JPH0650459A - 緩動電磁弁 - Google Patents

緩動電磁弁

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JPH0650459A
JPH0650459A JP22507992A JP22507992A JPH0650459A JP H0650459 A JPH0650459 A JP H0650459A JP 22507992 A JP22507992 A JP 22507992A JP 22507992 A JP22507992 A JP 22507992A JP H0650459 A JPH0650459 A JP H0650459A
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JP
Japan
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plunger
valve
coil spring
compression coil
piston
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JP22507992A
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English (en)
Inventor
Haruo Yasuda
治夫 安田
Michiya Kato
道哉 加藤
Osamu Yamaguchi
修 山口
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Pacific Industrial Co Ltd
Original Assignee
Pacific Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、開弁時はプランジャ7に弱い第1
の圧縮コイルばね11を作用させて開弁を容易にし、開
弁後は強い第2の圧縮コイルばね15を作用させプラン
ジャ7の動作速度を規制することにより、プランジャ7
をリニアに緩動作動させることを目的とする。 【構成】 本発明の緩動電磁弁は、固定吸引子2とプラ
ンジャ7との間に第1の圧縮コイルばね11を設け、一
方、前記プランジャ7の中心部の穴13にはピストン1
4と第2の圧縮コイルばね15を内挿するとともに、そ
の下端部には弁体8をプランジャ7と一体的に設け、前
記固定吸引子2の下端部又はピストン14の上端部に前
記開口12を通る凸部16を形成し、弁体8の所定量の
開弁後に固定吸引子2に形成した凸部16とピストン1
4、あるいは、ピストン14に形成した凸部16と固定
吸引子2とを当接させ、その後第2の圧縮コイルばね1
5の圧縮によりプランジャ7と固定吸引子2とを緩動的
に当接させるようにしたことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、弁の作動を緩動とした
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11により
簡単に説明する。1は、円筒状に形成したチューブで、
チューブ1の上端部には、一部がチューブ1内に臨むよ
うに固定吸引子2が取り付けられ、下端部には弁座3,
1次口4,2次口5を備えた弁本体6が取付けられてい
る。7は、チューブ1内に摺動自在に取り付けられたプ
ランジャで、下端に弁体8を備えている。9は、プラン
ジャ7下端の弁体8を弁座3に押圧するばねである。ま
た、前記チューブ1の外周面には、プランジャ7を固定
吸引子2に吸引作動させるコイル10が取り付けられて
いる。この構成からなる電磁弁において、コイル10へ
通電するとプランジャ7が勢いよく固定吸引子2に吸着
作動し、弁が瞬時に全開する。通電を停止するとプラン
ジャ7は、ばね9に押圧され弁体8が瞬時に弁座3を閉
塞し弁を閉じる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の電磁弁は、
コイル10への通電のON/OFFによりプランジャ7
が瞬時に勢いよく作動するため、通電ONの時はプラン
ジャ7と固定吸引子2の吸着による衝突音が発生し、通
電OFFの時は弁体8と弁座3の衝突による大きな着座
音が発生していた。また、急激な開弁や閉弁に起因し
て、1次口4と2次口5の流体の圧力差が大きいと、流
体が一気に流出しようとして不快な流体衝撃音が発生す
る欠点を有していた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の緩動電磁弁は、
図1に示すように、円筒状チューブ1の上端部に固定吸
引子2を取付けると共に、下端部には弁座3,1次口
4,2次口5を備えた弁本体6を取付け、前記チューブ
1内には、下端面に弁体8を備えたプランジャ7を摺動
自在に支持し、チューブ1外周面にはコイル10を固定
した電磁弁において、前記固定吸引子2とプランジャ7
の上端部との間に第1の圧縮コイルばね11を設け、一
方、前記プランジャ7の中心部には、該プランジャ7の
固定吸引子2側と対抗する面から順次開口12と該開口
12より大径の穴13を設け、該穴13には軸方向に摺
動自在なピストン14と前記の第1の圧縮コイルばね1
1より強い第2の圧縮コイルばね15を内挿するととも
に、その下端部には弁体8をプランジャ7と一体的に設
け、前記固定吸引子2の下端部又はピストン14の上端
部に前記開口12を通る凸部16を形成し、弁体8の所
定量の開弁後に固定吸引子2に形成した凸部16とピス
トン、あるいは、ピストン14に形成した凸部16と固
定吸引子2とを当接させ、その後第2の圧縮コイルばね
15の圧縮によりプランジャ7と固定吸引子2とを緩動
的に当接させるようにしたものである。このような構成
にすることで、開弁時はプランジャ7を弱い第1の圧縮
コイルばね11で押さえてプランジャ7の開弁作動を容
易にし、開弁後は凸部16とピストン14、あるいは、
凸部16と固定吸引子2を当接させて、強い第2の圧縮
コイルばね15を作用させて固定吸引子2の吸引力を打
ち消し、プランジャ7を緩動させることにより従来の課
題を解決する手段とするものである。
【0005】
【実施例】本考案の実施例を図1,図2,図3により説
明する。1は、円筒状に形成したチューブで、チューブ
1の上端部には固定吸引子2が取り付けられ、下端部に
は弁座3,1次口4,2次口5を備えた弁本体6が取付
けられている。7は、チューブ1内に摺動自在に内挿さ
れたプランジャであり、該プランジャ7の下端部には弁
体8が一体的に取り付けられている。前記固定吸引子2
の下部は、下向きにテーパ凸状に形成され、それと嵌合
するようにプランジャ7の上端部はテーパ凹状に形成さ
れている。
【0006】11は、固定吸引子2の外周部とプランジ
ャ7の外周部との間に設けられた第1の圧縮コイルばね
であり、該第1の圧縮コイルばね11は、前記弁体8を
弁座3に押圧するよう付勢されている。12は、プラン
ジャ7の上端中心部に設けた開口12であり、該開口1
2のまわりには止め部17が形成されている。また、1
3は、内径寸法が前記開口12の径より大径の穴であ
り、該穴13には前記第1の圧縮コイルばね11より強
い第2の圧縮コイルばね15を介してピストン14が摺
動自在に内挿され、前記ピストン14を上方の開口12
のまわりに形成した止め部17に押圧している。
【0007】16は、固定吸引子2の下端面に形成した
凸部であり、該凸部16の突出寸法は、弁体8の半開時
に凸部16の下端が前記プランジャ7内のピストン14
の上面と当接するようになっており、この状態ではプラ
ンジャ7の上端と固定吸引子2の下面との間には一定の
間隙を残すように寸法設定されている。18は、固定吸
引子2の下端面に取り付けられた弾性部材であり、弁体
8の開弁時における固定吸引子2とプランジャ7の衝突
を和らげるものであるが、これは必ずしも必要とするも
のではない。10は、チューブ1の外周面に固定したコ
イルであり、このコイルへの通電によりプランジャ7を
固定吸引子2に吸引動作させるためのものである。図3
は、前記凸部16をピストン14の上端面に形成した例
である。
【0008】
【発明の作用】本実施例の作動について図1,図2の場
合について説明する。コイル10を先づ弱い電流で励磁
すると、プランジャ7は固定吸引子2に吸着され、第1
の圧縮コイルばね11と1次口4の流体圧力に打ち勝っ
て図2に示すようにピストン14が固定吸引子2の凸部
16と当接するまで移動するが、この位置では、ばね荷
重のより大きい第2の圧縮コイルばね15により押圧さ
れているピストン14を押し込めることができず、プラ
ンジャ7は図2のようにプランジャ7の止め部17の上
面と固定吸引子2の下端面とは一定の間隙を残した位置
にて停止する。この時、弁は半開状態になる。
【0009】次に、コイル10の励磁電流を徐々に強く
してゆくと、コイル10の吸着力が第2の圧縮コイルば
ね15に打ち勝ち、該ばね15を押し縮めてプランジャ
7が弾性部材18を介して固定吸引子2に当接し、弁は
全開する。上記作動は図3で示す場合も、同様に作動す
る。ここで、プランジャ7の速度について説明を加える
と、プランジャ7は固定吸引子2に接近するほど強い吸
引力を固定吸引子2から受けるが、これを打ち消すよう
に、途中から第2の圧縮コイルばね15の強いばね力が
反対方向に作用し、プランジャ7の速度を低下させるこ
とがきる。従って、急激な開弁防止や固定吸引子2とプ
ランジャ7の衝撃を和らげることができ、金属的な衝突
音や流体衝撃音を低下させることができる。
【0010】なお、前記弾性部材18はこの消音効果を
よりいっそう大きくする。また、ピストン14の材質に
弾性部材を使用しても効果的である。また、本電磁弁で
は前記第2の圧縮コイルばね15の自由長にばらつきが
あっても、第2の圧縮コイルばね15を穴13内に入
れ、上からピストン14で押さえることによりばね長を
規制しており、精度よく第2の圧縮コイルばね15の動
作点を決めることができる。一方、閉弁時は逆の作動を
させることにより、弁を半開状態から時間をかけて全閉
することができ、開弁時同様に流体音,着座音ともに消
音することができる。
【0011】さらに、本発明の作用をばね力に注目して
詳細に説明する。プランジャ7に作用する力とプランジ
ャ7のストロークの関係は、図4に示す特性図の如くに
なる。図において19は、第1の圧縮コイルばね11と
第2の圧縮コイルばね15によりプランジャ7に下向き
に作用するばね力。20は、流体がプランジャ7に作用
する下向きの力。21はその合成力。22は、コイル7
の励磁により固定吸引子2がプランジャ7に作用する上
向きの吸引力である。プランジャ7は、この下向きの合
成力22と上向きの吸引力23との差に応じた速度で移
動する(なお摩擦力は省略して説明する)。すなわち、
2つの力がバランスしたとき、プランジャ7はその位置
で停止し、上向きの吸引力22が強いときは開弁方向
に、下向きの合成力21が強いときは閉弁方向に移動す
る。本発明によれば、ばね力を適宜選択することにより
図示のように全閉時と全開時においてプランジャ7に作
用する力はバランス状態に近づけることができ、プラン
ジャ7の移動速度の低下が容易にはかれる。
【0012】次に図6の従来の方式に係る特性図と、図
5の本発明の方式に係る特性図を比較すると、図6のよ
うに従来の方式においてばね力を強化した方法では、開
弁時の流体圧力とばね力の合成力21が大きくなるた
め、コイル10に流す電流を増加し、吸着力を大きくす
る必要があった。従って、容量の大きなコイル10が必
要である。また全開時におけるプランジャ7の吸引力2
2は前記合成力21より大きくなり、プランジャ7の緩
動はできない。
【0013】しかし、図5の本発明によれば前記したよ
うに全閉時、全開時ともに吸引力22と合成力21の差
は小さくでき、プランジャ7を緩動的に作動できる。ま
た、開弁時に必要な電磁力は小さくてよく、コイル10
の電流も少なくでき、従ってコイル10の小型化がはか
れる。前記した電磁弁を駆動するための制御回路例とそ
の出力特性図を図7,図8に示す。図7は、スイッチS
1 のON/OFFに応じて電気を抵抗器R1 を通ってコ
ンデンサCに充電させ、あるいは抵抗R2 を通って充放
させ、この時のコンデンサCの電圧波形をトランジスタ
Qにより電流増幅しコイル10を駆動するものである。
【0014】図9,図10は2段階電流方式の制御回路
と出力特性図を示すもので、2個のリレー接点S1 ,S
2 とコイル10を直列に接続し、内1個のリレー接点S
2 に抵抗器Rを並列に接続したものである。このような
回路構成にすることにより、図10に示すようにリレー
接点S1 が閉でリレー接点S2 が開のとき、コイル10
には抵抗器Rを通った弱い電流が流れる。するとプラン
ジャ7は第1の圧縮コイルばね11に打ち勝って弁を開
き、半開状態になる。次にリレー接点S1 ,S2 の双方
とも閉になると、抵抗器Rが短絡されコイル10には大
きな電流が流れ、プランジャは第2の圧縮コイルばね1
5に打ち勝って全開状態になる。このようにして弁は2
段階作動し、流体衝撃音やプランジャ7の衝突音を和ら
げる。
【0015】
【発明の効果】前記したように本発明によれば、開弁時
はプランジャ7に弱い第1の圧縮コイルばね11を作用
させて開弁を容易にし、開弁後は強い第2の圧縮コイル
ばね15を作用させてプランジャ7の動作速度を規制す
ることにより、プランジャ7をリニアに緩動的に作動さ
せたり、あるいは2段作動させるものであり、簡単な構
造で確実にプランジャ7と固定吸引子2あるいは弁体8
と弁座3との衝突音の低減効果や不快な流体衝撃音の防
止ができる。また消音効果ばかりでなく、流量の制御弁
としての機能も持ち合わせている。それらの各機能を演
出するコイル10の通電回路も簡単な回路で構成できる
利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る緩動電磁弁の閉弁状態を示す縦
断面図。
【図2】 本発明に係る緩動電磁弁半開状態のの部分断
面図。
【図3】 本発明に係る緩動電磁弁の別の形態を示す部
分断面図。
【図4】 本発明に係る緩動電磁弁の動作状態を表す特
性図。
【図5】 本発明に係る緩動電磁弁の動作状態を表す特
性図。
【図6】 従来の電磁弁の動作状態を表す特性図。
【図7】 本発明に係る緩動電磁弁の制御回路例。
【図8】 本発明に係る緩動電磁弁の制御回路例の出力
特性図。
【図9】 本発明に係る緩動電磁弁の他の制御回路例。
【図10】 本発明に係る緩動電磁弁の他の制御回路例
の出力特性図。
【図11】 従来の電磁弁の縦断面図。
【符号の説明】
1 チューブ、 2 固定吸引子、 3 弁座、 4
1次口、 5 2次口、 6 弁体、 7 プランジ
ャ、 8 弁体、 10 コイル、 11 第1の圧縮
コイルばね、 12 開口、 13 穴、 14 ピス
トン、 15 第2の圧縮コイルばね、 16 凸部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状チューブ1の上端部に固定吸引子
    2を取付けると共に、下端部には弁座3,1次口4,2
    次口5を備えた弁本体6を取付け、前記チューブ1内に
    は下端面に弁体8を備えたプランジャ7を摺動自在に支
    持し、チューブ1外周面にはコイル10を固定した電磁
    弁において、 前記固定吸引子2とプランジャ7の上端部との間に第1
    の圧縮コイルばね11を設け、一方、前記プランジャ7
    の中心部には、該プランジャ7の固定吸引子2側と対抗
    する面から順次開口12と該開口12より大径の穴13
    を設け、該穴13には軸方向に摺動自在なピストン14
    と前記の第1の圧縮コイルばね11より強い第2の圧縮
    コイルばね15を内挿するとともに、その下端部には弁
    体8をプランジャ7と一体的に設け、前記固定吸引子2
    の下端部又はピストン14の上端部に前記開口12を通
    る凸部16を形成し、弁体8の所定量の開弁後に固定吸
    引子2に形成した凸部16とピストン14、あるいは、
    ピストン14に形成した凸部16と固定吸引子2とを当
    接させ、その後第2の圧縮コイルばね15の圧縮により
    プランジャ7と固定吸引子2とを緩動的に当接させるよ
    うにしたことを特徴とする緩動電磁弁。
JP22507992A 1992-07-31 1992-07-31 緩動電磁弁 Pending JPH0650459A (ja)

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