JPH0434302Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は２ポート電磁弁、詳しくはパイロツト
式電磁弁に関するものである。

従来技術 従来、１次側と２次側の差圧が殆ど零の場合で
も動作するパイロツト式２ポート電磁弁は知られ
ている。

従来の電磁弁では可動鉄心によつてパイロツト
弁座を開いた後に主弁を開くように構成され、主
弁が開くためには可動鉄心は主弁を開くに必要な
ストロークとパイロツト弁を開くに必要なストロ
ークとの和だけ可動鉄心のストロークが必要であ
り、それだけ電磁弁が大きくなる。

この問題を解消するために、例えば特開昭61−
197863号公報に、弁本体に固定的に設けたパイロ
ツト排出孔のパイロツト弁座に着座するパイロツ
ト弁に閉弁方向に力を付勢するばねを介して可動
鉄心を取付け、可動鉄心にはパイロツト弁が可動
鉄心の固定鉄心による吸着ストロークの後期にお
いて係合するように構成することが提案されてい
る。

この従来の電磁弁ではパイロツト排出孔を弁本
体に固定的に設けてあるため、パイロツト弁を内
部に収容し、主弁まで延びている可動鉄心との関
係でパイロツト排出孔及び可動鉄心の構造が複雑
になり生産性及びコストの面で問題が残つてい
る。

目 的 本考案は従来の上記の問題点を解消し、構造及
び作動の簡単な２ポート電磁弁を提供することを
目的としている。

構成及び作用 本考案は上記の目的をダイヤフラム室と出口ポ
ートを連通するパイロツト排出路を主弁体に固定
し、電磁操作部の固定鉄心に吸引される可動鉄心
として形成されるプランジヤにパイロツト弁体を
移動可能に挿入し、該プランジヤにプランジヤば
ねによりパイロツト弁体に向かう力を付勢し、パ
イロツト弁体にパイロツトばねによりパイロツト
弁座から離れる力を付勢し、パイロツト弁体と主
弁体とをハングばねにより連結した２ポート弁に
より達成した。

電磁操作部の作動によりプランジヤが固定鉄心
に吸引されると、入口ポートと出口ポートの圧力
差が零又は非常に小さいときは主弁体を拘束する
力が零か、小さいので、パイロツトばねの作用に
よりパイロツト弁体がプランジヤに追随動し、主
弁体がハングばねにより引かれて主弁座が開口す
る。

出口ポートの圧力差が大きいときは主弁体はそ
の圧力差の拘束を受け簡単に動けない。したがつ
てパイロツト弁体もハングばねに引かれて移動で
きずプランジヤとパイロツト弁体との間は相対移
動する。プランジヤが固定鉄心に密着する少し前
にパイロツト弁体はプランジヤと機械的に係合
し、パイロツト弁体はプランジヤの移動と共に動
かされてパイロツト弁座を開口する。パイロツト
弁座が開くとダイヤフラム室の圧力が降下し、パ
イロツトばねと流体圧の作用下で主弁が移動し主
弁座が開口する。

電磁操作部のコイルを消磁すると、圧力差が零
又は非常に小さいときはプランジヤばねの作用に
よりプランジヤ、パイロツト弁体、主弁体が動か
され、主弁座は閉じる。圧力差が大きいときは、
先ずパイロツト弁が閉じ、ダイヤフラム室がパイ
ロツト供給口を通して加圧され、ダイヤフラムが
流体圧により押し下げられ主弁座が閉じる。

実施例 第１図において、弁本体１は入口ポート２と出
口ポート３を有し、該入口ポート２と出口ポート
３を結ぶ流路４の途中に主弁座５が設けられる。
弁本体１にはダイヤフラム６が固定される。ダイ
ヤフラム６は例えば弁本体１と弁本体１に固定さ
れるボンネツト７との間に挟持される形で固定さ
れることができる。ダイヤフラム６には主弁体８
が固定もしくは一体形成され、主弁体８は主弁座
５に着座可能である。

ダイヤフラム６の流路４とは反対側には、ボン
ネツト７との間にダイヤフラム室９が形成され
る。

ボンネツト７には電磁操作部１０が取外し可能
に固定される。

電磁操作部１０はコイル１１と、固定鉄心１２
と、該固定鉄心１２に磁気的に吸引される可動鉄
心として形成されたプランジヤ１３とを有する。
電磁操作部１０自体は公知の如く構成することが
できる。

プランジヤ１３は自由端にばね座としてのフラ
ンジ部を有し、弁本体１とプランジヤ１３のフラ
ンジ部との間にプランジヤばね１４が固定鉄心１
２の吸引力とは反対方向に力を付勢するように張
設される。

プランジヤ１３の自由端側内部には中空穴１５
が形成され、該中空穴１５にパイロツト弁体１６
が摺動可能に挿入されている。パイロツト弁体１
６が着座するパイロツト弁座１７がパイロツト排
出路１８に形成され、該パイロツト排出路１８は
流路４の出口ポート３に通じている部分とダイヤ
フラム室９とを連通する。

パイロツト排出路１８は主弁体８に固定される
パイロツト弁本体１９に形成される。パイロツト
弁本体１９は例えばダイヤフラム６にダイヤフラ
ム押さえ２０を介して押さえられる形で挿入さ
れ、ナツト２１により締め付けられる形で主弁体
８に固定される。

パイロツト弁体１６にはデイスク２２が固着又
は一体形成され、該デイスク２２にはプランジヤ
１３に面する端部にばね座を形成する張出部２３
が形成され、パイロツト弁座１７に面する端部に
はばね係合部２４が形成される。前記張出部２３
と弁本体１との間にはデイスク２２にすなわちパ
イロツト弁体１６にパイロツト弁座１７から離れ
プランジヤ１３に向かう方向の力を付勢するパイ
ロツトばね２５が張設され、デイスク２２のばね
係合部２４に一端が係合されるハングばね２６の
他端をパイロツト弁本体１９の係合部に係合する
ことによりパイロツト弁体１６とパイロツト弁座
１７とが所定の間隔をおいて互いに弾性的に係合
されることができる。ハングばね２６のばね力よ
りはパイロツトばね２５のばね力が大になるよう
に形成される。

本装置の作動を説明する。

電磁操作部のコイル１１消磁されているときは
待機状態で第１図の左半分（状態）が示す状態
にある。すなわち主弁体８が主弁座５に着座し、
パイロツト弁体１６がパイロツト弁座１７に着座
している。従つて流路４は入口ポート２と出口ポ
ート３との間が遮断される。

コイル１１を励磁するとプランジヤ１３が固定
鉄心１２に吸引される。

このとき入口ポート２の側の圧力と出口ポート
４の側の圧力の差により作動が変わる。

入口ポート側と出口ポート側の圧力差が零、ま
たは非常に小さいときは、ダイヤフラム６及び主
弁体８は外力によつて自由に動きうる状態にあ
る。

プランジヤ１３がプランジヤばね１４の力に抗
して移動すると、パイロツト弁体１６がパイロツ
トばね２５の力によりプランジヤ１３に追随移動
しようとする。パイロツトばね２５がハングばね
２６より強いので自由に動き得る主弁体８はハン
グばね２６により引かれ、パイロツト弁体１６の
動きに追随する。斯くして主弁体８が主弁座５か
ら離れ、第１図右半分（状態）に示すように流
路４は入口ポート２と出口ポート３を連通した状
態になる。

入口ポート側と出口ポート側の圧力差が大きい
ときは、ダイヤフラム６に設けたパイロツト供給
口２７によりダイヤフラム室９と流路４の入口ポ
ート２側とが連通し、ダイヤフラム室９の圧力が
大となるので、主弁体８は主弁座５に押圧されて
保持されている。従つてプランジヤ１３が固定鉄
心１２に引かれても、ハングばね２６の作用によ
りパイロツト弁体１６が主弁体８に連結されてい
るので、パイロツト弁体１６はプランジヤ１３に
追随動できない。

プランジヤ１３が、第２図の左半分（状態）
に示すように、固定鉄心１２と予め定めた間隔の
位置に達すると、パイロツト弁体１６のプランジ
ヤ１３に挿入された端部付近に形成された係合部
２８がプランジヤ１３に設けた係合突起部２９と
機械的に係合し、その後更にプランジヤ１３が移
動する際にパイロツト弁体１６が引張られる。こ
のとき主弁体５は尚動かないのでパイロツト弁体
１６とパイロツト弁座１７との間が開放され、そ
の間にプランジヤ１３は固定鉄心１２に密着して
停止する。

パイロツト弁座１７が開くと、ダイヤフラム室
内の流体はパイロツト排出路１８を通して出口ポ
ート３の方へ流出し、パイロツト供給口２７より
パイロツト排出路１８の流体通過面積が大である
のでダイヤフラム室９の圧力が降下する。この結
果、流体圧により主弁体８が押されて第２図右半
分（状態）に示す如く主弁座５を開く。主弁体
８の主弁座５から離れる動きに応じてパイロツト
ばね２５の作用でパイロツト弁体１６もプランジ
ヤ１３内に移動する。主弁体８がボンネツト７に
当接した後、パイロツトばね２５の作用によりパ
イロツト弁体はプランジヤ１３に押圧されパイロ
ツト弁座１７は開放している。

電磁操作部１０のコイル１１を消磁すると、圧
力差が零、又は非常に小さいときはプランジヤば
ね１４の作用によりプランジヤ１３が主弁体に向
かつて移動し、この動きによりパイロツト弁体１
６がパイロツト弁本体１９を介して主弁体８を動
かし、主弁体８は主弁座５に着座する。

圧力差が大きいときはプランジヤばね１４の作
用によりプランジヤ１３が動くと同時にパイロツ
ト弁体１６がパイロツト弁座１７に着座し、ダイ
ヤフラム室９と出口ポート３との連通が遮断さ
れ、パイロツト供給口２７を通じてダイヤフラム
室９が加圧されるのでダイヤフラム６が流体圧に
より押し下げられ、主弁体８が主弁座５に着座す
る。

上記の弁作動におけるプランジヤ１３に作用す
る吸引力、パイロツト弁体１６に作用する力、プ
ランジヤばね１４のばね力、パイロツトばね２５
のばね力及びハングばね２６のばね力の変化は第
３図に示す如くで、縦軸はプランジヤのダイヤフ
ラム方向に働くばね力を、横軸はプランジヤ及び
ばねのストロークを示す。

曲線Ａはプランジヤに作用する吸引力を、曲線
Ｂはパイロツト弁体を開く力を、曲線Ｃはプラン
ジヤばね力を、曲線Ｄはパイロツトばね力を、曲
線Ｅはプランジヤばね力とパイロツトばね力の合
成力を、曲線Ｆはハングばねの力を示す。

第３図からプランジヤに対する吸引力は固定鉄
心に近づく程急激に増大することを示す。このこ
とから固定鉄心に近い程大きな流体圧に抗して主
弁体を引張り主弁座を開放することができる。

ハングばねは一旦開けた主弁体を全開までに引
き上げるもので小さな力のばねでよい、しかも主
弁体のストロークの長短にかかわらず伸ばされる
量は少ない。

効 果 本考案により、主弁体に固定され主弁体と移動
するパイロツト弁本体に出口ポートとダイヤフラ
ム室を連通するパイロツト排出路が形成され、パ
イロツト排出路を開閉するパイロツト弁体が電磁
操作部の可動鉄心としてのプランジヤの動きに応
じて開閉可能に形成されるので、パイロツト弁体
とパイロツト排出路の構造は非常に簡単になつ
た。然も、パイロツト弁体と主弁体とをハングば
ねにより弾性的に連結することにより、主弁体に
作用する入口ポートと出口ポートの圧力差が小さ
いときはパイロツト弁体と主弁体とはほぼ一体と
なつてプランジヤに追随動して主弁を開閉し、圧
力差が大きいときは、パイロツト弁体がプランジ
ヤに機械的に引かれてパイロツト弁座を開口し、
入口ポートと出口ポートの圧力差を小さくして後
主弁体が主弁座を開口することを可能にする。従
つてプランジヤは主弁体の開閉に必要なストロー
クのほぼ範囲内で主弁体の開閉とパイロツト弁体
の開閉動とを行うことが可能になり、弁としての
全体構造の高さを低く出来、小型化を可能にし
た。

本考案により、パイロツト弁体の構造が簡単に
なり、組立て作業や保守作業が簡単になつた。

本考案により、可動鉄心はパイロツト弁体と差
圧が少ない状態の主弁体を引き上げればよいの
で、コイルの吸引力を小さく出来、電磁操作部を
小型化することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る２ポート電磁弁の断面
図、第２図は作動の一過程を示す第１図に対応す
る断面図、第３図はプランジヤ及びばねの力の変
化とストロークの関係を示す図である。 １……弁本体、２……入口ポート、３……出口
ポート、４……流路、５……主弁座、６……ダイ
ヤフラム、８……主弁体、９……ダイヤフラム
室、１０……電磁操作部、１３……プランジヤ、
１４……プランジヤばね、１６……パイロツト弁
体、１７……パイロツト弁座、１８……パイロツ
ト排出路、１９……パイロツト弁本体、２２……
デイスク、２５……パイロツトばね、２６……ハ
ングばね、２７……パイロツト供給口。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 入口ポート２と、出口ポート３と、前記両ポー
   ト間の流路４に設けられた主弁座５とが形成され
   る弁本体１と、該弁本体１に固定されるダイヤフ
   ラム６と、該ダイヤフラム６に固定され前記主弁
   座５に着座可能な主弁体８と、前記ダイヤフラム
   ６の背部に形成されるダイヤフラム室９と前記入
   口ポート２とを連通するパイロツト供給口２７
   と、前記ダイヤフラム室９と前記出口ポート３と
   を連通するパイロツト排出路１８と、該パイロツ
   ト排出路１８に設けたパイロツト弁座１７に着座
   するパイロツト弁体１６と、該パイロツト弁体１
   ６を所定位置では係合可能であるが軸線方向に移
   動可能に収容するプランジヤ１３と、該プランジ
   ヤ１３を可動鉄心として電磁的に吸引動する電磁
   操作部１０と、前記パイロツト弁体１６の動きと
   の関連において前記主弁体８が開閉弁動される２
   ポート電磁弁において、 前記パイロツト排出路１８が形成されるパイロ
   ツト弁本体１９は前記主弁体８に固定され、前記
   プランジヤ１３は弁本体８との間に張設されるプ
   ランジヤばね１４によりパイロツト弁体１６に向
   かう力を付勢され、前記パイロツト弁体１６は弁
   本体８との間に張設されるパイロツトばね２５に
   よりパイロツト弁座１７より離れ前記プランジヤ
   １３に向かう力を付勢され、バイロツト弁体１６
   と主弁体８とがパイロツトばね２５より弱いハン
   グばね２６により連結されていることを特徴とす
   る２ポート電磁弁。