JP4585690B2 - 流体制御要素 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明はハウジングと、該ハウジングに形成され、その中へ少なくとも２つの流路が開放している制御室とを含む流体制御要素に関する。制御室には、流路がその中へ入る少なくとも１個のシール座が配置されている。更に、制御室には、シール兼作動要素があり、該要素は弾性材料によって囲まれ、２本の対称なアーム付きレバーとして形成され、前記レバーは前記ハウジングに枢着され、最も簡単な場合、レバーアームの端に位置した座シールでシール座を被覆する閉鎖位置とシール座を露出させる開放位置との間で運動可能である。
【０００２】
前記型式の流体制御要素はドイツ国特許第２９５０７３８０Ｕ１号から知られている。これらの周知の流体制御要素では、流路と隣接する弁座とが２つの概ね同一のハウジング部分に直径方向に配置されている。前記制御要素は前記ハウジングの中間で支持された２本のアーム付きレバーから構成されている。レバーアームの一方は相互に対向して位置している２つの座の間で運動し、一方第２のレバーアームは運動アームとして作用する。作動要素の周りに配置された弾性カバーがハウジングの部分の間並びに制御室と駆動室との間のシールとして作用する。弁座が直径方向に配置される結果、流体制御要素における流路は、全ての流路が一つの面内で流体制御要素から導出される簡単な流体インタフェースを達成するようにある角度になっている。このため、内容積、従って収容ハウジングの内容積の望ましくない増加をもたらす。
【０００３】
本発明の目的は流体のインタフェースが流路を偏向させることなくハウジング部分における面内に水平方向に配置されるように前記型式の流体制御要素を改良することである。このような対策により、流体制御要素の内容積は簡単な方法で低減可能で、その結果ハウジングのサイズを有利に小さくする。更に、本発明の流体制御要素では、構成要素の数が数点の部品まで低減され、その結果組立が簡単となり、かつ大量生産により適当となる。
【０００４】
本発明はシール座と隣接する流路とがハウジング部分の面内に水平方向に収容されている流体制御要素を提供する。このような対策により、流体制御要素を別な流体制御要素へ標準化して結合させうるインタフェースが得られる。最も簡単な場合には、第２のハウジング部分がカバーとして作用する。流体制御要素の好適実施例において、２つのハウジング半体は分離面に沿って接合され、簡単にかつ安価に製造可能である。本発明によれば、外方部分を有するシール兼作動要素は２つのハウジング部分の間で固定され、枢動レバーの中間部がハウジングにおいて支持アームに載置され、座シールをシール座と面する側に取付けて、この支持体の左右に前記シール座を交互に開閉する。シール兼作動要素は座シールが一体化されている弾性材料から作られたカバーによって完全に囲まれている。
【０００５】
本発明は２本のアーム付きレバーの形態のシール兼作動要素であって、該レバーは前記レバーの長さ方向軸線に対して直角に配置された支持アームを備え、カバーによって同様に緊密に囲まれた外端が２つのハウジング部分の間で固定されたこのカバーによって枢着されているシール兼作動要素を特徴とする。この型式の支持体は大きな弾性が際立っており、そのため駆動力は極めて小さくてよく、同じく２本のアーム付きレバーが弾性材料によって支持されているにもかかわらずその制御されない運動を大いに阻止する旋回軸の正確な限定が際立っている。２本のアーム付きレバーは流体ハウジングから端部が突出している支持アームにトルクを作用させることによって作動する。このため、作動アームは支持アームに追従し、これらのアームは、例えば電磁石、圧電要素等によって任意の所望の方法で制御可能である。
【０００６】
別な実施例において、レバーを枢動させるのに必要な駆動力およびロック力は流体フィードバックによって顕著に低減する。保持位置にある流体制御要素にかかる圧力は、レバーと共にハウジングの上方部分がレバーアームによって作業室から、かつ相互から完全に密封された２つの圧力室を形成するという点で解放される。シール座と関連した流路の各々はフィードバック流路を介して圧力室の一方と連通する。関連の圧力室と面するレバーアームの面はこのようにこのレバーアームの座シールを圧力室から離れた方向に面する側に位置するシール座に対して押圧しようとする圧力を受ける。作動アームに加えられるべき駆動力は相応に小さくなる。
【０００７】
本発明による流体制御要素は流体の流れを遮断したり、運んだり、絞ったり、切り替えたり、混合したり、あるいは分配するために使用可能である。ハウジングの底へ開放した流路は適当なインタフェースを備えたその他のシステムの要素が接続される標準的なインタフェースを形成することが好ましい。流体制御要素の所期の用途によって、支持アームまたは作動アームは同様に標準化され、従って交換可能な種々な駆動装置に結合される。
【０００８】
本発明を添付図面に示す実施例を参照して以下説明する。
【０００９】
図１は、２つのハウジング部分１０、１１から構成された全体的に平坦な立方形のハウジングを備え、３／２方向機能の流体制御要素の好適実施例を示す。制御室１２がハウジング部分１０、１１の間に形成されている。ハウジング部分１０の一面内に形成された２つのシール座が制御室１２内へ突出している。各シール座１４、１４′から流路１６、１６′が延びており、該流路は直線に延び、ハウジング部分１０の壁を貫通している。別な流路１５が同じ壁を貫通して制御室１２から導出しており、流路１６、１６′と同様ハウジング１０の底内へ開放している。ハウジング部分１１は制御室１２のカバーとして作用する。制御室１２において、シール兼作動要素１３が設けられており、該シール兼作動要素はレバー２３の弾性材料で囲まれた剛性のコア１９から構成されており、該レバー２３はハウジングの部分１０、１１の間で枢着され、２つの端位置の間で運動可能であり、前記レバー２３の枢着部２２は該レバーをぴったり囲み、かつハウジングの２つの部分１０、１１の間に固定され、かつ弾性材料から作られているカバー１８により形成されている。座シール１７がシール座１４と対向したレバーアーム２３ａの側に成形された状態で、レバー２３は第１のシール座１４を被覆し、その上に成形した座シール１７′によってシール座１４′に対向するレバーアーム２３ｂの側によって第２のシール座１４′を開放する。第２の端位置において、レバー２３は第１のシール座１４を開放し、第２のシール座１４′を閉鎖する。
【００１０】
ハウジング部分１０、１１の間に固定されたシール兼作動要素１３が図２に別々に示されている。該要素は２本のレバーアーム２３ａと２３ｂとを備えたレバー２３と、端部２２ａ，２２ｂに作動アーム２４が続く支持アーム２２と、弾性材料から作られ、レバーアーム２３ａと２３ｂと支持アーム２２のカバー１８と共にユニットを形成するシールフレーム２０とから構成される。このようなシール兼作動要素１３は、そのアーム２３ａ，２３ｂがレバーアームを構成している２本のアーム付きレバー２３から構成される。このレバーは２本のアーム付きレバー２３の長手方向軸線に対して垂直に配置された支持アーム２２においてこれらのアーム２３ａ，２３ｂの間に枢着される。支持アーム２２の外端はシールフレーム２０から突出している。これらの端部には作動ブラケット２１が続く。シールフレーム２０はレバーアーム２３ａ，２３ｂのカバー１８をある距離をおいて囲み、設置位置においては、制御室１２の外形とシールとを形成する。
【００１１】
図１から判るように、支持アーム２２はそのカバー１８をハウジング部分１０、１１の間に位置させて外縁部において固定される。弾性材料から作られたカバー１８は支持アーム２２ａ，２２ｂの端部の回転用の軸受を、従ってレバーアーム２３ａと２３ｂとから構成される２本のアーム付きレバー２３用の枢着部を形成する。シール座１４、１４′の上方において、カバー１８を備えたシール兼作動要素１３は運動可能で、カバー１８に形成された座シール１７、１７′によって座を交互に被覆したり、開放したりする。シール兼作動要素１３は、例えば支持アーム２２ａ，２２ｂの端部に続く作動ブラケット２１を運動させることにより、端部２２ａ，２２ｂがハウジングから突出している支持アーム２２にトルクを作用させることによって駆動される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による流体制御要素の好適実施例の断面図である。
【図２】 シール兼作動要素の平面図である。

Claims (3)

1. 概ね平坦で平行六面体のハウジングであって、分割平面に沿って接合される一対のハウジング部分（１０、１１）からなるハウジングと、
   前記ハウジング部分（１０、１１）の間に画定される制御室（１２）であって、その中へ少なくとも第１の流路（１６）および第２の流路（１６′）が開放しており、各流路は、該流路に関連付けられた第１のシール座（１４）および第２のシール座（１４′）を有し、該第１のシール座および第２のシール座は、前記制御室（１２）内に突出している制御室（１２）と、
   前記制御室（１２）に配置されたシール兼作動要素（１３）であって、該シール兼作動要素（１３）は、２アーム付きレバー（２３）を形成するコア（１９）と、前記レバー（２３）の長さ方向に交差するように配置された支持アーム（２２）とを有し、前記レバー（２３）と前記支持アーム（２２）の外側両端部とは、弾性材料から作られたカバー部材（１８）によって緊密に囲まれ、前記レバー（２３）は、前記２つの平坦なハウジング部分（１０、１１）の間に挟まれている前記支持アーム（２２）を囲んでいる前記カバー部材（１８）によって前記ハウジング部分（１０、１１）の間に枢動可能に取り付けられ、前記レバー（２３）は第１および第２の終端位置の間で移動可能であり、前記レバー（２３）は、前記第１の終端位置において前記第１のシール座（１４）を被覆し且つ前記第２のシール座（１４′）を露出し、また第２の終端位置において前記第１のシール座（１４）を露出し且つ前記第２のシール座（１４′）を閉鎖し、前記第１のシール座（１４）および前記第２のシール座（１４′）は、前記制御室（１２）内の、前記ハウジング部分のうちの同じ１つの部分（１０）上に配置され、前記シール座（１４、１４′）に関連付けられた流路（１６、１６′）は、前記分割平面に垂直に前記ハウジング部分（１０）を貫通し、前記ハウジング部分の他の部分（１１）は、前記制御室（１２）のカバーとして働き、前記第１のシール座（１４）は、該第１のシール座（１４）に対向する第１のレバーアーム（２３ａ）の側で前記カバー部材（１８）と一体的に成形された座シール（１７）によって閉鎖および露出され、前記第２のシール座（１４′）は、該第２のシール座（１４′）に対向する第２のレバーアーム（２３ｂ）の側で前記カバー部材（１８）と一体的に成形された座シール（１７′）によって閉鎖および露出され、前記第１のレバーアーム（２３ａ）および第２のレバーアーム（２３ｂ）は、それぞれの形と寸法が同一であり、前記カバー部材（１８）は、同じ弾性材料で作られたシールフレーム（２０）と一体的に一部片として形成され、該シールフレーム（２０）は、前記２つのハウジング部分（１０、１１）の間に挟まれ、また前記シールフレーム（２０）は、前記第１および第２のレバーアーム（２３ａ、２３ｂ）から離間しつつ前記第１および第２のレバーアームの前記カバー部材（１８）を取り囲んでいるシール兼作動要素（１３）と
   を有する流体制御要素。
2. 前記レバー（２３）のコア（１９）が剛性材料から作られていることを特徴とする請求項１に記載の流体制御要素。
3. 前記カバー部材（１８）から横方向に突出した前記支持アーム（２２ａ、２２ｂ）の両端部が作動アーム（２１）に堅固に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の流体制御要素。

Images