JP2519305Y2 - 流体制御用パイロット式電磁弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は流体制御用パイロット式電磁弁に関し、更に
詳しくは、パイロット弁の弁体のストロークを小さくす
ることによってパイロット弁の小形化を図り、それによ
って消費電力の節減を図った流体制御用パイロット式電
磁弁に関する。

（ロ）従来技術 主弁体としていわゆるダイアフラム式弁体を使用する
従来のパイロット式電磁弁としては、例えば実開昭61-1
70783号に示されるものがある。この従来のパイロット
式電磁弁では、同公報の第１図からも明らかなように、
ダイアフラム式弁体の一方の側に形成されるパイロット
室を出口ポートと連通するパイロットポートをダイアフ
ラム式弁体の中央に形成し、パイロット弁の可動鉄心に
一体に固定された弁体でそのパイロットポートを開閉制
御するようにしている。このためパイロット弁の可動鉄
心を常時ばねによりダイアフラム式弁体側に弾圧してパ
イロット弁のコイルに非通電のときはその可動鉄心と一
体の弁体でパイロットポートを閉鎖し、コイルに通電し
たとき弁体の付いた可動鉄心を吸引してダイアフラム式
弁体から離してパイロットポートを開き、それによって
主弁体であるダイアフラム式弁体を開かせるようになっ
ている。

ところが、このような構造では、パイロット弁の弁体
の必要ストロークをダイアフラム弁体のストローク以上
にしなければならないためストロークが不必要に大きく
なり（パイロットポートを流れる流体の流量はダイアフ
ラム式弁体が開閉制御する弁口を流れる流量より遥かに
少ないのでパイロットポートを開くための弁体のストロ
ークも小さくてよい）、このためパイロット弁が不必要
に大きくなり、更には消費電力が多くなる問題がある。

（ハ）考案が解決しようとする課題 本考案が解決しようとする課題は、流体制御用のパイ
ロット式電磁弁において、パイロットポートを本体に形
成してパイロット弁の弁体の必要ストロークを最小限に
してパイロット弁の小形化を図り、それによって消費電
力の軽減を図ることである。

（ニ）課題を解決するための手段 本考案は、入口ポート、出口ポート及び該両ポート間
の弁口が形成された本体と、該本体内に該弁口を開閉可
能に配置されたダイアフラム式弁体と、該ダイアフラム
式弁体の該弁口とは反対の側に形成されたパイロット室
と該出口ポートとを連通するパイロットポートを開閉制
御するパイロット弁であって、該本体に関して固定した
コイル、該コイルの該本体と反対側の端部内に配置され
た固定鉄心、該コイルの該本体側の端部内に移動可能に
配置されかつ端部に弁体が取り付けられた可動鉄心、及
び該コイルの端面に沿って伸びるフランジ部分を有して
いて該コイルを囲む一方の磁気フレームを有するパイロ
ット弁と、を備え、該パイロット室と該入口ポートとが
該ダイヤフラム式弁体に設けられた通孔を介して常時連
通する流体制御用パイロット式電磁弁において、該コイ
ルの該本体と反対側の端部に隣接して該一方の磁気フレ
ームのフランジ部分と隔てて他の磁気フレームを配置し
て、該他の磁気フレームを該固定鉄心と磁気的に接続さ
せ、該一方の磁気フレームの該フランジ部分と該他の磁
気フレームとの間には対の永久磁石を配置し、該フラン
ジ部分の中央には絶縁部材を配置し、該固定鉄心を該絶
縁部材に形成された穴内に位置調整可能に取り付けて該
固定鉄心と該永久磁石及び該一方の磁気フレームとを磁
気的に絶縁して構成されている。

（ホ）作用 上記構成において、パイロット弁でパイロットポート
を閉じているときパイロット室内の圧力は入口ポートの
圧力とほぼ同じ圧力になるためダイアフラム式弁体の両
側に作用する流体の作用面積差によりダイアフラム式弁
体は弁口を閉じている。しかし、パイロット弁のコイル
にパルス電流を流して可動鉄心を固定鉄心に吸引してパ
イロットポートを開くとパイロット室内の流体は出口ポ
ート内に逃げるためそのパイロット室は圧力が下がって
ダイアフラム式弁体はパイロット室側に移動し、それに
よって弁口を開く。一旦可動鉄心が固定鉄心に吸引され
ると、永久磁石の作用により吸着保持されて開弁状態ほ
保持できる。

本考案ではパイロットポートを本体に形成したのでパ
イロット弁の弁体のストロークを必要最小限に小さくで
きてパイロット弁の小形化が可能となり、ひいては消費
電力を軽減することが可能である。

（ヘ）実施例 以下、図面を参照して本考案の流体制御用パイロット
式電磁弁の実施例について説明する。

図において本実施例のパイロット式電磁弁１が示され
ている。このパイロット式電磁弁１は、上下二つの部分
22及び21に別れた本体２と、その本体２内に配置された
ダイアフラム式弁体３と、電磁弁式のパイロット弁４と
を備えている。

本体２の下部分21には入口ポート23、弁口24を介して
入口ポート23と通じる出口ポート25及び弁口24の開口端
周辺の弁座26とが形成されている。上本体22にはパイロ
ット室Ｐを形成する凹所27とその凹所の中心から隔てら
れかつその凹所27と通じる他の凹所28とが形成されてい
る。

ダイアフラム式弁体３は、本体内において弁座26に近
接して配置されていて周辺部が本体の上下二つの部分22
及び21の間に挟まれて固定されているダイアフラム31
と、そのダイアフラムの上に固定されたディスク32とを
有している。ディスク32にはダイアフラム式弁体の上下
の区域を通じる通孔33が形成されている。この通孔33は
弁座の周辺部の位置に配置されていて、入口ポート23と
ダイアフラム式弁体３の上に形成されたパイロット室Ｐ
とを連通するようになっている。なおダイアフラム式弁
体３は上部に設けられた比較的弱いばね35で下方に押さ
れ、閉弁時のバタツキを防止している。

本体２の上下二つの部分22及び21には、更に、凹所28
と出口ポート25とを連通するパイロットポート29が形成
されている。このパイロットポート29は凹所28の中心と
ほぼ同心でパイロット式弁体の中心から外れており、そ
れを貫通しないようになっている。

パイロット弁４は凹所28の中心をその中心として配置
されていて、コイル41と、そのコイルの上端内に嵌合固
定された固定鉄心42と、コイルの下端内に移動可能に配
置された可動鉄心43と、コイル両端に配置された磁性材
製の磁気フレーム45及び46と、フランジ部分44aを有し
ていてコイル全体を囲むＵ形又はカップ形の磁気フレー
ム44とを備えている。上側の磁気フレーム46と磁気フレ
ーム44との間にはコイルの中心から外れた位置で直径方
向対称の位置に二つの永久磁石47が配置されている。こ
の永久磁石は平面形状がほぼ矩形になっている。二つの
永久磁石の間でパイロット弁の中心の位置には非磁性材
の絶縁部材48が配置されている。この絶縁部材48の中心
にはねじ穴481が形成され、そのねじ穴内に固定鉄心42
の雄ねじが位置調整可能に螺合されている。したがって
固定鉄心を回転させることによって固定鉄心の軸方向の
位置を調整できるようになっている。この絶縁部材48
は、永久磁石47、磁気フレーム44のフランジ部分44a、
固定鉄心42及び磁気フレーム46のみを通る局部的な磁束
回路が形成されるのを防止する。これは、このような磁
束回路の形成により可動鉄心を固定鉄心に吸着保持でき
なくなるためである。

上記構成のパイロット式電磁弁において、パイロット
弁４のコイル42に通電しないとき可動鉄心43はばね49に
より押されてその可動鉄心の下端に取り付けられた弁体
43aがパイロットポート29の開口端に形成された弁座29a
に当接してそのパイロットポート29を閉じている。この
ためパイロット室Ｐ内の流体は出口ポート25側には流れ
られない。したがって、パイロット室Ｐ内の圧力は通孔
33を介して入口ポート入ってきた流体圧により入口ポー
ト内の圧力と同じになる。このためダイアフラム式弁体
３は両側に作用する流体圧の作用面積差により弁座26側
に押され、ダイアフラム31が弁座26に当接して弁口24を
閉鎖する。

一方、コイル41に電流を流すと、可動鉄心43が固定鉄
心42側に吸引され弁体43aが弁座29aから離れてパイロッ
トポート29を開く。このためパイロット室Ｐ内の流体圧
はパイロットポートを介して出口ポート側に排出されパ
イロット室内の圧力が低下する。このため、ダイアフラ
ム式弁体３は下側から作用する入口ポート側の流体圧に
よって押し上げられて弁座26から離れ、弁口24を開く。
したがって入口23ポートから出口ポート25に流体が流れ
る。可動鉄心43が固定鉄心42に吸着されると、コイルへ
の通電を停止しても、永久磁石47、磁気フレーム44、磁
気フレーム45、可動鉄心43、固定鉄心42及び磁気フレー
ム46を通して永久磁石47に戻る磁束回路が構成されるた
め、可動鉄心は固定鉄心に吸着されたままになる。な
お、可動鉄心を固定鉄心から離すには公知の方法でコイ
ルに逆の電流を流して永久磁石による保持力を打ち消す
磁束を発生させればよい。

（ト）効果 本考案によれば、次のような効果を奏することが可能
である。

パイロットポートをダイアフラム式弁体に形成せずに
本体に形成したのでパイロット弁の可動鉄心のストロー
クを従来ものに比べて小さくでき、コイルをしたがって
パイロット弁全体を小型化でき、消費電力を軽減でき
る。

前記に理由により、電源として乾電池を使用でき、
乾電池動作のパイロット式電磁弁を作ることが可能であ
る。

パイロット弁のコイルの端部に永久磁石を設けたの
で、パルス電流を送るだけで可動鉄心を吸着保持でき消
費電力を軽減できる。

固定鉄心を位置調整可能にしたので可動鉄心のストロ
ークの微調整が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による流体制御用パイロット式電磁弁の
断面図である。 1:流体制御用パイロット式電磁弁 2:本体 23:入口ポート、24:弁口 25:弁口、29……パイロットポート 3:ダイアフラム式弁体 4:パイロット弁 41:コイル、42:固定鉄心 43:可動鉄心、45:磁気フレーム 46:磁気フレーム、47:永久磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−316586（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−122084（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭57−525（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】入口ポート、出口ポート及び該両ポート間
   の弁口が形成された本体と、 該本体内に該弁口を開閉可能に配置されたダイアフラム
   式弁体と、 該ダイアフラム式弁体の該弁口とは反対の側に形成され
   たパイロット室と該出口ポートとを連通するパイロット
   ポートを開閉制御するパイロット弁であって、該本体に
   関して固定したコイル、該コイルの該本体と反対側の端
   部内に配置された固定鉄心、該コイルの該本体側の端部
   内に移動可能に配置されかつ端部に弁体が取り付けられ
   た可動鉄心、及び該コイルの端面に沿って伸びるフラン
   ジ部分を有していて該コイルを囲む一方の磁気フレーム
   を有するパイロット弁と、 を備え、該パイロット室と該入口ポートとが該ダイヤフ
   ラム式弁体に設けられた通孔を介して常時連通する流体
   制御用パイロット式電磁弁において、 該コイルの該本体と反対側の端部に隣接して該一方の磁
   気フレームのフランジ部分と隔てて他の磁気フレームを
   配置して、該他の磁気フレームを該固定鉄心と磁気的に
   接続させ、 該一方の磁気フレームの該フランジ部分と該他の磁気フ
   レームとの間には対の永久磁石を配置し、 該フランジ部分の中央には絶縁部材を配置し、 該固定鉄心を該絶縁部材に形成された穴内に位置調整可
   能に取り付けて該固定鉄心と該永久磁石及び該一方の磁
   気フレームとを磁気的に絶縁したことを特徴とする流体
   制御用パイロット式電磁弁。