JPH0512542Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は電磁弁の改良に関する。

〔従来の技術〕

近年、トイレの便器には、適温の温水を噴出さ
せる局部洗浄装置を設置し、用便後局部を手をわ
ずらわせることなく温水により洗浄して後処理を
衛生的に行うようにした便器が使用されるように
なつてきた。

一般に、この種の便器としては、例えば、第８
図及び第９図に示すように、図示しない水道管と
接続された給水管１０１と、便器Ａ上に起伏自在
に載置した便座１０２の下側から局部に向けて温
水を最適に噴出することができる位置に取付けた
ノズル１０３との間に、電磁弁１０４と、水道水
を加熱する加熱装置１０５とを管接続し、この加
熱装置１０５により適温に加熱された温水をノズ
ル１０３から噴出させて局部の洗浄を行うように
構成されている。そして、前記局部洗浄装置に取
付けられている電磁弁１０４は、一般に第７図に
示す構造のものが使用されている。

即ち、第７図において、１は弁本体で、流入口
２と流出口３とが主弁口４を介して連通可能に形
成されている。５は主弁口４を開閉するゴム製の
ダイヤフラムで、中央部にパイロツト弁口６を開
口して弁本体１と電磁石本体７との間に挟着させ
て弁本体１内を上下二室ａ，ｂに区画している。
８はダイヤフラム５の周縁に開口した細孔で、ダ
イヤフラム５にて区画された弁本体１内の二室
ａ，ｂを相互に連通させている。又、前記電磁石
本体７は、鉄心９を励磁コイル１０により包囲
し、この励磁コイル１０によつて励磁、消磁され
る。そして、鉄心９の下端面にはその内部中央に
向つて縦孔１１を穿設して、この縦孔１１にパイ
ロツト弁口６を開閉する弁１２を下端面に備えた
可動鉄心１３が圧縮ばね１４を介して上下動可能
に挿入されている。今、励磁コイル１０を通電に
より励磁すると、可動鉄心１３の吸引動作により
弁本体１の流入口２から流入する流体（水道水）
の圧力によりダイヤフラム５を押し上げ、主弁口
４を開放して流体を流出口３側に流通させてい
た。又、励磁コイル１０への通電を断つと、可動
鉄心１３は鉄心９による吸引作用が解かれて圧縮
ばね１４の力により押し下げられて弁１２により
パイロツト弁口６を閉塞する。

この際、流入口２から細孔８を通つて流入する
水道水により上室ａ内の流体圧力と圧縮ばね１４
の力によつて、パイロツト弁口６を弁１２により
閉塞させた状態でダイヤフラム５を押し下げて主
弁口４を閉じ水道水の流出口３側への流通を断
つ。このように、電磁弁１０４の弁本体１内の二
室ａ，ｂには、電磁弁１０４の運転中、あるい
は、停止中にもかかわらず、常時水道水が満水状
態に満たされている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、前記構造の電磁弁１０４を内蔵した局
部洗浄装置付便器Ａを例えば、寒冷地で使用した
場合、電磁弁１０４の弁本体１内に滞留している
水は、冬季においてしばしば給水管１０１内の水
とともに凍結することがある。

この場合、給水管１０１及び弁本体１は水が凍
結して体積膨張が生じても、それに耐え得るよう
に設けられているので問題はない。しかし、弁本
体１内の二室ａ，ｂ内に滞留している水が凍結す
ると、電磁石本体７と弁本体１とは、図示しない
締付ねじで締着されているので、凍結時、氷の体
積膨張によつて生ずる力により、電磁石本体７が
弁本体１の上方に押し上げられてその結合部Ｓに
隙間が生じ、水密構造を維持することができなく
なる。（この現象は水道管の破裂に匹敵し、電磁
弁が使用できなくなる。）前記のように、電磁石
本体７が僅かでも押し上げられられると元に復元
することができなくなるため、弁本体１内の氷が
日中の気温上昇により解凍されると、給水管１０
１から電磁弁１０４の弁本体１内に流入する水道
水が給合部Ｓの隙間から漏出し、トイレ内を水浸
しにする欠点があつた。この欠点を解消するため
に、給水管１０１や電磁弁１０４を電熱ヒータに
より包囲して冬季における凍結防止をはかること
も考えられるが、この方法は、電磁弁を使用する
機器の製造コストが上昇するとともに、凍結防止
のための維持費も相当必要となり採用が困難であ
つた。

本考案は前記の問題点に鑑み、電磁弁内部の水
の凍結による力を簡素な構造の可動スリーブによ
つて効果的に逃し、弁本体と電磁石本体との水密
構造を長期間にわたつて維持することにより、信
頼性の高い電磁弁を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、電磁弁の弁本体内をダイヤフラムを
真中にして上下二室に区画形成し、前記二室のう
ち、電磁石の可動鉄心が位置する上室側には、前
記可動鉄心を上下動可能に収容するガイド筒部
と、弁本体の内周壁と摺接してダイヤフラムの周
縁上端を押圧する前記ガイド筒部より大径なシー
ルリング部とを一体的に、かつ、縦断面が凸状と
なるように形成した可動スリーブを、弁本体内か
ら電磁石本体内にかけて上下動可能に嵌挿し、こ
の可動スリーブのシールリング部上端の周縁と、
弁本体内上部との隙間に、Ｏリング等弾力性及び
気密性に優れた弾性部材を介在させて前記可動ス
リーブをダイヤフラム側に押圧付勢し、可動スリ
ーブのシールリング部上端と弁本体内上部との
間、及びガイド筒部上端と電磁石本体内上部との
間に、それぞれ可動スリーブが上下動できる狭隘
な空所を形成して電磁弁を構成したことを特徴と
する。

〔作用〕

本考案は弁本体内に滞留している水が凍結した
場合、氷の体積膨張によつて特に、弁本体内の可
動鉄心が位置する上室内において作用する力は、
可動スリーブを、弾性部材を介して電磁弁内の上
方に押動させて逃すことができ、これにより、電
磁石本体と弁本体との結合部に、氷の体積膨張に
よる応力が加わるのを阻止し、前記結合部が破損
するのを確実に防止して水密構造を長期間にわた
つて維持することができるようにしたことを特徴
とする。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図ないし第６図に
より説明する。なお、第１図ないし第６図の中で
第７図と同一符号は同一部品を示す。

本考案の電磁弁３５と従来の電磁弁１０４との
相違点は、電磁弁３５内に、可動鉄心１５を挿入
するためのガイド筒部１６と、ダイヤフラム５を
弁本体１内にて水密に押圧するシールリング部１
７とを一体的に形成した可動スリーブ１８を上下
動可能に収容したことにある。そして、前記可動
スリーブ１８の構造を第５図、第６図により説明
すると、可動スリーブ１８は耐水性及び耐摩耗性
に優れた、例えば、ポリアセタール樹脂等にて凸
状となるように形成されており、その構造は、固
定鉄心１９と、この固定鉄心１９に吸引される可
動鉄心１５を上下動可能に挿入する縦長なガイド
筒部１６と、前記ガイド筒部１６の下側において
ダイヤフラム５の周縁上端を弁本体１の底部との
間で押圧付勢する前記ガイド筒部１６より大径な
シールリング部１７とが、前記合成樹脂にて一体
的に成形加工されており、又、前記シールリング
部１７の上端面には、シールリング部１７よりや
や小径な円周壁２０が、上向きに突設されてい
る。

次に、前記可動スリーブ１８を備えた電磁弁３
５の構造を第１図、第２図により説明する。ボビ
ン２１にコイル導体を巻装した励磁コイル２２を
合成樹脂にて樹脂モードし、この励磁コイル２２
をコ字形の磁気回路形成用フレーム２３に挿入
し、このフレーム２３下部ｙの透孔から励磁コイ
ル２２のボビン２１の中空孔２４に、固定鉄心１
９を上部に挿入した可動スリーブ１８のガイド筒
部１６を上下動可能に嵌挿し、ガイド筒部１６の
上方端より突出する固定鉄心１９の小径な頭部を
フレーム２３上部ｘの透孔から上方に突出させ、
これをかしめ、あるいは、溶接等の手段により固
定鉄心１９をフレーム２３に固着する。一方、ボ
ビン２１の中空孔２４に固定鉄心１９とともにガ
イド筒部１６を嵌挿した可動スリーブ１８は、第
１図のように、固定鉄心１９と対向して可動鉄心
１５をガイド筒部１６内に上下動可能に挿入し、
かつ、前記ガイド筒部１６と一体的に形成されて
フレーム２３の下部ｙから突出する大径なシール
リング部１７上端面のやや内方に周設した円周壁
２０の外周には、Ｏリング等弾力性及び気密性に
優れた弾性部材２５を嵌挿して電磁石本体２６を
構成する。そして、この電磁石本体２６は、ダイ
ヤフラム５にて上下二室ａ，ｂに区画した弁本体
１上にフレーム２３の下部ｙを介して乗載して、
可動スリーブ１８のシールリング部１７を弁本体
１の上室ａ内に嵌挿し、フレーム２３の下部ｙに
穿孔した孔部（図示せず）を通して締付ねじ２７
を弁本体１に螺着することにより、電磁石本体２
６と弁本体１とを一体的に固定して電磁弁３５を
構成する。前記電磁石本体２６を弁本体１に固定
すると、可動スリーブ１８は、弾性部材２５の弾
性力により弁本体１内の上室ａ下方に付勢されて
ダイヤフラム５の周縁上端を押圧し、上室ａ内に
流入する水が、シールリング部１７と弁本体１の
内壁との隙間を経て電磁石本体２６と弁本体１と
の結合部S₁から漏水するのを前記ダイヤフラム５
の周縁及び弾性部材２５にて阻止させるともに、
シールリング部１７の円周壁２０上端とフレーム
２３下部ｙとの間、及びガイド筒部１６上端とフ
レーム２３上部ｘとの間において、隙間Ｐ，P′を
設けて弁本体１から電磁石本体２６にまたがつて
上下動できるよう電磁弁３５内に嵌挿されてい
る。又、弾性部材２５によつて円周壁２０上端の
隙間P′からその内側に水が浸入することはない。

なお、第１図中、２８は可動鉄心１５に穿設し
た縦孔２９に固定鉄心１９との間において介挿し
た可動鉄心押下げ用の圧縮ばね、３０は可動鉄心
１５の下端に止着した弁棒で、ダイヤフラム５の
パイロツト弁口６を開閉する。３１は固定鉄心１
９に嵌着されてガイド筒部１６との間を水密に保
持するＯリングで、上室ａ内の水がガイド筒部１
６上端の隙間に浸入するの防ぐ、３２は弁本体１
の流体入口２に挿着した給水管、３３は電磁弁３
５の端子である。

次に、動作について説明する。

今、弁本体１内の二室ａ，ｂに滞留している水
が凍結した場合、凍結による体積膨張によつて生
じた力は、上室ａ内においてはダイヤフラム５を
はじめ、可動スリーブ１８のシールリング部１７
内壁面、可動鉄心１５の下端面等に作用する。し
かし、本考案においては、可動鉄心１５を挿入し
た可動スリーブ１８が、シールリング部１７の円
周壁２０上端とフレーム２３下部ｙとの間、及び
ガイド筒部１６上端とフレーム２３上部ｘとの間
において、それぞれＯリング３０、弾性部材２５
によつて水が浸入しないように形成した隙間Ｐ，
P′を利用して、弁本体１から電磁石本体２６内に
かけて上下動可能に嵌挿されているので、前記氷
の体積膨張によつて上室ａ内の各部位におよぼす
応力は、可動スリーブ１８のシールリング部１７
に受止められ、この可動スリーブ１８を第４図の
ように、弾性部材２５の弾性力に抗して前記隙間
Ｐ，P′を有効利用して上動させ、水の凍結による
体積膨張によつて生ずる力が電磁石本体２６と弁
本体１との結合部S₁に作用するのを未然に防ぎ、
この部位の破損による電磁弁３５からの漏水を確
実に阻止する。

一方、可動スリーブ１８の上動に伴いシールリ
ング部１７の下端面は、ダイヤフラム５自体の弾
性力によつて常に当接保持されているので、解凍
時、シールリング部１７とダイヤフラム５との間
から漏水することは全くない。

又、氷の体積膨張による力によつて可動スリー
ブ１８が電磁弁３５内を上動する際、可動鉄心１
５とガイド筒部１６との隙間に存在している水も
凍結しており、これにより可動スリーブ１８の上
動が妨げられるように考えられる。このため、本
件考案者等は電磁弁３５を凍結させて実験したこ
ろ、前記可動鉄心１５とガイド筒部１６との間の
水は、大部分がシヤーベツト状に凍結しており、
可動スリーブ１８の上動に支障をきたすことが全
くなかつた。これは、可動鉄心１５とガイド筒部
１６との隙間が非常に狭く、仮にこの隙間に浸入
している水が完全に凍結しても、氷としては非常
に薄いものとなる。従つて、前記薄膜状の氷は可
動スリーブ１８を押し上げる力に打負けて破砕さ
れ、前記可動スリーブ１８の上動に際し、何等支
障のないことが判明した。又、可動スリーブ１８
が確実に動作していることによつて、電磁弁３５
自体が破損しないことも実証できた。

弁本体１ないの氷が凍けると、弁本体１内から
電磁石本体２６内にかけて押し上げられていた可
動スリーブ１８は、弾性部材２５の弾性力により
原位置まで降下し、弁本体１内をダイヤフラム５
周端と弾性部材２５とによつて水密に保持し、解
凍された水が弁本体１から可動スリーブ１８の外
側に漏出するのを従前どおり阻止している。 な
お、可動スリーブ１８は合成樹脂に代えて、耐水
性に優れた金属材料を用いて製作したものを使用
してもよいことは勿論である。

又、弾性部材２５はＯリングに限定することな
く、例えば板ばねあるいはコイルばねを使用して
も本考案は成立するものである。この場合、シー
ルリング部１７と弁本体１との摺接部分にＯリン
グを介在させることにより、水が可動スリーブ１
８の外側に浸入するのを効果的に防ぐことができ
る。

〔考案の効果〕

本考案は以上説明したように構成されているの
で、次に示すような効果を有する。

(1) 本考案は電磁弁内に、弁本体から電磁石本体
内にかけて、可動鉄心を上下動可能に挿入した
可動スリーブが上下方向に摺動移動できるよう
に嵌挿されているので、弁本体内の水が凍結し
た際、弁本体に作用する力を有効利用して可動
スリーブを上動させて逃すことができ、これに
より、弁本体と電磁石本体との結合部が破損し
て漏水するという事故を確実に防じことができ
るので、電磁弁を長期にわたり安定した状態で
使用することができる。

(2) 又、可動スリーブは可動鉄心を挿入するガイ
ド筒部と弁本体内に挿入されるシールリング部
とを合成樹脂の成形加工により一体的に製作す
ることができ、しかも、ガイド筒部は電磁石本
体の可動鉄心の案内筒をも兼備しているので、
電磁石本体は簡素な構造により量産化が可能と
なり、電磁弁を経済的に製作することができ
る。

(3) 更に、可動スリーブはガイド筒部の上部に固
定鉄心を挿入して弁本体の内周面に上下動可能
に嵌挿れているので、氷の体積膨張によつて生
じる力を確実に受止めて円滑に上動させること
ができるため、凍結時弁本体に作用する力を確
実に逃し、信頼性の高い電磁弁が得られるとと
もに、しかも、可動スリーブを前記のように支
承させることにより、可動鉄心を、これを特別
にガイドする案内筒を設けることなく、円滑、
良好に駆動させることができる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案電磁弁の縦断正面図、第２図は
縦断側面図、第３図は平面図、第４図は可動スリ
ーブが上動した状態を示す電磁弁の縦断面図、第
５図は可動スリーブの斜視図、第６図は縦断面
図、第７図は従来の電磁弁の縦断面図、第８図は
電磁弁を使用した局部洗浄装置の一部切欠平面
図、第９図は一部切欠側面図である。 １……弁本体、５……ダイヤフラム、１５……
可動鉄心、１６……ガイド筒部、１７……シール
リング部、１８……可動スリーブ、２５……弾性
部材、Ｐ，P′……隙間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ダイヤフラムにより二室に区画した弁本体内の
   上室に、電磁石本体の固定鉄心を上方端に突出さ
   せてこの固定鉄心に吸引される可動鉄心を上下動
   可能に挿入したガイド筒部と、ダイヤフラムの周
   縁上端に乗載するシールリング部とを一体に形成
   した可動スリーブを、前記上室から電磁石本体内
   にかけて上下動可能に嵌挿し、この可動スリーブ
   のシールリング部上端に、これをダイヤフラム側
   に常時押圧する弾性部材を備えていることを特徴
   とする電磁弁。