JPS62297577A

JPS62297577A - 閉止機能付流体制御弁

Info

Publication number: JPS62297577A
Application number: JP62093601A
Authority: JP
Inventors: Tomohide Matsumoto; 朋秀松本; Shigeru Shirai; 滋白井; Masaji Nakamura; 中村　正次
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1987-04-16
Publication date: 1987-12-24

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】３、発明の詳細な説明産業上の利用分野本発明は、ガス燃焼器具等に装備され、燃焼負荷信号、
すなわち湯温、室温等に応じて連続的に出口側ガス圧力
（流量）を制御し、所望の温度を得るための流体制御弁
に関し、特に流体制御弁に流体を遮断する機能を付加し
た閉止機能付流体制御弁に関するものである。

従来の技術閉止機能付流体制御弁は流体制御弁に流体遮断機能を付
加することにより専用の閉止電磁弁を省略し、流体制御
系のコンパクト化、低コスト化を意圓したものであり、
流体制御弁の弁部に弾性部材を設けて弁座と弁体の密着
性を向上させたものがある。（例えば実開昭５５−４９
１３７号公報）従来のこの閉止機能付流体制御弁を第４
図、及び第５図に示し、磁性体としての永久磁石１を備
えた弁体２と、永久磁石１と近接する位置に配設された
固定鉄心３を有し、永久磁石１とは反発する方向の磁力
を発生する電磁コイル４と、流体入口５の圧力を受けて
弁体２を閉弁方向に付勢するダイヤフラム６とを備え、
電磁コイル４に印加する電流を制御することにより電磁
反発力を制御し、弁体２を自由に上下動するとともに、
弁体２にダイヤフラム６を介して作用する流体圧と電磁
反発力とのバランスにより弁開度を制御し、流体圧を比
例的に制御するように構成されている。

かかる構成の閉止機能付流体制御弁において、通電しな
い時には、永久磁石１が固定鉄心３に吸引される力によ
り弁体２に装着した弾性部材７が弁座８に押し付けられ
て閉弁し、流体通路を遮断するわけである。

しかしながらこの従来例では開弁、閉弁の繰返し、もし
くは振動、衝撃等が加わった時第５図に示すように弁体
２が傾く。これは弁体２を可撓性材料からなるダイヤフ
ラムにより支持しているためである。その結果弾性部材
７の弁座８との当接面がテーバ状のため高精度に真円加
工された弁座８に対して弾性部材７の当接する形状は第
６図に示したように楕円形状となり、弁座８と弾性部材
７の間に微少な間隙が形成され、流体が洩れる不都合が
あり、それを解決するために閉弁力を大きくする必要が
あった。つまり、永久磁石１の吸引力を大きくして対応
しなければならず、電磁コイル４が大型化する不具合が
あった。

また弾性部材７を弁体２に一体に設ける加工が難しい。

つまり弾性部材７を弁体２に装着する手段として接着、
一体成形等が用いられるが、接着による場合接着剤によ
る弾性部材７の劣化の不安があるとともに加工性が悪い
。

一方一体成形による場合は弁体２の材質として弾性部材
７をゴムとするとゴムの加硫温度よりも高い耐熱温度を
有するものを選定する必要があり、金属等に限られてし
まう、その結果旋削加工が必要となり加エコストアツブ
につながる。また一体成形の際の冷却時に弾性部材７が
不均一に収縮するため高精度に真円度が得られず歩留り
が悪い。

発明が解決しようとする問題点すなわち従来例においては、開弁力が大きくなり駆動部
が大型化するとともに加工性、歩留りが悪く、ひいては
流体制御弁のコストアップにつながっていた。

問題点を解決するための手段本発明は、上記問題点を解決するものであり流体入口と
流体出口の間に設けた弁座と、前記弁座に対向して設け
た弁体と、前記弁体に嵌挿され弾性部材から構成される
シールリングと、前記弁座に前記シールリングを押し付
ける方向に作用する付勢要素と、前記付勢要素の力に抗
して前記弁体を動作させる力を発生する駆動部と、前記
シールリングを前記弁体内に挟持するリングホルダとか
ら構成したものである。

作用この構成により重要な部品を個々に高精度に加工した後
、弁体にシールリングを嵌挿し、さらにリングホルダに
よってシールリングを所定の圧縮量で挟持するためシー
ルリングの弁座との当接面は高精度に保たれ、少ない閉
弁力で安定した閉止ができる。また別工程で個々の部品
を準備し、その後組立てることが可能となり組立性が向
上する。

実施例以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。第１図は本発明による閉止機能付流体制御弁の断面構
造図を示し、第２図は弁部の要部拡大断面図を示す。第
１図、第２図において９は流体入口１０と流体出口１１
の闇に弁座１２を設けた弁ボディ、１３は流体入口１０
側の圧力を受けて動作するダイヤフラム１４が上下に設
けた膜板１５ａ＋１ｂｂとともにビン１６及びブツシュ
ナツト１７により固定装着され、−且つシール壁面１８
ａ、１８ｂと位置決め部１９を設けた弁体、２０は弁座
１２の中心軸線Ｃ，Ｌ上に中心点Ｐｅ有する球アール面
２１を有するとともに断面形状が全周にわたって一様で
あり、弾性部材から構成されるシールリングであり、シ
ール壁面１８ａの外径りよりも小さい内径を有し、シー
ル壁面１８ａを圧縮オるように装着されて径方向シール
がなされる。

２２は位置決め部１９に当接してシールリング２０を所
定の圧縮量で保持するリングホルダであり、弁体１３に
嵌挿しダイヤフラム１４、膜板１５　ａ、　　１５　ｂ
とともにビン１６によって固定装着される。

２３は弁体１３を閉弁方向に付勢する付勢要素、２４は
ヨーク２５、継鉄板２６、コイル２７及びコイル２７の
中央部に上下動可能に設けたプランジャ２８を有する駆
動部でありコイル２７に通電することにより電磁力が発
生し、プランジャ２８は下方に変位して弁体１３を動作
させ流体出口１１側の圧力（流量）を制御する。

以上の構成において非通電時には付勢要素２３によって
弁体１３は閉弁力を受は弁座１２に球アール面２１が押
し付けられて閉弁し、流体の流通を遮断する。次にコイ
ル２７に通電すると電磁力がプランジャ２８に作用して
弁体１３を下方に変位させ、コイル２７への通電量に応
じて流体出口１１側の圧力が制御される。また周知のガ
バナ機能を果す。

そして再度コイル２７への通電を停止すると弁体１３は
付勢要素２３の力によって閉弁される。

この時弁座１２に対し、シールリング２０の当接位置は
初期状態とはかならずしも一致しない。これは付勢要素
２３による閉弁力の傾きと可撓性材料からなるダイヤフ
ラム１４によって弁体１３を支持していること、及び振
動等の外乱によるためであるが、２点を中心とする球ア
ール面２１を設けているため弁体１８が若干類いても弁
座１２と球アール面２１は密着して当接し安定した閉止
を行うことができる。閉止を行う場合に重要なポイント
は弁座１２の真円度とシールリングの当接部すなわち球
アール面２１の真円度（真球度）である。弁座１２は機
械加工できるため確保しやすいが、シールリング２０は
弾性部材から構成されるため圧縮量によって真円度が悪
化する場合がある。

第３図はシール壁面１８ａの外径りに対するシールリン
グ２０の径方向のシール比率δｓ（ここでシールリング
２０の内径をｄとすると δ５＝（（Ｄ　　ｄ）／Ｄ乃Ｘ１００（χ））をパラメ
ータとした時のリングホルダ２２によってシールリング
２０を圧縮する比率すなわち軸方向圧縮率δｒ（ここで
シール壁面１８ｂとリングホルダ２２の下端面で形成さ
れる軸方向の間隙をｔ１シールリング２０の軸方向の高
さをＴとするとＱｒ　＝（（Ｔ　−ｔ　）／　Ｔ　））　Ｘ　１００（
％））と弁シート洩れ量Ｑｒの関係を示したものである
。なおこの時シールリング２０の材質はＮＢＲにトリル
ゴム）とし、閉弁力は１５０（ｇ）、印加流体圧は５０
０ｍｍＨ２Ｏである。

第３図から圧縮率δｒが増加するほど弁シートもれＱｒ
が増加することがわかる。電磁弁のＪＩＳによる内部洩
れ規＃Ｉ０　、５５　（１／ｈｒ）を満足するのは径方
向シール比率δｓが４％以内、軸方向の圧縮率δｒが１
０％以内でありシールリング２０はこの範囲内で装着す
る必要がある。

以上のように本実施例によればシールリング２０に弁座
１２の中心軸線上に中心点Ｐを有する球アール面２１を
設けたため、開弁、閉弁の繰返し、振動等の外乱を受け
て弁体１３が若干類いた場合においても弁座１２と球ア
ール面２１は完全に密着し、またシールリング２０を単
体で構成し、シール壁面１８ａ＋　　１８ｂ内に嵌挿し
、位置決め部１９とリングホルダ２２によって所定の圧
縮量で弁体１３に装着したため組立て時、組立て後とも
に球アール面２１は高精度に保たれ、弁座１２と球アー
ル面２１は完全に密着して安定した閉止性能が得られる
。したがって付勢要素２３による閉弁力を低減すること
が可能となり、コイル２７の小型化が達成できる。

また弁体１３にシールリング２０を嵌挿した後リングホ
ルダ２２をはめこむことにより組立ができるため組立性
が向上し、また重要なシールリング２０は断面が全周に
わたって一様であるため高精度に成形加工ができ、加工
性も向上する。

さらにシールリング２０が劣化した場合ブツシュナツト
１７をはずせばシールリング２０の交換が可能でありメ
インテナンス性も向上する。また本実施例ではプランジ
ャ２８が摺動するタイプの駆動部を用いるとともに付勢
要素２３として弁体１３を上方に持ち上げる方向に作用
するスプリングを用いたため従来例に比べ弁体１３が傾
きにくく閉止信頼性が高い等の効果を有する。

発明の効果以上詳細に説明したように本発明によれば以下の効果が
得られる。

（１）　　シールリング、弁体、リングホルダの３要素
に分離したため、個々の部品をそれぞれ量産性の高い加
工手段で高精度に加工した後組立てることができる。し
たがって組立性及び量産性が向上する。

（２）　　シールリングをリングホルダにより所定の圧
縮量で弁体内に挟持するため、組立て時、組立て後とも
に弁座との当接面は高精度に保たれる。

したがって少ない閉弁力で確実な閉止が行えるため、駆
動部の小型、低コスト化が達成できる。また閉弁時のシ
ールリングの変形量（弁座への食込み量）を少なくでき
るため耐久性も向上する。

（３）　シールリングを単体として製造できるため重要
な弁座との当接面が高精度に得られ閉止信頼性及び歩留
りが向上する。

（４）　　シールリングを嵌挿する構成のため弾性部材
を一体成形する方式に比べ温度変化によるシール部すな
わちシールリングの弁座との当接面の変形が低減でき、
実用温度範囲を拡大できる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例を示す閉止機能付流体制御弁
の断面図、第２図は同弁部の拡大断面図、第３図はシー
ルリングの圧縮率と弁シート洩れの関係を示す特性図、
第４図は従来の閉止機能付流体制御弁の断面図、第５図
は同要部断面図、第６図は同弁座と弾性部材の当接形状
を示す図である。１０・・・流体入口、１１・・・流体出口、１２・・・
弁座、１３・・・弁体、２０・・・シールリング、２２
・・・リングホルダ、２３・・・付勢要素、２４・・・
駆動部。代理人の氏名　　弁理士　中尾敏男　はか１名Ｉｆ）−
−２克体入口第１図　　　　　　　　Ｉ＋　’−流流体コロ１２−弁
座１３−・−弁　休第２図　　　　　　　　１１１ａ、Ｉ＆ム・−ンーＬ壁
面１９−　　位、ｉ７め嬬第３図輻方閏圧ＭＩ午ｒｐ（幻第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）流体入口と流体出口の間に設けた弁座と、前記弁
座に対向して設けた弁体と、前記弁体に嵌挿され弾性部
材から構成されるシールリングと、前記弁座に前記シー
ルリングを押し付ける方向に作用する付勢要素と、前記
付勢要素の力に抗して前記弁体を動作させる力を発生す
る駆動部と、前記シールリングを前記弁体内に挟持する
リングホルダとから構成した閉止機能付流体制御弁。
（２）弁体に嵌挿されるシールリングの径方向のシール
比率δｒを４％以内とし、またリングホルダによるシー
ルリングの軸方向の圧縮率δｓを１０％以内とした特許
請求の範囲第１項記載の閉止機能付流体制御弁。