JPH02539Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は省エネルギー化を図つた電磁弁装置
に関する。

流体の流路を開閉制御するものとして電磁弁装
置が用いられるが、このような電磁弁装置につい
ても、最近、省エネルギー化傾向が高まり省電力
化を図つたものが強く要求されている。

ところが、従来の電磁弁装置は電磁石の付勢、
消勢に応じて弁の開閉を行なうようにしているた
め、一方の動作を保つのに電磁石が付勢されたま
まになることがあり、この間多くの電力が消費さ
れ充分の省電力化が得られない欠点があつた。

また従来の電磁弁装置として、例えば実開昭49
−122424号公報に示すものがある。この装置は、
可動鉄心１、固定鉄心２、永久磁石である保持鉄
心４、耐磁コイル６、スプリング７、継鉄５等を
備え、励磁コイル６の付勢の方向により可動鉄心
１を固定鉄心２に対し接離させ弁の開閉を行なう
ものである。

しかし、この従来装置は可動鉄心１の固定鉄心
２に対する接離において永久磁石〔保持鉄心４〕
の磁束が常に全て可動鉄心１と固定鉄心２の間を
通過するように作用し、可動鉄心１が固定鉄心２
と離れた状態においても両者の間に磁気的吸引力
が働くので、スプリング７に逆方向の力が作用し
スプリング７の効率的な使用ではないので衝撃な
どに対して不安定になる問題がある。またこの従
来技術にはこの考案のギヤツプg₂に該当する部分
は明記されていない。

この考案は上記欠点を除去するためなされたも
ので、省エネルギー化を図り得、しかも小形で安
定した動作をも得られる電磁弁装置を提供するこ
とを目的とする。

以下、この考案の一実施例を図面に従い説明す
る。

第１図において、１は非磁性材からなる弁本体
で、この弁本体１は有底筒状体をなし、これの底
面とこの底面に近接した側面に夫々流路１１，１
２を連通して設け、このうちの一方を流体流入
路、他方を流体流出路に形成している。この場合
流路は２個以上であつてもよい。

弁本体１をなす有底筒状体の開口端に固定鉄心
２を嵌合し、この固定鉄心２と弁本体１底面との
間に上記固定鉄心２と接離自在に可動鉄心３を挿
通している。この場合、可動鉄心３は常時ばね４
の偏倚力により固定鉄心２より開離する方向に偏
倚され弁体５を介して上記弁本体１の底面に連通
された流路１１を閉塞するようにしている。第１
図はこの弁閉塞状態を示している。

弁本体１の筒状体周囲つまり固定鉄心２と可動
鉄心３の周囲に励磁コイル６を巻装している。そ
してこの励磁コイル６を囲むようにフレーム７を
設けている。このフレーム７は断面コ字形状をを
なすもので、一方の脚部７１に切欠部８を有し、
この切欠部８を介して可動鉄心３に対向されまた
他方の脚部７２に上記固定鉄心２を設けている。
この場合上記脚部７１の切欠部８周面と可動鉄心
３とのギヤツプをg₂としている。

このギヤツプg₂を設けたのは、後述するように
可動鉄心３が固定鉄心２から開離した状態（弁は
閉）において、固定鉄心２を通過する磁束を減少
させ永久磁束９の可動鉄心３に対する吸引力を小
さくしスプリング４の作用力を有効に弁体５に与
え弁の閉塞を確実にするためである。

フレーム７の一方脚部７１の内面に永久磁石９
を図示の極性で設けている。この永久磁石９は例
えば環状体をなすもので、その内周面と可動鉄心
３との間のギヤツプを上記ギヤツプg₂と略等しく
している。

永久磁石９と励磁コイル６との間に磁性体１０
を介挿している。この磁性体１０は中空部を有す
る板状をなすもので中空部に上記弁本体１の筒状
体部を介して可動鉄心３が挿通されている。この
場合磁性体１０の中空部周面と可動鉄心３との間
のギヤツプをg₁（＜g₂）としている。

なお、上記ギヤツプg₁，g₂は図示のように可動
鉄心３が固定鉄心２より開離しているときのギヤ
ツプをg₁としたときg₃≫g₂＞g₁の関係になるよう
にしている。

次に、その作用を説明する。

いま、図示のように固定鉄心２と可動鉄心３が
開離している状態つまり励磁コイル６の付勢前の
状態では第４図の作用説明図から明らかなように
永久磁石９の磁束Φが永久磁石９のＮ極−フレ
ーム７−可動鉄心３−磁性体１０−永久磁石９の
Ｓ極に透過されると磁束₂と永久磁石９のＮ極
−フレーム７−固定鉄心２−可動鉄心３−磁性体
１０−永久磁石９のＳ極に透過される磁束φ₁と
に分かれる。ところが、この場合固定鉄心２と可
動鉄心３との間のギヤツプg₃は充分大きいので上
記永久磁石９の磁束のほとんどはの経路の磁束
₂として透過される。このことは可動鉄心３と固
定鉄心２の間に吸引力がほとんど作用しないため
ばね４の偏倚力のすべての可動鉄心３の復帰方向
の力として利用できるので弁体５による流路１１
の閉塞を強力に行なうことができる。そしも、上
記の経路の磁束により可動鉄心３を永久磁石９
側に吸引することもできるので外部振動などが加
わつても可動鉄心３の復帰状態を安定して保持で
き、上記弁体５による流路１１の閉塞状態も安定
にできる。

この状態から励磁コイル６を付勢すると可動鉄
心３と固定鉄心２との間に吸引力が作用し、可動
鉄心３は図示上方向へ可動され固定鉄心２に吸着
される。これにより、弁体５が開放され流路１１
と１２は連通される。

この場合、可動鉄心３が固定鉄心２に向け吸引
され接近するとこの間のギヤツプg₃が小さくなる
ので永久磁石９による上述したの経路を通る磁
束が急激に増加するようになる。したがつて、こ
の磁束によつても上記可動鉄心３と固定鉄心２の
間に吸引力が作用するので可動鉄心３の図示上方
向への可動は更に促進され、これにより弁体６に
よる流路１１の開放は速やかに行なわれる。

その後可動鉄心３が固定鉄心２に吸着されたの
は励磁コイル６の付勢を解いても永久磁石９の磁
束によりこの状態つまり弁体５の開放状態が保持
される。

この状態においては、第５図の作用説明図から
明らかなように、g₂≫g₃でありまたg₂＞g₁の関係
に設定されているので永久磁石９から発生する磁
束は₁≫₂となり可動鉄心３に対する吸着保持力
を増大し保持を安定させることができる。

ギヤツプg₁の部分は全磁束が通過するので、で
きるだけ磁気抵抗を小さくすることが望ましく、
磁束₁を増大させて可動鉄心３に対する吸着力を
増大させるためにはギヤツプg₂はg₁より多小大き
い方がよい。

次に、可動鉄心３を復帰させるには励磁コイル
６を上述と逆方向に付勢し上述のの経路を通る
磁束を打消すように磁束を発生させるとこのとき
の磁束の打消しにより可動鉄心３と固定鉄心２の
間の吸着が解かれ可動鉄心３はばね４により復帰
され、これにより弁体５にて流路１１は再び閉塞
される。

したがつて、このような構成によれば永久磁石
により可動鉄心の復帰、動作状態を保持しつつ弁
体の閉塞、開放の各状態が得られるので、電力消
費を大巾に低減でき、これにより省エネルギー化
を図ることができる。また、特に弁体の閉塞状態
では可動鉄心の復帰用ばねの偏倚力を効果的に作
用させることができるとともに上記永久磁石によ
る可動鉄心の保持力を作用させることもできるの
で外部振動などが加わつてもかかる閉塞状態を安
定して保持することができる。また、可動鉄心の
復帰、動作状態は永久磁石の磁束により保持され
ており励磁コイルはこれらの各状態の切換を行な
うにのみ用いられるので最小限の大きさにでき、
その分装置全体を小形化することができる。さら
に構成的にも励磁コイルにフレームとともに磁性
体および永久磁石を組立てるだけなのでその組立
作業も簡単化できる利点がある。

なお、この考案は上記実施例にのみ限定されず
要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施でき
る。例えば第２図に示すように可動鉄心３の先端
部にテーパ部３１を形成しフレーム７と可動鉄心
３の間のギヤツプg₂を可動鉄心３の動きにより変
えられるようにしてもよい。このようにすると、
図示のように可動鉄心３が固定鉄心２より開離し
ている状態ではギヤツプg₂を最少にできるので永
久磁石９よりＮ極−可動鉄心３−磁性体１０−Ｓ
極に透過される磁束を大きく得られ可動鉄心３の
図示状態の保持をより安定して弁体５により閉塞
を一層確実なものにでき、その後可動鉄心３が固
定鉄心２に吸着している状態ではギヤツプg₂を最
大にできるので永久磁石９よりＮ極−フレーム７
−固定鉄心２−可動鉄心３−磁性体１０−Ｓ極に
透過される磁束を大きく得られ可動鉄心３の自己
保持状態をより安定して得られる利点がある。ま
た、上述では環状の永久磁石９を用いたが、複数
の永久磁石を寄せ集め環状永久磁石と同等の効果
をもたせるようにしてもよい。さらに、上述の励
磁コイル６、磁性体１０および永久磁石９の組立
を例えば第３図に示すようにボビンを用いて行な
えばより効率的に行なうこともできる。さらにま
たこの考案は省エネルギー形の他の電磁装置への
応用も可能である。

以上述べたようにこの考案によれば省エネルギ
ー化を図り得、しかも小形で安定した動作をも得
られる電磁弁装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す概略的構成
図、第２図はこの考案の他実施例を示す概略的構
成図、第３図はこの考案の異なる他実施例に用い
られるボビンを示す斜視図、第４図および第５図
はそれぞれ同実施例の作用説明図である。 １……弁本体、１２，１３……流路、２……固
定鉄心、３……可動鉄心、４……ばね、５……弁
体、６……励磁コイル、７……フレーム、７１，
７２……脚部、８……切欠部、９……永久磁石、
１０……磁性体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 少くとも２個の流路を有する弁本体と、固定
   鉄心およびこの固定鉄心に接離自在な可動鉄心
   と、この可動鉄心に復帰方向の偏倚力を作用す
   るばねと、上記可動鉄心に設けられ上記弁本体
   の流路を開閉する弁体と、上記固定および可動
   鉄心の周囲に巻装された励磁コイルと、この励
   磁コイルを囲むように設けられ且つ上記固定鉄
   心が固定されるとともに切欠部を介して上記可
   動鉄心に対向されるフレームと、このフレーム
   に一方の磁極端が設けられた永久磁石と、この
   永久磁石の他方磁極端に設けられるとともに上
   記可動鉄心が挿通される中空部を有する磁性体
   とを具備し上記磁性体中空部周面と可動鉄心の
   間のギヤツプをg₁、上記フレームの切欠部周面
   と可動鉄心との間のギヤツプをg₂、上記可動鉄
   心と固定鉄心との開離状態でのギヤツプをg₃と
   したとき g₃≫g₂＞g₁ の関係に夫々のギヤツプを設定したことを特徴
   とする電磁弁装置。 (2) 上記可動鉄心は可動により上記フレームとの
   間にギヤツプg₂が変化するようなテーパー部を
   有していることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の電磁弁装置。