JP3173194B2 - Solenoid valve - Google Patents
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- JP3173194B2 JP3173194B2 JP32784492A JP32784492A JP3173194B2 JP 3173194 B2 JP3173194 B2 JP 3173194B2 JP 32784492 A JP32784492 A JP 32784492A JP 32784492 A JP32784492 A JP 32784492A JP 3173194 B2 JP3173194 B2 JP 3173194B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、充分なストロークを
確保でき、かつ、微小電流で作動可能なソレノイドバル
ブに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solenoid valve which can secure a sufficient stroke and can be operated with a small current.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、パイロット式ダイアフラム弁に用
いるソレノイドは、ヨーク中に電磁コイルを収納し、同
電磁コイルの中心に設けた縦孔中に、筒状のプランジャ
ガイドを挿貫し、同プランジャガイドの上部にはポール
コアを嵌入固設し、同ポールコアに向かってプランジャ
ガイド中を摺動すべくプランジャを挿入している。2. Description of the Related Art Conventionally, a solenoid used for a pilot type diaphragm valve has an electromagnetic coil housed in a yoke, and a cylindrical plunger guide is inserted into a vertical hole provided at the center of the electromagnetic coil. A pole core is fitted and fixed on the upper part of the guide, and a plunger is inserted to slide in the plunger guide toward the pole core.
【0003】かかる構造において、ヨーク及びその前底
板並びにポールコアを固定すべきポールコア固定板とに
よってソレノイドの外殻が形成され、プランジャは、電
磁コイルへの通電によって発生する電磁力による吸磁作
用を受けて、ヨーク前底板の挿貫孔より進退自在に作動
することにより、ソレノイドとしての機能を果たすよう
に構成されている。In such a structure, an outer shell of a solenoid is formed by a yoke, a front bottom plate thereof, and a pole core fixing plate to which a pole core is fixed, and a plunger is subjected to a magnetic attraction effect by an electromagnetic force generated by energizing an electromagnetic coil. It is configured so as to function as a solenoid by operating so as to be able to advance and retreat from the insertion hole of the yoke front bottom plate.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したソレ
ノイドは、未だ、以下の解決すべき課題を有していた。However, the above-mentioned solenoid still has the following problems to be solved.
【0005】即ち、上述したように、電磁コイルの外周
にヨークを配設し、ヨークの一端にポールコアを固定
し、他端はプランジャを挿通させるようにしている。That is, as described above, the yoke is arranged on the outer periphery of the electromagnetic coil, the pole core is fixed to one end of the yoke, and the plunger is inserted at the other end.
【0006】従って、プランジャに働く力は、ポールコ
アとプランジャとの間を通る磁束によってのみ影響され
る。即ち、乾電池等、低消費を要求される駆動源でソレ
ノイドを作動させる場合のように、プランジャを微小電
流で駆動させるには、ポールコアとプランジャの磁気抵
抗を小さくしなければならない。そのためには、ポール
コアとプランジャとの距離を小さくするか、ポールコア
とプランジャとの断面積を大きくすることが考えられ
る。しかし、ポールコアとプランジャとの距離を小さく
することは、ストロークを縮めることになり、一方、ポ
ールコアとプランジャとの断面積を大きくすることはソ
レノイドの全体形状を大きくすることになり、微小電流
にて駆動でき、しかもストロークの大きい小型のソレノ
イドを実現することは困難であった。Accordingly, the force acting on the plunger is affected only by the magnetic flux passing between the pole core and the plunger. That is, in order to drive the plunger with a very small current, as in the case of operating a solenoid with a drive source requiring low power consumption such as a dry battery, the magnetic resistance between the pole core and the plunger must be reduced. To this end, it is conceivable to reduce the distance between the pole core and the plunger or to increase the cross-sectional area between the pole core and the plunger. However, reducing the distance between the pole core and the plunger shortens the stroke.On the other hand, increasing the cross-sectional area between the pole core and the plunger increases the overall shape of the solenoid. It has been difficult to realize a small solenoid that can be driven and has a large stroke.
【0007】本発明は、上記課題を解決することができ
るソレノイドバルブを提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a solenoid valve which can solve the above-mentioned problems.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、バルブの主弁
孔を開閉するダイヤフラムにパイロット弁孔を設けたバ
イロット式ダイヤフラム弁と、電磁コイルの内周側の一
端にポールコアを固定するとともに、他端にプランジャ
を進退自在に挿通させたソレノイドとからなり、かつ、
プランジャの先端によってパイロット弁孔を開閉してバ
ルブの主弁孔の開閉を行うソレノイドバルブにおいて、
プランジャを、電磁コイル内に直列に配設した主プラン
ジャと副プランジャとから構成し、電磁コイルの励磁状
態で両プランジャを吸着可能となし、かつ、副プランジ
ャに、先端をダイヤフラムに当接可能な副プランジャ作
動杆の基端を連結し、主プランジャの微小ストローク移
動よるダイヤフラムの大幅ストローク移動に連動して、
副プランジャと主プランジャとを大幅ストローク移動可
能としたことを特徴とするソレノイドバルブに係るもの
である。According to the present invention, there is provided a bi-rotor type diaphragm valve having a pilot valve hole provided in a diaphragm for opening and closing a main valve hole of a valve, and a pole core fixed to one end on an inner peripheral side of an electromagnetic coil. It consists of a solenoid with a plunger inserted in the other end so that it can move forward and backward, and
In a solenoid valve which opens and closes a pilot valve hole with the tip of a plunger to open and close a main valve hole of the valve,
The plunger is composed of a main plunger and a sub-plunger arranged in series in an electromagnetic coil, so that both plungers can be attracted while the electromagnetic coil is excited, and the tip of the sub-plunger can contact the diaphragm. Connecting the base end of the sub-plunger operating rod, linked with the large stroke movement of the diaphragm due to the small stroke movement of the main plunger,
The present invention relates to a solenoid valve characterized in that a sub-plunger and a main plunger can be moved by a large stroke.
【0009】本発明は、また、主プランジャと副プラ
ンジャとの間に副復帰スプリングを配設するとととも
に、副プランジャとポールコアとの間に主復帰スプリン
グを介設し、主復帰スプリングのバネ定数k1と副復帰ス
プリングのバネ定数k2との関係を、k2≦k1としたこと、
ポールコアの後部に永久磁石を配設したこと、及び、
ポールコアに代えて、電磁コイルの縦孔内に筒状のプ
ランジャガイドを同心円的に挿通し、同プランジャガイ
ドの一端を閉塞するとともに、他端側内にプランジャを
進退自在に挿通させたことにも特徴を有する。According to the present invention, an auxiliary return spring is disposed between the main plunger and the auxiliary plunger, and a main return spring is interposed between the auxiliary plunger and the pole core. 1 and the relationship between the spring constant k 2 of the sub-return spring, and the k 2 ≦ k 1 that,
That a permanent magnet is arranged at the rear of the pole core; and
Instead of the pole core, a cylindrical plunger guide is inserted concentrically into the vertical hole of the electromagnetic coil, one end of the plunger guide is closed, and the plunger is inserted into the other end side so as to be able to advance and retreat. Has features.
【0010】[0010]
【実施例】以下、添付図に示す実施例に基づいて、本発
明に係るソレノイドバルブBについて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a solenoid valve B according to the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the accompanying drawings.
【0011】(実施例1)図1にソレノイドAを具備した
ソレノイドバルブBの内部構成を示しており、特に閉弁
時等にとる、プランジャ25( 後述する) を突出した閉塞
状態を示している。(Embodiment 1) FIG. 1 shows the internal structure of a solenoid valve B having a solenoid A, and particularly shows a closed state in which a plunger 25 (described later) is projected when the valve is closed. .
【0012】一方、図2はソレノイドバルブBの通電初
期状態 (過渡状態) を示しており、図3はソレノイドバ
ルブBの開状態 (最終状態) を示している。FIG. 2 shows an initial state (transient state) of energization of the solenoid valve B, and FIG. 3 shows an open state (final state) of the solenoid valve B.
【0013】図1に基づいて、まず、ソレノイドAの全
体の構造を説明すると、電磁コイル11は、実質的に、上
下端の外周面に上下フランジ11a,11b を一体的に取付け
た筒状のボビン11c と、同ボビン11c の周りに巻回した
電磁コイル本体11d とからなる。そして、電磁コイル11
内には縦孔12が形成されている。First, the overall structure of the solenoid A will be described with reference to FIG. 1. The electromagnetic coil 11 has a substantially cylindrical shape in which upper and lower flanges 11a and 11b are integrally attached to upper and lower outer peripheral surfaces. It comprises a bobbin 11c and an electromagnetic coil body 11d wound around the bobbin 11c. And the electromagnetic coil 11
A vertical hole 12 is formed therein.
【0014】一方、電磁コイル11の外周にはヨーク10が
配設されており、本実施例では、ヨーク10は、外周部10
a と、その上下に設けた上下端部プレート10b,10c とか
らなる。On the other hand, a yoke 10 is provided on the outer periphery of the electromagnetic coil 11, and in this embodiment, the yoke 10 is
a, and upper and lower end plates 10b and 10c provided above and below it.
【0015】さらに、ヨーク10は、その上下端部プレー
ト10b,10c の中央部に設けた開口周りに下方及び上方に
伸延する変則磁場形成用内周部10d,10e を一体的に設け
ており、これらの変則磁場形成用内周部10d,10e は、そ
れぞれ、電磁コイル11の縦孔12の上下部内に挿入されて
いる。Further, the yoke 10 is provided integrally with irregular magnetic field forming inner peripheral portions 10d and 10e extending downward and upward around openings formed in the central portions of the upper and lower end plates 10b and 10c, respectively. These irregular magnetic field forming inner peripheral portions 10d and 10e are inserted into upper and lower portions of the vertical hole 12 of the electromagnetic coil 11, respectively.
【0016】また、ヨーク10の下端部プレート10c は、
後述するダイヤフラム弁Cの背室形成板21の上面に載置
されている。背室形成板21の中央部は開口22を設けてお
り、同開口22の上部周縁には長尺筒状のプランジャガイ
ド23の下端が一体的に突設されており、同プランジャガ
イド23は、上記したヨーク10の内側に形成した上下変則
磁場形成用内周部10d,10e 内を伸延している。The lower end plate 10c of the yoke 10 is
It is mounted on the upper surface of a back chamber forming plate 21 of a diaphragm valve C described later. A central portion of the back chamber forming plate 21 is provided with an opening 22, and a lower end of a long cylindrical plunger guide 23 is integrally protruded from an upper peripheral edge of the opening 22. It extends inside the upper and lower irregular magnetic field forming inner peripheral portions 10d and 10e formed inside the yoke 10.
【0017】そして、プランジャガイド23内には、下か
ら上に向けて、順に、下端に弁体24を具備する主プラン
ジャ25と、副プランジャ26と、ポールコア27と、永久磁
石28とが配設されている。In the plunger guide 23, a main plunger 25 having a valve body 24 at a lower end, a sub-plunger 26, a pole core 27, and a permanent magnet 28 are arranged in this order from bottom to top. Have been.
【0018】また、永久磁石28の上部には、ヨーク10の
上端部プレート10b にかしめて固定した受け板29が配設
されており、一方、主プランジャ25と副プランジャ26と
の間には副復帰スプリング30を配設するととともに、副
プランジャ26とポールコア27との間には主復帰スプリン
グ31を介設している。A receiving plate 29 caulked and fixed to the upper end plate 10b of the yoke 10 is disposed above the permanent magnet 28, while a sub-plunger 26 is provided between the main plunger 25 and the sub-plunger 26. A return spring 30 is provided, and a main return spring 31 is interposed between the sub-plunger 26 and the pole core 27.
【0019】なお、主復帰スプリング31のバネ定数k1と
副復帰スプリング30のバネ定数k2との関係は、k2≦k1と
している。[0019] The relationship between the spring constant k 2 of the spring constant k 1 and the sub-return spring 30 of the main return spring 31 is a k 2 ≦ k 1.
【0020】かかる構成によって、初期状態においては
(若しくは止水時)主スプリング31と副スプリング30の
弾性力によって、電磁コイル11に非通電時には、弁体24
は、ダイヤフラム弁Cのダイヤフラム45の中央部に設け
たパイロット弁孔48を閉塞することになる。With this configuration, in the initial state (or at the time of water stoppage), when the electromagnetic coil 11 is not energized, the valve body 24
Will close the pilot valve hole 48 provided at the center of the diaphragm 45 of the diaphragm valve C.
【0021】さらに、副プランジャ26は、その下面から
ダイヤフラム弁Cに向けて副プランジャ作動杆32を伸延
しており、k2≦k1なので、同副プランジャ作動杆32の先
端はダイヤフラム45の裏面と当接もしくは近接してお
り、後述するように、ダイヤフラム45の上昇移動に連動
して副プランジャ26を上昇移動することができる。Further, the sub-plunger 26 extends the sub-plunger operating rod 32 from the lower surface thereof toward the diaphragm valve C, and since k 2 ≦ k 1 , the tip of the sub-plunger operating rod 32 is the rear surface of the diaphragm 45. As described later, the sub-plunger 26 can move upward in conjunction with the upward movement of the diaphragm 45, as will be described later.
【0022】次に、上記したソレノイドバルブAのパイ
ロット式ダイアフラム弁Cの構成について、図1を参照
して説明する。Next, the construction of the pilot type diaphragm valve C of the solenoid valve A will be described with reference to FIG.
【0023】図中、40は弁箱であって、それぞれ一次配
管と2次配管とに連通連結する流入路41と流出路42とを
設けている。また、弁箱40内において、流入路41と流出
路42との間には、主弁孔43が形成され、主弁孔43の上端
開口周縁には、弁主座44が形成されている。In the figure, reference numeral 40 denotes a valve box, which is provided with an inflow passage 41 and an outflow passage 42 which are connected to the primary pipe and the secondary pipe, respectively. In the valve case 40, a main valve hole 43 is formed between the inflow path 41 and the outflow path 42, and a valve main seat 44 is formed on the periphery of the upper end opening of the main valve hole 43.
【0024】そして、主弁座44上には、主弁孔43を開閉
する主弁体を兼ねたダイヤフラム45が接離自在に配設さ
れている。On the main valve seat 44, a diaphragm 45 also serving as a main valve body for opening and closing the main valve hole 43 is disposed so as to be freely movable.
【0025】ダイヤフラム45の上方にはダイヤフラム背
室46が形成されており、同ダイヤフラム背室46は、ダイ
ヤフラム45の周縁に設けたオリフィス47を介して流出路
42と連通している。なお、ダイヤフラム背室46は、実質
的に、ダイヤフラム45と背室形成板21によって形成され
る。A diaphragm back chamber 46 is formed above the diaphragm 45. The diaphragm back chamber 46 is connected to an outflow passage through an orifice 47 provided on the periphery of the diaphragm 45.
Communicates with 42. Note that the diaphragm back chamber 46 is substantially formed by the diaphragm 45 and the back chamber forming plate 21.
【0026】48はダイヤフラム45に穿設したパイロット
弁孔であり、ダイヤフラム背室46と流出孔42とを連通さ
せている。Reference numeral 48 denotes a pilot valve hole formed in the diaphragm 45, which connects the diaphragm back chamber 46 with the outflow hole 42.
【0027】そして、パイロット弁孔48の上方には、前
述したように、ソレノイドAの主プランジャ25の先端に
設けた弁体24を対峙させており、主プランジャ25の進退
移動によって、パイロット弁孔48を開閉することができ
る。As described above, the valve element 24 provided at the tip of the main plunger 25 of the solenoid A is opposed to the upper side of the pilot valve hole 48, and the pilot valve hole is moved by the forward / backward movement of the main plunger 25. 48 can be opened and closed.
【0028】なお、49はオリフィス47に挿通したクリー
ニングピンである。Reference numeral 49 denotes a cleaning pin inserted through the orifice 47.
【0029】ついで、上記構成を有するソレノイドバル
ブBの作動について、図1〜図3を参照して説明する。Next, the operation of the solenoid valve B having the above configuration will be described with reference to FIGS.
【0030】まず、図1に示す閉状態にあるソレノイド
バルブBを開状態にする作動について説明する。First, the operation of opening the solenoid valve B in the closed state shown in FIG. 1 will be described.
【0031】電磁コイル11へ通電すると、図1に示すよ
うに主磁界aに加えて変則磁界bが発生する。そして、
この変則磁界bによって、主プランジャ25が副プランジ
ャ26にまず引き寄せられ吸着する (図2) 。When the electromagnetic coil 11 is energized, an irregular magnetic field b is generated in addition to the main magnetic field a as shown in FIG. And
Due to the irregular magnetic field b, the main plunger 25 is first attracted and attracted to the sub-plunger 26 (FIG. 2).
【0032】主プランジャ25と副プランジャ26との間の
空間は磁場集束度の一番高い部分にしかも短いストロー
クで形成されるため、吸引力は効果的に利用され、比較
的弱い吸引力でよい。Since the space between the main plunger 25 and the sub-plunger 26 is formed in the portion where the magnetic field convergence is the highest and with a short stroke, the suction force is effectively used, and a relatively weak suction force is sufficient. .
【0033】この主プランジャ25の第1段階の微小移動
によってパイロット弁孔48が開口し、ダイヤフラム背室
46と流出路42とが連通によってダイヤフラム背室46の水
圧が減少し、ダイヤフラム背室46内の水圧と流入路41内
の水圧との間に圧力差が生じ、ダイヤフラム45が大幅に
上昇し、流入路41と流出路42とが主弁孔43を通して連通
する。The pilot valve hole 48 is opened by the minute movement of the main plunger 25 in the first stage, and the diaphragm back chamber is opened.
The water pressure in the diaphragm back chamber 46 decreases due to the communication between the 46 and the outflow passage 42, and a pressure difference occurs between the water pressure in the diaphragm back room 46 and the water pressure in the inflow passage 41, and the diaphragm 45 rises significantly, The inflow channel 41 and the outflow channel 42 communicate with each other through the main valve hole 43.
【0034】ところで、上述したように、副プランジャ
26の下面に設けたプランジャ作動杆32の先端はダイヤフ
ラム45の裏面と当接若しくは近接しているので、この主
弁孔43の開口によるダイヤフラム45が受ける水圧による
力を副プランジャ作動杆32の押上げ力として有効に利用
して、ダイヤフラム45の大幅上昇に伴って副プランジャ
作動杆32も大幅に上昇することができ、この上昇によっ
て、同作動杆32の基端に一体的に連設した副プランジャ
26も、主スプリング31の付勢力に抗して充分な押上げ力
によって大幅に上昇する。By the way, as described above, the sub-plunger
Since the tip of the plunger operating rod 32 provided on the lower surface of the diaphragm 26 is in contact with or close to the back surface of the diaphragm 45, the force of the hydraulic pressure received by the diaphragm 45 due to the opening of the main valve hole 43 pushes the sub-plunger operating rod 32. Effectively used as a lifting force, the sub-plunger operating rod 32 can also be raised significantly with a large rise of the diaphragm 45, and by this raising, the sub-plunger operating rod 32 is integrally connected to the base end of the operating rod 32. Plunger
26 also rises significantly with sufficient lifting force against the urging force of the main spring 31.
【0035】従って、この副プランジャ26の大幅上昇に
連動して主プランジャ25も同様に大幅に上昇しソレノイ
ドバルブBは開状態に移行する (図2→図3) 。Accordingly, the main plunger 25 similarly rises significantly in conjunction with the great rise of the sub-plunger 26, and the solenoid valve B shifts to the open state (FIG. 2 → FIG. 3).
【0036】この際、主弁孔43の開口によるダイヤフラ
ム45が受ける水圧による力をプランジャ作動杆32の押上
げ力として有効に利用するようにしたので、副プランジ
ャ26をも短ストロークだけ電磁力によって移動させれば
よいことになる。また、この開弁力はプランジャ開弁保
持力としても利用できる。At this time, the force of the water pressure received by the diaphragm 45 due to the opening of the main valve hole 43 is effectively used as the pushing-up force of the plunger operating rod 32. You just have to move it. This valve opening force can also be used as a plunger valve opening holding force.
【0037】その後、両プランジャ25,26 が永久磁石28
の磁力でポールコア27に吸着され、ラッチされる。これ
によって、ダイヤフラム弁Cは開状態を維持する (図
3) 。Thereafter, both plungers 25 and 26 are
Is attracted to the pole core 27 and latched. As a result, the diaphragm valve C maintains the open state (FIG. 3).
【0038】よって、電磁コイル11への通電は必要なく
なる。Therefore, it is not necessary to energize the electromagnetic coil 11.
【0039】一方、図3に示す閉状態にあるソレノイド
バルブBを図1に示す開状態にする作動について説明す
る。On the other hand, the operation of setting the solenoid valve B in the closed state shown in FIG. 3 to the open state shown in FIG. 1 will be described.
【0040】プランジャ25,26 のラッチを解除する方向
に電磁コイル11へ通電すると、永久磁石28の磁力は電磁
コイル11の磁力により打ち消され、主スプリング31と副
スプリング30の作用によって、両プランジャ25,26 が下
降し、ダイヤフラム弁Cのパイロット弁孔48を閉じる。
これによって、ダイヤフラム45が下降し始める。When the electromagnetic coil 11 is energized in a direction in which the latches of the plungers 25 and 26 are released, the magnetic force of the permanent magnet 28 is canceled by the magnetic force of the electromagnetic coil 11. , 26 descend, closing the pilot valve hole 48 of the diaphragm valve C.
As a result, the diaphragm 45 starts to descend.
【0041】この際、クリーニングピン49の絞りの効果
により、ダイヤフラム背室46への水の流入量が徐々に減
少し、その後、主弁孔43を緩やかに閉塞する。At this time, the amount of water flowing into the diaphragm back chamber 46 gradually decreases due to the effect of the restriction of the cleaning pin 49, and thereafter the main valve hole 43 is gradually closed.
【0042】このように、従来の主磁界aのみならず、
変則磁界bによってもプランジャ25の吸着動作を行うよ
うにしたので、電磁コイル11へ微小電流を通電するのみ
でソレノイドバルブBの開閉動作を行うことができ、省
電化を図ることができる。Thus, in addition to the conventional main magnetic field a,
Since the operation of attracting the plunger 25 is also performed by the irregular magnetic field b, the solenoid valve B can be opened and closed only by applying a small current to the electromagnetic coil 11, thereby saving power.
【0043】また、従来と同じ電流を電磁コイル11へ通
電した場合は、主プランジャ25と副プランジャ26との間
の間隙を充分に長くした場合であっても副プランジャ2
6, 主プランジャ25を吸着することができるので、プラ
ンジャ25は充分なストロークを確保することができる。
従って、ソレノイドバルブBによる大流量化を図ること
ができる。When the same current as in the prior art is applied to the electromagnetic coil 11, even if the gap between the main plunger 25 and the sub-plunger 26 is sufficiently long, the sub-plunger 2
6, since the main plunger 25 can be sucked, the plunger 25 can secure a sufficient stroke.
Therefore, the flow rate can be increased by the solenoid valve B.
【0044】さらに、本発明では、プランジャを、二つ
の直列したプランジャ、即ち、主プランジャ25と、励磁
状態で主プランジャ25が吸着される副プランジャ26とか
ら形成し、かつ、副プランジャ26の上昇を副プランジャ
作動杆32を介してダイヤフラム45の大幅上昇に連動させ
ている。従って、微小電流を電磁コイル11へ通電して主
プランジャ25を微小距離だけ上昇させればよいので、省
電化を図ることができる。また、ダイヤフラム45の大幅
上昇を利用して副プランジャ26を大幅上昇することがで
きるので、プランジャ25,26 のストロークをさらに長く
することができ、この面からもソレノイドバルブBによ
る大流量化を図ることができる。Further, in the present invention, the plunger is formed of two series plungers, that is, a main plunger 25 and a sub-plunger 26 to which the main plunger 25 is attracted in an excited state. Is linked to a large rise of the diaphragm 45 via the sub-plunger operating rod 32. Therefore, a small current needs to be supplied to the electromagnetic coil 11 to raise the main plunger 25 by a small distance, so that power saving can be achieved. Further, since the sub-plunger 26 can be raised significantly by utilizing the large rise of the diaphragm 45, the stroke of the plungers 25, 26 can be further lengthened, and from this aspect, the flow rate can be increased by the solenoid valve B. be able to.
【0045】なお、図6に電磁コイル11への通電態様を
示す。図示するように、本実施例では、開弁時と閉弁時
にそれぞれ一度電圧を印加すればよく、この面から省電
化を図っている。FIG. 6 shows the manner in which the electromagnetic coil 11 is energized. As shown in the figure, in the present embodiment, it is only necessary to apply a voltage once each at the time of valve opening and at the time of valve closing, and power saving is achieved from this aspect.
【0046】さらに、本実施例において、永久磁石28を
ポールコア上部としたため、後述する永久磁石なし (図
4) との部品の共有化が図れ、用途に応じた使い分けが
でき、安価に製作できる。Further, in this embodiment, since the permanent magnet 28 is provided above the pole core, parts can be shared with a permanent magnet described later (FIG. 4), which can be used properly according to the application and can be manufactured at low cost.
【0047】また、永久磁石28→変則磁場形成用内周部
10d →ボールコア27の閉塞ループによる減磁作用によっ
て、例え、永久磁石28に強いものを用いたとしても、そ
の場合の不具合、即ち、永久磁石28がつくる磁界によっ
て、電流を流している時でも、プランジャを引く力が作
用しており、永久磁石28が強いものを用いると、プラン
ジャをボールコア27が吸着し、水が出っぱなしになると
いう不具合、を解消できることになる。Further, the permanent magnet 28 → the inner peripheral portion for forming an irregular magnetic field
10d → Due to the demagnetization effect of the closed loop of the ball core 27, even if a strong magnet is used as the permanent magnet 28, a defect in that case, that is, even when a current is flowing due to the magnetic field created by the permanent magnet 28, When a force that pulls the plunger is applied and the permanent magnet 28 is strong, a problem that the ball core 27 is attracted to the plunger and the water keeps flowing out can be solved.
【0048】さらに、図4と図5に、上記したソレノイ
ドAの変容例を示しており、ともに、ソレノイドAの全
体構成を簡素化し、安価に製作できるようにしたことに
特徴を有する。Further, FIGS. 4 and 5 show modifications of the solenoid A described above, both of which are characterized in that the overall configuration of the solenoid A is simplified and can be manufactured at low cost.
【0049】即ち、図4に示す変容例は、図1に示すソ
レノイドAにおいて、永久磁石28を用いず、ポールコア
27のみ用いた場合であり、図5に示す実施例は、さら
に、永久磁石28とポールコア27とを、共に用いない場合
である。即ち、図5において、プランジャガイド23の上
端に閉塞部23a を設け、同閉塞部23a の内面に主スプリ
ング31の一端を当接支持させている。また、副プランジ
ャ26の上昇移動はプランジャ移動規制片23b によって規
制している。That is, in the modified example shown in FIG. 4, the solenoid A shown in FIG.
In the embodiment shown in FIG. 5, the permanent magnet 28 and the pole core 27 are both not used. That is, in FIG. 5, a closing portion 23a is provided at the upper end of the plunger guide 23, and one end of the main spring 31 is supported on the inner surface of the closing portion 23a. The upward movement of the sub-plunger 26 is regulated by the plunger movement regulating piece 23b.
【0050】なお、図7及び図8に、上記した変容例に
係るソレノイドAの通電態様を示している。FIGS. 7 and 8 show the energization of the solenoid A according to the above-described modification.
【0051】また、図9に本発明に係るソレノイドバル
ブBの他の変容例を示す。FIG. 9 shows another modification of the solenoid valve B according to the present invention.
【0052】図示するように、本変容例は、図1に示す
実施例と比較して、ポールコア27の後部に永久磁石28を
装着しない構成に特徴を有する。なお、本変容例では、
k2<k1としており、一方、ポールコア27と副プランジャ
26との間に設けた隙間cと、副プランジャ26と主プラン
ジャ25との間に設けた隙間dとの関係はd<cとしてい
る。As shown in the figure, the present modification is characterized in that the permanent magnet 28 is not attached to the rear part of the pole core 27 as compared with the embodiment shown in FIG. In this example,
k 2 <k 1 , while the pole core 27 and the sub-plunger
The relationship between the gap c provided between the sub-plunger 26 and the gap d provided between the sub-plunger 26 and the main plunger 25 is d <c.
【0053】かかる構成によって、隙間cによる` 電磁
コイル11による磁界' の減衰が大きいため、主プランジ
ャ25に働くFは、` 変則磁界を用いたもの' に比較して
小さくなるが、電流を増せばF自体が大きくなるため、
主プランジャ25が副プランジャ26に吸着される。吸着さ
れれば、その後は、ダイヤフラム45の受ける水圧で副プ
ランジャ26が持ち上げられるので、図1のソレノイドバ
ルブBと同様に作動することになる。With such a configuration, since the magnetic field by the electromagnetic coil 11 is greatly attenuated by the gap c, the F acting on the main plunger 25 is smaller than that using the irregular magnetic field, but the current can be increased. If F itself becomes large,
The main plunger 25 is attracted to the sub-plunger 26. After the suction, the sub-plunger 26 is lifted by the water pressure received by the diaphragm 45, so that it operates in the same manner as the solenoid valve B of FIG.
【0054】(実施例2)次に、上記構成を有するソレノ
イドバルブB (図1) を装着したフラッシュ弁システム
の全体構成を示す。(Embodiment 2) Next, an overall configuration of a flash valve system equipped with a solenoid valve B (FIG. 1) having the above configuration will be described.
【0055】図10において、50は図示しない大便器への
給水配管であり、同給水配管50には、給水源側から大便
器側に向けて、順に、止水栓51, フラッシュ弁52及びバ
キュームブレーカー53が取付けられている。In FIG. 10, reference numeral 50 denotes a water supply pipe to a toilet (not shown). The water supply pipe 50 includes a water stopcock 51, a flush valve 52, and a vacuum in order from the water supply source to the toilet. Breaker 53 is installed.
【0056】そして、かかる構成において、実施例1に
おいて、図1〜図3を参照して示したたソレノイドA
が、ソレノイドバルブBであるフラッシュ弁52の駆動用
アクチュエータとして用いられている。In such a configuration, in the first embodiment, the solenoid A shown in FIGS.
Are used as actuators for driving the flash valve 52 which is the solenoid valve B.
【0057】かかるフラッシュ弁52の作動について説明
すると、閉弁時は、電磁コイル11の電磁コイル本体11d
には通電されておらず、復帰スプリング30, 31によって
プランジャ25が下方に付勢されて、ダイヤフラムからな
る弁体24でパイロット弁孔48を閉じており、主弁孔43も
閉じている。The operation of the flash valve 52 will be described. When the valve is closed, the electromagnetic coil main body 11d of the electromagnetic coil 11 is closed.
Is not energized, the plunger 25 is urged downward by the return springs 30 and 31, the pilot valve hole 48 is closed by the valve body 24 made of a diaphragm, and the main valve hole 43 is also closed.
【0058】次いで、電磁コイル本体11d に通電する
と、上述したように、電磁コイル11内に主磁界aと変則
磁界bとが発生し、これによって、復帰用スプリング3
0,31 の付勢力に抗してポールコア27がプランジャ25,26
を吸着して、主弁孔43を開かせる。これによって、洗
浄水が給水配管20を通して大便器内に供給されることに
なる。Next, when the electromagnetic coil main body 11d is energized, a main magnetic field a and an irregular magnetic field b are generated in the electromagnetic coil 11 as described above.
The pole core 27 has a plunger 25,26 against the bias of 0,31.
And the main valve hole 43 is opened. As a result, the flush water is supplied into the toilet through the water supply pipe 20.
【0059】そして、上記の通電を断って、ポールコア
27への励磁を中止しても、ラッチング用永久磁石28から
の磁力線が、ポールコア27を介してプランジャ25,26 に
達しているので、上記のプランジャ25,26 の吸着状態が
保持され、ソレノイドAは開弁状態を維持し、大便器へ
の洗浄水の供給を継続する。Then, the above-mentioned current supply is stopped, and the pole core is turned off.
Even if the excitation of the magnet 27 is stopped, the magnetic lines of force from the permanent magnets 28 for latching reach the plungers 25 and 26 via the pole core 27, so that the attracted state of the plungers 25 and 26 is maintained, and the solenoid A Keeps the valve open and continues to supply flush water to the toilet.
【0060】次に、上記とは逆方向の電流を電磁コイル
11に通電して、ポールコア27を逆方向に励磁すると、同
ポールコア27の下端とプランジャ26の上端とが相互に同
極となり、反発しあって、プランジャ26をパイロット弁
孔48の方向に離間させて、主弁孔43を閉じさせる。これ
によって、洗浄水の供給は停止する。Next, a current in a direction opposite to the above is supplied to the electromagnetic coil.
When power is supplied to the pole 11 and the pole core 27 is excited in the opposite direction, the lower end of the pole core 27 and the upper end of the plunger 26 have the same polarity, and repel each other, separating the plunger 26 in the direction of the pilot valve hole 48. Then, the main valve hole 43 is closed. Thus, the supply of the cleaning water is stopped.
【0061】そして、この通電を停止しても、プランジ
ャ26の下端に設けた弁体24は、復帰用スプリング30,31
の付勢力でパイロット弁孔48に押しつけられて、電磁弁
は閉状態を持続する。Then, even if the energization is stopped, the valve element 24 provided at the lower end of the plunger 26 is still
The solenoid valve is pressed against the pilot valve hole 48 by the urging force, and the solenoid valve remains closed.
【0062】このように、本実施例に係るソレノイドバ
ルブBは、上記したフラッシュ弁のみならず、その他の
自動開閉弁、例えば、シャワー用大流量電磁弁や、流路
切換弁や、湯水混合装置等にも有効に用いることができ
るものである。As described above, the solenoid valve B according to the present embodiment is not limited to the flush valve described above, but may also include other automatic opening / closing valves, such as a large flow solenoid valve for a shower, a flow path switching valve, and a hot and cold water mixing device. Etc. can also be used effectively.
【0063】[0063]
【効果】以上説明してきたように、本発明では、電磁コ
イルの縦孔内に進退自在に設けたプランジャを、主プラ
ンジャと、励磁状態で主プランジャが吸着される副プラ
ンジャ26とから形成し、かつ、副プランジャの上昇を副
プランジャ作動杆を介してダイヤフラムの大幅上昇に連
動させている。As described above, according to the present invention, the plunger provided to be able to advance and retreat in the vertical hole of the electromagnetic coil is formed by the main plunger and the sub-plunger 26 to which the main plunger is attracted in an excited state. In addition, the elevation of the sub-plunger is linked to the large elevation of the diaphragm via the sub-plunger operating rod.
【0064】従って、微小電流を電磁コイルへ通電して
プランジャを微小距離だけ上昇させればよいので、省電
化を図ることができる。また、ダイヤフラムの大幅上昇
を利用してプランジャを大幅上昇することができるの
で、主プランジャのストロークをさらに長くすることが
でき、ソレノイドバルブによる大流量化を図ることがで
きる。Therefore, it is only necessary to apply a minute current to the electromagnetic coil to raise the plunger by a minute distance, so that power saving can be achieved. Further, since the plunger can be raised significantly by utilizing the large rise of the diaphragm, the stroke of the main plunger can be further lengthened, and the flow rate can be increased by the solenoid valve.
【0065】[0065]
【図1】 本発明の実施例1に係るソレノイドバルブの
断面正面図である。FIG. 1 is a sectional front view of a solenoid valve according to Embodiment 1 of the present invention.
【図2】 同ソレノイドの作動状態説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an operation state of the solenoid.
【図3】 同ソレノイドの作動状態説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an operation state of the solenoid.
【図4】 同ソレノイドの変容例の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a modification of the solenoid.
【図5】 同ソレノイドの変容例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory view of a modification of the solenoid.
【図6】 同ソレノイドにおける電圧の印加状態説明図
である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a voltage application state in the solenoid.
【図7】 図4に示すソレノイドの電圧の印加状態説明
図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a voltage application state of the solenoid shown in FIG. 4;
【図8】 図5に示すソレノイドの電圧の印加状態説明
図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a voltage application state of the solenoid shown in FIG. 5;
【図9】 同ソレノイドの変容例の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a modification of the solenoid.
【図10】 実施例2に係るソレノイドバルブの使用状
態説明図である。FIG. 10 is an explanatory view of a use state of the solenoid valve according to the second embodiment.
A ソレノイド B ソレノイドバルブ C ダイヤフラム弁 10 ヨーク 10a 外周部 10b 端部プレート 10c 端部プレート 10d 変則磁場形成用内周部 10e 変則磁場形成用内周部 11 電磁コイル 12 縦孔 25 主プランジャ 26 副プランジャ 27 ポールコア A Solenoid B Solenoid valve C Diaphragm valve 10 Yoke 10a Outer periphery 10b End plate 10c End plate 10d Inner periphery for forming irregular magnetic field 10e Inner periphery for forming irregular magnetic field 11 Electromagnetic coil 12 Vertical hole 25 Main plunger 26 Secondary plunger 27 Pole core
Claims (4)
ラム(45)にパイロット弁孔(48)を設けたバイロット式ダ
イヤフラム弁(C) と、電磁コイル(11)の内周側の一端に
ポールコア(27)を固定するとともに、他端にプランジャ
を進退自在に挿通させたソレノイド(A) とからなり、か
つ、プランジャの先端によってパイロット弁孔(48)を開
閉してバルブの主弁孔(43)の開閉を行うソレノイドバル
ブ(B)において、 プランジャを、電磁コイル(11)内に直列に配設した主プ
ランジャ(25)と副プランジャ(26)とから構成し、電磁コ
イル(11)の励磁状態で両プランジャ(25)(26)を吸着可能
となし、かつ、副プランジャ(26)に、先端をダイヤフラ
ム(45)に当接可能な副プランジャ作動杆(32)の基端を連
結し、主プランジャ(25)の微小ストローク移動よるダイ
ヤフラム(45)の大幅ストローク移動に連動して、副プラ
ンジャ(26)と主プランジャ(25)とを大幅ストローク移動
可能としたことを特徴とするソレノイドバルブ。1. A bi-rotat type diaphragm valve (C) having a pilot valve hole (48) in a diaphragm (45) for opening and closing a main valve hole (43) of a valve, and one end on an inner peripheral side of an electromagnetic coil (11). A solenoid (A) having a pole core (27) fixed to the other end and a plunger inserted through the other end so as to be able to advance and retreat, and the pilot valve hole (48) is opened and closed by the tip of the plunger to open and close the main valve hole of the valve. In the solenoid valve (B) that opens and closes (43), the plunger is composed of a main plunger (25) and a sub-plunger (26) arranged in series within an electromagnetic coil (11), and the electromagnetic coil (11) In the excited state, both plungers (25) and (26) can be adsorbed, and the base end of the sub-plunger operating rod (32), whose front end can contact the diaphragm (45), is connected to the sub-plunger (26) Large stroke movement of the diaphragm (45) due to the minute stroke movement of the main plunger (25). A solenoid valve characterized in that the sub-plunger (26) and the main plunger (25) can be moved by a large stroke in conjunction with movement.
の間に副復帰スプリング(30)を配設するととともに、副
プランジャ(26)とポールコア(27)との間に主復帰スプリ
ング(31)を介設し、主復帰スプリング(31)のバネ定数k1
と副復帰スプリング(30)のバネ定数k2との関係を、k2≦
k1としたことを特徴とする請求項1記載のソレノイドバ
ルブ。2. A secondary return spring (30) is provided between the primary plunger (25) and the secondary plunger (26), and a primary return spring (30) is provided between the secondary plunger (26) and the pole core (27). 31), and the spring constant k 1 of the main return spring (31)
And the spring constant k 2 of the sub-return spring (30), k 2 ≦
The solenoid valve according to claim 1 , wherein k1 is set to k1.
配設したことを特徴とする請求項1又は2記載のソレノ
イドバルブ。3. The solenoid valve according to claim 1, wherein a permanent magnet (28) is provided at a rear portion of the pole core (27).
1)の縦孔(12)内に筒状のプランジャガイド(23)を同心円
的に挿通し、同プランジャガイド(23)の一端を閉塞する
とともに、他端側内にプランジャ(25)を進退自在に挿通
させたことを特徴とする請求項1又は2記載のソレノイ
ドバルブ。4. An electromagnetic coil (1) instead of the pole core (27).
A cylindrical plunger guide (23) is inserted concentrically into the vertical hole (12) of (1), and one end of the plunger guide (23) is closed, and the plunger (25) can be moved back and forth within the other end. The solenoid valve according to claim 1, wherein the solenoid valve is inserted through the solenoid valve.
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