JP2753629B2 - 単―ダイヤフラムを有するスイッチ動作を行なう小型電磁バルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、流体、特に腐蝕性を有する液体又は汚れた
液体に使用され、スイッチ動作を行なう小型電磁バルブ
に関する。より詳細には、ロッキングレバーと単一ダイ
ヤフラムを有する小型電磁バルブに関する。

従来技術及びその問題点 プラスチック材から製作され、一部の孔を閉鎖すると
ともにその他の孔を開放するために電磁石により変形さ
れ得る可撓性ダイヤフラムを２個備えている小型電磁バ
ルブは公知である。しかしながら、該小型バルブは、そ
の構成部材が多様なため該小型バルブを設置するのが困
難であるという欠点があった。フランス国特許第870020
9号明細書は、少なくとも二つの通路を有してスイッチ
動作を行なう小型電磁バルブが、流入用流体ダクト及び
排出用流体ダクトと接続された凹部を有するバルブ本体
と、該ダクトのいずれか一つに閉鎖部材として作動し電
磁式コアにより作動される可動部材とを備えることによ
り、該欠点を防止する小型電磁バルブを開示している。
該小型電磁バルブの可動部材は、ある方向に変形するダ
イヤフラムであり、このダイヤフラムは、閉鎖されるべ
きダクトのいずれか一つに、ロッキングレバー（rockin
g lever）により作用する。該ロッキングレバーは、電
磁式コアによってバルブ本体に沿って移動される制御部
材により、ダイヤフラムの二つの閉鎖位置のいずれかに
対応した平衡位置から移動される。

該制御部材は、バルブ本体内で摺動するスリーブを有
し、該制御部材としてスリーブは、バルブ本体の長手軸
方向に沿ってバルブ本体を貫通する孔内部に配置される
ことが好ましい。該スリーブの一端部は、該孔内部の開
口端をなす出口を通過し、該スリーブ中央部は、ロッキ
ングレバーと一体化されたロッドと挿通するための孔を
有している。フランス国特許第8700209号明細書に好ま
しい実施例が記載されている。該記載によると、ロッキ
ングレバーは、少なくとも一つの孔にダイヤフラムを作
用させ、少なくとも近傍の孔を開放状態にするために、
ばね部材により閉鎖しているダイヤフラムの対応する表
面を押圧するテーパー面を備える頂部を有することが好
ましい。このようにロッキングレバーの移動に伴って作
動するダイヤフラムは、該ロッキングレバー端部に備え
られたダイヤフラムを中心に位置させるためにバルブ本
体の座部に配置された球又は軸回りに傾斜させることが
可能である。

バルブの取り付けを容易にするために、構成部材の数
を制限するには、球と結合されるダクトブラケットを直
接モールド成形したり、ロッキングレバーと一体化され
たダイヤフラムを形成することが熟考された。

出願人によりこの分野においてなされた研究開発によ
り、フランス特許第8700209号明細書に開示されている
ものに従った電磁バルブを製作するに至ったが、該バル
ブは、小型化、組立の簡潔化及び動作の正確度に関して
改善されている。

従って、本発明は、少なくとも二つの通路を有しスイ
ッチ動作を行う小型電磁バルブに関する。該バルブは、
外周側面に設けられた凹部により流入用流体ダクト及び
排出用流体ダクトに接続されるバルブ本体と、該ダクト
の閉鎖部材として作動する単一のダイヤフラムとを備え
ており、該ダイヤフラムは、電磁式コアによって前記バ
ルブ本体内でスライドされるスリーブに係合して揺動す
るロッキングレバーの動きに応じて前記ダクトのいずれ
か一方に作用する。

本発明によれば、該ダイヤフラムは、可撓性を有する
外縁部と、ロッキングレバーにモールド成形された中央
部とを備えており、該ロッキングレバーは、ダイヤフラ
ムの面に垂直に延びるロッド形状を有し、スライドする
スリーブに備えられた凹部に係合するように構成されて
いる。

ダイヤフラム及びロッキングレバーの組立体は、該ロ
ッキングレバーを貫通する軸に連結され、バルブ本体に
一体に形成された側面部により支持される。スライド可
能なスリーブの凹部は、その深さが該スリーブの幅より
浅くなるように形成されるとともに、該スリーブのスラ
イド方向と交わる方向に形成される。

ダイヤフラムの周縁は、バルブ本体の側部に設けられ
た孔の外縁部と該孔を閉じるブラケットとの間に挟持さ
れ、前記バルブ本体の側部には、横方向からみて断面の
全体形状が広角のＶ字形の形状を有する二つのフランジ
が設けられることが好ましい。

実 施 例 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明す
る。

第１図は、本発明の実施例による小型電磁バルブの概
略断面図を示す。

図示の小型電磁バルブは、プラスチック材から製作さ
れた全体が長四角形の函体形状をなし、バルブ本体
（１）を形成している。制御用スリーブ（３）が配置さ
れている円筒形状の孔（２）は、バルブ本体（１）の長
手方向軸線AA′に沿った孔となっている。孔（２）にス
ライド可能に挿入されたスリーブ（３）の円筒形状端部
（４）は、孔（２）の出口と同一面にある。チャンバー
（６）が、孔（２）の底部とスリーブ（３）の他端との
間に形成されている。チャンバー（６）は、図外の電磁
石の電磁式コア（７）と連通している孔を介してバルブ
本体（１）の外部と連通している。スリーブ（３）の端
部に形成された図示のようなジョー（５）に把持される
突出部（８）が、電磁式コア（７）の一端部に形成され
ている。ばね（10）が、チャンバー（６）の底部とスリ
ーブ（３）との間に、更に配置されている。スリーブ
（３）には、凹部（12）が、その深さがスリーブ（３）
の幅より浅くなるように、軸AA′に関して半径方向に形
成されている。

全体形状が広く開いたＶ字形をなすバルブ本体（１）
の側部（34）は、スリーブ（３）の凹部（12）の方向と
直角に拡張された孔（32）を更に備えている。第２図お
よび第３図に詳細に示すように、該拡張された孔（32）
は、全体が長円形をなすカップ状部分（33）の中央に位
置している。カップ状部分（33）の中空部は、バルブ本
体（１）の側部（34）にモールド成形を行なうことによ
り得られる。カップ状部分（33）及び孔（32）の中心
が、該Ｖ字形の先端位置になるように配置されている。
従って、中空部を有するカップ状部分（33）の長手方向
エッジの側面各々には、長手方向にＶ字形状を有する二
つのフランジ（35）が備えられ、二つのフランジ（35）
は、突出し、長手方向のエッジに沿ってカップ状部分
（33）および孔（32）を包囲している。カップ状部分
（33）のエッジは、バルブ本体（１）とバルブ本体
（１）に捩子止めされた閉鎖用のブラケット（16）との
間に挾持されて張設されたダイヤフラム（23）のための
座部を形成するような形状となっている。ダイヤフラム
（23）は、ブラケット（16）と共に、小さな体積の空間
（17）を形成している。流体を流入又は排出するための
三個の小さなダクト（18）、（19）及び（20）は、ブラ
ケット（16）を貫通して設けられている。該ダクトの各
々は、空間（17）に連通しており、二つのダクト（18）
及び（19）は、ブラケット（16）の底部に設けられた凸
形状の突出部で空間（17）に連通している。三番目のダ
クト（20）は、ブラケット（16）の底部に直接接続され
ている。ブラケット（16）の縦断面図と形状を第４図及
び第５図により詳細に示す。これら図面には、バルブ本
体（１）の側部（34）に対応している上側のＶ字形表面
部分を示している。三個のダクト（18）、（19）及び
（20）は、ダイヤフラム（23）に接触し得る中空の拡張
されたカップ状部分（41）の底部に接続されている。サ
イドリブ（42）は、ブラケット（16）の側部の各々に配
置され、中空部を有するカップ状部分（41）を挾んで向
き合うように配置されている。ブラケット（16）がバル
ブ本体（１）に完全に位置決めされ、且つ適切な位置で
軸（21）を軸方向に維持し得るように、サイドリブ（4
2）は、バルブ本体（１）の側部（34）に備えられた対
応する凹部と係合する。

ダイヤフラム（23）は、第６図及び第７図に示される
ように特殊な構造を有している。ダイヤフラム（23）
は、非常に柔らかく、バルブ本体の形と同様にＶ字形状
にされ、カップ状部分（33）に対応した大きさの長円形
を有する可撓性の外縁部（36）と、ロッキングレバー
（24）が埋設された中央部（37）とを備えている。ロッ
キングレバーの下部（25）は、ダイヤフラム形状と合致
しており、ロッド形状をなし且つダイヤフラム面に対し
て直角方向に延びるロッキングレバーの上部は、孔（3
2）に挿通されてスリーブ（３）の凹部（12）に突出し
ている。ロッキングレバー（24）は、軸AA′を横切る方
向に延びる貫通孔（38）を有している。貫通孔（38）
は、ダイヤフラム（23）が移動しないように長くされて
いる。ダイヤフラム（23）は、バルブ本体（１）とブラ
ケット（16）との間に挾持されると、貫通孔（38）は、
カップ状部分（33）の側壁を形成するバルブ本体（１）
の長手方向のフランジ部におけるＶ字形先端部に設置さ
れた孔（39）と一致する。ロッキングレバーの貫通孔
（38）及び孔（39）の両方を貫通している軸（21）は、
ダイヤフラムの位置決めを確実にし、回転する軸を構成
する。軸（21）は、ダイヤフラムの流体と接触しない側
に配置されている。

第１図に示すように、ロッキングレバーのロッド（2
7）は、凹部（12）の内側において少し傾けられるよう
に配置されており、凹部のエッジに対して当接状態に維
持される。この傾きは、ダイヤフラム（23）の傾きを生
じさせ、該ダイヤフラムの柔らかい中央部（37）がダク
ト（19）を閉鎖する状態となり、ダクト（18）がチャン
バーとなる空間（17）と連通された状態となる。この状
態は、電磁バルブの“休止”状態であり、電磁石は、励
起されていない。ばね（10）により付勢された場合、図
示のようにスリーブ（３）は右方向に離れた状態に維持
され、スリーブの端部（４）は、孔（２）の開口部分と
同じ面にある。ダクト（20）から空間（17）に供給され
た流体は、自由にダクト（18）の方向に流動する。

電磁石が励起された場合、電磁式コア（７）は、ばね
（10）の力に対抗するように把持用の突出部（８）によ
りスリーブ（３）の端部のジョー（５）に引張力を作用
させる。これにより、スリーブ（３）は第１図に示す位
置から左方向へ移動させられる。この移動の際に、凹部
（12）のエッジは、ロッド（27）のエッジと接触し、且
つロッキングレバー（24）を回転させる。ダイヤフラム
（23）は、以前の位置と反対の位置へ軸（21）のまわり
に回転して傾けられ、ダクト（19）を解放してダクト
（18）を閉じる。流体の通路は、ダクト（20）とダクト
（19）との間に構成される。カップ状部分（41）の底部
に対してダクト（19）及び（20）の端部が突出している
ため、ダイヤフラム（23）の中央部（37）は、汚れによ
り密着性が悪化することを防止するように座部に強く押
圧されることが可能である。

電磁石が励起されない場合は、スリーブ（３）は、ば
ね（10）により再度第１図に示す最初の位置に復帰させ
られ、ロッキングレバーを介して作用するばね力により
該位置で確実に固定される。電磁バルブの端部と同じ位
置にあるスリーブの端部（４）を押すことにより、スリ
ーブは手動での取扱いが可能である。すなわち、バルブ
は電磁石の故障の際には手動操作が可能である。

ダイヤフラム（23）とブラケット（16）との間の空間
（17）は小さいので、無効な量の流体は少なく、バルブ
のクリーニングを容易にする。更に、単一のダイヤフラ
ムは、座部の閉鎖用ディスクとして作用するのみでな
く、外部媒体と、スリーブ（３）が摺動する内部の孔
（２）との間の密封を完全なものにする。この密封性
は、加圧された液体及び高圧又は低圧若しくは真空圧力
下でのガスに対しても確実に作用する。バルブ本体
（１）の大きさは、ダクト（18）、（19）及び（20）を
介した流体通路の断面積を制限することなく減少され
る。

このようなスイッチ動作を行なう小型バルブは、限定
された空間においては強固に連結して取り付けられ得
る。この場合、同じ面に配置されたダクトは、接続され
るのが容易である。有利には、該小型バルブは、腐蝕性
流体に耐えられる材料で製作され、医療分析機器及び食
品工場等において使用され得る。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の実施例を示すもので、第１図は１実施例
バルブの概略縦断面図、第２図及び第３図は各々バルブ
ボディの縦断面図及び底面図、第４図及び第５図は各々
ブラケットの拡大縦断面図及び拡大平面図、第６図及び
第７図は各々ロッキングレバーを有したダイヤフラムの
平面図及び縦断面図である。 （１）……バルブ本体 （３）……スリーブ （５）……ジョー （８）……突出部 （10）……ばね （12）……凹部 （16）……ブラケット （18）、（19）、（20）……ダクト （23）……ダイヤフラム （27）……ロッド （42）……サイドリブ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも二つの通路を有し、スイッチ動
   作を行う小型電磁バルブであって、 外周側面に設けられた凹部により流入用流体ダクト及び
   排出用流体ダクトに接続されるバルブ本体と、前記ダク
   トの閉鎖部材として動作し、電磁式コアによって前記バ
   ルブ本体内でスライドされるスリーブに係合して揺動す
   るロッキングレバーの動きに応じて前記ダクトのいずれ
   か一方に作用する単一のダイヤフラムとを備え、 前記ダイヤフラムは、可撓性を有する外縁部と、前記ロ
   ッキングレバーが埋設された中央部とを有し、 前記中央部の一部には、前記ダイヤフラムの面に垂直に
   延びるロッドが形成され、 前記ロッドは、前記スリーブの凹部に位置するように配
   置され、 前記ダイヤフラム及び前記ロッキングレバーの組立体
   は、前記ロッキングレバーを貫通する軸に連結され、前
   記バルブ本体に一体に形成された側面部により支持され
   ることを特徴とする小型電磁バルブ。
2. 【請求項２】前記スリーブの凹部は、その深さが前記ス
   リーブの幅より浅くなるように形成されるとともに、前
   記スリーブのスライド方向と交わる方向に形成されるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の小型電磁バルブ。
3. 【請求項３】前記ダイヤフラムの周縁は、前記バルブ本
   体の側部に設けられた孔の外縁部と前記孔を閉じるブラ
   ケットとの間に挟持され、 前記バルブ本体の側部には、横方向からみて全体形状が
   広角のＶ字形の形状を有する二つのフランジが設けられ
   ることを特徴とする請求項１に記載の小型電磁バルブ。
4. 【請求項４】前記孔は、中空部を形成するように前記バ
   ルブ本体の側部に成形された楕円形状を有するカップ状
   部分の中心に形成され、 前記ダイヤフラムは、前記カップ状部分の外縁に密着し
   て固定されることを特徴とする請求項３に記載の小型電
   磁バルブ。
5. 【請求項５】前記バルブ本体の側部に設けられた凹部と
   係合するサイドリブが、前記ブラケットの両側に設けら
   れることを特徴とする請求項１に記載の小型電磁バル
   ブ。