JP2014098450A - Pilot type solenoid valve - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pilot type solenoid valve capable of stabilizing motion of a piston valve 1 by reducing a Cv value to a piston back space of an upper portion of a piston valve 1 disposed in a piston chamber 31 from a primary-side joint 21 without using a piston ring and the like.SOLUTION: A plurality of ring-shaped grooves 11a are formed on an outer periphery of a piston portion 11 of a piston valve 1 opposed to an inner wall 31a of a piston chamber 31 to provide a labyrinth structure 11A. The shape parameter of the labyrinth structure 11A is determined. When a groove angle is θ, a groove depth is D, and a groove interval is P, 15°≤θ≤40°, 0.2 mm≤D≤0.6 mm, and 0.2 mm≤P≤0.6 mm are determined.

Description

本発明は、一次側継手と二次側継手との間の主弁ポートに対向してピストン室内にピストン弁を配設するとともに、ピストン弁のパイロットポートをパイロット弁で開閉し、ピストン室内のピストン背空間の圧力と一次側継手の圧力の差圧を利用して主弁ポートを弁開とするようにしたパイロット式電磁弁に関する。   According to the present invention, a piston valve is disposed in a piston chamber so as to face a main valve port between a primary side joint and a secondary side joint, and a pilot port of the piston valve is opened and closed by a pilot valve. The present invention relates to a pilot-type solenoid valve in which a main valve port is opened using a differential pressure between a pressure in a back space and a pressure on a primary side joint.

従来、パイロット式電磁弁として、例えば特開平４−２３１７８３号公報（特許文献１）、特開２００５−３４４８７５号公報（特許文献２）に開示されたものがある。また、図１１は従来のパイロット式電磁弁の一例を示す図、図１２は同パイロット式電磁弁のピストン弁を示す図である。本体部２には、一次側継手２１と二次側継手２２との間に隔壁２３が形成され、隔壁２３の上端側には主弁座２４が形成されている。主弁座２４には円形開口をなす主弁ポート２４ａが形成されている。本体部２にはシリンダケース３が螺合することにより固着されている。   Conventionally, there are pilot-type solenoid valves disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-231783 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-344875 (Patent Document 2). FIG. 11 is a view showing an example of a conventional pilot solenoid valve, and FIG. 12 is a view showing a piston valve of the pilot solenoid valve. In the main body 2, a partition wall 23 is formed between the primary side joint 21 and the secondary side joint 22, and a main valve seat 24 is formed on the upper end side of the partition wall 23. The main valve seat 24 is formed with a main valve port 24a having a circular opening. A cylinder case 3 is fixed to the main body 2 by screwing.

シリンダケース３の内側は円筒状のピストン室３１となっており、このピストン室３１内に略円柱形状のピストン弁４が内挿されている。ピストン弁４は、金属製のピストン部４１とその下端に配設された樹脂製のシール部４２とを有している。ピストン部４１の外周には周方向に溝４１ａが切削加工により形成され、この溝４１ａ内にインナーリング４３とピストンリング４４が嵌め込まれている。そして、ピストンリング４４はピストン室３１の内壁３１ａに摺接される。ピストン弁４の中心にはパイロットポート４ａと導通路４ｂが形成されており、パイロットポート４ａは導通路４ｂを介して二次側継手２２に導通される。   Inside the cylinder case 3 is a cylindrical piston chamber 31 in which a substantially columnar piston valve 4 is inserted. The piston valve 4 has a metal piston portion 41 and a resin seal portion 42 disposed at the lower end thereof. A groove 41a is formed on the outer periphery of the piston portion 41 in the circumferential direction by cutting, and an inner ring 43 and a piston ring 44 are fitted in the groove 41a. The piston ring 44 is in sliding contact with the inner wall 31 a of the piston chamber 31. A pilot port 4a and a conduction path 4b are formed at the center of the piston valve 4, and the pilot port 4a is conducted to the secondary side joint 22 through the conduction path 4b.

電磁駆動部５はプランジャチューブ５１の端部に吸引子５２を固着するとともに、プランジャチューブ５１内にプランジャ５３と、パイロット弁体６を内挿しており、プランジャ５３とパイロット弁体６は、プランジャ５３のボス部５３ａをパイロット弁体の嵌合溝６ａに遊嵌することにより軸線Ｌ方向に僅かに遊びをもって連結されている。そして、プランジャ５３とパイロット弁体６は、プランジャチューブ５１内で軸線Ｌ方向（上下方向）に摺動可能になっている。パイロット弁体６とピストン弁４との間にはパイロット弁ばね６１が圧縮して介在されている。また、プランジャ５３と吸引子５２との間にはプランジャばね５３ｂが圧縮して介在されている。   The electromagnetic drive unit 5 has an attractor 52 fixed to the end of the plunger tube 51, and a plunger 53 and a pilot valve body 6 are inserted into the plunger tube 51. The plunger 53 and the pilot valve body 6 are connected to the plunger 53. The boss portion 53a is loosely fitted in the fitting groove 6a of the pilot valve body, so that the boss portion 53a is connected with slight play in the axis L direction. The plunger 53 and the pilot valve body 6 are slidable in the axis L direction (vertical direction) within the plunger tube 51. A pilot valve spring 61 is compressed and interposed between the pilot valve body 6 and the piston valve 4. A plunger spring 53b is compressed and interposed between the plunger 53 and the suction element 52.

電磁駆動部５の電磁コイル５４へ通電がなされていないときは、パイロット弁体６のニードル部６ｂがパイロットポート４ａを弁閉状態とする。電磁コイル５４に通電がなされると、プランジャ５３が上昇し、プランジャ５３のボス部５３ａがパイロット弁体６の上端に当接して係合する。これにより、プランジャ５３とパイロット弁体６が共に上昇する。その後、プランジャ５３が吸引子５２に当接してプランジャ５３が停止し、パイロット弁体６はパイロット弁ばね６１のばね力によりさらに上昇する。   When the electromagnetic coil 54 of the electromagnetic drive unit 5 is not energized, the needle portion 6b of the pilot valve body 6 closes the pilot port 4a. When the electromagnetic coil 54 is energized, the plunger 53 rises and the boss portion 53a of the plunger 53 comes into contact with and engages with the upper end of the pilot valve body 6. Thereby, both the plunger 53 and the pilot valve body 6 rise. Thereafter, the plunger 53 comes into contact with the suction element 52 and the plunger 53 is stopped, and the pilot valve body 6 is further raised by the spring force of the pilot valve spring 61.

そして、プランジャ５３に当接し、パイロット弁体６が停止してパイロットポート４ａが全開となると、ピストン弁４上部のピストン背空間（ピストン室３１）の流体がパイロットポート４ａと導通路４ｂを介して二次継手２２側に流出し、ピストン弁４上部のピストン背空間の圧力が低下する。これにより、ピストン背空間の圧力とピストン弁４の下部の圧力（一次側継手２１の圧力）との圧力差により、ピストン弁４が上昇し、主弁ポート２４ａが全開となり、一次継手２１から二次継手２２に流体が流れる。   When the pilot valve body 6 stops and the pilot port 4a is fully opened by contacting the plunger 53, the fluid in the piston back space (piston chamber 31) above the piston valve 4 passes through the pilot port 4a and the conduction path 4b. It flows out to the secondary joint 22 side, and the pressure of the piston back space above the piston valve 4 decreases. Thereby, due to the pressure difference between the pressure in the piston back space and the pressure below the piston valve 4 (pressure in the primary side joint 21), the piston valve 4 rises, the main valve port 24a is fully opened, and the secondary joint 21 The fluid flows to the next joint 22.

特開平４−２３１７８３号公報JP-A-4-231784 特開２００５−３４４８７５号公報JP 2005-344875 A

前記従来のパイロット式電磁弁では、一次側からピストン弁４とピストン室３１との隙間を通してピストン弁４の上部のピストン背空間へ流れる流体の流量（通常「Ｃｖ値」で表す。）を制御する方法として、ピストンリング４４を使用している。しかし、ピストンリング４４を使用した場合、部品費の増加となるという問題がある。また、一次側とピストン背空間の差圧が、低差圧の時（例えば０．２ＭＰａ以下）の一次側からピストン背空間へ流れるＣｖ値の抑制効果が小さいという問題がある。これは、ピストンリング４４はピストン弁４の外周の溝４１ａ内に嵌め込まれており、高差圧のときは、ピストンリング４４がピストン室３１の内壁３１ａに摺接することによる封止だけでなく、高圧が一次側からピストンリング４４に作用し、当該ピストンリング４４は溝４１ａの側面４１ａ１に押しつけられ、溝４１ａとピストンリング４４との間が完全に封止されるので、一次側からピストン背空間へ流れるＣｖ値は低くなる。しかし、低差圧のときは、ピストンリング４４が溝４１ａの側面４１ａ１に十分に押しつけられないため、図１３に矢印で示すように溝４１ａとピストンリング４４との間の漏れ量のＣｖ値は高くなる。また、ピストンリング４４とピストン室３１の内壁３１ａとの摩擦抵抗が大きいため、特に低差圧のときに、ピストン弁４の作動が不安定になったり、ピストン弁４が弁開とならないなどの問題がある。   In the conventional pilot type solenoid valve, the flow rate (usually expressed as “Cv value”) of the fluid flowing from the primary side to the piston back space above the piston valve 4 through the gap between the piston valve 4 and the piston chamber 31 is controlled. As a method, a piston ring 44 is used. However, when the piston ring 44 is used, there is a problem that the parts cost increases. Further, there is a problem that the effect of suppressing the Cv value flowing from the primary side to the piston back space is small when the differential pressure between the primary side and the piston back space is low (for example, 0.2 MPa or less). This is because the piston ring 44 is fitted in the groove 41a on the outer periphery of the piston valve 4, and at the time of high differential pressure, the piston ring 44 is not only sealed due to sliding contact with the inner wall 31a of the piston chamber 31, High pressure acts on the piston ring 44 from the primary side, the piston ring 44 is pressed against the side surface 41a1 of the groove 41a, and the gap between the groove 41a and the piston ring 44 is completely sealed. The Cv value that flows to becomes low. However, when the differential pressure is low, the piston ring 44 is not sufficiently pressed against the side surface 41a1 of the groove 41a, so the Cv value of the leakage amount between the groove 41a and the piston ring 44 is as shown by the arrow in FIG. Get higher. Further, since the frictional resistance between the piston ring 44 and the inner wall 31a of the piston chamber 31 is large, the operation of the piston valve 4 becomes unstable or the piston valve 4 does not open, especially when the differential pressure is low. There's a problem.

なお、特許文献１及び特許文献２にはピストン弁の外周に溝を形成したものが開示されており、この溝によりある程度、ピストン背空間へ流れるＣｖ値を抑制することができるが、溝の詳細な条件の具体的な構成はなく、改良の余地を残している。   Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a groove formed on the outer periphery of the piston valve, and this groove can suppress the Cv value flowing to the piston back space to some extent. There is no specific composition of the conditions, leaving room for improvement.

本発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたものであり、パイロット式電磁弁において、ピストンリングを使用することなく、一次側からピストン背空間へ流れるＣｖ値を抑制するとともに、部品点数を低減することを課題とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. In the pilot type solenoid valve, the Cv value flowing from the primary side to the piston back space is suppressed without using the piston ring, and the component The problem is to reduce the score.

請求項１のパイロット式電磁弁は、一次側継手と二次側継手との間の主弁ポートに対向してピストン室内にピストン弁を配設するとともに、ピストン弁のパイロットポートをパイロット弁で開閉し、ピストン室内のピストン背空間の圧力と一次側継手の圧力の差圧を利用して主弁ポートを弁開とするようにしたパイロット式電磁弁において、前記ピストン室の内壁に対向するピストン弁の外周に、軸線Ｌを中心とするリング状の複数の溝を軸線Ｌ方向に併設した複数溝からなるラビリンス構造を設け、前記リング状溝の軸線方向の縦断面形状がＶ型であって、該Ｖ型溝の内面の対向角度である溝角度θ、前記複数溝の各溝の溝深さＤ、前記複数溝の軸線方向の隣接する溝同士の間隔である溝間隔Ｐが、
１５°≦θ≦４０°…（１）
０．２mm≦Ｄ≦０．６mm…（２）
０．２mm≦Ｐ≦０．６mm…（３）
の条件を満たすことを特徴とする。 The pilot type solenoid valve according to claim 1 has a piston valve disposed in the piston chamber facing the main valve port between the primary side joint and the secondary side joint, and the pilot port of the piston valve is opened and closed by the pilot valve. In the pilot type solenoid valve in which the main valve port is opened using the pressure difference between the pressure in the piston back space in the piston chamber and the pressure in the primary side joint, the piston valve facing the inner wall of the piston chamber A labyrinth structure comprising a plurality of grooves in which a plurality of ring-shaped grooves centered on the axis L are provided in the direction of the axis L, and the longitudinal sectional shape of the ring-shaped grooves in the axial direction is V-shaped, A groove angle θ which is an opposing angle of the inner surface of the V-shaped groove, a groove depth D of each of the plurality of grooves, and a groove interval P which is an interval between adjacent grooves in the axial direction of the plurality of grooves,
15 ° ≦ θ ≦ 40 ° (1)
0.2 mm ≦ D ≦ 0.6 mm (2)
0.2 mm ≦ P ≦ 0.6 mm (3)
It satisfies the following conditions.

請求項１のパイロット式電磁弁によれば、上記（１）の条件を満たすのでＣｖ値が低くなり、上記（２）の条件を満たすのでＣｖ値が低くなり、上記（３）の条件を満たすのでＣｖ値が低くなり、全体としてＣｖ値を抑制できる。したがって、ピストンリングを使用することなく、一次側からピストン背空間へ流れるＣｖ値を抑制でき、動作を確実にすることができるとともに、部品点数を低減することができる。   According to the pilot type solenoid valve of claim 1, since the condition (1) is satisfied, the Cv value is low, and since the condition (2) is satisfied, the Cv value is low and the condition (3) is satisfied. Therefore, the Cv value is lowered, and the Cv value can be suppressed as a whole. Therefore, the Cv value flowing from the primary side to the piston back space can be suppressed without using the piston ring, the operation can be ensured, and the number of parts can be reduced.

本発明の実施形態のパイロット式電磁弁の非通電時の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view at the time of the deenergization of the pilot type solenoid valve of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のパイロット式電磁弁のピストン弁を示す図である。It is a figure which shows the piston valve of the pilot type solenoid valve of embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるピストン弁の作用を説明する図である。It is a figure explaining the effect | action of the piston valve in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるラビリンス構造の各形状パラメータを説明する図である。It is a figure explaining each shape parameter of a labyrinth structure in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態のパイロット式電磁弁におけるピストン背空間へのＣｖ値と、従来のパイロット式電磁弁及び他の例におけるピストン背空間へのＣｖ値とを比較して示す圧力差−Ｃｖ値特性である。Pressure difference-Cv value characteristic showing comparison between Cv value to piston back space in pilot type solenoid valve of embodiment of the present invention and Cv value to piston back space in conventional pilot type solenoid valve and other examples It is. 本発明の実施形態におけるラビリンス構造の溝角度の変化に対するＣｖ値の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of Cv value with respect to the change of the groove | channel angle of the labyrinth structure in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるラビリンス構造の溝深さの変化に対するＣｖ値の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of Cv value with respect to the change of the groove depth of the labyrinth structure in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるラビリンス構造の溝間隔の変化に対するＣｖ値の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of Cv value with respect to the change of the groove | channel space | interval of the labyrinth structure in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるラビリンス構造の溝数の変化に対するＣｖ値の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of Cv value with respect to the change of the groove number of the labyrinth structure in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるピストン弁の全長の変化に対するＣｖ値の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of Cv value with respect to the change of the full length of the piston valve in embodiment of this invention. 従来のパイロット式電磁弁の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the conventional pilot type solenoid valve. 従来のパイロット式電磁弁のピストン弁を示す図である。It is a figure which shows the piston valve of the conventional pilot type solenoid valve. 従来例におけるピストン弁の作用を説明する図である。It is a figure explaining the effect | action of the piston valve in a prior art example.

次に、本発明のパイロット式電磁弁の実施形態を図面を参照して説明する。図１は実施形態のパイロット式電磁弁の非通電時の縦断面図、図２は同パイロット式電磁弁のピストン弁を示す図である。この実施形態のパイロット式電磁弁と前記図１１に示す従来のパイロット式電磁弁との違いは、実施形態におけるピストン弁１の形状であり、図１において前記図１１と同じ要素には同符号を付記してある。図１において、ピストン弁１以外の他の要素の構造及び動作は図１１について説明した前述のとおりであり、重複する詳細な説明は省略する。   Next, an embodiment of a pilot solenoid valve of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of the pilot type solenoid valve according to the embodiment when not energized, and FIG. 2 is a view showing a piston valve of the pilot type solenoid valve. The difference between the pilot-type solenoid valve of this embodiment and the conventional pilot-type solenoid valve shown in FIG. 11 is the shape of the piston valve 1 in the embodiment. In FIG. It is added. In FIG. 1, the structure and operation of elements other than the piston valve 1 are as described above with reference to FIG.

図１及び図２に示すように、実施形態におけるピストン弁１は、金属製（例えば真鍮）のピストン部１１とその下端に配設された樹脂製のシール部１２とを有している。ピストン部１１の中心にはパイロットポート１ａと導通路１ｂが形成されており、パイロットポート１ａは導通路１ｂを介して二次側継手２２に導通される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the piston valve 1 in the embodiment includes a metal (for example, brass) piston portion 11 and a resin seal portion 12 disposed at the lower end thereof. A pilot port 1a and a conduction path 1b are formed at the center of the piston portion 11, and the pilot port 1a is conducted to the secondary side joint 22 through the conduction path 1b.

また、ピストン室３１の内壁３１ａに対向するピストン弁１（ピストン部１１）の外周には、軸線Ｌを中心とするリング状溝１１ａが複数形成されており、この複数のリング溝１１ａ，１１ａ，…を軸線Ｌ方向に併設することによりラビリンス構造１１Ａが設けられている。この複数の溝１１ａ，１１ａ，…は、切削加工により形成されたものであり、その軸線Ｌ方向の縦断面形状がＶ型である。   A plurality of ring-shaped grooves 11a centering on the axis L are formed on the outer periphery of the piston valve 1 (piston portion 11) facing the inner wall 31a of the piston chamber 31, and the plurality of ring grooves 11a, 11a, 11 is provided in the direction of the axis L to provide the labyrinth structure 11A. The plurality of grooves 11a, 11a,... Are formed by cutting, and the longitudinal sectional shape in the axis L direction is V-shaped.

ピストン弁１の径はφ１０mm〜４０mmであり、ピストン弁１とピストン室３１の内壁３１ａとの隙間は０．０１mm〜０．０６mmである。そして、実施形態のピストン弁１によれば、図３に示すように、一次側からピストン弁１とピストン室３１の内壁３１ａとの隙間を通ってピストン背空間に流体が流れるが、このとき流体はリング状溝１１ａ内で、溝に沿った周方向に筒状となる渦を巻く。これにより、ピストン背空間への流体の流れが抑えられる。   The diameter of the piston valve 1 is 10 mm to 40 mm, and the gap between the piston valve 1 and the inner wall 31a of the piston chamber 31 is 0.01 mm to 0.06 mm. According to the piston valve 1 of the embodiment, as shown in FIG. 3, the fluid flows from the primary side through the gap between the piston valve 1 and the inner wall 31 a of the piston chamber 31 to the piston back space. In the ring-shaped groove 11a, a cylindrical vortex is wound in the circumferential direction along the groove. Thereby, the flow of the fluid to a piston back space is suppressed.

ラビリンス構造１１Ａの形状は、図４に示す各形状パラメータにより特定したものである。各形状パラメータは、リング状溝１１ａのＶ型溝の内面の対向角度である溝角度θ、前記複数溝の各溝の溝深さＤ、前記複数溝の軸線Ｌ方向の隣接する溝同士の間隔である溝間隔Ｐ、溝の数である溝数Ｎである。   The shape of the labyrinth structure 11A is specified by each shape parameter shown in FIG. Each shape parameter includes a groove angle θ which is an opposing angle of the inner surface of the V-shaped groove of the ring-shaped groove 11a, a groove depth D of each of the plurality of grooves, and an interval between adjacent grooves in the axis L direction of the plurality of grooves. Are the groove interval P and the number N of grooves.

図５は実施形態のパイロット式電磁弁におけるピストン背空間へのＣｖ値（漏れ流量）と、従来のパイロット式電磁弁及び他の例におけるピストン背空間へのＣｖ値とを比較して示す圧力差−Ｃｖ値特性である。なお、以下の各グラフは要所サンプリング点での計測を行った結果をソフトウエアでスムージングして得られたものである。また、各測定の基準値は以下のとおりである。
溝角度θ：３０°
溝深さＤ：０．４mm
溝間隔Ｐ：０．３mm
ピストン径：φ３０mm
溝数Ｎ：１０
ピストン全長：１５mm FIG. 5 is a pressure difference comparing the Cv value (leakage flow rate) to the piston back space in the pilot type solenoid valve of the embodiment with the Cv value to the piston back space in the conventional pilot type solenoid valve and other examples. -Cv value characteristics. The following graphs are obtained by smoothing the results of measurement at important sampling points with software. Moreover, the reference value of each measurement is as follows.
Groove angle θ: 30 °
Groove depth D: 0.4 mm
Groove interval P: 0.3 mm
Piston diameter: φ30mm
Number of grooves N: 10
Piston length: 15mm

図５の横軸は一次側の圧力とピストン背空間の圧力との圧力差、縦軸はＣｖ値である。ピストンリング（従来形状）の特性は、高差圧ではピストンリングのシール効果が効いている為、Ｃｖ値は低くなるが、前述のようにシール効果の低い低差圧のときに大きなピークができてしまう。このため、特に低差圧時に弁開するときのピストン弁の動作が不安定になる。実施形態の複数のリング状溝１１ａからなるラビリンス構造１１Ａを有する場合、高差圧でのＣｖ値はピストンリングタイプと比較して高くなるが、低差圧時のＣｖ値は低い値である。なお、ラビリンス構造無しの場合に比較すれば、実施形態の場合は高差圧でもＣｖ値は低い値である。ピストン弁１を上昇させるために必要な力が発生し難いのは低差圧の時であり、このことを考慮すると、実施形態（本発明）の方が従来のものよりも安定した動作が得られる。   The horizontal axis in FIG. 5 is the pressure difference between the pressure on the primary side and the pressure in the piston back space, and the vertical axis is the Cv value. The piston ring (conventional shape) has a characteristic that the piston ring seal effect is effective at high differential pressures, so the Cv value is low, but as described above, a large peak is produced at low differential pressures with low seal effect. End up. For this reason, the operation of the piston valve becomes unstable particularly when the valve is opened at a low differential pressure. In the case of having the labyrinth structure 11A composed of the plurality of ring-shaped grooves 11a of the embodiment, the Cv value at a high differential pressure is higher than that of the piston ring type, but the Cv value at a low differential pressure is a low value. In addition, compared with the case without a labyrinth structure, in the case of the embodiment, the Cv value is a low value even at a high differential pressure. The force required to raise the piston valve 1 is less likely to be generated when the differential pressure is low. In consideration of this, the embodiment (the present invention) can operate more stably than the conventional one. It is done.

次にラビリンス構造１１Ａの各形状パラメータを変化させてＣｖ値を測定した検証結果について説明する。   Next, the verification result of measuring the Cv value by changing each shape parameter of the labyrinth structure 11A will be described.

図６は溝角度θを１５°〜１２０°まで変化させたときのＣｖ値の測定結果を示す図である。溝角度θ以外の形状パラメータは前述の測定の基準値（一定）として測定し、縦軸のＣｖ値は溝角度０°（溝無し）のＣｖ値を１．０として規格化した値である。なお、１５°以下は切削加工が極めて困難であるため予想線である。この測定結果から、溝角度θが１５°以上で４０°以下の範囲でＣｖ値が低くなっており、この範囲でＣｖ値の抑制効果が高いことが判明した。   FIG. 6 is a diagram showing the measurement result of the Cv value when the groove angle θ is changed from 15 ° to 120 °. The shape parameter other than the groove angle θ is measured as the reference value (constant) of the above-described measurement, and the Cv value on the vertical axis is a value normalized by setting the Cv value at the groove angle 0 ° (no groove) to 1.0. Note that the angle of 15 ° or less is an expected line because cutting is extremely difficult. From this measurement result, it was found that the Cv value was low in the range where the groove angle θ was 15 ° or more and 40 ° or less, and that the Cv value was highly effective in this range.

図７は、溝深さＤを０．０mm〜０．６mmまで変化させたときのＣｖ値の測定結果を示す図である。溝深さＤ以外の形状パラメータは前述の測定の基準値（一定）として測定し、縦軸のＣｖ値は溝深さ０mm（溝無し）のＣｖ値を１．０として規格化した値である。この測定結果から、溝深さＤは０．２mm以上で０．６mm以下の範囲でＣｖ値が低くなっており、この範囲でＣｖ値の抑制効果が高いことが判明した。   FIG. 7 is a diagram showing the measurement result of the Cv value when the groove depth D is changed from 0.0 mm to 0.6 mm. The shape parameters other than the groove depth D are measured as the reference values (constant) of the above-mentioned measurement, and the Cv value on the vertical axis is a value normalized by setting the Cv value at a groove depth of 0 mm (no groove) to 1.0. . From this measurement result, it was found that the Cv value was low when the groove depth D was 0.2 mm or more and 0.6 mm or less, and that the Cv value was effectively suppressed within this range.

図８は、溝間隔Ｐを０．０mm〜０．７mmまで変化させたときのＣｖ値の測定結果を示す図である。溝間隔Ｐ以外の形状パラメータは前述の測定の基準値（一定）として測定し、縦軸のＣｖ値は溝間隔０mm（溝無し）のＣｖ値を１．０として規格化した値である。この測定結果から、溝間隔Ｐは０．２mm以上で０．６mm以下の範囲でＣｖ値が低くなっており、この範囲でＣｖ値の抑制効果が高いことが判明した。   FIG. 8 is a diagram showing the measurement result of the Cv value when the groove interval P is changed from 0.0 mm to 0.7 mm. The shape parameters other than the groove interval P are measured as the reference values (constant) of the above-described measurement, and the Cv value on the vertical axis is a value normalized with the Cv value of the groove interval 0 mm (no groove) as 1.0. From this measurement result, it was found that the Cv value was low in the groove interval P in the range of 0.2 mm or more and 0.6 mm or less, and the Cv value suppressing effect was high in this range.

図９は、溝数Ｎを０ヶ〜２０ヶまで変化させたときのＣｖ値の測定結果を示す図である。溝数Ｎ以外の形状パラメータは前述の測定の基準値（一定）として測定し、縦軸のＣｖ値は溝数０ヶ（溝無し）のＣｖ値を１．０として規格化した値である。この測定結果から、溝数が多いほどＣｖ値が低くなり、Ｃｖ値の抑制効果が高くなることが判明した。なお、１０ヶ以上では抑制効果は低減してくることも判る。   FIG. 9 is a diagram showing the measurement result of the Cv value when the number of grooves N is changed from 0 to 20 pieces. The shape parameters other than the number N of grooves are measured as the reference values (constant) of the above-described measurement, and the Cv value on the vertical axis is a value normalized by setting the Cv value of the number of grooves 0 (no groove) to 1.0. From this measurement result, it was found that the greater the number of grooves, the lower the Cv value and the higher the Cv value suppressing effect. In addition, it turns out that the suppression effect reduces in ten or more.

図１０は、ピストン弁の全長を５．０mm〜６０．０mmまで変化させたときのＣｖ値の測定結果を示す図である。全長以外の形状パラメータは前述の測定の基準値（一定）として測定し、縦軸のＣｖ値は全長５．０mmのＣｖ値を１．０として規格化した値である。この測定結果から、全長が長いほどＣｖ値が低くなり、Ｃｖ値の抑制効果が高くなることが判明した。なお、５０．０mm以上では抑制効果は低減してくることも判る。   FIG. 10 is a diagram showing the measurement result of the Cv value when the total length of the piston valve is changed from 5.0 mm to 60.0 mm. The shape parameters other than the total length are measured as the reference values (constant) of the above-described measurement, and the Cv value on the vertical axis is a value normalized with the Cv value of the total length of 5.0 mm as 1.0. From this measurement result, it was found that the longer the full length, the lower the Cv value and the higher the Cv value suppressing effect. It can also be seen that the suppression effect is reduced at 50.0 mm or more.

以上のように、実施形態のパイロット式電磁弁によれば、前記の条件を満たすラビリンス構造１１Ａにより、ピストンリングを使用することなく、一次側からピストン背空間へ流れるＣｖ値を制御することができ、特に低差圧のときでもピストン弁の安定した動作が得られる。   As described above, according to the pilot type electromagnetic valve of the embodiment, the Cv value flowing from the primary side to the piston back space can be controlled without using the piston ring by the labyrinth structure 11A that satisfies the above conditions. In particular, stable operation of the piston valve can be obtained even at a low differential pressure.

１ ピストン弁
１ａ パイロットポート１ａ
１ｂ 導通路
１１ ピストン部
１１ａ リング状溝
１１Ａ ラビリンス構造
１２ シール部
２ 本体部
２１ 一次側継手
２２ 二次側継手
２４ 主弁座
２４ａ 主弁ポート
３ シリンダケース
３１ ピストン室
３１ａ 内壁
５ 電磁駆動部
５１ プランジャチューブ
５２ 吸引子
５３ プランジャ
５４ 電磁コイル
６ パイロット弁体
６ｂ ニードル部
Ｌ 軸線 1 Piston valve 1a Pilot port 1a
1b Conducting path 11 Piston portion 11a Ring-shaped groove 11A Labyrinth structure 12 Seal portion 2 Body portion 21 Primary side joint 22 Secondary side joint 24 Main valve seat 24a Main valve port 3 Cylinder case 31 Piston chamber 31a Inner wall 5 Electromagnetic drive portion 51 Plunger Tube 52 Suction element 53 Plunger 54 Electromagnetic coil 6 Pilot valve body 6b Needle part L Axis line

Claims (1)

一次側継手と二次側継手との間の主弁ポートに対向してピストン室内にピストン弁を配設するとともに、ピストン弁のパイロットポートをパイロット弁で開閉し、ピストン室内のピストン背空間の圧力と一次側継手の圧力の差圧を利用して主弁ポートを弁開とするようにしたパイロット式電磁弁において、
前記ピストン室の内壁に対向するピストン弁の外周に、軸線Ｌを中心とするリング状の複数の溝を軸線Ｌ方向に併設した複数溝からなるラビリンス構造を設け、
前記リング状溝の軸線方向の縦断面形状がＶ型であって、該Ｖ型溝の内面の対向角度である溝角度θ、前記複数溝の各溝の溝深さＤ、前記複数溝の軸線方向の隣接する溝同士の間隔である溝間隔Ｐが、
１５°≦θ≦４０°…（１）
０．２mm≦Ｄ≦０．６mm…（２）
０．２mm≦Ｐ≦０．６mm…（３）
の条件を満たすことを特徴とするパイロット式電磁弁。 A piston valve is arranged in the piston chamber facing the main valve port between the primary side joint and the secondary side joint, and the pilot port of the piston valve is opened and closed by the pilot valve, so that the pressure in the piston back space in the piston chamber In the pilot type solenoid valve that opens the main valve port using the differential pressure between the pressure on the primary side joint and
Provided on the outer periphery of the piston valve facing the inner wall of the piston chamber is a labyrinth structure consisting of a plurality of grooves in which a plurality of ring-shaped grooves centered on the axis L are provided in the direction of the axis L,
A longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped groove in the axial direction is V-shaped, and a groove angle θ that is an opposing angle of an inner surface of the V-shaped groove, a groove depth D of each of the plurality of grooves, and an axis of the plurality of grooves The groove interval P, which is the interval between adjacent grooves in the direction,
15 ° ≦ θ ≦ 40 ° (1)
0.2 mm ≦ D ≦ 0.6 mm (2)
0.2 mm ≦ P ≦ 0.6 mm (3)
Pilot type solenoid valve characterized by satisfying the following conditions.
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