JP6038661B2 - Solenoid valve - Google Patents

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Description

本発明は、ソレノイドバルブに関するものである。 The present invention relates to a solenoid valve .

従来、流量や流量に伴う流体圧力の制御を行うために、ソレノイドバルブが広く利用されている。また、ソレノイドバルブにおいては、コイルへの通電量と流量を比例させるリニアソレノイドを用いたものが知られている。図4〜図6を参照して、リニアソレノイドを用いた従来例に係るソレノイドバルブについて説明する。図4は従来例に係るソレノイドバルブにおいて、バルブ部付近における弁が閉じた状態を示す模式的断面図である。図5は従来例に係るソレノイドバルブにおいて、バルブ部付近における弁が開いた状態を示す模式的断面図である。図6は従来例に係るソレノイドバルブにおけるコイルへの通電量と流量との関係を示すグラフである。   Conventionally, solenoid valves have been widely used to control the flow rate and the fluid pressure associated with the flow rate. As the solenoid valve, a solenoid valve using a linear solenoid that makes the amount of current flowing to the coil proportional to the flow rate is known. A conventional solenoid valve using a linear solenoid will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state where the valve in the vicinity of the valve portion is closed in the solenoid valve according to the conventional example. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a valve in the vicinity of the valve portion is opened in a solenoid valve according to a conventional example. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the energization amount to the coil and the flow rate in the solenoid valve according to the conventional example.

この従来例に係るソレノイドバルブにおいては、コイルへの通電量に応じて往復移動するロッド100の先端面110の中央から更に先端方向に突出する弁体部120がロッド100に一体的に設けられている。そして、この弁体部120の外周にゴム製のOリング300が装着されている。また、弁座200には、弁孔210が設けられている。   In the solenoid valve according to this conventional example, a valve body 120 that protrudes further in the distal direction from the center of the distal end surface 110 of the rod 100 that reciprocates according to the energization amount to the coil is provided integrally with the rod 100. Yes. A rubber O-ring 300 is attached to the outer periphery of the valve body 120. The valve seat 200 is provided with a valve hole 210.

以上の構成により、コイルに対して通電されていない状態では、ロッド100の弁体部120が弁座200の弁孔210内に入り込み、Oリング300が、ロッド100の先端面110と弁座200の座面220との間に挟まれた状態となっている。これにより、弁孔210は弁体部120とOリング300によって塞がれた状態となる(図4参照)。そして、コイルに対して通電されると、ロッド100の先端面110が座面220から離れる方向にロッド100が移動していく。これにより、弁孔210から弁体部120が抜け、かつOリング300が座面220から離れるため、弁孔210が開いた状態となる(図5参照)。   With the above configuration, when the coil is not energized, the valve body 120 of the rod 100 enters the valve hole 210 of the valve seat 200, and the O-ring 300 is connected to the distal end surface 110 of the rod 100 and the valve seat 200. It is the state pinched | interposed between the seating surfaces 220 of this. As a result, the valve hole 210 is closed by the valve body 120 and the O-ring 300 (see FIG. 4). When the coil is energized, the rod 100 moves in a direction in which the tip surface 110 of the rod 100 is separated from the seating surface 220. As a result, the valve body portion 120 is removed from the valve hole 210 and the O-ring 300 is separated from the seat surface 220, so that the valve hole 210 is opened (see FIG. 5).

ここで、ゴム製のOリング300は、粘着性を有している。また、上記従来例においては、Oリング300は、ロッド100の先端面110と弁座200の座面220との間に挟まれた状態となっている。そのため、弁が閉じた状態から、ロッド100が移動し始めた直後においては、Oリング300は、座面220との粘着により、軸線方向に少し伸びた後に、座面220から離れて元の形状に戻るように変形する。なお、図5中、点線で示すOリング300aは、座面220との粘着により、軸線方向に伸びた様子を示している。そのため、図6中のグラフのX部に示すように、通電開始直後において、流体の流量が一瞬高くなるといった現象が生じてしまう。なお、図6中、L1は非通電の状態から電流値が増加していく際の様子を示し、L2は電流値が高い状態から電流値が低減していき非通電になるまでの様子を示している。このグラフから分かるように、同じ電流値でもL1とL2では流量が異なっている。この流量の差はヒステリシスと呼ばれており、このヒステリシスが大きいほど、ある通電量に対する流量の誤差が大きくなってしまうことが分かる。このヒステリシスが生じる原因の一つとして、上述したOリング300の粘着の問題があると考えられている。   Here, the rubber O-ring 300 has adhesiveness. In the conventional example, the O-ring 300 is sandwiched between the tip surface 110 of the rod 100 and the seat surface 220 of the valve seat 200. Therefore, immediately after the rod 100 starts to move from the state in which the valve is closed, the O-ring 300 extends slightly in the axial direction due to adhesion with the seating surface 220 and then moves away from the seating surface 220 to the original shape. To return to. In FIG. 5, an O-ring 300 a indicated by a dotted line shows a state in which the O-ring 300 a extends in the axial direction due to adhesion with the seating surface 220. Therefore, as shown in the X part of the graph in FIG. 6, a phenomenon occurs in which the fluid flow rate increases momentarily immediately after the start of energization. In FIG. 6, L1 shows a state when the current value increases from a non-energized state, and L2 shows a state from when the current value is high until the current value decreases and becomes non-energized. ing. As can be seen from this graph, the flow rate is different between L1 and L2 even at the same current value. This difference in flow rate is called hysteresis, and it can be seen that the greater this hysteresis, the greater the error in flow rate for a given energization amount. As one of the causes of this hysteresis, it is considered that there is a problem of sticking of the O-ring 300 described above.

このように、Oリング300が座面220に対して粘着してしまうことが、通電開始直後(弁が開き始めた直後)において流量制御を不安定にし、また、ヒステリシスを大きくしてしまい、流量制御の精度を低下させる原因となっている。なお、上記の説明においては、ソレノイドバルブにおける弁構造についての問題を説明したが、駆動源がソレノイド以外のもの(空圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、圧電アクチュエータ等)におけ
る弁構造であっても、同様の問題が起こり得る。
As described above, the O-ring 300 sticking to the seating surface 220 makes the flow control unstable immediately after the start of energization (immediately after the valve starts to open), and increases the hysteresis. This is a cause of reducing the accuracy of control. In the above description, the problem regarding the valve structure in the solenoid valve has been described. However, the same applies to the valve structure in which the drive source is other than the solenoid (pneumatic actuator, hydraulic actuator, piezoelectric actuator, etc.). Problems can arise.

特開2006−226352号公報JP 2006-226352 A 実公平3−29645号公報Japanese Utility Model Publication 3-29645

本発明の目的は、流量制御の精度の向上を図ったソレノイドバルブを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a solenoid valve that improves the accuracy of flow rate control.

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、本発明のソレノイドバルブは、
往復動用のアクチュエータとしてのソレノイド部と、弁構造としてのバルブ部と、これらソレノイド部とバルブ部を構成する各種部材を収容するハウジング部とから構成されるソレノイドバルブにおいて、
前記ソレノイド部はセンターポストと第1スプリングとを有し、
前記バルブ部は、
前記センターポストの磁気的吸引と前記第1スプリングの前記センターポストから離れる方向への付勢とによって往復移動する往復動部材としてのプランジャと、
前記プランジャの先端側に設けられ、ゴム状弾性体製の部位を有する第1弁体と、
前記第1弁体より更に前記プランジャの先端側に設けられ、一端が前記第1弁体に固定された弾性部材としての第2スプリングと、
前記第2スプリングより更に前記プランジャの先端側に設けられ、前記第2スプリングの他端が固定された剛体からなる第2弁体と、
前記第1弁体のゴム状弾性体製の部位が着座する第1弁座面および前記第2弁体が着座する第2弁座面が設けられると共に、前記ゴム状弾性体製の部位が前記第1弁座面に着座することによって閉じられ、離間することによって開かれる第1弁孔、および前記第2弁体が前記第2弁座面に着座することによって閉じられ、離間することによって開かれる第2弁孔が形成されている円筒形状の弁座部材と
を備え、
前記プランジャが該プランジャの先端側に移動している状態では、前記第2スプリングが圧縮された状態で、前記第1弁孔及び前記第2弁孔が閉じられており、前記ソレノイド部が作動するにつれて前記プランジャが該プランジャの後端方向へ移動して、前記第1弁孔が開いた後に前記第2弁孔が開くことにより、前記第2弁孔を介して前記第1弁孔を通る流路が形成されることを特徴とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the solenoid valve of the present invention is
In a solenoid valve comprising a solenoid part as a reciprocating actuator, a valve part as a valve structure, and a housing part that houses these solenoid parts and various members constituting the valve part,
The solenoid part has a center post and a first spring;
The valve portion is
A plunger as a reciprocating member that reciprocates by magnetic attraction of the center post and biasing of the first spring in a direction away from the center post ;
A first valve body provided on the distal end side of the plunger and having a rubber-like elastic body;
A second spring as an elastic member provided on the distal end side of the plunger further than the first valve body, one end of which is fixed to the first valve body;
A second valve body, which is provided further on the distal end side of the plunger than the second spring , and is formed of a rigid body to which the other end of the second spring is fixed;
A first valve seat surface on which a rubber-made elastic body portion of the first valve body is seated and a second valve seat surface on which the second valve body is seated are provided, and the rubber-elastic body portion is formed by closed by seating the first valve seat surface, it is closed by the first valve hole to be opened by spaced, and that the second valve body is seated on the second valve seat, opened by separating A cylindrical valve seat member in which a second valve hole is formed ;
With
In a state where the plunger is moved to the distal end side of the plunger , the first valve hole and the second valve hole are closed while the second spring is compressed, and the solenoid unit is activated. brought by the plunger is moved toward the rear end direction of the plunger, by the second valve hole to open after the first valve hole is opened, the flow through the first valve hole through the second valve hole A path is formed .

本発明によれば、往復動部材が該往復動部材の先端側に移動している状態では、一端が第1弁体に固定され、他端が第2弁体に固定された弾性部材が圧縮された状態で、第1弁孔及び第2弁孔が閉じるように構成される。つまり、第2弁体は、圧縮された弾性部材の弾性力によって付勢されながら第2弁座面に着座することによって第2弁孔を閉じている。なお、第1弁体は、第1弁体が有するゴム状弾性体製の部位を第1弁座面に着座させることによって第1弁孔を閉じている。そして、アクチュエータが作動するにつれて往復動部材が該往復動部材の後端方向へ移動する。つまり、往復動部材の先端側に設けられた第1弁体は、往復動部材の移動開始直後から第1弁座面から離れる方向に移動する。ここで、第1弁体の移動によって、第1弁体に固定された弾性部材の一端も同じ方向に移動するため、弾性部材は圧縮された状態から伸長する。このようにして弾性部材自体が伸長することにより、弾性部材の他端は、弾性部材の一端の移動より遅れて動き出す。つまり、弾性部材の他端に固定された第2弁体は、弾性部材の一端に固定された第1弁体よりも遅れて動き出す。なお、第2弁体が動き出す方向は、第2弁体が付勢される方向とは逆の方向、すなわち、第2弁座面から離れる方向である。したがって、本発明によれば、第1弁体を第1弁座面から離れる方向へ移動させた後に、第2弁体を第2弁座面から離れる方向へ移動させることが可能になる。これにより、第1弁孔が開いた後に第2弁孔を開くようにすることができる。その結果、第1弁孔が開いた直後に流体が流通することが抑制されるため、第1弁座面に着座していたゴム状弾性体製の部位が、第1弁座面から離間した直後に変形しても、弁構造から流出される流体の流量が不安定になるような現象が回避される。   According to the present invention, in a state where the reciprocating member is moving toward the distal end side of the reciprocating member, the elastic member having one end fixed to the first valve body and the other end fixed to the second valve body is compressed. In such a state, the first valve hole and the second valve hole are configured to be closed. That is, the second valve body closes the second valve hole by being seated on the second valve seat surface while being urged by the elastic force of the compressed elastic member. In addition, the 1st valve body has closed the 1st valve hole by seating the site | part made from the rubber-like elastic body which the 1st valve body has on the 1st valve seat surface. Then, as the actuator operates, the reciprocating member moves toward the rear end of the reciprocating member. That is, the first valve body provided on the distal end side of the reciprocating member moves in a direction away from the first valve seat surface immediately after the reciprocating member starts moving. Here, since the end of the elastic member fixed to the first valve body also moves in the same direction by the movement of the first valve body, the elastic member extends from the compressed state. When the elastic member itself is extended in this manner, the other end of the elastic member starts to move behind the movement of one end of the elastic member. That is, the second valve body fixed to the other end of the elastic member starts moving later than the first valve body fixed to one end of the elastic member. The direction in which the second valve element starts moving is the direction opposite to the direction in which the second valve element is urged, that is, the direction away from the second valve seat surface. Therefore, according to the present invention, it is possible to move the second valve body in a direction away from the second valve seat surface after moving the first valve body in a direction away from the first valve seat surface. Thereby, the second valve hole can be opened after the first valve hole is opened. As a result, since the fluid is suppressed from flowing immediately after the first valve hole is opened, the rubber-made elastic body part that was seated on the first valve seat surface is separated from the first valve seat surface. Even if it is deformed immediately thereafter, a phenomenon that the flow rate of the fluid flowing out from the valve structure becomes unstable is avoided.

なお、本発明によれば、アクチュエータが更に作動して往復動部材が更に後端方向へ移動すると、第2弁体が第2弁座面から離れる方向へ移動する。ここで、本発明においては、第2弁体は剛体からなるため、第2弁体が移動して第2弁座面から離間するときに、第2弁体が変形することが抑制される。つまり、第2弁体の変形に因る流体流量の変化が抑制される。その結果、第2弁孔が開いた直後に流体が流通しても、弁構造から流出される流体の流量が不安定になるような現象が回避される。   According to the present invention, when the actuator further operates and the reciprocating member further moves in the rear end direction, the second valve body moves in a direction away from the second valve seat surface. Here, in the present invention, since the second valve body is made of a rigid body, the second valve body is restrained from being deformed when the second valve body moves and separates from the second valve seat surface. That is, the change in the fluid flow rate due to the deformation of the second valve body is suppressed. As a result, even if the fluid flows immediately after the second valve hole is opened, a phenomenon that the flow rate of the fluid flowing out from the valve structure becomes unstable is avoided.

以上のことから、本発明によれば、往復動部材の移動開始直後から流体制御を安定的に行うことが可能となる。また、第2弁体が、実質的に変形しない、座面から離れやすいものであるため、ヒステリシスによる流量制御の誤差も少なくすることができる。   From the above, according to the present invention, it is possible to stably perform fluid control immediately after the start of movement of the reciprocating member. Further, since the second valve body is not substantially deformed and is easily separated from the seat surface, an error in flow rate control due to hysteresis can be reduced.

以上説明したように、本発明によれば、流量制御の精度の向上を図ることができる。   As described above, according to the present invention, the accuracy of flow rate control can be improved.

図1は本発明の実施例に係るソレノイドバルブの模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solenoid valve according to an embodiment of the present invention. 図2は本発明の実施例に係る弁座を説明する図である。FIG. 2 is a view for explaining a valve seat according to an embodiment of the present invention. 図3は本発明の実施例に係るソレノイドバルブにおいて、第1弁孔及び第2弁孔の開閉状態を示す模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an open / close state of the first valve hole and the second valve hole in the solenoid valve according to the embodiment of the present invention. 図4は従来例に係るソレノイドバルブにおいて、バルブ部付近における弁が閉じた状態を示す模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state where the valve in the vicinity of the valve portion is closed in the solenoid valve according to the conventional example. 図5は従来例に係るソレノイドバルブにおいて、バルブ部付近における弁が開いた状態を示す模式的断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a valve in the vicinity of the valve portion is opened in a solenoid valve according to a conventional example. 図6は従来例に係るソレノイドバルブにおけるコイルへの通電量と流量との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the energization amount to the coil and the flow rate in the solenoid valve according to the conventional example.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例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限りは、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。なお、以下の説明においては、弁構造が適用される装置の一例として、ソレノイドバルブの場合を例にして説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. . In the following description, a solenoid valve will be described as an example of an apparatus to which the valve structure is applied.

(実施例)
図1〜図3を参照して、本発明の実施例に係るソレノイドバルブについて説明する。
<ソレノイドバルブの構成>
図1を参照して、本発明の実施例に係るソレノイドバルブの全体構成を説明する。図1は、本発明の実施例に係るソレノイドバルブの模式的断面図であり、通電開始前の状態を示している。
(Example)
A solenoid valve according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
<Configuration of solenoid valve>
With reference to FIG. 1, the whole structure of the solenoid valve based on the Example of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solenoid valve according to an embodiment of the present invention, showing a state before energization is started.

図1に示すように、ソレノイドバルブSVは、往復動用のアクチュエータとしてのソレノイド部Sと、弁構造としてのバルブ部Vと、これらソレノイド部Sとバルブ部Vを構成する各種部材を収容するハウジング部Hとから構成される。ソレノイド部Sは、ボビン11と、ボビン11に巻かれ、通電により磁界を発生するコイル12とを備えている。なお、コイル12によって発生した磁界により磁気回路が形成されることで、詳細は後述する往復動部材としてのプランジャ13がセンターポスト14に磁気的に吸引される。ソレノ
イド部Sは、上記の磁気回路を形成するべく、いずれも磁性部材からなる一対のプレート15a,15b及びケース15cも備えている。また、ソレノイド部Sは、プランジャ13をセンターポスト14から離れる方向に付勢する第1スプリング16aと、この第1スプリング16aを受けるスプリング受け16bと、スプリング受け16bの位置調整を行うアジャストスクリュ16cとを備えている。更に、ソレノイド部Sは、コイル12に電気的に接続された端子17も備えている。
As shown in FIG. 1, the solenoid valve SV includes a solenoid portion S as a reciprocating actuator, a valve portion V as a valve structure, and a housing portion that houses various members constituting the solenoid portion S and the valve portion V. H. The solenoid unit S includes a bobbin 11 and a coil 12 that is wound around the bobbin 11 and generates a magnetic field when energized. Note that a magnetic circuit is formed by the magnetic field generated by the coil 12, whereby a plunger 13 as a reciprocating member, which will be described later in detail, is magnetically attracted to the center post 14. The solenoid part S also includes a pair of plates 15a and 15b and a case 15c each made of a magnetic member so as to form the above magnetic circuit. The solenoid portion S includes a first spring 16a that urges the plunger 13 in a direction away from the center post 14, a spring receiver 16b that receives the first spring 16a, and an adjustment screw 16c that adjusts the position of the spring receiver 16b. It has. Further, the solenoid unit S includes a terminal 17 that is electrically connected to the coil 12.

ハウジング部Hは、ソレノイド部Sとバルブ部Vを構成する各種部材を収容するハウジング本体21と、ハウジング本体21に固定されるカバー22と、ハウジング本体21を補強する補強部材23とから構成される。ハウジング本体21には、入力側(元圧側)から流体を流入させるための入力ポート部21aと、出力側(制御圧側)に流体を排出させるための出力ポート部21bが設けられている。また、ハウジング本体21には、外部電源からの電気供給を得るために電気的な接続を行うためのコネクタ部21cも設けられている。   The housing portion H includes a housing main body 21 that houses various members constituting the solenoid portion S and the valve portion V, a cover 22 that is fixed to the housing main body 21, and a reinforcing member 23 that reinforces the housing main body 21. . The housing body 21 is provided with an input port portion 21a for allowing fluid to flow from the input side (source pressure side) and an output port portion 21b for discharging fluid to the output side (control pressure side). The housing body 21 is also provided with a connector portion 21c for making an electrical connection in order to obtain an electric supply from an external power source.

バルブ部Vは、ソレノイド部Sによって往復移動する往復動部材としてのプランジャ13を備えている。プランジャ13は、ロッド30が挿通される挿通孔が設けられた円筒形状を有している。また、バルブ部Vは、プランジャ13に挿通されて固定されたロッド30の先端に形成された第1弁体としての弁体部31と、弁体部31の先端の外周に装着されたゴム状弾性体製の部位であるゴム製のOリング32とを備えている。更に、バルブ部Vは、弁体部31に対して一端(プランジャ13側の端部)が固定された弾性部材としての第2スプリング33を備えている。そして、バルブ部Vは、第2スプリング33の他端に固定された第2弁体としての球34を備えており、更に、Oリング32が着座する第1弁座面35a及び球34が着座する第2弁座面35bが設けられた弁座35を備えている。なお、球34は、例えばステンレス等の剛性の高い剛体から製造されている。また、バルブ部Vは、弁座35の外周面とハウジング本体21の内周面との間の隙間を封止するシールリング36と、弁座35を支持する支持部材37とを備えている。   The valve portion V includes a plunger 13 as a reciprocating member that reciprocates by the solenoid portion S. The plunger 13 has a cylindrical shape provided with an insertion hole through which the rod 30 is inserted. The valve portion V includes a valve body portion 31 as a first valve body formed at the distal end of the rod 30 inserted and fixed by the plunger 13, and a rubber-like member attached to the outer periphery of the distal end of the valve body portion 31. And a rubber O-ring 32 which is a portion made of an elastic body. Further, the valve portion V includes a second spring 33 as an elastic member having one end (end portion on the plunger 13 side) fixed to the valve body portion 31. The valve portion V includes a ball 34 as a second valve body fixed to the other end of the second spring 33. Further, the first valve seat surface 35a on which the O-ring 32 is seated and the ball 34 are seated. A valve seat 35 provided with a second valve seat surface 35b is provided. The sphere 34 is manufactured from a rigid body having high rigidity such as stainless steel. Further, the valve portion V includes a seal ring 36 that seals a gap between the outer peripheral surface of the valve seat 35 and the inner peripheral surface of the housing body 21, and a support member 37 that supports the valve seat 35.

弁体部31は、ソレノイドバルブSVにおける入力側が開口した円筒形状を有しており、内部には第2スプリング33が収容されるようにして固定されている。なお、本実施例においては、弁体部31は、ロッド30の先端に一体的に形成されることによって、プランジャ13の先端に設けられる構成となっているが、弁体部31を別個の部品で構成してロッド30の先端に固定してもよい。つまり、弁体部31は、往復動部材としてのプランジャ13の先端側に設けられる限りにおいて、種々の形態によって構成することができる。   The valve body portion 31 has a cylindrical shape that is open on the input side of the solenoid valve SV, and is fixed so that the second spring 33 is accommodated therein. In the present embodiment, the valve body 31 is formed at the tip of the plunger 13 by being integrally formed at the tip of the rod 30, but the valve body 31 is a separate component. And may be fixed to the tip of the rod 30. That is, the valve body portion 31 can be configured in various forms as long as it is provided on the distal end side of the plunger 13 as a reciprocating member.

また、第2スプリング33は、図1に示されるような、プランジャ13が自身の先端側に移動している状態となる、コイル12への通電量が零のときにおいては、圧縮された状態となるように構成されている。ここで、通電量が零のときには、プランジャ13に磁気吸引力が作用しないため、第2スプリング33は、同じく圧縮された状態にある第1スプリング16aの弾性力(付勢力)によって付勢されている。なお、上述したアジャストスクリュ16cによってスプリング受け16bの位置調整を行うことによって、このときにおける付勢力を調節することができる。ここで、第2スプリング33の弾性部材としての特性(バネ定数や自然長等)は、Oリング32が第1弁座面35aから離間するまでは圧縮された状態が維持されるように設定されている。   Further, the second spring 33 is in a compressed state when the energization amount to the coil 12 is zero as shown in FIG. It is comprised so that it may become. Here, when the energization amount is zero, the magnetic attraction force does not act on the plunger 13, so the second spring 33 is biased by the elastic force (biasing force) of the first spring 16a that is also in a compressed state. Yes. Note that the biasing force at this time can be adjusted by adjusting the position of the spring receiver 16b with the adjusting screw 16c described above. Here, the characteristics (spring constant, natural length, etc.) of the second spring 33 as an elastic member are set so that the compressed state is maintained until the O-ring 32 is separated from the first valve seat surface 35a. ing.

次に、特に、図2を参照して、弁座35の構成についてより詳細に説明する。なお、図2は、弁座35の構成を説明する図であって、図2(a)は、弁座35を第1弁座面35a側(下流側)から見た正面図、図2(b)は、弁座35の断面斜視図である。なお、説明のために、図2(b)には球34も図示されている。   Next, in particular, the configuration of the valve seat 35 will be described in more detail with reference to FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the valve seat 35. FIG. 2A is a front view of the valve seat 35 as viewed from the first valve seat surface 35a side (downstream side). b) is a cross-sectional perspective view of the valve seat 35. For the sake of explanation, the sphere 34 is also shown in FIG.

図2に示すように、弁座35は、流体が流通する流路が形成された略円筒形状の部材であり、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂等のある程度硬質な材料からなる。弁座35は、ソレノイドバルブSV内に装着されたときに流体の流通方向の下流側となる端面に、第1弁座面35aと第1弁孔35cの開口端が設けられている。第1弁孔35cは、弁体31に装着されたOリング32が第1弁座面35aに着座することによって閉じられる弁孔である。また、第1弁孔35cは、球34の直径よりも大きい内径を有する内周面を備えている。そして、第1弁孔35cの上流側には、更に上流側へ向かって縮径するテーパ面で構成された第2弁座面35bが形成されている。つまり、図1に示されるように、弁座35がソレノイドバルブSVに装着された際には、第2弁座面35bは、第2スプリング33側へ向かって拡径するテーパ面となる。そして、第2弁座面35bの上流側には、第2弁孔35dが形成されている。第2弁孔35dは、球34が第2弁座面35bに着座することによって閉じられる弁孔である。つまり、球34が第2弁座面35bに着座した際には、図2(a)に示されるような環状のシール線Rが形成されることによって、第2弁孔35dが閉じられる。なお、シール線Rで示されるように、球34と第2弁座面35bは互いに線接触状態となる。また、シール線Rの形成位置は、第2弁座面35bのテーパ角や球34の直径によって定まる。ここで、第2弁座面35bのテーパ角や球34の直径は、シール線Rが形成される限りにおいて適宜定めればよい。なお、第2弁座面35bのテーパ角が大きいほど、また、球34の直径が小さいほど、第2弁孔35dが開いた後における、球34の移動量に対する流体流量の増大量が大きくなる。特に、テーパ角を大きくすれば、第2弁孔35dが開いたときの最大流量を大きくすることができる。   As shown in FIG. 2, the valve seat 35 is a substantially cylindrical member in which a flow path through which a fluid flows is formed, and is made of a material that is somewhat hard, such as PPS (polyphenylene sulfide) resin. The valve seat 35 is provided with an opening end of a first valve seat surface 35a and a first valve hole 35c on an end surface that is on the downstream side in the fluid flow direction when mounted in the solenoid valve SV. The first valve hole 35c is a valve hole that is closed when the O-ring 32 attached to the valve body 31 is seated on the first valve seat surface 35a. The first valve hole 35 c includes an inner peripheral surface having an inner diameter larger than the diameter of the sphere 34. A second valve seat surface 35b is formed on the upstream side of the first valve hole 35c. The second valve seat surface 35b is formed of a tapered surface that further decreases in diameter toward the upstream side. That is, as shown in FIG. 1, when the valve seat 35 is attached to the solenoid valve SV, the second valve seat surface 35 b becomes a tapered surface that increases in diameter toward the second spring 33 side. A second valve hole 35d is formed on the upstream side of the second valve seat surface 35b. The second valve hole 35d is a valve hole that is closed when the ball 34 is seated on the second valve seat surface 35b. That is, when the ball 34 is seated on the second valve seat surface 35b, an annular seal line R as shown in FIG. 2A is formed, thereby closing the second valve hole 35d. As indicated by the seal line R, the sphere 34 and the second valve seat surface 35b are in line contact with each other. The formation position of the seal line R is determined by the taper angle of the second valve seat surface 35 b and the diameter of the sphere 34. Here, the taper angle of the second valve seat surface 35b and the diameter of the sphere 34 may be appropriately determined as long as the seal line R is formed. The larger the taper angle of the second valve seat surface 35b and the smaller the diameter of the sphere 34, the larger the increase in the fluid flow rate with respect to the movement amount of the sphere 34 after the second valve hole 35d is opened. . In particular, if the taper angle is increased, the maximum flow rate when the second valve hole 35d is opened can be increased.

また、第2弁座面35bにおける、シール線Rよりも下流側には、周方向に間隔を空けて複数(本実施例においては8個)の溝部35eが形成されている。このような溝部35eが形成されることによって、球34と第2弁座面35bとの隙間で形成される環状の流体流路の断面積(流体の流れる方向に垂直な断面による断面積)を大きくさせることができる。これにより、球34の移動量に対する流体流量の増大量を大きくすることができ、また、最大流量を大きくすることができる。なお、溝部35eの個数、深さ、幅等を適宜調節することにより、球34の移動量に対する、流体流量の増大量を調節することが可能になる。   A plurality of (eight in the present embodiment) groove portions 35e are formed on the second valve seat surface 35b on the downstream side of the seal line R with a circumferential interval. By forming such a groove 35e, the cross-sectional area of the annular fluid passage formed by the gap between the sphere 34 and the second valve seat surface 35b (the cross-sectional area by the cross section perpendicular to the fluid flow direction) is reduced. Can be made larger. Thereby, the increase amount of the fluid flow rate with respect to the moving amount of the sphere 34 can be increased, and the maximum flow rate can be increased. It should be noted that the amount of increase in the fluid flow rate relative to the amount of movement of the sphere 34 can be adjusted by appropriately adjusting the number, depth, width, etc. of the groove 35e.

以上のように、第1弁座面35a及び第2弁座面35bは、単一の弁座35に形成されている。このような構成とすることにより、部品数を少なくすることができるため、製造コストを低減させることができる。   As described above, the first valve seat surface 35 a and the second valve seat surface 35 b are formed in a single valve seat 35. With such a configuration, the number of components can be reduced, so that the manufacturing cost can be reduced.

<ソレノイドバルブの作動メカニズム>
次に、図面を参照して、ソレノイドバルブSVの作動メカニズムについて説明する。
図1に示されるように、プランジャ13が自身の先端側に移動している状態(ソレノイド部Sのコイル12に対して通電されていない状態)では、第1スプリング16a及び第2スプリング33は共に圧縮された状態にある。上述のように、コイル12には磁力は発生していないため、第2スプリング33は、第1スプリング16aの弾性力(付勢力)によって、プランジャ13を介して圧縮された状態にある。なお、プランジャ13は、第1スプリング16aによって付勢されてセンターポスト14から離れる方向に移動している。これにより、プランジャ13の先端側に設けられた弁体部31のOリング32が、弁座35の第1弁座面35aに着座するため、第1弁孔35cが閉じられる。このとき、Oリング32は、弁体部31と第1座面35aとの間に挟まれた状態となるため、良好な密封性能が発揮される。
<Solenoid valve operation mechanism>
Next, the operation mechanism of the solenoid valve SV will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in a state where the plunger 13 is moving toward the tip end of the plunger 13 (a state where the coil 12 of the solenoid part S is not energized), the first spring 16a and the second spring 33 are both It is in a compressed state. As described above, since no magnetic force is generated in the coil 12, the second spring 33 is compressed via the plunger 13 by the elastic force (biasing force) of the first spring 16a. The plunger 13 is urged by the first spring 16 a and moves in a direction away from the center post 14. As a result, the O-ring 32 of the valve body 31 provided on the distal end side of the plunger 13 is seated on the first valve seat surface 35a of the valve seat 35, and thus the first valve hole 35c is closed. At this time, since the O-ring 32 is sandwiched between the valve body portion 31 and the first seat surface 35a, good sealing performance is exhibited.

一方、第2弁孔35dは、図3(a)に示されるように、第2スプリング33によって付勢された球34が第2弁座面35bに着座することによって閉じられている。なお、図
3(a)は、第1弁孔35c及び第2弁孔35dが共に閉じられた状態を示す模式的断面図である。上述のように、第2弁座面35bは、第2スプリング33側へ向かって拡径したテーパ面で構成されているため、付勢された球34が第2弁座面35bに着座すると、環状のシール線Rが形成される。このようにして、第1弁孔35cと第2弁孔35dの双方が閉じられることによって、入力ポート部21aから出力ポート部21bへと至る流路が遮断される。なお、球34は剛体であるため、シール線Rの密封性能は、Oリング32のそれよりは小さいが、ソレノイドバルブSV全体としての密封性能はOリング32によって発揮される。
On the other hand, as shown in FIG. 3A, the second valve hole 35d is closed by the ball 34 biased by the second spring 33 seated on the second valve seat surface 35b. FIG. 3A is a schematic cross-sectional view showing a state where both the first valve hole 35c and the second valve hole 35d are closed. As described above, since the second valve seat surface 35b is configured by a tapered surface whose diameter is increased toward the second spring 33 side, when the biased ball 34 is seated on the second valve seat surface 35b, An annular seal line R is formed. Thus, by closing both the first valve hole 35c and the second valve hole 35d, the flow path from the input port portion 21a to the output port portion 21b is blocked. Since the ball 34 is a rigid body, the sealing performance of the seal wire R is smaller than that of the O-ring 32, but the sealing performance of the solenoid valve SV as a whole is exhibited by the O-ring 32.

次に、特に図3を参照して、ソレノイドバルブSVが開いたときについて説明する。なお、図3(b)は、第1弁孔35cのみが開いた状態を示す模式的断面図であり、図3(c)は、第1弁孔35c及び第2弁孔35dが共に開いた状態を示す模式的断面図である。   Next, with reference to FIG. 3 in particular, the case where the solenoid valve SV is opened will be described. 3B is a schematic cross-sectional view showing a state in which only the first valve hole 35c is opened, and FIG. 3C is a diagram in which both the first valve hole 35c and the second valve hole 35d are opened. It is typical sectional drawing which shows a state.

ソレノイド部Sを作動させるにつれて、すなわち、ソレノイド部Sのコイル12に対する通電量を増加させるに従い、磁気吸引力が高まるため、第1スプリング16aによる付勢力に抗して、プランジャ13はセンターポスト14に向かって移動する。つまり、プランジャ13は、自身の後端方向へ移動することになる。これに伴って、プランジャ13に固定されたロッド30の先端に設けられた弁体部31もセンターポスト14に向かって移動するため、弁体部31に装着されたOリング32も第1弁座面35aから離間するように移動する。このとき、弁体部31に一端が固定されている第2スプリング33は、弁体部31の移動によって圧縮された状態から伸長される。つまり、球34が固定されている第2スプリング33の他端は、第2スプリング33の一端と同時に移動せず、より遅れて動き出す。なお、その方向は、第2弁座面35bから離れる方向である。これにより、第1弁孔35cが開いた後に第2弁孔35dを開くようにすることができる。なお、以下において、本実施例における球34の動きをより詳細に説明する。   As the solenoid portion S is operated, that is, as the energization amount of the solenoid portion S to the coil 12 is increased, the magnetic attractive force is increased. Move towards. That is, the plunger 13 moves toward the rear end thereof. Along with this, the valve body 31 provided at the tip of the rod 30 fixed to the plunger 13 also moves toward the center post 14, so that the O-ring 32 attached to the valve body 31 also has the first valve seat. It moves away from the surface 35a. At this time, the second spring 33 whose one end is fixed to the valve body portion 31 is extended from a state compressed by the movement of the valve body portion 31. That is, the other end of the second spring 33 to which the sphere 34 is fixed does not move simultaneously with the one end of the second spring 33 and starts to move with a delay. The direction is a direction away from the second valve seat surface 35b. Thereby, the second valve hole 35d can be opened after the first valve hole 35c is opened. In the following, the movement of the sphere 34 in the present embodiment will be described in more detail.

弁体部31の移動によって、第2スプリング33が圧縮された状態から伸長されると、第2スプリング33の弾性力は減少するが、本実施例における第2スプリング33は、弁体部31が移動してOリング32が第1弁座面35aから離間するまでは、圧縮された状態が維持されるようにバネ定数や自然長が設定されている。つまり、Oリング32が第1弁座面35aから離間するときにおける弁体部31の移動量と、第2スプリング33の伸長量とが等しくなるまでは、少なくとも圧縮された状態が維持されるようにバネ定数や自然長が設定されている。したがって、伸長量が当該移動量に達するまでは第2スプリング33が弾性力(付勢力)を有するため、図3(b)に示されるように、第1弁孔35cが開くまでは、球34に上流側(入力側)から作用する流体圧力に抗して、球34を第2弁座面35bに着座させ続けることができるようになる。これにより、第2弁孔35dを、第1弁孔35cより遅らせて開くことができるようになるため、第1弁孔35cが開いた直後(または開くのとほぼ同時)に第1弁孔35cを流体が流通するような事態を回避することが可能になる。その結果、仮に、Oリング32と第1弁座面35aとの間の粘着によって、通電が開始されて弁体部31が移動し始めた直後にOリング32が変形する現象が生じても、ソレノイドバルブSVの出力ポート部21bから排出される流体の流量が一瞬高くなるような現象が、設計上は回避される。   When the second spring 33 is extended from the compressed state due to the movement of the valve body 31, the elastic force of the second spring 33 decreases. The spring constant and the natural length are set so that the compressed state is maintained until the O-ring 32 moves away from the first valve seat surface 35a. In other words, at least the compressed state is maintained until the amount of movement of the valve body 31 when the O-ring 32 moves away from the first valve seat surface 35a becomes equal to the amount of extension of the second spring 33. The spring constant and natural length are set in. Therefore, since the second spring 33 has an elastic force (biasing force) until the extension amount reaches the movement amount, as shown in FIG. 3B, the ball 34 is not opened until the first valve hole 35c is opened. Thus, the ball 34 can be kept seated on the second valve seat surface 35b against the fluid pressure acting from the upstream side (input side). As a result, the second valve hole 35d can be opened later than the first valve hole 35c, so that the first valve hole 35c is opened immediately after (or almost simultaneously with) the first valve hole 35c. It is possible to avoid a situation where the fluid circulates. As a result, even if a phenomenon occurs in which the O-ring 32 is deformed immediately after the energization is started and the valve body portion 31 starts moving due to adhesion between the O-ring 32 and the first valve seat surface 35a, A phenomenon in which the flow rate of the fluid discharged from the output port portion 21b of the solenoid valve SV increases momentarily is avoided in design.

そして、Oリング32が第1弁座面35aから離間して弁孔35cが開いてから、更にソレノイド部Sが作動して(通電量が増加して)プランジャ13の移動量が増大すると、第2スプリング33は更に伸長する。これにより、第2スプリング33による弾性力は低下していくため、球34を第2弁座面35bに対して付勢する弾性力が減少する。やがて、ソレノイドバルブSVの入力側、すなわち弁座35の上流側から球34に作用する流体圧力が第2スプリング33による弾性力を上回ると、球34が第2弁座面35bから離れ
るように移動する。このようにして第2弁孔35dが開くと、図3(c)に示すように、第2弁座面35bと球34との間に隙間ができて、第2弁孔35dから、既に開いている第1弁孔35cへ通じる流路が形成される(図3の矢印A参照)。したがって、入力ポート部21aから流入された流体は、出力ポート部21bから排出される。この場合において、球34と第2弁座面35bとの隙間で形成される環状の流体流路を流通する流体の流量は、上述のように、第2弁座面35bのテーパ角や溝部35eの形状等に応じて定まる。
Then, after the O-ring 32 is separated from the first valve seat surface 35a and the valve hole 35c is opened, the solenoid portion S is further activated (the energization amount is increased) and the movement amount of the plunger 13 is increased. The two springs 33 extend further. Thereby, since the elastic force by the 2nd spring 33 falls, the elastic force which urges the ball | bowl 34 with respect to the 2nd valve seat surface 35b reduces. Eventually, when the fluid pressure acting on the ball 34 from the input side of the solenoid valve SV, that is, the upstream side of the valve seat 35 exceeds the elastic force of the second spring 33, the ball 34 moves away from the second valve seat surface 35b. To do. When the second valve hole 35d is thus opened, as shown in FIG. 3C, a gap is formed between the second valve seat surface 35b and the ball 34, and the second valve hole 35d is already opened from the second valve hole 35d. A flow path leading to the first valve hole 35c is formed (see arrow A in FIG. 3). Therefore, the fluid flowing in from the input port portion 21a is discharged from the output port portion 21b. In this case, as described above, the flow rate of the fluid flowing through the annular fluid passage formed by the gap between the ball 34 and the second valve seat surface 35b is the taper angle of the second valve seat surface 35b or the groove 35e. It is determined according to the shape etc.

ここで、本実施例においては、球34は剛体から製造されているため、球34が第2弁座面35bに対して粘着することはない。したがって、球34が第2弁座面35bから離間するときに、球34が変形することが回避されるため、第2弁孔35dが開いた直後における流体流量の変化を抑制することができる。   Here, in the present embodiment, since the sphere 34 is manufactured from a rigid body, the sphere 34 does not stick to the second valve seat surface 35b. Therefore, since the sphere 34 is avoided from being deformed when the sphere 34 is separated from the second valve seat surface 35b, a change in the fluid flow rate immediately after the second valve hole 35d is opened can be suppressed.

また、第2弁孔35dが開いた状態において、球34に作用する弁座35の中心軸方向の力は概ね釣り合っている。つまり、球34に入力側から作用する流体の圧力が略一定である場合には、プランジャ13の移動によって第2スプリング33による付勢力が流体圧力を下回る程度まで低下すると、球34が第2弁座面35bから離間する。そして、離間とほぼ同時に、第2スプリング33が流体圧力によって圧縮されるため、球34に作用する流体圧力と弾性力が概ね釣り合うようになる。この状態で更に通電量が増えると、通電量に応じてプランジャ13と共に弁体部31が後端方向へと移動するが、第2スプリング33の長さは、球34における力の釣り合いにより略一定に保たれる。これにより、通電量に応じて、球34の位置が概ね定まるため、球34と第2弁座面35bとの隙間の大きさを定めることができる。したがって、コイル12への通電量を制御することによって、出力ポート部21bから排出される流体の流量や流体圧力を制御することが可能となる。   Further, in the state where the second valve hole 35d is opened, the force in the central axis direction of the valve seat 35 acting on the ball 34 is substantially balanced. That is, when the pressure of the fluid acting on the sphere 34 from the input side is substantially constant, the sphere 34 is moved to the second valve when the urging force of the second spring 33 falls below the fluid pressure due to the movement of the plunger 13. Separated from the seating surface 35b. At substantially the same time as the separation, the second spring 33 is compressed by the fluid pressure, so that the fluid pressure acting on the sphere 34 and the elastic force are substantially balanced. When the energization amount further increases in this state, the valve body 31 moves together with the plunger 13 in the rear end direction according to the energization amount. However, the length of the second spring 33 is substantially constant due to the balance of the force in the sphere 34. To be kept. Thereby, since the position of the sphere 34 is substantially determined according to the energization amount, the size of the gap between the sphere 34 and the second valve seat surface 35b can be determined. Therefore, by controlling the energization amount to the coil 12, the flow rate and fluid pressure of the fluid discharged from the output port portion 21b can be controlled.

一方、第2弁孔35dが開いた状態において、流体圧力が変動する場合には、第2スプリング33が伸縮して、球34に作用する流体圧力と弾性力とがほぼ釣り合う状態となる。例えば、通電量を所定の一定量にしてプランジャ13の位置を一定にした場合には、弁体部31の位置も一定となる。このような場合に流体圧力が変動すると、弾性力が球34を介して流体圧力と釣り合うように、第2スプリング33は伸縮する。これにより、流体圧力の増減に応じて流量を増減させるような制御も行うことが可能になる。   On the other hand, when the fluid pressure fluctuates in the state where the second valve hole 35d is opened, the second spring 33 expands and contracts, and the fluid pressure acting on the sphere 34 and the elastic force are substantially balanced. For example, when the energization amount is a predetermined amount and the position of the plunger 13 is constant, the position of the valve body 31 is also constant. When the fluid pressure fluctuates in such a case, the second spring 33 expands and contracts so that the elastic force balances the fluid pressure via the sphere 34. As a result, it is possible to perform control to increase or decrease the flow rate in accordance with increase or decrease of the fluid pressure.

<本実施例に係るソレノイドバルブの優れた点>
本実施例に係るソレノイドバルブSVによれば、プランジャ13が自身の先端側に移動している状態では(ソレノイド部Sのコイル12への通電量が零のときには)、一端が弁体部31に固定され、他端が球34に固定された第2スプリング33が圧縮された状態で、第1弁孔35c及び第2弁孔35dが閉じるように構成される。つまり、球34は、圧縮された第2スプリング33の弾性力によって付勢されながら第2弁座面35bに着座することによって第2弁孔35dを閉じている。なお、弁体部31は、弁体部31が有するゴム状弾性体製のOリング32を第1弁座面35aに着座させることによって第1弁孔35cを閉じている。そして、コイル12に対して通電が開始されてソレノイド部Sが作動し始めると、作動するにつれてプランジャ13が後端方向へ移動する。つまり、プランジャ13の先端側に設けられた弁体部31は、プランジャ13の移動開始直後から第1弁座面35aから離れる方向に移動する。ここで、弁体部31の移動によって、弁体部31に固定された第2スプリング33の一端も同じ方向に移動するため、第2スプリング33は圧縮された状態から伸長する。このようにして第2スプリング33自体が伸長することにより、第2スプリング33の他端は、第2スプリング33の一端の移動より遅れて動き出す。つまり、第2スプリング33の他端に固定された球34は、第2スプリング33の一端に固定された弁体部31よりも遅れて動き出す。なお、球34が動き出す方向は、球34が付勢される方向とは逆の方向、すなわち、第2弁座面35bから離れる方向である。
したがって、本実施例によれば、弁体部31を第1弁座面35aから離れる方向へ移動させた後に、球34を第2弁座面35bから離れる方向へ移動させることが可能になる。これにより、第1弁孔35cが開いた後に第2弁孔35dを開くようにすることができる。その結果、第1弁孔35cが開いた直後に流体が流通することが抑制されるため、第1弁座面35aに着座していたOリング32が、第1弁座面35aから離間した直後に変形しても、ソレノイドバルブSVから流出される流体の流量が不安定になるような現象が回避される。
<Excellent point of solenoid valve according to this embodiment>
According to the solenoid valve SV according to the present embodiment, when the plunger 13 is moving toward the tip end of the solenoid valve SV (when the energization amount of the solenoid portion S to the coil 12 is zero), one end is connected to the valve body portion 31. The first valve hole 35c and the second valve hole 35d are configured to be closed while the second spring 33, which is fixed and the other end is fixed to the sphere 34, is compressed. That is, the ball 34 closes the second valve hole 35d by being seated on the second valve seat surface 35b while being urged by the elastic force of the compressed second spring 33. The valve body portion 31 closes the first valve hole 35c by seating the rubber-like elastic O-ring 32 of the valve body portion 31 on the first valve seat surface 35a. When energization of the coil 12 is started and the solenoid part S starts to operate, the plunger 13 moves toward the rear end as it operates. That is, the valve body 31 provided on the distal end side of the plunger 13 moves in a direction away from the first valve seat surface 35a immediately after the plunger 13 starts moving. Here, as the valve body 31 moves, one end of the second spring 33 fixed to the valve body 31 also moves in the same direction, so that the second spring 33 extends from the compressed state. As the second spring 33 itself is extended in this manner, the other end of the second spring 33 starts to move after the movement of one end of the second spring 33. That is, the ball 34 fixed to the other end of the second spring 33 starts to move later than the valve body 31 fixed to one end of the second spring 33. The direction in which the sphere 34 starts moving is the direction opposite to the direction in which the sphere 34 is urged, that is, the direction away from the second valve seat surface 35b.
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to move the ball 34 in the direction away from the second valve seat surface 35b after moving the valve body portion 31 in the direction away from the first valve seat surface 35a. Thereby, the second valve hole 35d can be opened after the first valve hole 35c is opened. As a result, since the fluid is suppressed from flowing immediately after the first valve hole 35c is opened, immediately after the O-ring 32 seated on the first valve seat surface 35a is separated from the first valve seat surface 35a. Even when deformed, the phenomenon that the flow rate of the fluid flowing out from the solenoid valve SV becomes unstable is avoided.

なお、本実施例によれば、更にソレノイド部Sが作動して(通電量が増えて)プランジャ13が更に後端方向へ移動すると、球34が第2弁座面35bから離れる方向へ移動する。ここで、本発明においては、球34は剛体からなるため、球34が移動して第2弁座面35bから離間するときに、球34が変形することが抑制される。つまり、球34の変形に因る流体流量の変化が抑制される。その結果、第2弁孔35dが開いた直後に流体が流通しても、ソレノイドバルブSVから流出される流体の流量が不安定になるような現象が回避される。   According to the present embodiment, when the solenoid portion S is further operated (the amount of energization is increased) and the plunger 13 is further moved in the rear end direction, the ball 34 is moved in a direction away from the second valve seat surface 35b. . Here, in the present invention, since the sphere 34 is formed of a rigid body, the sphere 34 is prevented from being deformed when the sphere 34 moves and separates from the second valve seat surface 35b. That is, the change in the fluid flow rate due to the deformation of the sphere 34 is suppressed. As a result, even if the fluid flows immediately after the second valve hole 35d is opened, a phenomenon that the flow rate of the fluid flowing out from the solenoid valve SV becomes unstable is avoided.

以上のことから、本発明によれば、プランジャ13の移動開始直後から流体制御を安定的に行うことが可能となる。また、球34が、実質的に変形しない、座面から離れやすいものであるため、ヒステリシスによる流量制御の誤差も少なくすることができる。   From the above, according to the present invention, it is possible to stably perform fluid control immediately after the start of movement of the plunger 13. Further, since the sphere 34 is not substantially deformed and is easily separated from the seating surface, an error in flow rate control due to hysteresis can be reduced.

また、本実施例によれば、第2スプリング33は、弁体部31が移動してOリング32が第1弁座面35aから離間するまでは、圧縮された状態が維持されるようにバネ定数や自然長が設定されている。したがって、第1弁孔35cが開くまでは、第2スプリング33が弾性力(付勢力)によって、作用する流体圧力に抗して、球34を第2弁座面35bに着座させ続けることができる。したがって、第2弁孔35dを、第1弁孔35cより遅らせて開くことができるようになるため、第1弁孔35cが開いた直後(または開くのとほぼ同時)に第1弁孔35cを流体が流通するような事態を回避することが可能になる。その結果、Oリング32の変形によって、ソレノイドバルブSVの出力ポート部21bから排出される流体の流量が一瞬高くなるような現象が、設計上は回避される。   Further, according to the present embodiment, the second spring 33 is a spring so that the compressed state is maintained until the valve body portion 31 moves and the O-ring 32 is separated from the first valve seat surface 35a. A constant or natural length is set. Therefore, until the first valve hole 35c is opened, the ball 34 can continue to be seated on the second valve seat surface 35b against the fluid pressure acting on the second spring 33 by the elastic force (biasing force). . Accordingly, since the second valve hole 35d can be opened later than the first valve hole 35c, the first valve hole 35c is opened immediately after (or almost at the same time as) the first valve hole 35c. It is possible to avoid a situation where a fluid flows. As a result, a phenomenon in which the flow rate of the fluid discharged from the output port portion 21b of the solenoid valve SV increases momentarily due to the deformation of the O-ring 32 is avoided in design.

また、本実施例によれば、第1弁座面35a及び第2弁座面35bは、単一の弁座に形成されている。これにより、部品数を少なくすることができるため、ソレノイドバルブSVの製造コストを低減することができる。   Moreover, according to the present Example, the 1st valve seat surface 35a and the 2nd valve seat surface 35b are formed in the single valve seat. Thereby, since the number of parts can be reduced, the manufacturing cost of the solenoid valve SV can be reduced.

また、ソレノイドバルブSVにおける第2弁座面35bは、第2スプリング33側へ向かって拡径するテーパ面となる。これにより、球34が、第2弁座面35bから離間する方向へ移動した際に、移動量に対する流体流量の増大量をより大きくすることができ、また、最大流量を大きくすることができる。また、第2弁座面35bにおける、シール線Rよりも下流側には、溝部35eが形成されている。これにより、球34の移動量に対する流体流量の増大量をより大きくすることができ、また、最大流量を大きくすることができる。なお、第2弁座面35bのテーパ角や、溝部35eの個数、幅、深さを適宜変更することによって、最大流量を調整することができる。   Further, the second valve seat surface 35b of the solenoid valve SV is a tapered surface that increases in diameter toward the second spring 33 side. Thereby, when the ball | bowl 34 moves to the direction away from the 2nd valve seat surface 35b, the increase amount of the fluid flow rate with respect to the movement amount can be enlarged more, and the maximum flow rate can be enlarged. Further, a groove 35e is formed on the second valve seat surface 35b on the downstream side of the seal line R. Thereby, the increase amount of the fluid flow rate with respect to the moving amount of the sphere 34 can be further increased, and the maximum flow rate can be increased. The maximum flow rate can be adjusted by appropriately changing the taper angle of the second valve seat surface 35b and the number, width, and depth of the grooves 35e.

なお、Oリング32と第1弁座面35aとの間の粘着を低減させるために、これらの一方または双方にフッ素コーティングなどの処理を施してもよい。また、本実施例においては、第1弁座面35aと第2弁座面35bは、単一の部材である弁座35に形成されているが、別個の部材に形成してもよい。また、本実施例においては、本発明における第2弁体として球34を採用しているが、他の形状を有する剛体を用いてもよい。例えば、第2スプリング33に固定される側を平面で形成した半球であってもよい。   In addition, in order to reduce the adhesion between the O-ring 32 and the first valve seat surface 35a, one or both of them may be subjected to a treatment such as fluorine coating. Moreover, in the present Example, although the 1st valve seat surface 35a and the 2nd valve seat surface 35b are formed in the valve seat 35 which is a single member, you may form in a separate member. In the present embodiment, the sphere 34 is employed as the second valve body in the present invention, but a rigid body having another shape may be used. For example, the hemisphere which formed the side fixed to the 2nd spring 33 with a plane may be sufficient.

また、上記実施例においては、弁構造がソレノイドバルブに適用される場合を例にして説明した。しかしながら、本発明の弁構造は、ソレノイドバルブ以外の弁構造にも適用可能である。すなわち、往復動部材を往復移動させるための往復動用のアクチュエータとしては、ソレノイドには限られず、空圧アクチュエータ,油圧アクチュエータ及び圧電アクチュエータなども適用可能である。本発明は、これらの各種往復動用のアクチュエータによって往復移動するように構成された往復動部材に弁体が設けられた弁構造に対しても適用可能である。   Moreover, in the said Example, the case where the valve structure was applied to a solenoid valve was demonstrated as an example. However, the valve structure of the present invention can also be applied to valve structures other than solenoid valves. In other words, the reciprocating actuator for reciprocating the reciprocating member is not limited to a solenoid, and a pneumatic actuator, a hydraulic actuator, a piezoelectric actuator, and the like are also applicable. The present invention is also applicable to a valve structure in which a valve body is provided on a reciprocating member configured to reciprocate by these various reciprocating actuators.

12 コイル
13 プランジャ
30 ロッド
31 弁体部
32 Oリング
33 第2スプリング
34 球
35 弁座
35a 第1弁座面
35b 第2弁座面
35c 第1弁孔
35d 第2弁孔
35e 溝部
SV ソレノイドバルブ
H ハウジング部
S ソレノイド部
V バルブ部
R シール線
12 Coil 13 Plunger 30 Rod 31 Valve body portion 32 O-ring 33 Second spring 34 Ball 35 Valve seat 35a First valve seat surface 35b Second valve seat surface 35c First valve hole 35d Second valve hole 35e Groove portion SV solenoid valve H Housing part S Solenoid part V Valve part R Seal wire

Claims (2)

往復動用のアクチュエータとしてのソレノイド部と、弁構造としてのバルブ部と、これらソレノイド部とバルブ部を構成する各種部材を収容するハウジング部とから構成されるソレノイドバルブにおいて、
前記ソレノイド部はセンターポストと第1スプリングとを有し、
前記バルブ部は、
前記センターポストの磁気的吸引と前記第1スプリングの前記センターポストから離れる方向への付勢とによって往復移動する往復動部材としてのプランジャと、
前記プランジャの先端側に設けられ、ゴム状弾性体製の部位を有する第1弁体と、
前記第1弁体より更に前記プランジャの先端側に設けられ、一端が前記第1弁体に固定された弾性部材としての第2スプリングと、
前記第2スプリングより更に前記プランジャの先端側に設けられ、前記第2スプリングの他端が固定された剛体からなる第2弁体と、
前記第1弁体のゴム状弾性体製の部位が着座する第1弁座面および前記第2弁体が着座する第2弁座面が設けられると共に、前記ゴム状弾性体製の部位が前記第1弁座面に着座することによって閉じられ、離間することによって開かれる第1弁孔、および前記第2弁体が前記第2弁座面に着座することによって閉じられ、離間することによって開かれる第2弁孔が形成されている円筒形状の弁座部材と
を備え、
前記プランジャが該プランジャの先端側に移動している状態では、前記第2スプリングが圧縮された状態で、前記第1弁孔及び前記第2弁孔が閉じられており、前記ソレノイド部が作動するにつれて前記プランジャが該プランジャの後端方向へ移動して、前記第1弁孔が開いた後に前記第2弁孔が開くことにより、前記第2弁孔を介して前記第1弁孔を通る流路が形成されることを特徴とするソレノイドバルブ
In a solenoid valve comprising a solenoid part as a reciprocating actuator, a valve part as a valve structure, and a housing part that houses these solenoid parts and various members constituting the valve part,
The solenoid part has a center post and a first spring;
The valve portion is
A plunger as a reciprocating member that reciprocates by magnetic attraction of the center post and biasing of the first spring in a direction away from the center post ;
A first valve body provided on the distal end side of the plunger and having a rubber-like elastic body;
A second spring as an elastic member provided on the distal end side of the plunger further than the first valve body, one end of which is fixed to the first valve body;
A second valve body, which is provided further on the distal end side of the plunger than the second spring , and is formed of a rigid body to which the other end of the second spring is fixed;
A first valve seat surface on which a rubber-made elastic body portion of the first valve body is seated and a second valve seat surface on which the second valve body is seated are provided, and the rubber-elastic body portion is formed by closed by seating the first valve seat surface, it is closed by the first valve hole to be opened by spaced, and that the second valve body is seated on the second valve seat, opened by separating A cylindrical valve seat member in which a second valve hole is formed ;
With
In a state where the plunger is moved to the distal end side of the plunger , the first valve hole and the second valve hole are closed while the second spring is compressed, and the solenoid unit is activated. brought by the plunger is moved toward the rear end direction of the plunger, by the second valve hole to open after the first valve hole is opened, the flow through the first valve hole through the second valve hole A solenoid valve characterized in that a passage is formed .
前記第1弁体の前記ゴム状弾性体製の部位はOリングであり、前記第2弁体は球であり、前記弁座部材の前記第2弁座面は前記第2スプリング側へ向かって拡径するテーパ面に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のソレノイドバルブ。The rubber-made elastic body portion of the first valve body is an O-ring, the second valve body is a sphere, and the second valve seat surface of the valve seat member faces the second spring side. The solenoid valve according to claim 1, wherein the solenoid valve is formed on a tapered surface that expands in diameter.
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