JP3667976B2

JP3667976B2 - 高圧電磁弁

Info

Publication number: JP3667976B2
Application number: JP06518998A
Authority: JP
Inventors: 昭行小林; 敦史加藤
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2018-03-16
Also published as: JPH11257523A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高圧流体を流通させるための高圧電磁弁に関し、特に、高圧電磁弁に使用される弁体及び弁体ハウジングの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体の圧力が１０ＭＰａ以上の高圧流体を流通させるための高圧電磁弁では、弁体と弁座とのシール性が特に要求される。特に、弁体及び弁座のシール材は圧力に耐える強度のある材質で形成される必要がある。
【０００３】
そのため、従来は一般に、弁体、弁座が共に金属製とされることが多い。しかし、金属同士でシールするためには、両方の金属の寸法精度を非常によくする必要がある。なぜなら、金属は柔軟性が小さいため、弁体と弁座を圧接してもほとんど変形せず、寸法精度が悪いと、確実なシールができないからである。しかし、寸法精度をよくすることは、加工に高度な技術が必要であり、コストがかかる。
【０００４】
一方、弁体あるいは弁座に軟質ゴムを用いることは適当でない。なぜなら、柔軟性がありシール性は良いが、強度が小さく、流体の圧力によって変形あるいは破損するおそれがあるからである。そこで、金属とゴムの中間的材質として、樹脂材を使用することがある。樹脂材であれば、適度な柔軟性があるので、寸法精度の要求も金属を使用した場合に比べラフでよい。また、適度な強度があり、流体の圧力により簡単に破損するおそれはない。
【０００５】
ここで、樹脂材の弁体を使用した従来の高圧電磁弁の構成を、図面を参照して説明する。図１１は、従来の高圧電磁弁の概略構成を示す断面図であり、図１２は、従来の高圧電磁弁の弁体周辺部の拡大図、図１３は、従来の高圧電磁弁の動作を説明するための模式図である。図１１に示すように、この高圧電磁弁１００は、パイロット形電磁弁であり、パイロット弁である電磁式で直動形の切換弁部Ａと主弁部Ｂとを備えている。さらに、ＩＮ側からは、高圧流体による圧力がかかっている。
【０００６】
切換弁部Ａは、電磁石１０１、プランジャ１０２、バネ１０３、ピストン１０４、バネ１０５を備える。電磁石１０１が励磁されるとプランジャ１０２が図中上方へ移動され、また、電磁石１０１が消磁されるとバネ１０３の復元力により、プランジャ１０２は図中下方へ移動される。さらに、ピストン１０４は、プランジャ１０２の動きと、バネ１０５の復元力により、弁座１０６と離間あるいは圧接される。
【０００７】
主弁部Ｂは、弁体１１０、弁座１１１、弁体ハウジング１１２、パイロットポート１１３を備える。弁体１１０は弁体ハウジング１１２に形成された凹部１１２ａに嵌合されて保持され、弁体ハウジング１１２が図中上下方向に移動することにより、弁体１１０と弁座１１１とが離間あるいは圧接し、高圧流体を流通させあるいは遮断する。
【０００８】
ここで、弁体１１０は樹脂材で形成されるので、寸法精度はさほどきびしくする必要はない。しかし、樹脂材は熱膨張率が大きく、使用中に熱により膨張し、また、使用後は冷却により収縮する。そのため、熱膨張時の大きさの変化を吸収できるように、弁体ハウジング１１２の凹部１１２ａの内壁と弁体１１０との間に適度な隙間を設ける必要がある。凹部１１２ａの大きさに余裕が無いと、弁体１１０が膨張した時に弁座１１１側へ変形が生じ、弁体１１０と弁座１１１との間のシール性が悪化したり、あるいは弁体１１０が永久変形を起こしたりす場合もある。また、内部応力が大きくなると弁体１１０が破損することもある。従って、図１２に示すように、凹部１１２ａと弁体１１０との間に微小な隙間１１５を設けている。また、弁体１１０は、弁体ハウジング１１２から抜け落ちることの無いように、弁体ハウジング１１２のカシメにより固定されている。
【０００９】
図１１は切換弁部Ａと主弁部Ｂとが共に弁閉止状態を示している。パイロットポート１１３から流入した高圧流体は、弁体ハウジング１１２とピストン１０４の間のパイロット圧部１０７に滞留し、パイロット圧部１０７内は高圧状態となる。パイロット圧部１０７の高圧は、弁体ハウジング１１２を図中下方へ押圧する。一方、弁体ハウジング１１２には、図中下方より高圧流体による高圧が、図中上方へ向かってかかっているため、弁体ハウジング１１２にかかる圧力はバランスしている。従って、弁体ハウジング１１２は、プランジャ１０２により図中下方へ押圧され、弁体１１０は弁座１１１に圧接されているので、主弁部Ｂは閉止している。
【００１０】
ここで、切換弁部Ａを動作させ、プランジャ１０２及びピストン１０４を図中上方へ移動させることにより弁座１０６を開放させると、パイロット圧部１０７中の高圧流体が、弁座１０６から弁体ハウジング１１２の孔１１４へ排出され、パイロット圧部１０７内は減圧される。そのため、弁体ハウジング１１２にかかる圧力のバランスが崩れ、弁体ハウジング１１２は高圧流体による図中下方からの圧力により、図中上方へ押圧される。プランジャ１０２も弁体ハウジング１１２から離間しているため、弁体ハウジング１１２は図中上方へ移動し、従って、弁体１１０は弁座１１１から離間され、主弁部Ｂが開放される。
【００１１】
ここで、弁体１１０及び弁体ハウジング１１２にかかる圧力の関係を図１３を使用して説明する。ここでは、パイロットポート１１３及びパイロット圧部１０７を省略し、まとめて空間Ｘとして表現している。空間Ｘが高圧部、空間Ｙが低圧部である。ここでは、左右方向からの圧力は無関係なので省略する。
【００１２】
図中上方からの圧力は、空間Ｘによる高圧のみであり、弁体ハウジング１１２の上端面の幅ＬＸにかかっている。一方、図中下方からの圧力は、空間Ｙ及び弁体１１０と弁座１１１とのシール部分による低圧部と、空間Ｘによる高圧部とがある。高圧部は、図１３に示すように、幅ＬＸから低圧部の幅ＬＹを除いた、長さ（ＬＸ−ＬＹ）の部分である。図１３から明らかに、ＬＸ＞（ＬＸ−ＬＹ）であるので、弁体ハウジング１１２にかかる圧力は図中上方からの方が大きく、従って、弁体１１０は弁座１１１に押しつけられる。これにより、確実に弁閉止ができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２に示すように、弁体ハウジング１１２の凹部１１２ａと弁体１１０との間に隙間１１５を設けた場合、弁閉止状態、すなわち、高圧電磁弁の非使用時において、その隙間１１５に高圧が侵入するおそれがある。なぜなら、熱膨張時には弁体１１０の膨張が隙間１１５の方向へ進行したとしても、その後の冷却による収縮時には、隙間１１５からの方向のみに収縮することは有り得ない。すなわち、弁体１１０と凹部１１２ａとの間Ｓに隙間ができやすくなる。僅かな隙間であっても、流体の高圧は侵入するものである。特に、高圧流体が気体である場合には起こりやすい。
【００１４】
ここで、弁体１１０と凹部１１２ａとの間Ｓに高圧流体が入り込んだとき、この高圧は、弁体１１０を、弁体ハウジング１１２と分離して図中下方へ押しつける力となって弁体１１０に作用することになる。即ち、弁体１１０が凹部１１２ａから抜けやすくなる。あるいは、弁体ハウジング１１２を図中上方へ移動させることにより、弁を開放しようとした場合に、弁体１１０に作用する力が大きな抵抗となることがある。こうなると、切換弁部Ａを開放してから主弁部Ｂが開放されるまでの応答性が悪くなることがある。
【００１５】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、樹脂製の弁体を使用しても、弁体が弁体ハウジングの凹部から抜けやすくなることがなく、弁体ハウジングと共に弁体の動きがスムーズで応答性がよい高圧電磁弁を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、高圧流体の流路が弁座を境に高圧側と低圧側とに分けられ、前記高圧側には前記弁座に当接される弁体が、弁体ハウジングの先端側に設けられた凹部に嵌合され保持されることと、前記弁体が前記弁座に当接した状態では、前記弁体の先端側受圧面に低圧側の流体圧力が加わり、前記凹部の内壁と前記弁体との隙間が前記高圧側から前記低圧側に通じることと、前記弁体ハウジングの基端側受圧面に対して前記高圧側の流体圧力または前記低圧側の流体圧力を切り換えて供給するための電磁式の切換弁部を有することとを備え、前記切換弁部の切り換えにより、前記弁体ハウジングの基端側受圧面が受ける圧力と、前記弁体ハウジングの先端側受圧面及び前記弁体の先端側受圧面が受ける圧力とのバランスを変えることにより、前記弁体ハウジングを移動させて前記弁体を前記弁座に当接または離間させるようにした高圧電磁弁において、前記凹部の内壁と前記弁体との前記隙間に前記高圧側と前記低圧側とを互いに区画するためのシール手段を設け、前記シール手段は、前記弁体と前記弁座との当接面に対する外側の位置において前記弁体の外周に配置され、前記シール手段によってシールされる内径が前記弁体が前記弁座に当接してシールする弁座シール径より大きいものであることを趣旨とする。
【００１７】
上記の構成によれば、凹部の内壁と弁体との隙間にかかる高圧側の圧力が、シール手段によって遮断され、その圧力が弁体の先端側受圧面と反対側の面に作用することがない。
【００１８】
上記の目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明の構成において、前記弁体はその先端側受圧面と反対側の位置に前記低圧側の流体圧力を導入するための窪みを有し、その窪みは前記弁体の先端側受圧面と同面積の基端側受圧面を含むものであることを趣旨とする。
【００１９】
上記の構成によれば、請求項１の発明の作用に加え、弁体の先端側受圧面とその反対側の窪みには、低圧側の流体圧力が作用する。これにより、弁体の先端側受圧面と反対側に確実に低圧が作用することになる。そして、窪みの基端側受圧面が先端側受圧面と同面積であることから、それらの受圧面にかかる圧力が互いに相殺し合うことになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の「高圧電磁弁」を具体化した第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。第１の実施の形態の高圧電磁弁の構成を、図１、図２、図３を参照して説明する。図１は本実施の形態に係る高圧電磁弁１の概略構成を示す断面図、図２は図１の部分拡大図、図３は説明のための模式図である。
【００２１】
図１に示すように、高圧電磁弁１は、基本的構成は従来の高圧電磁弁１００と同様である。すなわち、高圧電磁弁１は、パイロット形電磁弁であり、電磁式で直動形の切換弁部Ａと主弁部Ｂとを備えている。さらに、主弁部Ｂは流路１９を備え、流路１９の内、ＩＮ側は高圧流体による圧力がかかっているので、高圧側であり、ＯＵＴ側は低圧側である。
【００２２】
切換弁部Ａは、電磁石１１、プランジャ１２、バネ１３、ピストン１４、バネ１５、弁座１６を備える。これらは、一般的なものでよく、従来使用されているものと同様である。切換弁部Ａでは、電磁石１１の励磁あるいは消磁、およびバネ１３の復元力により、プランジャ１２が電磁石１１に吸着あるいは離間される。さらに、ピストン１４は、プランジャ１２の動きと、バネ１５の復元力により、弁座１６と離間あるいは圧接される。
【００２３】
主弁部Ｂは、図１、２に示すように、弁体２０、弁座２１、弁体ハウジング２２、パイロットポート１７を備えている。弁体２０は樹脂製であり、中央に貫通孔２６を備えた略リング状で、弁体ハウジング２２の凹部２３に嵌合されて保持される。弁体２０の貫通孔２６は弁体ハウジング２２の孔２４と連通しており、さらに、弁体２０の図中上面には窪み２７が設けられ、弁体ハウジング２２との間に隙間が形成される。さらに、弁体２０と凹部２３との間に、弁体２０と弁座２１との当接面に対し外側の位置に、シール手段としてのパッキン２８が設けられ、パッキン２８の抜け防止のための止め板２９が設けられている。パッキン２８は凹部２３の段差２３ａと弁体２０との間に嵌合され、さらに、止め板２９は弁体２０に設けられた段差２０ａと、凹部２３に設けられた段差２３ｂに嵌合され、弁体ハウジング２２をカシメて固定する。
【００２４】
ここで、図１において、パイロット圧部２５に面する弁体ハウジング２２の上端部が、本発明の弁体ハウジングの基端側受圧面に相当し、図１、２において、流路１９に面する弁体ハウジング２２の下端部が、本発明の弁体ハウジングの先端側受圧面に相当する。更に、図１、２において、弁座２１の孔に面する弁体２０の下端部が、本発明の弁体の先端側受圧面に相当し、同じく弁体２０の窪み２７の底面が、本発明の先端側受圧面と同面積の基端側受圧面に相当する。
【００２５】
弁閉止状態では、ＩＮ側の高圧流体の圧力によって、弁体ハウジング２２には、弁体２０および弁体ハウジング２２を弁座２１から離間させようとする力が働く。一方、パイロットポート１７から流入した高圧流体の圧力は、弁体ハウジング２２とピストン１４との間のパイロット圧部２５にもかかることから、弁体ハウジング２２には、弁体ハウジング２２及び弁体２０を弁座２１に圧接させようとする力が働く。
【００２６】
ここで、弁閉止状態における、弁体２０、弁体ハウジング２２にかかる圧力の関係を図３を参照して説明する。図中空間Ｘは高圧部（高圧側）、空間Ｙは低圧部（低圧側）である。弁体２０は樹脂製のため、使用中に熱により膨張、収縮し、弁体２０と弁体ハウジング２２との間に隙間ができることがある。しかし、パッキン２８によりシールされ、高圧部と低圧部を区画しているため、空間Ｘから侵入した高圧は隙間Ｓ１までしか到達できない。一方、弁体２０に設けられた貫通孔２６及び窪み２７から侵入した低圧は、隙間Ｓ２に到達する。ここで、弁体２０と弁座２１との当接面、即ち弁座シール径をＱ、パッキン２８によってシールされた内径、あるいは弁体２０の外径をＰとする。ここでは、図３に示すように、Ｐ＞Ｑである。
【００２７】
図３において、弁体２０にかかる図中上下方向の圧力は、図中上方から窪み２７及び隙間Ｓ２に低圧、図中下方から空間Ｙに低圧、隙間Ｓ１に高圧がかかる。ここで、弁体２０の先端側受圧面及び窪み２７の基端側受圧面のそれぞれには、低圧側の流体圧力が互いに方向を逆にして確実に作用することになる。しかも、窪み２７の基端側受圧面が先端側受圧面と同面積であることから、それらの受圧面にかかる圧力は互いに相殺し合うことになる。従って、弁体２０にかかる高圧は、図３中（Ｐ−Ｑ）の分のみであり、この圧力は、図中上向きにかかっている。また、弁体ハウジング２２にかかる圧力は、空間Ｘによる高圧のみであり、図３中（Ｒ）部分には上下両方向からの圧力がかかり、同等となって相殺される。すなわち、弁体ハウジング２２にかかる圧力は、図３中（Ｐ）の部分に対して、図中下向きとなる。
【００２８】
従って、弁閉止状態においては、弁体２０と弁体ハウジング２２の総体は、図中上方から（Ｐ）の部分、図中下方から（Ｐ−Ｑ）の部分にそれぞれ圧力がかかり、Ｐ＞（Ｐ−Ｑ）であるので、図中下方への圧力が大きく弁体２０及び弁体ハウジング２２は弁座２１に押し付けられている。また、弁体２０には図中下方から（Ｐ−Ｑ）の部分のみに圧力がかかり、弁体２０は弁体ハウジング２２に押し付けられている。
【００２９】
一方、高圧電磁弁１を開放するときは、切換弁部Ａの動作により、ピストン１４が移動し、弁座１６が開放されると、パイロットポート１７からパイロット圧部２５に流入した高圧流体は、弁体ハウジング２２の孔２４から排出され、パイロット圧部２５は減圧される。従って、図３において、弁体ハウジング２２にかかる圧力は、図中上方から（Ｐ）の部分にかかる圧力は低圧となり、（Ｒ）の部分に対する図中上下方からの圧力は同等となる。一方、弁体２０にかかる圧力は変化がなく、（Ｐ−Ｑ）の部分に対する図中下方からの圧力のみとなる。したがって、弁体ハウジング２２と弁体２０の総体には、図中下方からの圧力が大きくなり、弁体２０は弁座２１から離間される。さらに、弁体２０に対しても図中下方からの圧力が上方からの圧力よりも大きいことから、弁体２０は弁体ハウジング２２に追随してスムーズに移動することになる。
【００３０】
以上説明したように本実施の形態の高圧電磁弁１によれば、弁体２０は樹脂材で形成されるので、適度な柔軟性があることから、寸法精度はさほどきびしくする必要はない。また、弁体２０、弁体ハウジング２２の寸法の関係は、Ｐ＞Ｑであるので、弁閉止状態では、弁体２０には上向き、弁体ハウジング２２には下向きの圧力がかかり、下向きの圧力の方が大きいので、弁体２０及び弁体ハウジング２２は弁座２１に圧接され、弁体２０と弁座２１とのシール性を確保することができる。
特に、この実施の形態では、弁体２０の先端側受圧面に上向きにかかる低圧側の圧力が、窪み２７の基端側受圧面に下向きかかる低圧側の圧力によって相殺される。このため、弁閉止時に、弁体２０にかかる上向きの力を、その先端側受圧にかかる低圧側の圧力の分だけ軽減することができ、その分だけ弁体２０と弁座２１とのシール性を向上させることができる。
【００３１】
一方、弁開放時には、弁体２０にかかる上向きの圧力が下向きのそれよりも大きいので、弁体ハウジング２２の上方向への動きに対して弁体２０を良好に追従させることができる。特に、この実施の形態では、凹部２３の内壁と弁体２０との隙間にかかる高圧側の圧力が、パッキン２８により遮断されて、その圧力が弁体２０の上端部の面、即ち先端側受圧面と反対側の面に作用することがなく、弁体２０に下向きに加わる力が大幅に軽減されることになる。この結果、弁体２０が弁体ハウジング２２の凹部２３から抜けやすくなることを防止することができ、弁体ハウジング２２と共に弁体２０の動きをスムーズで応答性のよいものにすることができる。
【００３２】
［第２、第３の実施の形態］
次に、本発明の「高圧電磁弁」を具体化した第２、第３の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。第２、第３の実施の形態の高圧電磁弁の構成を、図４、図５を参照して説明する。図４は第２の実施の形態に係る高圧電磁弁２の主要部を示す部分断面図、図５は第３の実施の形態に係る高圧電磁弁３の主要部を示す部分断面図である。尚、以下に説明する第２の実施形態から第８の実施形態において、基本的構造は第１の実施の形態と同様であるので、同じ部材については同一の符号を付し、異なる部分のみ説明する。
【００３３】
第２、第３の実施の形態に係る高圧電磁弁２、高圧電磁弁３は、図４、図５に示すように、第１の実施の形態にかかる高圧電磁弁１と、パッキン２８の取付方法が異なる。高圧電磁弁２は、弁体２０に段差２０ａを形成し、その段差２０ａと凹部２３の間にパッキン２８を嵌合する。また、高圧電磁弁３は、弁体ハウジング２２の凹部２３の内周に設けられた溝２３ｃにパッキン２８をはめ込む。いずれも、さらに、止め板２９をはめ込み、弁体ハウジング２２をカシメて固定する。
従って、これらの実施の形態でも前記第１の実施の形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００３４】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の「高圧電磁弁」を具体化した第４の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。第４の実施の形態の高圧電磁弁の構成を、図６を参照して説明する。図６は第４の実施の形態に係る高圧電磁弁４の主要部を示す部分断面図である。
【００３５】
第４の実施の形態に係る高圧電磁弁４は、第３の実施の形態の変形例であって、図６に示すように、第１の実施の形態にかかる高圧電磁弁１と、弁体２０、弁体ハウジング２２の形状が異なり、止め板２９を省略している。その代わりに弁体ハウジング２２に設けられた突起３０と、弁体２０に設けられた突起３１とを互いに噛み合わせて、弁体２０を凹部２３から抜けにくくしている。
【００３６】
従って、この実施の形態では、前記第１の実施の形態と同様の作用及び効果の他に、次の様な効果を得ることができる。即ち、止め板２９を使用しないので、部品点数を減らすことができる。また、弁体２０を弁体ハウジング２２の凹部２３に押し込むだけで弁体２０の装着、抜け止めができ、弁体ハウジング２２をカシメる必要が無いので、組立を短時間で容易に行うことができる。
【００３７】
［第５、第６の実施の形態］
次に、本発明の「高圧電磁弁」を具体化した第５、第６の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。第５、第６の実施の形態の高圧電磁弁の構成を、図７、図８を参照して説明する。図７は第５の実施の形態に係る高圧電磁弁５の主要部を示す部分断面図、図８は第６の実施の形態に係る高圧電磁弁６の主要部を示す部分断面図である。
【００３８】
第５、第６の実施の形態に係る高圧電磁弁５、高圧電磁弁６は、図７、図８に示すように、第１の実施の形態にかかる高圧電磁弁１に比べ、弁座シール径を大径にしたものである。そのため、リング状の弁体２０を、弁体ハウジング２２に設けられた円環状の凹部２３に嵌合して、止め板２９で抜け止めする。この場合においても、弁座シール径より径大の位置にパッキン２８を設け、シール手段とする。高圧電磁弁５において、パッキン２８は弁体ハウジング２２の凹部２３の内周に設けられた溝２３ｃに嵌め込まれる。高圧電磁弁６において、パッキン２８は弁体２０の外周に設けられた溝２０ｃにはめ込まれる。いずれも、さらに、弁体２０の弁座２１側と反対側に圧力抜き孔３２を設け、弁体ハウジング２２の孔２４に連通させる。これにより、弁体２０の上端部を低圧にする。
【００３９】
これらの場合においても、前記第１の実施の形態の場合と同様の圧力関係である。
従って、これら実施の形態においても、前記第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。
【００４０】
［第７、第８の実施の形態］
次に、本発明の「高圧電磁弁」を具体化した第７、第８の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。第７、第８の実施の形態の高圧電磁弁の構成を、図９、図１０を参照して説明する。図９は第７の実施の形態に係る高圧電磁弁７の主要部を示す部分断面図、図１０は第８の実施の形態に係る高圧電磁弁８の主要部を示す部分断面図である。
【００４１】
第７、第８の実施の形態に係る高圧電磁弁７、高圧電磁弁８は第５及び第６の実施形態の変形例であって、図９、図１０に示すように、第５の実施の形態にかかる高圧電磁弁５に比べ、弁座シール形状が円錐状であるものである。そのため、弁体２０と弁座２１との当接面が互いにテーパ形状となっている。この場合においても、弁座シール径より径大の位置にパッキン２８を設け、シール手段とする。さらに、弁体２０の弁座２１側と反対側に圧力抜き孔３２を設け、弁体ハウジング２２の孔２４に連通させる。これにより、弁体２０の上端部を低圧にする。
従って、この実施の形態においても、前記第５及び第６の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。
【００４２】
尚、この発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で改良、変形が可能であることはもちろんである。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、弁体ハウジングの凹部の内壁と、その凹部に嵌合される弁体との隙間に、高圧側と低圧側とを区画するシール手段を設け、そのシール手段を、弁体と弁座との当接面に対する外側において弁体の外周に配置し、前記シール手段によってシールされる内径を前記弁体が前記弁座に当接してシールする弁座シール径より大きくしている。
従って、凹部の内壁と弁体との隙間にかかる高圧側の圧力がシール手段により遮断され、その圧力が弁体の先端側受圧面と反対側の面に作用することがない。このため、樹脂製の弁体を使用しても、弁体が弁体ハウジングの凹部から抜けやすくなることを防止することができ、弁体ハウジングと共に弁体の動きをスムーズで応答性のよいものにすることができるという効果を発揮する。
【００４４】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、弁体の先端側受圧面と反対側の位置に低圧側の流体圧力を導入する窪みを設け、その窪みに先端側受圧面と同面積の基端側受圧面を設けている。
従って、請求項１の発明の作用及び効果に加え、弁体の先端側受圧面にかかる圧力と、その反対側の窪みの基端側受圧面にかかる圧力とが互いに相殺し合うことになる。このため、弁閉止時において、閉止方向と逆方向へ弁体にかかる力を軽減することができ、その分だけ弁体と弁座とのシール性を向上させることができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係り、高圧電磁弁の概略構造を示す断面図である。
【図２】同じく、高圧電磁弁の主要部を示す断面図である。
【図３】同じく、高圧電磁弁にかかる圧力関係を説明するための模式図である。
【図４】第２の実施の形態に係り、高圧電磁弁の主要部を示す断面図である。
【図５】第３の実施の形態に係り、高圧電磁弁の主要部を示す断面図である。
【図６】第４の実施の形態に係り、高圧電磁弁の主要部を示す断面図である。
【図７】第５の実施の形態に係り、高圧電磁弁の主要部を示す断面図である。
【図８】第６の実施の形態に係り、高圧電磁弁の主要部を示す断面図である。
【図９】第７の実施の形態に係り、高圧電磁弁の主要部を示す断面図である。
【図１０】第８の実施の形態に係り、高圧電磁弁の主要部を示す断面図である。
【図１１】従来の高圧電磁弁の概略構造を示す断面図である。
【図１２】従来の高圧電磁弁の主要部を示す断面図である。
【図１３】従来の高圧電磁弁にかかる圧力関係を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１〜８高圧電磁弁
２０弁体
２１弁座
２２弁体ハウジング
２３凹部
２５パイロット圧部
２６貫通孔
２７窪み
２８シール手段としてのパッキン
３２圧力抜き穴

Claims

高圧流体の流路が弁座を境に高圧側と低圧側とに分けられ、前記高圧側には前記弁座に当接される弁体が、弁体ハウジングの先端側に設けられた凹部に嵌合され保持されることと、
前記弁体が前記弁座に当接した状態では、前記弁体の先端側受圧面に低圧側の流体圧力が加わり、前記凹部の内壁と前記弁体との隙間が前記高圧側から前記低圧側に通じることと、
前記弁体ハウジングの基端側受圧面に対して前記高圧側の流体圧力または前記低圧側の流体圧力を切り換えて供給するための電磁式の切換弁部を有することとを備え、前記切換弁部の切り換えにより、前記弁体ハウジングの基端側受圧面が受ける圧力と、前記弁体ハウジングの先端側受圧面及び前記弁体の先端側受圧面が受ける圧力とのバランスを変えることにより、前記弁体ハウジングを移動させて前記弁体を前記弁座に当接または離間させるようにした高圧電磁弁において、
前記凹部の内壁と前記弁体との前記隙間に前記高圧側と前記低圧側とを互いに区画するためのシール手段を設け、前記シール手段は、前記弁体と前記弁座との当接面に対する外側の位置において前記弁体の外周に配置され、前記シール手段によってシールされる内径が前記弁体が前記弁座に当接してシールする弁座シール径より大きいものであることを特徴とする高圧電磁弁。
請求項１に記載の高圧電磁弁において、
前記弁体はその先端側受圧面と反対側の位置に前記低圧側の流体圧力を導入するための窪みを有し、その窪みは前記弁体の先端側受圧面と同面積の基端側受圧面を含むものであることを特徴とする高圧電磁弁。