JPH01320385A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、弁連接棒を遮断位置に押圧する電機子に対
して磁力を及ぼす一個の永久磁石と、弁を開ける一個の
電磁石とを備え、加圧された導管を封じる電磁弁に関す
る。

〔従来の技術〕

公知の磁石弁では、永久磁石の磁力は磁極片を介して電
機子に伝わる。この場合、磁石コイルは永久磁石の磁束
が、弁の連接棒の操作軸に対して放射状に電機子を経由
して流出しているので、この軸にも放射状に配設されて
いる。磁束に対して比較出来る電機子の断面の一部のみ
、及びコイルも擾乱基により部分的に開く磁気回路のた
め最適に使用できないので、この構造は大きな寸法を要
求する。永久磁石の力は弁の連接棒の各位置で必ず遮断
方向に作用する。つまり、この力はただ一方方向にのみ
安定である。公知の磁石弁を双方向に安定するように形
成する場合、電流を遮断した時、弁の連接棒その各最終
位置に留まっているが、この構成では付加的な経費が要
求される。

〔発明の課題〕

この発明の課題は、電機子と電磁石に対してただ僅かに
利用できる断面しか必要でなく、弁を解放する電磁力が
少なく、しかも一方方向に安定でもあり、双方方向にも
安定な機能が可能なように巻頭に述べた種類に属する電
磁弁を構成することにある。

〔課題の解決〕

上記の課題は、この発明により、弁の遮断位置で永久磁
石の磁力が主にバネ力として蓄えてあり、前記バネ力が
磁力より少ない反対向きの力で弁連接棒に作用し、弁を
開けるには、電源を投入できる電磁石の磁力が永久磁石
の磁力を蓄えたバネ力以下までに低下させることによっ
て解決されている。

この発明の他の有利な構成は従属請求項に記載されてい
る。

〔作用と効果〕

この発明の重要な利点は、電機子を介して作用する永久
磁石の磁力の大部分が収容される弁の連接棒に働くバネ
の配置にある。双方方向に安定であることは、この発明
により弁の開位置で磁束の大部分が電機子を集中的に通
過して空隙零の前面を介して案内されることによって達
成されている。

この場合、バネの力を永久磁石の力以下に調整すると、
弁の連接棒の端部位置は双安定であり、バネの力を磁石
の力より大きくすると、単安定である。

〔実施例〕

図面に、この発明の実施例を模式的に示す。

第１図には、ケース２と以下の固定組込部材を有するケ
ース・カバー３とを具備する電磁弁１が示しである。前
記部材は、軸方向に磁化したリング状の永久磁石４、透
磁性の円板５、透磁性のリング６、二つの非透磁性案内
スリーブ７と８、及び電磁コイル９である。ケース２と
ケース・カバー３に組み込んだ残りの可動部材は、電磁
弁ｌの機能をより良く理解するため、二つの異なる位置
にして示しである。中心線から左の図面は、閉じた弁を
、また右の図面は開いた弁を示しである。

これ等の可動部材は、弁皿部１１ａを有する弁連接棒１
１、電機子１２、スリーブ１３、皿バネ１４、ネジ・バ
ネ１５、調節ネジ１６及びセット・リング１７である。

弁皿部１１ａは、液体導管１８の弁座に作用する。

永久磁石４の力線２０は、反時計方向に向けてＮ極から
Ｓ極に磁石４、ケース２、電機子１２及び円＋Ｊｉ　５
を通過する。この場合、実際には電機子１２とケース２
の間の空隙が零の全磁力は電機子に作用する。この磁力
の大部分は、スリーブ１３を経由して皿バネ１４に蓄え
られる。ネジ・バネ１５は弁の連接棒１１に作用する、
例えば弁座封止力としての補助力を与えるために使用さ
れる。

弁連接棒１１は電機子１２中で慴動するように支承しで
ある。弁皿部１１ａを弁座１８から離すため、つまり電
磁弁１を開くため、コイル９はケース・カバー３、電機
子１２及びケース２を経由して永久磁石４の磁力２０の
方向とは反対に作用する磁束ｖＡ２１が生じるような電
流に設定される。

従って、磁力２０は空隙で零に低下し、電機子１２では
反対に働く電磁力が生じる。この場合、非透磁性のスリ
ーブ７と８は、コイル９と永久磁石４の磁気バイパスを
阻止する。電機子の磁力が空隙を零に低下させて、皿バ
ネ１４に蓄えたバネ力を解放するためには、コイル９の
誘導が少なくても充分である。

電機子の上下移動量に応じて弁連絶棒１１に発生する力
の推移は、第２図のグラフに示しである。

この場合、横軸Ｘには電機子の上下移動量が、また縦軸
ｙには上記の力が記入しである。曲線２５は、電機子の
上下移動量が大きくなると共に電磁的な反対力のため連
続的に低下する永久磁石４の磁力が示しである。点線の
曲線はバネ力が示している。この場合、小曲線２６はネ
ジ・バネ１５に蓄えた補助力を意味し、曲線２７は単安
定性のバネのとき皿バネ１４のバネ力を意味し、そして
曲線２８は双安定性のバネのとき皿バネ１４のバネ力を
意味する。磁力２５を力２６と２７の加算値にすると、
電機子は上向きに移動し、弁皿部１１ａを弁座１８から
持ち上げる。この場合、電機子の上下移動量はＸ軸の部
分２９を通過する。この部分は調節リング１６とスリー
ブ１３の間の隙間に相当する。その後、バネ力２７は単
独で弁の開を支援し、コイル９の他の磁場は磁力２５を
低減させる。磁力２５が零に低下すると、弁連接棒１１
に働（全てのバネ力２７は弁皿部１１ａを弁座１８から
持ち上げる操作力として作用する。この場合、磁束は第
１図の右部分の点線に相当して流れる。零を通過した後
、力は急激に反対向きになり、弁が完全に開くまでにな
って電機子１２をケース・カバー２に当てる。こうして
、制御時間が短くなり、電機子の切り換えの当たりが著
しく低減される。

弁連接棒１１の全開位置でバネ１４の力が永久磁石４の
力より強く調節され、バネ力が曲線２７ａに応じて推移
すると、電機子１２は連接棒１１と共にコイル９の電流
を遮断するように排出位置に戻される。つまり、この装
置は単安定性である。

しかしながら、バネ１４の力がバネ力曲線２８に対応し
ているなら、電機子１２は第１図の左側の対応する最終
位置を占めている。従って、この装置は双安定性である
。

電機子１２と当接棒１１の間の軸方向の遊びを調節する
には、この当接棒１１の端部にネジ込んだ調節リング１
７を介して行う。単安定性及び双安定性の機能に対する
バネ力は、同じ様に連接棒１１の端部にネジ込んだ調節
リング１６によって調節される。バネ１４が双安定性の
機能である場合、電機子１２を弁連接棒１１と共に排出
位置に移動させるにはコイル９の電流を逆転させるか、
あるいは図示していない装置で逆向きに磁化させる他の
コイルを励磁して行うこともできる。

第３図には、他の実施例として電磁弁５０が示しである
。この弁では、第１図の場合の様に、中心線の左の状態
が閉じた弁５０を示し、中心線の右の状態が開いた弁を
示している。第１図と異なる点は、バネの種類と配置に
ある。更に、弁５０が閉じているとき予圧を加えていな
い皿バネ５１がある。このために、傘バネ５２が装着し
てあり、永久磁石４の磁力２０がスリーブ１３を介して
伝わる。ここでは、弁連接棒１１に円錐状の気密面を有
する弁皿部１１ｂがある。この気密面は対応する弁座５
３に合わしである。第４図には、再び永久磁石４の磁力
２５が載せである０点線５４は、零点を通過したときバ
ネ力が弁連接棒１１に完全に加わるバネ５２の力を表し
ている０曲線５５は単安定性の機能の場合、零位置から
初めて作用するバネ５１のバネ力に対応する。曲線５６
は単安定性の機能の場合バネ５１の対応するバネ力を表
している。

【図面の簡単な説明】

第１図、第一実施例として二つの異なる位置にし、皿バ
ネと予備接続しであるネジ・バネとを装備した電磁弁の
断面図。 第２図、駆動上下位置に関連した、第１図の電磁弁の弁
連接棒に作用する力のグラフ。 第３図、第二実施例として二つの異なる位置にし、皿バ
ネとネジ・バネとを装備した電磁弁の断面図。 第４図、第３図の電磁弁に対する第２図に相当するグラ
フ。 図中引用記号： １・・・電磁弁、 ２・・・ケース、 ３・・・ケース・カバー、 ４・・・永久磁石、 ７．８・・・案内スリーブ、 ９・・・電磁コイル、 １１・・・弁連接棒、 １１ａ・・・弁皿部、 １２・・・電機子、 １６、ＩＴ・・・調節リング、 １８・・・液体導管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．弁連接棒を遮断位置に押圧する電機子に対して磁力
   を及ぼす一個の永久磁石と、弁を開ける一個の電磁石と
   を備え、加圧された導管を封じる弁において、 弁（１，５０）の遮断位置では、永久磁石 （４）の磁力（２５）は主にバネ力として蓄えてあり、
   前記バネ力は磁力より少ない反対向きの力で弁連接棒（
   １１）に作用し、 弁を開けるには、電源を投入できる電磁石 （９）の磁力は永久磁石の磁力を蓄えたバネ力以下まで
   に低下させる、 ことを特徴とする弁。 ２．磁力（２５）は一つの第一バネ、例えば皿バネ（１
   ４）に蓄えてあり、前記磁力は弁が閉じたとき予備応力
   の下で、弁（１）が開いたとき発生するバネ力（２７）
   が先ず磁力（２５）の低下に向かって減少し、次いで反
   対向きのバネ力（２７ａ）になることによって生じるこ
   とを特徴とする請求項１記載の弁。 ３．磁力（２５）は二つのバネに蓄えてあり、その場合
   第一バネ（１４）は一方方向のみに加圧された、短いバ
   ネ距離の第二バネ、例えばネジ・バネを直列に繋ぎ、第
   二バネのバネ力（２６）は電磁出石（９）によって生じ
   る初期力によって弁（１）を開けるために低下すること
   を特徴とする請求項１記載の弁。 ４．二つのバネが配設してあり、その内の第一バネ、例
   えば傘バネ（５２）だけに磁力（２５）がバネ力（５４
   ）として蓄えてあり、このバネ力は弁（５０）が完全に
   開く前に既に低下し、第二のバネ、例えば皿バネ（５１
   ）は第一バネのバネ力が低下した後、弁を更に開けて反
   対向きのバネ力（５５又は５６）を得ることを特徴とす
   る請求項１記載の弁。 ５．弁（１，５０）が開いた場合、電磁石のコイル（９
   ）を切った後、バネ力（２８，５６）は永久磁石（４）
   の磁力（２５）より小さい（双安定性）ことを特徴とす
   る請求項１〜４のいずれか１項に記載の弁。 ６．弁（１，５０）が開いた場合、電磁石のコイル（９
   ）を切った後、バネ力（２７ａ，５５）は永久磁石（４
   ）の磁力（２５）より大きい（単安定性）ことを特徴と
   する請求項１〜４のいずれか１項に記載の弁。 ７．弁（１，５０）は円筒状のケース（２）を有し、こ
   のケース中には弁連接棒（１１）が案内リング（１３）
   中を慴動可能に支承してあり、この案内リングは連接棒
   にネジ切りした調節リング（１６）を介して連接棒に作
   用し、その場合案内リングはバネ（１４，１５，５１，
   ５２）を支承するためにも使用され、案内リングと調節
   リングの間にはバネ（１５，５２）の一つが配設してあ
   り、 電機子（１２）のケース・カバー（３）中のケース上に
   、永久磁石（４）、電磁石のコイル（９）及び連接棒の
   端部にネジ込んだ調節リング（１７）が装備してあり、
   この場合ケース・カバーは同時に電磁石の鉄コアとして
   使用されている、 ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の
   弁。 ８．永久磁石（４）は電磁石のコイル（９）の作用方向
   に平行に配設してあり、永久磁石の磁束（２０）は電機
   子（１２）を集中的に通過して前面を経由してケース（
   ２）に流れることを特徴とする請求項７記載の弁。