JPH0552445U - 電磁弁の弁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ソレノイドの消費電力を小さくし、また、流体
の漏洩を防止する。 【構成】プランジャ２の先端部に設けられた段差は接手
１１の段差と係止し、弁体５に設けられた段差は接手１
１の段差と係止するようになっている。プランジャ２の
先端の球面２ａは弁体５の上面に当接する。接手１１と
プランジャ２との間に圧縮コイルばね１２が配置されて
いる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電磁弁に関わり、特に、開弁に必要なソレノイド電流を小さくし、ま た、弁シートに弁体を隙間なく密着させる電磁弁の弁構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の電磁弁の構造の例を図４（ａ）および（ｂ）に示す。図４（ａ）におい て、１はヨークでありプランジャ２とともに磁路を形成しており、プランジャと 同軸的にコイルを巻廻したソレノイド３が配置されている。

【０００３】 ボディ４に形成された流体通路を外部と隔離するようにパイプ６が配置され、 パイプ６とヨーク１との隙間はＯリング７で閉塞され、パイプ６とボディ４との 隙間はＯリング８で閉塞されている。

【０００４】 プランジャ２はパイプ６に案内されて上下動自在となっており、圧縮コイルば ね９により下方向に付勢されている。プランジャ２に嵌着された弾性体の弁体５ は、プランジャ２が下動したときにボディ４に設けられた弁シート４ａの流体通 路を塞ぐ。流体は図示の矢印に示すように、ボディ４の入口から流入し、弁シー ト４ａの開口部を通り下方に流出する。

【０００５】 図４（ｂ）に示す電磁弁ではプランジャ２の先端が円錐形に形成され弁体２ａ となっており、ボディ４と別体の弁シート１０がボディ４に圧入されている。

【０００６】 このような電磁弁の構造では、ソレノイド３に通電されていないときには、図 示のようにコイルばね９の弾力により弁体が弁シートに圧接されて流体流路が閉 じられる。ソレノイド３に通電されるとプランジャ２が磁束により吸引されて上 昇して、弁シートが流体流路を開く。

【０００７】 しかしながら、弁シートが流体流路を開くときには、流体の圧力がプランジャ の動きを妨げるように作用し、プランジャに大きな力を加えなければならず、そ のときヨーク１とプランジャ２の距離は最大のδ₁ となっている。

【０００８】 このように、ヨーク１とプランジャ２の距離が離れているときに、磁束による 大きな吸引力を得るためにはソレノイドに大きい電流を流す必要があり、消費電 力が大きくなる。または、コイルの巻数を多くする必要があるため、大型化する という欠点があった。

【０００９】 さらに、ヨーク１およびパイプ６とボディ４とが傾いて取付けられると、プラ ンジャ２と一体の弁体は弁シートに対して傾き、図５に示すように、弁体５と弁 シート４ａとの間に隙間が生じて流体が漏洩するという問題があった。

【００１０】 上記の消費電力が大きくなるという欠点を解決するために、特開平１−１４５ ４８４号公報に提案された電磁弁の構造を図６に示す。この電磁弁では弾性体の 弁体５は弁棒５ａに嵌着され、弁棒５ａはプランジャ２に対して軸方向に摺動す るように取付けられ、圧縮コイルばね１２がプランジャ２と弁棒５ａの間に配置 されている。他の構成は図４に示すものと同様であり対応する部分には同一の符 号が付されている。

【００１１】 図６（ａ）はソレノイド３に電流が流れていない状態を示しており、プランジ ャ２は圧縮コイルばね９の弾力により下方に押され弁棒の上面を押圧して弁体５ は、流体通路を閉じている。

【００１２】 ソレノイド３に電流を流すとプランジャ２は圧縮コイルばね９の弾力に抗して 上方に吸引されるが弁体５は流体の圧力により弁シートに圧接されて動かないた め圧縮コイルばね１２が圧縮される。その状態を図６（ｂ）に示す。

【００１３】 図６（ｂ）は圧縮コイルばね１２の弾力が増大するか、或いは全圧縮されて圧 縮方向の弾力が失われることによって弁体とプランジャとが係止され、弁体５を 流体の圧力に抗して持上げる直前の状態を示しており、弁体５が弁シートから離 れると、流体の圧力が小さくなり弁体５は図６（ｃ）に示すように圧縮コイルば ね１２により大きく持上げられて弁が完全に開かれる。

【００１４】 この電磁弁では、プランジャがヨークから最大距離だけ離れているときは開弁 動作が行われず、そのために消費電力を小さくすることができる。しかしながら 圧縮コイルばねの弾力は流体の圧力に抗して弁体５を弁シートから離すものであ りその弾力を大きくする必要がある。プランジャはこのコイルばねの大きい弾力 に抗して吸引されなければならず、消費電力を十分に小さくすることができなか った。

【００１５】 また、圧縮コイルばね１２が全圧縮されて圧縮方向の弾力が失われることによ って弁体とプランジャとが係止されるようにすると、圧縮コイルばねの弾力を大 きくする必要がなくなるが、圧縮コイルばねが全圧縮状態で用いられるため、耐 久性が悪くなるという問題が発生する。

【００１６】 さらに、プランジャの平面が弁棒の平面を押すためプランジャの傾きがそのま ま弁棒に伝えられ、上記流体の漏洩の問題は解決されなかった。

【００１７】

【考案が解決しようとする問題点】

本考案は上記問題点を解決するためになされたもので、流体の漏洩が防止され 、しかも消費電力が小さくなる電磁弁の構造を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】

この考案の電磁弁の構造は、ソレノイド電流のオンオフにより往復駆動される プランジャと弁シートの流体通路を開閉する弁体との夫々の段差を接手の段差に 係止させることによりプランジャと弁体とを引張方向に遊びを持たせて結合する とともにプランジャと接手との間に圧縮コイルばねを介在させ、弁シートの上面 がプランジャの先端に設けた凸面により押圧されるように構成したものである。

【００１９】

【作用】

この考案の電磁弁によれば、プランジャは凸面により弁体を押すので、プラン ジャの傾きが弁体に伝えられず、弁体は弁シートに完全に密着されるので流体の 漏洩が防止される。

【００２０】 さらに、プランジャと弁体とは遊びを持たせて結合されており、流体の圧力の ため最大抗力の生じる開弁時には遊びの分だけプランジャはヨークに近付き磁束 の吸引力が増大するので、ソレノイドの消費電力を小さくすることができる。

【００２１】 また、プランジャと接手との間に介在する圧縮コイルばねは開弁後に弁体およ び接手を持上げるだけでよく、弾力を小さくすることができるので、その弾力に より必要とされる消費電力は小さい。

【００２２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。図１（ａ）は本考案の実施 例である電磁弁の構造を示す断面図である。図に示すように、プランジャ２の先 端部に設けられた段差は接手１１の段差と係止し、弁体５に設けられた段差は接 手１１の段差と係止するようになっている。

【００２３】 プランジャ２の先端の球面２ａは弁体５の上面に当接する。接手１１とプラン ジャ２との間に圧縮コイルばね１２が配置されている。他の構成は図４に示すも のと同様であり対応する部分には同一の符号が付されている。

【００２４】 図はソレノイド３に電流が流れていない状態を示しており、プランジャ２は圧 縮コイルばね９の弾力により下動しており、弁体５はプランジャ２の球面２ａに 押されて弁シート４ａに圧接されている。このときヨーク１とプランジャ２の距 離はδ₁ であり、接手１１の段差とプランジャ２の段差との距離はδ₂ である。

【００２５】 図１（ｂ）は他の実施例を示している。この実施例では、弁体５の先端は円錐 形となっており、ボディ４には弁シート１０が圧入されている。

【００２６】 次に、図２を参照して実施例の電磁弁の作用を説明する。図２（ａ）はプラン ジャが磁束に吸引されて上動し接手１１の段差とプランジャ２の段差とが当接し た状態を示している。このときは弁体５はまだ弁シートに当接している。このと き、プランジャ２とヨーク１との距離はδ₁ −δ₂ であり、そり距離が小さいた め磁束の吸引力は大きくなり、プランジャ２は接手１１を介して弁体５を容易に 持上げることができる。

【００２７】 図２（ｂ）はプランジャ２とヨーク１が当接した状態を示している。このとき 弁体５と弁シートの間にδ₁ −δ₂ の間隙が生じる。そのため流体の圧力は弁体 ５に作用しなくなり、圧縮コイルばね１２は接手１１および弁体５を持上げて、 図２（ｃ）に示すように、弁体５と弁シートとの間隙はδ₁ となり十分な流路が 形成される。

【００２８】 圧縮コイルばね１２は流体の圧力が作用しないときに接手１１および弁体５を 持上げるだけでよく、その弾力は小さく、プランジャ２を吸引するための消費電 力は小さくなる。

【００２９】 また、弁体は最初にばねの弾力を介することなく、プランジャ２により持上げ られるので弁の開動作が確実である。

【００３０】 図３はヨーク１およびパイプ６がボディ４に対して傾いた状態で取付けられた 場合を示している。この場合パイプ６に案内されるプランジャ２が傾いても、プ ランジャ２は凸面２ａにより弁体５を押すので、プランジャ２の傾きが弁体５に 伝えられず、弁体５は弁シート４ａに完全に密着される。

【００３１】

【考案の効果】

以上、説明したように本考案の電磁弁の構造によれば、流体の漏洩が防止され 、しかも、ソレノイドの消費電力が小さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本考案の実施例である電磁弁の構
造を示す断面図である。図１（ｂ）は本考案の他の実施
例である電磁弁の構造を示す断面図である。

【図２】本考案の実施例である電磁弁の作用を示す断面
図である。

【図３】図３（ａ）は同電磁弁の特別な状態を示す断面
図、図３（ｂ）は図３（ａ）の部分を拡大して示す図で
ある。

【図４】図４（ａ）は従来の電磁弁の例を示す断面図、
図４（ｂ）は従来の電磁弁の他の例を示す断面図であ
る。

【図５】図５（ａ）は従来の電磁弁の特別な状態を示す
断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の部分を拡大して示す
図である。

【図６】従来の電磁弁のさらに他の例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ヨーク ２ プランジャ ３ ソレノイド ４ ボディ ５ 弁体 ６ パイプ ７ Ｏリング ８ Ｏリング ９ 圧縮コイルばね １０ 弁シート １１ 接手 １２ 圧縮コイルばね

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソレノイド電流のオンオフにより往復駆
   動されるプランジャと弁シートの流体通路を開閉する弁
   体との夫々の段差を接手の段差に係止させることにより
   プランジャと弁体とを引張方向に遊びを持たせて結合す
   るとともにプランジャと接手との間に圧縮コイルばねを
   介在させ、弁シートの上面がプランジャの先端に設けた
   凸面により押圧されるように構成した電磁弁の弁構造。