JP2008291911A - Valve device - Google Patents

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JP2008291911A JP2007137610A JP2007137610A JP2008291911A JP 2008291911 A JP2008291911 A JP 2008291911A JP 2007137610 A JP2007137610 A JP 2007137610A JP 2007137610 A JP2007137610 A JP 2007137610A JP 2008291911 A JP2008291911 A JP 2008291911A
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Takuya Kato
Hideaki Sato
秀昭 佐藤
拓也 加藤
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Alps Electric Co Ltd
アルプス電気株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve device which can securely close a valve even with a small pressurization power, and which has a small amount of leakage. <P>SOLUTION: In a state of blockade where a movable axis 21 has moved downward, an annular rib 6e is brought into contact with the circumference of the opening end of a first through hole 11 which forms an inflow passage 12, and blocks the first through hole 11. A hollow part C is formed between the tip of the movable axis 21 and the inner undersurface 6f in an insertion part 6a of a valve body 6. Thus, the annular rib 6e becomes elastically deformed sufficiently, and securely closes the opening end of the first through hole 11. The valve device which has a small amount of leakage is thereby provided. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、流路を開閉するバルブ装置に係わり、特に小さな加圧力でも確実に弁を遮断できるようにしたバルブ装置に関する。 The present invention relates to a valve device for opening and closing the flow passage, relates to a valve apparatus that particularly can be blocked reliably valve even small pressure.

従来のバルブ装置では、可動軸を軸線方向に変位させるアクチュエータが設けられ、この可動軸の先端に可撓性に優れたシリコンゴムなどからなる弁体が取り付けられている。 In conventional valve device, the actuator is provided for displacing the movable shaft in the axial direction, the valve body made of excellent silicone rubber flexible distal end of the movable shaft is mounted.

このバルブ装置では、アクチュエータが駆動され、可動軸が軸線方向に沿って変位されると、先端に設けられた弁体が弁座に接触する。 In this valve arrangement, the actuator is driven, the movable shaft is displaced in the axial direction, the valve body provided in the distal end contacts the valve seat. このとき、弁体が弁座に設けられた流出路を塞ぐため、流入路と流出路との間を遮断できるようになっている。 In this case, to block the outflow passage valve body is provided in the valve seat, so that can be blocked between the inlet passage and the outlet passage.
特開2007−16935号公報(第11頁、図7−図9) JP 2007-16935 JP (page 11, Fig. 7-9)

上記特許文献1に記載されたバルブ装置では、可動軸の先端が弁体の中心の中心底部に密着する構成である。 Valve device described in Patent Document 1 has a configuration in which the distal end of the movable shaft is brought into close contact with the central bottom portion of the center of the valve body.

しかし、前記中心底部の板厚寸法は薄いため、弁体が弁座に接触し遮断状態となったときには、弁体自身は変形することができず、あるいは変形できたとしても極わずかであるため、弁体の有する弾性力を有効に利用することができず、結果として漏洩の少ない遮断状態を保つことが困難であった。 However, the order is the thickness dimension of the central bottom thin, when the valve body is a cut-off state in contact with the valve seat, the valve bodies themselves can not be deformed, or very is little, if any could be modified , can not be effectively utilizing elastic force possessed by the valve body, it is difficult to maintain a low cut-off state with leakage as a result.

また流路内の圧が高い場合において流体の漏洩を防止するには、遮断状態において大きな加圧力で弁座を加圧することが必要である。 Also to prevent fluid leakage when pressure within the flow path is high, it is necessary to pressurize the valve seat with a large pressure in the cutoff state.

しかし、特許文献1に記載のものでは、弁体の中心底部が平坦面で形成されており、中心底部に対して流体からの圧力が同じ方向に作用してしまうために加圧力を高めることが困難であった。 However, those of described in Patent Document 1, to increase the pressure to have been formed at the center bottom flat surface of the valve body, the pressure from the fluid with respect to the center bottom will act in the same direction It was difficult. しかも、必要以上に大きな加圧力で加圧すると、遮断状態から開放状態に切り換えたときに、弁体側の中心底部が弁座に張り付いてしまって開放状態への切り替えが不十分になるという問題があった。 Moreover, when pressurized with a large pressurizing force than necessary, when switched from the cutoff state to the open state, the heart bottom of the valve body side is switched to the open state got stuck on the valve seat becomes insufficient problem was there. さらには大きな加圧力を発生させるアクチュエータが必要となるため、バルブ装置が大型化しやすいという問題もあった。 Further, since the actuator to generate a large pressure becomes necessary, there is a problem that the valve device is likely to increase in size.

本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、弁体自身の有する弾性を有効利用することよって、小さな加圧力でも高い遮断状態を保つことが可能なバルブ装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-I'll be used effectively elasticity of the valve body itself, aims to provide a valve device which can maintain a higher cut-off state even small pressure It is set to.

また本発明は、遮断状態と開放状態との切り替えを確実に行えるようにしたバルブ装置を提供することを目的としている。 The present invention aims to provide a valve apparatus that reliably perform the switching between the blocking and open states.

さらに本発明は、アクチュエータの小型化に適したバルブ装置を提供することを目的としている。 The present invention aims to provide a valve device which is suitable for miniaturization of the actuator.

本発明は、流路を形成する貫通孔の開口端に対し進退自在に対向配置された可動軸と、前記可動軸を前記貫通孔の開口端に接近および離間する軸線方向に沿って移動させる駆動機構と、前記可動軸の先端に設けられ、前記貫通孔の開口端に当接したときに弾性変形して前記貫通孔を閉鎖する弁体と、を備えたバルブ装置において、 The present invention, driving a movable shaft which is movably arranged opposite to the opening end of the through hole forming the flow path moves the movable shaft in the axial direction toward and away from the open end of the through hole a mechanism, provided at a tip of said movable shaft, the valve device and a valve body for closing said through-hole is elastically deformed when the contact with the open end of the through hole,
前記弁体は、前記可動軸の先端を保持する有底の挿入部を有しており、前記挿入部に挿入された前記可動軸の先端と前記挿入部内の底面との間に空洞部が形成されていることを特徴とするものである。 The valve body has a bottom of the insertion portion for holding the front end of the movable shaft, the cavity between the bottom surface of the tip within the insertion portion of the movable shaft inserted into the insertion portion is formed and it is characterized in that it is.

本発明では、弁体自身が有する弾性力と、空洞部によって形成される弾性力とを発生させることができる。 In the present invention, it is possible to generate an elastic force possessed by the valve body itself, an elastic force is formed by the cavity. このため、弁体と貫通孔の開口端との間を確実に閉じることが可能となる。 Therefore, it is possible to close reliably between the open end of the valve body and the through-hole.

上記において、前記挿入部の外部底面には、断面凸状の環状リブが周設されているものが好ましい。 In the above, the outer bottom surface of the insertion portion is preferably one is a convex cross section of the annular rib is circumferentially provided.

さらには、前記環状リブの側面が、外部底面側の基端部から先端に向かうほど細くなるテーパ状で形成されているものが好ましい。 Further, the side surface of the annular rib, is preferably one formed by more narrowing tapered toward the tip from the base end portion of the outer bottom side.

上記手段では、弁体の外部底面に対して垂直方向に沿って作用する流体側の圧力を軽減することができる。 By this configuration, it is possible to reduce the pressure of the fluid side acting along a direction perpendicular to the outer bottom surface of the valve body. このため、従来に比較して小さな加圧力で確実に弁を閉じることが可能となる。 Therefore, surely it is possible to close the valve as compared with the conventional small pressure.

また弁体が貫通孔の周囲に張り付きにくくなるため、遮断状態と開放状態との切り替えを確実且つスムーズに行うことができる。 Further, since the valve body is less likely to stick around the through-hole can be carried out reliably and smoothly switching between blocking and open states.

例えば、前記弁体は、軸線方向に延びる軸部と、この軸部と直交する外周方向に広がるフランジ部と、前記フランジ部の外周側に環状に形成された支持部とが一体形成されたものであり、前記挿入部が前記軸部に形成されているとして構成できる。 For example, the valve body, which a shaft portion extending in an axial direction, and a flange portion extending to the outer peripheral direction perpendicular to the shaft portion, said flange portion support portion formed annularly on the outer peripheral side of which is integrally formed , and the can be configured as the insertion portion is formed on the shaft portion.
また、前記弁体がシリコンゴムで形成されているものとすることができる。 Further, it can be assumed that the valve body is made of silicon rubber.

本発明のバルブ装置では、小さな加圧力でも確実に弁を閉じることができる。 In the valve device of the present invention, it can be closed reliably valve even small pressure.
また遮断状態と開放状態との切り替えを確実且つスムーズに行うことができる。 The can be performed reliably and smoothly switching between blocking and open states.
さらには、バルブ装置全体の大きさを小型化することができる。 Furthermore, it is possible to miniaturize the overall size of the valve device.

図1は本発明の実施の形態を示すバルブ装置の断面図、図2はバルブ装置の弁体を示す斜視断面図、図3および図4はバルブ装置の動作状態を示しており、図3は開放状態を示す拡大断面図、図4は遮断状態を示す拡大断面図である。 Figure 1 is a sectional view of the valve device showing an embodiment of the present invention, FIG 2 is a perspective cross-sectional view showing a valve body of the valve device, Figures 3 and 4 show the operation state of the valve device, Figure 3 enlarged cross-sectional view showing an open state, FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a cut-off state.

図1に示すように、本実施の形態に示すバルブ装置1は、弁本体2と電磁アクチュエータ(駆動機構)3とを有して構成される。 As shown in FIG. 1, the valve device 1 of this embodiment is configured to include a valve body 2 and an electromagnetic actuator (driving mechanism) 3. バルブ装置1は、図示上側が電磁アクチュエータ3の配置される駆動側DSとされ、下側に流路を供えた流体側FSとされている。 Valve device 1 is the driving side DS of the upper side in the figure is arranged an electromagnetic actuator 3, there is a fluid side FS equipped with flow path on the lower side. また、弁本体2は、図示左側が流体の供給側SSとされ、右側が流体の吐出側ESとされている。 The valve body 2, the left side is the feed side SS of the fluid, the right is the discharge side ES of the fluid. したがって、この実施の形態では、流体が図示左側の供給側SSから右側の吐出側ESに向かって流れる。 Thus, in this embodiment, the fluid flows from the supply side SS of the left side toward the discharge side ES of the right.

図1に示すように、弁本体2は、ボディ4と上蓋5とを有し、これらの間に弁体6が挟持されている。 As shown in FIG. 1, the valve body 2 has a body 4 and the upper cover 5, the valve body 6 is sandwiched therebetween. また、電磁アクチュエータ3は、上蓋5の駆動側DSに取り着けられている。 The electromagnetic actuator 3 is worn up in the drive side DS of the upper cover 5.

ボディ4は、非磁性体、例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイド)などの樹脂の成型品として形成されている。 Body 4, non-magnetic material, for example, is formed as a PPS (polyphenylene sulfide) resin moldings such. このボディ4の駆動側DSに位置する上面の中央部には弁室7が一体に凹設されている。 The valve chamber 7 in the central portion of the upper surface located on the drive side DS of the body 4 is recessed into the body. そして、この弁室7の図示上方の開口端は、弁体6の下面によって閉塞されている。 The illustrated upper open end of the valve chamber 7 is closed by the lower surface of the valve body 6. なお、弁室7の形状としては、平面矩形状、円形状などの各種の形状から選択することができる。 As the shape of the valve chamber 7, it can be selected planar rectangular shape, of various shapes such as a circular shape.

ボディ4の中央部には左右一対のノズル8,9が一体に突設されている。 The central portion of the body 4 pair of nozzles 8,9 are integrally projects. これらの左右一対のノズル8,9は、左方の供給側SSに配置された一方が流体の供給に用いる供給ノズル8Aであり、右方に示す吐出側ESに配置された他方が流体の吐出に用いる吐出ノズル9Aである。 These right and left pair of nozzles 8,9 are supply nozzles 8A where one arranged on the supply side SS of the leftward used for the supply of fluid, the other is discharging fluid disposed on the discharge side ES shown in the right a discharge nozzle 9A used for.

一方の供給ノズル8Aの供給側内孔8aは、ボディ4の中央部に向かって水平に延出されている。 Supply hole 8a of one of the supply nozzles 8A is extended horizontally toward the center of the body 4. 供給側内孔8aのボディ4の中央側には第1の内端部8bが設けられている。 The center side of the body 4 of the supply hole 8a is provided with a first inner end 8b. この第1の内端部8bには、弁室7の底面7aに向かって垂直に延在する第1の貫通孔11が形成されている。 This first inner end portion 8b, a first through-hole 11 extending vertically toward the bottom surface 7a of the valve chamber 7 is formed. なお、第1の貫通孔11は弁室7の底面7aのほぼ中心部に形成されている。 The first through-hole 11 is formed in a substantially central portion of the bottom surface 7a of the valve chamber 7. 前記供給側内孔8aと前記第1の貫通孔11とによって、本実施形態における弁室7に流体を流入させるための流入路12が形成されている。 Wherein the supply-side hole 8a and the first through-hole 11, the inflow path 12 for introducing the fluid is formed in the valve chamber 7 in this embodiment.

他方の吐出ノズル9Aの吐出側内孔9aも、ボディ4の中央部に向かって水平に延出されている。 Discharge side hole 9a of the other discharge nozzles 9A are also extends horizontally toward the center of the body 4. 吐出側内孔9aのボディ4の中央部側に位置する第2の内端部9bには、弁室7の底面の左端部から下方に向かって垂直に延在する第2の貫通孔14の下端部が接続されている。 A second inner end portion 9b positioned at the center side of the body 4 of the discharge side hole 9a is a second through-hole 14 extending vertically downward from the left end of the bottom surface of the valve chamber 7 the lower end portion is connected. そして、吐出側内孔9aと第2の貫通孔14とによって、本実施形態における弁室7から流体を流出させるための流出路15が形成されている。 Then, the discharge-side hole 9a and a second through-hole 14, the outflow path 15 for discharging the fluid from the valve chamber 7 in this embodiment is formed.

図2に示すように、本実施の形態に示す弁体6は、独楽形状(円盤の中心に軸を設けた形状)として形成されている。 As shown in FIG. 2, the valve body 6 in this embodiment is formed as a top shape (shape in which a shaft in the center of the disk). 弁体6の中心には軸部6Aが設けられ、この軸部6Aの長手方向(軸線方向(Z方向)ともいう)の中間には軸部6Aから外周方向に向かって広がるフランジ部6Bが設けられている、そして、このフランジ部6Bの先端には環状(ドーナツ状態)に形成された支持部6Cが設けられている。 The center of the valve body 6 shaft portion 6A is provided, the intermediate flange section 6B extending toward the shaft portion 6A on the outer circumferential direction is provided in the longitudinal direction of the shaft portion 6A (also referred to as the axial direction (Z direction)) It is, and, the support portion 6C is provided which is formed in an annular (donut state) at the tip of the flange portion 6B. 軸部6A、フランジ部6Bおよび支持部6Cは、シリコンゴムなどの弾性体で一体的に形成されている。 Shank 6A, the flange section 6B and the support portion 6C is integrally formed of an elastic material such as silicone rubber. なお、弁室7の開口端に弁体6を設ける際、ボディ4と上蓋5と間に支持部6Cが強固に挟持される。 Incidentally, when providing the valve body 6 to the open end of the valve chamber 7, the support portion 6C between the body 4 and the upper cover 5 are firmly clamped. このため、この弁体6によって流体が弁室7から駆動側DSに流出する漏洩を防止することができる。 Therefore, the fluid by the valve body 6 can be prevented from leaking to flow to the driving side DS of the valve chamber 7.

前記軸部6Aには、図示Z1側の上端からZ2方向の下端に向かって凹設された挿入部6aが形成されている。 Wherein the shaft section 6A, the insertion portion 6a which is recessed toward the Z2 direction of the lower end from the upper end of the Z1 side. 挿入部6aの中間部には、挿入部6aの直径よりも僅かに大きな直径からなる掛止部6bが形成されている。 The middle portion of the insertion portion 6a, engaging portion 6b formed of slightly larger diameter than the diameter of the insertion portion 6a is formed. また軸部6Aの下面側となる挿入部6Aの底部(外部底面6d)の中心から外周側となる位置には、断面凸状からなる環状リブ6eが一体で周設されている。 Also in the center the outer peripheral side from the position of the bottom portion of the insertion portion 6A of the lower surface of the shaft portion 6A (external bottom surface 6d) is annular rib 6e consisting of a convex cross section is circumferentially provided integrally. このような形状を有する弁体6は、後述する可動軸21の変位に対して柔軟な弾性変形が付与される。 The valve body 6 having such a shape, a flexible elastic deformation is imparted to the displacement of the movable shaft 21 to be described later.

環状リブ6eの少なくとも外側の側面は、基端側となる外部底面6dからZ2側の先端に向かうほどに細くなる傾斜面(テーパ状)からなるテーパ部6e1で形成されている。 At least the outer side surface of the annular rib 6e is formed with a tapered portion 6e1 consisting inclined surface tapers enough toward the outside bottom surface 6d of the base end side to the distal end of the Z2 side (tapered). そして、環状リブ6eの先端部分の直径は、第1の貫通孔11の直径よりも大きい。 The diameter of the tip portion of the annular rib 6e is larger than the diameter of the first through-hole 11. このため、環状リブ6eの先端が第1の貫通孔11の開口端に当接したときには、環状リブ6eの内側に第1の貫通孔11の開口端が収まる。 Therefore, the tip of the annular rib 6e is when in contact with the open end of the first through hole 11, the open end of the first through hole 11 fits inside the annular rib 6e. すなわち、第1の貫通孔11の開口端の周囲を環状リブ6eで包囲することが可能となっている。 That is, the periphery of the open end of the first through hole 11 and can be surrounded by an annular rib 6e.

上蓋5は、ボディ4と同様に、非磁性体、例えば、PPSなどの樹脂の成型品によって形成されている。 Upper cover 5, like the body 4, a non-magnetic material, for example, is formed of a resin molded article, such as PPS. 上蓋5は円盤状の取付部5Aと、この取付部5Aの駆動側DSに位置する上面に対して垂直となる方向に延びる保持本体5Bとが一体に形成されている。 Upper cover 5 and the disc-shaped mounting portion 5A, a holding body 5B extending in a direction perpendicular to the upper surface located on the drive side DS of the mounting portion 5A is formed integrally. 保持本体5Bは長手方向の中央が両端よりも細く絞られた円環状の摺動基準部5aが設けられている。 Holding body 5B in the longitudinal direction of the central sliding reference portion 5a of the finely focused annular than both ends is provided. 摺動基準部5aの内側は、可動軸21が軸線方向に移動する際の基準となる基準面を形成している。 Inside the sliding reference portion 5a forms a reference surface movable shaft 21 as a reference for axial movement. 上蓋5は、取付部5Aの装着穴に挿入された取付ねじによって、ボディ4の上に取り付けられる(図示せず)。 Upper cover 5, the inserted mounting screw into the mounting hole of the mounting portion 5A, (not shown) mounted on the body 4.

電磁アクチュエータ3は、弁本体2の弁体6の先端に設けられた環状リブ6eを、弁室7の底部7aに形成された第1の貫通孔11の開口端に対して接離させるものである。 Electromagnetic actuator 3, the annular rib 6e provided at the distal end of the valve body 6 of the valve body 2, in which contacting and separating with respect to the open end of the first through hole 11 formed in the bottom portion 7a of the valve chamber 7 is there. すなわち、図3に示す流路の開放状態と、図4に示す流路の遮断状態とを選択的に切り換えるためのものである。 That is, the open state of the flow path shown in FIG. 3, it is for selectively switching the cut-off state of the flow path shown in FIG.

図1に示すように、電磁アクチュエータ3は、磁性体、例えば、磁気吸着性の高い純鉄などの加工品によって形成された可動軸(プランジャ)21を有している。 As shown in FIG. 1, the electromagnetic actuator 3, the magnetic body, for example, has a movable shaft which is formed by a workpiece, such as a high magnetic adsorptive pure iron (plunger) 21. 可動軸21は円柱状からなる軸本体21aを有している。 The movable shaft 21 has a shaft body 21a consisting of a cylindrical shape. この軸本体21aの下端および上端には、軸本体21aの外径より細い径寸法で形成された作動部22および案内軸23が共に一体に形成されている。 The lower and upper ends of the shaft body 21a, operation portion 22 and the guide shaft 23 is formed by a thin diameter than the outer diameter of the shaft body 21a are both formed integrally. なお、作動軸22および案内軸23の周囲には、防振ゴムなどの緩衝材により形成された円環状のクッション38,39がそれぞれ装着されている。 Incidentally, around the actuating shaft 22 and guide shaft 23, an annular cushion 39 formed by buffer material such as rubber cushion is mounted, respectively.

下端側に設けられた作動部22の長手方向の中央部には、作動部22よりも太く、且つ軸本体21aよりも細い径寸法からなる掛止部22aが形成されている。 At the center portion in the longitudinal direction of the lower side operation portion 22 provided on, thicker than the operating unit 22, the hooking portion 22a and made of a thin diameter than the shaft body 21a is formed. 作動部22は前記弁体6の挿入部6aに挿入されるが、このとき挿入部6a内に形成された掛止部6bと作動部22に形成された掛止部22aとが互いに掛止し合う。 Actuating portion 22 is inserted into the insertion portion 6a of the valve body 6, but this time the insertion portion and the engaging portion 6b formed in the 6a and locking portions 22a formed on the actuating portion 22 is sealed multiplied with each other Fit. これにより、挿入部6aからの作動部22の抜け止めが防止される。 Thus, retaining of the operating portion 22 from the insertion portion 6a is prevented.

また本発明では、前記挿入部6aの深さ寸法は、前記作動部22の長さ寸法よりも若干深めに設定されている。 In the present invention also the depth dimension of the insertion portion 6a is set to be deeper slightly than the length of the actuating portion 22. このため、作動部22を前記弁体6の挿入部6aに挿入した状態では、可動軸21の先端である作動部22の先部と挿入部6aの上側となる内部底面6fとの間に所定の隙間余裕δからなる空洞部Cが形成されている(図3参照)。 Therefore, in the state where the operating portion 22 is inserted into the insertion portion 6a of the valve body 6, a predetermined between the inner bottom surface 6f of the upper side of the front portion of the actuating portion 22 is the tip of the movable shaft 21 inserted portion 6a cavity C formed of the gap margin δ of is formed (see FIG. 3).

図1に示すように、軸本体21aの作動部22の近傍と、軸方向のほぼ中央部分には、ほぼ円環状の摺動部25,25が形成されている。 As shown in FIG. 1, and the vicinity of the operation portion 22 of the shaft body 21a, the substantially central portion in the axial direction, and is substantially annular sliding portion 25 is formed. これらの摺動部25,25の外径は、作動部22の外径と同等もしくは若干大きく形成されている。 Outer diameter of the sliding portion 25, 25 is equal to or slightly larger and the outer diameter of the working portion 22. 摺動部25,25の直径は、前記保持本体5Bの摺動基準部5aの直径と同じか、または僅かに細く形成されている。 The diameter of the sliding portion 25 and 25, the same or is slightly narrower form the diameter of the sliding reference portion 5a of the retaining body 5B. 軸本体21aは、前記摺動部25,25が摺動基準部5aの内接しており、この摺動基準部5aにガイドされて軸線方向に移動する。 The shaft body 21a, the sliding portions 25 are inscribed in the sliding reference portion 5a, moves is guided axially on the sliding reference portion 5a.

また図1に示すように、上端側に設けられた案内軸23は、保持本体5Bの上端に固定されたケース蓋31の中心の形成されたガイド穴31aに挿通されている。 Further, as shown in FIG. 1, the guide shaft 23 provided at the upper side it is inserted into the guide hole 31a formed in the center of the casing cover 31 fixed to the upper end of the holding body 5B. このガイド穴31aは可動軸21が前記摺動基準部5aの内側を基準として軸線方向(Z方向)に沿って移動する際の直線性を補助する機能を有している。 The guide hole 31a is movable shaft 21 has the function of assisting the linearity when moving along the axial direction (Z-direction) relative to the inner side of the sliding reference portion 5a.

前記可動軸21の外側、より具体的には保持本体5Bの外側の位置には、磁性体によって形成されたヨーク32が設けられる。 Outside of the movable shaft 21, to the position outside the holding body 5B and more specifically, the yoke 32 is provided which is formed by a magnetic material. このヨーク32は、磁気回路を構成する為に配置されたものである。 The yoke 32 is arranged to form a magnetic circuit. コイル33は、保持本体5Bの摺動基準部5aの外側とヨーク32との間に設けられる。 Coil 33 is provided between the outer and the yoke 32 of the sliding reference portion 5a of the holding body 5B.

保持本体5Bの上下の位置には、大径筒状部5C、5Dが一体に形成されている。 Above and below the position of the holding body. 5B, the large-diameter cylindrical portion 5C, 5D are formed integrally. この大径筒状部5C,5Dには、リング状の永久磁石41,42が設けられている。 The large-diameter cylindrical portion 5C, the 5D, a ring-shaped permanent magnets 41 and 42 are provided. 永久磁石41,42の両面には、磁性材料で形成されたヨーク43、44がそれぞれ固定されている。 On both surfaces of the permanent magnets 41, the yoke 43, 44 made of a magnetic material are fixed respectively. これらのヨーク43,44は、磁性体、例えば、磁束を通過させやすい純鉄などの加工品によって、全体としてほぼ環状に形成されている。 These yokes 43 and 44, the magnetic body, for example, by the workpiece, such as pure iron easily passes the magnetic flux is formed in a substantially annular as a whole.

上下の永久磁石41,42は軸方向に互いに逆向きに着磁されており、その磁極は可動軸21の移動方向であるZ方向に沿って並設されている。 Upper and lower permanent magnets 41 and 42 are magnetized in opposite directions to each other in the axial direction, the magnetic poles are arranged along the Z direction which is the moving direction of the movable shaft 21. 例えば、上側の永久磁石41は上端部側がS極に、下端部側がN極に着磁されているときには、下側の永久磁石42は上端部側がN極に着磁され、下端部側がS極に着磁される。 For example, the upper side of the permanent magnet 41 at the upper end side of the S pole, when the lower end side is magnetized to the N pole, the permanent magnets 42 of the lower upper end side is magnetized to the N pole, the lower end side of the S pole It is magnetized to. そして、可動軸21は、このような環状の永久磁石41,42およびこれらの両端面に固定された環状のヨーク43、44の中心部をZ方向に貫くように配設されている。 The movable shaft 21 is disposed so as to penetrate the center portion of such annular permanent magnets 41, 42 and an annular yoke 43 and 44 fixed to these end surfaces in the Z-direction. この状態では、軸本体21aの上部側の外面と永久磁石41の内面とが対向し、軸本体21aの下部側の外面と永久磁石42の内面とが対向する。 In this state, the upper side of the outer surface and the inner surface of the permanent magnet 41 is opposed to the shaft body 21a, and the lower side of the outer and inner surfaces of the permanent magnets 42 of the shaft body 21a is opposed.

したがって、永久磁石41,42の磁力によって、可動軸21をそのいずれかの移動方向に吸引、すなわち、可動軸21は、図1の下方に示す突出する方向(Z1方向)または図1の上方である引き込む方向(Z2方向)に磁気吸着されて保持される。 Thus, by the magnetic force of the permanent magnets 41 and 42, suction the movable shaft 21 in the moving direction of the one, i.e., the movable shaft 21, protruding direction (Z1 direction) is shown in the lower 1 or above in FIG. 1 It is held by being magnetically attracted to the direction (Z2 direction) to pull some.

なお、上部側に位置する永久磁石41の上面に固定されたヨーク43の上端面は、保持本体5Bの上部に設けられたケース蓋31の下端面に当接している。 Incidentally, the upper end surface of the yoke 43 fixed to the upper surface of the permanent magnet 41 positioned on the upper side is in contact with the lower end face of the case lid 31 provided on the upper portion of the holding body 5B. 下部側に位置する永久磁石42に上面に固定されたヨーク44の下端面は、環状に形成された磁石固定部材39の上面に当接している。 The lower end surface of the yoke 44 fixed to the upper surface to the permanent magnet 42 located on the lower side is in contact with the upper surface of the magnet fixing member 39 formed in an annular shape. そして、磁石固定部材39の下面は弁体6の外周側に設けられた支持部6Cの内面と接する位置において、フランジ部6Bの上面に当接している。 Then, the lower surface of the magnet fixing member 39 at a position in contact with the inner surface of the support portion 6C provided on the outer peripheral side of the valve body 6 is in contact with the upper surface of the flange portion 6B.

図3に示すように、流路が開放状態にあり、可動軸21が上方(Z1方向)に移動すると、可動軸21の上端側に設けられたクッション38がケース蓋31の下面に当接し、可動軸21の上方への移動位置を規制する。 As shown in FIG. 3, the channel is in the open state, the movable shaft 21 is moved upward (Z1 direction), contact cushions 38 provided on the upper end of the movable shaft 21 to the lower surface of the case lid 31, It regulates the movement position of the upward movable shaft 21. 同時に、磁石固定部材39はフランジ部6Bの外周側の上面を押え付け、クッション38と同様に可動軸21の上方への移動位置を規制する。 At the same time, the magnet fixing member 39 presses the upper surface of the outer peripheral side of the flange portion 6B, regulates the movement position of the upward moving shaft 21 in the same manner as the cushion 38. このとき、クッション38は、可動軸21の上端面が、ケース蓋31に接触したときの衝撃を吸収する。 In this case, the cushion 38 has an upper end face of the movable shaft 21, to absorb the impact when in contact with the casing cover 31.

本実施形態のバルブ装置1では、コイル33に供給する電流の方向を切り換えることで、可動軸21の上端部の極性をS極、N極、S極、N極・・・の順に 切り換えることができ、同時に可動軸21の下端部の極性を上端部の極性の切り換えと同期させてN極、S極、N極、S極・・・の順に切り換えることができるようになっている。 In the valve device 1 of the present embodiment, by switching the direction of the current supplied to the coil 33, S pole polarity of the upper end of the movable shaft 21, N pole, S pole, to switch the order of the N pole ... can, be simultaneously a polarity of the lower end of the movable shaft 21 polarity switching synchronized with allowed and N pole of the upper portion, the S pole, N pole, to be able to switch the order of S pole,. つまり、電磁アクチュエータ3は電磁石として作用し、供給する電流の方向に応じて可動軸21を、その軸方向に沿って下方への突出する方向(Z2方向)および上方への引き込む方向(Z1方向)の両方向に往復移動させることができる。 In other words, the electromagnetic actuator 3 acts as an electromagnet, the movable shaft 21 depending on the direction of the current supplied, protruding direction (Z2 direction) and pull Komu direction (Z1 direction) of the upward downward along the axial direction thereby reciprocating movement in both directions. そして、移動後の位置では、電流を遮断しても永久磁石41,42の磁気吸引力によって、可動部21をその位置に保持することが可能となる。 Then, at the position after the movement, by the magnetic attraction force of the permanent magnets 41 and 42 to cut off the current, it is possible to hold the movable portion 21 in that position.

次に、上記構成からなるバルブ装置の電磁弁としての動作について説明する。 Next, the operation of the solenoid valve of the valve device configured as described above.
電磁アクチュエータ3のコイル33に対し、一方向の電流を与えると、可動軸21が上方(Z1方向)に移動させられ、流路は図3に示すような開放状態に設定させられる。 To coil 33 of the electromagnetic actuator 3, given a unidirectional current, the movable shaft 21 is moved upward (Z1 direction), the flow path is caused to set into an open state as shown in FIG. この開放状態では、弁体6の先端である環状リブ6eが、弁室7の底面から上方に離れ、第1の貫通孔11の開口端が開放される。 In this open state, the annular rib 6e is the tip of the valve body 6 is away upwardly from the bottom surface of the valve chamber 7, the open end of the first through-hole 11 is opened. このため、流体は供給側SSから一方の供給ノズル8Aの供給側内孔8aおよび第1の貫通孔11を介して弁室7に供給される。 Thus, fluid is supplied to the valve chamber 7 via the supply side hole 8a and the first through-hole 11 of one of the supply nozzles 8A from the supply side SS. 続いて、流体は、弁室7から第2の貫通孔14および他方の吐出ノズル9Aの吐出側内孔9aを介して吐出側ESに吐出される。 Subsequently, fluid is discharged to the discharge side ES of the valve chamber 7 via the discharge-side hole 9a of the second through hole 14 and the other of the discharge nozzle 9A.

次に、電磁アクチュエータ3のコイル33に与える電流の向きを切り換えると、図4に示すように可動軸21が下方(Z2方向)に移動させられ、流路は遮断状態に切り換えられる。 Next, switch the direction of current applied to the coil 33 of the electromagnetic actuator 3, the movable shaft 21 is moved downward (Z2 direction) as shown in FIG. 4, the channel is switched to cut-off state. この遮断状態では、弁体6の先端である環状リブ6eが、弁室7の底面に設けられた第1の貫通孔11の周囲に当接し、第1の貫通孔11の開口端を閉鎖する。 In this disconnected state, the annular rib 6e is the tip of the valve element 6 abuts the periphery of the first through-hole 11 provided on the bottom surface of the valve chamber 7, to close the open end of the first through-hole 11 .

このとき、前記可動軸21の下方向の端部と弁体6の内部底面6fとの間には空洞部Cが介在するため、可動軸21からの加圧力は空洞部Cを介して弁体6の先端の環状リブ6eに伝達される。 In this case, the inner bottom surface 6f and for the cavity C is interposed between the valve body through the applied pressure cavity C from the movable shaft 21 of the end portion and the valve body 6 in the downward direction of the movable shaft 21 It is transmitted to 6 of the tip of the annular rib 6e. このとき、空洞部Cはエアクッション的な役割を果たす。 At this time, the cavity C is air cushions specific role. このため、環状リブ6eは弁体6自身が有する弾性力に前記空洞部Cによる弾性力が加わった状態で第1の貫通孔11の開口端の周囲を弾性的に加圧する。 Thus, annular rib 6e is pressed elastically pressing the periphery of the open end of the first through hole 11 in a state in which the elastic force by the cavity C is applied to the elastic force possessed by the valve body 6 itself. これにより、弁体6の環状リブ6eは十分に弾性変形することが可能となり、第1の貫通孔11の開口端を確実に閉じることが可能となる。 Thus, the annular rib 6e of the valve body 6 can be sufficiently elastically deformed, it is possible to close the open end of the first through hole 11 reliably. よって、漏洩の少ない遮断状態を保つことが可能となる。 Therefore, it is possible to keep the small cut-off state of leakage.

また環状リブ6eは、外部底面6dよりも下方(Z2方向)に突出しており、環状リブ6eが第1の貫通孔11の開口端の周囲に当接すると、外部底面6dと弁室7の底面との間に僅かな隙間が形成される。 The annular rib 6e is than the external bottom surface 6d protrudes downward (Z2 direction), the annular rib 6e abuts the periphery of the open end of the first through hole 11, the bottom surface of the outer bottom surface 6d and the valve chamber 7 a slight gap is formed between the. このため、流体の圧力が作用する方向は、外部底面6dに対して上向き垂直な方向(Z1方向)だけではなく、周方向に広がる水平方向、すなわち環状リブ6eの内側の面にも作用させることができる。 Therefore, the direction in which the pressure of the fluid acts on not only an upward direction perpendicular (Z1 direction) relative to the external bottom surface 6d, horizontally extending in the circumferential direction, i.e. to act on the inner surface of the annular rib 6e can. その結果、弁体6の外部底面6dに作用する流体の圧力を外周方向に分散させることができ、前記上向き垂直な方向の圧力を低減することができる。 As a result, it is possible to distribute the pressure of the fluid acting on the outside bottom surface 6d of the valve body 6 in the outer circumferential direction, it is possible to reduce the pressure of the upward vertical direction. このため、従来よりも小さな加圧力でも、環状リブ6eを第1の貫通孔11の開口端の周囲に密着させて、前記第1の貫通孔11を塞ぐことができ、漏洩の少ない遮断状態を保つことが可能となる。 Therefore, even with a small pressure than conventionally, in close contact with the annular rib 6e around the opening end of the first through-hole 11, it is possible to close the first through-hole 11, a small cut-off state of leakage It can be maintained to become. しかも、従来に比較して加圧力を小さくすることができるため、環状リブ6eが第1の貫通孔11の周囲に張り付き難くすることができる。 Moreover, it is possible as compared with the conventional reducing the pressure, can be an annular rib 6e is hardly sticking around the first through-hole 11. このため、遮断状態と開放状態との切り替えを確実に行うことが可能となる。 Therefore, it is possible to reliably perform switching between the blocking and open states.

このように、本願発明のバルブ装置1では大きな加圧力がなくとも弁を確実に閉じることができる。 Thus, without any significant pressure in the valve device 1 of the present invention can be closed reliably valve. このため、電磁アクチュエータとしても小型のものを採用することができ、結果として小型化のバルブ装置とすることができる。 Therefore, it is possible to adopt a compact as an electromagnetic actuator, as a result it is possible to downsize the valve device.

なお、上記実施の形態では、空洞部Cおよび環状リブ6eが設けられ、さらに環状リブ6eの両側面をテーパ状とした構成のすべてを備える場合について説明したが本願発明はこれに限られるものではない。 In the above embodiment, provided is the cavity C and the annular rib 6e, by way although further both sides of the annular rib 6e been described with all of the tapers with the structures present invention is not limited thereto Absent. すなわち、多少効果は低減するものの、空洞部Cと環状リブ6eはいずれか一方のみを有する構成でもよい。 That is, although somewhat effective to reduce, the cavity C and the annular rib 6e may be configured with only one. また環状リブ6eを有する場合には、側面のテーパ部6e1はテーパ状で形成されているものに限られるものではない。 Also in the case having an annular rib 6e is tapered part 6e1 of the side surface is not limited to what is formed in a tapered shape.

本発明の実施の形態を示すバルブ装置の断面図、 Sectional view of the valve device showing an embodiment of the present invention, バルブ装置の弁体を示す斜視断面図、 Perspective cross-sectional view showing a valve body of the valve device, バルブ装置の動作状態として開放状態を示す拡大断面図、 Enlarged cross-sectional view showing the open state as the operating state of the valve device, バルブ装置の動作状態として遮断状態を示す拡大断面図、 Enlarged cross-sectional view illustrating a cutoff state as the operating state of the valve device,

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 バルブ装置2 弁本体3 電磁アクチュエータ(駆動機構) 1 the valve device 2 valve main body 3 electromagnetic actuator (driving mechanism)
4 ボディ5 上蓋5a 摺動基準部6 弁体6A 軸部6B フランジ部6C 支持部6a 挿入部6d 外部底面6e 環状リブ6e1 テーパ部(環状リブの外側の側面) 4 Body 5 upper cover 5a sliding reference portion 6 valve body 6A shaft portion 6B flange 6C supporting portion 6a inserted portion 6d external bottom surface 6e annular rib 6e1 tapered portion (side surface of the outer annular rib)
7 弁室8,9 ノズル8a 供給側内孔8A 供給ノズル9A 吐出ノズル9a 吐出側内孔11 第1の貫通孔14 第2の貫通孔21 可動軸21a 軸本体22 作動部23 案内軸33 コイル41,42 永久磁石43,44ヨークC 空洞部DS 駆動側FS 流体側SS 供給側ES 吐出側 7 valve chamber 8, 9 nozzles 8a supply hole 8A supply nozzle 9A discharge nozzle 9a discharge side hole 11 first through hole 14 second through hole 21 the movable shaft 21a shaft main body 22 operating portion 23 guide shaft 33 coils 41 , 42 permanent magnets 43 and 44 yoke C the cavity DS driving side FS fluid side SS supply ES discharge side

Claims (5)

  1. 流路を形成する貫通孔の開口端に対し進退自在に対向配置された可動軸と、前記可動軸を前記貫通孔の開口端に接近および離間する軸線方向に沿って移動させる駆動機構と、前記可動軸の先端に設けられ、前記貫通孔の開口端に当接したときに弾性変形して前記貫通孔を閉鎖する弁体と、を備えたバルブ装置において、 A movable shaft disposed opposite retractably to the open end of the through hole forming the flow path, and a drive mechanism for moving the movable shaft in the axial direction toward and away from the open end of the through hole, wherein provided at the distal end of the movable shaft, the valve device and a valve body for closing said through-hole is elastically deformed when the contact with the open end of the through hole,
    前記弁体は、前記可動軸の先端を保持する有底の挿入部を有しており、前記挿入部に挿入された前記可動軸の先端と前記挿入部内の底面との間に空洞部が形成されていることを特徴とするバルブ装置。 The valve body has a bottom of the insertion portion for holding the front end of the movable shaft, the cavity between the bottom surface of the tip within the insertion portion of the movable shaft inserted into the insertion portion is formed valve apparatus characterized by being.
  2. 前記挿入部の外部底面には、断面凸状の環状リブが周設されている請求項1記載のバルブ装置。 Wherein the external bottom surface of the insertion portion, the valve device according to claim 1, wherein the convex cross section of the annular rib is circumferentially provided.
  3. 前記環状リブの側面が、外部底面側の基端部から先端に向かうほど細くなるテーパ状で形成されている請求項1または2記載のバルブ装置。 Side surface of the annular rib, the valve device according to claim 1 or 2, wherein is formed in about narrowing tapered toward the tip from the base end portion of the outer bottom side.
  4. 前記弁体は、軸線方向に延びる軸部と、この軸部と直交する外周方向に広がるフランジ部と、前記フランジ部の外周側に環状に形成された支持部とが一体形成されたものであり、前記挿入部が前記軸部に形成されている請求項1ないし3のいずれかに記載のバルブ装置。 The valve body includes a shaft portion extending in an axial direction, and a flange portion extending to the outer peripheral direction perpendicular to the shaft portion, and a support portion formed annularly on the outer peripheral side of the flange portion has been integrally formed a valve device according to any one of 3 to the insertion portion claims 1 are formed on the shaft portion.
  5. 前記弁体がシリコンゴムで形成されている請求項1ないし4のいずれかに記載のバルブ装置。 Valve device according to any one of claims 1 to 4 wherein the valve body is formed of silicon rubber.
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