JPH06174136A - パイロット形電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ソレノイドの両側に同軸一体に設けられた上
流側パイロット弁と下流側パイロット弁のそれぞれが、
上流側弁室とパイロット室との間及び下流側弁室とパイ
ロット室との間を結ぶ流路に設けられ、一方が開弁又は
流量大の状態の時に他方が閉弁又は流量小の状態になる
ように構成され、両パイロット弁のプランジャの外端部
を外側に突出させるようにした。 【効果】 ソレノイドが小形であり、電池駆動にするこ
ともでき、上流側弁室及び下流側弁室とパイロット室と
を結ぶ流路を特に細くしたり、オリフィスを設けたりす
る必要がなく、主弁の開閉速度が早い。また、構造が比
較的簡単で加工が容易である。更に、手動操作機構を容
易に設けることができ、手動操作によって開閉すること
もできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気、ガス、水、油等
の配管に装着して、この配管を電気信号によって開閉す
るパイロット形電磁弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、ＪＩＳ Ｂ８３７３「空気圧用
２ポート電磁弁」に記載されたフランジ接続のパイロッ
ト形電磁弁の閉弁状態を示す縦断面図である。図４にお
いて、２０はパイロット形電磁弁、２１は弁本体、２２
は弁体、２３は弁ばね、２４はプランジャ、２５はプラ
ンジャばね、２６は鉄心、２７は巻線、２８はハウジン
グである。弁体２２のシート部にはシートリング２９が
ボルト３０で固定されており、プランジャ２４のシート
部にもシート部材３１が固定されている。

【０００３】図４に矢で示したのは、このパイロット形
電磁弁２０を流れる流体の流れ方向であり、図に示した
状態では、巻線２７に電流が流されていないためプラン
ジャ２４が巻線２７及び鉄心２６に吸引されておらず、
プランジャばね２５の弾発力によって下方へ押し下げら
れて、シート部材３１がパイロット弁３２の弁座３３を
塞いで、下流側弁室２１ａから流路２１ｂ、２１ｃ及び
２１ｄを通ってパイロット室３４に至る流路を閉じてい
る。他方、上流側弁室２１ｅから流路２１ｆ及び２１ｇ
を通ってパイロット室３４に至る流路は開いている。こ
のため、パイロット室３４内の圧力は、上流側弁室２１
ｅ内の圧力と同じになっている。

【０００４】弁体２２は、弁本体２１に設けられたガイ
ド穴２１ｈで案内され、弁ばね２３の弾発力によって下
方へ押し下げられている。この状態で弁体２２は、上面
には上流側弁室２１ｅ内の圧力と同じ圧力と弁ばね２３
の弾発力を受け、下面には主弁３５の弁座３６より外方
で上流側弁室２１ｅ内の圧力と同じ圧力を、内方で下流
側弁室２１ａ内の圧力と同じ圧力を受けており、この圧
力の差によって弁体２２が下方へ押し下げられ、シート
リング２９が弁座３６に圧着されて、主弁３５が閉止さ
れている。

【０００５】次に、巻線２７に電流が流されると、プラ
ンジャ２４が磁化された鉄心２６に吸引されて上方に移
動し、シート部材３１が弁室３３から離れ、下流側弁室
２１ａから流路２１ｂ、２１ｃ及び２１ｄを通ってパイ
ロット室３４に至る流路を開く。他方、上流側弁室２１
ｅから流路２１ｆ及び２１ｇを通ってパイロット室３４
に至る流路は依然開いている。すなわち、パイロット室
３４は上流側弁室２１ｅにも下流側弁室２１ａにも通じ
た状態になる。しかし流路２１ｇが流路２１ｄに比べて
極めて細くなっており、このため、パイロット室３４内
の圧力は下流側弁室２１ａ内の圧力に近い圧力にまで下
り、弁体２２の下面の弁座３６より外方に作用する上流
側弁室２１ｅ内と同じ圧力が弁ばね２３の弾発力に打ち
勝って弁体２２を上方へ押し上げ、主弁３５を開弁す
る。

【０００６】図４に示したような従来のパイロット形電
磁弁２０では、パイロット弁３２が下流側弁室２１ａと
パイロット室３４とを結ぶ流路に設けてあり、プランジ
ャ２４に上流側弁室２１ｅ内と同じ高い圧力が掛かるた
め、プランジャばね２５の弾発力を大きくする必要があ
り、この大きな弾発力に抗してプランジャ２４を吸引す
るために鉄心２６や巻線２７が大きくなる。また、これ
を避けるために流路２１ｄを細くする必要がある。更
に、流路２１ｄより極めて細くしなければならない流路
２１ｇを更に一層細くしなければならない。このため、
パイロット室３４への流体の流入やこれからの流体の排
出に時間がかかり、主弁３５の開閉速度が遅い。また、
流路２１ｄや２１ｇを細くするために、オリフィス径の
小さいオリフィスの装着が必要になって、構造が複雑に
なる。

【０００７】更に、これら従来のパイロット形電磁弁２
０には、手動操作機構が設けられていないため、臨機に
手動操作をすることができず、また、手動操作機構を設
けることが容易でない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、上述したような従来のパイロット形電磁弁
が有する、鉄心や巻線すなわちソレノイドが大きくなる
こと、主弁の開閉速度が遅いこと、主弁を開閉するため
に設けた流路を細くしなければならず、又は細いオリフ
ィス径のオリフィスを装着しなければならず、構造が複
雑になり、加工も厄介であること、及び、手動操作機構
が設けられていず、又は容易に設けることができず、臨
機の手動操作ができないことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のパイロット形電磁弁を、次のように構成
した。ソレノイドによってパイロット弁を反転動作し上
流側弁室及び下流側弁室のいずれか又は両方とパイロッ
ト室とを結ぶ流路を開閉又は流量を制御して主弁を開閉
するパイロット形電磁弁であって、該パイロット弁は、
該上流側弁室と該パイロット室とを結ぶ流路に設けた上
流側パイロット弁と、該下流側弁室と該パイロット室と
を結ぶ流路に設けた下流側パイロット弁とからなるよう
にした。

【００１０】この場合、該上流側パイロット弁と該下流
側パイロット弁とを、一方が開弁又は流量大の状態の時
に他方が閉弁又は流量小の状態になるように構成すると
よく、同軸一体に構成するとよい。また、該パイロット
弁に手動操作機構を設けるとよく、該手動操作機構は、
該ソレノイドの両側に同軸一体に設けたパイロット弁の
プランジャの外端部を外側に突出されるようにして構成
するとよい。

【００１１】

【作用】本発明のパイロット形電磁弁は、上記のように
構成したので、次のように作用する。先ず、上流側パイ
ロット弁が開弁又は流量大の状態になり、下流側パイロ
ット弁が閉弁又は流量小の状態になると、上流側弁室と
パイロット室とを結ぶ流路が通じ又は流量が大となり、
下流側弁室とパイロット室とを結ぶ流路が閉じ又は流量
が小となり、パイロット室が上流側弁室と同じ圧力にな
り上流側弁室からパイロット室に流体が流入して、主弁
が閉弁する。

【００１２】次に、上流側パイロット弁が閉弁又は流量
が小の状態になり、下流側パイロット弁が開弁又は流量
が大の状態になると、上流側弁室とパイロット室とを結
ぶ流路が閉じ又は流量が小となり、下流側弁室とパイロ
ット室とを結ぶ流路が通じ又は流量が大となり、弁体が
上流側弁室の圧力によって弁体ばねを圧縮しながらパイ
ロット室内の流体を下流側流路に排出して上昇し、主弁
が開弁する。

【００１３】上流側パイロット弁と下流側パイロット弁
とを同軸一体に構成すると、１個のソレノイドで両方の
パイロット弁を同時に確実に一方を開弁又は流量大の状
態に他方を閉弁又は流量小の状態にすることができ、構
造も簡単であり、後述する手動操作機構を設けることが
容易である。

【００１４】この構造では、パイロット弁のプランジャ
に流体圧による推力が加わらないので、プランジャ復帰
用のプランジャばねを装着する場合は弾発力が小さくて
よく、ソレノイドも小形のものでよく、電池駆動にする
こともできる。また、上流側弁室及び下流側弁室とパイ
ロット室とを結ぶ流路を細くする必要もオリフィスを設
ける必要もなく、構造が簡単で加工が容易である。ま
た、主弁の開閉速度が早い。

【００１５】次に本発明のパイロット形電磁弁は、ソレ
ノイドの両側に同軸一体に設けたパイロット弁のプラン
ジャの外端部を外側に突出させるだけで、容易に手動操
作機構を構成することができ、この突出した外端部を押
し入れるだけで容易に手動操作をすることができ、電気
信号によらないで必要に応じて臨機に手動操作をするこ
とができる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明のパイロット形電磁弁の一実施
例を示す縦断面図であって、パイロット形電磁弁が閉弁
状態になっている。図２は図１のパイロット形電磁弁が
開弁状態になった時の縦断面図であり、両図の矢は流体
の流れ方向を示している。図１及び図２において、１は
パイロット形電磁弁、２は弁本体、３はパイロット室、
４はソレノイド、５は上流側パイロット弁、６は下流側
パイロット弁、７及び８はプランジャ、９は主弁、１０
は弁体、１１は弁体ばねであって、２ａは上流側弁室、
２ｂは下流側弁室である。

【００１７】ソレノイド４によってその両側に同軸一体
に設けられた上流側パイロット弁５と下流側パイロット
弁６のプランジャ７及び８が左右に移動し、図１におい
ては、上流側パイロット弁が開弁又は流量大の状態にな
って、上流側弁室２ａとパイロット室３とを結ぶ流路２
ｃ、２ｄ及び２ｅを連通又は流体流入量が多い状態に
し、下流側パイロット弁が閉弁又は流量小の状態になっ
て、下流側弁室２ｂとパイロット室３とを結ぶ流路２
ｆ、２ｇ及び２ｈを連通しない又は流体流出量が少ない
状態にしており、弁体９が弁体ばね１１に助力されて押
し下げられ、パイロット形電磁弁１の主弁９が閉弁状態
になっている。

【００１８】図２においては、上流側パイロット弁が閉
弁又は流量小の状態になって、上流側弁室２ａとパイロ
ット室３とを結ぶ流路２ｃ、２ｄ及び２ｅを連通しない
状態又は流体流出量を少なくし、下流側パイロット弁が
開弁又は流量大の状態になって、下流側弁室２ｂとパイ
ロット室３とを結ぶ流路２ｆ、２ｇ及び２ｈを連通又は
流体の流出量が大の状態にしており、弁体９が上流側弁
室２ａの圧力によって弁体ばね１１に抗して押し上げら
れ、パイロット形電磁弁１の主弁９が開弁状態になって
いる。

【００１９】図１及び図２において、上流側パイロット
弁５と下流側パイロット弁６のプランジャ７及び８の外
端部を外側に突出させるようにし、それを押し入れるこ
とによって手動操作をすることができるようになってい
る。

【００２０】なお、上流側パイロット弁５及び下流側パ
イロット弁６の構造は、図に示した構造に限られるもの
でなく、プランジャ７及び８にＯリングを装着したもの
など他の構造でもよい。図３は、手動操作機構を設ける
必要がない場合のパイロット弁の構造の１例を示す部分
断面図である。

【００２１】次に、図１及び図２に示した実施例に基づ
いて、その作用を説明する。先ず、図１に示したように
上流側パイロット弁５が開弁又は流量大の状態になり、
下流側パイロット弁６が閉弁又は流量小の状態になる
と、上流側弁室２ａとパイロット室３とを結ぶ流路２
ｃ、２ｄ及び２ｅが連通又は流体の流入量が大の状態に
なり、下流側弁室２ｂとパイロット室３とを結ぶ流路２
ｆ、２ｇ及び２ｈが連通状態ではなくなり又は流体の流
出量が小の状態となり、パイロット室３が上流側弁室２
ａと通じて同じ圧力になり、上流側弁室２ａからパイロ
ット室３に流体が流入して、この流体の圧力と弁体ばね
１１の弾発力によって弁体１０が押し下げられ、主弁９
が閉弁する。

【００２２】次に、図２に示したように上流側パイロッ
ト弁５が閉弁又は流量小の状態になり、下流側パイロッ
ト弁６が開弁又は流量大の状態になると、上流側弁室２
ａとパイロット室３とを結ぶ流路２ｃ、２ｄ及び２ｅが
連通状態ではなくなり又は流体の流入量が小の状態とな
り、下流側弁室２ｂとパイロット室３とを結ぶ流路２
ｆ、２ｇ及び２ｈが連通状態又は流体の流出量が大の状
態になり、パイロット室３が下流側弁室２ｂと通じて同
じ圧力になり、弁体１０が上流側弁室２ａの圧力によっ
て弁体ばね１１を圧縮しながらパイロット室３内の流体
を下流側弁室２ｂに排出して上昇し、主弁９が開弁す
る。

【００２３】図１及び図２に示したように、上流側パイ
ロット弁５と下流側パイロット弁６とを同軸一体に構成
すると、１個のソレノイド４で両方のパイロット弁５及
び６を同時に確実に一方を開弁又は流量大の状態に他方
を閉弁又は流量小の状態にすることができ、構造も簡単
であり、後述するように手動操作機構を設けることが容
易である。

【００２４】この構造では、図を見れば明らかなよう
に、パイロット弁５及び６のプランジャ７及び８に流体
圧による推力が加わらないので、プランジャ復帰用のプ
ランジャばね（ソレノイド３に内蔵しており、図示して
ない）が付属されている場合は、ばねの弾発力が小さく
てよく、ソレノイド３も小形のものでよく、電池駆動に
することもできる。また、上流側弁室２ａ及び下流側弁
室２ｂとパイロット室３とを結ぶ流路２ｃ、２ｄ、２
ｅ、２ｆ、２ｇ及び２ｈを細くする必要もオリフィスを
設ける必要もなく、構造が簡単で加工が容易である。ま
た、主弁９の開閉速度が早い。

【００２５】図１及び図２に示したように、ソレノイド
３の両側に同軸一体に設けたパイロット弁５及び６のプ
ランジャ７及び８の外端部を外側に突出させて手動操作
機構を構成すると、手動操作が容易であり、電気信号に
よらないで必要に応じて臨機に手動操作をすることがで
きる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のパイロッ
ト形電磁弁は、ソレノイドが小形であり、電池駆動にす
ることもでき、上流側弁室及び下流側弁室とパイロット
室とを結ぶ流路を特に細くしたり、オリフィスを設けた
りする必要がなく、主弁の開閉速度が早い。また、構造
が比較的簡単で加工が容易である。更に、手動操作機構
を容易に設けることができ、これによって、電気信号に
よる以外に、手動操作によって開閉することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパイロット形電磁弁の一実施例の開弁
状態を示す縦断面図である。

【図２】図１に示したパイロット形電磁弁の閉弁状態を
示す縦断面図である。

【図３】パイロット弁の他の構造を示す部分断面図であ
る。

【図４】ＪＩＳ Ｂ８３７３「空気圧用２ポート電磁
弁」に示されたパイロット形電磁弁を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ パイロット形電磁弁 ２ａ 上流側弁室 ２ｂ 下流側弁室 ２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ 流路 ３ パイロット室 ４ ソレノイド ５ 上流側パイロット弁 ６ 下流側パイロット弁 ７、８ プランジャ ９ 主弁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソレノイドによってパイロット弁を開閉
   し上流側弁室及び下流側弁室のいずれか又は両方とパイ
   ロット室とを結ぶ流路を開閉又は流量を制御して主弁を
   開閉するパイロット形電磁弁であって、該パイロット弁
   は、該上流側弁室と該パイロット室とを結ぶ流路に設け
   た上流側パイロット弁と、該下流側弁室と該パイロット
   室とを結ぶ流路に設けた下流側パイロット弁とからなる
   ことを特徴とするパイロット形電磁弁。
2. 【請求項２】 該上流側パイロット弁と該下流側パイロ
   ット弁とを一方が開弁又は流量大の状態の時に他方が閉
   弁又は流量小の状態になるように構成したことを特徴と
   する請求項１記載のパイロット形電磁弁。
3. 【請求項３】 該上流側パイロット弁と該下流側パイロ
   ット弁とを同軸一体に構成したことを特徴とする請求項
   １又は請求項２記載のパイロット形電磁弁。
4. 【請求項４】 該パイロット弁に手動操作機構を設けた
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のパイロッ
   ト形電磁弁。
5. 【請求項５】 該手動操作機構は、該ソレノイドの両側
   に同軸一体に設けたパイロット弁のプランジャの外端部
   を外側に突出させるようにして構成したことを特徴とす
   る請求項４記載のパイロット形電磁弁。