JP6731671B2 - Pilot control valve - Google Patents
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Description
本発明は、ヒートポンプ式冷暖房システム等に使用するのに好適なパイロット式制御弁に係り、特に、パイロット弁体を昇降駆動し、このパイロット弁体に応動して大口径の主弁口を主弁体で開閉するようにされたパイロット式制御弁に関する。 The present invention relates to a pilot type control valve suitable for use in a heat pump type heating/cooling system, etc., and particularly to driving a pilot valve body up and down, and responding to this pilot valve body, a main valve opening of a large diameter main valve The present invention relates to a pilot control valve adapted to be opened and closed by the body.
この種のパイロット式制御弁としては、例えば特許文献1、2に所載のように、電磁式アクチュエータ(ソレノイド)によりパイロット弁体を駆動し、このパイロット弁体に応動して大口径の主弁口を主弁体で開閉するようにされたパイロット式電磁制御弁が知られている。
As a pilot control valve of this type, for example, as disclosed in
また、電動モータ(ステッピングモータ)によりパイロット弁体を昇降駆動し、このパイロット弁体に応動して大口径の主弁口を主弁体で開閉するようにされたパイロット式電動制御弁としては、例えば特許文献3に所載のように、ピストン型の主弁体と、該主弁体が摺動自在に嵌挿されるとともに、該主弁体により背圧室と主弁室とに仕切られた嵌挿室とを備え、前記主弁体に前記背圧室の圧力を流出口へ逃がすためのパイロット通路が設けられるとともに、該パイロット通路を前記電動モータにより昇降駆動されるパイロット弁体で開閉するようにされたものが知られている。 Further, as a pilot type electric control valve in which a pilot valve body is driven up and down by an electric motor (stepping motor), and a large-diameter main valve opening is opened and closed by the main valve body in response to the pilot valve body, For example, as described in Patent Document 3, a piston-type main valve body and the main valve body are slidably fitted and inserted, and are partitioned into a back pressure chamber and a main valve chamber by the main valve body. And a pilot passage for letting the pressure of the back pressure chamber escape to the outlet, and the pilot passage is opened and closed by a pilot valve that is driven up and down by the electric motor. It is known that this was done.
ところで、上記特許文献1〜3に所載の従来のパイロット式制御弁、特に、上記特許文献1に所載の如くのダイヤフラムを用いた主弁体(ダイヤフラム弁体)で主弁口を開閉するパイロット式制御弁では、主弁体が、ダイヤフラムとダイヤフラム受けとで構成されており、該ダイヤフラムで主弁口を開閉するとともに、該ダイヤフラムと一体に組み付けられたダイヤフラム受けにパイロット通路が設けられ、昇降駆動装置としての電磁式アクチュエータにより昇降駆動されるプランジャに取り付けられたゴム製弁体(シール部材)で当該パイロット通路を開閉するようになっている。
By the way, the conventional pilot type control valve described in the above-mentioned
そのため、上記従来のパイロット式制御弁では、パイロット通路を開閉するゴム製弁体を別個に用意するとともに、そのゴム製弁体をプランジャ等の先端にかしめ等により取り付ける必要があり、組立工数や部品点数の増加を招くという問題があった。 Therefore, in the above conventional pilot type control valve, it is necessary to separately prepare a rubber valve body that opens and closes the pilot passage and to attach the rubber valve body to the tip of the plunger by caulking, etc. There was a problem of causing an increase in points.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、組立工数や部品点数の削減を図ることのできるパイロット式制御弁を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a pilot type control valve capable of reducing the number of assembly steps and the number of parts.
上記の目的を達成すべく、本発明に係るパイロット式制御弁は、基本的に、流入口及び流出口が設けられた弁本体と、前記流出口を開閉するための主弁体と、該主弁体が配在されるとともに、該主弁体によって主弁室と背圧室とに仕切られた収納室と、前記主弁室ないし前記流入口の圧力を前記背圧室に供給するための圧力供給通路とを備え、前記主弁体に前記背圧室の圧力を前記流出口へ逃がすためのパイロット通路が設けられ、該パイロット通路を昇降駆動装置により昇降駆動されるパイロット弁体で開閉することにより、該パイロット弁体に応動して前記流出口を前記主弁体で開閉するようにされ、前記主弁体は、弾性部材で作製され、前記流出口を開閉するとともに前記パイロット弁体が接離するパイロット弁座が設けられたダイヤフラムと、該ダイヤフラムの剛性を保持するための補強部材とを有し、前記ダイヤフラムは、前記補強部材の一方面に形成され且つ前記流出口を開閉する主弁体部を持つ一方側シール部と、該一方側シール部の外周に延設されて前記弁本体に固定される弾性変形部と、前記補強部材の他方面に形成され且つ前記パイロット弁座を持つ他方側シール部と、前記一方側シール部と前記他方側シール部とを連結する連結部とから構成され、前記補強部材に、前記主弁体の最大リフト位置を定めるストッパが備えられていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a pilot type control valve according to the present invention basically comprises a valve main body provided with an inlet and an outlet, a main valve body for opening and closing the outlet, and the main valve body. For accommodating a valve body, a storage chamber partitioned by the main valve body into a main valve chamber and a back pressure chamber, and for supplying the pressure of the main valve chamber or the inflow port to the back pressure chamber. A pressure supply passage, a pilot passage for releasing the pressure of the back pressure chamber to the outflow port is provided in the main valve body, and the pilot passage is opened and closed by a pilot valve body driven up and down by an elevator drive device. Thus, the outlet is opened and closed by the main valve body in response to the pilot valve body, the main valve body is made of an elastic member, and the pilot valve body is opened and closed while opening and closing the outlet port. a diaphragm toward and away from the pilot valve seat is provided, have a reinforcing member for holding the rigidity of the diaphragm, the diaphragm is formed on one surface of said reinforcing member and the main for opening and closing the outlet One side seal part having a valve body part, an elastically deformable part extending on the outer periphery of the one side seal part and fixed to the valve body, and a pilot valve seat formed on the other surface of the reinforcing member. and the other sealing section having, the one made up of a connecting portion for connecting the side seal portion and the other side sealing portion, the reinforcing member, the stopper defining the maximum lift position of the main valve body that are equipped It is characterized by that.
また、本発明に係るパイロット式制御弁は、基本的に、流入口及び流出口が設けられた弁本体と、前記流出口を開閉するための主弁体と、該主弁体が配在されるとともに、該主弁体によって主弁室と背圧室とに仕切られた収納室と、前記主弁室ないし前記流入口の圧力を前記背圧室に供給するための圧力供給通路とを備え、前記主弁体に前記背圧室の圧力を前記流出口へ逃がすためのパイロット通路が設けられ、該パイロット通路を昇降駆動装置により昇降駆動されるパイロット弁体で開閉することにより、該パイロット弁体に応動して前記流出口を前記主弁体で開閉するようにされ、前記主弁体は、弾性部材で作製され、前記流出口を開閉するとともに前記パイロット弁体が接離するパイロット弁座が設けられたダイヤフラムと、該ダイヤフラムの剛性を保持するための補強部材とを有し、前記ダイヤフラムは、前記補強部材の一方面に形成され且つ前記流出口を開閉する主弁体部を持つ一方側シール部と、該一方側シール部の外周に延設されて前記弁本体に固定される弾性変形部と、前記補強部材の他方面に形成され且つ前記パイロット弁座を持つ他方側シール部と、前記一方側シール部と前記他方側シール部とを連結する連結部とから構成され、前記圧力供給通路は、前記ダイヤフラムに開設された一方側連通穴と前記補強部材に開設された他方側連通穴とで構成されていることを特徴としている。 Further, the pilot type control valve according to the present invention basically has a valve body provided with an inflow port and an outflow port, a main valve body for opening and closing the outflow port, and the main valve body. And a storage chamber partitioned by the main valve body into a main valve chamber and a back pressure chamber, and a pressure supply passage for supplying the pressure of the main valve chamber or the inlet to the back pressure chamber. A pilot passage for releasing the pressure of the back pressure chamber to the outflow port is provided in the main valve body, and the pilot valve is opened and closed by a pilot valve body that is driven up and down by an elevator drive device. A pilot valve seat adapted to open and close the outflow port by the main valve body in response to a body, the main valve body being made of an elastic member, for opening and closing the outflow port and contacting and separating the pilot valve body. And a reinforcing member for holding the rigidity of the diaphragm, the diaphragm having a main valve body portion formed on one surface of the reinforcing member and opening and closing the outlet. A side seal part, an elastically deformable part extending on the outer periphery of the one side seal part and fixed to the valve body, and another side seal part formed on the other surface of the reinforcing member and having the pilot valve seat. The pressure supply passage is formed of a connecting portion that connects the one-side seal portion and the other-side seal portion, and the pressure supply passage communicates with the one-side communication hole formed in the diaphragm and the other-side communication hole formed in the reinforcing member. it is characterized by being composed of a hole.
別の好ましい態様では、前記ダイヤフラムと前記補強部材とが一体化される。 In another preferred aspect, the diaphragm and the reinforcing member are integrated.
更に好ましい態様では、前記ダイヤフラムと前記補強部材とがインサート成形により一体化される。 In a further preferred aspect, the diaphragm and the reinforcing member are integrated by insert molding.
他の好ましい態様では、前記補強部材に、前記主弁体の最大リフト位置を定めるストッパが備えられる。 In another preferred aspect, the reinforcing member is provided with a stopper that defines a maximum lift position of the main valve body.
更に好ましい態様では、前記ストッパは、前記補強部材に一体もしくは別体に形成される。 In a further preferred aspect, the stopper is formed integrally with or separately from the reinforcing member.
他の好ましい態様では、前記補強部材は、前記ダイヤフラムの周縁に設けられた前記弾性変形部より内側に配設される。 In another preferred aspect, the reinforcing member is disposed inside the elastically deformable portion provided on the peripheral edge of the diaphragm.
更に好ましい態様では、前記連結部は、前記補強部材に設けられた通し穴内に形成される。 In a further preferred aspect, the connecting portion is formed in a through hole provided in the reinforcing member.
前記パイロット弁座は、好ましくは、前記他方側シール部における前記連結部より内側に設けられる。 The pilot valve seat is preferably provided inside the connecting portion in the other side seal portion.
前記主弁体部は、好ましくは、前記一方側シール部における前記連結部より外側に設けられる。 The main valve body portion is preferably provided outside the connecting portion in the one-side seal portion.
前記補強部材は、好ましくは、樹脂製又は金属製である。 The reinforcing member is preferably made of resin or metal.
前記パイロット弁体は、好ましくは、樹脂製又は金属製である。 The pilot valve element is preferably made of resin or metal.
前記昇降駆動装置は、好ましくは、電磁式アクチュエータ又は電動モータで構成される。 The lifting drive device is preferably composed of an electromagnetic actuator or an electric motor.
本発明によれば、例えば弾性部材で作製されたダイヤフラムに、パイロット通路を開閉するパイロット弁体が接離するパイロット弁座が設けられるので、昇降駆動装置により昇降駆動されるパイロット弁体にゴム製弁体(シール部材)をかしめ等により取り付ける工程が不要となるため、組立工数や部品点数が少なくて済む。 According to the present invention, a diaphragm made of, for example, an elastic member is provided with a pilot valve seat for contacting and separating a pilot valve body that opens and closes a pilot passage. Since the step of attaching the valve body (sealing member) by caulking or the like is unnecessary, the number of assembly steps and the number of parts can be reduced.
また、ダイヤフラムと該ダイヤフラムの剛性を保持する補強部材とがインサート成形等により一体化された場合、ダイヤフラムと補強部材とを組み付ける工程が不要となる。 Further, when the diaphragm and the reinforcing member that retains the rigidity of the diaphragm are integrated by insert molding or the like, the step of assembling the diaphragm and the reinforcing member becomes unnecessary.
また、補強部材はダイヤフラムの周縁の弾性変形部より内側に配設されて当該弾性変形部には接触しないので、補強部材の加工精度等がダイヤフラムの変形挙動に影響せず、当該パイロット式制御弁の制御精度を確保できるという効果もある。 Further, since the reinforcing member is disposed inside the elastically deforming portion at the periphery of the diaphragm and does not contact the elastically deforming portion, the processing accuracy of the reinforcing member does not affect the deformation behavior of the diaphragm, and the pilot control valve There is also an effect that the control accuracy of can be secured.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係るパイロット式制御弁としてのパイロット式電磁弁の一実施形態を示す縦断面図である。図1は、紙面に向かってO線の左側がコネクタ部56の中心を通る面に沿った断面図であり、O線の右側が紙面に向かって垂直な面の断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a pilot type solenoid valve as a pilot type control valve according to the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view of the left side of the O line along the plane passing through the center of the
なお、本明細書において、上下、左右、前後等の位置、方向を表わす記述は、説明が煩瑣になるのを避けるために図面に従って便宜上付けたものであり、実際の使用状態での位置、方向を指すとは限らない。本明細書では、昇降駆動装置としての電磁式アクチュエータ(ソレノイド)が配置された側を上側、弁本体が配置された側を下側としている。 In this specification, the description of the position, direction such as up and down, left and right, and front and back is added for convenience according to the drawings in order to avoid complicated description, and the position and direction in the actual use state. Does not necessarily mean. In this specification, the side on which the electromagnetic actuator (solenoid) as the lifting drive device is arranged is the upper side, and the side on which the valve body is arranged is the lower side.
また、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、各構成部材の寸法に比べて大きくあるいは小さく描かれている場合がある。 Further, in each drawing, the gaps formed between the members and the separation distances between the members are larger than the dimensions of the respective constituent members for the sake of easy understanding of the invention and convenience of drawing. Or it may be drawn small.
図示実施形態のパイロット式電磁弁1は、例えばカーエアコン等のヒートポンプ式冷暖房システム等に用いられるもので、主に、流入口11及び流出口12を有する底部付き短円筒状の弁本体10と、弁本体10の上側に設けられた電磁式アクチュエータ(昇降駆動装置)50とを備えている。
The pilot
弁本体10の底部中央には、主弁座12a付きの流出口12が設けられた円筒部13が形成(図示例では、一体に形成)されるとともに、前記流出口12に直交するように、その側部に横穴状の流入口11が設けられている。
At the center of the bottom of the
弁本体10の上部には、該弁本体10の上面開口を塞ぐように概略ドーム状の磁性金属(例えば、鉄等)からなる蓋部材14が取り付けられている。この蓋部材14の天井部14aの略中央には、後述する電磁式アクチュエータ50の吸引子53の下端が内嵌されるとともにパイロット弁体40(の下部大径部43)が挿通される嵌合穴14cが設けられている。また、その天井部14aの外周部には(下向きに)フランジ部14bが延設されており、このフランジ部14bを介して当該蓋部材14は弁本体10(の上部)に固定されている。図示例では、蓋部材14は、弁本体10の外周に一体に且つ軸線Oに対して略対称に設けられた複数の取付部10aに前記蓋部材14のフランジ部14bをボルト類15で締結固定することにより、弁本体10に組み付けられる。
A
前記弁本体10内、具体的には、弁本体10と蓋部材14により画成された収納室16には、ダイヤフラム21を有する主弁体(ダイヤフラム弁体ともいう)20が弾性変形自在に収納され、該主弁体20により前記収納室16が主弁室17と背圧室18とに仕切られている。主弁体20の中央部には、背圧室18の圧力を流出口12へ逃がすためのパイロット弁座39a付きのパイロット通路(パイロット弁口)39が上下方向(軸線O方向)に貫通するように設けられ、後述するパイロット弁体40のパイロット弁体部40aにより前記パイロット通路39を開閉するようになっている。また、主弁体20の中央部から離間した位置(流出口12より外側の位置)には、主弁室17ないし流入口11の圧力を背圧室18に供給するための圧力供給通路(均圧通路ともいう)19が設けられている。
A main valve body (also referred to as a diaphragm valve body) 20 having a
詳細には、前記主弁体20は、例えばゴムあるいはテフロン(登録商標)等の弾性部材から作製されたダイヤフラム21と、例えば硬質の樹脂あるいは金属等から作製された円板状のストッパ33付き補強部材30とで構成され、それらが例えばインサート成形等により一体化されて形成されている。なお、本例では、ダイヤフラム21と補強部材30をインサート成形にて一体化した構成としたが、ダイヤフラム21と補強部材30とが固定されていればよく、例えば補強部材30の一部にダイヤフラム21の一部を嵌合、又は接着剤で固定してもよい。
Specifically, the
より詳しくは、前記補強部材30は、流出口12より大径に形成されるとともに、図1とともに図2A、Bを参照すればよく分かるように、その中央部に、パイロット通路39(の中央部分)を構成する中心穴31が開設され、該中心穴31の周囲に、前記主弁体20の成形時にダイヤフラム21を構成する弾性部材を通過させるための通し穴32が貫設されている。本例では、平面視略扇形の通し穴32が、前記補強部材30における中心穴31周りに略等角度間隔に4個設けられている。
More specifically, the reinforcing
また、前記補強部材30の上面における通し穴32周りには、収納室16の天井面(つまり、蓋部材14の天井部14aの下面)に当接して主弁体20の最大変形(リフト)位置を定めるストッパ33が突設されている。このストッパ33は、開弁時(つまり、主弁体20のリフト時)に当該主弁体20(のダイヤフラム21)に設けられたパイロット弁座39aがパイロット弁体40等に衝突するのを阻止すべく、その高さが、後述するダイヤフラム21の上側シール部24の高さより高く設定されている。本例では、略矩形状のストッパ33が、前記補強部材30における通し穴32の外側に略等角度間隔に4個設けられている。
Further, around the through
なお、ここでは、前記ストッパ33が補強部材30と一体に成形されているが、補強部材30と別体に(言い換えれば、別部品として)形成しても良い。また、前記ストッパを、例えば、ダイヤフラム21や蓋部材14の天井部14a等に形成しても良いことは勿論である。
Although the
さらに、前記補強部材30の外周付近(図2A、Bに示す例では、隣り合うストッパ33の中間付近)には、圧力供給通路19(の上半分)を構成する上側連通穴(他方側連通穴)(均圧孔ともいう)34が開設されるとともに、当該補強部材30とダイヤフラム21との固着力を高めるためにダイヤフラム21を構成する弾性部材の一部が侵入して充填される導入穴(図2A、Bに示す例では、3個)35が開設されている。
Further, in the vicinity of the outer periphery of the reinforcing member 30 (in the example shown in FIGS. 2A and 2B, in the vicinity of the middle of the adjacent stoppers 33), the upper side communication hole (the other side communication hole) forming the pressure supply passage 19 (upper half). ) (Also referred to as a pressure equalizing hole) 34 is formed, and a part of an elastic member that constitutes the
一方、前記ダイヤフラム21は、基本的に、前記補強部材30の下面側に形成される比較的肉厚の円板状の下側シール部(一方側シール部)22と、該下側シール部22の外周(つまり、ダイヤフラム21の周縁)に延設される比較的肉薄の弾性変形部23と、前記補強部材30の上面側における中心穴31周り且つ通し穴32上に形成される円環状の上側シール部(他方側シール部)24と、前記補強部材30の通し穴32内に形成されて下側シール部22と上側シール部24とを連結する連結部(本例では、4箇所の連結部)25とからなっている。
On the other hand, the
下側シール部22の中央部には、パイロット通路39(の下部)を構成する中央穴26が設けられており、前記上側シール部24の内周と前記補強部材30の中心穴31と前記下側シール部22の中央穴26とで前記パイロット通路39が形成されている。
A
また、下側シール部22の外周付近には、圧力供給通路19(の下半分)を構成する下側連通穴(一方側連通穴)(均圧孔ともいう)27が設けられており、前記下側シール部22の下側連通穴27と前記補強部材30の上側連通穴34とで前記圧力供給通路19が形成されている。図示例では、補強部材30の上側連通穴34は、下側シール部22の下側連通穴27より若干小さくされるとともに、前記パイロット通路39の通路径(上側シール部24の内径、補強部材30の中心穴31の穴径、下側シール部22の中央穴26の穴径)は、圧力供給通路19の(最小)通路径(ここでは、補強部材30の上側連通穴34の穴径)より若干大きくされている。
A lower communication hole (one side communication hole) (also referred to as a pressure equalizing hole) 27 that constitutes the pressure supply passage 19 (lower half) is provided near the outer periphery of the
本実施形態では、前記主弁体20を構成するダイヤフラム21における下側シール部22の下面(図示例では、下側連通穴27より若干内側かつ連結部25より若干外側の円環状部分)が、流出口12(の上端の主弁座12a)に接離して当該流出口12を開閉する主弁体部20aとされ、前記上側シール部24の上面(図示例では、上側シール部24の外縁より内側、かつ、連結部25より若干内側の円環状部分)が、電磁式アクチュエータ50のプランジャ58に連結されたパイロット弁体40(の下端のパイロット弁体部40a)に接離するパイロット弁座39aとされる。
In the present embodiment, the lower surface of the
前記弁本体10の上端には、ダイヤフラム受け部10bが設けられており、弁本体10の上面開口を覆うように主弁体20(のダイヤフラム21)が配在され、該主弁体20のダイヤフラム21(の弾性変形部23)の外周部(より詳しくは、弾性変形部23の外周に形成された肉厚部)が、前記弁本体10の上端に設けられたダイヤフラム受け部10bと蓋部材14の外周部に設けられたフランジ部14bとで挟圧保持されることで、収納室16における主弁体20より上側に背圧室18が形成され、主弁体20より下側に主弁室17が形成されている。
A
前記のように、本例では、圧力供給通路19を構成する下側シール部22の下側連通穴27と補強部材30の上側連通穴34とを介して流入口11ないし主弁室17と背圧室18とが連通しており、したがって、パイロット通路39がパイロット弁体40のパイロット弁体部40aで閉じられている状態においては、流入口11、主弁室17、背圧室18には、高圧の流体が充満することになる。
As described above, in this embodiment, the
なお、本例では、主弁室17ないし流入口11の圧力を背圧室18に供給するための圧力供給通路19が主弁体20に設けられているが、前記圧力供給通路19は、主弁体20以外の弁本体10等に設けても良いことは勿論である。
In this example, the
上記した如くのダイヤフラム21と補強部材30とが例えばインサート成形等により一体に形成されることで、当該補強部材30によってダイヤフラム21の剛性(特に、下側シール部22における主弁体部20aや上側シール部24におけるパイロット弁座39aの強度)が保持されることになる。
Since the
電磁式アクチュエータ(ソレノイド)50は、前記弁本体10の上部に載置固定されている。
The electromagnetic actuator (solenoid) 50 is mounted and fixed on the
前記電磁式アクチュエータ50は、ソレノイドコイル51が巻装された樹脂製のコイルボビン52を備える。このコイルボビン52は、ソレノイドコイル51が外装される円筒状の筒状胴体部52aを有するとともに、その筒状胴体部52aの上端部及び下端部に、ソレノイドコイル51のばらつきを規制する一対のフランジ部(上側フランジ部52b、下側フランジ部52c)が一体的に形成されている。
The
コイルボビン52(の筒状胴体部52a)の内周には、磁性金属からなる円筒状のプランジャ58と吸引子53とが上下方向で対向配置されるとともに、前記プランジャ58(の外周)に、磁性金属からなる円筒体で作製された磁極59が外装されている。
A
前記円筒状の吸引子53は、コイルボビン52(の筒状胴体部52a)の内周下部に配置され、この吸引子53の下部が、コイルボビン52(の筒状胴体部52a)の下端(開口)から突出して前記蓋部材14の嵌合穴14cに圧入・かしめ等により内嵌固定されている。この吸引子53には、パイロット弁体40の下部を挿通するための段付きの挿通穴(上部小径挿通穴53a、下部大径挿通穴53b)が上下方向(軸線O方向)に沿って設けられている。
The
一方、前記プランジャ58は、コイルボビン52(の筒状胴体部52a)の内周上部に、(間に磁極59を挟んで)上下方向(軸線O方向)に移動自在に配在されている。言い換えれば、コイルボビン52(の筒状胴体部52a)の内周上部に円筒状の磁極59が内嵌され、その磁極59の内側に前記プランジャ58が軸線O方向に沿って移動自在に内挿されている。すなわち、ここでは、コイルボビン52(の筒状胴体部52a)の内側(コイルボビン52にソレノイドコイル51が巻装されたコイル装置49内)に形成された中空部が、前記プランジャ58が昇降自在に配置されるプランジャ室60とされ、その中空部に面する壁面が前記プランジャ室60の内壁面として用いられている。このプランジャ58には、パイロット弁体40の上部を挿入するための段付きの挿入穴(上部小径挿入穴58a、下部大径挿入穴58b)が上下方向(軸線O方向)に沿って設けられている。
On the other hand, the
なお、前記磁極59は、その上端から(外向きに)突設されたフランジ部59aがコイルボビン52の上面と後述するハウジング55(の天井部55a)の下面とで挟持されて、前記コイルボビン52とプランジャ58との間に固定配置されている。
The
前記コイルボビン52(及び該コイルボビン52に外装されたソレノイドコイル51)を覆うように樹脂製のモールドカバー54が配在され、該モールドカバー54の外側において、ソレノイドコイル51、コイルボビン52、吸引子53、及びプランジャ58等が概略門型のハウジング55により覆われている。
A
より詳しくは、前記ハウジング55は、前記ソレノイドコイル51、コイルボビン52、モールドカバー54からなるコイル装置49の外周を囲うヨークが一体とされた磁性材料(例えば、鉄等)で作製されている。このハウジング55は、図1とともに図3を参照すればよく分かるように、前記プランジャ室60の天井部を閉塞するように前記モールドカバー54の上部を覆う矩形平板状の天井部55aと、該天井部55aの両側部から下方に延びて前記モールドカバー54の側部(両側部)を覆う側脚部55bとで構成され、その側脚部55bの下端に設けられた取付脚55cを介して弁本体10(の上部)に固定されている。図示例では、このハウジング55は、当該ハウジング55の取付脚55cと弁本体10の上部との間に前記蓋部材14のフランジ部14bを挟んだ状態で(言い換えれば、前記蓋部材14のフランジ部14bを挟圧しながら)前記弁本体10の取付部10aに前記ハウジング55の取付脚55cをボルト類15で締結固定することにより、前記蓋部材14(のフランジ部14b)とともに且つ前記蓋部材14(のフランジ部14b)と(磁気的に)接続された状態で弁本体10に組み付けられている。
More specifically, the
前記ハウジング55の天井部55aとモールドカバー54の上部と磁極59のフランジ部59aとで囲まれる空間(具体的には、モールドカバー54の上面において磁極59のフランジ部59aの外側に設けられた環状溝54a)、並びに、モールドカバー54の下部と蓋部材14の天井部14aとの間(具体的には、モールドカバー54の下面における内周付近に設けられた環状溝54b)にはそれぞれ、シール部材としてのOリング61、62が圧縮状態で装着されている。
A space surrounded by the
また、モールドカバー54(の上端側部)には、コネクタ部56が一体成形され、コネクタ部56の内部には、ソレノイドコイル51に通電するための外部端子57が突設されている。
Further, a
前記プランジャ室60に配在されたプランジャ58には、ソレノイドコイル51の通電状態に応じて前記主弁体20のパイロット通路39を開閉する段付き軸状のパイロット弁体40が連結されている。なお、このパイロット弁体40は、例えば樹脂製でも金属製でも良いが、樹脂製の方が軽量であるので好ましい。
A stepped shaft-shaped
前記パイロット弁体40は、上側から、プランジャ58の上部小径挿入穴58aに嵌挿される上部小径部41、上端側がプランジャ58の下部大径挿入穴58bに圧入されるとともに下端側が吸引子53の上部小径嵌挿穴53aに挿通される中間胴部42、吸引子53の下部大径嵌挿穴53bに内挿される下部大径部43を備えている。下部大径部43の外径は、前記主弁体20のパイロット通路39の通路径より若干大径、かつ、前記主弁体20を構成するダイヤフラム21の上側シール部24の外径より若干小径に設定されている。
The
一方、前記吸引子53(の上部小径嵌挿穴53a)の内周面には、一端(下端)を閉じ且つ他端(上端)を開いたばね挿入溝53cが形成されている。このばね挿入溝53cの上向きの段差面(下側ばね受け面)と前記プランジャ58の下面との間に、圧縮コイルばね46が(パイロット弁体40の中間胴部42に外挿されるようにして)縮装されている。この圧縮コイルばね46の付勢力によって、プランジャ58は吸引子53から離れる方向(上方向)に付勢されている。
On the other hand, a
ここで、図示例では、吸引子53の上部小径嵌挿穴53aと下部大径嵌挿穴53bとの間に形成される内周段差と、前記パイロット弁体40の中間胴部42と下部大径部43との間に形成される外周段差とによって、前記圧縮コイルばね46の付勢力によるパイロット弁体40の上方移動を規制する(言い換えれば、パイロット弁体40の上方移動限界を定める)ストッパ機構が形成されているが、このストッパ機構は、上記構成に限定されないことは当然である。
Here, in the illustrated example, the inner circumferential step formed between the upper small diameter
前記パイロット弁体40の下部大径部43の上部外周(に設けられた環状溝)には、例えばゴムあるいはテフロン(登録商標)等の合成樹脂で作製されたパッキン(ピストンリング)47が装着されている。
A packing (piston ring) 47 made of, for example, rubber or a synthetic resin such as Teflon (registered trademark) is attached to the upper outer circumference (the annular groove provided in) of the lower
また、本例では、パイロット弁体40の下部大径部43の下部が円筒状に形成されるとともに、その円筒部43aの下端内周に、円錐台面からなるテーパ面(面取り部ともいう)43bが形成されており、そのテーパ面43bの先端(外端)部分が、主弁体20(のダイヤフラム21の上側シール部24)に形成されたパイロット弁座39aに接離してパイロット通路39を開閉するパイロット弁体部40aとされている。
Further, in this example, the lower portion of the lower large-
なお、図示例では、弁本体10の流出口12、主弁体20(のパイロット通路39)、コイルボビン52(の筒状胴体部52a)、吸引子53、プランジャ58、磁極59、及びパイロット弁体40等が、同一軸線O上に配置されている。
In the illustrated example, the
このような構成とされたパイロット式電磁弁1にあっては、ソレノイドコイル51に通電すると、(吸引子53、プランジャ58、ハウジング55、蓋部材14等を介してソレノイドコイル51の内周側及び外周側に磁路が形成されて)ソレノイドコイル51により発生した磁界により吸引子53及びプランジャ58が励磁され、図4Aに示される如くに、圧縮コイルばね46の付勢力に抗してプランジャ58が吸引子53に吸引されて下方に移動し、これに伴い、パイロット弁体40が押し下げられて当該パイロット弁体40のパイロット弁体部40aが主弁体20に設けられたパイロット通路39のパイロット弁座39aに押し付けられて(着座して)パイロット通路39が閉じられる。それとともに、パイロット弁体40が(主弁体20のダイヤフラム21の弾性力(押し上げる力)に抗して)主弁体20を下方(閉弁方向)に押圧するので、流出口12も閉じられる。
In the pilot
したがって、このときは、流入口11から主弁室17に導入された高圧の流体が流出口12へは導出されないが、この高圧流体が主弁体20に設けられた圧力供給通路19を通じて背圧室18に導入されるので、背圧室18も高圧となり、主弁体20の主弁体部20aが流出口12の主弁座12aに強く押し付けられる。
Therefore, at this time, the high-pressure fluid introduced into the
一方、この閉弁状態からソレノイドコイル51への通電をオフすると、つまり、ソレノイドコイル51に通電しないときには、図4Bに示される如くに、圧縮コイルばね46の付勢力により、パイロット弁体40がプランジャ58とともに押し上げられて上方に移動し、パイロット弁体40のパイロット弁体部40aがパイロット弁座39aから離れてパイロット通路39が開かれる。
On the other hand, when the
これにより、背圧室18の流体(圧力)がパイロット通路39を通じて流出口12へ導出され(逃がされ)、背圧室18の圧力が低下し、流入口11及び主弁室17(高圧)と背圧室18(低圧)との間に生じた差圧力及び主弁体20のダイヤフラム21の弾性力による主弁体20を押し上げる力(開弁させる力)が主弁体20を押し下げる力(閉弁させる力)に打ち勝ち、図4Cに示される如くに、(ストッパ33が収納室16の天井部(つまり、蓋部材14の天井部14a)に当接するまで)主弁体20が押し上げられて、流出口12が開く。
As a result, the fluid (pressure) in the
このように、本実施形態のパイロット式電磁弁(パイロット式制御弁)1では、弾性部材で作製されたダイヤフラム21に、パイロット通路39を開閉するパイロット弁体40のパイロット弁体部40aが接離するパイロット弁座39aが一体に設けられるので、電磁式アクチュエータ(昇降駆動装置)50により昇降駆動されるパイロット弁体40にゴム製弁体(シール部材)をかしめ等により取り付ける工程が不要となるため、組立工数や部品点数が少なくて済む。
As described above, in the pilot-type solenoid valve (pilot-type control valve) 1 of the present embodiment, the
また、ダイヤフラム21と該ダイヤフラム21の剛性を保持する補強部材30とがインサート成形等により一体化されるので、ダイヤフラム21と補強部材30とを組み付ける工程が不要となる。
Further, since the
また、補強部材30はダイヤフラム21の周縁の弾性変形部23より内側に配設されて当該弾性変形部23には接触しないので、補強部材30の加工精度等がダイヤフラム21の変形挙動に影響せず、当該パイロット式電磁弁(パイロット式制御弁)1の制御精度を確保できるという効果もある。
Further, since the reinforcing
なお、上記実施形態では、パイロット弁体40を昇降させるための昇降駆動装置として、電磁力を利用した電磁式アクチュエータ(ソレノイド)50を採用したが、電動モータ(ステッピングモータ)によりパイロット弁体を昇降駆動するようにしても良いことは勿論である。
In the above-described embodiment, the electromagnetic actuator (solenoid) 50 that uses electromagnetic force is adopted as the elevating/lowering device for elevating and lowering the
また、上記実施形態では、ダイヤフラム21を有する主弁体(ダイヤフラム弁体)20を採用したが、当該主弁体20としては、その他のタイプ(例えばピストン型等)の主弁体を適用できることは詳述するまでも無い。
In addition, in the above-described embodiment, the main valve body (diaphragm valve body) 20 having the
1 パイロット式電磁弁(パイロット式制御弁)
10 弁本体
10b ダイヤフラム受け部
11 流入口
12 流出口
12a 主弁座
13 円筒部
14 蓋部材
16 収納室
17 主弁室
18 背圧室
19 圧力供給通路
20 主弁体
20a 主弁体部
21 ダイヤフラム
22 下側シール部(一方側シール部)
23 弾性変形部
24 上側シール部(他方側シール部)
25 連結部
30 補強部材
32 通し穴
33 ストッパ
39 パイロット通路
39a パイロット弁座
40 パイロット弁体
40a パイロット弁体部
41 上部小径部
42 中間胴部
43 下部大径部
46 圧縮コイルばね
47 パッキン(ピストンリング)
49 コイル装置
50 電磁式アクチュエータ(昇降駆動装置)
51 ソレノイドコイル
52 コイルボビン
53 吸引子
54 モールドカバー
55 ハウジング
58 プランジャ
59 磁極
59a フランジ部
60 プランジャ室
61 Oリング
62 Oリング
1 Pilot type solenoid valve (pilot type control valve)
10
23
25 connecting
49
51
Claims (13)
前記主弁体は、弾性部材で作製され、前記流出口を開閉するとともに前記パイロット弁体が接離するパイロット弁座が設けられたダイヤフラムと、該ダイヤフラムの剛性を保持するための補強部材とを有し、
前記ダイヤフラムは、前記補強部材の一方面に形成され且つ前記流出口を開閉する主弁体部を持つ一方側シール部と、該一方側シール部の外周に延設されて前記弁本体に固定される弾性変形部と、前記補強部材の他方面に形成され且つ前記パイロット弁座を持つ他方側シール部と、前記一方側シール部と前記他方側シール部とを連結する連結部とから構成され、
前記補強部材に、前記主弁体の最大リフト位置を定めるストッパが備えられていることを特徴とするパイロット式制御弁。 A valve body provided with an inflow port and an outflow port, a main valve body for opening and closing the outflow port, the main valve body is arranged, and a main valve chamber and a back pressure chamber are provided by the main valve body. And a pressure supply passage for supplying the pressure of the main valve chamber or the inflow port to the back pressure chamber, and the main valve body is provided with the pressure of the back pressure chamber. A pilot passage for escaping to the main valve body is opened/closed by opening/closing the pilot passage by a pilot valve body that is driven up and down by an elevator drive device, and the main valve body opens/closes the outlet in response to the pilot valve body. Is a pilot type control valve,
The main valve body is made of an elastic member, and includes a diaphragm provided with a pilot valve seat that opens and closes the outflow port and contacts and separates the pilot valve body , and a reinforcing member for holding the rigidity of the diaphragm. Yes, and
The diaphragm is formed on one surface of the reinforcing member and has one side seal portion having a main valve body portion that opens and closes the outflow port, and is extended to an outer periphery of the one side seal portion and fixed to the valve body. An elastically deformable portion, the other side seal portion formed on the other surface of the reinforcing member and having the pilot valve seat, and a connecting portion connecting the one side seal portion and the other side seal portion,
Wherein the reinforcing member, the pilot control valve characterized that you have a stopper is provided to determine the maximum lift position of the main valve body.
前記主弁体は、弾性部材で作製され、前記流出口を開閉するとともに前記パイロット弁体が接離するパイロット弁座が設けられたダイヤフラムと、該ダイヤフラムの剛性を保持するための補強部材とを有し、
前記ダイヤフラムは、前記補強部材の一方面に形成され且つ前記流出口を開閉する主弁体部を持つ一方側シール部と、該一方側シール部の外周に延設されて前記弁本体に固定される弾性変形部と、前記補強部材の他方面に形成され且つ前記パイロット弁座を持つ他方側シール部と、前記一方側シール部と前記他方側シール部とを連結する連結部とから構成され、
前記圧力供給通路は、前記ダイヤフラムに開設された一方側連通穴と前記補強部材に開設された他方側連通穴とで構成されていることを特徴とするパイロット式制御弁。 A valve body provided with an inflow port and an outflow port, a main valve body for opening and closing the outflow port, the main valve body is arranged, and a main valve chamber and a back pressure chamber are provided by the main valve body. And a pressure supply passage for supplying the pressure of the main valve chamber or the inflow port to the back pressure chamber, and the main valve body is provided with the pressure of the back pressure chamber. A pilot passage for escaping to the main valve body is opened/closed by opening/closing the pilot passage by a pilot valve body that is driven up and down by an elevator drive device, and the main valve body opens/closes the outlet in response to the pilot valve body. Is a pilot type control valve,
The main valve body is made of an elastic member, and includes a diaphragm provided with a pilot valve seat that opens and closes the outflow port and contacts and separates the pilot valve body , and a reinforcing member for holding the rigidity of the diaphragm. Have,
The diaphragm is formed on one surface of the reinforcing member and has one side seal portion having a main valve body portion that opens and closes the outflow port, and is extended to an outer periphery of the one side seal portion and fixed to the valve body. An elastically deformable portion, the other side seal portion formed on the other surface of the reinforcing member and having the pilot valve seat, and a connecting portion connecting the one side seal portion and the other side seal portion ,
Said pressure supply passage, pilot control valve, characterized in that it is constituted by the one side communication hole which is opened to the diaphragm and the reinforcing member has been the other side communication hole opened in.
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