JPH03113184A - Motor-driven type flow rate control valve - Google Patents
Motor-driven type flow rate control valveInfo
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- JPH03113184A JPH03113184A JP25063089A JP25063089A JPH03113184A JP H03113184 A JPH03113184 A JP H03113184A JP 25063089 A JP25063089 A JP 25063089A JP 25063089 A JP25063089 A JP 25063089A JP H03113184 A JPH03113184 A JP H03113184A
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- Magnetically Actuated Valves (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は冷凍装置等において用いられる電動式流量制御
弁に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electric flow control valve used in a refrigeration system or the like.
弁の開度を電気的に制御するに当たって、ニドル弁に同
軸的に結合したロータを有するステッピングモータを用
い、ロータの回転角に応じてネジ部を有するガイド部材
に添ってニードル弁を進退させる方式のモータバルブが
ある。In electrically controlling the valve opening, a stepping motor with a rotor coaxially connected to the needle valve is used, and the needle valve is advanced or retreated along a guide member with a threaded portion according to the rotation angle of the rotor. There is a motor valve.
また、電磁比例弁では、電流に応じた電磁力と、バネ力
との釣り合いで弁体の位置を決め、弁の開度を制御して
いる。In addition, in an electromagnetic proportional valve, the position of the valve body is determined by the balance between the electromagnetic force according to the current and the spring force, and the opening degree of the valve is controlled.
さらに別の方法としては、電磁弁のオン、オフによるデ
ユーティ制御による方法がある。Still another method is to use duty control by turning on and off a solenoid valve.
しかし、ステッピングモータを用いるものにあっては、
モータの回転をネジで直線運動に変えているので、構成
が複雑になり、低廉化に限度がある。また、電磁比例弁
では弁体にブレーキがかからないので、流体の圧力変動
や温度変化の影響を受は易く弁体の位置がずれ、流量が
変化してしまう。さらに、電磁弁のオン、オフによる制
御は、弁全体の耐久性を悪化させたり、流体の振動の問
題を生じる。However, for those using stepping motors,
Since the rotation of the motor is converted into linear motion using a screw, the configuration becomes complicated and there is a limit to the cost reduction. In addition, since the electromagnetic proportional valve does not apply a brake to the valve body, it is easily affected by pressure fluctuations and temperature changes of the fluid, causing the position of the valve body to shift and the flow rate to change. Furthermore, controlling the solenoid valve by turning it on and off deteriorates the durability of the entire valve and causes problems of fluid vibration.
本発明は上記の事実に鑑みてなされたもので、構成が簡
単で、弁体の位置ずれの防止ができ、弁全体の耐久性も
悪化させず、しかも流体の振動も起こさない流量制御弁
を提供することを目的としている。The present invention was made in view of the above facts, and provides a flow control valve that has a simple configuration, can prevent the valve body from shifting, does not deteriorate the durability of the entire valve, and does not cause fluid vibration. is intended to provide.
上記の目的を達成するために本発明は、電磁駆動される
プランジャにニードル弁を連設し、弁本体に設けた弁座
に接離させる電動式流量制御弁において、前記プランジ
ャに、その移動方向に沿って複数の永久磁石をN、S極
が交互になるように配設し、該プランジャを弁座に向け
て付勢する押圧バネを設け、該プランジャの外側には、
直流電磁コイルにより磁化される複数のステータを、磁
極のピッチが前記永久磁石の磁極のピッチと等しくなる
ように配置し、前記永久磁石とステータ間の磁力を前記
弁座から離れる程強くし、前記電磁コイルへの通電方向
を反転させる毎にニードル弁を1ステップづつ弁座から
離反させる構成を採用している。In order to achieve the above object, the present invention provides an electric flow rate control valve in which a needle valve is connected to an electromagnetically driven plunger, and the needle valve is brought into contact with and separated from a valve seat provided in a valve body. A plurality of permanent magnets are arranged along the valve so that N and S poles alternate, and a pressure spring is provided to bias the plunger toward the valve seat, and on the outside of the plunger,
A plurality of stators magnetized by a DC electromagnetic coil are arranged so that the pitch of the magnetic poles is equal to the pitch of the magnetic poles of the permanent magnet, and the magnetic force between the permanent magnet and the stator is made stronger as the distance from the valve seat increases. A configuration is adopted in which the needle valve is moved away from the valve seat one step at a time each time the direction of energization to the electromagnetic coil is reversed.
この場合、プランジャの弁座からの離反を容易にするた
めに、プランジャの弁座側に駆動バネを設ける構成とす
ることもできる。そして、開弁時に押圧バネの付勢力を
除去するため、磁性体からなる補助プランジャを合わせ
て設ける構成としてもよい。In this case, in order to facilitate the separation of the plunger from the valve seat, a driving spring may be provided on the valve seat side of the plunger. Further, in order to remove the urging force of the pressing spring when the valve is opened, an auxiliary plunger made of a magnetic material may also be provided.
また別の構成として、前記プランジャの周面に複数のリ
ブをプランジャの移動方向と交叉して立設し、該プラン
ジャを弁座に向けて付勢する押圧バネを設け、該プラン
ジャの外側には、少なくとも一方の磁極が前記複数のリ
ブと択一的に対応する複数のステータを装着し、各ステ
ータにおける前記リブと対応する磁極の間隔を前記リブ
のピッチと相違させて設け、各ステータを所定の順序で
磁化することによって、ニードル弁を1ステップづつ弁
座から離反する方向に駆動する構成を採用している。In another configuration, a plurality of ribs are provided on the circumferential surface of the plunger to intersect with the direction of movement of the plunger, and a pressing spring is provided for urging the plunger toward the valve seat, and the outside of the plunger is , a plurality of stators are mounted in which at least one magnetic pole corresponds alternatively to the plurality of ribs, and the spacing between the ribs and the corresponding magnetic poles in each stator is set to be different from the pitch of the ribs, and each stator is arranged at a predetermined pitch. The needle valve is driven in the direction away from the valve seat one step at a time by magnetizing the needle valve in this order.
また別の構成として、前記プランジャに、その移動方向
に沿って複数の永久磁石をN、S極が交互になるように
配設し、プランジャの一方に該プランジャを弁座に向け
て付勢する押圧バネを設けると共に、該押圧バネのプラ
ンジャと対向する位置に磁性材からなる補助プランジャ
を設け、プランジャの他方には前記押圧バネより弱い付
勢力でプランジャを弁座から離反するように付勢する駆
動バネを設け、プランジャの外側には、前記複数の永久
磁石に対応するステータと、該ステータを磁化する直流
電磁コイルとを設け、前記ステータと共に補助プランジ
ャが磁化されてプランジャに吸着し、ステータの磁極を
反転させる毎にニードル弁を弁座から1ステップづつ離
反させる構成を採用している。In another configuration, a plurality of permanent magnets are arranged on the plunger so that north and south poles alternate along the direction of movement of the plunger, and one of the plungers is biased toward the valve seat. A pressure spring is provided, and an auxiliary plunger made of a magnetic material is provided at a position facing the plunger of the pressure spring, and the other plunger is urged to move away from the valve seat with a weaker urging force than the pressure spring. A driving spring is provided, and a stator corresponding to the plurality of permanent magnets and a DC electromagnetic coil magnetizing the stator are provided on the outside of the plunger, and the auxiliary plunger is magnetized together with the stator and attracted to the plunger, and the stator is magnetized. A configuration is adopted in which the needle valve is moved away from the valve seat one step at a time each time the magnetic pole is reversed.
さらに別の構成として、プランジャの周側面に、その移
動方向と交叉して複数のリブを立設し、プランジャの一
方に該プランジャを弁座に向けて付勢する押圧バネを設
けると共に、該押圧バネのプランジャと対向する位置に
磁性材からなる補助プランジャを設け、プランジャの他
方には前記押圧バネより弱い付勢力でプランジャを弁座
から離反するように付勢する駆動バネを設け、プランジ
ャの外側には、補助プランジャとプランジャとを磁化す
る電磁コイルと、一方の磁極が前記複数のリブと対応し
たとき他方の磁極がリブ相互間に対応する永久磁石とを
設け、電磁コイルに直流が通電されると補助プランジャ
が磁化されてプランジャと吸着し、通電方向を反転する
毎にプランジ中の磁極が反転し、ニードル弁を弁座から
1ステップづつ離反させる構成を採用している。In yet another configuration, a plurality of ribs are provided on the circumferential side of the plunger so as to intersect with the direction of movement thereof, a pressing spring is provided on one side of the plunger for urging the plunger toward the valve seat, and the pressing spring is provided on one side of the plunger. An auxiliary plunger made of a magnetic material is provided at a position facing the plunger of the spring, and a driving spring is provided on the other side of the plunger to urge the plunger away from the valve seat with a weaker urging force than the pressing spring. The auxiliary plunger is provided with an electromagnetic coil that magnetizes the plunger, and a permanent magnet whose one magnetic pole corresponds to the plurality of ribs and the other magnetic pole corresponds between the ribs, and the electromagnetic coil is energized with a direct current. Then, the auxiliary plunger is magnetized and attracted to the plunger, and each time the energization direction is reversed, the magnetic pole in the plunger is reversed to move the needle valve away from the valve seat one step at a time.
以下に、図面にしたがって本発明の詳細な説明する。第
1図に示すように、本発明の電動式流量制御弁は、バル
ブ部Vとリニヤステッピングモータ部Mとよりなり、こ
のバルブVには弁座が二つ設けられたいわゆるダブルシ
ート型を採用している。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. As shown in Fig. 1, the electric flow control valve of the present invention consists of a valve part V and a linear stepping motor part M, and this valve V adopts a so-called double seat type in which two valve seats are provided. are doing.
バルブ部Vの弁本体1には、−火口2と二次口3とが設
けられ、−火口2を挟むように図の上下に二つの弁座4
′および4が形成されている。このうち下方の弁座4に
対してニードル弁5の先端テーパ部5aが摺接し、弁座
4との隙間を変化させて流量を調節する。一方、上方の
弁座4′はニードル弁5の中間部5bと摺接し、弁の開
閉をする。The valve body 1 of the valve part V is provided with a - crater 2 and a secondary port 3, and - two valve seats 4 on the upper and lower sides of the figure so as to sandwich the crater 2.
' and 4 are formed. The tapered end portion 5a of the needle valve 5 is in sliding contact with the lower valve seat 4, and the gap between the needle valve 5 and the valve seat 4 is changed to adjust the flow rate. On the other hand, the upper valve seat 4' comes into sliding contact with the intermediate portion 5b of the needle valve 5 to open and close the valve.
ニードル弁5はガイド6を貫通して弁本体1の上方に突
出し、上端部にプランジャ7が止め輪8によって固定さ
れて、リニヤステッピングモータMに設けられたプラン
ジャチューブ9内に摺動自在に遊嵌される。The needle valve 5 protrudes above the valve body 1 through a guide 6, and has a plunger 7 fixed to its upper end by a retaining ring 8, and is slidably inserted into a plunger tube 9 provided in a linear stepping motor M. be fitted.
このプランジャチューブ9は非磁性体であり、弁本体1
の上部に気密状態に接続され、リニヤステッピングモー
タ部Mと弁本体Vとを結合し、上端は非磁性材料による
MlOで、やはり気密状態に閉止されている。そして、
上方の弁座4′の上部空間11は、二次口3と連通路1
2によって連通され、さらに流体は、上部空間11から
ガイド6を通過してプランジャチューブ9内全体に進入
してニードル弁5に加わる圧力を均圧にしている。This plunger tube 9 is a non-magnetic material, and the valve body 1
The linear stepping motor section M is connected to the valve body V in an airtight manner, and the upper end is also hermetically closed with MIO made of a non-magnetic material. and,
The upper space 11 of the upper valve seat 4' is connected to the secondary port 3 and the communication passage 1.
Further, the fluid passes through the guide 6 from the upper space 11 and enters the entire inside of the plunger tube 9 to equalize the pressure applied to the needle valve 5.
プランジャ7は、第2図に示すように円筒状の永久磁石
7a 、7b、7c 、7dを重ねて形成したもので、
同図に示すように各磁石の外側には、S極とN極とが交
互に並ぶようになっている。The plunger 7 is formed by stacking cylindrical permanent magnets 7a, 7b, 7c, and 7d as shown in FIG.
As shown in the figure, south poles and north poles are arranged alternately on the outside of each magnet.
プランジャチューブ9の蓋10には、磁性材からなる外
函13が取付けられ、この外函13のプランジャチュー
ブ9に面する側には、複数のリング状のステータ14a
とスペーサ16とを交互に重ねて形成した複合ステータ
14が設けられ、これら外函13と複合ステータ14と
の内部には、電磁コイル15が嵌装されている。そして
、電磁コイル15に通電すると各ステータ14aがそれ
ぞれ一つのリング状の電磁石となる。一方、電磁コイル
15はモノファイラ巻か、又はバイファイラ巻となって
おり、直流電流の流れる方向によって、各ステータ14
aのS極、N極が変更されるようになっている。An outer case 13 made of a magnetic material is attached to the lid 10 of the plunger tube 9, and a plurality of ring-shaped stators 14a are mounted on the side of the outer case 13 facing the plunger tube 9.
A composite stator 14 is provided, which is formed by stacking spacers 16 and spacers 16 alternately, and an electromagnetic coil 15 is fitted inside the outer case 13 and the composite stator 14. When the electromagnetic coil 15 is energized, each stator 14a becomes a ring-shaped electromagnet. On the other hand, the electromagnetic coil 15 has a monofilar winding or a bifilar winding, and depending on the direction in which the DC current flows, each stator 14
The S and N poles of a are changed.
17は押圧バネを示し、プランジャ7とMloの間に嵌
装され、プランジャ7を図の下方に押し下げるように付
勢している。Reference numeral 17 denotes a pressure spring, which is fitted between the plunger 7 and Mlo and urges the plunger 7 to be pushed downward in the figure.
第3図は、プランジャ7の永久磁石7aから7dと、ス
テータ14aと0位置関係を示したもので、同図(a)
から(C)において、右側に描かれた矩形の重なったも
のは、プランジャ7の各永久磁石7aから7dを示し、
左側の矩形の重なった帯は、ステータ14aの重なった
ものを示している。そして、第3図に示すように、ステ
ータ14aの長さは、永久磁石7aないし7dのピッチ
の二倍になっている。また、プランジャ7とステータ1
4aとは平行ではなく、両者間の隙間は、図の上方をE
x、下方をi2とすればf2>ptとなって、弁座4か
ら離れるほどプランジャ7とステータ14a間の磁力が
強くなるようにしている。FIG. 3 shows the permanent magnets 7a to 7d of the plunger 7 and the stator 14a in their zero positional relationship.
In (C), overlapping rectangles drawn on the right side indicate each permanent magnet 7a to 7d of the plunger 7,
The overlapping rectangular bands on the left side indicate overlapping stators 14a. As shown in FIG. 3, the length of the stator 14a is twice the pitch of the permanent magnets 7a to 7d. Also, plunger 7 and stator 1
4a, and the gap between the two is parallel to E.
x, and if the lower part is i2, then f2>pt, and the further away from the valve seat 4, the stronger the magnetic force between the plunger 7 and the stator 14a becomes.
次に、プランジャ7の動きを説明する。先ず、電磁コイ
ル15に通電されない状態では、プランジャ7は押圧バ
ネ17によって図の下方に押し下げられ、ニードル弁5
の先端テーパ部5aが弁座4に当接して弁を閉止してい
る。Next, the movement of the plunger 7 will be explained. First, when the electromagnetic coil 15 is not energized, the plunger 7 is pushed down in the figure by the pressure spring 17, and the needle valve 5
The tapered end portion 5a of the valve contacts the valve seat 4 to close the valve.
第3図(a)は、電磁コイル15に一方向からの電流が
流された状態で、各ステータ14aは図に示す極性に磁
化されている。そして、対面するプランジャ7の磁石の
極性と反対になっているので、相互に引き合って安定し
た状態になっている。FIG. 3(a) shows a state in which a current is passed through the electromagnetic coil 15 from one direction, and each stator 14a is magnetized with the polarity shown in the figure. Since the polarity of the magnet of the facing plunger 7 is opposite, they attract each other and are in a stable state.
第3図(b)は、電磁コイル15に前述した一方向と逆
方向の電流を流した状態で、ステータ14aの極性が反
対となって反発し合う。しかし、12〉21の関係から
、図の上方の磁力の方が強く、プランジャ7は押圧バネ
17に抗して図の上方に移動し、第3図(C)のように
1ステップ上がって安定状態になる。FIG. 3(b) shows a state in which a current is passed through the electromagnetic coil 15 in a direction opposite to the one direction described above, and the polarities of the stator 14a are opposite and repel each other. However, due to the relationship 12>21, the magnetic force in the upper part of the figure is stronger, and the plunger 7 moves upward in the figure against the pressure spring 17, moving up one step and becoming stable as shown in Figure 3 (C). become a state.
以上のように、電磁コイル15に通電する方向を変える
ごとにプランジャ7は1ステップづつ上昇し、ニードル
弁5が上昇して、その先端テーパ部5aと弁座4との隙
間を変化させることによって弁の開度が変わり、流量が
制御される。As described above, each time the direction of energizing the electromagnetic coil 15 is changed, the plunger 7 rises one step at a time, the needle valve 5 rises, and the gap between the tapered tip 5a and the valve seat 4 is changed. The opening degree of the valve changes and the flow rate is controlled.
以上の通電順序をプログラム化して、制御装置に入力し
ておけば、簡単なデジタル信号で流量制御ができるよう
になり、マイクロコンピュータを利用した電子制御が可
能になる。By programming the above-described energization order and inputting it to the control device, the flow rate can be controlled using a simple digital signal, and electronic control using a microcomputer becomes possible.
なお、プランジャ7が弁座4から離れる力を得るために
、隙間を12>fmの関係に設定したが、これは、プラ
ンジャ7とステータ14a間の磁力を図の上方が強く、
下方が弱くなるようにしても同様の効果を得ることがで
きる。Note that in order to obtain the force that causes the plunger 7 to separate from the valve seat 4, the gap is set to a relationship of 12>fm.
A similar effect can be obtained by making the lower part weaker.
第4図に示す電動式流量制御弁では、プランジャチュー
ブ9内のプランジャ7と押圧バネ17との間に、磁性材
からなる補助プランジャ18を挿入している。また、プ
ランジャチューブ9の上端の蓋10の代わりに、磁性材
からなる吸引子19を設けている。その他の構成は、第
1図に示すものと同様である。In the electric flow control valve shown in FIG. 4, an auxiliary plunger 18 made of a magnetic material is inserted between the plunger 7 and the pressing spring 17 in the plunger tube 9. Further, in place of the lid 10 at the upper end of the plunger tube 9, an attractor 19 made of a magnetic material is provided. The other configurations are similar to those shown in FIG.
第4図の電動式流量制御弁の作用は、第1図の場合と略
々同様であるから、相違点を中心に説明する。先ず、電
磁コイル15に通電されると、補助プランジャ18が吸
引子19に吸着され、プランジャ7は押圧バネ17の押
圧力から開放される。Since the operation of the electric flow control valve shown in FIG. 4 is substantially the same as that shown in FIG. 1, the explanation will focus on the differences. First, when the electromagnetic coil 15 is energized, the auxiliary plunger 18 is attracted to the attractor 19, and the plunger 7 is released from the pressing force of the pressing spring 17.
したがって、プランジャ7が上方に1ステップづつ移動
する際に、押圧バネ17に抗する必要がなくなり、低電
力でのプランジャ7の位置制御、すなわち流量制御が可
能になる。Therefore, when the plunger 7 moves upward one step at a time, there is no need to resist the pressure spring 17, and the position of the plunger 7, that is, the flow rate can be controlled with low power.
電磁コイル15への通電を止めると、補助プランジャ1
8は押圧バネ17に付勢され、下方に移動してプランジ
ャ7を図の下方に押圧し、プランジャ7の止め輪8がガ
イド6と当接するまで押し下げられる。When the electromagnetic coil 15 is de-energized, the auxiliary plunger 1
8 is biased by a pressing spring 17 and moves downward to press the plunger 7 downward in the figure until the retaining ring 8 of the plunger 7 comes into contact with the guide 6.
第5図では、第4図の構成に加え、プランジャ7の下方
、すなわちプランジャ7とガイド部材6との間に駆動バ
ネ20を嵌装している。そして駆動バネ20の付勢力の
方が押圧バネ17の付勢力より弱くなっている。In FIG. 5, in addition to the configuration shown in FIG. 4, a drive spring 20 is fitted below the plunger 7, that is, between the plunger 7 and the guide member 6. The biasing force of the drive spring 20 is weaker than the biasing force of the pressing spring 17.
この構成によって、プランジャ7の永久磁石7aから7
dと、ステータ14a間の磁力が無くても、駆動バネ2
0の力によってプランジャ7を上方に持ち上げることが
できる。したがって、前述の永久磁石7aから7dと、
ステータ14a間の上下の隙間11と12 (第3図参
照)とを同一にしてもプランジャ7を駆動バネ20の力
によって上方に持ち上げることができる。その結果、第
4図の場合よりさらに低電力での流量制御が可能になる
。なお、補助プランジャを設けない第1図の構成にも、
この駆動バネ20は使用可能である。With this configuration, the permanent magnets 7a to 7 of the plunger 7
Even if there is no magnetic force between the drive spring d and the stator 14a, the drive spring 2
The plunger 7 can be lifted upwards by a force of 0. Therefore, the above-mentioned permanent magnets 7a to 7d,
Even if the vertical gaps 11 and 12 (see FIG. 3) between the stator 14a are made the same, the plunger 7 can be lifted upward by the force of the drive spring 20. As a result, it becomes possible to control the flow rate with even lower power than in the case of FIG. Furthermore, even in the configuration shown in Fig. 1 without the auxiliary plunger,
This drive spring 20 can be used.
第6図に示される電動式流量制御弁では、プランジャ7
は磁石ではなく、磁性材から形成され、その外周には、
移動方向と直角に複数の溝が穿設され、各溝の間に一定
のピッチで凸状リブ7e。In the electric flow control valve shown in FIG.
is not a magnet, but is made of magnetic material, and its outer periphery is
A plurality of grooves are bored perpendicular to the moving direction, and convex ribs 7e are formed at a constant pitch between each groove.
7f、1gが形成されている。7f and 1g are formed.
また、プランジャチューブ9の上端は蓋lOで閉止され
、この蓋10に非磁性体からなる筒状の上蓋21が取付
けられて、プランジャチューブ9の上部を被っている。Further, the upper end of the plunger tube 9 is closed with a lid lO, and a cylindrical upper lid 21 made of a non-magnetic material is attached to the lid 10 to cover the upper part of the plunger tube 9.
この上蓋21の下方には外函を兼ねたステータ13a、
13bが、中間にスペーサ16を介在させて配設されて
いる。そして、両ステータ13a 、13bの内部には
、それぞれ電磁コイル15a、15bが組み込まれ、こ
れらの電磁コイルに図示しない電源から通電がされると
、ステータ13a 、13bが磁化され、これらのステ
ータとプランジャチューブ9とが接する各二つの端面1
3a1,13a2および13b113b2に、磁石のN
極およびS極が現れることになる。なお、両電磁コイル
15a、15bは、ステータを磁化さえすればよいこと
がら、モノファイラ巻でよく、通電方向も変化させる必
要はない。Below the upper lid 21 is a stator 13a that also serves as an outer case.
13b are arranged with a spacer 16 interposed therebetween. Electromagnetic coils 15a and 15b are incorporated inside the stators 13a and 13b, respectively. When these electromagnetic coils are energized from a power source (not shown), the stators 13a and 13b are magnetized, and the stators and the plunger are Each two end surfaces 1 in contact with the tube 9
3a1, 13a2 and 13b113b2, magnet N
A pole and a south pole will appear. It should be noted that both electromagnetic coils 15a and 15b may be monofilar wound since it is only necessary to magnetize the stator, and there is no need to change the current direction.
ステータ13a、13bの隣接する磁極13a2.13
bxの間隔は、第7図に示すようにプランジャ7に形成
されるリブ7 e p 7 f t 7 g ノピッチ
と相違して若干太き(なっている。また、両ステータの
他方の磁極13at、13bzは、それぞれプランジャ
7のリブの無い部分と対向している。Adjacent magnetic poles 13a2.13 of stators 13a, 13b
As shown in FIG. 7, the pitch between the ribs 7 and bx is slightly thicker than the pitch of the ribs 7 formed on the plunger 7. 13bz are opposed to the rib-free portions of the plunger 7, respectively.
次に、作用を説明すると、先ず、電磁コイルに通電され
ていない状態では、押圧バネ17の付勢力によってプラ
ンジャ7は図の下方に押圧され、ニードル弁5の先端テ
ーパ部5aは弁座4に当接して弁を閉止している。この
とき下方のステータ13bの上側の磁極13btは、第
7図(a)に示すリブ7eと7fの中間で、やや7f寄
りの鎖線の位置にある。Next, to explain the operation, first, when the electromagnetic coil is not energized, the plunger 7 is pressed downward in the figure by the urging force of the pressing spring 17, and the tip tapered portion 5a of the needle valve 5 is pressed against the valve seat 4. The valve is closed by contacting the valve. At this time, the upper magnetic pole 13bt of the lower stator 13b is located at a position indicated by a chain line between the ribs 7e and 7f shown in FIG. 7(a) and slightly closer to 7f.
電磁コイル15bに通電するとステータ13bが磁化さ
れ、磁極13b1はプランジャ7の最も近くにあるリブ
7bを吸引する。この吸引力が押圧バネ17の力に打ち
勝って、プランジャ7は1ステップ上方に引き上げられ
、磁極13b1は実線の位置になって安定状態となる。When the electromagnetic coil 15b is energized, the stator 13b is magnetized, and the magnetic pole 13b1 attracts the rib 7b closest to the plunger 7. This attractive force overcomes the force of the pressing spring 17, and the plunger 7 is pulled upward by one step, and the magnetic pole 13b1 is in a stable state at the position shown by the solid line.
このプランジャ7の移動によりニードル弁5の先端テー
バ部5aは弁座4との間に1ステップ分だけ開弁する。Due to this movement of the plunger 7, the tip tapered portion 5a of the needle valve 5 opens by one step between it and the valve seat 4.
次に、電磁コイル15aにも通電すると、第7回軸)に
示すようにステータ13aも磁化される。Next, when the electromagnetic coil 15a is also energized, the stator 13a is also magnetized as shown in the seventh axis).
そして、ステータ13aの磁極13a2が最も近くのリ
ブ7eを吸引し、第7図(C)に示すようにリブ7e、
7fがステータの磁極13a2.13btの中間に来て
磁力のバランスがとれる状態となり、プランジャ7は1
ステップ引き上げられ、安定状態となる。Then, the magnetic pole 13a2 of the stator 13a attracts the nearest rib 7e, and as shown in FIG. 7(C), the rib 7e,
7f comes to the middle of the stator magnetic poles 13a2 and 13bt, and the magnetic force is balanced, and the plunger 7
The step is raised and a stable state is achieved.
次に、電磁コイル15bへの通電をカットし、第7図(
d)に示すように、ステータ13bを消磁する。上側の
ステータ13aの下側の磁極13a2がリブ7eを吸引
し、プランジャ7を1ステップ引き上げて第7図(e)
に示す安定状態にする。Next, the power to the electromagnetic coil 15b is cut off, and as shown in FIG.
As shown in d), the stator 13b is demagnetized. The lower magnetic pole 13a2 of the upper stator 13a attracts the rib 7e, and the plunger 7 is pulled up by one step, as shown in FIG. 7(e).
Achieve the stable state shown in
以下図示を省略するが、次は両ステータ13a、13b
を磁化することによって、プランジャ7を1ステップ引
き上げる。さらにステータ13bのみを磁化すれば、ま
た1ステップ引き上げられ、下方のステータ13bの上
方の磁極13b1がリブ7cと対応した状態になって弁
は全開状態となる。Although not shown below, next are both stators 13a and 13b.
By magnetizing the plunger 7, the plunger 7 is pulled up by one step. Further, if only the stator 13b is magnetized, it will be raised by one step again, and the upper magnetic pole 13b1 of the lower stator 13b will be in a state corresponding to the rib 7c, and the valve will be in a fully open state.
以上説明したように、ニードル弁5は閉止位置を含めて
6段階に移動し、流量を5段階に変化させることができ
る。また、弁を閉止するには電磁コイル15a 、15
bへの通電を切ればよ(、プランジャ7は押圧バネ17
によってガイド6に当接するまで押し下げられ、ニード
ル弁5は弁座4および4′を閉止する。As explained above, the needle valve 5 can be moved in six stages including the closed position, and the flow rate can be changed in five stages. In addition, to close the valve, electromagnetic coils 15a, 15
(The plunger 7 is connected to the pressing spring 17.)
The needle valve 5 is pushed down until it abuts against the guide 6, and the needle valve 5 closes the valve seats 4 and 4'.
第8図に示す電動式流量制御弁は、大略は第6図のもの
と同じであるが、ここでは外函13a。The electric flow rate control valve shown in FIG. 8 is roughly the same as that in FIG. 6, but here it is an outer case 13a.
13bはステータ兼用とはならず、この外函と別にプラ
ンジャチューブ9に面するステータ22a、22bを設
けている。そして各ステータ22a、22bはスペーサ
16′によって22as、22a2および22bt 、
22bzのように上下に分割されている。さらに、これ
らのうち22a2および22bsには、突起部23a、
23bを形成し、プランジャチューブ9を貫通させてプ
ランジャ7に近接させている。このような構成とするこ
とによって、磁気抵抗を減少させて磁力を強化すること
ができ、省電力が可能になる。13b does not serve as a stator, but stators 22a and 22b facing the plunger tube 9 are provided separately from this outer case. And each stator 22a, 22b is connected to 22as, 22a2 and 22bt by a spacer 16'.
It is divided into upper and lower parts like 22bz. Furthermore, among these, 22a2 and 22bs have protrusions 23a,
23b is formed, and the plunger tube 9 is passed through the plunger tube 9 to be close to the plunger 7. With such a configuration, magnetic resistance can be reduced and magnetic force can be strengthened, making it possible to save power.
この弁の開閉操作は第1図の実施例と同様である。The opening and closing operations of this valve are similar to those in the embodiment shown in FIG.
第9図では、プランジャ7に形成された二つのリブ7a
、7b及びこれらの上側に形成された細径部7dの各外
径を、上方に位置するものほど漸次細くなるように形成
している。このように構成することによって、ステータ
の磁極13a2 y13bsとプランジャ7との間の磁
気抵抗に差を生じさせることができ、プランジャ7を上
方に引き上げる力を強化することができる。In FIG. 9, two ribs 7a formed on the plunger 7 are shown.
, 7b and the narrow diameter portion 7d formed above these are formed such that the outer diameter thereof becomes gradually thinner as the portion is located upward. With this configuration, it is possible to create a difference in magnetic resistance between the magnetic poles 13a2 y13bs of the stator and the plunger 7, and it is possible to strengthen the force for pulling the plunger 7 upward.
第9図に示す例の作用を説明する。電磁コイル15a
、15bに通電していない状態では、バネ17の付勢力
によりプランジャ7はガイド6に当接するまで下方に押
圧され、弁は閉止状態となる。The operation of the example shown in FIG. 9 will be explained. Electromagnetic coil 15a
, 15b are not energized, the biasing force of the spring 17 pushes the plunger 7 downward until it comes into contact with the guide 6, and the valve is closed.
次に、電磁コイル15aに通電すると第10図(a)に
示すように、ステータ13aが磁化され、磁極13a1
と13a2は、プランジャ7の対向する部分を吸引する
が、上下方向の吸引力は発生しないので安定状態になる
。Next, when the electromagnetic coil 15a is energized, the stator 13a is magnetized as shown in FIG. 10(a), and the magnetic pole 13a1
and 13a2 attract the opposing portions of the plunger 7, but no vertical suction force is generated, resulting in a stable state.
次に、電磁コイル15bにも通電すると、第10図[有
])に示すように、ステータ13bも磁化され、磁極1
3b1は、リブ7bを吸引する。ここで電磁コイル15
aの通電をカットし、ステータ13aを消磁すると、プ
ランジャ7は押圧バネ17に抗して引き上げられ、第1
0図(C)のように1ステップ上がった状態で安定状態
となる。Next, when the electromagnetic coil 15b is also energized, the stator 13b is also magnetized, as shown in FIG.
3b1 sucks the rib 7b. Here, electromagnetic coil 15
When the energization of a is cut off and the stator 13a is demagnetized, the plunger 7 is pulled up against the pressure spring 17 and the first
A stable state is reached when the temperature rises by one step as shown in Figure 0 (C).
次に、再び電磁コイル15aに通電し、ステータ13a
を磁化すると、第10図(d)に示すように磁極13a
2がリブ7eを吸引する。ここで電磁コイル15bの通
電をカットし、ステータ13bを消磁すると、プランジ
ャ7はバネ17に抗して引き上げられ、第1O図(e)
のように1ステップ上がった状態で安定状態となる。Next, the electromagnetic coil 15a is energized again, and the stator 13a
When magnetized, the magnetic pole 13a as shown in FIG. 10(d)
2 sucks the rib 7e. When the electromagnetic coil 15b is deenergized and the stator 13b is demagnetized, the plunger 7 is pulled up against the spring 17, as shown in Fig. 1O(e).
A stable state is reached when the value increases by one step.
以上のようにプランジ中7が1ステップ上がる毎に、弁
は開度を変え、流量の調節がされる。As described above, each time the plunger 7 moves up one step, the valve changes its opening degree and the flow rate is adjusted.
第11図の実施例では、プランジャ7の上下端部71,
7jにテーバ部を形成している。この構成によって、プ
ランジャ7の上向きの力を大きくすることができる。In the embodiment shown in FIG. 11, the upper and lower ends 71 of the plunger 7,
A tapered portion is formed at 7j. With this configuration, the upward force of the plunger 7 can be increased.
第12図に示す発明の構成例では、第5図の構成例と同
様に、補助プランジャ17、駆動バネ20を採用してお
り共通点が多い。相違点を述べると、第1にステータが
14b、14cと上下に分けられていること。第2に、
プランジャ7には、第13図に示すリング状の永久磁石
23が一定の間隔で23aから23dのごとく設けられ
、しかも各隣接する磁石は第14図に示すように最外側
のN、S極が交互に配置されるようになっていることで
ある。The configuration example of the invention shown in FIG. 12 employs an auxiliary plunger 17 and a drive spring 20, similar to the configuration example shown in FIG. 5, and has many features in common. The first difference is that the stator is divided into upper and lower parts 14b and 14c. Second,
The plunger 7 is provided with ring-shaped permanent magnets 23a to 23d at regular intervals as shown in FIG. 13, and each adjacent magnet has an outermost N and S pole as shown in FIG. They are arranged alternately.
次に、この第12図の作用を説明する。電磁コイル15
に通電していない状態では、押圧バネ17の力が駆動バ
ネ20の力より大きくなっており、プランジャ7はガイ
ド6に当たるまで図の下方に押し下げられて閉弁してい
る。Next, the operation of FIG. 12 will be explained. Electromagnetic coil 15
When the valve is not energized, the force of the pressing spring 17 is greater than the force of the driving spring 20, and the plunger 7 is pushed downward in the figure until it hits the guide 6, thereby closing the valve.
電磁コイル15に通電されると、補助プランジャ18は
磁化され、押圧バネ17を圧縮してプランジャ7に吸着
し、プランジ中は押圧バネ17の押圧力から開放される
。また、この吸着で、ステータ14b、補助プランジャ
18、プランジャ7、ステータ14c及び外函13によ
って磁気回路が形成され、ステータ14cが磁化される
。このとき、第14図(a)に示すようにステータ14
cのプランジャ7に対向する磁極がN極であれば、プラ
ンジャ7の最上部の磁石23aの外側の磁極がS極であ
るから、プランジャ7には軸方向の力は加わらず、安定
状態となる。When the electromagnetic coil 15 is energized, the auxiliary plunger 18 is magnetized, compresses the pressure spring 17 and attracts the plunger 7, and is released from the pressure force of the pressure spring 17 during plunging. Further, due to this attraction, a magnetic circuit is formed by the stator 14b, the auxiliary plunger 18, the plunger 7, the stator 14c, and the outer case 13, and the stator 14c is magnetized. At this time, as shown in FIG. 14(a), the stator 14
If the magnetic pole facing the plunger 7 of c is the north pole, the outer magnetic pole of the magnet 23a at the top of the plunger 7 is the south pole, so no axial force is applied to the plunger 7, resulting in a stable state. .
電磁コイル15の通電方向を逆にすると、第14図(ロ
)に示すよう′にステータ14cの上記磁極はS極とな
り、プランジャ7の磁石23aと反発し合う。そして駆
動バネ20の付勢力により、プランジャ7は図の上方に
押し上げられ、第14図(C)のように次の磁石23b
のN極と対面した状態まで1ステップとして移動する。When the direction of energization of the electromagnetic coil 15 is reversed, the magnetic pole of the stator 14c becomes the S pole as shown in FIG. Then, due to the urging force of the drive spring 20, the plunger 7 is pushed upward in the figure, and as shown in FIG.
Move as one step until it faces the north pole of.
このように、電磁コイル15への通電方向を変化させる
ことにより、プランジャ7は磁極を反転して1ステップ
づつ上昇し、弁の開度を変化させる。In this way, by changing the direction of energization to the electromagnetic coil 15, the plunger 7 reverses its magnetic pole and moves up one step at a time, changing the degree of opening of the valve.
プランジャ7を下方に動かす場合は、電磁コイル15へ
の通電をカットする。補助プランジ中18は消磁されて
プランジャ7から離れ、蓋10に当接する。そして、押
圧バネ17の伸張力によってプランジャ7は下方に押し
下げられ、ニードル弁5の先端テーパ部5aが弁座4に
圧接して弁を閉止する。When moving the plunger 7 downward, the power to the electromagnetic coil 15 is cut off. The auxiliary plunger 18 is demagnetized, moves away from the plunger 7, and comes into contact with the lid 10. Then, the plunger 7 is pushed downward by the stretching force of the pressing spring 17, and the tapered tip portion 5a of the needle valve 5 comes into pressure contact with the valve seat 4, thereby closing the valve.
以上の通電順序をプログラム化して、制御装置に入力し
ておけば、簡単なデジタル信号で流量制御ができるよう
になり、マイクロコンピュータを利用した電子制御が可
能になる。By programming the above-described energization order and inputting it to the control device, the flow rate can be controlled using a simple digital signal, and electronic control using a microcomputer becomes possible.
なお、補助プランジャ18のプランジャ7に対向する面
には隈取コイル18aが形成されており、電磁コイル1
5への通電方向が切り換えられた瞬間において、補助プ
ランジャ1Bの消磁には遅れが生じるようにしてあり、
補助プランジャ1Bがプランジャ7から離反しないよう
にしている。Note that a shaded coil 18a is formed on the surface of the auxiliary plunger 18 facing the plunger 7, and the electromagnetic coil 1
There is a delay in demagnetizing the auxiliary plunger 1B at the moment when the direction of energization to the auxiliary plunger 1B is switched.
The auxiliary plunger 1B is prevented from separating from the plunger 7.
第15図に示す発明の構成例においては、プランジャ7
は止め輪8によってニードル弁5と連結されている。そ
して、プランジャ7の外周には、移動方向と直交するよ
うに多数の溝7mが穿設され、各溝7mの間に一定のピ
ッチで凸状リブ7kが形成されている。一方、補助プラ
ンジ中18には下端に突出部があり、プランジャ7に形
成された円錐状の凹部に嵌合して、吸着力が上がるよう
に形成されている。In the configuration example of the invention shown in FIG.
is connected to the needle valve 5 by a retaining ring 8. A large number of grooves 7m are bored on the outer periphery of the plunger 7 so as to be perpendicular to the direction of movement, and convex ribs 7k are formed at a constant pitch between the grooves 7m. On the other hand, the auxiliary plunger 18 has a protrusion at its lower end, which is formed to fit into a conical recess formed in the plunger 7 to increase suction force.
また、外函13は電磁コイル15の左右の下方にまで延
長され、この左右延長部の上下に二つづつの永久磁石2
4が設けられている。ここに使用されている永久磁石2
4は、第16図に示すように円筒形で、N極、S極は上
下の端面にできるものである。そして、これら永久磁石
24の両端に磁性体が設けられ、永久磁石のN極24a
、S極24bを形成している。In addition, the outer case 13 extends below the left and right sides of the electromagnetic coil 15, and two permanent magnets 2 are placed at the top and bottom of the left and right extensions.
4 is provided. Permanent magnet 2 used here
4 has a cylindrical shape as shown in FIG. 16, and the N and S poles are formed on the upper and lower end faces. A magnetic body is provided at both ends of these permanent magnets 24, and the N pole 24a of the permanent magnet is
, forming the S pole 24b.
電磁コイル15に通電されない状態では、押圧バネ17
の付勢力の方が駆動バネ20の付勢力より強いので、ニ
ードル弁5は図の下方に押し下げられ、弁座4に当接し
て閉弁状態となる。When the electromagnetic coil 15 is not energized, the pressing spring 17
Since the biasing force of is stronger than the biasing force of the drive spring 20, the needle valve 5 is pushed down in the figure and comes into contact with the valve seat 4 to be in the closed state.
電磁コイル15に通電されると、補助プランジャ18は
プランジャ7に吸着し、同時にプランジャ7が磁化され
ると共に、プランジャ7は押圧バネ17の付勢力から開
放される。このときプランジャ7と両磁極24a、24
bとは第17図(a)に示す状態となる。すなわち、一
方のN極24aは、プランジャ7の最上部のリブ7にと
対面し、他方のS極24bは、プランジャ7の下方のリ
ブ相互間、即ち溝7mと対面している。そして、プラン
ジャ7がS極となっているので、第17図(a)の状態
で安定している。When the electromagnetic coil 15 is energized, the auxiliary plunger 18 is attracted to the plunger 7, and at the same time, the plunger 7 is magnetized and the plunger 7 is released from the urging force of the pressing spring 17. At this time, the plunger 7 and both magnetic poles 24a, 24
b is the state shown in FIG. 17(a). That is, one N pole 24a faces the rib 7 at the top of the plunger 7, and the other S pole 24b faces between the lower ribs of the plunger 7, that is, the groove 7m. Since the plunger 7 has the south pole, it is stable in the state shown in FIG. 17(a).
次に、電磁コイル15の通電方向を変えると、第17図
(ハ)に示すようにプランジャ7はN極に反転する。そ
のため、対向するN極24aと同極になり反発し合う。Next, when the direction of energization of the electromagnetic coil 15 is changed, the plunger 7 is reversed to the north pole as shown in FIG. 17(c). Therefore, it becomes the same polarity as the opposing N-pole 24a and repels each other.
このとき、駆動バネ20の付勢力によって、プランジャ
7は、図の上方に移動し、下方のS極24bがすぐ下に
ある次のリブ7にと対面するまでを1ステップとして移
動し、第17図(C)の安定状態となり停止する。At this time, the plunger 7 moves upward in the figure by the biasing force of the drive spring 20, and moves as one step until the lower S pole 24b faces the next rib 7 immediately below. It reaches the stable state shown in Figure (C) and stops.
以上のように、電磁コイル15の通電方向を切り換える
毎に、プランジャ7は1ステップづつ上昇し、弁の開度
を変化させる。As described above, each time the direction of energization of the electromagnetic coil 15 is switched, the plunger 7 moves up one step at a time, changing the opening degree of the valve.
プランジャ7を図の下方に移動させるには、電磁コイル
15への通電を切る。こうすることによって、補助プラ
ンジャ18は消磁されてプランジャ7から離反し、押圧
バネ17の付勢力によりプランジャ7は図の下方に移動
し、ニードル弁5が弁座4に圧接して弁が閉止される。To move the plunger 7 downward in the figure, the electromagnetic coil 15 is de-energized. By doing this, the auxiliary plunger 18 is demagnetized and separated from the plunger 7, the plunger 7 is moved downward in the figure by the biasing force of the pressing spring 17, and the needle valve 5 is pressed against the valve seat 4 to close the valve. Ru.
以上説明したように本発明においては、ニードル弁の駆
動に回転運動を使用していないので、電動式流量制御弁
の構造が非常に簡単になり、製造コストの引き下げが可
能になった。As explained above, in the present invention, since rotational motion is not used to drive the needle valve, the structure of the electric flow control valve is extremely simple, and manufacturing costs can be reduced.
また、ニードル弁の位置を、磁力で保持するので、流体
の圧力変動に左右されずに流量の制御ができるようにな
った。Furthermore, since the position of the needle valve is held by magnetic force, the flow rate can now be controlled without being affected by fluid pressure fluctuations.
第1図は本発明の電動式流量制御弁の構成を示す縦断面
図、
第2図はプランジャに設けられた永久磁石の構成を示す
斜視図、
第3図(a)〜(C)は第1図の構成例におけるプラン
ジャの移動状態を説明する図、
第4図は補助プランジャを使用した構成例の縦断面図、
第5図は駆動バネを使用した構成例の縦断面図、第6図
はプランジャにリブを形成した構成例の縦断面図、
第7図(a)〜(e)は第6図に示すプランジ中の移動
状態を説明する図、
第8図はステータがプランジャチューブを貫通して設け
られた構成例の縦断面図、
第9図はプランジャに形成されたリブの外径を変化させ
た構成例の縦断面図、
第10図(a)〜(e)は第9図におけるプランジャの
移動状態を説明する図、
第11図はプランジ中の両端にテーパ部を形成した構成
例の縦断面図である。
第12図はステータを分割し、プランジャに永久磁石を
設けた構成例の縦断面図、
第13図はプランジャに設けられる永久磁石の斜視図、
第14図は第12図の構成例の作用を説明する図、第1
5図はステータに代えて永久磁石を使用した構成例の縦
断面図、
第16図はプランジ中の外側に設けられる永久磁石の斜
視図、
第17図は第15図の構成例の作用を説明する図である
。
1・・・弁本体、4・・・弁座、5・・・ニードル弁、
7・・・プランジャ、7a〜7d、23・・・永久磁石
、13a、13b、14a、22a、22b・・・ステ
ータ、15.15a、15b・・・電磁コイル、17・
・・押圧バネ、18・・・補助プランジャ、19・・・
吸引子、20・・・駆動バネ、24・・・(プランジャ
の外側に設けた)永久磁石。
第2
図
(0)
(b)
(C)
第3
図
第5図
第8
図
3
第11
図
第13図
(0)
(b)
(C)
第14図FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the electric flow control valve of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the permanent magnet provided in the plunger, and FIGS. A diagram explaining the moving state of the plunger in the configuration example shown in FIG. 1, FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a configuration example using an auxiliary plunger, FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a configuration example using a drive spring, and FIG. 6 7(a) to (e) are diagrams explaining the state of movement during the plunge shown in FIG. 6. FIG. 8 shows the stator passing through the plunger tube. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a configuration example in which the outer diameter of the rib formed on the plunger is changed, and FIGS. 10(a) to (e) are FIG. 9. FIG. 11 is a longitudinal cross-sectional view of a configuration example in which tapered portions are formed at both ends of the plunger. Fig. 12 is a longitudinal cross-sectional view of a configuration example in which the stator is divided and a permanent magnet is provided in the plunger, Fig. 13 is a perspective view of a permanent magnet provided in the plunger, and Fig. 14 shows the effect of the configuration example in Fig. 12. Diagram to explain, 1st
Figure 5 is a longitudinal sectional view of a configuration example using a permanent magnet instead of the stator, Figure 16 is a perspective view of a permanent magnet provided outside the plunger, and Figure 17 explains the operation of the configuration example of Figure 15. This is a diagram. 1... Valve body, 4... Valve seat, 5... Needle valve,
7... Plunger, 7a-7d, 23... Permanent magnet, 13a, 13b, 14a, 22a, 22b... Stator, 15. 15a, 15b... Electromagnetic coil, 17...
...Press spring, 18...Auxiliary plunger, 19...
Attractor, 20... Drive spring, 24... Permanent magnet (provided on the outside of the plunger). Figure 2 (0) (b) (C) Figure 3 Figure 5 Figure 8 Figure 3 Figure 11 Figure 13 (0) (b) (C) Figure 14
Claims (8)
、弁本体に設けた弁座に接離させる電動式流量制御弁に
おいて、前記プランジャに、その移動方向に沿って複数
の永久磁石をN、S極が交互になるように配設し、該プ
ランジャを弁座に向けて付勢する押圧バネを設け、該プ
ランジャの外側には、直流電磁コイルにより磁化される
複数のステータを、磁極のピッチが前記永久磁石の磁極
のピッチと等しくなるように配置し、前記永久磁石とス
テータ間の磁力を前記弁座から離れる程強くし、前記電
磁コイルへの通電方向を反転させる毎にニードル弁を1
ステップづつ弁座から離反させることを特徴とする電動
式流量制御弁。(1) In an electric flow control valve in which a needle valve is connected to an electromagnetically driven plunger and is brought into contact with and separated from a valve seat provided in the valve body, a plurality of permanent magnets are attached to the plunger along the direction of movement of the needle valve. , S poles are arranged alternately, and a pressing spring is provided to urge the plunger toward the valve seat, and a plurality of stators magnetized by a DC electromagnetic coil are arranged on the outside of the plunger. The needle valve is arranged so that the pitch is equal to the pitch of the magnetic poles of the permanent magnet, and the magnetic force between the permanent magnet and the stator is made stronger as the distance from the valve seat increases. 1
An electric flow control valve that is separated from the valve seat in steps.
、弁本体に設けた弁座に接離させる電動式流量制御弁に
おいて、前記プランジャに、その移動方向に沿って複数
の永久磁石をN、S極が交互になるように配設し、該プ
ランジャを弁座に向けて付勢する押圧バネを設け、該プ
ランジャの外側には、直流電磁コイルにより磁化される
複数のステータを、磁極のピッチが前記永久磁石の磁極
のピッチと等しくなるように配置し、プランジャの弁座
側に前記押圧バネより弱い付勢力でプランジャを弁座か
ら離反する方向に付勢する駆動バネを設け、前記電磁コ
イルへの通電方向を反転させる毎にニードル弁を1ステ
ップづつ弁座から離反させることを特徴とする電動式流
量制御弁。(2) In an electric flow control valve in which a needle valve is connected to an electromagnetically driven plunger and is brought into contact with and separated from a valve seat provided in the valve body, a plurality of permanent magnets are attached to the plunger along the direction of movement of the needle valve. , S poles are arranged alternately, and a pressing spring is provided to urge the plunger toward the valve seat, and a plurality of stators magnetized by a DC electromagnetic coil are arranged on the outside of the plunger. A driving spring is arranged so that the pitch is equal to the pitch of the magnetic poles of the permanent magnet, and a driving spring is provided on the valve seat side of the plunger to bias the plunger in a direction away from the valve seat with a biasing force weaker than the pressing spring, and the electromagnetic An electric flow control valve characterized in that the needle valve is moved away from the valve seat one step at a time each time the direction of energization to the coil is reversed.
て、前記押圧バネとプランジャとの間に、磁性体からな
る補助プランジャを嵌装すると共に、押圧バネの該補助
プランジャと対向する位置に吸引子を設け、前記直流電
磁コイルに通電されると補助プランジャが吸引子に吸着
されることを特徴とする電動式流量制御弁。(3) The electric flow rate control valve according to claim 1 or 2, wherein an auxiliary plunger made of a magnetic material is fitted between the pressing spring and the plunger, and the auxiliary plunger of the pressing spring is opposed to the auxiliary plunger. 1. An electric flow control valve characterized in that an attractor is provided at a position, and when the DC electromagnetic coil is energized, the auxiliary plunger is attracted to the attractor.
、弁本体に設けた弁座に接離させる電動式流量制御弁に
おいて、前記プランジャの周面に複数のリブをプランジ
ャの移動方向と交叉して立設し、該プランジャを弁座に
向けて付勢する押圧バネを設け、該プランジャの外側に
は、少なくとも一方の磁極が前記複数のリブと択一的に
対応する複数のステータを装着し、各ステータにおける
前記リブと対応する磁極の間隔を前記リブのピッチと相
違させて設け、各ステータを所定の順序で磁化すること
によって、ニードル弁を1ステップづつ弁座から離反す
る方向に駆動することを特徴とする電動式流量制御弁。(4) In an electric flow control valve in which a needle valve is connected to an electromagnetically driven plunger and is brought into contact with and separated from a valve seat provided on the valve body, a plurality of ribs are provided on the circumferential surface of the plunger to intersect with the moving direction of the plunger. A pressing spring is provided that stands upright and biases the plunger toward the valve seat, and a plurality of stators are attached to the outside of the plunger, at least one of the magnetic poles of which corresponds alternatively to the plurality of ribs. The distance between the ribs and the corresponding magnetic poles in each stator is set to be different from the pitch of the ribs, and each stator is magnetized in a predetermined order, thereby driving the needle valve one step at a time in the direction away from the valve seat. An electric flow control valve characterized by:
ンジャの周面に形成された複数のリブの外径が、弁座か
ら離れたものほど小さくなっていることを特徴とする電
動式流量制御弁。(5) The electric flow control valve according to claim 4, wherein the outer diameter of the plurality of ribs formed on the circumferential surface of the plunger becomes smaller as the distance from the valve seat increases. type flow control valve.
て、プランジャの両端近傍に弁座から離れるほど径が細
くなるテーパ部を形成したことを特徴とする電動式流量
制御弁。(6) The electric flow control valve according to claim 4 or 5, characterized in that the plunger has tapered portions formed near both ends thereof, the diameter of which decreases as the distance from the valve seat increases.
、弁本体に設けた弁座に接離させる電動式流量制御弁に
おいて、前記プランジャに、その移動方向に沿って複数
の永久磁石をN、S極が交互になるように配設し、プラ
ンジャの一方に該プランジャを弁座に向けて付勢する押
圧バネを設けると共に、該押圧バネのプランジャと対向
する位置に磁性材からなる補助プランジャを設け、プラ
ンジャの他方には前記押圧バネより弱い付勢力でプラン
ジャを弁座から離反するように付勢する駆動バネを設け
、プランジャの外側には、前記複数の永久磁石に対応す
るステータと、該ステータを磁化する直流電磁コイルと
を設け、前記ステータと共に補助プランジャが磁化され
てプランジャに吸着し、ステータの磁極を反転させる毎
にニードル弁を弁座から1ステップづつ離反させること
を特徴とする電動式流量制御弁。(7) In an electric flow control valve in which a needle valve is connected to an electromagnetically driven plunger and is brought into contact with and separated from a valve seat provided in the valve body, a plurality of permanent magnets are attached to the plunger along the direction of movement of the needle valve. , the S poles are arranged alternately, a pressure spring is provided on one side of the plunger to urge the plunger toward the valve seat, and an auxiliary plunger made of a magnetic material is provided at a position facing the plunger of the pressure spring. A driving spring is provided on the other side of the plunger to urge the plunger away from the valve seat with a weaker urging force than the pressing spring, and a stator corresponding to the plurality of permanent magnets is provided on the outside of the plunger. A DC electromagnetic coil that magnetizes the stator is provided, and an auxiliary plunger is magnetized together with the stator and attracted to the plunger, and the needle valve is moved away from the valve seat one step at a time each time the magnetic pole of the stator is reversed. Electric flow control valve.
、弁本体に設けた弁座に接離させる電動式流量制御弁に
おいて、プランジャの周側面に、その移動方向と交叉し
て複数のリブを立設し、プランジャの一方に該プランジ
ャを弁座に向けて付勢する押圧バネを設けると共に、該
押圧バネのプランジャと対向する位置に磁性材からなる
補助プランジャを設け、プランジャの他方には前記押圧
バネより弱い付勢力でプランジャを弁座から離反するよ
うに付勢する駆動バネを設け、プランジャの外側には、
補助プランジャとプランジャとを磁化する電磁コイルと
、一方の磁極が前記複数のリブと対応したとき他方の磁
極がリブ相互間に対応する永久磁石とを設け、電磁コイ
ルに直流が通電されると補助プランジャが磁化されてプ
ランジャと吸着し、通電方向を反転する毎にプランジャ
の磁極が反転し、ニードル弁を弁座から1ステップづつ
離反させることを特徴とする電動式流量制御弁。(8) In an electric flow control valve in which a needle valve is connected to an electromagnetically driven plunger and is brought into contact with and separated from a valve seat provided in the valve body, a plurality of ribs are provided on the circumferential surface of the plunger, intersecting the direction of movement thereof. is set upright, a pressure spring is provided on one side of the plunger to urge the plunger toward the valve seat, and an auxiliary plunger made of a magnetic material is provided on the pressure spring at a position facing the plunger, and the other side of the plunger is provided with a pressure spring that urges the plunger toward the valve seat. A driving spring is provided on the outside of the plunger to urge the plunger away from the valve seat with a weaker urging force than the pressing spring.
An auxiliary plunger, an electromagnetic coil that magnetizes the plunger, and a permanent magnet whose one magnetic pole corresponds to the plurality of ribs and whose other magnetic pole corresponds between the ribs, and when the electromagnetic coil is energized with direct current, the auxiliary plunger is magnetized. An electric flow control valve characterized in that the plunger is magnetized and attracted to the plunger, and each time the direction of energization is reversed, the magnetic pole of the plunger is reversed to move the needle valve away from the valve seat one step at a time.
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JP1250630A JP2756319B2 (en) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | Electric flow control valve |
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JP2756319B2 JP2756319B2 (en) | 1998-05-25 |
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ID=17210713
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002267040A (en) * | 2001-03-09 | 2002-09-18 | Smc Corp | Fluid pressure control device |
JP2008067462A (en) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Mitsubishi Electric Corp | Linear motor and mounting device using the same |
CN106122563A (en) * | 2016-08-25 | 2016-11-16 | 吴忠仪表有限责任公司 | High-precision valve door holder feedback device |
DE102019115969A1 (en) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | Ebm-Papst Landshut Gmbh | Gas safety valve |
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JPH02176287A (en) * | 1988-12-28 | 1990-07-09 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | Stepping driving gear for valve |
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1989
- 1989-09-28 JP JP1250630A patent/JP2756319B2/en not_active Expired - Fee Related
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JP2756319B2 (en) | 1998-05-25 |
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