JPH0444151B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はガス、液体等の流体の流量を２段階に
切換可能なる電磁弁に関するものである。

従来技術 ガス、液体等の流体の流量を制御する弁として
は各種の弁が知られている。

ガソリンスタンドにおける自動販売の際、その
他ガス流量制御等において、流体を２段階の流量
で切換えて供給したい場合がある。このような要
求に対しては２つの電磁弁を設け、両電磁弁の切
換により流量を切換えるという方法がとられてい
た。１つの流路に２個の電磁弁を用いるとする
と、それだけ費用がかかり又スペースを必要とす
るという問題があつた。

目 的 本発明は従来の上記の問題点を解消し、簡単な
構造の１つの弁により流量を２段的に切換制御可
能な電磁弁を提供することを目的とする。

構 成 本発明は、上記の目的を、第１に、パイロツト
弁が２個のソレノイドと夫々のソレノイドにより
吸引動される主プランジヤ及び補助プランジヤ
と、本体におけるダイヤフラム室へのオリフイス
流路を開閉するパイロツト弁体と、該パイロツト
弁体内に形成されパイロツト弁体がオリフイス流
路を閉鎖時にオリフイス流路と連通するオリフイ
ス流路より小径のオリフイス貫通路とを有し、パ
イロツト弁体が主プランジヤに固定され、オリフ
イス貫通路を開閉する弁体部が前記補助プランジ
ヤに設けられているダイヤフラム弁により達成し
た。

本発明は、上記の目的を、第２に、２個のソレ
ノイドと夫々のソレノイドにより吸引動される主
プランジヤ及び補助プランジヤと、本体における
入口ポートと出口ポートとの間の流路を開閉する
弁体と、該弁体内に形成された該弁体が前記流路
を閉鎖時に前記流路と連通し当該流路より小径の
貫通路とを有し、弁体が主プランジヤに固定さ
れ、前記貫通路を開閉する弁体部が前記補助プラ
ンジヤに設けられ、２個のソレノイドのうち第１
ソレノイドの可動鉄心は前記補助プランジヤと連
結可能に形成され、第２ソレノイドの固定鉄心と
して前記第１ソレノイドの可動鉄心が兼用され、
該第２ソレノイドの可動鉄心が前記主プランジヤ
により形成され、両方のソレノイドが非通電の際
に前記流路が遮断され、両方のソレノイドが通電
されるとき大流量供給状態に、前記第１ソレノイ
ドのみが通電されるとき小流量供給状態に切り換
え可能であることを特徴とする電磁弁により達成
した。

作 用 請求項１に記載の電磁弁では、副プランジヤが
吸引動され弁体部が動くとオリフイス貫通路が開
放され、弁体の入口ポートにダイヤフラムに設け
たオリフイス貫通路より大なる断面積の穴を介し
て連通するダイヤフラム室の流体が少量流体とし
て出口ポートに流れる。主プランジヤが吸引動さ
れるとパイロツト弁体がオリフイス流路を開放
し、主弁体の開放により大量の流体を流す。

２つのソレノイドの作動を制御することにより
パイロツト弁体によるオリフイス流路の開閉と副
プランジヤの弁体部材によるオリフイス貫通路の
開閉とを切換制御することができ、２種類の流量
の切換制御ができる。

請求項２に記載の電磁弁では、副プランジヤが
吸引動され弁体部が動くと弁座を弁体を閉じた状
態で貫通路が開放され、本体の入口ポートよりの
流体は貫通路を通して少量流体として出口ポート
に流れる。主プランジヤが吸引動されると弁体が
弁座を開放し入口ポートから出口ポートへ流体を
通して大量の流体を流す。

２つのソレノイドの作動を制御することにより
弁体による流路の開閉と副プランジヤの弁体部材
による弁体に形成した貫通路の開閉とを切換制御
することができ、２種類の流量の切換制御ができ
る。

実施例 本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説明
する。

第１図において、本体１には入口ポート２と、
出口ポート３と、両ポート２，３を結ぶ流路４
と、該流路４の途中に設けられた主弁座５とが形
成される。

本体１内には前記主弁座５に着座する主弁体６
が設けられる。図の例では主弁体６にダイヤフラ
ム７の中心部が固定され、ダイヤフラム７の周縁
が本体１に固定されるダイヤフラム弁３５の例が
示される。主弁体６はばね３２により主弁座５へ
の押圧力を受ける。

本体１内にはダイヤフラム７により区画され流
路４とは隔離されたダイヤフラム室８が形成され
る。本体１の開口部にはパイロツト弁用シート９
が挿入され蓋１０により本体１に固定される。シ
ート９と蓋１０との間には流体室１１が形成さ
れ、該流体室１１はシート９に形成された貫通路
１２によりダイヤフラム室８と連通している。更
にシート９にはパイロツト弁座１３が形成され、
該パイロツト弁座１３の中央に一端が開口し、他
端がシート９の側壁に開口するオリフイス流路１
４が形成される。

オリフイス流路１４が開口するシート９の側壁
は本体１内に形成される小穴１５の一方の開口１
５ａがオリフイス流路１４の開口と連通するよう
に形成される。小穴１５の他方の開口１５ｂは出
口ポート３の付近に開口する。

シート９のパイロツト弁座１３に着座可能にパ
イロツト弁体１６が設けられる。パイロツト弁体
１６は主プランジヤ１７に第２図に示すように挟
持されている。主プランジヤ１７の先端フランジ
部材１７ａと本体１もしくは蓋１０との間にばね
１８が張設され、パイロツト弁体１６はパイロツ
ト弁座１３に対する押圧力を付勢される。パイロ
ツト弁体１６にはパイロツト弁座１３に着座時に
オリフイス流路１４に連通するオリフイス貫通路
１９が形成される。

パイロツト弁座１３とパイロツト弁体１６とを
有するパイロツト弁３４を制御するために、本体
１に例えば蓋１０に支持ブロツク２０を介してパ
イロツトソレノイド２１が固定配置される。

パイロツトソレノイド２１はスペーサー２２を
介して配置された第１ソレノイド２３と第２ソレ
ノイド２４の２つのソレノイドを有する。第１ソ
レノイド２３のコイル２３ａと第２ソレノイド２
４のコイル２４ａとは共心状に配置され、第１ソ
レノイド２３に固定鉄心２５が固定される。第１
ソレノイド２３の可動鉄心を形成する補助プラン
ジヤ２６が固定鉄心と同心状に配置される。補助
プランジヤ２６は中心穴２６ａを有し、該中空穴
２６ａの固定鉄心２５とは反対側端部においては
小径穴２６ｂに移行している。

補助プランジヤ２６は第２ソレノイド２４の固
定鉄心として兼用され、該補助プランジヤ２６と
同心状に主プランジヤ１７が第２ソレノイド２４
の可動鉄心として配置されている。

主プランジヤ１７には補助プランジヤ２６の小
径穴２６ｂとほぼ同径の中空穴２７が形成され、
該中空穴２７には副プランジヤ２８が遊嵌され
る。副プランジヤ２８は補助プランジヤ２６の中
空穴２６ａに嵌入されるヘツド部材２８ａを有
し、該ヘツド部材２８ａは補助プランジヤ２６の
中空穴２６ａと小径穴２６ｂの段部に係合可能に
形成されている。副プランジヤ２８のヘツド部２
８ａとは反対側の自由端部にはパイロツト弁体１
６のオリフイス貫通路１９に形成された弁座１９
ａに着座しオリフイス貫通路１９を閉鎖する弁体
部２８ｂが形成される。副プランジヤ２８は補助
プランジヤ２６と一体に形成することもできる。

主プランジヤ１７のパイロツト弁体１６に面す
る部分には中空穴２７より大径の室２９が形成さ
れ、該室２９は連通路３０により流体室１１に連
通可能に形成されている。

本体１内及びパイロツトソレノイド２１の各部
には必要に応じて流体洩れを施す必要があるが各
種シールについては発明の特に対象とするもでは
ないので説明を省略する。

以下に弁の作動を説明する。

第１ソレノイド２３及び第２ソレノイド２４が
除勢されているときはばね１８の作用によりパイ
ロツト弁体１６はパイロツト弁座１３に着座し、
補助プランジヤ２６の中空穴２６ａ内で副プラン
ジヤ２８のヘツド部２８ａと固定鉄心２５との間
に張設されたばね３１により副プランジヤ２８の
弁体部２８ｂはパイロツト弁体１６の弁座１９ａ
に着座し、主弁体６は主弁座５に着座するので流
路４は遮断される。

第１ソレノイド２３のコイル２３ａが通電され
ると補助プランジヤ２６が固定鉄心２５に吸収さ
れ、補助プランジヤ２６の移動はヘツド部２８ａ
が係合することにより副プランジヤ２８に伝達さ
れ、副プランジヤ２８の弁体部２８ｂがパイロツ
ト弁体１６のオリフイス貫通路１９を開放する。
パイロツト弁体１６はばね１８の作用によりパイ
ロツト弁座１３を閉じたままである。

オリフイス貫通路１９の開放によりダイヤフラ
ム室８内の流体がオリフイス流路１４と小穴１５
を通して出口ポート３に流れる。このとき、ダイ
ヤフラム７には流路４の入口ポート２側とダイヤ
フラム室８とを連通する穴３３が形成されてお
り、流体はダイヤフラム室８に流入する。尚穴３
３はオリフイス流路１４よりは断面積が小であ
り、オリフイス貫通路１９よりは断面積が大に設
定されているので、ダイヤフラム７にかかるダイ
ヤフラム室８の圧力とダイヤフラム下方よりの圧
力に圧力差を生ぜず、主弁体６は主弁座５に着座
したままで流路４は開かず、出口ポート３に流れ
る流量はダイヤフラム貫通路１９により規制さ
れ、小流量の供給となる。これが第１段階の小流
量の流体供給である。

第１ソレノイド２３に対し付加的に第２ソレノ
イド２４のコイル２４ａが通電されると、主プラ
ンジヤ１７が補助プランジヤ２６に吸引され、パ
イロツト弁体１６が動かされ、パイロツト弁座１
３を開放する。これによりオリフイス流路１４が
開放され、ダイヤフラム室８から流体がシート９
の貫通路１２を通り、出口ポート３へ小穴１５を
通つて流れ、ダイヤフラム７の穴３３がオリフイ
ス流路１４よりは小径であるのでダイヤフラム室
８の圧力が低下しダイヤフラム下方との圧力差に
より主弁体６が移動して主弁座５を開放し流体が
入口ポート２から出口ポート３へと流れる。ダイ
ヤフラム７は主弁座５を開放する状態に移動後は
ダイヤフラム室８側と流路４側の面積差によりダ
イヤフラム７はその状態に保持される。これによ
り流路４を前記第１段階に比べ大量の流体が流れ
る。これが第２段階の大流量の流体供給である。

この状態で第２ソレノイド２４を消磁すると主
プランジヤ１７は下降し、パイロツト弁座１３を
閉じると、ダイヤフラム７にかかるダイヤフラム
室８の圧力とダイヤフラム下方よりの圧力に圧力
差が生じ、主弁体６は主弁座５に着座し流路４を
閉じる。これによりオリフイス流路１４を流れる
流体はオリフイス流路１４より小径のオリフイス
貫通路１９により限定され、前記の小流量供給状
態となる。

更に第１ソレノイド２３を消磁すると主弁体６
は主弁座５を閉じた状態となり、流体供給は閉止
される。

別の実施例を示す第３図において、第１図に示
すダイヤフラム弁に対してソレノイドの可動鉄心
としてのプランジヤにより直接弁体が動かされる
直動形電磁弁において２段的に流量を切換制御可
能にした例を示す。

第３図において、弁体５６を動かすソレノイド
５７は第１図に示すパイロツトソレノイド２１と
基本的には同じ構造であるので、第１図と同一又
は対応部分には第１図と同じ符号を付して詳しい
説明は省略する。

本体５１は入口ポート５２と、出口ポート５３
と、両ポートを結ぶ流路５４と、該流路５４の途
中に設けられた弁座５５とを有する。

弁座５５に着座する弁体５６は主プランジヤ１
７に第２図に示す例と同様に挟持されている。主
プランジヤ１７の先端フランジ部材１７ａと本体
５３もしくは蓋５８との間にばね１８が張設され
る。蓋５８は第１図の例の蓋１０と支持ブロツク
２０とを一体に形成したようなものである。弁体
５６は弁座５５に対する押圧力をばね１８により
付勢される。弁体５６には弁座５５に着座時に流
路５４に連通する貫通路１９が形成される。

弁座５５に対する弁体５６の開閉を制御するた
めに、蓋５８にソレノイド５７が固定配置され
る。

ソレノイド５７はスペーサー２２を介して配置
された第１ソレノイド２３と第２ソレノイド２４
の２つのソレノイドを有する。

第１ソレノイド２３と第２ソレノイド２４の構
造は第１図の例と同じである。第２ソレノイド２
４の可動鉄心としての主プランジヤ１７と、副プ
ランジヤ２８の構造及び関連は第１図の例と同じ
である。

第３図に示す直動形電磁弁における作動は以下
の通りである。

第１ソレノイド２３及び第２ソレノイド２４が
除勢されているときはばね１８の作用により弁体
５６は弁座５５に着座し、補助プランジヤ２６の
中空穴２６ａ内で副プランジヤ２８のヘツド部２
８ａと固定鉄心２５との間に張設されたばね３１
により副プランジヤ２８の弁体部２８ｂは弁体５
６の貫通路１９の端部の弁座１９ａに着座し、流
路５４は遮断される。

第１ソレノイド２３のコイル２３ａが通電され
ると補助プランジヤ２６が固定鉄心２５に吸収さ
れ、補助プランジヤ２６の移動はヘツド部２８ａ
が係合することにより副プランジヤ２８に伝達さ
れ、副プランジヤ２８の弁体部２８ｂが弁体１６
の貫通路１９を開放する。弁体５６はばね１８の
作用により弁座１３を閉じたままである。

貫通路１９の開放により入口ポート５２は連通
路３０及貫通路１９を介して出口ポート５３に連
通し、流体が入口ポート５２から出口ポート５３
へ流れる。貫通路１９の断面積は流路５４の断面
積より小である。

すなわち、主弁体５６は主弁座５５に着座した
ままで流路５４は開かず、出口ポート５３に流れ
る流量は貫通路１９により規制され、小流量の供
給となる。これが第１段階の小流量の流体供給で
ある。

第１ソレノイド２３に対し付加的に第２ソレノ
イド２４のコイル２４ａが通電されると、主プラ
ンジヤ１７が補助プランジヤ２６に吸引され、弁
体５６が動かされ、弁座５５を開放する。これに
より流路５４が開放され、流体は入口ポート５２
から流路５４を通して出口ポート５３へ流れる。
これにより流路５４を前記第１段階に比べ大量の
流体が流れる。これが第２段階の大流量の流体供
給である。

この状態で第２ソレノイド２４を消磁すると、
ばね１８の力により、主プランジヤ１７は下降
し、弁体５６は弁座５５に着座し流路５４閉じ
る。しかし弁体５６の貫通路１９は開かれている
ので、前記の小流量供給状態となる。

更に第１ソレノイド２３を消磁するとばね３１
の力により副プランジヤ２８が移動し、弁体部２
８ｂが弁体５６に形成した副弁座１９ａを閉じた
状態となり、貫通路１９も閉鎖され、流体供給は
完全に閉止される。

効 果 本発明により１つの弁でソレノイドの切換制御
により２種類の流量の切換が可能になつた。１つ
の弁で切換可能であるのでコスト的に低廉化が可
能になつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る弁の断面図、第２図はパ
イロツト弁体部分の拡大図、第３図は本発明に係
る他の実施例の断面図である。 １，５１……本体、２，５２……入口ポート、
３，５３……出口ポート、４，５４……流路、５
……主弁座、６……主弁体、７……ダイヤフラ
ム、８……ダイヤフラム室、１４……オリフイス
流路、１６……パイロツト弁体、１７……主プラ
ンジヤ、１９……オリフイス貫通路（貫通路）、
２３……第１ソレノイド、２４……第２ソレノイ
ド、２８……副プランジヤ、２８ｂ……弁体部、
３３……穴、３４……パイロツト弁、３５……ダ
イヤフラム弁、５５……弁座、５６……弁体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入口ポートと出口ポートと両ポート間を結ぶ
   流路と該流路の途中に設けた主弁座とを有する本
   体と、前記主弁座に着座する主弁体と、該主弁体
   に固定され本体内にダイヤフラム室を隔成するダ
   イヤフラムと、前記ダイヤフラム室に連通するオ
   リフイス流路を開閉制御して主弁体の働きを制御
   するパイロツト弁とを有する電磁弁において、 前記パイロツト弁が前記ダイヤフラム室に連通
   するオリフイス流路を開閉するパイロツト弁体を
   有する主プランジヤと、前記パイロツト弁体内に
   形成された前記オリフイス流路より断面積が小さ
   くオリフイス流路に連通可能なオリフイス貫通路
   と、該オリフイス貫通路を開閉するために前記パ
   イロツト弁体に着座可能な弁体部材を有し前記主
   プランジヤ内に同心状に摺動可能に配置された補
   助プランジヤと、前記主プランジヤの軸線に沿つ
   て配置された２個のソレノイドとを有し、前記ダ
   イヤフラムに前記入口ポートとダイヤフラム室と
   を連通するように前記オリフイス流路より小でオ
   リフイス貫通路より大なる断面積の穴が形成され
   ており、前記主プランジヤが一方のソレノイドに
   より、前記補助プランジヤが他方のソレノイドに
   より吸引動されることを特徴とする電磁弁。 ２ 入口ポートと出口ポートと両ポート間を結ぶ
   流路と該流路の途中に設けた弁座とを有する本体
   と、該本体に設けられ前記弁座に着座する弁体
   と、前記本体に固定され前記弁体を開閉動するソ
   レノイドとを有する電磁弁において、 前記弁体に前記弁座への着座時に前記流路に連
   通可能であり前記流路より小なる断面積を有する
   貫通路が形成され、該貫通路を開閉するために前
   記弁体に着座可能な弁体部材を有する補助プラン
   ジヤが前記弁体を支持する主プランジヤ内に同心
   状に摺動可能に配置され、該主プランジヤの軸線
   に沿つて２個のソレノイドが配置され、第１ソレ
   ノイドの可動鉄心は前記補助プランジヤと連結可
   能に形成され、第２ソレノイドの固定鉄心として
   前記第１ソレノイドの可動鉄心が兼用され、該第
   ２ソレノイドの可動鉄心が前記主プランジヤによ
   り形成され、両方のソレノイドが非通電の際に前
   記流路が遮断され、両方のソレノイドが通電され
   るとき大流量供給状態に、前記第１ソレノイドの
   みが通電されるとき小流量供給状態に切り換え可
   能であることを特徴とする電磁弁。