JP2013155762A - Solenoid valve - Google Patents
Solenoid valve Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013155762A JP2013155762A JP2012014669A JP2012014669A JP2013155762A JP 2013155762 A JP2013155762 A JP 2013155762A JP 2012014669 A JP2012014669 A JP 2012014669A JP 2012014669 A JP2012014669 A JP 2012014669A JP 2013155762 A JP2013155762 A JP 2013155762A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spring
- iron core
- movable iron
- electromagnetic coil
- string
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Electromagnets (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ガス器具などに用いられる電磁弁に関する。 The present invention relates to a solenoid valve used for a gas appliance or the like.
給湯器やガスコンロを初めとする各種のガス器具などでは、燃料ガスや、水、温水などの流体の流れを制御する目的で電磁弁が広く使用されている。この電磁弁は、弁体に接続された可動鉄心(プランジャー)を電磁コイルで動かして、弁口を開閉させることを動作原理としている。また、電磁コイルで発生した磁束を効率よく可動鉄心に導いて可動鉄心を動かせるようにするために、透磁率の高い材料で形成された固定鉄心(コア)を電磁コイルの中心に設けることも広く行われている。 In various gas appliances such as water heaters and gas stoves, solenoid valves are widely used for the purpose of controlling the flow of fluids such as fuel gas, water, and hot water. This solenoid valve has an operation principle of opening and closing a valve opening by moving a movable iron core (plunger) connected to a valve body with an electromagnetic coil. Also, in order to efficiently guide the magnetic flux generated in the electromagnetic coil to the movable iron core so that the movable iron core can be moved, a fixed iron core (core) made of a material with high magnetic permeability is also provided at the center of the electromagnetic coil. Has been done.
例えば、特許文献1には、電磁コイル内に固定鉄心を設けた直動型の電磁弁が開示されている。また、特許文献2にはパイロット型の電磁弁が開示され、特許文献3には自己保持型の電磁弁が開示されている。これらの電磁弁では、電磁コイルの磁束が固定鉄心によって効率よく可動鉄心に伝わるので、強い力で可動鉄心を引きつけることが可能となり、電磁弁の切り換え動作を迅速に行うことができる。 For example, Patent Document 1 discloses a direct-acting electromagnetic valve in which a fixed iron core is provided in an electromagnetic coil. Patent Document 2 discloses a pilot-type solenoid valve, and Patent Document 3 discloses a self-holding solenoid valve. In these solenoid valves, since the magnetic flux of the electromagnetic coil is efficiently transmitted to the movable iron core by the fixed iron core, the movable iron core can be attracted with a strong force, and the switching operation of the solenoid valve can be performed quickly.
しかし、電磁コイル内に固定鉄心を設けた電磁弁は、可動鉄心が強い力で引きつけられる結果、可動鉄心が固定鉄心に勢い良く衝突して大きな音が発生することがあるという問題があった。 However, the solenoid valve provided with the fixed iron core in the electromagnetic coil has a problem that the movable iron core may be vigorously collided with the fixed iron core and generate a loud sound as a result of the movable iron core being attracted by a strong force.
この発明は、従来の技術が有する上述した課題に対応してなされたものであり、固定鉄心を有する電磁コイルを用いることによって迅速な切り換え動作が可能でありながら、切り換え時に大きな音を発生させることのない電磁弁の提供を目的とする。 The present invention has been made in response to the above-mentioned problems of the prior art, and can generate a loud sound at the time of switching while being able to perform a quick switching operation by using an electromagnetic coil having a fixed iron core. The purpose is to provide a solenoid valve without any problems.
上述した課題を解決するために、本発明の電磁弁は次の構成を採用した。すなわち、
電線を巻回して円筒形に形成された電磁コイルと、該電磁コイルの一端側から該電磁コイルの中心軸に沿って挿入された固定鉄心と、該電磁コイルの他端側から前記中心軸上で摺動可能に挿入された可動鉄心と、該可動鉄心を前記電磁コイルから突出させる方向に付勢する弦巻バネ部と、前記可動鉄心に接続された弁体と、該弁体との間で弁口を形成する弁座とを備える電磁弁であって、
前記弦巻バネ部は、前記可動鉄心が前記電磁コイルに引き込まれることによって圧縮されると、該弦巻バネ部のバネ定数が大きくなることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the solenoid valve of the present invention employs the following configuration. That is,
An electromagnetic coil formed into a cylindrical shape by winding an electric wire, a fixed iron core inserted along the central axis of the electromagnetic coil from one end side of the electromagnetic coil, and the central axis from the other end side of the electromagnetic coil Between the movable iron core slidably inserted in the coil, a coiled spring portion that urges the movable iron core in a direction to project from the electromagnetic coil, a valve body connected to the movable iron core, and the valve body A solenoid valve comprising a valve seat forming a valve opening,
The string-wound spring portion is characterized in that when the movable iron core is compressed by being drawn into the electromagnetic coil, a spring constant of the string-wound spring portion is increased.
かかる本発明の電磁弁においては、電磁コイルに通電していない状態では、弦巻バネ部が可動鉄心を電磁コイルから突出させる方向に付勢しているが、電磁コイルに通電すると可動鉄心が電磁コイルに引き込まれる。その結果、可動鉄心に接続された弁体が移動して、弁口が開いた状態(開弁状態)と閉じた状態(閉弁状態)とが切り換わる。尚、弦巻バネ部が可動鉄心を付勢する方向は、弁口を閉じる方向あるいは弁口を開く方向の何れとすることもできる。電磁コイルには固定鉄心が挿入されているので可動鉄心が強い力で電磁コイルに引き込まれ、その結果、開弁状態と閉弁状態とを速やかに切り換えることができる。ここで、可動鉄心を電磁コイルから突出させる方向に付勢している弦巻バネ部は、可動鉄心が電磁コイルに引き込まれて圧縮されると、バネ定数が大きくなる。尚、バネ定数が大きくなる態様は、可動鉄心がある程度移動した段階で急に大きくなっても良いし、可動鉄心の移動と共に次第に大きくなっても良い。また、弦巻バネ部は、可動鉄心が電磁コイルに引き込まれると圧縮されるように設けられていれば良く、従って、電磁コイル内で固定鉄心と可動鉄心との間に設けても良いし、電磁コイルの外側に設けることもできる。 In such a solenoid valve of the present invention, when the electromagnetic coil is not energized, the coiled spring portion urges the movable iron core in the direction in which the movable iron core protrudes from the electromagnetic coil. Be drawn into. As a result, the valve body connected to the movable iron core moves, and the valve opening is switched between the open state (valve open state) and the closed state (valve closed state). The direction in which the string spring portion urges the movable iron core can be either the direction of closing the valve port or the direction of opening the valve port. Since the fixed iron core is inserted in the electromagnetic coil, the movable iron core is drawn into the electromagnetic coil with a strong force, and as a result, the valve open state and the valve closed state can be quickly switched. Here, when the movable iron core is drawn into the electromagnetic coil and compressed, the spring constant of the string-wound spring portion urging the movable iron core in the direction in which the movable iron core protrudes from the electromagnetic coil increases. The mode in which the spring constant increases may increase suddenly when the movable iron core moves to some extent, or may gradually increase with the movement of the movable iron core. In addition, the string spring portion may be provided so as to be compressed when the movable iron core is drawn into the electromagnetic coil. Therefore, the string winding spring portion may be provided between the fixed iron core and the movable iron core in the electromagnetic coil. It can also be provided outside the coil.
こうすれば、電磁コイルに引き込まれた可動鉄心は、固定鉄心に衝突する前の段階から、弦巻バネ部から大きな反力を受けながら固定鉄心に近付くことになるので、可動鉄心が固定鉄心に衝突するまでの間に、可動鉄心の移動速度が徐々に減速される。その結果、可動鉄心が固定鉄心に大きな速度で衝突することが抑制されて、電磁弁の切り換え時に大きな音が発生することを回避することが可能となる。 In this way, the movable core drawn into the electromagnetic coil approaches the fixed core while receiving a large reaction force from the chord spring part from the stage before colliding with the fixed core, so the movable core collides with the fixed core. In the meantime, the moving speed of the movable iron core is gradually reduced. As a result, it is possible to prevent the movable iron core from colliding with the fixed iron core at a high speed, and it is possible to avoid the generation of a loud sound when the electromagnetic valve is switched.
また、上述した本発明の電磁弁においては、可動鉄心を電磁コイルから突出させる方向に付勢する弦巻バネ(付勢バネ)と、付勢バネよりもバネ長が短い弦巻バネ(制動バネ)とによって弦巻バネ部を構成し、可動鉄心が電磁コイルに引き込まれると、制動バネが圧縮されていない状態から圧縮された状態となることによって、バネ定数が大きくなるようにしてもよい。 In the electromagnetic valve of the present invention described above, a string-wound spring (biasing spring) that urges the movable iron core in a direction to protrude from the electromagnetic coil, and a string-wound spring (braking spring) that has a shorter spring length than the urging spring; When the movable iron core is drawn into the electromagnetic coil, the spring constant may be increased from the uncompressed state to the compressed state.
こうすれば、可動鉄心が固定鉄心にある程度まで近付いた段階から、制動バネの反力も可動鉄心に作用するようになって可動鉄心を減速させることができる。このため、可動鉄心が固定鉄心に大きな速度で衝突することが抑制されて、電磁弁の切り換え時に大きな音が発生することを回避することが可能となる。 If it carries out like this, from the stage in which a movable iron core approached to a fixed iron core to some extent, the reaction force of a braking spring will also act on a movable iron core, and a movable iron core can be decelerated. For this reason, it is possible to prevent the movable iron core from colliding with the fixed iron core at a high speed, and to avoid generating a loud sound when switching the electromagnetic valve.
また、上述した本発明の電磁弁においては、バネ素線が第1ピッチで巻回された密巻部と、第1ピッチよりも長い第2ピッチで巻回された粗巻部とを有する弦巻バネによって、弦巻バネ部を構成してもよい。 Moreover, in the electromagnetic valve of the present invention described above, the string winding having the densely wound portion in which the spring element is wound at the first pitch and the coarsely wound portion wound at the second pitch longer than the first pitch. The string-wound spring portion may be constituted by a spring.
こうすれば、可動鉄心が電磁コイルに引き込まれると、弦巻バネの密巻部はバネ素線が密着しているが粗巻部は密着していない状態となって、弦巻バネの実質的な巻数が減少する。ここで、弦巻バネのバネ定数は巻数に反比例するので、実質的な巻数が減少すればバネ定数が大きくなる。その結果、可動鉄心が固定鉄心に衝突する前に移動速度が減速されるので、電磁弁の切り換え時に大きな音が発生することを回避することが可能となる。また、こうすれば、1つの弦巻バネで弦巻バネ部を構成することができるので、電磁弁の構造が簡単となり、電磁弁を小型化することが可能となる。 In this way, when the movable iron core is drawn into the electromagnetic coil, the close winding portion of the string winding spring is in close contact with the spring element wire, but the coarse winding portion is not in close contact, and the substantial number of turns of the string winding spring. Decrease. Here, since the spring constant of the string-wound spring is inversely proportional to the number of turns, the spring constant increases as the substantial number of turns decreases. As a result, since the moving speed is decelerated before the movable iron core collides with the fixed iron core, it is possible to avoid the generation of a loud sound when the electromagnetic valve is switched. In this case, since the string-wound spring portion can be constituted by one string-wound spring, the structure of the electromagnetic valve is simplified, and the electromagnetic valve can be miniaturized.
また、上述した本発明の電磁弁においては、次のようにして弦巻バネ部を構成してもよい。先ず、第1バネと第2バネとを、可動鉄心の移動方向に対して直列に設ける。また、第1バネは、可動鉄心が電磁コイルに引き込まれて圧縮されると、可動鉄心が固定鉄心に達する前に密着状態となるような弦巻バネとしておく。更に、第2バネは、可動鉄心が電磁コイルに引き込まれて圧縮されても密着状態とならない弦巻バネとする。尚、このような第1バネおよび第2バネとしては、たとえばバネピッチの異なる弦巻バネを用意して、バネピッチの短い方を第1バネとし、バネピッチの長い方を第2バネとすることができる。あるいは、バネ定数の異なる弦巻バネを用意して、バネ定数の小さい方(柔らかいバネ)を第1バネとし、バネ定数の大きい方(硬いバネ)を第2バネとすることもできる。 Moreover, in the electromagnetic valve of this invention mentioned above, you may comprise a string winding spring part as follows. First, the first spring and the second spring are provided in series with respect to the moving direction of the movable iron core. The first spring is a string-wound spring that comes into close contact before the movable iron core reaches the fixed iron core when the movable iron core is drawn into the electromagnetic coil and compressed. Further, the second spring is a string-wound spring that does not come into close contact even when the movable iron core is drawn into the electromagnetic coil and compressed. In addition, as such a 1st spring and a 2nd spring, the coiled spring from which a spring pitch differs can be prepared, for example, the one with a short spring pitch can be made into a 1st spring, and the one with a long spring pitch can be made into a 2nd spring. Alternatively, a string spring having different spring constants may be prepared, and the smaller spring constant (soft spring) may be used as the first spring, and the larger spring constant (hard spring) may be used as the second spring.
たとえば、バネピッチの異なる弦巻バネを第1バネおよび第2バネとして用いた場合、可動鉄心が電磁コイルにある程度まで引き込まれた段階で第1バネが密着状態となるので、弦巻バネ部(第1バネおよび第2バネ)の全体としての巻数が減少する。このため、可動鉄心が電磁コイルに引き込まれて圧縮されると、バネ定数が大きくなるような弦巻バネ部を実現することができる。あるいは、バネ定数の異なる弦巻バネを第1バネおよび第2バネとして用いた場合、初めのうちはバネ定数が小さい第1バネが主に変形するが、可動鉄心が電磁コイルにある程度まで引き込まれて第1バネが密着状態となった後は、第2バネが変形するようになる。従って、このようにしても、可動鉄心が電磁コイルに引き込まれるとバネ定数が大きくなるような弦巻バネ部を実現することができる。その結果、可動鉄心が固定鉄心に衝突するまでの間に可動鉄心の移動速度が減速されるので、電磁弁の切り換え時に大きな音が発生することを回避することが可能となる。また、こうすれば、第1バネおよび第2バネのそれぞれについては、途中でバネピッチが変わらない通常の弦巻バネを用いることができる。通常の弦巻バネは、入手が容易で且つ安価に入手できるので、電磁弁を容易に製造することが可能となる。 For example, when string wound springs having different spring pitches are used as the first spring and the second spring, the first spring is brought into a close contact state when the movable iron core is pulled into the electromagnetic coil to some extent. And the total number of turns of the second spring) decreases. For this reason, when the movable iron core is drawn into the electromagnetic coil and compressed, it is possible to realize a string-wound spring portion having a large spring constant. Alternatively, when string-wound springs having different spring constants are used as the first spring and the second spring, the first spring having a small spring constant is mainly deformed at first, but the movable iron core is drawn to the electromagnetic coil to some extent. After the first spring comes into close contact, the second spring is deformed. Accordingly, even in this case, it is possible to realize a string-wound spring portion in which the spring constant increases when the movable iron core is drawn into the electromagnetic coil. As a result, since the moving speed of the movable core is reduced before the movable core collides with the fixed core, it is possible to avoid the generation of a loud sound when the solenoid valve is switched. In this way, for each of the first spring and the second spring, a normal string-wound spring whose spring pitch does not change can be used. Since a normal string spring is easily available and can be obtained at a low cost, the electromagnetic valve can be easily manufactured.
図1は、本実施例の電磁弁10の動作を示す断面図である。図1(a)には閉弁状態の電磁弁10が示されており、図1(b)には開弁状態の電磁弁10が示されている。尚、以下では、直動型で且つ通電によって開弁状態となる電磁弁を例に用いて説明するが、このような電磁弁に限らず、パイロット型の電磁弁や、自己保持型の電磁弁、更には、通電によって閉弁状態なる電磁弁など、様々なタイプの電磁弁に対しても本願発明を適用することができる。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the operation of the
図1に示されるように、本実施例の電磁弁10は、電線を巻回して形成された円筒形の電磁コイル102と、電磁コイル102の中心軸上に挿通されたガイドパイプ104と、ガイドパイプ104の一端側から嵌め込まれた円柱形の固定鉄心106と、ガイドパイプ104の他端側から摺動可能に挿入された可動鉄心108と、固定鉄心106と可動鉄心108との間に設けられた長い弦巻バネ(付勢バネ110)と、付勢バネ110の内側に設けられた短い弦巻バネ(制動バネ112)と、可動鉄心108の先端側(ガイドパイプ104に挿入される側とは反対側)の端面に設けられた弁体114と、弁体114との間で弁口118を形成する弁座116などから構成されている。
As shown in FIG. 1, the
電磁コイルに通電していない状態では、付勢バネ110が可動鉄心108を付勢する力によって弁体114が弁座116に押し付けられて、弁口118が閉じた状態(閉弁状態)となっている(図1(a)参照)。また、制動バネ112は付勢バネ110よりもバネ長が短く形成されているので、閉弁状態では制動バネ112が固定鉄心106に接触していない。尚、図1に示した例では、制動バネ112が可動鉄心108に取り付けられているが、固定鉄心106に取り付けられていても良い。本実施例では、付勢バネ110および制動バネ112の2つの弦巻バネによって構成されるバネ系が、本発明における「弦巻バネ部」に対応する。
In a state where the electromagnetic coil is not energized, the
電磁コイル102に通電すると、電磁コイル102の発生する磁力が付勢バネ110の力に打ち勝って、可動鉄心108がガイドパイプ104内に引き込まれる。その結果、図1(b)に示したように、可動鉄心108の端面に形成された弁体114が弁座116から離れて弁口118が開いた状態(開弁状態)となり、図中に太い破線の矢印で示したように流体(燃料ガスや、水、温水など)が流れるようになる。また、開弁状態では、付勢バネ110が圧縮されるだけでなく、制動バネ112も圧縮された状態となる。このようにすることで、以下の理由から、開弁時に大きな衝突音が発生することを回避することが可能となる。
When the
尚、図1(b)では、開弁状態では可動鉄心108が固定鉄心106に接触しているものとしているが、必ずしも可動鉄心108が固定鉄心106に接触している必要はない。たとえば、可動鉄心108が固定鉄心106に接触することなく、付勢バネ110および制動バネ112から受ける反力と、電磁コイル102が可動鉄心108を引きつける磁力とが釣り合って、可動鉄心108が固定鉄心106から離れた状態で安定するようにしても良い。もちろん、可動鉄心108または固定鉄心106の一方にゴムシートなどの緩衝部材を設けておき、緩衝部材を介して可動鉄心108と固定鉄心106とが接するようにしても良い。
In FIG. 1B, the
図2は、本実施例の電磁弁10が衝突音を抑制可能な理由を示す説明図である。図2には、可動鉄心108が閉弁状態(図1(a)参照)から開弁状態(図1(b)参照)に移動するまでの間に、バネ系(付勢バネ110および制動バネ112)のバネ定数や、可動鉄心108がバネ系から受ける反力(バネ反力)の変化が概念的に示されている。図1(a)に示したように、閉弁状態では制動バネ112は固定鉄心106に接触していない。このため、閉弁状態からの移動開始直後は、可動鉄心108は付勢バネ110だけからの反力を受けることになり、バネ系としてのバネ定数は付勢バネ110のバネ定数となる。その結果、可動鉄心108が受けるバネ反力は、可動鉄心108の移動に伴って、付勢バネ110のバネ定数に応じた比率で少しずつ増加する。その一方で、可動鉄心108は固定鉄心106の効果によって強い力で引きつけられている。このため、付勢バネ110のバネ反力に打ち勝って可動鉄心108の移動速度は増加していく。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the reason why the
ところが、可動鉄心108が移動していくと、やがて制動バネ112が固定鉄心106に接触し、それ以降は制動バネ112のバネ反力も可動鉄心108に作用する。このため、バネ系としてのバネ定数は、付勢バネ110のバネ定数に制動バネ112のバネ定数を加えた値に増加する。その結果、可動鉄心108の移動に伴って、可動鉄心108の受けるバネ反力が急激に増加するようになり、可動鉄心108が開弁状態の位置に達する前に(電磁弁10が開弁状態となる前に)バネ反力が磁力を上回って可動鉄心108の移動速度が減速に転じる。このため、可動鉄心108が固定鉄心106に衝突する速度が抑制されるので、電磁弁10の開弁時に大きな音が生じることを回避することが可能となる。
However, as the
特に本実施例の電磁弁10では、制動バネ112が、付勢バネ110と同じく弦巻バネによって構成されている。このため、制動バネ112のストロークを十分に取ることができるので、可動鉄心108が固定鉄心106に衝突するよりもかなり前の段階から制動バネ112を固定鉄心106に接触させて、制動バネ112のバネ反力を可動鉄心108に作用させることができる。たとえば、図1および図2に示した例では、開弁時に可動鉄心108が移動する距離の半分ほど移動した段階で、制動バネ112が固定鉄心106に接触している。このため、固定鉄心106に衝突するまでの間に可動鉄心108の移動速度を十分に減速させることができるので、電磁弁10の開弁時に大きな音が発生することをより確実に抑制することが可能となる。また、制動バネ112のバネ定数を、付勢バネ110のバネ定数よりも大きな値に設定しておけば、可動鉄心108の移動速度をより一層十分に減速させることができるので、電磁弁10の開弁時に発生する音をより一層抑制することができる。
In particular, in the
加えて、制動バネ112として弦巻バネが用いられていることは、次のような利点も生じる。すなわち、制動バネ112が固定鉄心106に接触してから、可動鉄心108が固定鉄心106に衝突するまでの間に、制動バネ112のストロークを十分に取ることができるので、最終的には可動鉄心108が制動バネ112から十分な反力を受けるが、初めのうちは制動バネ112から受けるバネ反力を小さくすることができる。このため、制動バネ112が固定鉄心106に衝突したときに、大きなバネ反力が衝撃的に発生したために大きな音が発生してしまう虞も生じない。
In addition, the use of a string-wound spring as the
また、制動バネ112の端面(特に、固定鉄心106に接触する側の端面)を研磨などによって平坦に形成しておけば、制動バネ112が固定鉄心106に片当たりして可動鉄心108に斜め方向の力が加わることがない。このため、ガイドパイプ104内で可動鉄心108がこじるような動きをすることがないので、可動鉄心108が滑らかに摺動するだけでなく、長期の使用によって可動鉄心108あるいはガイドパイプ104が摩耗することも回避することが可能となる。
Further, if the end face of the brake spring 112 (particularly, the end face on the side in contact with the fixed core 106) is formed flat by polishing or the like, the
加えて、制動バネ112を用いて可動鉄心108を減速しているので、長期間に亘って使用した場合でも、スポンジやゴム部材などのクッション材を用いた場合のように、クッション性能が低下することがない。その結果、電磁弁10を長期に亘って使用する場合でも、開弁時に大きな音が発生することを抑制することが可能となる。更に、制動バネ112は付勢バネ110の内側に設けられているので、制動バネ112を設けたことで電磁弁10が大型化する虞も生じない。
In addition, since the
上述した本実施例の電磁弁10には、幾つかの変形例を考えることができる。以下ではこれら変形例について簡単に説明する。
Several modifications can be considered for the
上述した実施例では、可動鉄心108に反力を発生させるバネ系が、別体の弦巻バネ(付勢バネ110および制動バネ112)によって構成されているものとして説明した。しかし、これらを1つの弦巻バネとすることもできる。
In the above-described embodiments, the spring system that generates the reaction force in the
図3は、このような第1変形例の電磁弁20の構造を示す断面図である。図示されるように、第1変形例の電磁弁20では、固定鉄心106と可動鉄心108との間には、1つの弦巻バネである付勢バネ210しか設けられていない。その代わりに、付勢バネ210はいわゆる不等ピッチバネとなっており、小さなバネピッチでバネ素線が巻回された密巻部210aと、大きなバネピッチで巻回された粗巻部210bとが設けられている。このような付勢バネ210を用いれば、以下のようにして、付勢バネ110の機能と制動バネ112の機能とを1つの付勢バネ210で実現することができる。尚、第1変形例では、付勢バネ210が本発明における「弦巻バネ部」に対応する。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the
図4は、第1変形例における付勢バネ210の動作を示す説明図である。尚、図4では、付勢バネ210の部分が拡大して示されている。電磁弁20が閉弁状態の時には、図4(a)に示されるように、付勢バネ210は、密巻部210aおよび粗巻部210bの何れにおいてもバネ素線が密着していない。この状態で可動鉄心108が移動すると、付勢バネ210全体(密巻部210aおよび粗巻部210b)が同じように圧縮される。しかし、密巻部210aではバネピッチが小さいので、やがては、図4(b)に示すように密巻部210aのバネ素線が密着した状態となる。そして、それ以降は粗巻部210bの付勢バネ210だけが圧縮される。図4(c)には、最終的に電磁弁20が開弁した状態が示されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of the urging
このように第1変形例の電磁弁20では、密巻部210aのバネ素線が密着していない間は付勢バネ210の全体が弦巻バネとなっているが、密巻部210aのバネ素線が密着すると、付勢バネ210の粗巻部210bの部分だけが実質的な弦巻バネとなる。そして、弦巻バネのバネ定数は、バネ素線の巻数に反比例する。従って、密巻部210aが密着すると、付勢バネ210の実質的なバネ定数が増加する。図4の例では、付勢バネ210の全体の巻数は9巻であるのに対して、粗巻部210bの巻数は3巻なので、バネ定数が3倍に増加することになる。このように第1変形例の電磁弁20では、開弁中に付勢バネ210の密巻部210aが密着するとバネ定数が増加して可動鉄心108の移動速度を減速させるので、可動鉄心108が固定鉄心106に衝突する速度が抑制されて、大きな音が発生することを回避することが可能となる。
Thus, in the
また、上述した第1変形例では、付勢バネ210が不等ピッチバネであるものとして説明した。しかし、以下のようにすれば、不等ピッチバネを用いる必要はない。
In the first modification described above, the biasing
図5は、こうした第2変形例の電磁弁30の構造を示す断面図である。図示されるように第2変形例の電磁弁30では、小さなバネピッチを有する弦巻バネである第1バネ312と、第1バネ312よりも大きなバネピッチを有する弦巻バネの第2バネ316と、第1バネ312と第2バネ316との間に設けられたスペーサー314とによって付勢バネ系310が構成されている。尚、第2変形例では、付勢バネ系310が本発明の「弦巻バネ部」に対応する。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the
説明の都合上、第1バネ312のバネ素線と、第2バネ316のバネ素線とは、線径および材質が同じであるものとする。すると、第2変形例の第1バネ312が第1変形例の密巻部210aに相当し、第2変形例の第2バネ316が第1変形例の粗巻部210bに相当することとなって、第2変形例の付勢バネ系310は第1変形例の付勢バネ210と全く同様に作用する。その結果、前述した第1変形例と同様に、開弁時に可動鉄心108が固定鉄心106に衝突する速度が抑制されるので、大きな音が発生することを回避することが可能となる。
For convenience of explanation, it is assumed that the spring wire of the
また、第2変形例では、必ずしも第1バネ312と第2バネ316とが、同じ線径で且つ同じ材質のバネ素線で形成されている必要はない。更に、バネ素線の線径あるいは材質を異ならせるのであれば、もはや、第1バネ312と第2バネ316とでバネピッチを異ならせる必要もなくなる。たとえば、第1バネ312を細いバネ素線で形成し、第2バネ316を太いバネ素線で形成する。すると、第1バネ312は柔らかく(バネ定数が小さく)なり、第2バネ316は硬く(バネ定数が大きく)なるので、初めのうちは主に第1バネ312が圧縮される。そして、第1バネ312が密着状態となった後は、第2バネ316が圧縮されるようになる。このため、開弁動作の途中でバネ定数が大きくなるので、前述した第1変形例と同様に、開弁時に可動鉄心108が固定鉄心106に衝突する速度が抑制され、その結果、大きな音が発生することを回避することが可能となる。
In the second modification, the
加えて、上述した何れの態様の第2変形例においても、第1バネ312と第2バネ316とを別体とすることができるので、第1バネ312および第2バネ316のそれぞれについては、バネピッチが一定の一般的な弦巻バネを用いることができる。このため、電磁弁30を安価に製造することが可能となる。
In addition, in the second modification of any aspect described above, the
以上、本実施例および各種変形例の電磁弁10,20,30について説明したが、本発明は上記の実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。たとえば、上述した本実施例および各種変形例の電磁弁10,20,30は、何れも直動型であり、電磁コイル102に通電することによって開弁する電磁弁であるものとして説明した。しかし、パイロット型や、自己保持型、あるいは通電することで閉弁する電磁弁であっても構わない。
The
10…電磁弁、 20…電磁弁、 30…電磁弁、
102…電磁コイル、 104…ガイドパイプ、 106…固定鉄心、
108…可動鉄心、 110…付勢バネ、 112…制動バネ、
114…弁体、 116…弁座、 118…弁口、
210…付勢バネ、 210a…密巻部、 210b…粗巻部
310…付勢バネ系、 312…第1バネ、 314…スペーサー、
316…第2バネ
10 ... Solenoid valve, 20 ... Solenoid valve, 30 ... Solenoid valve,
102 ... Electromagnetic coil, 104 ... Guide pipe, 106 ... Fixed iron core,
108 ... movable iron core, 110 ... biasing spring, 112 ... brake spring,
114 ... Valve, 116 ... Valve seat, 118 ... Valve,
210 ... Biasing spring, 210a ... Dense winding part, 210b ... Rough winding
316 ... second spring
Claims (4)
前記弦巻バネ部は、前記可動鉄心が前記電磁コイルに引き込まれることによって圧縮されると、該弦巻バネ部のバネ定数が大きくなることを特徴とする電磁弁。 An electromagnetic coil formed into a cylindrical shape by winding an electric wire, a fixed iron core inserted along the central axis of the electromagnetic coil from one end side of the electromagnetic coil, and the central axis from the other end side of the electromagnetic coil Between the movable iron core slidably inserted in the coil, a coiled spring portion that urges the movable iron core in a direction to project from the electromagnetic coil, a valve body connected to the movable iron core, and the valve body A solenoid valve comprising a valve seat forming a valve opening,
The electromagnetic valve according to claim 1, wherein when the movable iron core is compressed by being drawn into the electromagnetic coil, a spring constant of the string winding spring portion is increased.
前記弦巻バネ部は、
前記可動鉄心を前記電磁コイルから突出させる方向に付勢する弦巻バネである付勢バネと、該付勢バネよりもバネ長が短い弦巻バネである制動バネとを備えており、
前記可動鉄心が前記電磁コイルに引き込まれると、前記制動バネが圧縮されていない状態から圧縮された状態となることを特徴とする電磁弁。 The electromagnetic valve according to claim 1,
The string spring portion is
An urging spring that is a string-wound spring that urges the movable iron core in a direction to protrude from the electromagnetic coil, and a braking spring that is a string-wound spring having a shorter spring length than the urging spring;
When the movable iron core is drawn into the electromagnetic coil, the electromagnetic spring changes from an uncompressed state to a compressed state.
前記弦巻バネ部は、バネ素線が第1ピッチで巻回された密巻部と、該第1ピッチよりも長い第2ピッチで巻回された粗巻部とを有する弦巻バネであることを特徴とする電磁弁。 The electromagnetic valve according to claim 1,
The string-wound spring part is a string-wound spring having a densely wound part in which a spring element is wound at a first pitch and a coarsely wound part wound at a second pitch longer than the first pitch. Characteristic solenoid valve.
前記弦巻バネ部は、第1バネと、該第1バネに対して前記可動鉄心の移動方向に直列に設けられた第2バネとを備え、
前記第1バネは、前記可動鉄心が前記電磁コイルに引き込まれて圧縮されると、該可動鉄心が前記固定鉄心に達する前に密着状態となる弦巻バネであり、
前記第2バネは、前記可動鉄心が前記電磁コイルに引き込まれて圧縮されても、該可動鉄心が前記固定鉄心に達する前には密着状態とならない弦巻バネである
ことを特徴とする電磁弁。 The electromagnetic valve according to claim 1,
The string spring portion includes a first spring and a second spring provided in series with respect to the first spring in the moving direction of the movable iron core,
The first spring is a string-wound spring that comes into close contact before the movable iron core reaches the fixed iron core when the movable iron core is drawn into the electromagnetic coil and compressed.
The solenoid valve according to claim 1, wherein the second spring is a coiled spring that does not come into close contact before the movable iron core reaches the fixed iron core even when the movable iron core is drawn into the electromagnetic coil and compressed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012014669A JP2013155762A (en) | 2012-01-26 | 2012-01-26 | Solenoid valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012014669A JP2013155762A (en) | 2012-01-26 | 2012-01-26 | Solenoid valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013155762A true JP2013155762A (en) | 2013-08-15 |
Family
ID=49051173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012014669A Pending JP2013155762A (en) | 2012-01-26 | 2012-01-26 | Solenoid valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013155762A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016038733A1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | 金子産業株式会社 | Electromagnetic actuator and electromagnetic valve |
CN108050269A (en) * | 2017-12-26 | 2018-05-18 | 广州双乳胶制品有限公司 | A kind of solenoid valve for water inspection machine |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5063621U (en) * | 1973-10-08 | 1975-06-10 | ||
JPS5322128U (en) * | 1976-07-31 | 1978-02-24 | ||
JPH0312071U (en) * | 1989-06-14 | 1991-02-07 | ||
JPH0463880U (en) * | 1990-10-15 | 1992-05-29 | ||
JPH0540680U (en) * | 1991-10-29 | 1993-06-01 | 三菱電機株式会社 | solenoid valve |
JPH07217766A (en) * | 1994-02-07 | 1995-08-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solenoid valve device |
JPH08200537A (en) * | 1995-01-23 | 1996-08-06 | Toto Ltd | Solenoid |
JP2002147638A (en) * | 2000-11-07 | 2002-05-22 | Fuji Koki Corp | Solenoid valve |
WO2012008201A1 (en) * | 2010-07-13 | 2012-01-19 | 株式会社ケーヒン | Solenoid valve |
-
2012
- 2012-01-26 JP JP2012014669A patent/JP2013155762A/en active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5063621U (en) * | 1973-10-08 | 1975-06-10 | ||
JPS5322128U (en) * | 1976-07-31 | 1978-02-24 | ||
JPH0312071U (en) * | 1989-06-14 | 1991-02-07 | ||
JPH0463880U (en) * | 1990-10-15 | 1992-05-29 | ||
JPH0540680U (en) * | 1991-10-29 | 1993-06-01 | 三菱電機株式会社 | solenoid valve |
JPH07217766A (en) * | 1994-02-07 | 1995-08-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solenoid valve device |
JPH08200537A (en) * | 1995-01-23 | 1996-08-06 | Toto Ltd | Solenoid |
JP2002147638A (en) * | 2000-11-07 | 2002-05-22 | Fuji Koki Corp | Solenoid valve |
WO2012008201A1 (en) * | 2010-07-13 | 2012-01-19 | 株式会社ケーヒン | Solenoid valve |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016038733A1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | 金子産業株式会社 | Electromagnetic actuator and electromagnetic valve |
CN108050269A (en) * | 2017-12-26 | 2018-05-18 | 广州双乳胶制品有限公司 | A kind of solenoid valve for water inspection machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8434734B2 (en) | Electromagnetic actuator and valve | |
US8581682B2 (en) | Magnet aided solenoid for an electrical switch | |
CN101663523A (en) | Solenoid valve having a two piece moving valve element | |
JP2014518360A5 (en) | ||
WO2012014618A1 (en) | Damping valve for shock absorber | |
EP2791542B1 (en) | Shock absorber system and method | |
JP2013155762A (en) | Solenoid valve | |
US20150377378A1 (en) | A magnetic valve with an armature arranged inside a piston | |
JP2009085306A (en) | Pressure control valve | |
JP7072831B2 (en) | solenoid valve | |
KR101147916B1 (en) | Solenoid valve for brake system | |
US20160237973A1 (en) | Pressure Control Vavle | |
US906331A (en) | Electromagnetic valve-operating mechanism. | |
RU95379U1 (en) | ELECTROMAGNETIC VALVE VALVE (OPTIONS) | |
WO2016006436A1 (en) | Solenoid valve | |
CN108223813B (en) | Electromagnetic valve | |
JP7473316B2 (en) | solenoid valve | |
JP5884777B2 (en) | Linear solenoid | |
EP1666796B1 (en) | Gas safety valve with a damper for the movable armature | |
JP2020016333A (en) | Low impact noise solenoid valve | |
KR101608249B1 (en) | Valve for Flow Control having Double Shock Absorbing Structure | |
CN212360969U (en) | Mute electromagnetic valve | |
JP5693506B2 (en) | solenoid valve | |
JP4158038B2 (en) | solenoid valve | |
JP2017211056A (en) | Solenoid valve control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130620 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140514 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140527 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20141007 |