JP3136885U - ソレノイドバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】小さなコンタミの侵入を有効に予防し、かつメンテナンスの頻度も少なくて済むソレノイドバルブを提供する。
【解決手段】ソレノイドバルブの流体の流入口４２近傍に比較的目開きの粗い大面積のフィルタ７を設けるとともに、そのフィルタ７から隙間を隔てて内部側に比較的目開きの細かいフィルタ８を設けた。コンタミの大部分を第一のフィルタ７にて除去し、残存する小さなコンタミを第二のフィルタ８にて除去する。第二のフィルタ８が濾過する流体はコンタミがあらかた取り除かれた清浄なものであるので、第二のフィルタ８がすぐに目詰まりを起こすことはない。従って、頻繁なメンテナンスは不要である。
【選択図】図１

Description

本考案は、流体の開閉制御に用いられるソレノイドバルブに関する。

コイルに通電して発生させた磁界によりプランジャを駆動して弁体の開閉操作を行うソレノイドバルブが周知である。流体内に混入しているコンタミがバルブ内に侵入してしまうと、プランジャの動作不良を招いたり、弁座が傷付いて漏れが増加したりするおそれがある。よって、通常、バルブの上流にコンタミを除去するためのフィルタを配置する。バルブ自体にフィルタを組み付けているものも存在する（例えば、下記特許文献を参照）。
特開２００５−１４０２７０号公報

流体には大小のコンタミが含まれていることが想定される。流体の通過面積が十分に確保されていないと、フィルタの目詰まりによってすぐに流体の流れに支障を来し、頻繁なメンテナンスが必要となる。フィルタの表面積を大きくとることで、メンテナンスの頻度を下げることができるが、一方でフィルタの剛性が低下するために、フィルタの網を構成する線材の線径を太くせざるを得なくなる。線材の線径が太いと、どうしても目開きが広くなり、小さなコンタミの侵入を許してしまう。

以上に鑑みてなされた本考案は、小さなコンタミの侵入を有効に予防し、かつメンテナンスの頻度も少なくて済むソレノイドバルブを提供しようとするものである。

本考案に係るソレノイドバルブは、流体の流入経路に比較的目開きの粗い第一のフィルタを設けるとともに、第一のフィルタよりも内部側に比較的目開きの細かい第二のフィルタを設けたことを特徴とする。

このようなものであれば、コンタミの大部分を第一のフィルタにて除去し、残存する小さなコンタミを第二のフィルタにて除去することができる。第二のフィルタが濾過する流体はコンタミがあらかた取り除かれた清浄なものであり、第二のフィルタがすぐに目詰まりを起こすことはない。従って、頻繁なメンテナンスは不要である。

本考案によれば、小さなコンタミの侵入を有効に予防でき、かつメンテナンスの頻度も少なくて済む。

以下、本考案の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１ないし図４に示すように、本実施形態のソレノイドバルブは、コア１１、パイプ１２及びベース１３が一体となったボディＡｓｓｙ１と、ボディＡｓｓｙ１の外周に配設したコイル２と、ボディＡｓｓｙ１の主要部位及びコイル２を覆うケース３と、ボディＡｓｓｙ１の先端部に取着したバルブシート４と、ボディＡｓｓｙ１及びバルブシート４内で進退動作するプランジャ５、スリーブ６とを具備する。

ボディＡｓｓｙ１は、柱状のコア１１の先端部に筒状のパイプ１２を固定し、さらにそのパイプ１２の先端部に内部が中空で基端側が径方向に拡張しているベース１３を固定してなる。ベース１３の先端側における外周には雄ねじ１３１を、内周には雌ねじ１３２を形成し、雄ねじ１３１部分と基端側の鍔状部分との間にはＯリング１３３を嵌装している。

コイル２は、コア１１及びパイプ１２を取り巻くように存在している。コイル２に通電して磁界を発生させることにより、プランジャ５を吸引することができる。

ケース３は、周壁及び底壁が包囲する内部空間を先端側に開放しているもので、基端側から被せることでコア１１、パイプ１２及びコイル２を内部空間に収容して被覆しつつ、底壁をコア１１の基端部にボルト１０等を介して固定する。

バルブシート４は、軸心方向に沿って伸長した筒状体である。バルブシート４の基端側における外周には雄ねじ４１を形成しており、この雄ねじ４１をベース１３の雌ねじ１３２に螺合させる。バルブシート４の中央からやや先端寄りの箇所には、周壁を貫通して内外を連通する流体の流入口４２を、図４に示しているように周方向に沿って間欠的に複数穿設している。そして、これら流入口４２よりも先端側で、周壁の厚みを増すように内方に張り出した第一の弁座４３を構成している。第一の弁座４３から延伸した流路は先端に開口し、流体の流出口４４をなしている。バルブシート４の先端近傍における外周には環状溝を形成し、この環状溝内にＯリング４５と、Ｏリング４５のはみ出しを防ぐバックアップリング４６とを嵌装している。

プランジャ５は、軸心方向に沿ってコア１１の先端付近からバルブシート４の第一の弁座４３付近まで伸長しており、基端側がパイプ１２の内径に略対応した大径、先端側がバルブシート４の内径よりも小径である。プランジャ５とコア１１との間にはスプリング９を介設し、プランジャ５を先端方に向けて弾性付勢している。プランジャ５の大径部分の外周には、バルブシート４内に流入した流体をプランジャ５の基端側に導き入れるための凹溝５１を形成してある。プランジャ５の小径部分の先端部は、錐形状をなす。この先端部のテーパ面は、スリーブ６における第二の弁座６３に係合する第二の弁体５２となる。

スリーブ６は、軸心方向に沿って伸長し、バルブシート４の基端縁から第一の弁座４３までの距離よりも若干小さい長手寸法を有する。スリーブ６の外径はバルブシート４の内径に略対応しており、スリーブ６の外周にはバルブシート４内に流入した流体をスリーブ６の基端側に導き入れるための凹溝６１を形成してある。スリーブ６の大半部は筒状であり、その内にプランジャ５の小径部分が進入する。スリーブ６の内周とプランジャ５の小径部分の外周との間には隙間が存在する。一方、スリーブ６の先端部は切頭錐形状をなすように縮径し、先端では極小径の細孔を開口させているのみである。スリーブ６の先端部の外周のテーパ面は第一の弁座４３に係合する第一の弁体６２となり、先端部の内周及び細孔は第二の弁体５２が係合する第二の弁座６３となる。

本実施形態のソレノイドバルブの動作に関して述べる。コイル２に通電していない定常状態では、スプリング９の弾性付勢力によってプランジャ５及びスリーブ６が先端方に押し付けられ、図１に示すように、第一の弁体６２が第一の弁座４３に、第二の弁体５２が第二の弁座６３にそれぞれ密接して、流体が流出口４４に向けて流れ出すのを阻んでいる。

コイル２に通電し磁界を発生させると、プランジャ５が弾性付勢力に抗して基端方に変位し、図２に示すように、第二の弁体５２と第二の弁座６３との間に流体の流通を許容する空隙を生じる。この状態で、流入口４２からバルブシート４内に流入した流体は、スリーブ６の外周の凹溝６１を経てスリーブ６の基端側に至り、スリーブ６の内周とプランジャ５の小径部分との隙間を経て第二の弁座６３の細孔から流出口４４に流出する。

さらに、流体が凹溝６１を通過するときの圧力損失により、スリーブ６の基端近傍における流体圧が先端部のテーパ面近傍における流体圧よりも低くなる。結果、その差圧によってスリーブ６が基端方に変位し、図３に示すように、第一の弁体６２と第一の弁座４３との間に流体の流通を許容する空隙を生じる。最終的には、流入口４２から流入した流体が第一の弁座４３に開口している流路に直接流れ込み流出口４４に流出するようになる。

上述の如きソレノイドバルブにおいて、本実施形態では、流体の流入経路に、比較的目開きの粗い第一のフィルタ７と、比較的目開きの細かい第二のフィルタ８とを併設している。

第一のフィルタ７は、金網を筒状に成形してなる。第一のフィルタ７の網は、第二のフィルタ８と比べて線径の太い線材を使用して構成しており、剛性が高い。第一のフィルタ７を取着するには、第一のフィルタ７内にバルブシート４を先端側から挿入し、第一のフィルタ７の一端をベース１３の先端部の外周に緊密に嵌合させる。第一のフィルタ７の他端は、バルブシート４の外周に嵌合する。但し、ベース１３の先端部の外周とバルブシート４の外周との間には径方向に段差があるため、その段差を埋め合わせるための環部材７１を予め第一のフィルタ７の他端に装着しておき、この環部材７１を以てバルブシート４に嵌装する。環部材７１は、例えばゴム等の弾性材料を用いて作製することが好ましい。第一のフィルタ７はバルブシート４の外周からは離間して浮いており、第一のフィルタ７の他端はバルブシート４の流入口４２の開口縁よりも先端側に位置している。故に、第一のフィルタ７の概略全域が濾過面積としてコンタミの除去に寄与する。

第二のフィルタ８もまた、金網を筒状に成形してなる。第二のフィルタ８の網は、第一のフィルタ７と比べて線径の細い線材を使用して構成しており、剛性が低い。第二のフィルタ８を取着するには、第一のフィルタ７の取着に先んじて第二のフィルタ８内にバルブシート４を先端側から挿入し、第二のフィルタ８をバルブシート４の外周に緊密に嵌合させる。第二のフィルタ８は、バルブシート４の流入口４２を閉塞するように位置し、流入口４２の開口面積に相当する部分のみが濾過面積としてコンタミの除去に寄与する。つまり、第一のフィルタ７よりも濾過面積が狭いが、その替わりに他の部分がバルブシート４の外周面にバックアップされるので、剛性が低くても流体圧に耐えることができる。また、第二のフィルタ８と第一のフィルタ７との隙間の存在により、第一のフィルタ７を通過した流体は複数ある流入口４２の何れからでもバルブシート４内に流入できる。

本実施形態によれば、コイル２に通電して発生させた磁界によりプランジャ５を駆動して弁体の開閉操作を行うソレノイドバルブにおいて、流体の流入経路に比較的目開きの粗い大面積の第一のフィルタ７を設けるとともに、第一のフィルタ７よりも内部側に比較的目開きの細かい第二のフィルタ８を設けたため、コンタミの大部分を第一のフィルタ７にて除去し、残存する小さなコンタミを第二のフィルタ８にて除去して、バルブ内へのコンタミの侵入を有効に予防することができる。加えて、第二のフィルタ８が濾過する流体はコンタミがあらかた取り除かれた清浄なものであるので、第二のフィルタ８がすぐに目詰まりを起こすことはない。従って、頻繁なメンテナンスが不要となる。

なお、本考案は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。各部の具体的構成は、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本考案の一実施形態のソレノイドバルブを示す側断面図。 第一のフィルタ、第二のフィルタ及びバルブシートの関係を示す正断面図。 ソレノイドバルブの動作を説明する側断面図。 ソレノイドバルブの動作を説明する側断面図。

符号の説明

２…コイル
５…プランジャ
７…第一のフィルタ
８…第二のフィルタ

Claims (1)

1. コイルに通電して発生させた磁界によりプランジャを駆動して弁体の開閉操作を行うソレノイドバルブにおいて、
   流体の流入経路に比較的目開きの粗い第一のフィルタを設けるとともに、第一のフィルタよりも内部側に比較的目開きの細かい第二のフィルタを設けたことを特徴とするソレノイドバルブ。

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