JP3804280B2

JP3804280B2 - Solenoid valve

Info

Publication number: JP3804280B2
Application number: JP21045198A
Authority: JP
Inventors: 英樹東堂園
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1998-07-09
Filing date: 1998-07-09
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2018-07-09
Also published as: JP2000028026A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば各種油，空圧機器等の制御に用いられるソレノイドバルブに関し、また弁体が高圧側から低圧側へ差圧により変位しないソレノイドバルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のソレノイドバルブとしては、例えば図３に示すようなものがある。
【０００３】
即ち、このソレノイドバルブ１００は、ソレノイド１０１と弁本体１０１Ａが接続され一体的に設けられているものである。
【０００４】
ソレノイド１０１は、概略構成としてソレノイド本体１０２の中空内部に往復動自在に挿入される磁性体製のプランジャ１０３と、プランジャ１０３に対向して同軸上に設けられる磁性体製のセンタポスト１０４と、プランジャ１０３に作動連結（別体構成）され、センタポスト１０４に貫通形成された軸方向の貫通孔１０５に摺動自在に挿入される第１のロッドとしてのロッドＡ１０６と、を備えている。
【０００５】
このロッドＡ１０６と貫通孔１０５とはクリアランスシール（両者の摺動面の間が微小隙間として保たれ、流体の漏れを抑制したシール状態）されている。
【０００６】
弁本体１０１Ａは、ソレノイド本体１０２に接続されるバルブボディ１１０に組み込まれている。
【０００７】
バルブボディ１１０のソレノイド本体１０２側の端部には凹部１１０Ａが形成され、センタポスト１０４の端部に形成された凹部１０４Ａにより囲まれた領域を弁室１０９としている。弁室は１０９は、弁座１１１と、弁座１１１に開口し、弁室１０９と連通する流路１１２と、第２のポートとしての制御ポート１１４と、を備えている。
【０００８】
弁室１０９内には、弁体１０７が往復自在に挿入されて、弁体１０７は弁座１１１に当接する先端部が平面となっており、かつロッドＡ１０６と一体的に構成され、ソレノイド１０１のプランジャ１０３によって作動される。
【０００９】
バルブボディ１１０は軸方向に貫通する流路１１２と、外部と流路１１２とを連通する第１のポートとしての流入ポート１１３と、が設けられている。
【００１０】
また、この弁体１０１Ａには、バルブボディ１１０の先端部に、カバー１１５が取付けられており、そのカバー１１５内にベローズ組立体１１６が収納されている。
【００１１】
図４に示すベローズ組立体１１６には、密封構造で内部が真空或は一定圧の蛇腹１１７Ａと、蛇腹１１７Ａに連結された固定側ピンＡ１１７Ｃ及び作動側ピンＢ１１７Ｄと、固定側ピンＡ１１７Ｃと作動側ピンＢ１１７Ｄの間に配置される蛇腹１１７Ａを伸ばす方向に付勢する付勢手段としてのスプリング１１７Ｂと、を備えており、外部のガス圧又は液圧の変化に応じて伸縮するようになっているベローズ部１１７を備えている。
【００１２】
これにより、蛇腹１１７Ａ自身の反発力とスプリング１１７Ｂの付勢力の合力により、弁体１０７は弁座１１１から離間する方向に付勢され、また、プランジャ１０３も弁体１０７と同じくセンタポスト１０４から離間する方向に付勢されている。
【００１３】
そして、ベローズ部１１７のピンＢ１１７Ｄにはソレノイド１０１の弁体１０７側に伸びる第２のロッドとしてのロッドＢ１１８を備えている。
【００１４】
このロッドＢ１１８は段付で、大径部１１８Ａと小径部１１８Ｂとから成っている。
【００１５】
一方、バルブボディ１１０には、流路１１２と同軸的にカバー１１５の内部と連通する孔１１０Ｂを有しており、孔１１０ＢにはロッドＢ１１８の大径部１１８Ａが摺動自在に挿入され、小径部１１８Ｂが流路１１２内に臨んで、その先端が弁体１０７に接するようになっている。
【００１６】
尚、このロッドＢ１１８は、大径部１１８Ａと孔１１０Ｂとでクリアランスシールされている。
【００１７】
さらに、カバー１１５には、カバー１１５の外部と内部とを連通する第３のポートとしての吸入ポート１１９を有している。
【００１８】
次に、上記構成のソレノイドバルブ１００の作用について説明する。
【００１９】
まず、ソレノイド１０１のＯＦＦ時は、蛇腹１１７Ａ自身の反発力とスプリング１１７Ｂの付勢力により、弁体１０７が弁座１１１から離間し、弁座１１１に開口する流路１１２が開く。これにより、流入ポート１１３と制御ポート１１４とが弁室１０９を介して連通し、流入ポート１１３からの例えば外部制御部（不図示）からの吐出圧Ｐ₁ が制御ポート１１４を介してコントロール圧Ｐ₂ として外部制御部に対して出力される。つまり、コントロール圧Ｐ₂ ＝吐出圧Ｐ₁ となる。
【００２０】
次に、ソレノイド１０１をＯＮにすると、プランジャ１０３がセンタポスト１０４に磁気吸引され、そのソレノイド推力Ｆにより、プランジャ１０３に作動連結されたロッドＡ１０６と一体となっている弁体１０７が蛇腹１１７Ａ自身の反発力とスプリング１１７Ｂの付勢力に抗して弁座１１１側に移動し、流体の流れを絞ることによってコントロール圧Ｐ₂ を制御する。このとき、ベローズ部１１７の蛇腹１１７Ａの受圧面積に受けた外部制御部の吸入圧Ｐ₃ によって蛇腹１１７Ａが縮まる。
【００２１】
最終的には、弁体１０７の先端部の平面を弁座１１１に当接して、弁座１１１に開口する流路１１２を閉じる。
【００２２】
そして、ソレノイド１０１に印加する電流によるソレノイド推力Ｆに応じた吸入ポート１１９からの外部制御部の吸入圧Ｐ₃ となるようにコントロール圧Ｐ₂ を制御する。
【００２３】
これにより、あるソレノイド推力Ｆで弁体１０７と弁座１１１にて流路１１２を閉じると、吸入ポート１１９に対する吸入圧Ｐ₃ がある一定圧でバランスするように、ベローズ組立体１１６は外部のガス圧又は液圧となる吸入圧Ｐ₃ の変化に対してロッドＢ１１８への付勢力が変化し、ベローズ部１１７に作動連結されているロッドＢ１１８の小径部１１８Ｂを介して弁体１０７を弁座１１１から接離する。このベローズ推力ｆで吸入圧Ｐ₃ が自動調圧されるようになっている。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術の場合には、媒体になるガス又は液として、ＣＯ₂ を用いると、例えばＲ１３４ａ等に比べて導入される吸入圧Ｐ₃ の最大圧が１０倍程度になっていしまい、ベローズ組立体１１６のベローズ部１１７の蛇腹１１７Ａは、その高圧によって内側に押し込まれて破損してしまい、ソレノイドバルブ１００が使用できなくなる虞があった。
【００２５】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、耐圧性の向上を図り、導入される圧力が高圧でも使用可能なソレノイドバルブを提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、受圧部に受ける圧力に応じて付勢力が変化する蛇腹を有するベローズ組立体を備えたソレノイドバルブにおいて、ベローズ組立体に、２重の筒状蛇腹を配置し、該２重の筒状蛇腹間を真空又は一定圧に設け、前記２重の筒状蛇腹の内側に前記２重の筒状蛇腹の外側にかかる圧力と同じ圧力を導入する流路を設けたことを特徴とする。
【００２７】
従って、ベローズ組立体に導入される最大圧力が高くなった場合であっても、２重の筒状蛇腹が外側と同様に内側からも圧力を受け、内側に押し込まれることがなくなり、導入される圧力が高圧でもソレノイドバルブを使用することができる。
【００２８】
前記２重の筒状蛇腹は、外径側の蛇腹の谷部が内径側の蛇腹の山部と接するように対称波形状に形成されたことが好ましい。
【００２９】
これにより、外径側の蛇腹の谷部が内径側の蛇腹の山部と接するようにして、お互いの蛇腹を支持し合うことができ、これによってベローズ部が高圧によってつぶれることがなく、導入される圧力が高圧でもソレノイドバルブを使用することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３１】
本発明の実施の形態に係るソレノイドバルブを示す図１において、１はソレノイドバルブ全体を示しており、このソレノイドバルブ１は、ソレノイド２と弁本体２Ａが連続され一体的に設けられているものである。
【００３２】
ソレノイド２は、概略構成としてソレノイド本体３の中空内部に往復動自在に挿入される磁性体製のプランジャ４と、プランジャ４に対向して同軸上に設けられる磁性体製のセンタポスト５と、プランジャ４に作動連結され、センタポスト５に貫通形成された軸方向の貫通孔６に摺動自在に挿入される第１のロッドとしてのロッドＡ７と、を備えている。
【００３３】
このロッドＡ７と貫通孔６とはクリアランスシールされている。
【００３４】
弁本体２Ａは、ソレノイド本体３に接続されるバルブボディ１１に組み込まれている。
【００３５】
バルブボディ１１のソレノイド本体３側の端部には凹部１１０Ａが形成され、センタポスト５の端部に形成された凹部５Ａにより囲まれた領域を弁室１０としている。弁室１０は、弁座１２と、弁座１２に開口し、弁室１０と連通する流路１３と、第２のポートとしての制御ポート１５と、を備えている。
【００３６】
弁室１０内には、弁体８が往復動自在に挿入されている。弁体８は、弁座１２に当接する先端部が平面となっていおり、かつロッドＡ７と一体的に構成され、ソレノイド２のプランジャ４によって作動される。
【００３７】
バルブボディ１１は貫通する流路１３と、外部と流路１３とを連通する第１のポートとしての流入ポート１４と、が設けられている。
【００３８】
また、この弁体２Ａには、バルブボディ１１の先端部にカバー１６が取付けられており、そのカバー１６内にベローズ組立体１７が収納されている。
【００３９】
図２に拡大して示すように、ベローズ組立体１７には、ベローズ部１８と作動連結され、ソレノイド２の弁体８側に伸びる第２のロッドとしてのロッドＢ１９と、ロッドＢ１９を支持するロッドホルダ２０と、ベローズ部１８を伸ばす方向に付勢する付勢手段としてのスプリング２１と、ベローズ部１８の内側に周囲の圧力を導入する流路２２を有する断面略Ｔ字状の固定側ピンＡ２３と、ピンＡ２３に対向して配置される断面Ｔ字状の作動側ピンＢ２４と、を備えている。
【００４０】
ベローズ部１８は、筒状の蛇腹１８Ａと、蛇腹１８Ａの内側に同一のピッチ、同一山数で、内側に蛇腹１８Ａと対称波形状を成す筒状の蛇腹１８Ｂと、を備えており、２重の蛇腹１８Ａ，１８Ｂとの間は密封構造で内部が真空或は一定圧となっている。
【００４１】
この蛇腹１８Ａと蛇腹１８Ｂは、蛇腹１８Ａの谷部と蛇腹１８Ｂの山部が接触できるようになっている。
【００４２】
また、ピンＡ２３とピンＢ２４の間にはそれぞれの凸部の外周面にスプリング２１が設けられている。このスプリング２１は、両端がピンＡ２３、ピンＢ２４にそれぞれ当接し、ベローズ部１８を伸ばす方向に付勢している。
【００４３】
この蛇腹１８Ａと蛇腹１８Ｂ自身の反発力とスプリング２１の付勢力により、弁体８は弁座１２から離間する方向に付勢され、また、プランジャ４は弁体８と同じくセンタポスト５から離間する方向に付勢されている。
【００４４】
そして、ピンＢ２４のバルブボディ１１側には、ピンＢ２４の中心線上に形成された凹部を有しており、その凹部内に凹形状のロッドホルダ２０が開口部をバルブボディ１１側として圧入されている。
【００４５】
このロッドホルダ２０に挿入され、摺接するロッドＢ１９は段付で、大径部１９Ａと小径部１９Ｂとから成っている。
【００４６】
一方、バルブボディ１１には、流路１３と同軸的にカバー１６の内部と連通する孔１１Ｂを有しており、孔１１ＢにはロッドＢ１９の大径部１９Ａが摺動自在に挿入され、小径部１９Ｂが流路１３内に臨んで、その先端が弁体８に接するようになっている。
【００４７】
尚、このロッドＢ１９は、大径部１９Ａと孔１１Ｂとでクリアランスシールされている。
【００４８】
さらに、カバー１６には、カバー１６の外部と内部とを連通する第３のポートとしての吸入ポート２５を有している。そして、カバー１６の内部とベローズ部１８の内側とは流路２２によって連通されている。
【００４９】
ここで、ベローズ組立体１７の基本作用について説明する。
【００５０】
ベローズ組立体１７の周囲のガス圧又は液圧が高い時には、蛇腹１８Ａと蛇腹１８Ｂの反発力とスプリング２１の付勢力よりも、蛇腹１８Ａと蛇腹１８Ｂの受圧面積に受ける周囲の圧力による圧縮力の方が強くなるため、ベローズ部１８は軸方向に圧縮され、ベローズ部１８の長さは短くなる。
【００５１】
また、周囲の圧力が低くなると、蛇腹１８Ａと蛇腹１８Ｂの反発力とスプリング２１の付勢力が、蛇腹１８Ａと蛇腹１８Ｂの受圧面積に受ける周囲の圧力による圧縮力よりも大きくなるため、ベローズ部１８を軸方向に膨張し、ベローズ部１８の長さは長くなる。
【００５２】
このようなベローズ組立体１７の基本作用による軸方向の付勢力がベローズ推力ｆである。
【００５３】
次に、上記構成のソレノイドバルブ１の作用について説明する。
【００５４】
まず、ソレノイド２のＯＦＦ時は、蛇腹１８Ａと蛇腹１８Ｂの反発力とスプリング２１の付勢力により、弁体８が弁座１２から離間し、弁座１２に開口する流路１３が開く。これにより、流入ポート１４と制御ポート１５とが弁室１０を介して連通し、流入ポート１４からの例えば外部制御部（不図示）からの吐出圧Ｐ₁ が制御ポート１５を介してコントロール圧Ｐ₂ として外部制御部に対して出力される。つまり、コントロール圧Ｐ₂ ＝吐出圧Ｐ₁ となる。
【００５５】
ここで、この外部制御部は、導入されるコントロール圧Ｐ₂ により吐出圧Ｐ₁ 及び吸入圧Ｐ₃ を制御して自由に変更し、吸入圧Ｐ₃ により温度制御を行ったりするものである。また、コントロール圧Ｐ₂ と吸入圧Ｐ₃ は外部制御部中でオリフィス（不図示）によりつながっており、コントロール圧Ｐ₂ は吸入圧Ｐ₃ より低くなることはない。
【００５６】
次に、ソレノイド２をＯＮにすると、プランジャ４がセンタポスト５に磁気吸引され、そのソレノイド推力Ｆにより、プランジャ４に作動連結されたロッドＡ７と一体となっている弁体８が蛇腹１８Ａと蛇腹１８Ｂの反発力とスプリング２１の付勢力に抗して弁座１２側に移動し、弁座の先端部の平面を弁座１２に当接して、弁座１２に開口する流路１３を閉じる。このとき、ベローズ部１８の蛇腹１８Ａと蛇腹１８Ｂの受圧面積に受けた外部制御部の吸入圧Ｐ₃ によって蛇腹１８Ａと蛇腹１８Ｂが縮まる。
【００５７】
そして、ソレノイド２に印加する電流によるソレノイド推力Ｆに応じた吸入ポート２５からの外部制御部の吸入圧Ｐ₃ となるようにコントロール圧Ｐ₂ を制御する。
【００５８】
この作用を詳しく説明すると、あるソレノイド推力Ｆで弁体８と弁座１２にて流路１３を閉じ、吸入圧Ｐ₃ が低いと、ベローズ組立体１７の基本作用によりベローズ部１８のロッドＢ１９への付勢力が大きくなる。
【００５９】
そして、ベローズ部１８はロッドホルダ２０に摺接するロッドＢ１９を押し、ロッドＢ１９により弁体８がソレノイド推力Ｆに抗して押されて一定のストロークで流路１３を開ける。
【００６０】
従って、コントロール圧Ｐ₂ はこのときの吐出圧Ｐ₁ と、この一定のストロークによって決まる。
【００６１】
一方、あるソレノイド推力Ｆで流路１３を閉じ、吸入圧Ｐ₃ の圧力が高いと、ベローズ組立体１７の基本作用によりベローズ部１８のロッドＢ１９への付勢力が小さくなる。
【００６２】
従って、ベローズ推力ｆ＜ソレノイド推力Ｆとなってベローズ部１８の長さが短くなり、流路１３が閉じたままで、コントロール圧Ｐ₂ ＝吸入圧Ｐ₃ となる。
【００６３】
上記構成のソレノイドバルブ１にあっては、ベローズ組立体１７のベローズ部１８に２重の筒状の蛇腹１８Ａ，１８Ｂを設け、また、ベローズ部１８の内側に流路２２によって吸入圧Ｐ₃ を導入するので、媒体としてＣＯ₂ を用いて最大圧力が高くなった場合であっても、ベローズ部１８が外側と同様に内側からも圧力を受け、蛇腹が内側に押し込まれることがなくなり、ベローズ部１８の耐圧性を向上させる。
【００６４】
また、蛇腹１８Ａの谷部が蛇腹１８Ｂの山部と接するようにして、お互いの蛇腹１８Ａ，１８Ｂを支持し合うことができ、ベローズ部１８の耐圧性を向上させる。
【００６５】
従って、ソレノイドバルブ１の耐圧性が向上して、従来のように破損してしまうことを防止して導入される圧力が高圧でもソレノイドバルブ１を使用することができる。
【００６６】
尚、媒体としてＣＯ₂ を用いる場合には、透過性が高いため、ベローズ部１８の材質は金属であることが好ましい。
【００６７】
【発明の効果】
本発明は、ベローズ組立体に、２重の筒状蛇腹を配置し、２重の筒状蛇腹間を真空又は一定圧に設け、２重の筒状蛇腹の外側及び内側に圧力を導入したことで、ベローズ組立体に導入される最大圧力が高くなった場合であっても、２重の筒状蛇腹が外側と同様に内側からも圧力を受け、内側に押し込まれることがなくなり、導入される圧力が高圧でもソレノイドバルブを使用することができる。
【００６８】
２重の筒状蛇腹は、外径側の蛇腹の谷部が内径側の蛇腹の山部と接するように対称波形状に形成されたことで、外径側の蛇腹の谷部が内径側の蛇腹の山部と接するようにして、お互いの蛇腹を支持し合うことができ、これによってベローズ部が高圧によってつぶれることがなく、導入される圧力が高圧でもソレノイドバルブを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施の形態に係るソレノイドバルブを示す断面図である。
【図２】図２は実施の形態に係るベローズ組立体を示す断面図である。
【図３】図３は従来技術のソレノイドバルブを示す断面図である。
【図４】図４は従来技術のベローズ組立体を示す断面図である。
【符号の説明】
１ソレノイドバルブ
２ソレノイド
２Ａ弁本体
３ソレノイド本体
４プランジャ
５センタポスト
５Ａ凹部
６貫通孔
７ロッドＡ
８弁体
１０弁室
１１バルブボディ
１１Ａ凹部
１１Ｂ孔
１２弁座
１３流路
１４流入ポート
１５制御ポート
１６カバー
１７ベローズ組立体
１８ベローズ部
１８Ａ，１８Ｂ蛇腹
１９ロッドＢ
２０ロッドホルダ
２１スプリング
２２流路
２３ピンＡ
２４ピンＢ
２５吸入ポート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solenoid valve used for controlling various oil and pneumatic devices, for example, and to a solenoid valve in which a valve body is not displaced from a high pressure side to a low pressure side due to a differential pressure.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of solenoid valve, for example, there is one as shown in FIG.
[0003]
That is, the solenoid valve 100 is provided integrally with a solenoid 101 and a valve body 101A.
[0004]
The solenoid 101 includes, as a schematic configuration, a magnetic plunger 103 that is reciprocally inserted into a hollow interior of the solenoid main body 102, a magnetic center post 104 that is provided coaxially so as to face the plunger 103, and a plunger. And a rod A106 as a first rod that is operatively connected to 103 (separately configured) and is slidably inserted into an axial through hole 105 formed through the center post 104.
[0005]
The rod A106 and the through-hole 105 are clearance-sealed (a sealed state in which the gap between the sliding surfaces of the rod A106 and the through-hole 105 is kept as a minute gap and fluid leakage is suppressed).
[0006]
The valve body 101 A is incorporated in a valve body 110 connected to the solenoid body 102.
[0007]
A recess 110 A is formed at the end of the valve body 110 on the solenoid body 102 side, and a region surrounded by the recess 104 A formed at the end of the center post 104 is a valve chamber 109. The valve chamber 109 includes a valve seat 111, a flow path 112 that opens to the valve seat 111 and communicates with the valve chamber 109, and a control port 114 as a second port.
[0008]
A valve body 107 is reciprocally inserted into the valve chamber 109, and the valve body 107 has a flat front end in contact with the valve seat 111 and is integrally formed with the rod A 106. Actuated by the plunger 103.
[0009]
The valve body 110 is provided with a flow path 112 penetrating in the axial direction, and an inflow port 113 as a first port communicating the outside with the flow path 112.
[0010]
Further, a cover 115 is attached to the valve body 101 A at the distal end portion of the valve body 110, and a bellows assembly 116 is accommodated in the cover 115.
[0011]
The bellows assembly 116 shown in FIG. 4 includes a bellows 117A having a sealed structure and a vacuum or constant pressure inside, a fixed side pin A 117C and an operating side pin B 117D connected to the bellows 117A, and a fixed side pin A 117C and an operating side. And a spring 117B as an urging means for urging the bellows 117A disposed between the pins B117D in a direction to extend, and expands and contracts according to a change in external gas pressure or hydraulic pressure. A bellows portion 117 is provided.
[0012]
As a result, the valve element 107 is urged away from the valve seat 111 by the resultant force of the bellows 117A itself and the urging force of the spring 117B, and the plunger 103 is also separated from the center post 104 like the valve element 107. It is energized in the direction to do.
[0013]
The pin B117D of the bellows portion 117 is provided with a rod B118 as a second rod extending to the valve body 107 side of the solenoid 101.
[0014]
This rod B118 is stepped and comprises a large diameter portion 118A and a small diameter portion 118B.
[0015]
On the other hand, the valve body 110 has a hole 110B that is coaxially connected to the flow path 112 and communicates with the inside of the cover 115, and the large-diameter portion 118A of the rod B118 is slidably inserted into the hole 110B. The portion 118 B faces the flow path 112, and its tip comes into contact with the valve body 107.
[0016]
The rod B118 is clearance-sealed by the large diameter portion 118A and the hole 110B.
[0017]
Further, the cover 115 has a suction port 119 as a third port that communicates the outside and the inside of the cover 115.
[0018]
Next, the operation of the solenoid valve 100 configured as described above will be described.
[0019]
First, when the solenoid 101 is OFF, the valve element 107 is separated from the valve seat 111 by the repulsive force of the bellows 117A itself and the urging force of the spring 117B, and the flow path 112 that opens to the valve seat 111 is opened. Thus, the inflow port 113 and the control port 114 communicate with each other via the valve chamber 109, and the discharge pressure P ₁ from the inflow port 113, for example, from an external control unit (not shown) is controlled via the control port 114. ₂ is output to the external control unit. That is, control pressure P ₂ = discharge pressure P ₁ .
[0020]
Next, when the solenoid 101 is turned on, the plunger 103 is magnetically attracted to the center post 104, and the solenoid thrust F causes the valve body 107 integrated with the rod A106 operatively connected to the plunger 103 to be the bellows 117A itself. The control pressure P ₂ is controlled by moving toward the valve seat 111 against the repulsive force and the urging force of the spring 117B and restricting the flow of the fluid. At this time, the bellows 117A is shortened by the suction pressure P ₃ of the external control unit which receives the pressure receiving area of the bellows 117A of the bellows 117.
[0021]
Finally, the plane of the tip of the valve body 107 is brought into contact with the valve seat 111, and the flow path 112 that opens to the valve seat 111 is closed.
[0022]
Then, the control pressure P ₂ is controlled to be the suction pressure P ₃ of the external control unit from the suction port 119 according to the solenoid thrust F by the current applied to the solenoid 101.
[0023]
As a result, when the flow path 112 is closed by the valve body 107 and the valve seat 111 with a certain solenoid thrust F, the bellows assembly 116 is connected to the external gas so that the suction pressure P ₃ to the suction port 119 is balanced at a certain pressure. The urging force to the rod B 118 changes with respect to the change of the suction pressure P ₃ that is a pressure or a hydraulic pressure, and the valve body 107 is moved to the valve seat 111 via the small diameter portion 118 B of the rod B 118 that is operatively connected to the bellows portion 117. Get away from. The suction pressure P ₃ is automatically adjusted by the bellows thrust f.
[0024]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the above-described prior art, when CO ₂ is used as a gas or liquid as a medium, for example, the maximum pressure of the suction pressure P ₃ introduced is about 10 times that of R134a or the like, The bellows 117A of the bellows portion 117 of the bellows assembly 116 may be pushed inward by the high pressure and damaged, and the solenoid valve 100 may not be usable.
[0025]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a solenoid valve that can improve pressure resistance and can be used even when the introduced pressure is high. is there.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, in the solenoid valve including the bellows assembly having the bellows whose urging force changes according to the pressure received by the pressure receiving portion , the bellows assembly has a double cylindrical shape. place the bellows, between the double cylindrical bellows provided in a vacuum or a constant pressure, introducing the same pressure as the pressure on the outside of the double tubular bellows on the inner side of the double tubular bellows A flow path is provided .
[0027]
Therefore, even when the maximum pressure to be introduced into the bellows assembly is increased, the double cylindrical bellows receives pressure from the inside as well as the outside and is not pushed into the inside and is introduced. A solenoid valve can be used even when the pressure is high.
[0028]
The double cylindrical bellows is preferably formed in a symmetrical wave shape so that the valley portion of the bellows on the outer diameter side is in contact with the peak portion of the bellows on the inner diameter side.
[0029]
As a result, the bellows portion of the bellows portion can be supported without causing the bellows portion to be crushed so that the bellows portion of the bellows portion can be supported by the bellows portion. The solenoid valve can be used even when the pressure is high.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.
[0031]
In FIG. 1 showing a solenoid valve according to an embodiment of the present invention, reference numeral 1 denotes an entire solenoid valve, and this solenoid valve 1 is provided with a solenoid 2 and a valve body 2A continuously and integrally. is there.
[0032]
The solenoid 2 has, as a schematic configuration, a magnetic plunger 4 that is reciprocally inserted into the hollow inside of the solenoid body 3, a magnetic center post 5 that is provided coaxially facing the plunger 4, and a plunger. 4 and a rod A7 as a first rod that is slidably inserted into an axial through hole 6 formed through the center post 5 so as to pass therethrough.
[0033]
The rod A7 and the through hole 6 are clearance-sealed.
[0034]
The valve body 2 A is incorporated in a valve body 11 connected to the solenoid body 3.
[0035]
A recess 110 A is formed at the end of the valve body 11 on the solenoid body 3 side, and a region surrounded by the recess 5 A formed at the end of the center post 5 is used as the valve chamber 10. The valve chamber 10 includes a valve seat 12, a flow path 13 that opens to the valve seat 12 and communicates with the valve chamber 10, and a control port 15 as a second port.
[0036]
A valve body 8 is inserted into the valve chamber 10 so as to freely reciprocate. The valve body 8 has a flat tip at the abutment with the valve seat 12, is integrally formed with the rod A 7, and is actuated by the plunger 4 of the solenoid 2.
[0037]
The valve body 11 is provided with a flow path 13 that penetrates and an inflow port 14 as a first port that communicates the outside with the flow path 13.
[0038]
Further, a cover 16 is attached to the valve body 2 A at the distal end portion of the valve body 11, and a bellows assembly 17 is accommodated in the cover 16.
[0039]
As shown in FIG. 2 in an enlarged manner, the bellows assembly 17 is operatively connected to a bellows portion 18 and a rod B19 as a second rod extending toward the valve body 8 of the solenoid 2 and a rod that supports the rod B19. A fixed-side pin A23 having a substantially T-shaped cross section having a holder 20, a spring 21 as an urging means for urging the bellows portion 18 in a direction in which the bellows portion 18 extends, and a flow path 22 for introducing ambient pressure inside the bellows portion 18. And an operation side pin B24 having a T-shaped cross section disposed to face the pin A23.
[0040]
The bellows portion 18 includes a cylindrical bellows 18A, and a cylindrical bellows 18B having the same pitch and the same number of peaks inside the bellows 18A, and having a symmetrical wave shape with the bellows 18A inside. The bellows 18A and 18B have a sealed structure, and the inside is vacuum or constant pressure.
[0041]
The bellows 18A and the bellows 18B can contact the valley of the bellows 18A and the peak of the bellows 18B.
[0042]
Further, between the pin A23 and the pin B24, a spring 21 is provided on the outer peripheral surface of each convex portion. Both ends of the spring 21 are in contact with the pin A 23 and the pin B 24, respectively, and are biased in the direction in which the bellows portion 18 is extended.
[0043]
The valve body 8 is urged away from the valve seat 12 by the repulsive force of the bellows 18A and 18B itself and the urging force of the spring 21, and the plunger 4 is separated from the center post 5 like the valve body 8. Is biased in the direction.
[0044]
The pin B24 has a concave portion formed on the center line of the pin B24 on the valve body 11 side, and the concave rod holder 20 is press-fitted into the concave portion with the opening as the valve body 11 side. Yes.
[0045]
The rod B19 that is inserted into the rod holder 20 and is in sliding contact with the rod holder 20 is stepped and includes a large diameter portion 19A and a small diameter portion 19B.
[0046]
On the other hand, the valve body 11 has a hole 11B that is coaxially connected to the flow path 13 and communicates with the inside of the cover 16, and a large-diameter portion 19A of the rod B19 is slidably inserted into the hole 11B. The portion 19B faces the flow path 13 and its tip comes into contact with the valve body 8.
[0047]
The rod B19 is clearance-sealed by the large diameter portion 19A and the hole 11B.
[0048]
Further, the cover 16 has a suction port 25 as a third port that communicates the outside and the inside of the cover 16. The inside of the cover 16 and the inside of the bellows portion 18 are communicated with each other by a flow path 22.
[0049]
Here, the basic operation of the bellows assembly 17 will be described.
[0050]
When the gas pressure or hydraulic pressure around the bellows assembly 17 is high, the compression force due to the surrounding pressure received by the pressure receiving areas of the bellows 18A and 18B rather than the repulsive force of the bellows 18A and bellows 18B and the urging force of the spring 21. Therefore, the bellows portion 18 is compressed in the axial direction, and the length of the bellows portion 18 is shortened.
[0051]
Further, when the surrounding pressure is lowered, the repulsive force of the bellows 18A and bellows 18B and the biasing force of the spring 21 become larger than the compressive force due to the surrounding pressure applied to the pressure receiving areas of the bellows 18A and bellows 18B. Is expanded in the axial direction, and the length of the bellows portion 18 is increased.
[0052]
The urging force in the axial direction due to the basic action of the bellows assembly 17 is the bellows thrust f.
[0053]
Next, the operation of the solenoid valve 1 having the above configuration will be described.
[0054]
First, when the solenoid 2 is OFF, the valve element 8 is separated from the valve seat 12 by the repulsive force of the bellows 18A and 18B and the biasing force of the spring 21, and the flow path 13 that opens to the valve seat 12 is opened. Thus, the inflow port 14 and the control port 15 communicate with each other via the valve chamber 10, and the discharge pressure P ₁ from the inflow port 14, for example, from an external control unit (not shown) is controlled via the control port 15. ₂ is output to the external control unit. That is, control pressure P ₂ = discharge pressure P ₁ .
[0055]
Here, the external control unit controls the discharge pressure P ₁ and the suction pressure P ₃ with the introduced control pressure P ₂ and freely changes them, and performs temperature control with the suction pressure P ₃ . Further, the control pressure P ₂ and the suction pressure P ₃ are connected by an orifice (not shown) in the external control unit, and the control pressure P ₂ does not become lower than the suction pressure P ₃ .
[0056]
Next, when the solenoid 2 is turned on, the plunger 4 is magnetically attracted to the center post 5, and the solenoid thrust force F causes the valve body 8 integrated with the rod A 7 operatively connected to the plunger 4 to move together with the bellows 18 A and bellows. The valve moves toward the valve seat 12 against the repulsive force of 18B and the biasing force of the spring 21, contacts the flat surface of the tip of the valve seat with the valve seat 12, and closes the flow path 13 that opens to the valve seat 12. At this time, the bellows 18A and the bellows 18B through the suction pressure P ₃ of the external control unit which receives the pressure receiving area of the bellows 18A and bellows 18B of the bellows portion 18 is shortened.
[0057]
Then, the control pressure P ₂ is controlled to be the suction pressure P ₃ of the external control unit from the suction port 25 according to the solenoid thrust F by the current applied to the solenoid 2.
[0058]
To explain this effect more detail, at the valve body 8 and the valve seat 12 at a certain solenoid thrust F close the channel 13, when the low suction pressure P _3, the rod B19 bellows portion 18 by the basic action of the bellows assembly 17 The energizing power of becomes larger.
[0059]
The bellows portion 18 pushes the rod B19 slidably contacting the rod holder 20, and the valve element 8 is pushed against the solenoid thrust F by the rod B19 to open the flow path 13 with a constant stroke.
[0060]
Therefore, the control pressure P ₂ is determined by the discharge pressure P _{1 at} this time and this constant stroke.
[0061]
On the other hand, when the flow path 13 is closed by a certain solenoid thrust F and the suction pressure P ₃ is high, the urging force of the bellows portion 18 to the rod B 19 is reduced by the basic action of the bellows assembly 17.
[0062]
Accordingly, the bellows thrust f <solenoid thrust F and the length of the bellows portion 18 is shortened, and the control pressure P ₂ = suction pressure P ₃ while the flow path 13 is closed.
[0063]
In the solenoid valve 1 having the above configuration, the bellows section 18 in double tubular bellows 18A of the bellows assembly 17, the provided 18B, also the suction pressure P ₃ on the inner side of the bellows portion 18 by the flow channel 22 Since it is introduced, even when the maximum pressure is increased by using CO ₂ as a medium, the bellows portion 18 receives pressure from the inside as well as the outside, and the bellows portion is not pushed into the inside. 18 pressure resistance is improved.
[0064]
Further, the bellows 18A and 18B can be supported with each other so that the valley portion of the bellows 18A is in contact with the peak portion of the bellows 18B, and the pressure resistance of the bellows portion 18 is improved.
[0065]
Therefore, the pressure resistance of the solenoid valve 1 is improved, and the solenoid valve 1 can be used even when the pressure introduced is high to prevent the conventional solenoid valve 1 from being damaged.
[0066]
When CO ₂ is used as a medium, the material of the bellows portion 18 is preferably a metal because of its high permeability.
[0067]
【The invention's effect】
In the present invention, a double cylindrical bellows is disposed in the bellows assembly, a vacuum or constant pressure is provided between the double cylindrical bellows, and pressure is introduced to the outside and inside of the double cylindrical bellows. Even when the maximum pressure to be introduced into the bellows assembly is increased, the double cylindrical bellows receives pressure from the inside as well as the outside, and is not pushed into the inside and is introduced. A solenoid valve can be used even when the pressure is high.
[0068]
The double cylindrical bellows is formed in a symmetric wave shape so that the valley of the outer diameter side of the bellows is in contact with the peak of the bellows of the inner diameter side, so that the valley of the bellows on the outer diameter side is on the inner diameter side. The bellows portions can be supported by each other so as to be in contact with the peak portion of the bellows, whereby the bellows portion is not crushed by the high pressure, and the solenoid valve can be used even when the introduced pressure is high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a solenoid valve according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a bellows assembly according to an embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional solenoid valve.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a prior art bellows assembly.
[Explanation of symbols]
1 Solenoid valve 2 Solenoid 2A Valve body 3 Solenoid body 4 Plunger 5 Center post 5A Recess 6 Through hole 7 Rod A
8 Valve body 10 Valve chamber 11 Valve body 11A Recess 11B Hole 12 Valve seat 13 Flow path 14 Inflow port 15 Control port 16 Cover 17 Bellows assembly 18 Bellows 18A, 18B Bellows 19 Rod B
20 Rod holder 21 Spring 22 Channel 23 Pin A
24 pin B
25 Suction port

Claims

In a solenoid valve including a bellows assembly having a bellows whose urging force changes according to the pressure received by the pressure receiving portion, a double cylindrical bellows is disposed in the bellows assembly, and a gap between the double cylindrical bellows is arranged. provided in a vacuum or a constant pressure, a solenoid valve, characterized in that a flow path for introducing the same pressure as the pressure on the outside of the double tubular bellows on the inner side of the double tubular bellows.

2. The solenoid valve according to claim 1, wherein the double cylindrical bellows is formed in a symmetric wave shape so that a valley portion of the bellows on the outer diameter side is in contact with a peak portion of the bellows on the inner diameter side.