JPH06207684A - 無音電磁弁 - Google Patents

無音電磁弁

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JPH06207684A
JPH06207684A JP25421392A JP25421392A JPH06207684A JP H06207684 A JPH06207684 A JP H06207684A JP 25421392 A JP25421392 A JP 25421392A JP 25421392 A JP25421392 A JP 25421392A JP H06207684 A JPH06207684 A JP H06207684A
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JP
Japan
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plunger
valve
line
coil
cylinder
Prior art date
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Pending
Application number
JP25421392A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigemi Yoshikawa
成美 吉川
Takeshi Kondo
武史 近藤
Haruo Yasuda
治夫 安田
Michiya Kato
道哉 加藤
Osamu Yamaguchi
修 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pacific Industrial Co Ltd
Original Assignee
Pacific Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 弁本体の構造と電磁石への通電方法を改良す
ることによって衝突音の発生を防止する。 【構成】 非磁性材の円筒1の上端部に、常磁性材より
なる固定吸引子2がとりつけられ、該円筒1の下端部に
は弁本体6がとりつけられている。円筒1の内部には下
端に弁体7を形成した常磁性体のプランジャ8が摺動自
在に保持され、固定吸引子2とプランジャ8との間に
は、ばね9がとりつけられている。円筒1の外周には、
プランジャ8を固定吸引子2に吸引作動させるためのコ
イル10が配置されている。前記固定吸引子2は下向き
に円錐台凸状に形成され、プランジャ8上端はこの円錐
台凸形状とはまり合う円錐台凹状に形成されている。固
定吸引子2の凸端には非磁性の緩衝部材11がとりつけ
られている。コイル10に通ずる電流は、たとえばCR
回路を使って、開弁時には電流を徐増し、閉弁時には徐
減させるべく構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、弁の動作音がきわめて
小さい電磁弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の、この種の電磁弁を図6により簡
単に説明する。非磁性材の円筒1の上端部に常磁性材よ
りなる固定吸引子2がとりつけられ、下端部には弁座
3,一次口4,二次口5が形成された弁本体6がとりつ
けられている。円筒1内には下端に弁体7を形成した常
磁性体のプランジャ8が摺動自在に保持されている。ま
た固定吸引子2とプランジャ8との間には、プランジャ
8の下端に形成した弁体7を弁座3に向けて付勢するば
ね9がとりつけられている。円筒1の外周にはプランジ
ャ8を固定吸引子2に吸引作動させるコイル10がとり
つけられている。
【0003】図7は、前記電磁弁を駆動する回路で、リ
レー接点13によりコイル10への通電がON/OFF
制御される。この構成からなる電磁弁において、リレー
接点13を閉接しコイル10へ通電するとプランジャ8
が勢いよく固定吸引子2に吸着され、弁が瞬時に全開す
る。リレー接点13を開放するとコイル10への通電が
停止し、プランジャ8はばね9に押圧され弁体7が瞬時
に弁座3を閉塞する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の電磁弁の開
弁および閉弁時の力の作動概念は、図8に示すように、 線A=ばね9による閉弁力 (線B−線A)=一次口と二次口との流体圧力差による
閉弁力 線B=(ばね力+流体圧力差)による閉弁力 線C=コイル10により付勢された電磁石による開弁力 (線C−線B)=開弁加速力 弁の口径が2mm程度のときには、弁の全閉と全開との間
のストロークS1 =0.5mm程度に設計されることが多
かった。
【0005】電磁弁が仕様範囲内のあらゆる条件下にお
いて確実に開弁動作するためには、開弁加速力=(線C
−線B)を十分大きくする必要があった。そのために、
コイル10に通電されたときにはプランジャー8が強力
に吸引され、弁のストロークS1 が小さいせいもあっ
て、 固定吸引子2に瞬時に引きつけられ、固定吸引子2
とプランジャ8との直接衝突による大きな吸着音が発生
していた。同様に通電停止時には、ばね9の反発力によ
り弁体7と弁座3が衝突して大きな着座音が発生してい
た。また、一次口4と二次口5の流体の圧力差が大きい
場合、急激な開弁や閉弁をしたときに、流体が急速に流
出あるいは遮断されると不快な流体衝撃音が発生する問
題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】図1に示すように、非磁
性材の円筒1の上端部に常磁性材よりなる固定吸引子2
をとりつけ、該円筒1の下端部には弁座3,一次口4,
二次口5を形成した弁本体6をとりつけ、該円筒1の内
部には下端に弁体7を形成した常磁性体のプランジャ8
を摺動自在に保持し、前記固定吸引子2とプランジャ8
との間には、プランジャ8の下端に形成した弁体7を弁
座3に向けて付勢するばね9を設け、該円筒1の外周に
コイル10を配置した電磁弁において、固定吸引子2と
プランジャ8の吸引部を相互に合致する円錐台形に形成
するとともに、固定吸引子2とプランジャ8との間には
非磁性の緩衝部材11を介在させて、固定吸引子2とプ
ランジャ8との直接接触を防止し、さらにコイル10に
通電する電流を徐変することによりプランジャ8を徐動
させるように構成する。
【0007】
【実施例】本発明の実施例を図1および図2により説明
する。本発明による無音電磁弁の構造例は、図1に示す
ように、非磁性材の円筒1の上端部に、常磁性材よりな
る固定吸引子2がとりつけられ、該円筒1の下端部には
弁座3,一次口4および二次口5を形成した弁本体6が
とりつけられている。円筒1の内部には下端に弁体7を
形成した常磁性体のプランジャ8が摺動自在に保持さ
れ、固定吸引子2とプランジャ8との間には、プランジ
ャ8の下端に形成した弁体7を弁座3に向けて付勢する
ばね9がとりつけられている。円筒1の外周には、プラ
ンジャ8を固定吸引子2に吸引作動させるためのコイル
10が配置されている。前記固定吸引子2は下向きに円
錐台凸状に形成され、プランジャ8上端はこの円錐台凸
形状とはまり合う円錐台凹状に形成されている。固定吸
引子2の凸端には非磁性の緩衝部材11がとりつけられ
ていて、固定吸引子2とプランジャ8との直接接触を防
止する構造になっている。本発明においては、固定吸引
子2とプランジャ8の吸引部の形状を相互に合致する円
錐台形にした効果によって、磁力線が遠くまで飛ぶよう
になり、弁の全閉と全開との間のストロークS2 を、 従
来比2〜6倍程度に設計できるようになった。
【0008】図2は、コイル電流を徐変させるための回
路例で、電源12と弁の開閉を切り換えるリレー接点1
3と、電流制限用の抵抗器14とコンデンサ15を直列
に接続するとともに、当該コンデンサ15に充電された
電荷を放電する抵抗器16をコンデンサ15に並列に接
続したCR回路部と、当該コンデンサ15の電圧波形を
トランジスタ17により電流増幅しコイル10を駆動す
る増幅回路部から構成されている。18はサージ電流吸
収用ダイオードである。
【0009】この回路ではリレー接点13がONすると
電源12からリレー接点13と抵抗器14を通って電流
が流れ、コンデンサ15に充電されコンデンサ15の電
圧は徐増し、それがトランジスタ17により増幅されて
図3に示したような徐増電圧がコイル10に印加され
る。一方リレー接点13をOFFにすると、コンデンサ
15は抵抗16を通って放電し電圧は徐減する。この時
のコンデサ15の電圧波形はトランジスタ17により増
幅され、図3に示したよう徐減電圧がコイル10に印加
される。
【0010】
【作用】本実施例の作動の状況を図4および図5により
説明する。図4は、開弁時の力の作動概念を示している
が、 線A=ばね9による閉弁力 (線B1 −線A),(線B2 −線A),(線B3 −線
A)=一次口と二次口との流体圧力差による閉弁力 線B1 ,B2 ,B3 =(ばね力+流体圧力差)による閉
弁力 線C1 ,C2 ,C3 =コイル10により付勢された電磁
石による開弁力 (線C1 −線B1 ),(線C2 −線B2 ),(線C3
線B3 )=開弁加速力 サフィックス123 は流体圧力差のいろいろな状態
を示す。
【0011】このような記号の定義のもとに、各種条件
のときの作動状態を説明すれば、 (1) (ばね力+流体圧力差)による閉弁力が線B1 のと
き、 コイル10に通じる電流を徐増させると、 電磁石の
吸引力が線C1 にまで上がったときに開弁を始める。し
かし、開弁加速力(線C1 −線B1 )が小さく、その上
ストロークS2 が比較的大きいので、プランジャ8は従
来の電磁弁よりもゆっくりと開弁動作する。 (2) (ばね力+流体圧力差)による閉弁力が線B2 のと
き、コイル10に通じる電流を徐増させると、電磁石の
吸引力が線C2 にまで上がったときに開弁を始める。 (3) (ばね力+流体圧力差)による閉弁力が線B3 のと
き、コイル10に通じる電流を徐増させると、電磁石の
吸引力が線C3 にまで上がったときに開弁を始める。こ
れらの場合も開弁加速力(線C2 −線B2 )および(線
3 −線B3 )がともに小さく、その上ストロークS2
が比較的大きいので、プランジャ8は従来の電磁弁より
もゆっくりと開弁動作をする。そのために、コイル10
に通じる電流を制御することよって、プランジャ8の移
動状態を制御しやすくなった。 (4) 図4に示した非磁性の緩衝部材11の厚さtの効果
によって、固定吸引子2とプランジャ8とを直接接触さ
せないので、図4中に破線で示したような相対的に強大
な密着吸引力が作用する領域を利用しない。 (5) そのため、上記(1) 〜(3) において説明したよう
に、プランジャ8が非磁性の緩衝部材11に衝突する力
は小さく、さらに緩衝部材11の緩衝効果によって衝突
音が発生しない。
【0012】図5は、閉弁時の力の作動概念を示してい
るが、 線A=ばね9による閉弁力 (線B1 −線A),(線B2 −線A),(線B3 −線
A)=一次口と二次口との流体圧力差による閉弁力 線B1 ,B2 ,B3 =(ばね力+流体圧力差)による閉
弁力 線C4 ,C5 ,C6 =コイル10により付勢された電磁
石による開弁力 (線B1 −線C4 ),(線B2 −線C5 ),(線B3
線C6 )=閉弁加速力 サフィックス123456 は流体圧力差のい
ろいろな状態を示す。
【0013】このような記号の定義のもとに、各種条件
のときの作動状態を説明すれば、 (6) (ばね力+流体圧力差)による閉弁力が線B1 のと
き、コイル10に通じる電流を徐減させると、電磁石の
吸引力が線C4 にまで下がったときに閉弁を始める。し
かし、閉弁加速力(線B1 −線C4 )が小さく、その上
ストロークS2 が比較的大きいので、プランジャ8は従
来の電磁弁よりもゆっくりと閉弁動作する。 (7) (ばね力+流体圧力差)による閉弁力が線B2 のと
き、コイル10に通じる電流を徐減させると、電磁石の
吸引力が線C5 にまで下がったときに閉弁を始める。 (8) (ばね力+流体圧力差)による閉弁力が線B3 のと
き、コイル10に通じる電流を徐減させると、電磁石の
吸引力が線C6 にまで下がったときに閉弁を始める。こ
れらの場合も閉弁加速力(線B2 −線C5 )および(線
3 −線C6 )がともに小さく、その上ストロークS2
が比較的大きいので、プランジャ8は従来の電磁弁より
もゆっくりと閉弁動作をする。そのために、コイル10
に通じる電流を制御することよって、プランジャ8の移
動状態を制御しやすくなった。 (9) したがって、上記(6) 〜(8) において説明したよう
に、プランジャ8の下端に形成した弁体7を弁座3に向
けて衝突させる力は小さく、衝突音がきわめて小さくな
る。
【0014】このように、開弁時、閉弁時ともに、プラ
ンジャ8の移動速度が小さいので、弁座3と弁体7との
間の開口面積の時間変化率が小さくなり、流体の衝撃音
を少なくする効果が得られる。なお、コイル10に供給
する電流の徐増、徐減速度を、プランジャ8の移動速度
よりも小さい値にするほど、本発明の効果を得やすくな
る。
【0015】なお、弁座3を内部減衰能が大きいサイレ
ント合金などにより構成すれば、衝突音をさらに小さく
することができる。また、電流徐変の方法は、図2に示
したもの以外の、たとえばマイクロコンピュータによる
通電時間幅制御等により、図3に類似した電流・電圧変
化をさせるものであっても同効をあげることができる。
【0016】
【発明の効果】前記したように、本発明によればコイル
10への通電電流を徐変させてプランジャ8をゆっくり
と移動させるので、簡単な構造でありながら、確実に固
定吸引子2とプランジャ8を、あるいは弁体7と弁座3
との衝突音を低減し、さらに、不快な流体衝撃音の防止
ができる効果がある。またコイル10の通電回路も簡単
な回路で構成できる利点がある。
【0017】表1は、従来の電磁弁と本発明に係わる無
音電動弁の作動時発生音を比較測定した結果を示してい
る。
【表1】 すなわち、表1から明らかなように本発明構造の電磁弁
に供給する電流を徐変させた場合の組み合わせが最も静
かであった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わる無音電磁弁の閉弁状態を示す
縦断面図。
【図2】 本発明に係わる無音電磁弁の制御回路例。
【図3】 本発明に係わる無音電磁弁の制御回路例の出
力特性図。
【図4】 本発明に係わる無音電磁弁の開弁時の力の作
動概念を示す。
【図5】 本発明に係わる無音電磁弁の閉弁時の力の作
動概念を示す。
【図6】 従来の電磁弁の縦断面図。
【図7】 従来の電磁弁を駆動する電気制御回路。
【図8】 従来の電磁弁の開弁および閉弁時の力の作動
概念図。
【符号の説明】
1 円筒、 2 固定吸引子、 3 弁座、
4 一次口、5 二次口、 6 弁本体、
7 弁体、 8 プランジャ、 9 ばね、
10 コイル、 11 緩衝部材、 12 電
源、13 リレー接点、14 抵抗器、 15 コン
デンサ、16 抵抗器、17 トランジスタ、
18 ダイオード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 道哉 岐阜県大垣市久徳町100番地 太平洋工業 株式会社内 (72)発明者 山口 修 岐阜県大垣市久徳町100番地 太平洋工業 株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性材の円筒1の上端部に常磁性材よ
    りなる固定吸引子2をとりつけ、該円筒1の下端部には
    弁座3,一次口4,二次口5を形成した弁本体6をとり
    つけ、該円筒1の内部には下端に弁体7を形成した常磁
    性体のプランジャ8を摺動自在に保持し、前記固定吸引
    子2とプランジャ8との間には、プランジャ8の下端に
    形成した弁体7を弁座3に向けて付勢するばね9を設
    け、該円筒1の外周にコイル10を配置した電磁弁にお
    いて、固定吸引子2とプランジャ8の吸引部を相互に合
    致する円錐台形に形成するとともに、固定吸引子2とプ
    ランジャ8との間には非磁性の緩衝部材11を介在させ
    て、固定吸引子2とプランジャ8との直接接触を防止
    し、さらにコイル10に通電する電流を徐変することに
    よりプランジャ8を徐動させるように構成したことを特
    徴とする無音電磁弁。
JP25421392A 1992-08-28 1992-08-28 無音電磁弁 Pending JPH06207684A (ja)

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JP25421392A JPH06207684A (ja) 1992-08-28 1992-08-28 無音電磁弁

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998025062A1 (fr) * 1996-12-01 1998-06-11 Fujikin Inc. Vanne de regulation de fluide et systeme d'alimentation/ d'evacuation de fluide
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WO2008004516A1 (fr) * 2006-07-03 2008-01-10 Nitto Kohki Co., Ltd. dispositif de massage de type pneumatique

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