JP2000055211A - 電磁弁 - Google Patents
電磁弁Info
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- JP2000055211A JP2000055211A JP10221742A JP22174298A JP2000055211A JP 2000055211 A JP2000055211 A JP 2000055211A JP 10221742 A JP10221742 A JP 10221742A JP 22174298 A JP22174298 A JP 22174298A JP 2000055211 A JP2000055211 A JP 2000055211A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シール性が良好で、構造が簡易で、安定した
作動を確実に行える電磁弁を提供する。 【解決手段】 本発明に係る電磁弁１は、複数のポート
３，４を連通する連通ポート５をプランジャ６の進退に
より開閉し、プランジャ６の一端側のテーパ部１５を、
連通ポート５の内壁に設けられたテーパ状シート部２２
に着座させ、連通ポート５を閉じるようにしている。ま
た、プランジャの他端側を圧力作用室１４に収容し、圧
力作用室と連通ポートとをシール部材２０により仕切
り、プランジャに連通ポートと圧力作用室とを連通する
連通通路２４を設け、シート部のテーパ径Ｄ2 とシール
部材のシール径Ｄ1 とを等しくしている。
作動を確実に行える電磁弁を提供する。 【解決手段】 本発明に係る電磁弁１は、複数のポート
３，４を連通する連通ポート５をプランジャ６の進退に
より開閉し、プランジャ６の一端側のテーパ部１５を、
連通ポート５の内壁に設けられたテーパ状シート部２２
に着座させ、連通ポート５を閉じるようにしている。ま
た、プランジャの他端側を圧力作用室１４に収容し、圧
力作用室と連通ポートとをシール部材２０により仕切
り、プランジャに連通ポートと圧力作用室とを連通する
連通通路２４を設け、シート部のテーパ径Ｄ2 とシール
部材のシール径Ｄ1 とを等しくしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁弁に係り、特
に、エア等の流体の流量制御に用いられる電磁弁に関す
る。
に、エア等の流体の流量制御に用いられる電磁弁に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の電磁弁としては従来図９に示す
ようなものがある。これはバルブボディ５１内のスリー
ブ５２にスプール５３を摺動自在且つ往復動自在に設
け、電磁コイル５４への印加電圧（又は電流）を制御す
ることにより、電磁コイル５４による反発力とスプリン
グ５５による押圧力とのバランスを変化させ、スプール
５３を所定位置に移動し、第１ポート５６又は第２ポー
ト５７の断面積を変えて流体流量を制御する、というも
のである。
ようなものがある。これはバルブボディ５１内のスリー
ブ５２にスプール５３を摺動自在且つ往復動自在に設
け、電磁コイル５４への印加電圧（又は電流）を制御す
ることにより、電磁コイル５４による反発力とスプリン
グ５５による押圧力とのバランスを変化させ、スプール
５３を所定位置に移動し、第１ポート５６又は第２ポー
ト５７の断面積を変えて流体流量を制御する、というも
のである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この構造だと
以下の欠点がある。
以下の欠点がある。
【０００４】 スプール５３が、穴の開いたスリーブ
５２の内面を摺動するため、パッキン等が使用できず、
完全なシールが行えない。
５２の内面を摺動するため、パッキン等が使用できず、
完全なシールが行えない。
【０００５】 摺動を可能とするにはある程度のクリ
アランスが必要で、このことからも完全なシールが行え
ない。
アランスが必要で、このことからも完全なシールが行え
ない。
【０００６】 各パーツの形状が複雑である。
【０００７】 摺動部の隙間に埃等が噛み込むと（い
わゆるコンタミ）作動不良を起こす。
わゆるコンタミ）作動不良を起こす。
【０００８】そこで、本発明は上記課題を解決すべく創
案されたもので、その目的は、シール性が良好で、構造
が簡易で、安定した作動を確実に行える電磁弁を提供す
ることにある。
案されたもので、その目的は、シール性が良好で、構造
が簡易で、安定した作動を確実に行える電磁弁を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数のポート
を連通する連通ポートをプランジャの進退により開閉す
る電磁弁であって、前記プランジャの一端側にテーパ部
を設けると共に、前記連通ポートの内壁にテーパ状シー
ト部を設け、前記テーパ部を前記シート部に着座させる
ことにより前記連通ポートを閉じるようにし、且つ、前
記プランジャの他端側を圧力作用室に収容し、この圧力
作用室と前記連通ポートとを前記プランジャの外周側に
配されたシール部材により仕切り、前記プランジャに前
記連通ポートと前記圧力作用室とを連通する連通通路を
設け、前記シート部のテーパ径と前記シール部材のシー
ル径とを等しくしたものである。
を連通する連通ポートをプランジャの進退により開閉す
る電磁弁であって、前記プランジャの一端側にテーパ部
を設けると共に、前記連通ポートの内壁にテーパ状シー
ト部を設け、前記テーパ部を前記シート部に着座させる
ことにより前記連通ポートを閉じるようにし、且つ、前
記プランジャの他端側を圧力作用室に収容し、この圧力
作用室と前記連通ポートとを前記プランジャの外周側に
配されたシール部材により仕切り、前記プランジャに前
記連通ポートと前記圧力作用室とを連通する連通通路を
設け、前記シート部のテーパ径と前記シール部材のシー
ル径とを等しくしたものである。
【００１０】なお、前記連通ポートにおいて、前記シー
ト部より流体流れ方向下流側の流体通路を絞り、この流
体通路の出口部に前記連通通路の一端を臨ませ、前記圧
力作用室に前記連通通路を介して負圧が作用されるよう
にするのが好ましい。
ト部より流体流れ方向下流側の流体通路を絞り、この流
体通路の出口部に前記連通通路の一端を臨ませ、前記圧
力作用室に前記連通通路を介して負圧が作用されるよう
にするのが好ましい。
【００１１】また、前記連通ポートにおいて、前記シー
ト部の流体出口部の位置に前記連通通路の一端を臨ま
せ、前記圧力作用室に前記連通通路を介して負圧が作用
されるようにするのが好ましい。
ト部の流体出口部の位置に前記連通通路の一端を臨ま
せ、前記圧力作用室に前記連通通路を介して負圧が作用
されるようにするのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
を添付図面に基づいて詳述する。
【００１３】図１に示すように、本実施形態にかかる電
磁弁１は、バルブボディ２に二つのポート（第１ポート
３及び第２ポート４）を設け、これらポート３，４を連
通ポート５で連通し、連通ポート５をプランジャ６の進
退により開閉するようになっている。第１ポート３と第
２ポート４のいずれか一方が入口（加圧）ポート、他方
が出口（排出）ポートとされ、入口ポートから導入され
た流体は連通ポート５を通じて出口ポートから排出され
る。
磁弁１は、バルブボディ２に二つのポート（第１ポート
３及び第２ポート４）を設け、これらポート３，４を連
通ポート５で連通し、連通ポート５をプランジャ６の進
退により開閉するようになっている。第１ポート３と第
２ポート４のいずれか一方が入口（加圧）ポート、他方
が出口（排出）ポートとされ、入口ポートから導入され
た流体は連通ポート５を通じて出口ポートから排出され
る。
【００１４】バルブボディ２は配管取付ピース７と中間
ピース８とから二分割に構成され、配管取付ピース７に
第１ポート３及び第２ポート４が設けられる。第１ポー
ト３はプランジャ軸方向と直角に設けられ、第２ポート
４はプランジャ軸方向に沿って設けられる。つまり第１
ポート３と第２ポート４は互いに直角に向けられ、これ
を直角状の連通ポート５で連通するようになっている。
各ポート３，４には配管やニップル等の接続のためのメ
ネジ９が設けられる。また各ポート３，４は連通ポート
５に接続するための小径孔１０を有している。
ピース８とから二分割に構成され、配管取付ピース７に
第１ポート３及び第２ポート４が設けられる。第１ポー
ト３はプランジャ軸方向と直角に設けられ、第２ポート
４はプランジャ軸方向に沿って設けられる。つまり第１
ポート３と第２ポート４は互いに直角に向けられ、これ
を直角状の連通ポート５で連通するようになっている。
各ポート３，４には配管やニップル等の接続のためのメ
ネジ９が設けられる。また各ポート３，４は連通ポート
５に接続するための小径孔１０を有している。
【００１５】中間ピース８の右側にコイルユニット１１
が設けられ、これらの軸心部にプランジャ挿通穴１２が
設けられる。このプランジャ挿通穴１２にプランジャ６
が軸方向進退自在且つ摺動自在に挿入される。プランジ
ャ挿通穴１２の右端はヨーク１３によって閉塞される。
これによって圧力作用室１４が区画形成され、圧力作用
室１４にプランジャ６の右端側が収容される。
が設けられ、これらの軸心部にプランジャ挿通穴１２が
設けられる。このプランジャ挿通穴１２にプランジャ６
が軸方向進退自在且つ摺動自在に挿入される。プランジ
ャ挿通穴１２の右端はヨーク１３によって閉塞される。
これによって圧力作用室１４が区画形成され、圧力作用
室１４にプランジャ６の右端側が収容される。
【００１６】プランジャ６の左端側は連通ポート５内に
収容される。ここでプランジャ６は、その左端部に設け
られたテーパ部１５と、テーパ部１５の右側に設けられ
た軸状部１６とから一体になる。軸状部１６は、テーパ
部１５以降外径Ｄ1 を有して右側に延出されると共に、
右端部に縮径部２１を有し、縮径部２１がヨーク１３の
嵌合穴１７に嵌合されるようになっている。嵌合穴１７
の底部にはゴム等の弾性体１８が嵌合固定される。
収容される。ここでプランジャ６は、その左端部に設け
られたテーパ部１５と、テーパ部１５の右側に設けられ
た軸状部１６とから一体になる。軸状部１６は、テーパ
部１５以降外径Ｄ1 を有して右側に延出されると共に、
右端部に縮径部２１を有し、縮径部２１がヨーク１３の
嵌合穴１７に嵌合されるようになっている。嵌合穴１７
の底部にはゴム等の弾性体１８が嵌合固定される。
【００１７】中間ピース８のプランジャ挿通穴１２の内
面にリング溝１９が設けられ、リング溝１９にシール部
材としてのシールリング２０が収容されている。シール
リング２０はプランジャ６の軸状部１６に摺接し、シー
ル径Ｄ1 を有している。このシールリング２０により連
通ポート５と圧力作用室１４とが仕切られ、シールリン
グ２０の左側が連通ポート５、右側が圧力作用室１４と
なる。
面にリング溝１９が設けられ、リング溝１９にシール部
材としてのシールリング２０が収容されている。シール
リング２０はプランジャ６の軸状部１６に摺接し、シー
ル径Ｄ1 を有している。このシールリング２０により連
通ポート５と圧力作用室１４とが仕切られ、シールリン
グ２０の左側が連通ポート５、右側が圧力作用室１４と
なる。
【００１８】プランジャ６のテーパ部１５は、連通ポー
ト５の内壁に設けられたテーパ状のシート部２２（図５
参照）に着座可能で、着座時に連通ポート５を閉じ、離
反時に連通ポート５を開くようになっている。テーパ部
１５は軸方向中間位置でシート部２２に着座されると共
に、第２ポート４側に向けて順次縮径され、シート部２
２の縮径方向も同方向とされる。特にここでは、シート
部２２のテーパ径Ｄ2とシールリング２０のシール径Ｄ
1 とが等しくされる。
ト５の内壁に設けられたテーパ状のシート部２２（図５
参照）に着座可能で、着座時に連通ポート５を閉じ、離
反時に連通ポート５を開くようになっている。テーパ部
１５は軸方向中間位置でシート部２２に着座されると共
に、第２ポート４側に向けて順次縮径され、シート部２
２の縮径方向も同方向とされる。特にここでは、シート
部２２のテーパ径Ｄ2とシールリング２０のシール径Ｄ
1 とが等しくされる。
【００１９】テーパ部１５の右端は軸状部１６より大径
とされ、軸状部１６から径方向外側に突出した格好とな
っている。このテーパ部１５の右端と中間ピース８の左
端との間に、バネ部材としてのリターンスプリング２３
が圧縮状態で配され、プランジャ６を閉弁方向に付勢
し、通常時にプランジャ６のテーパ部１５をシート部２
２に押し付けている。なおリターンスプリング２３は連
通ポート５内に配置される。
とされ、軸状部１６から径方向外側に突出した格好とな
っている。このテーパ部１５の右端と中間ピース８の左
端との間に、バネ部材としてのリターンスプリング２３
が圧縮状態で配され、プランジャ６を閉弁方向に付勢
し、通常時にプランジャ６のテーパ部１５をシート部２
２に押し付けている。なおリターンスプリング２３は連
通ポート５内に配置される。
【００２０】プランジャ６には連通ポート５と圧力作用
室１４とを連通する連通通路２４が設けられる。連通通
路２４はプランジャ６の軸心部を貫通する中心穴２５か
らなる。これにより連通通路２４の一端は第２ポート４
に臨まされ、連通通路２４の他端は弾性体１８に臨まさ
れるようになる。
室１４とを連通する連通通路２４が設けられる。連通通
路２４はプランジャ６の軸心部を貫通する中心穴２５か
らなる。これにより連通通路２４の一端は第２ポート４
に臨まされ、連通通路２４の他端は弾性体１８に臨まさ
れるようになる。
【００２１】コイルユニット１１には電磁コイル２６が
内蔵され、電磁コイル２６には図示しない電子制御装置
から無段階の印加電圧（又は電流）が供給されるように
なっている。従って電磁コイル２６に所定の印加電圧が
加えられると、これに応じた磁力が発生し、この磁力は
ヨーク１３に集められ、プランジャ６をリターンスプリ
ング２３の付勢力に抗じて所定量吸引する。こうしてプ
ランジャ６は、印加電圧に比例した量だけ連通ポート５
を開放する。
内蔵され、電磁コイル２６には図示しない電子制御装置
から無段階の印加電圧（又は電流）が供給されるように
なっている。従って電磁コイル２６に所定の印加電圧が
加えられると、これに応じた磁力が発生し、この磁力は
ヨーク１３に集められ、プランジャ６をリターンスプリ
ング２３の付勢力に抗じて所定量吸引する。こうしてプ
ランジャ６は、印加電圧に比例した量だけ連通ポート５
を開放する。
【００２２】ここで、ヨーク１３の嵌合穴１７の外周壁
は比較的薄肉とされ、さらにその左端部は、外周部が左
が小径となるようテーパ状に切り欠かれ、エッジ部２７
とされている。これによって磁力がエッジ部２７に集中
し、プランジャ６に対する吸引力が増すようになる。
は比較的薄肉とされ、さらにその左端部は、外周部が左
が小径となるようテーパ状に切り欠かれ、エッジ部２７
とされている。これによって磁力がエッジ部２７に集中
し、プランジャ６に対する吸引力が増すようになる。
【００２３】この電磁弁１の特徴は以下の通りである。
まず、プランジャ６のテーパ部１５を連通ポート５内壁
のシート部２２に着座させて、連通ポート５を閉じるの
で、パッキン等のシールが不要となり、またこれがなく
てもシールを完全に行える。これによって閉弁時の流体
漏れや、開弁時のシールリークによる流量不均一の問題
がなくなり、正確且つ安定した流量制御が行えるように
なる。なお着座部のシール強さはリターンスプリング２
３の付勢力に比例する。
まず、プランジャ６のテーパ部１５を連通ポート５内壁
のシート部２２に着座させて、連通ポート５を閉じるの
で、パッキン等のシールが不要となり、またこれがなく
てもシールを完全に行える。これによって閉弁時の流体
漏れや、開弁時のシールリークによる流量不均一の問題
がなくなり、正確且つ安定した流量制御が行えるように
なる。なお着座部のシール強さはリターンスプリング２
３の付勢力に比例する。
【００２４】また各パーツの形状がシンプルなので加工
や組立てが容易である。そしてテーパ部１５とシート部
２２との間に埃等が噛み込んでも、作動中流体によって
吹き飛ばすことができるので、作動不良を起こすことが
ない。こうしてシール性が良好で、構造が簡易で、安定
した作動を確実に行える電磁弁を提供することができ
る。
や組立てが容易である。そしてテーパ部１５とシート部
２２との間に埃等が噛み込んでも、作動中流体によって
吹き飛ばすことができるので、作動不良を起こすことが
ない。こうしてシール性が良好で、構造が簡易で、安定
した作動を確実に行える電磁弁を提供することができ
る。
【００２５】一方、この電磁弁１は、後述の理由によ
り、第１ポート３と第２ポート４のいずれを入口（加
圧）ポートとしても、またいずれを出口（排出）ポート
としてもよい。使用流体もエア、オイル、水等任意であ
る。
り、第１ポート３と第２ポート４のいずれを入口（加
圧）ポートとしても、またいずれを出口（排出）ポート
としてもよい。使用流体もエア、オイル、水等任意であ
る。
【００２６】ここで仮に第２ポート４を入口とし、流体
にエアを使用したとする。第２ポート４にエア圧がかか
った状態で、電磁コイル２６を励磁させ連通ポート５を
開放すると、エアはテーパ部１５とシート部２２との間
の絞り通路２８（図５参照、ただし図のエア流れ方向は
逆向き）を通過し、所定流量に制限されて第１ポート３
から排出される。このとき、絞り通路２８に対し上流側
（第２ポート４側）が、下流側（第１ポート３側）より
高圧となるので、プランジャ６に右向きの推力が発生
し、電磁コイル２６の吸引力とリターンスプリング２３
の付勢力とのバランスが崩れ、好ましくない。しかし、
この推力は圧力作用室１４による反対側からの加圧によ
り、打ち消される。
にエアを使用したとする。第２ポート４にエア圧がかか
った状態で、電磁コイル２６を励磁させ連通ポート５を
開放すると、エアはテーパ部１５とシート部２２との間
の絞り通路２８（図５参照、ただし図のエア流れ方向は
逆向き）を通過し、所定流量に制限されて第１ポート３
から排出される。このとき、絞り通路２８に対し上流側
（第２ポート４側）が、下流側（第１ポート３側）より
高圧となるので、プランジャ６に右向きの推力が発生
し、電磁コイル２６の吸引力とリターンスプリング２３
の付勢力とのバランスが崩れ、好ましくない。しかし、
この推力は圧力作用室１４による反対側からの加圧によ
り、打ち消される。
【００２７】即ち、絞り通路上流側の圧力は、連通通路
２４を通じて圧力作用室１４に導入される。すると圧力
作用室１４が加圧状態となり、プランジャ６には左向き
の推力が発生する。即ち、プランジャ６の縮径部２１と
ヨーク１３の嵌合穴１７との間に、隙間或いは切欠等に
よる図示しない通路が設けられており、連通通路２４か
ら出たエアは嵌合穴１７からその通路を通じて縮径部２
１外周側に至り、プランジャ挿通穴１２と軸状部１６の
隙間を通じてシールリング２０手前までまわり込む。
２４を通じて圧力作用室１４に導入される。すると圧力
作用室１４が加圧状態となり、プランジャ６には左向き
の推力が発生する。即ち、プランジャ６の縮径部２１と
ヨーク１３の嵌合穴１７との間に、隙間或いは切欠等に
よる図示しない通路が設けられており、連通通路２４か
ら出たエアは嵌合穴１７からその通路を通じて縮径部２
１外周側に至り、プランジャ挿通穴１２と軸状部１６の
隙間を通じてシールリング２０手前までまわり込む。
【００２８】シート部２２のテーパ径Ｄ2 とシールリン
グ２０のシール径Ｄ1 とが等しいので、連通ポート５内
の第２ポート４側の右向き推力発生面積と、圧力作用室
１４内の左向き推力発生面積とが等しくなり、第２ポー
ト４への供給エア圧の大小に拘らず、これら推力をバラ
ンスさせることができる。一方、連通ポート５内の第１
ポート３側でも低圧が発生するが、ここにあるテーパ部
１５のテーパ面と右端面とで圧力バランスさせることが
できるから、ここでも推力の発生をなくすことができ
る。
グ２０のシール径Ｄ1 とが等しいので、連通ポート５内
の第２ポート４側の右向き推力発生面積と、圧力作用室
１４内の左向き推力発生面積とが等しくなり、第２ポー
ト４への供給エア圧の大小に拘らず、これら推力をバラ
ンスさせることができる。一方、連通ポート５内の第１
ポート３側でも低圧が発生するが、ここにあるテーパ部
１５のテーパ面と右端面とで圧力バランスさせることが
できるから、ここでも推力の発生をなくすことができ
る。
【００２９】結局、連通ポート５内の第１ポート３側と
第２ポート４側との差圧によっては、プランジャ６への
推力が働かなくなり、電磁コイル２６の吸引力とリター
ンスプリング２３の付勢力とのバランスを、流体圧力、
流量等によらず常に一定に保つことができる。これによ
って電磁弁１の作動が安定し、狙い通りの流量を得やす
くなると共に、出口側ポートに残圧や２次圧が働いても
問題なく使用できる。
第２ポート４側との差圧によっては、プランジャ６への
推力が働かなくなり、電磁コイル２６の吸引力とリター
ンスプリング２３の付勢力とのバランスを、流体圧力、
流量等によらず常に一定に保つことができる。これによ
って電磁弁１の作動が安定し、狙い通りの流量を得やす
くなると共に、出口側ポートに残圧や２次圧が働いても
問題なく使用できる。
【００３０】また閉弁時に第２ポート４を加圧状態にし
ても、逆向きの同じ力が圧力作用室１４から付与される
ので、プランジャ６が開動してしまうようなことがな
い。
ても、逆向きの同じ力が圧力作用室１４から付与される
ので、プランジャ６が開動してしまうようなことがな
い。
【００３１】以上の説明から、第１ポート３と第２ポー
トの入口、出口関係を逆にしても、同様の作用効果を生
じることが明らかである。これによって配管のレイアウ
ト性が向上する。なおこのときのエアの流れが図５に示
したような方向となる。
トの入口、出口関係を逆にしても、同様の作用効果を生
じることが明らかである。これによって配管のレイアウ
ト性が向上する。なおこのときのエアの流れが図５に示
したような方向となる。
【００３２】この電磁弁１では絞り通路２８の通路面積
をプランジャ６のストロークに比例して変化させること
ができる。よって図８(b) に示すように、従来（(a) ）
より流量特性がリニアになり、好ましい特性とすること
ができる。
をプランジャ６のストロークに比例して変化させること
ができる。よって図８(b) に示すように、従来（(a) ）
より流量特性がリニアになり、好ましい特性とすること
ができる。
【００３３】なお、プランジャ６が最大ストロークした
ときは弾性体１８に当たるようになるため、衝撃が吸収
され、ヨーク１３に直接当てるよりも耐久性、騒音等の
点で有利となる。
ときは弾性体１８に当たるようになるため、衝撃が吸収
され、ヨーク１３に直接当てるよりも耐久性、騒音等の
点で有利となる。
【００３４】ここで、図５に示すように、シート部２２
は僅かではあるが軸方向にある一定の長さを有し、軸方
向に沿って内径が変化する。よってシート部２２のテー
パ径Ｄ2 とは最小内径Ｄ2minから最大内径Ｄ2maxまでの
範囲をいい、シート部２２のテーパ径Ｄ2 がシールリン
グ２０のシール径Ｄ1 （軸状部１６の外径Ｄ1 ）に等し
いとは、Ｄ2min≦Ｄ1 ≦Ｄ2maxの関係を満たすことをい
う。この関係を満たす限り、リターンスプリング２３の
バネ力を若干調整してやるだけで、推力バランスが容易
に取れるようになる。
は僅かではあるが軸方向にある一定の長さを有し、軸方
向に沿って内径が変化する。よってシート部２２のテー
パ径Ｄ2 とは最小内径Ｄ2minから最大内径Ｄ2maxまでの
範囲をいい、シート部２２のテーパ径Ｄ2 がシールリン
グ２０のシール径Ｄ1 （軸状部１６の外径Ｄ1 ）に等し
いとは、Ｄ2min≦Ｄ1 ≦Ｄ2maxの関係を満たすことをい
う。この関係を満たす限り、リターンスプリング２３の
バネ力を若干調整してやるだけで、推力バランスが容易
に取れるようになる。
【００３５】なお、テーパ部１５又はシート部２２の着
座面にゴムやメタル等のシールを設けてもよい。シール
性を重視するなら設けた方が有利だし、耐久性を重視す
るなら無い方がよい。
座面にゴムやメタル等のシールを設けてもよい。シール
性を重視するなら設けた方が有利だし、耐久性を重視す
るなら無い方がよい。
【００３６】ところで、この電磁弁１においても以下の
ような問題がある。
ような問題がある。
【００３７】図５に示すように、仮に第１ポート３から
第２ポート４に向かう流体流れがあるとすると、絞り通
路２８で流体が絞られ、高速となり、負圧Ｐが発生す
る。よって負圧Ｐの軸方向成分Ｐｘがプランジャ６に閉
弁方向の推力を与え、推力バランスが崩されるという問
題がある。言い換えれば、前記実施形態では静的バラン
スは取られているものの、動的バランスは十分でない。
第２ポート４に向かう流体流れがあるとすると、絞り通
路２８で流体が絞られ、高速となり、負圧Ｐが発生す
る。よって負圧Ｐの軸方向成分Ｐｘがプランジャ６に閉
弁方向の推力を与え、推力バランスが崩されるという問
題がある。言い換えれば、前記実施形態では静的バラン
スは取られているものの、動的バランスは十分でない。
【００３８】よって、図２に示す他の実施形態でこの問
題を解決するようにしている。これにおいては第１ポー
ト３が入口側、第２ポート４が出口側とされると共に、
プランジャ６のテーパ部１５がより先細りとされ、シー
ト部２２の流体流れ方向下流側の内壁３０が、テーパ部
１５と平行に第２ポート４側に延出され、シート部２２
より下流側の流体通路３１を絞るようになっている。流
体通路３１の出口部に連通通路２４の左端が臨ませられ
る。他の構成は前記実施形態と同様なので、図中同一符
号を付し説明を省略する。
題を解決するようにしている。これにおいては第１ポー
ト３が入口側、第２ポート４が出口側とされると共に、
プランジャ６のテーパ部１５がより先細りとされ、シー
ト部２２の流体流れ方向下流側の内壁３０が、テーパ部
１５と平行に第２ポート４側に延出され、シート部２２
より下流側の流体通路３１を絞るようになっている。流
体通路３１の出口部に連通通路２４の左端が臨ませられ
る。他の構成は前記実施形態と同様なので、図中同一符
号を付し説明を省略する。
【００３９】これによれば、図６に示すように、絞り通
路２８を通過した後も流体通路３１内を流体が比較的高
速で流れるため、流体通路３１の出口部で、高速流体に
引っ張られて連通通路２４内の流体が吸引され、これに
よって圧力作用室１４内に負圧Ｐｑが作用され、圧力作
用室１４内でプランジャ６に右向き（開弁方向）の推力
を与えることができる。従って負圧Ｐの軸方向成分Ｐｘ
による閉弁方向の推力が相殺され、動的バランスを取る
ことが可能となる。
路２８を通過した後も流体通路３１内を流体が比較的高
速で流れるため、流体通路３１の出口部で、高速流体に
引っ張られて連通通路２４内の流体が吸引され、これに
よって圧力作用室１４内に負圧Ｐｑが作用され、圧力作
用室１４内でプランジャ６に右向き（開弁方向）の推力
を与えることができる。従って負圧Ｐの軸方向成分Ｐｘ
による閉弁方向の推力が相殺され、動的バランスを取る
ことが可能となる。
【００４０】この説明から分かるように、本実施形態で
は第１ポート３を入口、第２ポート４を出口とする使い
方しかできない。しかしこの使い方をする限り、プラン
ジャ推力の静的、動的バランスを完全に取ることが可能
となり、常に印加電圧に比例した開口面積を得ることが
できる。
は第１ポート３を入口、第２ポート４を出口とする使い
方しかできない。しかしこの使い方をする限り、プラン
ジャ推力の静的、動的バランスを完全に取ることが可能
となり、常に印加電圧に比例した開口面積を得ることが
できる。
【００４１】図３、図４は同様の考え方に沿った他の実
施形態を示す。これにおいては、第１ポート３を入口、
第２ポート４を出口にすると共に、連通ポート５の内壁
形状及びテーパ部１５の外形状は図１の実施形態同様
で、代わりに連通通路２４の形状を変えている。
施形態を示す。これにおいては、第１ポート３を入口、
第２ポート４を出口にすると共に、連通ポート５の内壁
形状及びテーパ部１５の外形状は図１の実施形態同様
で、代わりに連通通路２４の形状を変えている。
【００４２】即ち、図７にも示すように、連通通路２４
は、左端が閉じられた中心穴３２と、中心穴３２の左端
から延出してシート部２２（絞り通路２８）の流体出口
部の位置に開口する小孔３３とからなっている。小孔３
３はここでは複数が放射状に設けられるが、例えば１本
としても構わない。
は、左端が閉じられた中心穴３２と、中心穴３２の左端
から延出してシート部２２（絞り通路２８）の流体出口
部の位置に開口する小孔３３とからなっている。小孔３
３はここでは複数が放射状に設けられるが、例えば１本
としても構わない。
【００４３】これによれば、絞り通路２８を通過した直
後の高速流体で、小孔３３から連通通路２４内の流体を
吸引し、圧力作用室１４に負圧Ｐｑを作用させることが
できる。よって小孔３３は、プランジャ６が右移動して
連通ポート５を開放したとき、シート部２２（絞り通路
２８）の流体出口部の位置に丁度くるよう、開口位置が
定められている。
後の高速流体で、小孔３３から連通通路２４内の流体を
吸引し、圧力作用室１４に負圧Ｐｑを作用させることが
できる。よって小孔３３は、プランジャ６が右移動して
連通ポート５を開放したとき、シート部２２（絞り通路
２８）の流体出口部の位置に丁度くるよう、開口位置が
定められている。
【００４４】この構成によれば、図１の実施形態に対
し、連通ポート５（バルブボディ２）の内壁形状等を変
えず、穴の変更のみで済むので、図２の実施形態に比べ
変更が容易となるメリットがある。
し、連通ポート５（バルブボディ２）の内壁形状等を変
えず、穴の変更のみで済むので、図２の実施形態に比べ
変更が容易となるメリットがある。
【００４５】以上、本発明は上記実施形態以外にも種々
の変形が可能である。
の変形が可能である。
【００４６】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００４７】（１） シール性が向上し、正確且つ安定
した流量制御が行えるようになる。
した流量制御が行えるようになる。
【００４８】（２） 構造を簡易化できる。
【００４９】（３） プランジャ推力の発生を防止でき
る。
る。
【００５０】（４） プランジャ推力の静的、動的バラ
ンスを完全に取ることが可能となる。
ンスを完全に取ることが可能となる。
【図１】本発明に係る電磁弁の実施の形態を示す縦断面
図である。
図である。
【図２】本発明に係る電磁弁の他の実施の形態を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明に係る電磁弁の他の実施の形態を示す縦
断面図で、閉弁時の状態を示す。
断面図で、閉弁時の状態を示す。
【図４】本発明に係る電磁弁の他の実施の形態を示す縦
断面図で、開弁時の状態を示す。
断面図で、開弁時の状態を示す。
【図５】絞り通路における流体流れと負圧とを示す拡大
図である。
図である。
【図６】図２の実施の形態の作用を示すための概略図で
ある。
ある。
【図７】図３の実施の形態の作用を示すための概略図で
ある。
ある。
【図８】流量特性を示し、(a) は従来、(b) は本案であ
る。
る。
【図９】従来の電磁弁を示す縦断面図である。
１ 電磁弁 ３ 第１ポート ４ 第２ポート ５ 連通ポート ６ プランジャ １４ 圧力作用室 １５ テーパ部 ２０ シール部材 ２２ シート部 ２４ 連通通路 ３１ 流体通路 Ｄ1 シール径 Ｄ2 テーパ径 Ｐｑ 負圧
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のポートを連通する連通ポートをプ
ランジャの進退により開閉する電磁弁であって、前記プ
ランジャの一端側にテーパ部を設けると共に、前記連通
ポートの内壁にテーパ状シート部を設け、前記テーパ部
を前記シート部に着座させることにより前記連通ポート
を閉じるようにし、且つ、前記プランジャの他端側を圧
力作用室に収容し、該圧力作用室と前記連通ポートとを
前記プランジャの外周側に配されたシール部材により仕
切り、前記プランジャに前記連通ポートと前記圧力作用
室とを連通する連通通路を設け、前記シート部のテーパ
径と前記シール部材のシール径とを等しくしたことを特
徴とする電磁弁。 - 【請求項２】 前記連通ポートにおいて、前記シート部
より流体流れ方向下流側の流体通路を絞り、該流体通路
の出口部に前記連通通路の一端を臨ませ、前記圧力作用
室に前記連通通路を介して負圧が作用されるようにした
請求項１記載の電磁弁。 - 【請求項３】 前記連通ポートにおいて、前記シート部
の流体出口部の位置に前記連通通路の一端を臨ませ、前
記圧力作用室に前記連通通路を介して負圧が作用される
ようにした請求項１記載の電磁弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22174298A JP3921828B2 (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 電磁弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22174298A JP3921828B2 (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 電磁弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000055211A true JP2000055211A (ja) | 2000-02-22 |
| JP3921828B2 JP3921828B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=16771525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22174298A Expired - Fee Related JP3921828B2 (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 電磁弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3921828B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6729158B2 (en) | 2002-02-07 | 2004-05-04 | Denso Corporation | Ejector decompression device with throttle controllable nozzle |
| WO2004072524A1 (ja) * | 2003-02-12 | 2004-08-26 | Isuzu Motors Limited | 流量制御弁 |
| US6966199B2 (en) | 2002-07-09 | 2005-11-22 | Denso Corporation | Ejector with throttle controllable nozzle and ejector cycle using the same |
| JP2012514722A (ja) * | 2009-01-06 | 2012-06-28 | ウッドワード，インコーポレーテッド | 流体制御弁 |
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-
1998
- 1998-08-05 JP JP22174298A patent/JP3921828B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3921828B2 (ja) | 2007-05-30 |
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