JPH0725493Y2 - 電磁開閉弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、流体回路中に配設してアクチュエータへの作
動流体の供給・停止を繰り返し行う電磁開閉弁に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、この種の電磁開閉弁は、流体回路中の比較的狭い
場所で配設されており、流体回路と接続され作動流体が
流れる二つの流入出路間を連通して弁本体内へ設けた連
通路の途中にポペット弁体が着離する弁座を形成し、こ
のポペット弁体端面に作用する前記流入出路の作動流体
に起因する作用力に対向してポペット弁体に、弁本体に
有した電磁石のコイルへの通電によって生ずる吸引力を
作用せしめ、電磁石のコイルを励消磁することでポペッ
ト弁体が弁座に着座したり弁座より離座して連通路を開
閉するよう設けている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、かかる構成では、流体回路を流れる作動流体
の圧力変動によってポペット弁体の作動性能が大きく左
右されてしまうため、高圧の作動流体が流れる流体回路
中に配設する場合には、ポペット弁体径や弁座径を小径
にしてポペット弁体に作用する作動流体による作用力を
小さくするか、電磁石の吸引力を高めるかしなければな
らず、その用途が限定される。しかも電磁石の吸引力を
高めようとすると、その形状が大型化し製作コストが上
昇してしまう問題点があった。

本考案はかかる問題点を解決するもので、制御する作動
流体の圧力変動による影響を軽減して良好な開閉作動が
得られるようにした電磁開閉弁を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本考案は、内部の弁室に通じる二つの流入出
路を備え、一方の流入出路の弁室側開口縁に弁座を形成
した弁本体と、軸方向への移動で一端面に形成したテー
パ部を弁室側から弁座に着離して流入出路間を通断する
ポペット弁体と、ポペット弁体を軸方向へ摺動自在に嵌
挿する孔を有した第１固定鉄心、ポペット弁体の他端面
に対向した第２固定鉄心及び両固定鉄心に外装されポペ
ット弁体を弁座から離座させる吸引力を生じさせる励磁
用のコイルを備えた電磁石とを有し、電磁石は、弁本体
の一部が両固定鉄心の外で両固定鉄心を結ぶ磁路を形成
するよう弁本体に収容され、ポペット弁体の他端面には
弁座径と略同径の軸部を突出形成すると共に、第２固定
鉄心には軸部が摺動自在に嵌挿される孔を設け、電磁石
の第２固定鉄心とポペット弁体他端面間に形成される第
１作用室を弁室に連通する第１連通路と、第２固定鉄心
の孔内に軸部端面に面して形成される第２作用室を一方
の流入出路に連通させる第２連通路とをポペット弁体に
形成し、第２作用室にはポペット弁体の軸部に作用して
ポペット弁体を弁座に着座するよう押圧する戻しばねを
設置している。

〔作用〕

かかる本考案の構成によると、一方の流入出路よりポペ
ット弁体のテーパ部に作用する作動流体は、ポペット弁
体に設けた第２連通路を介して第２作用室へ導入され、
一方の流入出路の作動流体の圧力によってポペット弁体
は軸方向へ圧力平衡する。また同時に、他方の流入出路
より弁室内に有するポペット弁体のテーパ部に作用する
作動流体は、ポペット弁体に設けた第１連通路を介して
第１作用室へ導入され、他方の流入出路の圧力によって
ポペット弁体は軸方向へ圧力平衡する。このように、二
つの流入出路のそれぞれからポペット弁体へ作用する圧
力に対して圧力平衡できるため、作動流体の圧力変動に
よる影響を軽減して良好な開閉作動を得ることができ
る。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

１は弁本体で、流体回路と接続され作動流体が流れる二
つの流入出路２、３を側面に開設し、内部に二つの流入
出路２、３間を連通して弁室４を設けており、一方の流
入出路３の弁室４側開口縁にポペット弁体６が着離する
弁座５を形成している。ポペット弁体６は弁座５と着離
する一端面をテーパ部6Aに形成し、前記一端面と対向す
る他端面より弁座５と略同断面積の軸部6Bを突出して設
け、軸部6Bは外周に非磁性体から成るスリーブ6Cを嵌着
し形成されている。７は弁本体１へ収容・固定して構成
の電磁石を示し、7A、7Bは固定鉄心を成す第１と第２の
固定部材で、軸方向へ所望の間隔を有して配設してお
り、同軸上に穿設した各孔8A、8Bにポペット弁体６の中
央軸部6Dと突設の軸部6Bとをそれぞれ嵌挿しポペット弁
体６を軸方向摺動自在に有している。7Cは非磁性体から
成る円筒部材で、第１と第２固定部材7A、7Bにわたって
外嵌している。7Dは励磁用のコイルで、円筒部材7Cに外
装し通電により磁力線が第１固定鉄心7A、ポペット弁体
６、第２固定鉄心7B、弁本体１と流れてポペット弁体６
に連通路４を開く方向への吸引力が生ずるよう設けてお
り、弁本体１の電磁石７外周域は、両固定鉄心7A、7Bを
結んで磁力線を通過させるための磁路を形成している。
９は戻しばねで、第２固定鉄心7Bの孔8B内へ収装して設
定ばね力によりポペット弁体６を電磁石７の吸引力に抗
して弁座５へ付勢するよう設けている。10はポペット弁
体６の側内部に貫通した第１流通路で、ポペット弁体６
の一端面に作用する流入路２の作動流体が他端面にも作
用するよう、弁室４を、第２固定鉄心7B及びポペット弁
体６他端面間に形成される第１作用室12と連通してい
る。11はポペット弁体６の中央内部に貫通した第２流通
路で、ポペット弁体６の一端面に作用する流出路３の作
動流体が他端面にも作用するよう、流出路３を、孔8B内
に軸部6B端面に面して形成される第２作用室13と連通し
ている。14、15、16は弁本体１内の流体が外部に漏れな
いようにしてシール部材である。

次にかかる構成の作動を説明する。

図示状態は、コイル7Cに通電しておらず、ポペット弁体
６の軸方向両端面に同一流体が作用するようポペット弁
体６の一端面の二つの流入出路２、３の作動流体が各流
通路９、10を介して他端面の各作用室12、13に導入して
おり、ポペット弁体６は両端面の作動流体が作用する断
面積を等しく圧力平衡されているため、ばね力の小さい
戻しばね９により弁座５に着座して弁室４を閉じ作動流
体が流れないようにしている。この図示状態からコイル
7Cを通電させてやると、ポペット弁体６には固定鉄心を
成す第２固定部材7Bとの間の空隙を流れる磁束に起因し
て戻しばね９のばね力に抗する吸引力が生じ、ポペット
弁体６は弁座５より離座して弁室４を開き作動流体を流
す。このとき、ポペット弁体６の軸方向両端面に各流入
出路２、３の作動流体を導入作用して設けていることか
ら、ポペット弁体６は流体回路を流れる作動流体の圧力
変動による影響が軽減されて良好な開閉作動が得られ
る。また、ポペット弁体６を作動する電磁石７の吸引力
は戻しばね９のばね力に抗する小さな値で良く、電磁石
７を小形化することが容易にできる。さらにまた、ポペ
ット弁体６で電磁石７の可動鉄心を兼用させ、電磁石７
の外周の弁本体１部分が第１、第２固定鉄心を結ぶ磁路
を兼用しているので、部品が少なくなると共に電磁石の
一層の小形化が図れて開閉弁が小形化できると共に、吸
引力の小値と相まって時定数を小さくでき、ポペット弁
体６の高頻度の開閉作動が得られる。そして、ポペット
弁体６は圧力平衡していることから流出路３から流入路
２へ作動流体が流れても制御可能である。

〔考案の効果〕

これにより、本考案によれば、内部の弁室に通じる二つ
の流入出路を備え、一方の流入出路の弁室側開口縁に弁
座を形成した弁本体と、軸方向への移動で一端面に形成
したテーパ部を弁室側から弁座に着離して流入出路間を
通断するポペット弁体と、ポペット弁体を軸方向へ摺動
自在に嵌挿する孔を有した第１固定鉄心、ポペット弁体
の他端面に対向した第２固定鉄心及び両固定鉄心に外装
されポペット弁体を弁座から離座させる吸引力を生じさ
せる励磁用のコイルを備えた電磁石とを有し、電磁石
は、弁本体の一部が両固定鉄心の外で両固定鉄心を結ぶ
磁路を形成するよう弁本体に収容され、ポペット弁体の
他端面には弁座径と略同径の軸部を突出形成すると共
に、第２固定鉄心には軸部が摺動自在に嵌挿される孔を
設け、電磁石の第２固定鉄心とポペット弁体他端面間に
形成される第１作用室を弁室に連通する第１連通路と、
第２固定鉄心の孔内に軸部端面に面して形成される第２
作用室を一方の流入出路に連通させる第２連通路とをポ
ペット弁体に形成し、第２作用室にはポペット弁体の軸
部に作用してポペット弁体を弁座に着座するよう押圧す
る戻しばねを設置したことにより、二つの流入出路のそ
れぞれからポペット弁体へ作用する圧力に対しポペット
弁体を半径方向へ動かないようにして軸方向へ圧力平衡
させ、二つの流入出路に圧力変動があった場合でもポペ
ット弁体へ作用する圧力変動の影響を軽減して良好な開
閉作動を得ることができるため広範囲の用途に適用でき
る。さらに弁本体の一部が第１、第２固定鉄心間を結ぶ
磁路となるので部品点数を減少し、製作コストの低減を
はかることができると共に、ポペット弁体の圧力平衡に
より電磁石を戻しばねのばね力に打ち勝つ程度の吸引力
の小形にできることとあいまって、開閉弁を小形化でき
る。

さらにまた、ポペット弁体で電磁石の可動鉄心を兼用さ
せているため、電磁石の小形化が一層図れると共に、吸
引力の小値と相まって時定数を小さくでき、ポペット弁
体の高頻度の開閉作動が得れるといった作用効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す電磁開閉弁の断面図であ
る。 １…弁本体、２、３…流入出路、４…弁室、５…弁座、
６…ポペット弁体、6B…軸部、７…電磁石、7A…第１固
定鉄心、7B…第２固定鉄心、7C…コイル、９…戻しば
ね。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部の弁室に通じる二つの流入出路を備
   え、一方の流入出路の弁室側開口縁に弁座を形成した弁
   本体と、軸方向への移動で一端面に形成したテーパ部を
   弁室側から弁座に着離して流入出路間を通断するポペッ
   ト弁体と、ポペット弁体を軸方向へ摺動自在に嵌挿する
   孔を有した第１固定鉄心、ポペット弁体の他端面に対向
   した第２固定鉄心及び両固定鉄心に外装されポペット弁
   体を弁座から離座させる吸引力を生じさせる励磁用のコ
   イルを備えた電磁石とを有し、電磁石は、弁本体の一部
   が両固定鉄心の外で両固定鉄心を結ぶ磁路を形成するよ
   う弁本体に収容され、ポペット弁体の他端面には弁座径
   と略同径の軸部を突出形成すると共に、第２固定鉄心に
   は軸部が摺動自在に嵌挿される孔を設け、電磁石の第２
   固定鉄心とポペット弁体他端面間に形成される第１作用
   室を弁室に連通する第１連通路と、第２固定鉄心の孔内
   に軸部端面に面して形成される第２作用室を一方の流入
   出路に連通させる第２連通路とをポペット弁体に形成
   し、第２作用室にはポペット弁体の軸部に作用してポペ
   ット弁体を弁座に着座するよう押圧する戻しばねを設置
   して成る電磁開閉弁。