JPH0636378Y2 - 弁開閉機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、トグル動作する作動板により作動され、接離
されるマグネットの磁力を利用して弁体を移動し、弁の
開閉を行う弁開閉機構に関するものである。

〔従来の技術〕

従来この種の弁開閉機構として第５図に示す熱応動式の
ものがある。

同図において、感熱部10における温度上昇により、内部
のガス圧力が増大し、ベローズ12が伸張する。これに応
じて第１作動板13がベローズ12に押されて反時計方向に
回動する。第１作動板13が所定位置を越えて回動する
と、それまでトグル用板バネ24から第２作動板22に対し
反時計方向に作用していた力が反転し、第２作動板22を
時計方向に回動し、２点破線から実線の状態に移動す
る。このことにより、第２作動板22の先端に固着されて
いるマグネット23がキャップ34から離される。このマグ
ネット23の離間によって、キャップ34の内側においてボ
ール弁体32が弁座33aを開く。

そして、感熱部10における温度が下降すると、内部のガ
ス圧が感少してベローズ12が収縮し、第１作動板13が引
張スプリング17の引張力により時計方向に回動する。こ
のことにより、トグル用板バネ24から第２作動板22に作
用されていた力の方向が反転し、第２作動板22は実線の
状態から２点破線の状態に回動される。この第２作動板
22の回動により、マグネット23がキヤップ34に接触し、
その磁力によりキャップ34内側のピストン30をスプリン
グ35に抗して吸引し、ピストン30と連結されているボー
ル弁体32を上昇して弁座33aを閉じる。

上記第２作動板22の回動動作とベローズ12の伸縮動作と
の関係は、カム板20によって調整することができる。す
なわち、カム板20を回動すると、引張スプリング17の張
力が変化する。例えばその張力を強くすると、ベローズ
12内のガス圧がそれ以前より高い状態において、すなわ
ち、感熱部10における温度が高い状態においてトグル動
作が行われて弁の開閉が行われるようになる。

上述とは逆に、引張スプリング17の張力を弱くすれば、
低い温度において上記開閉が行われるようになる。すな
わち、ベローズ12に加わる引張スプリング17による外部
圧力が変化して、そのベローズ12内のガス圧と伸縮との
関係が調整される。

なお、36,37は弁に対する流体の流入口、流出口であ
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上述した従来の弁開閉機構においては、第６図に示すよ
うに作動板22に固着したマグネット23の移動方向Ｘが該
マグネット23の磁力Ｆの作用によってピストン30を移動
する方向と一致している。このため、ピストン30から離
反する方向にマグネット23を移動する場合、100％磁力
に抗して動かさなければならず、マグネット23を動かす
のに大きな力が必要であった。

トグル動作により作動板22を動かす力はトグル用板バネ
24によって得なければならないので、上述のようにマグ
ネット23の磁力に抗して作動板22を動かすには板バネ24
にそれ丈反力の大きなものを使用する必要がある。

ところで、反力の大きな板バネ24を使用した場合、該板
バネ24を変形して反転させるのに大きな力が必要になり
ディファレンシャルが大きくなる他、板バネ24が反転し
てマグネット23が下降したとき、マグネット23が大きな
力で衝突してバウンドし、弁体32にチャタリングを生じ
させるため、弁開閉を確実に行えなくなるという問題を
生じる。

そこで、磁力の弱いマグネットを使用すると、大きな差
圧下において弁の開閉ができなくなるという別の問題が
生じるようになる。

よって本考案は、上述した従来の問題点を解消し、トグ
ル用板バネがデットポイントを越えて移動したときマグ
ネットを取り付けた作動板を反転回動させ、該作動板の
反転回動によりマグネットを弁体に対して接離させて弁
の開閉を行うものにおいて、トグル用板バネに反力の大
きなものを使用することなく、磁力の強いマグネットを
使用できるようにして弁開閉を確実にしかも大きな差圧
下でも行えるようにした弁開閉機構を提供することを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本考案により成された弁開閉機
構は、トグル用板バネがデットポイントを越えて移動し
たときマグネットを取り付けた作動板を反転回動させ、
該作動板の反転回動により前記マグネットを弁体に対し
て接離させ、前記弁体への前記マグネットの接近によっ
て前記弁体に磁力を作用させかつ前記弁体からの前記マ
グネットの離間により前記弁体に対する前記マグネット
の磁力の作用をなくし、前記弁体に作用する前記マグネ
ットの磁力の有無によって前記弁体を移動して弁の開閉
を行う弁開閉機構において、前記弁体に対する前記マグ
ネットの接離の方向と、前記マグネットの磁力の作用に
より前記弁体が移動する方向とを直交させたことを特徴
としている。

〔作用〕

上記構成により、弁体に対するマグネットの接離の方向
と、マグネットの磁力の作用により弁体が移動する方向
とを直交させているので、マグネットの磁力が大きくて
も、マグネットを弁体から離間する方向に移動するため
の力は小さくもよくなる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図に基づいて説明する。

第１図乃至第３図は本考案の一実施例である熱応動形の
弁開閉機構を示し、図においては、40は感熱部、41は内
部のガス圧の増減によって伸縮するようになっているベ
ローズであり、該ベローズ41にはパイプ42を介して感熱
部40が接続されている。43はＬ字状の第１作動板であ
り、その屈曲部近傍の部位43aにおいて側板44に回動自
在に枢支されている。該第１作動板43は、調整板45との
間にネジ46を介して懸架された引張スプリング47によっ
て時計方向の回転力が付与されて、その上部突起43bが
ベローズ41の下端面に弾接されて保持されている。従っ
て、ベローズ41の伸縮動作により、第１動作板43がスプ
リング47の付勢力に従って又は抗して回動される。

48は回動軸49によって回転操作されるカム板で、該カム
板には調整板45が圧接されており、回転軸49の回転操作
によりカム板48が回転されて調整板45が揺動変位される
ことによって、引張スプリング47の引張が調整されるよ
うになっている。

50は第２作動板であり、その一端側部が側板44に回動自
在に枢支されており、第１作動板43との間にトグル用板
バネ51が縮設されている。該第２作動板50の他端は、マ
グネット52を保持するホルダー部52aに係合されてい
る。

上述のように第１及び第２作動板43,50が各別に回動可
能となっており、例えば第１作動板43が第１図において
時計方向に回動すると、板バネ51はその一端51aを支点
として他端51bが反時計方向に移動し、これに伴い更に
折り曲げられるようになる。そして板バネ51の他端51b
がデットポイントを越えて移動すると、それまで第２作
動板50を時計方向に回動させるように働いていた力が逆
方向に働くようになり、第２作動板50が板バネ51の弾発
力を受けて反時計方向に回転されるトグル動作が行われ
る。

この状態において、次に第１作動板43が時計方向に回動
すると、上記と同様の板バネ51の作用により第２作動板
50時計方向に回動させて図示の状態に復帰される。

以上により、第１作動板43、第２作動板50、及び板バネ
51は、第１作動板43を入力部とし、第２作動板50を出力
部とするトグル機構を構成している。

53は第２作動板50に反時計方向の付勢力を付与する補助
バネであり、該補助バネは枠体54と一体に成形された突
部54aに圧縮状態で装着されている。55は第２作動板50
の一端に固着された接点作動軸で、該作動軸55の変位に
よってトグルバネ56を反転して接点57a,57bの開閉を行
っている。

上記マグネット52を保持しているホルダ52aは、枠体54
に形成されたチャンネル54bに収容され直線移動するよ
うに案内されており、従って該ホルダ52aと第２作動板5
0との係合は、第２作動板50の回動によりホルダ52aをチ
ャンネル54bに沿って移動させることができるように行
われている。

上記枠体54には、第２図に示すように弁本体60が取付け
られており、該弁本体60は、磁性体でなるピストン60a
に固着した弁ボール60bを有し、ピストン60aが下方又は
上方に動かすることにより、弁ボール60bを弁座60cに接
離させるようになっている。ピストン60aは、弁本体60
との上部に被せられた非磁性体からならキャップ60dに
内接する圧縮スプリング60eによって、弁ボール60bを弁
座60cに接する方向に常時付勢されているが、マグネッ
ト52がキャップ60dと対向するようになると、マグネッ
ト52の吸引力を受け圧縮スプリング60eに抗して移動さ
れ、弁ボール60bが弁座60cから離されて弁が開かれる。
つまり、マグネット52、ピストン60a、圧縮スプリング6
0d、弁ボール60bなどが弁機構を構成している。なお、6
1,62は流入口、流出口である。

以上の構成により、感熱部40における温度上昇により内
部のガス圧力が増大するとベローズ41が伸張し、第１作
動板43がこのベローズ41に押されて第１図において反時
計方向に回動し、該第１作動板43の回動が所定位置を越
えて行われると、板バネ51から第２作動板50に作用して
いる反力の方向が反転して第２作動板50が時計方向に回
動され、このことによってマグネット52が図示のように
キャップ60dと対向する状態に移動される。

この状態では、マグネット52の磁力がキャップ60dを介
してピストン60aに作用し、ピストン60aをスプリング60
eに抗して移動させる。このピストン60aの移動により弁
ボール60bが弁座60cから離され、弁が開かれる。

図示の状態において、板バネ51は第２作動板50を反時計
方向に付勢しているが、感熱部40の温度が下降すると、
内部のガス圧が減少してベローズ41が収縮し、該ベロー
ズ41の下端面に突起43bが弾接されている第１作動板43
は引張スプリング47の引張力により第１図において時計
方向に回動し、板バネ51が押し縮められる。そして第１
作動板43の回動が進むと、第１作動板43の先端と第２作
動板50とが同一位置となり、更に回動が進むと板バネ51
による反力の方向が反転し、第２作動板50を反時計方向
に付勢するようになる。

この板バネ51の反力は、第２作動板50に作用している補
助バネ53の力と相俟って第２作動板50を反時計方向に回
動させ、該第２作動板50の先端に係合されているホルダ
52aを介してマグネット52をチャンネル54bに沿って矢印
方向に移動させる。このマグネット52の移動は第４図に
示すようにその磁力がピストン60aに作用してピストン6
0aを移動する方向Ｆ′と直交する方向Ｘ′に行われ、マ
グネット52の移動に要する力は磁力によるピストンの移
動方向に一致している場合に比べて小さくてよい。

なお、補助バネ53によって第２作動板50に付与されてい
る力がない場合、マグネット52を移動させる力を板バネ
51のみが負わなければならないため、板バネ51に大きな
反力のものを使用しなければならないが、この補助バネ
53を設けることにより、小さな反力の板バネの使用を可
能にする。また、コイルスプリングからなる補助バネ53
に代え一端を第２作動板50に固定した板状のスプリング
を使用しても同様の効果が得られる。

マグネット52がキャップ60dから遠ざかるとピストン60a
はスプリング60eにより復帰され、弁ボール60bが弁座60
cに押し付けられて弁閉の状態となる。

上述の実施例では、マグネット52がキャップ60dと対向
した状態で弁開にされているが、弁ボール60bの位置を
変えることによって弁閉にすることも可能である。

また、図の例では、マグネット52をチャンネル54bに沿
って直線的に移動させているが、マグネット52を第２作
動板50の先端に直接固定し、円弧移動させても同様の効
果が得られる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、マグネットの磁力
が大きくても、マグネットを弁体から離間する方向に移
動するための力が従来よりも小さくもよく、よって、デ
ィファレンシャルを大きくするような反力の大きなトグ
ル用板バネを使用することなく、磁力の強いマグネット
を使用できるので、弁開閉を確実にしかも大きな差圧下
でも行えるようになっている。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本考案の実施例を示し、第１図は側
断面図、第２図は第１図中II-II線について見た一部破
断図、第３図は底面図、第４図は要部説明図、第５図は
従来例の側断面図、及び第６図は第５図の例の要部説明
図である。 50……第１作動板、51……トグル用板バネ、52……マグ
ネット、60……弁本体、60a……ピストン、60b……弁ボ
ール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】トグル用板バネがデットポイントを越えて
   移動したときマグネットを取り付けた作動板を反転回動
   させ、該作動板の反転回動により前記マグネットを弁体
   に対して接離させ、前記弁体への前記マグネットの接近
   によって前記弁体に磁力を作用させかつ前記弁体からの
   前記マグネットの離間により前記弁体に対する前記マグ
   ネットの磁力の作用をなくし、前記弁体に作用する前記
   マグネットの磁力の有無によって前記弁体を移動して弁
   の開閉を行う弁開閉機構において、 前記弁体に対する前記マグネットの接離の方向と、前記
   マグネットの磁力の作用により前記弁体が移動する方向
   と直交させた ことを特徴とする弁開閉機構。