JPH07224966A

JPH07224966A - 水用電磁弁

Info

Publication number: JPH07224966A
Application number: JP4188294A
Authority: JP
Inventors: Kenji Iio; 謙二飯尾
Original assignee: K I DENSHI KK
Current assignee: K I DENSHI KK
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 1995-08-22

Abstract

(57)【要約】【目的】消費電力が小さく、電池駆動であっても長期
の寿命を有する水用電磁弁を提供する。【構成】入口管１１及び出口管１２が設けられた弁室
１３と、出口管１２の端部を開閉可能に閉塞する主弁体
１５と、主弁体１５を出口管１２の端部に押圧するスプ
リング２０と、主弁体１５の弁孔１６を出口通路側から
閉塞する副弁体１７と、該副弁体１７の駆動シャフト１
８に密着固定され副弁体１７を閉塞方向に付勢する弾性
体からなるシールダイヤフラム２１と、作動時に駆動シ
ャフト１８の端部を押圧し、非作動時には駆動シャフト
１８の押圧を解除するラッチングソレノイド１９とを有
してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水洗トイレ等で使用さ
れる水用電磁弁に係り、比較的大量の水の出止を小電力
で制御可能なパイロット駆動型の水用電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】大量の液体の開閉を行う液体用電磁弁
は、弁の開閉をモーターあるいは電磁石を用いて直接開
閉すると、大きな力を必要とし小型の電源（例えば電
池）等で駆動することは困難であるので、別にパイロッ
ト弁（副弁ともいう）を流路に設け、これを電動アクチ
ュエータによって開閉し、制御する液体の圧力を利用し
て主弁体の開閉を行うものが使用されていた。図５に従
来例に係るパイロット方式の水用電磁弁５０を示すが、
周囲にダイヤフラムが設けられて排出管５１の端部を直
接塞ぐ主弁体５２を備えた主弁５３の他に、ラッチング
ソレノイド５４によって副弁体５５が開閉するパイロッ
ト弁５６が設けられ構成されている。そして、主弁５３
を開く場合には、パイロット弁５６を動作させ、パイロ
ット孔５７によって入口管５８に接続される圧力室５９
の圧力を下げて、入口側の圧力によって主弁体５２をス
プリング６０に対抗して開く構造となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記水
用電磁弁５０においては、パイロット弁５６の副弁体５
５には入口側の圧力がかかるので、パイッロット弁５６
を開くには入口側の圧力に対抗する大きな力で副弁体５
５を開かせる必要があり、入口側の圧力が高い場合には
ラッチングソレノイド５４の消費電力が大きく、仮に電
池駆動とした場合には長期間の運転は困難であるという
問題点があった。本発明はかかる事情に鑑みてなされた
ものであり、消費電力が小さく、電池駆動であっても長
期の寿命を有する水用電磁弁を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の水用電磁弁は、入口通路に接続され、出口通路を
形成する出口管が突出して設けられた弁室と、弾性体か
らなり周囲がダイヤフラムとなって前記出口管の端部を
開閉可能に閉塞する共に、前記弁室を前記入口通路側か
ら分離して前記入口通路にパイロット孔によって連結さ
れる圧力室を形成し、しかも該圧力室と前記出口側通路
を連通する弁孔を備えた主弁体と、該主弁体を前記出口
管の端部に押圧するスプリングと、前記主弁体の弁孔を
前記出口通路側から閉塞する弁板及び該弁板にその一端
が固着され他端は圧力室から突出する駆動シャフトを備
えた副弁体と、前記駆動シャフトに中央部が密着固定さ
れ周囲部は前記弁室内に固定され、しかも前記副弁体を
閉塞方向に付勢する弾性体からなるシールダイヤフラム
と、作動時に前記駆動シャフトの端部を押圧し、非作動
時には該駆動シャフトの押圧を解除するラッチングソレ
ノイドとを有してなる。請求項２記載の水用電磁弁は、
請求項１記載の水用電磁弁において、前記主弁体の背後
には、該主弁体の受け座が設けられている。

【０００５】

【作用】請求項１記載の水用電磁弁は、主弁体に出口側
に繋がる弁孔が設けられ、該弁孔には出口側通路から閉
塞する副弁体が設けられているので、該副弁体は該水用
電磁弁の閉塞時には弾性体からなるシールダイヤフラム
によって常時主弁体に押圧されているが、ラッチングソ
レノイドによって副弁体を前記シールダイヤフラムに対
抗して押圧すると開く。この場合、圧力室の液圧に逆ら
って副弁体を開くのではなくて、シールダイヤフラムの
閉塞力に逆らって開くので比較的小さな力で副弁体を開
くことができる。なお、副弁体が閉塞時に副弁体にかか
る入口側の圧力は、シールダイヤフラムにかかる入口側
の圧力によって打ち消すことができる。前記副弁体が開
くとパイロット孔によって連結されている圧力室の圧力
が下がるので、入口側の圧力によって主弁体の周囲部分
を押すので、該主弁体が出口管の端部から離れ、主弁が
開く。次に、ラッチングソレノイドを作動させて駆動シ
ャフトの押圧を解くと、シールダイヤフラムの付勢力に
よって副弁体が主弁体に押圧され、この間の水流が無く
なるので、主弁体の前後の圧力が等しくなり、主弁体は
スプリングによって押圧されて出口管の端部を閉塞し主
弁が閉じる。

【０００６】

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の一実施例に係る水用電磁弁
の断面図、図２〜図４は該水用電磁弁の動作状態の断面
図である。

【０００７】図１に示すように、本発明の一実施例に係
る水用電磁弁１０は、入口管１１及び出口管１２が設け
られ、内側には弁室１３が形成された弁体ケース１４
と、前記出口管１２の端部を開閉する主弁体１５と、該
主弁体１５の中央に形成された弁孔１６を開閉する副弁
体１７と、該副弁体１７の駆動シャフト１８を押圧する
ラッチングソレノイド１９と、前記主弁体１５を押圧す
るスプリング２０と、前記駆動シャフト１８に取付けら
れたシールダイヤフラム２１とを有している。以下、こ
れらについて詳しく説明する。

【０００８】前記弁体ケース１４は、アルミニウム、真
鍮、青銅、鉄、ステンレスあるいは合成樹脂等からなっ
て、内側に弁室１３が形成されている。この弁室１３に
は出口管１２が突出状態で設けられていると共に、側部
から入口管１１が接続されている。前記主弁体１５は、
弾性体の一例であるゴムまたは柔軟性のある合成樹脂か
らなり、周囲にダイヤフラムが形成され、自在に出口管
１２の軸心方向に一定の範囲で移動し、出口管１２の端
部を閉塞することができるようになっている。また、主
弁体１５の中央には弁孔１６が設けられ、副弁体１７が
出口側から押圧して、該弁孔１６を閉塞できるようにな
っている。そして、この主弁体１５によって、弁室１３
が仕切られて反出口側に圧力室２２を形成している。

【０００９】前記主弁体１５の背部には、主弁体１５の
受け座２３が設けられていると共に、該受け座２３の表
面には内側のシャフト孔２４に繋がる溝が放射状に形成
され、主弁体１５が受け座２３に当接しても主弁体１５
の裏側及びシャフト孔２４及びこれに接続されるダイヤ
フラム室２５内に圧力室２２内の水が伝わるようになっ
ている。なお、圧力室２２と入口管１１とは小孔からな
るパイロット孔２２ａによって連結されている。

【００１０】前記受け座２３の周囲にはコイル状のスプ
リング２０が配置され、主弁体１５を出口管１２の端部
に押圧するようになっている。前記副弁体１７の駆動シ
ャフト１８の中間部には、周端がダイヤフラム室２５の
周縁に固定されているシールダイヤフラム２１の先端が
固定されている。該シールダイヤフラム２１はゴム、合
成樹脂または金属等の弾性体からなって、ラッチングソ
レノイド１９側に移動する水のシールを図ると共に、副
弁体１７の駆動シャフト１８に矢印Ａ方向の付勢力を与
え、更にシールダイヤフラム２１の内側部分で水圧を受
けて副弁体１７が閉塞時に受ける水圧を十分打ち消すよ
うになっている。

【００１１】前記ラッチングソレノイド１９は、周知の
構造となって、中央の鉄心からなるプランジャ２６、周
囲の鉄心ソレノイド２７、環状磁石２８、環状鉄心２
９、復帰スプリング３０及びこれらのケース体３１とを
備え、前記鉄心ソレノイド２７を所定方向に励磁する
と、プランジャ２６が矢印Ｂ方向に移動して、駆動シャ
フト１８を押圧し、励磁を切っても環状磁石２８によっ
てその状態を保持するようになっている。そして、次に
反対側に鉄心ソレノイド２７を励磁するとプランジャ２
６の吸着が解かれ復帰スプリング３０によってプランジ
ャ２６が矢印Ａ方向に一定距離移動するようになってい
る。

【００１２】続いて、本発明の実施例に係る水用電磁弁
１０の動作について、図１〜図４を参照しながら説明す
る。閉塞状態では図１に示すように、パイロット孔２２
ａから入口管１１の水圧が伝わり、スプリング２０と共
に主弁体１５を出口管１２の端部に押圧している。この
とき、ラッチングソレノイド１９は励磁されていないの
で、駆動シャフト１８はプランジャ２６との間には隙間
を有し、更にはシールダイヤフラム２１によって矢印Ａ
方向の力を受け、副弁体１７によって弁孔１６が閉塞さ
れている。

【００１３】次に、図２に示すようにラッチングソレノ
イド１９を所定方向に励磁すると、プランジャ２６によ
って駆動シャフト１８が押圧され、副弁体１７が矢印Ｂ
方向に移動して、圧力室２２内の水が出口管１２側に流
れると、パイロット孔２２ａは小孔であるので、圧力室
２２内の水圧Ｐ₂が減少する。これによって、主弁体１
５の周囲のダイヤフラム部分に入口側の大きな圧力Ｐ₁
が伝わり、主弁体１５が図３のように開く。これによっ
て該水用電磁弁１０が導通されることになり、導通され
るとスプリング２０の力は比較的弱いので、主弁体１５
が水流に押されて開く状態を継続する。従って、以上の
ことから副弁体１７が少しでも開けば、自動的に主弁体
１５が開くことになるが、副弁体１７を開かせる力は、
復帰スプリング３０とシールダイヤフラム２１との力に
対抗させる力をプランジャ２６に与えれば良く、極めて
小電力で済む。

【００１４】ここで、ラッチングソレノイド１９を逆方
向に励磁すると、プランジャ２６が復帰スプリング３０
によって後退し、これによって駆動シャフト１８がシー
ルダイヤフラム２１によって駆動され、図４に示すよう
に副弁体１７が弁孔１６を閉塞する。圧力室２２はパイ
ロット孔２２ａによって入口管１１に連結されているの
で、出口側の圧力Ｐ₁´よりやや強い入口側の水圧Ｐ₂
´が伝わり、更にはスプリング２０の力も付勢して主弁
体１５が出口管１２の端部に押圧されて閉塞する。この
場合も小さな電力をラッチングソレノイド１９に与えて
作動させることができる。

【００１５】

【発明の効果】請求項１、２記載の水用電磁弁は、以上
の説明からも明らかなように、副弁体が主弁体の弁孔の
出口側に設けられ、開時に水圧に対抗させて副弁体を開
く必要がなく、更には副弁体を開く距離が少なくて自動
的に開弁するので、ラッチングソレノイドの省電力化及
び小型化が可能となる。更には、従来のように別にパイ
ロット室がないので、構造も簡単になり小型が可能とな
る。従って、小型乾電池駆動によって駆動できる非常に
コンパクトな水用電磁弁ができ、本発明を適用してコン
パクトな自動水洗器、自動洗浄装置の製造が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る水用電磁弁の断面図で
ある。

【図２】水用電磁弁の動作状態の断面図である。

【図３】水用電磁弁の動作状態の断面図である。

【図４】水用電磁弁の動作状態の断面図である。

【図５】従来例に係る水用電磁弁の断面図である。

【符号の説明】

１０水用電磁弁１１入口管１２出口管１３弁室１４弁体ケース１５主弁体１６弁孔１７副弁体１８駆動シャフト１９ラッチングソレノイド２０スプリング２１シールダイヤフラム２２圧力室２２ａパイロット孔２３受け座２４シャフト孔２５ダイヤフラム室２６プランジャ２７鉄心ソレノイド２８環状磁石２９環状鉄心３０復帰スプリング３１ケース体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入口通路に接続され、出口通路を形成す
る出口管が突出して設けられた弁室と、弾性体からなり
周囲がダイヤフラムとなって前記出口管の端部を開閉可
能に閉塞する共に、前記弁室を前記入口通路側から分離
して前記入口通路にパイロット孔によって連結される圧
力室を形成し、しかも該圧力室と前記出口側通路を連通
する弁孔を備えた主弁体と、該主弁体を前記出口管の端
部に押圧するスプリングと、前記主弁体の弁孔を前記出
口通路側から閉塞する弁板及び該弁板にその一端が固着
され他端は圧力室から突出する駆動シャフトを備えた副
弁体と、前記駆動シャフトに中央部が密着固定され周囲
部は前記弁室内に固定され、しかも前記副弁体を閉塞方
向に付勢する弾性体からなるシールダイヤフラムと、作
動時に前記駆動シャフトの端部を押圧し、非作動時には
該駆動シャフトの押圧を解除するラッチングソレノイド
とを有してなることを特徴とする水用電磁弁。
【請求項２】前記主弁体の背後には、該主弁体の受け
座が設けられている請求項１記載の水用電磁弁。