランジヤへ入る副次的な磁気回路にし
たがつて流れ、この分、磁束の漏洩を減らしてソ
レノイドコイルに発生させる起磁力を小さくする
ことができる。

Ｃ 開弁状態 開弁後、ソレノイドコイルに対する給電を停止
すると電磁磁束は消滅するが、プランジヤは永久
磁石に吸引されて開弁状態を維持する。永久磁石
の磁束は永久磁石からプランジヤ、フレーム、セ
ンタポストを経て永久磁石に戻る磁気回路にした
がつて流れるが、その一部はプランジヤから補磁
棒へ入つて永久磁石に戻る副次的な磁気回路にし
たがつて流れ、この小廻りな磁束の流れによつて
プランジヤを安定保持する。

永久磁石に吸引されたプランジヤはその永久磁
石側の端部をストツパに当接し、プランジヤと永
久磁石の間にはこのストツパにより所定の間隙が
形成され、プランジヤはこの間隙を介して永久磁
石に吸引保持される。ストツパにはこのプランジ
ヤと永久磁石との間に間隙を形成する作用の外
に、開弁瞬時、プランジヤが永久磁石に衝接して
永久磁石に欠け割れを生じないように永久磁石を
保護する作用がある。

Ｄ 閉弁瞬時 ソレノイドコイルに永久磁石の磁束と反対の方
向の起磁力を発生させる電流を流すと電磁磁束と
永久磁石の磁束が対抗して吸引力が消滅するた
め、プランジヤがスプリングの弾性によつて閉弁
動作する。プランジヤの閉弁動作はつぎの２つの
理由から微弱電流をもつて確実にかつ速やかに行
なわれる。第１に、プランジヤと永久磁石の間に
ストツパによる間隙が形成され、この間隙により
吸着時の保持力が制限されるとともに開放時のレ
スポンスが制御されるため微弱電流による速やか
な閉弁動作が可能である。第２に、閉弁瞬時、補
磁棒とプランジヤの対向部が同極となつて互いに
反発するため微弱電流による速やかな閉弁動作が
可能である。補磁棒とプランジヤの対向部はつぎ
の理由から同極となる。すなわち円筒状の永久磁
石の内周側に該永久磁石の内径寸法より小さな外
径寸法に設定された補磁棒を配し、該補磁棒のセ
ンタポスト側端部に大径部を設け、該大径部の外
周面を永久磁石の内周面におけるセンタポスト側
の50％以下の長さに亘る部分に接触させたため、
大径部は永久磁石のセンタポスト側端部と異極に
なり、補磁棒の側端部は永久磁石のプランジヤ側
端部と異極になる。一方、プランジヤは電磁磁束
の流れにしたがつて永久磁石側の端部が永久磁石
のプランジヤ側端部と同極となり、該プランジヤ
の、補磁棒のプランジヤ側端部と対向する部分は
永久磁石のプランジヤ側端部と異極になる。これ
により補磁棒のプランジヤ側端部と該端部に対向
するプランジヤ部分が同極となつて互いに軸方向
に反発するため、この分、ソレノイドコイルに流
す電流を小さくしても閉弁動作を行なうことが可
能となる。

〔実施例〕

つぎに本考案の実施例を図面にしたがつて説明
する。

第１図に示すように、磁性体製のフレーム１の
内部に非磁性体製のボビン４に巻回されたソレノ
イドコイル３が固定され、ボビン４の下側に磁性
体製のフランジ１６、非磁性体製のプランジヤガ
イド１７、非磁性体製のブラケツト２が固定され
ている。フレーム１とフランジ１６は一体成形が
可能である。ボビン４の軸孔４ａ内においてその
上部には磁性体製のセンタポスト８がフレーム１
の上面１ａと接触するようにしてネジ７止めさ
れ、該センタポスト８の下側に円筒状の非磁性体
製ストツパ１０が固定されている。ストツパ１０
の内周側に円筒状の希土類永久磁石９がセンタポ
スト８に吸着することによつて固定され、該永久
磁石９の内周側に後記する補磁棒２０が吸着固定
されている。ストツパ１０と永久磁石９の下側に
磁性体製のプランジヤ５が上下動自在に配置さ
れ、該プランジヤ５は上面に開口する空間５ａを
有して有底円筒形に成形されている。前記ストツ
パ１０の下端部は永久磁石９の下端部より下側に
突出している。これによりプランジヤ５は吸着時
ストツパ１０の下端面に当接して移動を停止し、
プランジヤ５と永久磁石９の間には所定の間隙Ａ
が設定される。永久磁石９の内周側に該永久磁石
９の内径寸法より小さな外径寸法に設定され、上
端面２０ｂをセンタポスト８の下端面に接触させ
た磁性体製の補磁棒２０が配置され、該補磁棒２
０は上端に外周面２０ｅを永久磁石９の内周面に
おけるセンタポスト８側の50％以下の長さに亘る
部分に接触させた円盤状の大径部２０ｄを同軸的
に有して永久磁石９に吸着されている。補磁棒２
０の下端部２０ｃはプランジヤ５に対して非接触
の状態を保つようにしてプランジヤ５の空間５ａ
内に同軸的に挿入されている。補磁棒２０の周面
に環状の段部２０ａが形成され、該段部２０ａと
空間５ａの底壁の間にプランジヤ５を押し下げる
ためのスプリング１１が弾装されている。プラン
ジヤ５の下側に連結部１４を介して弁ホルダ１２
が接続され、該弁ホルダ１２に弁座１９に接離す
る弁体１８が固定されている。連結部１４はプラ
ンジヤ５の下面に形成した受口部に弁ホルダ１２
に形成した算盤玉状の突起１５と２個のＯリング
１３，１３を嵌着したものであつて、弁体１８と
弁座１９の平行度の誤差をＯリング１３，１３の
弾性によつて吸収する。

上記構成のガス遮断弁は、パルス信号の入信に
よりコンデンサ放電をさせて弁を開閉作動させる
ものであり、弁の開閉を電圧変化（高低）によつ
て自動的に行なうことが可能なツエナダイオード
を使用することによつて自動的に開閉作動する。
作動はつぎのとおりである。

Ａ 閉弁状態 プランジヤ５がスプリング１１に押し下げられ
てストロークの下限に位置し、プランジヤ５に連
結した弁体１８が弁座１９に着座して弁が閉じら
れている。

Ｂ 開弁瞬時 ソレノイドコイル３に永久磁石９の磁束と同じ
方向の起磁力を発生させる電流を流すと電磁磁束
と永久磁石の磁束が複合して強力な吸引力が発生
し、この吸引力によつてプランジヤ５がスプリン
グ１１の弾性に抗して引き上げられる。複合磁束
は永久磁石９からプランジヤ５、フランジ１６、
フレーム１、センタポスト８を経て永久磁石９に
戻る磁気回路にしたがつて流れるが、電磁磁束の
一部はセンタポスト８から補磁棒２０を経てプラ
ンジヤ５へ入る副次的な磁気回路にしたがつて流
れ、この分、磁束の漏洩を減らしてソレノイドコ
イル３に発生させる起磁力を小さくし、ソレノイ
ドコイル３に流す電流を微弱なものとすることが
できる。

Ｃ 開弁状態 開弁後、ソレノイドコイル３に対する給電を停
止すると電磁磁束は消滅するが、プランジヤ５は
永久磁石９に吸引されて開弁状態を維持する。永
久磁石９の磁束は永久磁石９からプランジヤ５、
フランジ１６、フレーム１、センタポスト８を経
て永久磁石９に戻る磁気回路にしたがつて流れる
が、その一部はプランジヤ５から補磁棒２０へ入
つて永久磁石９に戻る副次的な磁気回路にしたが
つて流れ、この小廻りな磁束の流れによつてプラ
ンジヤ５を安定保持する。

Ｄ 閉弁瞬時 ソレノイドコイル３に永久磁石９の磁束と反対
の方向の起磁力を発生させる電流を流すと電磁磁
束と永久磁石の磁束が対抗して吸引力が消滅する
ため、プランジヤ５がスプリング１１の弾性によ
つて押し下げられる。このプランジヤ５の閉弁動
作はつぎの２つの理由から微弱電流をもつて確実
にかつ速やかに行なわれる。第１に、プランジヤ
５と永久磁石９の間にストツパ１０による間隙Ａ
が形成され、この間隙Ａにより吸着時の保持力が
制限されるとともに開放時のレスポンスが制御さ
れるため微弱電流による速やかな閉弁動作が可能
となる。第２に、閉弁瞬時、補磁棒２０とプラン
ジヤ５の対向部が同極となつて互いに反発するた
め微弱電流による速やかな閉弁動作が可能とな
る。補磁棒２０とプランジヤ５の対向部はつぎの
理由から同極となる。すなわち補磁棒２０の上端
に大径部２０ｄを設けて該大径部２０ｄの外周面
２０ｅを永久磁石９の内周面におけるセンタポス
ト８側の50％以下の長さに亘る部分（Ｓ極）と接
触させたため、補磁棒２０は上端の大径部２０ｄ
においてＮ極、下端部２０ｃにおいてＳ極とな
る。一方、プランジヤ５は電磁磁束の流れにした
がつて上端部においてＮ極、下端部においてＳ極
となる。これにより補磁棒２０の下端部２０ｃと
該下端部２０ｃに対向するプランジヤ５の空間５
ａ底壁部分が同極（Ｓ極）となつて互いに上下に
反発するため、この分、ソレノイドコイル３に流
す電流を小さくしても閉弁動作を行なうことが可
能となる。

上記構成のガス遮断弁は次の効果を奏する。

開弁瞬時、電磁磁束の一部を補磁棒２０を介
してプランジヤ５へ流すようにしたため、磁束
の漏洩を減らしてソレノイドコイル３に発生さ
せる起磁力を小さくすることができ、これに伴
つて開弁動作に必要とされる電力量を減らすこ
とができる。

ストツパ１０の下端部を永久磁石９の下端部
より下側へ突出させて、開弁瞬時、プランジヤ
５がストツパ１０に当接するようにしたため、
プランジヤ５が材質的に脆弱な永久磁石９に直
接衝接して永久磁石９に欠け割れが生じるのを
防止することができる。ストツパ１０の下端部
は第２図に示すように内径方向へ屈曲して端片
１０ａとしても良く、この場合はセンタポスト
８と端片１０ａによつて永久磁石９を上下方向
に挟持するため、プランジヤ５がストツパ１０
に衝接したときにその振動によつて永久磁石９
がセンタポスト８から離れて落下するのを防止
することができる。

プランジヤ５と永久磁石９の間にストツパ１
０によつて間隙Ａを形成し、また閉弁瞬時に補
磁棒２０とプランジヤ５とが互いに反発するよ
うにしたため、閉弁動作に必要とされる電力量
を減らすことができる。

開弁動作および閉弁動作に必要とされる電力
量が低減されることに伴つてソレノイドコイル
３に小型のものを使用可能となり、また従来と
同じ電力量を供給した場合にはオリフイスの口
径を大きくし、プランジヤ５のストロークを長
くすることができる。

〔考案の効果〕

本考案のガス遮断弁は以上の構成と作用によつ
て次の効果を奏する。

開弁瞬時、電磁磁束の一部を補磁棒を介して
プランジヤへ流すようにしたため、磁束の漏洩
を減らしてソレノイドコイルに発生させる起磁
力を小さくすることができ、これに伴つて開弁
動作に必要とされる電力量を減らすことができ
る。

ストツパのプランジヤ側端部を永久磁石のプ
ランジヤ側端部よりプランジヤ側へ突出させ
て、開弁瞬時、プランジヤがストツパに当接す
るようにしたため、プランジヤが材質的に脆弱
な永久磁石に直接衝接して永久磁石に欠け割れ
が生じるのを防止することができる。

プランジヤと永久磁石の間にストツパによつ
て間隙を形成し、また閉弁瞬時に補磁棒とプラ
ンジヤとが互いに反発するようにしたため、閉
弁動作に必要とされる電力量を減らすことがで
きる。

開弁動作および閉弁動作に必要とされる電力
量が低減されることに伴つて小型のソレノイド
コイルを使用可能となり、また従来と同じ電力
量を供給した場合にはオリフイスの口径を大き
くし、プランジヤのストロークを長くすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係るガス遮断弁の断
面図、第２図は本考案の他の実施例に係るガス遮
断弁の断面図である。 １……フレーム、１ａ……上面、２……ブラケ
ツト、３……ソレノイドコイル、４……ボビン、
４ａ……軸孔、５……プランジヤ、５ａ……空
間、７……ネジ、８……センタポスト、９……永
久磁石、１０……ストツパ、１０ａ……端片、１
１……スプリング、１２……弁ホルダ、１３……
Ｏリング、１４……連結部、１５……突起、１６
……フランジ、１７……プランジヤガイド、１８
……弁体、１９……弁座、２０……補磁棒、２０
ａ……段部、２０ｂ……上端面（センタポスト側
端面）、２０ｃ……下端部（プランジヤ側端部）、
２０ｄ……大径部、２０ｅ……外周面、Ａ……間
隙。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁座１９に弁体１８を着座させてガスの流通を
   遮断するガス遮断弁において、磁性体製フレーム
   １に内装されたソレノイドコイル３と、前記ソレ
   ノイドコイル３の内周側に配置された磁性体製セ
   ンタポスト８と、前記センタポスト８の軸方向一
   端側に配置された円筒状の永久磁石９と、前記永
   久磁石９の外周側であつて該永久磁石９と前記ソ
   レノイドコイル３の間に配置され、円筒状を呈
   し、反センタポスト８側端部を前記永久磁石９の
   反センタポスト８側端部より反センタポスト８側
   へ突出させた非磁性体製ストツパ１０と、前記永
   久磁石９およびストツパ１０の反センタポスト８
   側に配置され、該両部材９，１０に向けて進退
   し、前記センタポスト８側へ向けて開口する空間
   ５ａを設けた磁性体製プランジヤ５と、前記永久
   磁石９の内周側に配置され、前記永久磁石９の内
   径寸法より小さな外径寸法に設定され、前記セン
   タポスト８側の端面２０ｂを前記センタポスト８
   の端面に接触させ、前記プランジヤ５側の端部２
   ０ｃを前記プランジヤ５に対して非接触の状態で
   前記空間５ａ内に同軸的に挿入した磁性体製補磁
   棒２０と、前記補磁棒２０のセンタポスト８側端
   部に同軸的に一体成形され、外周面２０ｅを前記
   永久磁石９の内周面におけるセンタポスト８側の
   50％以下の長さに亘る部分に接触させた大径部２
   ０ｄと、前記補磁棒２０と前記プランジヤ５の間
   に弾装されたスプリング１１と、前記プランジヤ
   ５に連結され、弁座１９に接離する弁体１８と、
   よりなるガス遮断弁。