JPS6131777A - 制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、制御弁、さらに詳しくは、数種類の流体を
所定の割合で混合するさいに、各流体の流量を制御する
のに用いられるような制御弁に関する。

発明が解決しようとする問題点 従来、上記のような用途には、ダイヤフラム型制御弁が
使用されていたが、これにはつぎのような問題点があっ
た。第１に、ダイヤフラムが用いられているため、レン
ジャビリティが小さい。第２に、圧縮空気源と圧縮空気
供給用配管を必要とする。第３に、圧縮空気を使用する
ものであるから、温度等の外的条件に影響されるし、ダ
イヤフラム復帰用にスプリングを用いるため、ヒステリ
シスが大である。第４に、圧縮空気、ダイヤフラムおよ
びスプリングを必要とするので、分解能が小である。第
５に、圧縮空気使用の関係上圧力低下の問題があるため
、遠隔制御が不可能である。最後に、圧縮空気は供給時
ダイヤフラムに達したさいさらに圧縮するため、指令に
対する弁作動の応答速度が遅い。

この発明は、上記の問題点をすべて解消した制御弁を提
供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 この発明による制御弁は、ソレノイドと、その作動軸と
ともに移動するようになされた弁棒を有する弁本体とか
らなり、ソレノイドの入力信号に比例して作動軸が変位
するように、ソレノイドに人力信号が加えられるように
なされているものである。

実　　施　　例 第１図および第２図に示すように、この発明ににる制御
弁は、ソレノイド（１）と、その作動軸（２）とともに
移動ターるようになされた弁棒（３）を有する弁本体（
４）とからなる。

ソレノイド（１）は、周壁の一部が対向状に切り欠かれ
た有底筒状ヨーク（５）の上端に、その開口部を塞ぐよ
うに垂直下向きにのせられている。ソレノイド（１）の
上半部にはキャップ状カバー（６）が被せられている。

ソレノイド（１）の下端外周面には環状取付部材（７）
がはめ被せられている。この取付部材（７）は、ヨーク
（５）上端部の外向きつば（８）に下側より係合された
内向きのっぽ（９）を有している。長尺ボルト（１０）
が取付部材（７）を貫通してカバー（６）にねじ込まれ
ることにより、ソレノイド（１）、ヨーク（５）、カバ
ー（６）および取付部材（７）が相互に一体化されてい
る。作動軸（２）は、ソレノイドケース下面（１１）よ
りヨーク（５）内に下向きに突出する。その下端面は、
作動軸（２）の退入時において同ケース下面（１１）よ
り若干引っ込んでいる。このケース下面（１１）の作動
軸（２）の両側には一対の垂直ピン（１２）が打ち込ま
れている。弁棒（３）は、弁本体（４）より上向きにの
びており、かつその上端部に摺動棒（１３）の下端が連
結されている。摺動棒（１３）は、上から順次一体的に
形成されたつば（１４）、大径部（１５）および小径部
（１６）を有している。大径部（１５）を上記垂直ピン
（１２）が摺動自在に貫通している。小径部（１６）は
、ヨーク（５）の内部を上下に仕切る隔壁（１７）にね
じ込まれた筒状雌ねじ体（１８）に摺動自在にはめ入れ
られている。小径部（１６）の隔壁（１７）より上方に
は環状のばね受け（１９）がはめられている。

そして摺動棒（１３）のっぽ（１４）とばね受け（１９
）との間には、大径部（１５）と小径部（１６）にまた
がってはめられた圧縮］イルばね（２０）が取付けられ
ている。このばね（２０）により、摺動棒（１３）は常
時上向きに付勢されている。

弁本体（４）は、下向きに開口した弁室（２１）、弁室
（２１）に対して隔壁（２２）によって隔てられかつ上
向きに開口した弁棒挿入孔（２３）、弁室（２１）に通
じた流体入口通路（２４）および弁棒挿入孔（２３）に
通じた流体出口通路（２５）を有する弁箱（２６）と、
隔壁（２２）に下からねじはめられかつ中央に貫通孔（
２７）があけられた弁座（２８）と、弁棒（３〉の下端
にこれと一体的に設けられかつ弁座（２８）の下面がわ
に密接する直円錐状弁体（２９）と、長さの中央部に隔
壁（３０）、同上端寄りにつば（３１）およびつば（３
１）より下方の外周面に雄ねじ（３２）を有し、雄ねじ
（３２）が弁棒挿入孔＜２ｔ）に設けられた雌ねじ（３
３）にねじ込まれている垂直筒状蓋（３４）とを備えて
いる。垂直筒状蓋（３４）の外周而上端部には雄ねじ（
３５）が設（プられており、この雄ねじ（３５）がヨー
ク（５）の底壁に設けられたねし孔（３６）にねじ込ま
れ、かつ雄ねじ（３５）にロック・ナツト（３７）がね
じはめられてヨーク（５）に締めつけられることにより
、弁本体（４）がヨーク（５）に固定されている。弁棒
く３）は隔壁（３０）を摺動自在に貫通して上方にのび
ており、かつ隔壁（３０）の上には下から順次弁棒（３
）を囲んで蓋（３４）内にパツキン・シート（３８）お
よびグランド・パツキン（３９）がはめ入れられるとと
もに、その上からパツキン押え（４０）がねじ込まれて
いる。弁棒（３）の上端部はパツキン押え（４０）より
上方に突出しており、その突出部に雄ねじ（４１）が設
けられている。この雄ねじ（４１）が摺動棒（１３）の
下端より上向きにあけられたねし孔（４２）にねじ込ま
れ、さらにその雄ねじ（４１）にロック・ナラｈ（４３
）がねじはめられて摺動棒（１３）の下端に締めつけら
れることにより、摺動棒（１３）と弁棒（３）の連結が
果たされている。

ソレノイド（１）に通電すると、その作動軸（２）が図
示の進入状態から下向きに突出する。

これは、磁気吸引力によって作動軸（２）がスプリング
作用と釣合う位置まで移動することによる。その作動軸
（２）の変位は、第３図のグラフに示すように、ソレノ
イド〈１）に加えられる入力信号に比例する。この入力
信号は図示しないコントローラによって制御される。

作動軸（２）が突出すると、作動軸く２）によって摺動
棒（１３）がばね（２０）に抗して押し下げられる。そ
の結果、摺動棒（１３）に連結された弁棒（３）が弁体
（２９）とともに降下して弁体（２９）が弁座（２８）
より離れ、流体通路である貫通孔（２７）を開放する。

ソレノイド（１）への通電を停止すると、上記磁気吸引
力が消滅し、ばね（２０）によって摺動棒（１３）が押
し上げられる。その結果、作動軸（２）が退入しかつ弁
棒（３）が弁体（２９）とともに上昇して弁体（２９）
が弁座（２８）に密接し、貫通孔（２７）を閉鎖する。

第４図および第５図は、この発明による制御弁の他の実
施例を示す。この制御弁は、第１図および第２図に示す
実施例と同様に、ソレノイド（５１）と、その作動軸（
５２）とともに移動するようになされた弁棒（５３）を
有する弁本体（５４）とからなる。

ソレノイド（５１）は、有底筒状ヨーク（５５）の上端
に、その開口部を塞ぐように垂直下向きにのせられ、か
つその下端に設けられたつば（５６）の上からこれを貫
通してボルト（５７）がヨーク（５５）の上端に係合さ
れた環状取付部材（５８）にねじ込まれることにより、
同取付部材（５８）とともにヨーク（５５）と一体化さ
れている。弁本体（５４）より上向きに突出した弁棒（
５３）の上端部には摺動棒（５９）の下端が連結されて
いる。摺動棒（５９）は、ヨーク（５５）の隔壁（６０
）を摺動自在に貫通している。その上端部には雄ねじ（
６１）が設けられ、これにばね受け（６２）とこれを上
から締付けるロック・ナツト（６３）とがそれぞれねじ
はめられている。ばね受け（６２）の上には内部圧縮コ
イルばね（６４）がのせられている。さらに摺動棒（５
９）はばね受け（６２）より下方の外周面において内部
圧縮コイルはね（６４）を取り囲んだ縦断面上向き］形
のばねカバー（６５）の底壁を摺動自在に貫通している
。ばねカバー（６５）の上端外周面には、その開口部を
塞ぐように縦断面下向きコ形の蓋（６６）が被せられて
ねし止められている。この蓋（６６）の外周面はヨーク
（５５）の周壁内面に対して摺動自在にはめ合わされて
いる。蓋（６６）の下縁部とヨーク（５５）の隔壁（６
０）との１間には、ばねカバー（６５）にはめられた外
部圧縮コイルばね（６７）が取付（プられている。この
外部圧縮コイルはね（６７）ににす、Ｍ　（６６）はば
ねカバー（６５）とともに常時上向きに付勢されている
。一方、内部圧縮コイルばね（６４）は、摺動棒（５９
）をばねカバー（６５）に対して相対的に下向きに付勢
するものであって、摺動棒（５９）を弾性状態に保持す
るように作用する。

弁本体（５４）は、流体入口通路（６８）、流体出口通
路（６９）および弁室（７０）と流体入１］通路（６８
）との間の隔壁（７１）を有する弁箱（７２）と、隔壁
（７１）に上からねじ止められかつ中央に貫通孔（７３
）があけられた弁座（１４）と、弁棒（５３）の下端に
設りられた大径部（７５）に下からねじ止められたニー
ドル付円錐状弁体（７６）と、長さの中程や）土寄りに
隔壁（７７）を、面下端寄りにつば（７８）をそれぞれ
有しかつ弁箱（７２）に設けられた上方突出状雄ねじ筒
部（７９）に下端部がはめ込まれている垂直筒状蓋（８
０）と、つば（７８）の上から被せられかつ雄ねじ筒部
（７９）にパツキンを介してねじ締められたグローブ・
ナツト（８１）とを備えている。

垂直筒状蓋（８０）には、上端部に小径雄ねじ部（８２
）と、その下に段を介して大径部ねじ部（８３）とが設
けられており、大径部ねじ部（８３）がヨーク（５３）
の底壁に設けられたねじ孔（８４）にねじ込まれ、かつ
大径部ねじ部（８３）にロック・ナラ１〜（８５）がね
じはめられてヨーク（５３）に締めつけられることによ
り、弁本体（５４）がヨーク（５５）に固定されている
。弁棒（５３）は隔壁（７７）を摺動自在に貫通して上
方にのびており、かつ隔壁（７７）の上には下から順次
弁棒（５３）を囲んで蓋（８０）内にパツキン・シー１
−（８６）およびグランド・パツキン（８７）がはめ入
れられ、その−トから鍔（Ｎｌぎパツニ１−ン押さえ（
８８）の下半部がはめ入れられており、さらにその上か
らパツキン押さえナラ１〜（８９）が被せられて小径雄
ねじ部（８２）にねじ締められている。弁棒（５３）の
ナツト（８７）よりの上方突出部に雄ねじ部（９０）が
設けられており、これが摺動棒（５９）の下端に上向き
にあけられたねじ孔（９１）にねじ込まれ、さらに雄ね
じ部（９０）に１コツク・ナツト（９２）がねじはめら
れて摺動棒（５９）に締めつけられることにより、摺動
棒（５９）と弁棒（５３）の連結が果たされている。

ソレノイド（５１）に通電すると、その作動軸（５２）
は図示の退入状態から下向きに突出する。すなわち、ソ
レノイド（５１）は上記実施例のものと同様にブツシュ
形であり、かつその変位特性は第３図に示すとおりのも
のである。作動軸（５２）が退入しているときには、蓋
（６６）の頂面はソレノイドケース下面に当接している
。この状態で弁体（７６）は弁座（７４）　、Ｊ：り離
れており、貫通孔（７３）を開放している。この状態か
ら作動軸（５２）が突出すると、外部圧縮コイルばね（
６７）に抗して蓋（６６）がばねカバー（６５）ととも
に押し下げられる。そうすると、これらの蓋（６６）お
よびばねカバー（６５）とともに摺動棒（５９）が降下
し、これに連結された弁棒（５３）が弁体（７６）とと
もに降下して弁体（７６）が弁座（７４）に密接し、貫
通孔（７３）を閉鎖する。

第６図および第７図は、この発明による制御弁のさらに
他の実施例を示す。この制御弁は、上述した２つの実施
例と同様に、ソレノイド（１０１）と、その作動軸（１
０２）とともに移動するようになされた弁棒（１０３）
を有する弁本体（１０４）とからなる。

上述した２つの実施例のソレノイド（１）（５１）はい
ずれもブツシュ形であったが、この実施例のソレノイド
（１０１）はプル形である。このソレノイド（１０１）
は、上述した２つの実施例のうちの第２のものと同様に
右底筒状ヨーク（１０５）の上端にのせられ、かつ取付
部材（１０６）とともにヨーク（１０５）と一体化され
ている。その作動軸（１０２）は、ンレノイドケース下
面（１０７）より下方に突出しており、その突出部にブ
ーツ１〜（１０８）によって円環状係止部材（１０９）
が固定されている。弁棒（１０３）の上端部には、ヨー
ク（１０５）の隔壁（１１０）を摺動自在に貫通した摺
動棒（１１１）の下端が連結されている。摺動棒（１１
１）の上端は、内周面に雌ねじ（１１２）を有する縦断
面上向きコ形の下部連結部材（１１３）および外周面に
雄ねじ（１１４）を有し、この雄ねじ（１１４）が下部
連結部材（１１３）の雌ねじ（１１２）にねじ込まれた
縦断面下向きコ形の上部連結部材（１１５）によってソ
レノイド（１０１）の作動軸（１０２）に連結されてい
る。下部連結部材（１１３）の底壁中央部には下方突出
状雄ねじ部（１１６）が設けられており、これが摺動棒
（１１１）の上端に上向ぎにあ【プられたねじ孔（１１
７）にねじ込まれ、かつ開維ねじ部（１１６）にロック
・ナツト（１１８）がはめられて摺動棒（１１１）に締
め付【Ｊられることにより、摺Ｕ棒（１１１）に下部連
結部材（１１３）が固定されてし゛る。ソレノイド（１
０１）の作動軸（１０２）は上部連結部材（１１５）の
頂壁中央部を摺動自在に貫通しており、その下端の係止
部材（１０９）が同頂壁の下側から係止するようになっ
ている。摺動棒（１１１）の下端寄り外周面には雄ねじ
（１１９）が設置Ｊられており、この雄ねじ（１１９）
に環状ばね受け（１２０）と、その下側にアジャスト・
ナラ１〜（１２１）とがそれぞれねしはめられている。

そして、ばね受け（１２０）ど隔壁（１１０）との間に
圧縮コイルばね（１２２）が取イ」けられている。この
ばね（１２２）により、摺動棒（１ｉｉ）が常時下向き
に付勢されている。弁本体（１０４）は、上記第２の実
施例の弁本体（５４）と同一であり、その説明を省略す
る。また摺動棒（１１１）と弁棒（１０３）との連結は
、同実施例と同じ手段によって果たされている。

作動軸（１０２）が図示のように突出しているときには
、弁体（１２３）は弁座（１２４）に密接し、貫通孔（
１２５）を閉鎖している。ソレノイド（１０１）に通電
して作動軸（１０２）を退入させると、係止部材（，１
０９）に係止された上部連結部材（１１５）が下部連結
部材（１１３）とともに上昇させられる。

これにしたがって摺動棒（ｉｉｌ）がばね（１２２）に
抗して上昇し、これに連結された弁棒（１０３）が弁体
（１２３）とともに上昇して弁体（１２３）が弁座（１
２４）より離れ、貫通孔（１２５）を開放する。

発明の効果 この発明の制御弁によれば、ソレノイドにより弁を作動
させるものであるから、レンジャビリティが大となるし
、細いケーブルによる光ファイバの使用が可能であるば
かりか、ヒステリシスが小でかつ分解能が大となる。電
気によりソレノイドを作動するものであるから、もちろ
ん遠隔制御が可能であるし、弁作動はソレノイドによる
ものであるから、その応答速度は圧縮空気ににるものよ
りはるかに速い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す垂直縦断面図、第２図
は同側面図、第３図はソレノイドの変位特性を示すグラ
フ、第４図はこの発明の他の実施例を示す垂直縦断面図
、第５図は同側面図、第６図はこの発明のさらに他の実
施例を示す垂直縦断面図、第７図は同側面図である。 （１）　（５１）（１０１）・・・ソレノイド、（２）
　（’５２）（１０２）・・・作動軸、＜　３　’）　
（５３Ｈ１０３）・・・弁棒、（４）　（５４）（１０
４）・・・弁本体。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ソレノイド（１）（５１）（１０１）と、その作動軸（
   ２）（５２）（１０２）とともに移動するようになされ
   た弁棒（３）（５３）（１０３）を有する弁本体（４）
   （５４）（１０４）とからなり、ソレノイド（１）（５
   １）（１０１）の入力信号に比例して作動軸（２）（５
   ２）（１０２）が変位するように、ソレノイド（１）（
   ５１）（１０１）に入力信号が加えられるようになされ
   ている制御弁。