特許ウォッチ

公開番号2024058333
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022165622
出願日2022-10-14
発明の名称バルブ装置
出願人愛三工業株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類F16K 7/16 20060101AFI20240418BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】プランジャと駆動部間の衝撃を抑制しながらバルブ装置を小型化する。
【解決手段】バルブ装置69は、ハウジング30と、ハウジング内に設けられており、外部から流体が導入される一次側通路38と、一次側通路の下流側端部に設けられている第一導出部36と、ハウジング内に設けられており、第一導出部と連通しているとともに、外部に流体を導出する二次側通路32と、第一導出部と連通しているとともに端部が二次側通路と連通している連通室20と、第一導出部に形成されている弁座34と、弁座に接触可能であり、第一導出部を開閉する弁体18と、弁体に固定されており、弁体を弁座に対して移動させるプランジャ14と、ハウジングに固定されており、プランジャを可動可能な状態で支持している駆動部40を備えている。弁体は、第一導出部が開弁されているときにプランジャと駆動部の間に介在して弁体の移動を規制する規制部18dを備えている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
流体流路の開閉を行うバルブ装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に設けられており、外部から流体が導入される一次側通路と、
前記一次側通路の下流側端部に設けられている第一導出部と、
前記ハウジング内に設けられており、前記第一導出部と連通しているとともに、外部に流体を導出する二次側通路と、
前記第一導出部と連通しているとともに端部が前記二次側通路と連通している連通室と、
前記第一導出部に形成されている弁座と、
前記弁座に接触可能であり、前記第一導出部を開閉する弁体と、
前記弁体に固定されており、前記弁体を前記弁座に対して移動させるプランジャと、
前記ハウジングに固定されており、前記プランジャを可動可能な状態で支持している駆動部と、
を備えており、
前記弁体は、前記第一導出部が開弁されているときに前記プランジャと前記駆動部の間に介在して前記弁体の移動を規制する規制部を備えている、バルブ装置。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
請求項１に記載のバルブ装置であって、
前記弁体は、ダイヤフラム状であり、前記駆動部に固定されている外周部と、前記プランジャに固定されている中央部と、前記外周部と前記中央部の間に設けられているとともに前記弁体が開閉するときに変形する変形部と、を備えており、
前記変形部が、前記外周部から前記中央部に向かうに従って、前記連通室の底面に近づいている、バルブ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のバルブ装置であって、
前記弁体が閉弁しているときに、前記駆動部と前記変形部との距離が、前記外周部から前記中央部に向かうに従って大きくなっている、バルブ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、バルブ装置に関する技術を開示する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、流体流路の開閉を行うバルブ装置が開示されている。特許文献１のバルブ装置は、流体流路を構成しているハウジングと、ハウジング内に設けられている弁座と、弁座に接触可能な弁体と、弁体に固定されているプランジャと、ハウジングに固定されているとともにプランジャを可動可能な状態で支持している駆動部を備えている。特許文献１では、駆動部がプランジャを移動させ、弁体を弁座に対して着座・離反させることにより、流体流路を開閉している。また、特許文献１では、プランジャが駆動部に接触して両者に衝撃が加わることを抑制するため、プランジャと駆動部（ハウジングに対して不動の部分）の間に緩衝部材を配置している。緩衝部材は、プランジャの弁体に固定されている側とは反対側に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－２３２３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のバルブ装置の場合、プランジャと駆動部の間に、プランジャが移動するためのスペースに加え、緩衝部材を配置するスペースを確保することが必要となる。プランジャと駆動部の間に緩衝部材を配置しなければ、緩衝部材を配置するスペースを削除できる分、バルブ装置の小型化を実現することができる。しかしながら、プランジャと駆動部の間に緩衝部材を配置しないと、プランジャと駆動部が接触する可能性を排除することができず、両者に衝撃が加わる可能性を排除できない。すなわち、特許文献１では、バルブ部材の小型化と、プランジャと駆動部間の衝撃の抑制は、トレードオフの関係にある。本明細書は、プランジャと駆動部間の衝撃を抑制しながらバルブ装置を小型化する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書で開示する第１技術は、流体流路の開閉を行うバルブ装置である。このバルブ装置は、ハウジングと、ハウジング内に設けられており、外部から流体が導入される一次側通路と、一次側通路の下流側端部に設けられている第一導出部と、ハウジング内に設けられており、第一導出部と連通しているとともに、外部に流体を導出する二次側通路と、第一導出部と連通しているとともに端部が二次側通路と連通している連通室と、第一導出部に形成されている弁座と、弁座に接触可能であり、第一導出部を開閉する弁体と、弁体に固定されており、弁体を弁座に対して移動させるプランジャと、ハウジングに固定されており、プランジャを可動可能な状態で支持している駆動部を備えていてよい。また、このバルブ装置では、弁体は、第一導出部が開弁されているときにプランジャと駆動部の間に介在して弁体の移動を規制する規制部を備えていてよい。
【０００６】
本明細書で開示する第２技術は、上記第１技術のバルブ装置であって、弁体は、ダイヤフラム状であり、駆動部に固定されている外周部と、プランジャに固定されている中央部と、外周部と中央部の間に設けられているとともに弁体が開閉するときに変形する変形部を備えていてよい。また、変形部が、外周部から中央部に向かうに従って、連通室の底面に近づいていてよい。
【０００７】
本明細書で開示する第３技術は、上記第２技術のバルブ装置であって、弁体が閉弁しているときに、駆動部と変形部との距離が、外周部から中央部に向かうに従って大きくなっていてよい。
【発明の効果】
【０００８】
第１技術によると、弁体が、プランジャと駆動部の間に衝撃が加わることを緩衝する緩衝部材として機能する。すなわち、第１技術によると、プランジャと駆動部が直接接触することを防止するためだけの緩衝部材を省略することができる。プランジャと駆動部の間に緩衝部材を配置するためのスペースを確保する必要がなく（プランジャの弁体が固定されている側とは反対側に、プランジャが移動するためだけのスペースを確保すればよく）、バルブ装置のサイズを小型化することができる。また、緩衝部材を省略する分、バルブ装置のコスト（材料コスト、製造コスト）を低減することもできる。
【０００９】
なお、駆動部が、電磁コイルに通電してプランジャを駆動するタイプ（いわゆる、ソレノイドバルブ）の場合、通常、非通電時に弁体は閉弁しており、通電時に弁体が開弁するノーマリーオフとする。ノーマリーオフを実現するため、プランジャと駆動部の間にばね等を配置し、ばねの付勢力（伸張力）を利用して弁体を弁座に着座させる。この場合、プランジャと駆動部の間には、ばね等を配置するためのスペースを確保することも必要となる。そのため、プランジャと駆動部の間に緩衝部材を配置する従来のバルブ装置においては、緩衝部材のサイズ（表面積）が小さくなる傾向にある。その結果、緩衝部材がプランジャと駆動部に挟持された際に緩衝部材が受ける負荷（面圧）が大きくなり、緩衝部材が劣化しやすくなる。すなわち、緩衝部材の耐久性が低下し、バルブ装置の寿命が短くなる。第１技術によると、弁体に緩衝部材としての機能を付加することにより、緩衝部材のサイズを大きく確保することができ、バルブ装置の寿命を長くすることもできる。
【００１０】
第２技術によると、弁体が開弁する（閉弁状態から開弁状態に移行する）ときに、変形部の外周側から駆動部に接触し始める（駆動部と弁体に挟持され始める）。その結果、変形部と駆動部の接触面積を広く確保することができ、弁体（変形部）が受ける負荷が低減し、バルブ装置の寿命をさらに長くすることができる。また、変形部は弁体の外周部と中央部の間に設けられている（すなわち、弁体の変形部、外周部、中央部は一体である）ので、開弁の際に変形部の外周側から駆動部に接触し始めることにより、弁体の中央部（弁体中央部に固定されているプランジャ）が軸ずれすることを抑制することができる。その結果、弁体が閉弁する際もプランジャの軸ずれが抑制され、弁体と弁座の位置ずれも抑制することができる。弁体と弁座の位置ずれを抑制することにより、弁体のシール性を高くすることもできる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許