JPH08110126A - ステップ流量制御弁 - Google Patents
ステップ流量制御弁Info
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- JPH08110126A JPH08110126A JP6242751A JP24275194A JPH08110126A JP H08110126 A JPH08110126 A JP H08110126A JP 6242751 A JP6242751 A JP 6242751A JP 24275194 A JP24275194 A JP 24275194A JP H08110126 A JPH08110126 A JP H08110126A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造簡単にして四段階の流量制御を高精度に
行うことができるステップ流量制御弁を提供すること。 【構成】 電磁コイル１９に通電が行われていない通常
状態時には戻しばね１２のばね力により弁体５を最小開
弁位置に位置させ、電磁コイル１９に順方向通電が行わ
れることにより弁体５を第一中間開弁位置に位置させ、
電磁コイル１９に逆方向通電が行われることにより弁体
を最大開弁位置に位置させ、最大開弁状態にて電磁コイ
ル１９に対する逆方向通電を停止することにより第二中
間開弁位置が得られるよう、ヨーク１６、永久磁石１７
に加えて磁気抵抗付与スペーサ１３を設ける。
行うことができるステップ流量制御弁を提供すること。 【構成】 電磁コイル１９に通電が行われていない通常
状態時には戻しばね１２のばね力により弁体５を最小開
弁位置に位置させ、電磁コイル１９に順方向通電が行わ
れることにより弁体５を第一中間開弁位置に位置させ、
電磁コイル１９に逆方向通電が行われることにより弁体
を最大開弁位置に位置させ、最大開弁状態にて電磁コイ
ル１９に対する逆方向通電を停止することにより第二中
間開弁位置が得られるよう、ヨーク１６、永久磁石１７
に加えて磁気抵抗付与スペーサ１３を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ステップ流量制御弁に
関し、特に冷凍サイクルにおいて冷媒の絞り流量制御や
蒸発圧力制御などを四段階に行う四位置型のステップ流
量制御弁に関するものである。
関し、特に冷凍サイクルにおいて冷媒の絞り流量制御や
蒸発圧力制御などを四段階に行う四位置型のステップ流
量制御弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】空調装置などの冷凍サイクルにおいて冷
媒の絞り流量制御や蒸発圧力制御などを多段階に行うス
テップ流量制御弁は、実公平２−３２９４５号公報、特
開平３−１１３１８３号公報、特開平３−１１３１８４
号公報、特開平４−３４０３５６号公報に示されてい
る。
媒の絞り流量制御や蒸発圧力制御などを多段階に行うス
テップ流量制御弁は、実公平２−３２９４５号公報、特
開平３−１１３１８３号公報、特開平３−１１３１８４
号公報、特開平４−３４０３５６号公報に示されてい
る。
【０００３】実公平２−３２９４５号公報に示されてい
るステップ流量制御弁は、二つのばねによる二段ばね構
造を使用し、電磁コイルに与える電流値を、零、小、大
の三段階に制御することによって電磁コイルの励磁力と
二段ばね構造によるばね力との平衡関係により、弁体を
全閉位置を含む最小開弁位置と中間開弁位置と最大開弁
位置の三つの位置に択一的に位置させる。特開平３−１
１３１８３号公報、特開平３−１１３１８４号公報に示
されているステップ流量制御弁は、リニアステッピング
モータを使用して弁体を多段階に駆動し、多段階に流量
制御を行う。特開平４−３４０３５６号公報に示されて
いるステップ流量制御弁は、一つの電磁石と、当該電磁
石の両端部に各々配置された二つの永久磁石と、ばねに
よって互いに離間され各々外周面に所定ピッチで円環状
ランド部（リブ）を有する弁体駆動用の二つのプランジ
ャとを使用し、電磁石に対する通電のオン、オフと通電
方向の反転とにより、所定ピッチづつ弁体を多段階に駆
動し、多段階に流量制御を行う。
るステップ流量制御弁は、二つのばねによる二段ばね構
造を使用し、電磁コイルに与える電流値を、零、小、大
の三段階に制御することによって電磁コイルの励磁力と
二段ばね構造によるばね力との平衡関係により、弁体を
全閉位置を含む最小開弁位置と中間開弁位置と最大開弁
位置の三つの位置に択一的に位置させる。特開平３−１
１３１８３号公報、特開平３−１１３１８４号公報に示
されているステップ流量制御弁は、リニアステッピング
モータを使用して弁体を多段階に駆動し、多段階に流量
制御を行う。特開平４−３４０３５６号公報に示されて
いるステップ流量制御弁は、一つの電磁石と、当該電磁
石の両端部に各々配置された二つの永久磁石と、ばねに
よって互いに離間され各々外周面に所定ピッチで円環状
ランド部（リブ）を有する弁体駆動用の二つのプランジ
ャとを使用し、電磁石に対する通電のオン、オフと通電
方向の反転とにより、所定ピッチづつ弁体を多段階に駆
動し、多段階に流量制御を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】実公平２−３２９４５
号公報に示されているステップ流量制御弁は、構造は簡
単であるが、三位置しか取り得ず、三段階以上の多段に
流量制御を行うことができない。特開平３−１１３１８
３号公報、特開平３−１１３１８４号公報に示されてい
るステップ流量制御弁は、三段階以上の多段に流量制御
を行うことができるが、リニアステッピニグモータの使
用により、構造が複雑になり、小型化が難しい。特開平
４−３４０３５６号公報に示されているステップ流量制
御弁は、構造簡単にして三段階以上の多段に流量制御を
行うことができるが、しかし、各開度に於ける弁体の位
置は、弁体に作用するばねのばね力と磁力との平衡関係
により決まるため、不安定であり、流量特性にばらつき
が生じ、高精度の流量制御を行うことが難しい。
号公報に示されているステップ流量制御弁は、構造は簡
単であるが、三位置しか取り得ず、三段階以上の多段に
流量制御を行うことができない。特開平３−１１３１８
３号公報、特開平３−１１３１８４号公報に示されてい
るステップ流量制御弁は、三段階以上の多段に流量制御
を行うことができるが、リニアステッピニグモータの使
用により、構造が複雑になり、小型化が難しい。特開平
４−３４０３５６号公報に示されているステップ流量制
御弁は、構造簡単にして三段階以上の多段に流量制御を
行うことができるが、しかし、各開度に於ける弁体の位
置は、弁体に作用するばねのばね力と磁力との平衡関係
により決まるため、不安定であり、流量特性にばらつき
が生じ、高精度の流量制御を行うことが難しい。
【０００５】本発明は、上述の如き問題点に着目してな
されたものであり、構造簡単にして四段階の流量制御を
高精度に行うことができるステップ流量制御弁を提供す
ることを目的としている。
されたものであり、構造簡単にして四段階の流量制御を
高精度に行うことができるステップ流量制御弁を提供す
ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の如き目的を達成す
るため、請求項１に記載の本発明によるステップ流量制
御弁は、弁本体と、前記弁本体に対して軸線方向に移動
することにより弁座部と共働して流量制御を行う弁体
と、前記弁体を閉弁方向へ付勢する戻しばねと、前記弁
体の移動方向に第一の位置と第二の位置との間に移動可
能に配置され第一の位置から第二の位置へ移動すること
により前記弁体を第一のリフト量をもって開弁移動させ
る第一のプランジャと、前記第一のプランジャと前記弁
体の移動方向に同方向に移動可能に配置され前記第一の
プランジャが前記第一の位置に位置している状態にては
前記弁体の移動方向に第三の位置と第四の位置との間に
移動可能で前記第三の位置から前記第四の位置に移動す
ることにより前記弁体を第二のリフト量をもって開弁移
動させ前記第一のプランジャが前記第二の位置に位置し
ている状態にては前記弁体の移動方向に前記第三の位置
と第五の位置との間に移動可能で前記第三の位置より前
記第五の位置に移動することにより前記弁体を前記第一
のリフト量と前記二のリフト量との合計値に等しい第三
のリフト量をもって開弁移動させる第二のプランジャ
と、前記第一のプランジャの前記第二の位置側の端面に
対向して固定配置された吸引子と、一端が前記吸引子に
磁気的に接続されたヨークと、前記第一のプランジャと
前記第二のプランジャとの磁気的吸着を保持し前記第一
のプランジャが前記第一の位置に位置し前記第二のプラ
ンジャが前記第四の位置に位置することにより前記第二
のプランジャを前記第四の位置にラッチする永久磁石
と、第一の方向の通電により前記ヨークを前記永久磁石
の磁極方向とは逆方向の第一の磁極方向に励磁して前記
第一のプランジャのみを前記第二の位置へ駆動し、前記
第一の方向とは反対の第二の方向の通電により前記ヨー
クを前記永久磁石の磁極方向と同方向の第二の磁極方向
に励磁して前記第一のプランジャと前記第二のプランジ
ャとを磁気的に吸着し前記第一のプランジャを前記第二
の位置へ駆動すると共に前記第二のプランジャを前記第
五の位置へ駆動する電磁コイルとを有していることを特
徴としている。前記吸引子と前記第一のプランジャとの
間には磁気抵抗付与スペーサを配置することも有効であ
る（請求項２）。
るため、請求項１に記載の本発明によるステップ流量制
御弁は、弁本体と、前記弁本体に対して軸線方向に移動
することにより弁座部と共働して流量制御を行う弁体
と、前記弁体を閉弁方向へ付勢する戻しばねと、前記弁
体の移動方向に第一の位置と第二の位置との間に移動可
能に配置され第一の位置から第二の位置へ移動すること
により前記弁体を第一のリフト量をもって開弁移動させ
る第一のプランジャと、前記第一のプランジャと前記弁
体の移動方向に同方向に移動可能に配置され前記第一の
プランジャが前記第一の位置に位置している状態にては
前記弁体の移動方向に第三の位置と第四の位置との間に
移動可能で前記第三の位置から前記第四の位置に移動す
ることにより前記弁体を第二のリフト量をもって開弁移
動させ前記第一のプランジャが前記第二の位置に位置し
ている状態にては前記弁体の移動方向に前記第三の位置
と第五の位置との間に移動可能で前記第三の位置より前
記第五の位置に移動することにより前記弁体を前記第一
のリフト量と前記二のリフト量との合計値に等しい第三
のリフト量をもって開弁移動させる第二のプランジャ
と、前記第一のプランジャの前記第二の位置側の端面に
対向して固定配置された吸引子と、一端が前記吸引子に
磁気的に接続されたヨークと、前記第一のプランジャと
前記第二のプランジャとの磁気的吸着を保持し前記第一
のプランジャが前記第一の位置に位置し前記第二のプラ
ンジャが前記第四の位置に位置することにより前記第二
のプランジャを前記第四の位置にラッチする永久磁石
と、第一の方向の通電により前記ヨークを前記永久磁石
の磁極方向とは逆方向の第一の磁極方向に励磁して前記
第一のプランジャのみを前記第二の位置へ駆動し、前記
第一の方向とは反対の第二の方向の通電により前記ヨー
クを前記永久磁石の磁極方向と同方向の第二の磁極方向
に励磁して前記第一のプランジャと前記第二のプランジ
ャとを磁気的に吸着し前記第一のプランジャを前記第二
の位置へ駆動すると共に前記第二のプランジャを前記第
五の位置へ駆動する電磁コイルとを有していることを特
徴としている。前記吸引子と前記第一のプランジャとの
間には磁気抵抗付与スペーサを配置することも有効であ
る（請求項２）。
【０００７】このステップ流量制御弁においては、前記
永久磁石は前記第一のプランジャと第二のプランジャと
の配置境界部に対応する位置に配置され、一方の磁極面
を前記ヨークの他端に磁気接続されていてよく、また前
記永久磁石の他方の磁極面に磁極片部材が磁気的に接続
され、前記磁極片部材は第二のプランジャを取り囲むエ
クステンション部を有してよい。
永久磁石は前記第一のプランジャと第二のプランジャと
の配置境界部に対応する位置に配置され、一方の磁極面
を前記ヨークの他端に磁気接続されていてよく、また前
記永久磁石の他方の磁極面に磁極片部材が磁気的に接続
され、前記磁極片部材は第二のプランジャを取り囲むエ
クステンション部を有してよい。
【０００８】また、上述の如き目的を達成するため、請
求項５に記載の本発明によるステップ流量制御弁は、弁
本体と、前記弁本体に対して軸線方向に移動することに
より弁座部と共働して流量制御を行う弁体と、前記弁体
を閉弁方向へ付勢する戻しばねと、前記弁体の移動方向
に第一の位置と第二の位置との間に移動可能に配置さ
れ、第一の位置から第二の位置へ移動することにより前
記弁体を第一のリフト量をもって開弁移動させる第一の
プランジャと、前記第一のプランジャと前記弁体の移動
方向に同方向に移動可能に配置され前記第一のプランジ
ャが前記第一の位置に位置している状態にては前記弁体
の移動方向に第三の位置と第四の位置との間に移動可能
で前記第三の位置より前記第四の位置に移動することに
より前記弁体を第二のリフト量をもって開弁移動させ前
記第一のプランジャが前記第二の位置に位置している状
態にては前記弁体の移動方向に前記第三の位置と第五の
位置との間に移動可能で、前記第三の位置より前記第五
の位置に移動することにより前記弁体を前記第一のリフ
ト量と前記二のリフト量との合計値に等しい第三のリフ
ト量をもって開弁移動させる第二のプランジャと、前記
第一のプランジャの前記第二の位置側の端面に対向して
固定配置された吸引子と、一端がプランジャ保持チュー
ブを介して前記第一のプランジャの第二の位置側に磁気
的に接続されたヨークと、前記第一のプランジャと吸引
子との磁気的吸着を保持し前記第一のプランジャを前記
第二の位置にラッチする永久磁石と、第一の方向の通電
により前記ヨークを前記永久磁石の磁極方向とは逆方向
の第一の磁極方向に励磁して前記第二のプランジャのみ
を前記第四の位置へ駆動し前記第一の方向とは反対の第
二の方向の通電により前記ヨークを前記永久磁石の磁極
方向と同方向の第二の磁極方向に励磁して前記第一のプ
ランジャと前記第二のプランジャとを磁気的に吸着し前
記第一のプランジャを前記第二の位置へ駆動すると共に
前記第二のプランジャを前記第五の位置へ駆動する電磁
コイルとを有していることを特徴としている。前記吸引
子と前記第一のプランジャとの間には請求項２の場合と
同様に磁気抵抗付与スペーサを配置することも有効であ
る（請求項６）。
求項５に記載の本発明によるステップ流量制御弁は、弁
本体と、前記弁本体に対して軸線方向に移動することに
より弁座部と共働して流量制御を行う弁体と、前記弁体
を閉弁方向へ付勢する戻しばねと、前記弁体の移動方向
に第一の位置と第二の位置との間に移動可能に配置さ
れ、第一の位置から第二の位置へ移動することにより前
記弁体を第一のリフト量をもって開弁移動させる第一の
プランジャと、前記第一のプランジャと前記弁体の移動
方向に同方向に移動可能に配置され前記第一のプランジ
ャが前記第一の位置に位置している状態にては前記弁体
の移動方向に第三の位置と第四の位置との間に移動可能
で前記第三の位置より前記第四の位置に移動することに
より前記弁体を第二のリフト量をもって開弁移動させ前
記第一のプランジャが前記第二の位置に位置している状
態にては前記弁体の移動方向に前記第三の位置と第五の
位置との間に移動可能で、前記第三の位置より前記第五
の位置に移動することにより前記弁体を前記第一のリフ
ト量と前記二のリフト量との合計値に等しい第三のリフ
ト量をもって開弁移動させる第二のプランジャと、前記
第一のプランジャの前記第二の位置側の端面に対向して
固定配置された吸引子と、一端がプランジャ保持チュー
ブを介して前記第一のプランジャの第二の位置側に磁気
的に接続されたヨークと、前記第一のプランジャと吸引
子との磁気的吸着を保持し前記第一のプランジャを前記
第二の位置にラッチする永久磁石と、第一の方向の通電
により前記ヨークを前記永久磁石の磁極方向とは逆方向
の第一の磁極方向に励磁して前記第二のプランジャのみ
を前記第四の位置へ駆動し前記第一の方向とは反対の第
二の方向の通電により前記ヨークを前記永久磁石の磁極
方向と同方向の第二の磁極方向に励磁して前記第一のプ
ランジャと前記第二のプランジャとを磁気的に吸着し前
記第一のプランジャを前記第二の位置へ駆動すると共に
前記第二のプランジャを前記第五の位置へ駆動する電磁
コイルとを有していることを特徴としている。前記吸引
子と前記第一のプランジャとの間には請求項２の場合と
同様に磁気抵抗付与スペーサを配置することも有効であ
る（請求項６）。
【０００９】前記第一のプランジャと前記第二のプラン
ジャとの間に配置された磁気抵抗付与スペーサと、この
ステップ流量制御弁においては、前記永久磁石は前記ヨ
ークの一端と前記吸引子との間に前記磁極片部材を介し
て磁気接続状態で配置されていてよく、また前記ヨーク
の他端には第二のプランジャを取り囲むエクステンショ
ン部が形成されていてよい。
ジャとの間に配置された磁気抵抗付与スペーサと、この
ステップ流量制御弁においては、前記永久磁石は前記ヨ
ークの一端と前記吸引子との間に前記磁極片部材を介し
て磁気接続状態で配置されていてよく、また前記ヨーク
の他端には第二のプランジャを取り囲むエクステンショ
ン部が形成されていてよい。
【００１０】上述の何れのステップ流量制御弁も、前記
第一のプランジャの前記第一の位置と前記第二のプラン
ジャの前記第三の位置は各々、各プランジャが位置決め
ストッパに当接することより設定され、前記第一のプラ
ンジャの前記第二の位置は第一のプランジャが吸引子に
直接あるいは磁気抵抗付与スペーサを挟んで当接するこ
とにより設定され、前記第二のプランジャの前記第四の
位置および第五の位置は各々前記第二のプランジャが前
記第一のプランジャに直接あるいは磁気抵抗付与スペー
スを挟んで当接することにより設定されることを特徴と
している。また上述の何れのステップ流量制御弁も、前
記第一のリフト量が前記第二のリフト量より小さいこ
と、あるいは大きいことを特徴としている。
第一のプランジャの前記第一の位置と前記第二のプラン
ジャの前記第三の位置は各々、各プランジャが位置決め
ストッパに当接することより設定され、前記第一のプラ
ンジャの前記第二の位置は第一のプランジャが吸引子に
直接あるいは磁気抵抗付与スペーサを挟んで当接するこ
とにより設定され、前記第二のプランジャの前記第四の
位置および第五の位置は各々前記第二のプランジャが前
記第一のプランジャに直接あるいは磁気抵抗付与スペー
スを挟んで当接することにより設定されることを特徴と
している。また上述の何れのステップ流量制御弁も、前
記第一のリフト量が前記第二のリフト量より小さいこ
と、あるいは大きいことを特徴としている。
【００１１】
【作用】請求項１および請求項２に記載のステップ流量
制御弁においては、電磁コイルに通電が行われていない
通常状態時には、戻しばねのばね力により弁体は最小開
弁位置である第一の開度位置に位置する。電磁コイルに
第一の方向の通電が行われると、第一のプランジャが第
二の位置へ移動し、弁体が第一のリフト量をもって開弁
する。電磁コイルに第二の方向の通電が行われると、第
一のプランジャと第二のプランジャとが磁気的に吸着
し、第一のプランジャが第二の位置へ移動すると共に第
二のプランジャが第五の位置へ移動する。これにより弁
体が第一のリフト量と二のリフト量との合計値に等しい
第三のリフト量をもって開弁する。
制御弁においては、電磁コイルに通電が行われていない
通常状態時には、戻しばねのばね力により弁体は最小開
弁位置である第一の開度位置に位置する。電磁コイルに
第一の方向の通電が行われると、第一のプランジャが第
二の位置へ移動し、弁体が第一のリフト量をもって開弁
する。電磁コイルに第二の方向の通電が行われると、第
一のプランジャと第二のプランジャとが磁気的に吸着
し、第一のプランジャが第二の位置へ移動すると共に第
二のプランジャが第五の位置へ移動する。これにより弁
体が第一のリフト量と二のリフト量との合計値に等しい
第三のリフト量をもって開弁する。
【００１２】上記第三のリフト量で開弁した状態におい
て、磁気抵抗付与スペーサを備えていない場合には、電
磁コイルに対する通電を第二の方向から第一の方向に切
り換えると、吸引子と第一のプランジャ間の吸着力（Ｆ
1 ）、および第一のプランジャと第二のプランジャ間の
吸着力（Ｆ2 ）は共に減少する。しかし、Ｆ1 ＜Ｆ2の
関係にあるから、Ｆ1 ＜ＦS ＜Ｆ2 （ただし、ＦS は前
記戻しばねのばね力）となるような電圧を印加すると、
永久磁石の磁気作用によって第一のプランジャと第二の
プランジャとが互いに磁気吸着した状態を維持しなが
ら、第一のプランジャと吸引子間の磁気的吸着が解除さ
れて、第一のプランジャは第一の位置に戻る。これによ
り第二のプランジャが第四の位置に位置し、第二のプラ
ンジャは永久磁石によりこの第四の位置にラッチされ
る。この時には弁体が第二のリフト量をもって開弁す
る。一方、磁気抵抗付与スペーサを備えている場合に
は、上記第三のリフト量で開弁した状態において、電磁
コイルに対する第二の方向の通電が停止されると、上記
と同様に第一と第二のプランジャが永久磁石の磁気作用
によって磁気吸着した状態で磁気抵抗付与スペーサによ
る磁気抵抗付与により第一のプランジャと吸引子との磁
気的吸着が解除され、第一のプランジャが第一の位置に
戻る。このように、磁気抵抗付与スペーサの有無によ
り、電磁コイルに対する第二の方向の通電を停止する
か、あるいは通電を第二の方向から第一の方向に切り換
えることにより、第二のプランジャは第四の位置にラッ
チされ、弁体は第二のリフト量をもって開弁した状態と
なる。
て、磁気抵抗付与スペーサを備えていない場合には、電
磁コイルに対する通電を第二の方向から第一の方向に切
り換えると、吸引子と第一のプランジャ間の吸着力（Ｆ
1 ）、および第一のプランジャと第二のプランジャ間の
吸着力（Ｆ2 ）は共に減少する。しかし、Ｆ1 ＜Ｆ2の
関係にあるから、Ｆ1 ＜ＦS ＜Ｆ2 （ただし、ＦS は前
記戻しばねのばね力）となるような電圧を印加すると、
永久磁石の磁気作用によって第一のプランジャと第二の
プランジャとが互いに磁気吸着した状態を維持しなが
ら、第一のプランジャと吸引子間の磁気的吸着が解除さ
れて、第一のプランジャは第一の位置に戻る。これによ
り第二のプランジャが第四の位置に位置し、第二のプラ
ンジャは永久磁石によりこの第四の位置にラッチされ
る。この時には弁体が第二のリフト量をもって開弁す
る。一方、磁気抵抗付与スペーサを備えている場合に
は、上記第三のリフト量で開弁した状態において、電磁
コイルに対する第二の方向の通電が停止されると、上記
と同様に第一と第二のプランジャが永久磁石の磁気作用
によって磁気吸着した状態で磁気抵抗付与スペーサによ
る磁気抵抗付与により第一のプランジャと吸引子との磁
気的吸着が解除され、第一のプランジャが第一の位置に
戻る。このように、磁気抵抗付与スペーサの有無によ
り、電磁コイルに対する第二の方向の通電を停止する
か、あるいは通電を第二の方向から第一の方向に切り換
えることにより、第二のプランジャは第四の位置にラッ
チされ、弁体は第二のリフト量をもって開弁した状態と
なる。
【００１３】請求項５および請求項６に記載のステップ
流量制御弁においては、電磁コイルに通電が行われてい
ない通常状態時には、戻しばねのばね力により弁体は最
小開弁位置である第一の開度位置に位置する。電磁コイ
ルに第一の方向の通電が行われると、第二のプランジャ
が第四の位置へ移動し、弁体が第二のリフト量をもって
開弁する。電磁コイルに第二の方向の通電が行われる
と、第一のプランジャと第二のプランジャとが磁気的に
吸着し、第一のプランジャが第二の位置へ移動すると共
に第二のプランジャが第五の位置へ移動する。これによ
り弁体は第一のリフト量と二のリフト量との合計値に等
しい第三のリフト量をもって開弁する。
流量制御弁においては、電磁コイルに通電が行われてい
ない通常状態時には、戻しばねのばね力により弁体は最
小開弁位置である第一の開度位置に位置する。電磁コイ
ルに第一の方向の通電が行われると、第二のプランジャ
が第四の位置へ移動し、弁体が第二のリフト量をもって
開弁する。電磁コイルに第二の方向の通電が行われる
と、第一のプランジャと第二のプランジャとが磁気的に
吸着し、第一のプランジャが第二の位置へ移動すると共
に第二のプランジャが第五の位置へ移動する。これによ
り弁体は第一のリフト量と二のリフト量との合計値に等
しい第三のリフト量をもって開弁する。
【００１４】上記第三のリフト量で開弁した状態におい
て、磁気抵抗付与スペーサを備えていない場合には、電
磁コイルに対する通電を第二の方向から第一の方向に切
り換えると、吸引子と第一のプランジャ間の吸着力（Ｆ
1 ′）、および第一のプランジャと第二のプランジャ間
の吸着力（Ｆ2 ′）は共に減少する。しかし、Ｆ1 ′＞
Ｆ2 ′の関係にあるから、Ｆ1 ′＞ＦS ′＞Ｆ2 ′（た
だし、ＦS ′は前記戻しばねのばね力）となるような電
圧を印加すると、永久磁石の磁気作用によって第一のプ
ランジャと吸引子とが互いに磁気吸着した状態を維持し
ながら、第一のプランジャと第二のプランジャ間の磁気
的吸着が解除されて、第二のプランジャが第三の位置に
戻る。これにより第一プランジャが第二の位置に位置
し、第一のプランジャは永久磁石によりこの第二の位置
にラッチされる。この時には弁体が第一のリフト量をも
って開弁する。一方、磁気抵抗付与スペーサを備えてい
る場合には、上記第三のリフト量で開弁した状態におい
て、電磁コイルに対する第二の方向の通電が停止される
と、上記と同様に永久磁石の磁気作用によって第一のプ
ランジャと吸引子とが磁気的に吸着した状態で、磁気抵
抗付与スペーサによる磁気抵抗付与により第一のプラン
ジャと第二のプランジャとの磁気的吸着が解除され、第
二のプランジャが第三の位置に戻る。このように、磁気
抵抗付与スペーサの有無により、電磁コイルに対する第
二の方向の通電を停止するか、あるいは通電を第二の方
向から第一の方向に切り換えることにより、第一のプラ
ンジャは第二の位置にラッチされ、弁体は第一のリフト
量をもって開弁した状態となる。
て、磁気抵抗付与スペーサを備えていない場合には、電
磁コイルに対する通電を第二の方向から第一の方向に切
り換えると、吸引子と第一のプランジャ間の吸着力（Ｆ
1 ′）、および第一のプランジャと第二のプランジャ間
の吸着力（Ｆ2 ′）は共に減少する。しかし、Ｆ1 ′＞
Ｆ2 ′の関係にあるから、Ｆ1 ′＞ＦS ′＞Ｆ2 ′（た
だし、ＦS ′は前記戻しばねのばね力）となるような電
圧を印加すると、永久磁石の磁気作用によって第一のプ
ランジャと吸引子とが互いに磁気吸着した状態を維持し
ながら、第一のプランジャと第二のプランジャ間の磁気
的吸着が解除されて、第二のプランジャが第三の位置に
戻る。これにより第一プランジャが第二の位置に位置
し、第一のプランジャは永久磁石によりこの第二の位置
にラッチされる。この時には弁体が第一のリフト量をも
って開弁する。一方、磁気抵抗付与スペーサを備えてい
る場合には、上記第三のリフト量で開弁した状態におい
て、電磁コイルに対する第二の方向の通電が停止される
と、上記と同様に永久磁石の磁気作用によって第一のプ
ランジャと吸引子とが磁気的に吸着した状態で、磁気抵
抗付与スペーサによる磁気抵抗付与により第一のプラン
ジャと第二のプランジャとの磁気的吸着が解除され、第
二のプランジャが第三の位置に戻る。このように、磁気
抵抗付与スペーサの有無により、電磁コイルに対する第
二の方向の通電を停止するか、あるいは通電を第二の方
向から第一の方向に切り換えることにより、第一のプラ
ンジャは第二の位置にラッチされ、弁体は第一のリフト
量をもって開弁した状態となる。
【００１５】
【実施例】以下に添付の図を参照して本発明を実施例に
ついて詳細に説明する。 図１〜図４は本発明によるス
テップ流量制御弁の第一実施例を示している。 ステッ
プ流量制御弁は弁本体１を有し、弁本体１には、二つ接
続ポート２、３と、弁座部４とが設けられている。弁本
体１にはニードル状の弁体５が軸線方向（図にて上下方
向）に移動可能に嵌合している。弁体５は、先端部に弁
座部４と共働して流量制御を行う段差による流量設定部
６を有し、図１に示されている最小流量位置（第一の開
度位置）、図２に示されている第一中間流量位置（第二
の開度位置）、図３に示されている第二中間流量位置
（第三の開度位置）および図４に示されている最大流量
位置（第四の開度位置）との間で往復移動する。
ついて詳細に説明する。 図１〜図４は本発明によるス
テップ流量制御弁の第一実施例を示している。 ステッ
プ流量制御弁は弁本体１を有し、弁本体１には、二つ接
続ポート２、３と、弁座部４とが設けられている。弁本
体１にはニードル状の弁体５が軸線方向（図にて上下方
向）に移動可能に嵌合している。弁体５は、先端部に弁
座部４と共働して流量制御を行う段差による流量設定部
６を有し、図１に示されている最小流量位置（第一の開
度位置）、図２に示されている第一中間流量位置（第二
の開度位置）、図３に示されている第二中間流量位置
（第三の開度位置）および図４に示されている最大流量
位置（第四の開度位置）との間で往復移動する。
【００１６】弁本体１にはプランジャ保持チューブ７が
弁体５の軸線方向と同方向に固定装着されており、プラ
ンジャ保持チューブ７の中心部には弁体５のステム部５
ａが延在している。プランジャ保持チューブ７内には中
空構造の上部プランジャ（第一のプランジャ）９と下部
プランジャ（第二のプランジャ）１０とが弁体５の移動
方向に互いに直列に移動可能に嵌合装填されている。プ
ランジャ保持チューブ７の上端部には吸引子１１が固定
装着されており、吸引子１１の下底面は上部プランジャ
９の上端面に所定間隔をおいて対向している。
弁体５の軸線方向と同方向に固定装着されており、プラ
ンジャ保持チューブ７の中心部には弁体５のステム部５
ａが延在している。プランジャ保持チューブ７内には中
空構造の上部プランジャ（第一のプランジャ）９と下部
プランジャ（第二のプランジャ）１０とが弁体５の移動
方向に互いに直列に移動可能に嵌合装填されている。プ
ランジャ保持チューブ７の上端部には吸引子１１が固定
装着されており、吸引子１１の下底面は上部プランジャ
９の上端面に所定間隔をおいて対向している。
【００１７】上部プランジャ９の上端面、即ち吸引子１
１の下底面との対向面部には非磁性材（非磁性体）より
なる薄い磁気抵抗付与スペーサ１３が配置されている。
吸引子１１と弁体５との間には圧縮コイルばねによる戻
しばね１２が設けられており、戻しばね１２は、弁体５
を図にて下方、即ち最小流量位置（全閉位置）へ向けて
付勢している。
１の下底面との対向面部には非磁性材（非磁性体）より
なる薄い磁気抵抗付与スペーサ１３が配置されている。
吸引子１１と弁体５との間には圧縮コイルばねによる戻
しばね１２が設けられており、戻しばね１２は、弁体５
を図にて下方、即ち最小流量位置（全閉位置）へ向けて
付勢している。
【００１８】上部プランジャ９は、図１に示されている
ようにプランジャ保持チューブ７内に固定配置されたス
トッパリング１４と当接する降下位置（第一の位置）
と、図２に示されているように磁気抵抗付与スペーサ１
３を挟んで吸引子１１と当接する上昇位置（第二の位
置）との間に移動可能であり、この降下位置と上昇位置
との間の移動量が第一のリフト量Ｔ1 を設定する。
ようにプランジャ保持チューブ７内に固定配置されたス
トッパリング１４と当接する降下位置（第一の位置）
と、図２に示されているように磁気抵抗付与スペーサ１
３を挟んで吸引子１１と当接する上昇位置（第二の位
置）との間に移動可能であり、この降下位置と上昇位置
との間の移動量が第一のリフト量Ｔ1 を設定する。
【００１９】下部プランジャ１０は図１に示されている
ように弁本体１により与えられるストッパ面部１ａと当
接する降下位置（第三の位置）と、図３に示されている
ように降下位置に位置している上部プランジャ９と当接
する中間上昇位置（第四の位置）を経て、図４に示され
ているように上昇位置に位置している上部プランジャ９
と当接する最上昇位置（第五の位置）との間に移動可能
である。この下部プランジャ１０の降下位置と中間上昇
位置との間の移動量が第二のリフト量Ｔ2 を設定する。
この実施例では第一のリフト量Ｔ1 は第二のリフト量Ｔ
2 の１／２に設定されている。
ように弁本体１により与えられるストッパ面部１ａと当
接する降下位置（第三の位置）と、図３に示されている
ように降下位置に位置している上部プランジャ９と当接
する中間上昇位置（第四の位置）を経て、図４に示され
ているように上昇位置に位置している上部プランジャ９
と当接する最上昇位置（第五の位置）との間に移動可能
である。この下部プランジャ１０の降下位置と中間上昇
位置との間の移動量が第二のリフト量Ｔ2 を設定する。
この実施例では第一のリフト量Ｔ1 は第二のリフト量Ｔ
2 の１／２に設定されている。
【００２０】下部プランジャ１０と上部プランジャ９の
各々の中空部には弁体５のステム部５ａが軸線方向に相
対変位可能に嵌合しており、ステム部５ａには、上部プ
ランジャ９に形成された段差部９ａと係合するフランジ
部５ｂと、下部プランジャ１０に形成された段差部１０
ａと係合する段差部５ｃとが形成されている。
各々の中空部には弁体５のステム部５ａが軸線方向に相
対変位可能に嵌合しており、ステム部５ａには、上部プ
ランジャ９に形成された段差部９ａと係合するフランジ
部５ｂと、下部プランジャ１０に形成された段差部１０
ａと係合する段差部５ｃとが形成されている。
【００２１】上部プランジャ９は、上昇位置へ移動する
ことにより段差部９ａをもってフランジ部５ｂと係合
し、弁体５を戻しばね１２のばね力に抗して最小流量位
置より第一のリフト量Ｔ1 をもって第一中間流量位置へ
移動させる。下部プランジャ１０は、中間上昇位置へ移
動することにより段差部１０ａをもって段差部５ｃと係
合し、弁体５を戻しばね１２のばね力に抗して最小流量
位置から第二のリフト量Ｔ2 をもって第一中間流量位置
より大きい第二中間流量位置へ移動させる。また下部プ
ランジャ１０は、最上昇位置へ移動することにより段差
部１０ａをもって段差部５ｃと係合し、弁体５を戻しば
ね１２のばね力に抗して最小流量位置より第一のリフト
量Ｔ1 と第二のリフト量Ｔ2 との合計値に等しい第三の
リフト量Ｔ3 （図４参照）をもって最大流量位置（全開
位置）へ移動させる。
ことにより段差部９ａをもってフランジ部５ｂと係合
し、弁体５を戻しばね１２のばね力に抗して最小流量位
置より第一のリフト量Ｔ1 をもって第一中間流量位置へ
移動させる。下部プランジャ１０は、中間上昇位置へ移
動することにより段差部１０ａをもって段差部５ｃと係
合し、弁体５を戻しばね１２のばね力に抗して最小流量
位置から第二のリフト量Ｔ2 をもって第一中間流量位置
より大きい第二中間流量位置へ移動させる。また下部プ
ランジャ１０は、最上昇位置へ移動することにより段差
部１０ａをもって段差部５ｃと係合し、弁体５を戻しば
ね１２のばね力に抗して最小流量位置より第一のリフト
量Ｔ1 と第二のリフト量Ｔ2 との合計値に等しい第三の
リフト量Ｔ3 （図４参照）をもって最大流量位置（全開
位置）へ移動させる。
【００２２】吸引子１１の上端部にはボルト１５により
ヨーク１６の上部片部１６ａが固定接続されている。ヨ
ーク１６は、コ字状の外函をなしてプランジャ保持チュ
ーブ７の一側方を覆うように配置され、プランジャ保持
チューブ７内における上部プランジャ９の下端近傍に概
ね対応する高さ位置に位置する下部片部１６ｂを有して
いる。下部片部１６ｂの下面には永久磁石１７がＮ極を
もって磁気的に接続装着されている。永久磁石１７は、
リング状をなして上部プランジャ９と下部プランジャ１
０との配置境界部に対応する位置に、これらプランジャ
を取り囲んで配置され、上部プランジャ９と下部プラン
ジャ１０との磁気的吸着を保持し、上部プランジャ９が
降下位置に位置し、下部プランジャ１０が中間上昇位置
に位置することにより下部プランジャ１０を中間上昇位
置にラッチする。
ヨーク１６の上部片部１６ａが固定接続されている。ヨ
ーク１６は、コ字状の外函をなしてプランジャ保持チュ
ーブ７の一側方を覆うように配置され、プランジャ保持
チューブ７内における上部プランジャ９の下端近傍に概
ね対応する高さ位置に位置する下部片部１６ｂを有して
いる。下部片部１６ｂの下面には永久磁石１７がＮ極を
もって磁気的に接続装着されている。永久磁石１７は、
リング状をなして上部プランジャ９と下部プランジャ１
０との配置境界部に対応する位置に、これらプランジャ
を取り囲んで配置され、上部プランジャ９と下部プラン
ジャ１０との磁気的吸着を保持し、上部プランジャ９が
降下位置に位置し、下部プランジャ１０が中間上昇位置
に位置することにより下部プランジャ１０を中間上昇位
置にラッチする。
【００２３】永久磁石１７の下側の磁極面、即ちＳ極に
は磁極片部材１８が磁気的に接続装着されている。磁極
片部材１８は下部プランジャ１０の外周を取り囲む筒状
のエクステンション部１８ａを一体に有している。
は磁極片部材１８が磁気的に接続装着されている。磁極
片部材１８は下部プランジャ１０の外周を取り囲む筒状
のエクステンション部１８ａを一体に有している。
【００２４】ヨーク１６の上部片部１６ａと下部片部１
６ｂとの間には直流式の電磁コイル１９がプランジャ保
持チューブ７を取り囲む形態にて固定配置されている。
電磁コイル１９は、第一の方向（以下、順方向と云う）
の通電によりヨーク１６を永久磁石１７の磁極方向とは
逆方向の図２にて実線矢印で示す第一の磁極方向に励磁
して上部プランジャ９を上昇位置へ駆動し、第一の方向
とは反対の第二の方向（以下、逆方向と云う）の通電に
よりヨーク１６を永久磁石１７の磁極方向とは同方向の
図４にて実線矢印で示す第二の磁極方向に励磁して上部
プランジャ９と下部プランジャ１０を磁気的に吸着し、
上部プランジャ９を上昇位置へ駆動すると共に下部プラ
ンジャ１０を最上昇位置へ駆動する。
６ｂとの間には直流式の電磁コイル１９がプランジャ保
持チューブ７を取り囲む形態にて固定配置されている。
電磁コイル１９は、第一の方向（以下、順方向と云う）
の通電によりヨーク１６を永久磁石１７の磁極方向とは
逆方向の図２にて実線矢印で示す第一の磁極方向に励磁
して上部プランジャ９を上昇位置へ駆動し、第一の方向
とは反対の第二の方向（以下、逆方向と云う）の通電に
よりヨーク１６を永久磁石１７の磁極方向とは同方向の
図４にて実線矢印で示す第二の磁極方向に励磁して上部
プランジャ９と下部プランジャ１０を磁気的に吸着し、
上部プランジャ９を上昇位置へ駆動すると共に下部プラ
ンジャ１０を最上昇位置へ駆動する。
【００２５】次に上述の如き構成よりなるステップ流量
制御弁の作用を図５を参照して説明する。電磁コイル１
９に通電が行われていない通常状態時には、図１に示さ
れているように、戻しばね１２のばね力により弁体５は
弁座部４に着座して最降下位置である全閉位置に位置し
ている。
制御弁の作用を図５を参照して説明する。電磁コイル１
９に通電が行われていない通常状態時には、図１に示さ
れているように、戻しばね１２のばね力により弁体５は
弁座部４に着座して最降下位置である全閉位置に位置し
ている。
【００２６】この通常状態にて、電磁コイル１９に順方
向通電が行われると、ヨーク１６が図２にて実線矢印で
示す第一の磁極方向に励磁し、その実線矢印で示されて
いる磁気回路が構成される。これにより上部プランジャ
９が上昇移動し、上部プランジャ９が磁気抵抗付与スペ
ーサ１３を挟んで吸引子１１に磁気吸着して上昇位置に
位置する。この移動により弁体５は、戻しばね１２のば
ね力に抗して第一のリフト量Ｔ1だけ持ち上げられ、図
２に示されている第一中間流量位置に位置する。
向通電が行われると、ヨーク１６が図２にて実線矢印で
示す第一の磁極方向に励磁し、その実線矢印で示されて
いる磁気回路が構成される。これにより上部プランジャ
９が上昇移動し、上部プランジャ９が磁気抵抗付与スペ
ーサ１３を挟んで吸引子１１に磁気吸着して上昇位置に
位置する。この移動により弁体５は、戻しばね１２のば
ね力に抗して第一のリフト量Ｔ1だけ持ち上げられ、図
２に示されている第一中間流量位置に位置する。
【００２７】同電磁コイル１９に逆方向通電が行われる
と、ヨーク１６が図４にて実線矢印で示す第二の磁極方
向に励磁し、その実線矢印で示されている磁気回路が構
成される。これにより上部プランジャ９と下部プランジ
ャ１０とが互いに磁気的に吸着し、上部プランジャ９が
上昇位置へ移動すると共に下部プランジャ１０が最上昇
位置へ移動する。この移動により弁体５が、第一のリフ
ト量Ｔ1 と第二のリフト量Ｔ2 との合計値に等しい第三
のリフト量Ｔ3 だけ持ち上げられ、図４に示されている
全開位置に位置する。
と、ヨーク１６が図４にて実線矢印で示す第二の磁極方
向に励磁し、その実線矢印で示されている磁気回路が構
成される。これにより上部プランジャ９と下部プランジ
ャ１０とが互いに磁気的に吸着し、上部プランジャ９が
上昇位置へ移動すると共に下部プランジャ１０が最上昇
位置へ移動する。この移動により弁体５が、第一のリフ
ト量Ｔ1 と第二のリフト量Ｔ2 との合計値に等しい第三
のリフト量Ｔ3 だけ持ち上げられ、図４に示されている
全開位置に位置する。
【００２８】この状態にて電磁コイル１９に対する逆方
向通電が停止されると、電磁コイル１９による磁気回路
が消滅し、永久磁石１７の磁気作用によって上部プラン
ジャ９と下部プランジャ１０とが互いに磁気吸着した状
態のまま、磁気抵抗付与スペーサ１３による磁気抵抗付
与により、上部プランジャ９と吸引子１１との磁気的吸
着が解除される。これにより図３に示されているよう
に、上部プランジャ９がストッパリング１４と当接する
降下位置にまで降下し、下部プランジャ１０が中間上昇
位置に位置し、下部プランジャ１０は、図３にて実線に
より示されている永久磁石１７の磁力線により上部プラ
ンジャ９に磁気吸着した状態にて中間上昇位置にラッチ
される。これにより弁体５が第二のリフト量Ｔ2 だけ持
ち上げられた状態になり、図３に示されている第二中間
流量位置に位置する。第二中間流量位置は第一中間流量
位置よりリフト量Ｔ2 −Ｔ1 だけ大きい開弁位置であ
る。従って電磁コイル１９に対する逆方向通電を数秒間
だけ瞬間的に行うことにより弁体５は全閉位置あるいは
第一中間流量位置より全開位置を経て第二中間流量位置
へ移動する。
向通電が停止されると、電磁コイル１９による磁気回路
が消滅し、永久磁石１７の磁気作用によって上部プラン
ジャ９と下部プランジャ１０とが互いに磁気吸着した状
態のまま、磁気抵抗付与スペーサ１３による磁気抵抗付
与により、上部プランジャ９と吸引子１１との磁気的吸
着が解除される。これにより図３に示されているよう
に、上部プランジャ９がストッパリング１４と当接する
降下位置にまで降下し、下部プランジャ１０が中間上昇
位置に位置し、下部プランジャ１０は、図３にて実線に
より示されている永久磁石１７の磁力線により上部プラ
ンジャ９に磁気吸着した状態にて中間上昇位置にラッチ
される。これにより弁体５が第二のリフト量Ｔ2 だけ持
ち上げられた状態になり、図３に示されている第二中間
流量位置に位置する。第二中間流量位置は第一中間流量
位置よりリフト量Ｔ2 −Ｔ1 だけ大きい開弁位置であ
る。従って電磁コイル１９に対する逆方向通電を数秒間
だけ瞬間的に行うことにより弁体５は全閉位置あるいは
第一中間流量位置より全開位置を経て第二中間流量位置
へ移動する。
【００２９】なお、上部プランジャ９と下部プランジャ
１０との磁気吸着は、磁極片部材１８のエクステンショ
ン部１８ａが永久磁石１７により磁化されて下部プラン
ジャ１０に作用する磁界が拡張されていることにより、
強固なものになっている。
１０との磁気吸着は、磁極片部材１８のエクステンショ
ン部１８ａが永久磁石１７により磁化されて下部プラン
ジャ１０に作用する磁界が拡張されていることにより、
強固なものになっている。
【００３０】弁体５を第二中間流量位置より第一中間流
量位置へ戻すには、電磁コイル１９に順方向通電を行
う。これによりヨーク１６が図２にて実線矢印で示す第
一の磁極方向に励磁し、その実線矢印で示されている磁
気回路が構成されることにより、永久磁石１７による上
部プランジャ９と下部プランジャ１０との磁気吸着が解
除され、下部プランジャ１０が降下位置に降下し、上部
プランジャ９が上昇移動し、磁気抵抗付与スペーサ１３
を挟んで吸引子１１に磁気吸着して上昇位置に位置す
る。この移動により弁体５は、戻しばね１２のばね力に
抗して第一のリフト量Ｔ1だけ持ち上げられ、図２に示
されている第一中間流量位置に戻る。
量位置へ戻すには、電磁コイル１９に順方向通電を行
う。これによりヨーク１６が図２にて実線矢印で示す第
一の磁極方向に励磁し、その実線矢印で示されている磁
気回路が構成されることにより、永久磁石１７による上
部プランジャ９と下部プランジャ１０との磁気吸着が解
除され、下部プランジャ１０が降下位置に降下し、上部
プランジャ９が上昇移動し、磁気抵抗付与スペーサ１３
を挟んで吸引子１１に磁気吸着して上昇位置に位置す
る。この移動により弁体５は、戻しばね１２のばね力に
抗して第一のリフト量Ｔ1だけ持ち上げられ、図２に示
されている第一中間流量位置に戻る。
【００３１】弁体５を第一中間流量位置から全閉位置へ
戻すには、電磁コイル１９に対する順方向通電を停止す
る。これにより電磁コイル１９による磁気回路が消滅
し、戻しばね１２のばね力によって上部プランジャ９が
降下位置に戻り、弁体５が弁座部４に着座する全閉位置
に戻る。
戻すには、電磁コイル１９に対する順方向通電を停止す
る。これにより電磁コイル１９による磁気回路が消滅
し、戻しばね１２のばね力によって上部プランジャ９が
降下位置に戻り、弁体５が弁座部４に着座する全閉位置
に戻る。
【００３２】弁体５を第二中間流量位置から全閉位置へ
戻すには、弁体５が第一中間流量位置にならない程度
で、永久磁石１７の磁力線を打ち消す程度の電流値をも
って電磁コイル１９に順方向通電を行うか、数ミリ秒幅
のパルスをもって数回繰り返し順方向通電を行う。これ
により上部プランジャ９と下部プランジャ１０とが共に
に降下位置に戻り、弁体５が弁座部４に着座する全閉位
置に戻る。
戻すには、弁体５が第一中間流量位置にならない程度
で、永久磁石１７の磁力線を打ち消す程度の電流値をも
って電磁コイル１９に順方向通電を行うか、数ミリ秒幅
のパルスをもって数回繰り返し順方向通電を行う。これ
により上部プランジャ９と下部プランジャ１０とが共に
に降下位置に戻り、弁体５が弁座部４に着座する全閉位
置に戻る。
【００３３】以上は、上部プランジャ９が磁気抵抗付与
スペーサ１３を備えている場合に、逆方向通電の停止に
より弁体５が第二中間流量位置へ移動する例について説
明したが、この移動については他の方法を採用すること
ができる。この方法の特徴は、構造的に磁気抵抗付与ス
ペーサ１３を薄くするか、あるいは磁気抵抗付与スペー
サ１３の使用を省略することである。この場合には、逆
方向通電の停止の代わりに逆方向通電を順方向通電に切
り換えて行う。このときの順方向通電の電圧（Ｖ3 ）の
大きさは、全閉位置⇒第一中間流量位置の場合の電圧を
Ｖ1 、第二中間流量位置⇒全閉位置の場合の電圧をＶ2
とすると、Ｖ1 ＞Ｖ 2 ＞Ｖ3 となるように設定すればよ
い。
スペーサ１３を備えている場合に、逆方向通電の停止に
より弁体５が第二中間流量位置へ移動する例について説
明したが、この移動については他の方法を採用すること
ができる。この方法の特徴は、構造的に磁気抵抗付与ス
ペーサ１３を薄くするか、あるいは磁気抵抗付与スペー
サ１３の使用を省略することである。この場合には、逆
方向通電の停止の代わりに逆方向通電を順方向通電に切
り換えて行う。このときの順方向通電の電圧（Ｖ3 ）の
大きさは、全閉位置⇒第一中間流量位置の場合の電圧を
Ｖ1 、第二中間流量位置⇒全閉位置の場合の電圧をＶ2
とすると、Ｖ1 ＞Ｖ 2 ＞Ｖ3 となるように設定すればよ
い。
【００３４】即ち、磁気抵抗付与スペーサ１３を用いな
い場合は、上記全開位置において、電磁コイル１９に対
する通電を逆方向から順方向に切り換えると、吸引子１
１と上部プランジャ９間の吸着力（Ｆ1 ）、および上部
プランジャ９と下部プランジャ１０間の吸着力（Ｆ2 ）
は共に減少する。しかし、Ｆ1 ＜Ｆ2 の関係にあるか
ら、Ｆ1 ＜ＦS ＜Ｆ2 （ただし、ＦS は前記戻しばね１
２のばね力）となるような電圧を印加すると、永久磁石
１７の磁気作用により上部プランジャ９と下部プランジ
ャ１０とが吸着した状態で、上部プランジャ９と吸引子
１１間の磁気的吸着が解除されて、上部プランジャ９は
下降位置に戻る。なお、順方向通電の電圧Ｖ3 を印加す
る代わりに、図５に示すようにＶ3 相当のパルス状電圧
を印加してもよい。
い場合は、上記全開位置において、電磁コイル１９に対
する通電を逆方向から順方向に切り換えると、吸引子１
１と上部プランジャ９間の吸着力（Ｆ1 ）、および上部
プランジャ９と下部プランジャ１０間の吸着力（Ｆ2 ）
は共に減少する。しかし、Ｆ1 ＜Ｆ2 の関係にあるか
ら、Ｆ1 ＜ＦS ＜Ｆ2 （ただし、ＦS は前記戻しばね１
２のばね力）となるような電圧を印加すると、永久磁石
１７の磁気作用により上部プランジャ９と下部プランジ
ャ１０とが吸着した状態で、上部プランジャ９と吸引子
１１間の磁気的吸着が解除されて、上部プランジャ９は
下降位置に戻る。なお、順方向通電の電圧Ｖ3 を印加す
る代わりに、図５に示すようにＶ3 相当のパルス状電圧
を印加してもよい。
【００３５】このように、磁気抵抗付与スペーサ１３の
有無により、電磁コイル１９に対する逆方向通電を停止
するか、あるいは通電を逆方向から順方向に切り換える
ことにより、下部プランジャ１０は中間上昇位置にラッ
チされ、弁体５は第二中間流量位置となる。
有無により、電磁コイル１９に対する逆方向通電を停止
するか、あるいは通電を逆方向から順方向に切り換える
ことにより、下部プランジャ１０は中間上昇位置にラッ
チされ、弁体５は第二中間流量位置となる。
【００３６】図６〜図９は本発明によるステップ流量制
御弁の第二実施例を示している。なお、第二実施例にお
いて第一実施例と同様の部分は第一実施例における符号
と同一の符号を付してその説明を省略する。このことは
以降の各実施例においても同様である。この実施例では
第一のリフト量Ｔ1 は第二のリフト量Ｔ2 の２倍に設定
されており、このこと以外は第一実施例と同一である。
この実施例でも電磁コイル１９に通電が行われていない
通常状態時には、図６に示されているように、戻しばね
１２のばね力により弁体５は弁座部４に着座して最降下
位置である全閉位置に位置している。
御弁の第二実施例を示している。なお、第二実施例にお
いて第一実施例と同様の部分は第一実施例における符号
と同一の符号を付してその説明を省略する。このことは
以降の各実施例においても同様である。この実施例では
第一のリフト量Ｔ1 は第二のリフト量Ｔ2 の２倍に設定
されており、このこと以外は第一実施例と同一である。
この実施例でも電磁コイル１９に通電が行われていない
通常状態時には、図６に示されているように、戻しばね
１２のばね力により弁体５は弁座部４に着座して最降下
位置である全閉位置に位置している。
【００３７】電磁コイル１９に順方向通電が行われる
と、ヨーク１６が図７にて実線矢印で示す第一の磁極方
向に励磁し、その実線矢印で示されている磁気回路が構
成されることにより、上部プランジャ９が磁気抵抗付与
スペーサ１３を挟んで吸引子１１に磁気吸着される上昇
位置へ上昇移動する。この移動により弁体５は、戻しば
ね１２のばね力に抗して第一のリフト量Ｔ1 だけ持ち上
げられ、Ｔ1 ＞Ｔ2 により、図７に示されている第二中
間流量位置に位置する。
と、ヨーク１６が図７にて実線矢印で示す第一の磁極方
向に励磁し、その実線矢印で示されている磁気回路が構
成されることにより、上部プランジャ９が磁気抵抗付与
スペーサ１３を挟んで吸引子１１に磁気吸着される上昇
位置へ上昇移動する。この移動により弁体５は、戻しば
ね１２のばね力に抗して第一のリフト量Ｔ1 だけ持ち上
げられ、Ｔ1 ＞Ｔ2 により、図７に示されている第二中
間流量位置に位置する。
【００３８】電磁コイル１９に逆方向通電が行われる
と、ヨーク１６が図９にて実線矢印で示す第二の磁極方
向に励磁し、その実線矢印で示されている磁気回路が構
成されることにより、上部プランジャ９と下部プランジ
ャ１０とが磁気的に吸着し、上部プランジャ９が上昇位
置へ移動すると共に下部プランジャ１０が最上昇位置へ
移動する。この移動により、弁体５が第一のリフト量Ｔ
1 と第二のリフト量Ｔ2との合計値に等しい第三のリフ
ト量Ｔ3 だけ持ち上げられ、図９に示されている全開位
置に位置する。
と、ヨーク１６が図９にて実線矢印で示す第二の磁極方
向に励磁し、その実線矢印で示されている磁気回路が構
成されることにより、上部プランジャ９と下部プランジ
ャ１０とが磁気的に吸着し、上部プランジャ９が上昇位
置へ移動すると共に下部プランジャ１０が最上昇位置へ
移動する。この移動により、弁体５が第一のリフト量Ｔ
1 と第二のリフト量Ｔ2との合計値に等しい第三のリフ
ト量Ｔ3 だけ持ち上げられ、図９に示されている全開位
置に位置する。
【００３９】この状態にて電磁コイル１９に対する逆方
向通電が停止されると、電磁コイル１９による磁気回路
が消滅し、永久磁石１７の磁気作用によって上部プラン
ジャ９と下部プランジャ１０とが互いに磁気吸着した状
態のまま、磁気抵抗付与スペーサ１３による磁気抵抗付
与により、上部プランジャ１０と吸引子１１との磁気的
吸着が解除される。これにより図８に示されているよう
に、上部プランジャ９がストッパリング１４と当接する
降下位置にまで降下し、下部プランジャ１０が中間上昇
位置に位置し、下部プランジャ１０は図８にて実線によ
り示されている永久磁石１７の磁力線により上部プラン
ジャ９に磁気吸着した状態にて中間上昇位置にラッチさ
れる。この時には弁体５が第二のリフト量Ｔ2 だけ持ち
上げられた状態になり、図８に示されている第一中間流
量位置に位置する。
向通電が停止されると、電磁コイル１９による磁気回路
が消滅し、永久磁石１７の磁気作用によって上部プラン
ジャ９と下部プランジャ１０とが互いに磁気吸着した状
態のまま、磁気抵抗付与スペーサ１３による磁気抵抗付
与により、上部プランジャ１０と吸引子１１との磁気的
吸着が解除される。これにより図８に示されているよう
に、上部プランジャ９がストッパリング１４と当接する
降下位置にまで降下し、下部プランジャ１０が中間上昇
位置に位置し、下部プランジャ１０は図８にて実線によ
り示されている永久磁石１７の磁力線により上部プラン
ジャ９に磁気吸着した状態にて中間上昇位置にラッチさ
れる。この時には弁体５が第二のリフト量Ｔ2 だけ持ち
上げられた状態になり、図８に示されている第一中間流
量位置に位置する。
【００４０】なお、磁気抵抗付与スペーサ１３を備えて
いない場合に、逆方向通電の停止に代えて逆方向通電を
順方向通電に切り換えることにより、弁体５を第一中間
流量位置に位置するようにすることは、第１実施例の場
合と同様であるから説明を省略する。
いない場合に、逆方向通電の停止に代えて逆方向通電を
順方向通電に切り換えることにより、弁体５を第一中間
流量位置に位置するようにすることは、第１実施例の場
合と同様であるから説明を省略する。
【００４１】図１０〜図１３は本発明によるステップ流
量制御弁の第三実施例を示す。この実施例では、永久磁
石１７がＳ極をもってヨーク１６の上部片部１６ａに磁
気的に接続され、Ｎ極を磁極片１８、ナット２０によっ
て吸引子１１と磁気的に接続されている。永久磁石１７
は、上部プランジャ９を吸引子１１に磁気的に吸着し、
上部プランジャ９を上昇位置にラッチする。磁気抵抗付
与スペーサ１３は上部プランジャ９と下部プランジャ１
０との間に配置されている。ヨーク１６の下部片部１６
ｂには下部プランジャ１０の外周を取り囲む筒状のエク
ステンション部１６ｃが一体に形成されている。なお、
この実施例では第一のリフト量Ｔ1 は第二のリフト量Ｔ
2 の２倍に設定されている。これらのこと以外は第一実
施例と同一である。
量制御弁の第三実施例を示す。この実施例では、永久磁
石１７がＳ極をもってヨーク１６の上部片部１６ａに磁
気的に接続され、Ｎ極を磁極片１８、ナット２０によっ
て吸引子１１と磁気的に接続されている。永久磁石１７
は、上部プランジャ９を吸引子１１に磁気的に吸着し、
上部プランジャ９を上昇位置にラッチする。磁気抵抗付
与スペーサ１３は上部プランジャ９と下部プランジャ１
０との間に配置されている。ヨーク１６の下部片部１６
ｂには下部プランジャ１０の外周を取り囲む筒状のエク
ステンション部１６ｃが一体に形成されている。なお、
この実施例では第一のリフト量Ｔ1 は第二のリフト量Ｔ
2 の２倍に設定されている。これらのこと以外は第一実
施例と同一である。
【００４２】次に第三実施例のステップ流量制御弁の作
用を説明する。電磁コイル１９に通電が行われていない
通常状態時には、図１０に示されているように、戻しば
ね１２のばね力により弁体５は弁座部４に着座して最降
下位置である全閉位置に位置している。なお、初期状態
（無通電状態）では必ずしも全閉位置にあるとは限らな
いので、この場合は原点出し（起点出し）することによ
り全閉位置を確実にすることができる。方法としては、
順方向通電後に通電を絶てばよい。
用を説明する。電磁コイル１９に通電が行われていない
通常状態時には、図１０に示されているように、戻しば
ね１２のばね力により弁体５は弁座部４に着座して最降
下位置である全閉位置に位置している。なお、初期状態
（無通電状態）では必ずしも全閉位置にあるとは限らな
いので、この場合は原点出し（起点出し）することによ
り全閉位置を確実にすることができる。方法としては、
順方向通電後に通電を絶てばよい。
【００４３】この通常状態にて、電磁コイル１９に順方
向通電が行われると、ヨーク１６が図１１にて実線矢印
で示す第一の磁極方向に励磁し、その実線矢印で示され
ている磁気回路が構成される。これにより下部プランジ
ャ１０が降下位置に位置している上部プランジャ９に磁
気抵抗付与スペーサ１３を挟んで当接する中間上昇位置
に上昇移動する。この移動により弁体５は、戻しばね１
２のばね力に抗して第一のリフト量Ｔ2だけ持ち上げら
れ、Ｔ1 ＞Ｔ2 により、図１１に示されている第一中間
流量位置に位置する。この時に下部プランジャ１０に作
用する電磁コイル１９による磁界がヨーク１６のエクス
テンション部１６ｃに拡張されており、これにより下部
プランジャ１０の上昇移動が確実なものになる。
向通電が行われると、ヨーク１６が図１１にて実線矢印
で示す第一の磁極方向に励磁し、その実線矢印で示され
ている磁気回路が構成される。これにより下部プランジ
ャ１０が降下位置に位置している上部プランジャ９に磁
気抵抗付与スペーサ１３を挟んで当接する中間上昇位置
に上昇移動する。この移動により弁体５は、戻しばね１
２のばね力に抗して第一のリフト量Ｔ2だけ持ち上げら
れ、Ｔ1 ＞Ｔ2 により、図１１に示されている第一中間
流量位置に位置する。この時に下部プランジャ１０に作
用する電磁コイル１９による磁界がヨーク１６のエクス
テンション部１６ｃに拡張されており、これにより下部
プランジャ１０の上昇移動が確実なものになる。
【００４４】電磁コイル１９に逆方向通電が行われる
と、ヨーク１６が図１３にて実線矢印で示す第二の磁極
方向に励磁し、その実線矢印で示されている磁気回路が
構成される。これにより上部プランジャ９と下部プラン
ジャ１０とが磁気抵抗付与スペーサ１３を挟んで磁気的
に吸着し、上部プランジャ９が吸着子１１に磁気的に吸
着する上昇位置へ移動すると共に下部プランジャ１０が
最上昇位置へ移動する。この移動により、弁体５が第一
のリフト量Ｔ1 と第二のリフト量Ｔ2 との合計値に等し
い第三のリフト量Ｔ3 だけ持ち上げられ、図１３に示さ
れている全開位置に位置する。
と、ヨーク１６が図１３にて実線矢印で示す第二の磁極
方向に励磁し、その実線矢印で示されている磁気回路が
構成される。これにより上部プランジャ９と下部プラン
ジャ１０とが磁気抵抗付与スペーサ１３を挟んで磁気的
に吸着し、上部プランジャ９が吸着子１１に磁気的に吸
着する上昇位置へ移動すると共に下部プランジャ１０が
最上昇位置へ移動する。この移動により、弁体５が第一
のリフト量Ｔ1 と第二のリフト量Ｔ2 との合計値に等し
い第三のリフト量Ｔ3 だけ持ち上げられ、図１３に示さ
れている全開位置に位置する。
【００４５】この状態にて電磁コイル１９に対する逆方
向通電が停止されると、電磁コイル１９による磁気回路
が消滅し、永久磁石１７の磁気作用によって上部プラン
ジャ９が吸着子１１に磁気的に吸着した状態のまま、磁
気抵抗付与スペーサ１３による磁気抵抗付与により、上
部プランジャ９と下部プランジャ１０との磁気的吸着が
解除される。これにより図１２に示されているように、
下部プランジャ１０が降下位置にまで降下し、図１２に
て実線により示されている永久磁石１７の磁力線により
上部プランジャ９が上昇位置に位置した状態にてラッチ
される。この時には弁体５が第二のリフト量Ｔ1 だけ持
ち上げられた状態になり、図１２に示されている第二中
間流量位置に位置する。
向通電が停止されると、電磁コイル１９による磁気回路
が消滅し、永久磁石１７の磁気作用によって上部プラン
ジャ９が吸着子１１に磁気的に吸着した状態のまま、磁
気抵抗付与スペーサ１３による磁気抵抗付与により、上
部プランジャ９と下部プランジャ１０との磁気的吸着が
解除される。これにより図１２に示されているように、
下部プランジャ１０が降下位置にまで降下し、図１２に
て実線により示されている永久磁石１７の磁力線により
上部プランジャ９が上昇位置に位置した状態にてラッチ
される。この時には弁体５が第二のリフト量Ｔ1 だけ持
ち上げられた状態になり、図１２に示されている第二中
間流量位置に位置する。
【００４６】なお、磁気抵抗付与スペーサ１３を備えて
いない場合に、逆方向通電の停止に代えて逆方向通電を
順方向通電に切り換えることにより、弁体５を第二中間
流量位置に位置するようにすることは、第１実施例の場
合と同様であるから説明を省略する。
いない場合に、逆方向通電の停止に代えて逆方向通電を
順方向通電に切り換えることにより、弁体５を第二中間
流量位置に位置するようにすることは、第１実施例の場
合と同様であるから説明を省略する。
【００４７】図１４〜図１７は本発明によるステップ流
量制御弁の第四実施例を示している。この実施例では第
一のリフト量Ｔ1 は第二のリフト量Ｔ2 の１／２に設定
されており、このこと以外は第三実施例と同一である。
この実施例でも、電磁コイル１９に通電が行われていな
い通常状態時には、図１４に示されているように、戻し
ばね１２のばね力により弁体５は弁座部４に着座して最
降下位置である全閉位置に位置している。
量制御弁の第四実施例を示している。この実施例では第
一のリフト量Ｔ1 は第二のリフト量Ｔ2 の１／２に設定
されており、このこと以外は第三実施例と同一である。
この実施例でも、電磁コイル１９に通電が行われていな
い通常状態時には、図１４に示されているように、戻し
ばね１２のばね力により弁体５は弁座部４に着座して最
降下位置である全閉位置に位置している。
【００４８】この通常状状態にて、電磁コイル１９に順
方向通電が行われると、ヨーク１６が図１５にて実線矢
印で示す第一の磁極方向に励磁し、その実線矢印で示さ
れている磁気回路が構成される。これにより下部プラン
ジャ１０が降下位置に位置している上部プランジャ９に
磁気抵抗付与スペーサ１３を挟んで当接する中間上昇位
置へ上昇移動する。この移動により弁体５は、戻しばね
１２のばね力に抗して第二のリフト量Ｔ2 だけ持ち上げ
られ、Ｔ1 ＜Ｔ2 により、図１５に示されている第二中
間流量位置に位置する。
方向通電が行われると、ヨーク１６が図１５にて実線矢
印で示す第一の磁極方向に励磁し、その実線矢印で示さ
れている磁気回路が構成される。これにより下部プラン
ジャ１０が降下位置に位置している上部プランジャ９に
磁気抵抗付与スペーサ１３を挟んで当接する中間上昇位
置へ上昇移動する。この移動により弁体５は、戻しばね
１２のばね力に抗して第二のリフト量Ｔ2 だけ持ち上げ
られ、Ｔ1 ＜Ｔ2 により、図１５に示されている第二中
間流量位置に位置する。
【００４９】電磁コイル１９に逆方向通電が行われる
と、ヨーク１６が図１７にて実線矢印で示す第二の磁極
方向に励磁し、その実線矢印で示されている磁気回路が
構成されることにより、上部プランジャ９と下部プラン
ジャ１０とが磁気抵抗付与スペーサ１３を挟んで磁気的
に吸着し、上部プランジャ９が吸着子１１に磁気的に吸
着する上昇位置へ移動すると共に下部プランジャ１０が
最上昇位置へ移動する。この移動により、弁体５が第一
のリフト量Ｔ1 と第二のリフト量Ｔ2 との合計値に等し
い第三のリフト量Ｔ3 だけ持ち上げられ、図１７に示さ
れている全開位置に位置する。
と、ヨーク１６が図１７にて実線矢印で示す第二の磁極
方向に励磁し、その実線矢印で示されている磁気回路が
構成されることにより、上部プランジャ９と下部プラン
ジャ１０とが磁気抵抗付与スペーサ１３を挟んで磁気的
に吸着し、上部プランジャ９が吸着子１１に磁気的に吸
着する上昇位置へ移動すると共に下部プランジャ１０が
最上昇位置へ移動する。この移動により、弁体５が第一
のリフト量Ｔ1 と第二のリフト量Ｔ2 との合計値に等し
い第三のリフト量Ｔ3 だけ持ち上げられ、図１７に示さ
れている全開位置に位置する。
【００５０】この状態にて電磁コイル１９に対する逆方
向通電が停止されると、電磁コイル１９による磁気回路
が消滅し、永久磁石１７の磁気作用によって上部プラン
ジャ９が吸着子１１に磁気的に吸着した状態のまま、磁
気抵抗付与スペーサ１３による磁気抵抗付与により上部
プランジャ９と下部プランジャ１０との磁気的吸着が解
除される。これにより図１６に示されているように、下
部プランジャ１０が降下位置にまで降下し、図１６にて
実線により示されている永久磁石１７の磁力線により上
部プランジャ９が上昇位置に位置した状態にてラッチさ
れる。この時には弁体５が第二のリフト量Ｔ1 だけ持ち
上げられた状態になり、図１２に示されている第二中間
流量位置に位置する。
向通電が停止されると、電磁コイル１９による磁気回路
が消滅し、永久磁石１７の磁気作用によって上部プラン
ジャ９が吸着子１１に磁気的に吸着した状態のまま、磁
気抵抗付与スペーサ１３による磁気抵抗付与により上部
プランジャ９と下部プランジャ１０との磁気的吸着が解
除される。これにより図１６に示されているように、下
部プランジャ１０が降下位置にまで降下し、図１６にて
実線により示されている永久磁石１７の磁力線により上
部プランジャ９が上昇位置に位置した状態にてラッチさ
れる。この時には弁体５が第二のリフト量Ｔ1 だけ持ち
上げられた状態になり、図１２に示されている第二中間
流量位置に位置する。
【００５１】なお、磁気抵抗付与スペーサ１３を備えて
いない場合に、逆方向通電の停止に代えて逆方向通電を
順方向通電に切り換えることにより、弁体５を第二中間
流量位置に位置するようにすることは、第１実施例の場
合と同様であるから説明を省略する。
いない場合に、逆方向通電の停止に代えて逆方向通電を
順方向通電に切り換えることにより、弁体５を第二中間
流量位置に位置するようにすることは、第１実施例の場
合と同様であるから説明を省略する。
【００５２】図１８は本発明によるステップ式パイロッ
ト電磁開閉弁の駆動回路の一実施例を示している。この
駆動回路は、スイッチング素子として、４個のトランジ
スタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４をブリッジ接続さ
れ、直流電源２１を単一電源として電磁コイル１９に対
する通電方向、換言すれば極性を反転制御する。
ト電磁開閉弁の駆動回路の一実施例を示している。この
駆動回路は、スイッチング素子として、４個のトランジ
スタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４をブリッジ接続さ
れ、直流電源２１を単一電源として電磁コイル１９に対
する通電方向、換言すれば極性を反転制御する。
【００５３】この駆動回路においては、トランジスタＴ
ｒ２、Ｔｒ３がオフ状態のまま、トランジスタＴｒ１、
Ｔｒ４の各々のゲート端子ａ、ｄにオン信号が入力さ
れ、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ４が各々オン状態になる
と、実線矢印方向に電流が流れ、電磁コイル１９に順方
向通電が行われる。
ｒ２、Ｔｒ３がオフ状態のまま、トランジスタＴｒ１、
Ｔｒ４の各々のゲート端子ａ、ｄにオン信号が入力さ
れ、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ４が各々オン状態になる
と、実線矢印方向に電流が流れ、電磁コイル１９に順方
向通電が行われる。
【００５４】これに対し方向、トランジスタＴｒ１、Ｔ
ｒ４がオフ状態のまま、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３の
各々のゲート端子ｂ、ｃにオン信号が入力され、トラン
ジスタＴｒ２、Ｔｒ３が各々オン状態になると、破線矢
印方向に電流が流れ、電磁コイル１９に逆方向通電が行
われる。なお、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４のすべてが
オフ状態の場合には電磁コイル１９に通電が行われな
い。
ｒ４がオフ状態のまま、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３の
各々のゲート端子ｂ、ｃにオン信号が入力され、トラン
ジスタＴｒ２、Ｔｒ３が各々オン状態になると、破線矢
印方向に電流が流れ、電磁コイル１９に逆方向通電が行
われる。なお、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４のすべてが
オフ状態の場合には電磁コイル１９に通電が行われな
い。
【００５５】この駆動回路では、トランジスタのオン・
オフだけで、直流電源２１を単一電源として電磁コイル
１９に対する通電方向を反転制御でき、またリレースイ
ッチによる場合よりも高速度に、しかも接点障害などを
生じることなく長期間に亙って安定して電磁コイル１９
に対する通電方向の反転制御が行われる。なお、この駆
動回路におけるスイッチング素子は、トランジスタ以外
に、ＭＯＳＦＥＴなどであってもよい。
オフだけで、直流電源２１を単一電源として電磁コイル
１９に対する通電方向を反転制御でき、またリレースイ
ッチによる場合よりも高速度に、しかも接点障害などを
生じることなく長期間に亙って安定して電磁コイル１９
に対する通電方向の反転制御が行われる。なお、この駆
動回路におけるスイッチング素子は、トランジスタ以外
に、ＭＯＳＦＥＴなどであってもよい。
【００５６】上述の何れの実施例においても、リフト量
Ｔ1 はリフト量Ｔ2 の１／２あるいは２倍であることに
より、弁体５のリフト量は等間隔になるが、本発明によ
るステップ流量制御弁は、これに限定されるものではな
く、リフト量Ｔ1 とリフト量Ｔ2 との大小関係は要求開
弁特性に応じて任意にされてよく、弁体５のリフト量は
不等間隔であってもよい。
Ｔ1 はリフト量Ｔ2 の１／２あるいは２倍であることに
より、弁体５のリフト量は等間隔になるが、本発明によ
るステップ流量制御弁は、これに限定されるものではな
く、リフト量Ｔ1 とリフト量Ｔ2 との大小関係は要求開
弁特性に応じて任意にされてよく、弁体５のリフト量は
不等間隔であってもよい。
【００５７】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
によるステップ流量制御弁によれば、電磁コイルに対す
る通電方向の制御と通電オンオフだけで、ステッピング
モータなどを必要とすることなく、簡単な構造で、開弁
位置を四段階に切換ることができる。
によるステップ流量制御弁によれば、電磁コイルに対す
る通電方向の制御と通電オンオフだけで、ステッピング
モータなどを必要とすることなく、簡単な構造で、開弁
位置を四段階に切換ることができる。
【００５８】磁極片部材あるいはヨークにエクスエンシ
ョン部が設けられていることにより、永久磁石あるいは
電磁コイルがプランジャに与える磁界が拡張され、プラ
ンジャの駆動、ラッチが永久磁石、電磁コイルの大型化
を要することなく確実なものになる。
ョン部が設けられていることにより、永久磁石あるいは
電磁コイルがプランジャに与える磁界が拡張され、プラ
ンジャの駆動、ラッチが永久磁石、電磁コイルの大型化
を要することなく確実なものになる。
【００５９】また、各プランジャの各位置が位置決めス
トッパ、吸引子、他のプランジャとの当接により戸当た
り式に設定されることにより、弁体の開弁位置が確実に
高精度に決まり、四段階的の流量制御が高精度に行われ
るようになる。さらに、第一のリフト量と第二のリフト
量との大小関係により四段階の開弁特性が任意に設定さ
れるから、開弁特性の設定の自由度が高い。
トッパ、吸引子、他のプランジャとの当接により戸当た
り式に設定されることにより、弁体の開弁位置が確実に
高精度に決まり、四段階的の流量制御が高精度に行われ
るようになる。さらに、第一のリフト量と第二のリフト
量との大小関係により四段階の開弁特性が任意に設定さ
れるから、開弁特性の設定の自由度が高い。
【図１】本発明によるステップ流量制御弁の第一実施例
を最小流量状態について示す断面図である。
を最小流量状態について示す断面図である。
【図２】本発明によるステップ流量制御弁の第一実施例
を第一中間流量状態について示す断面図である。
を第一中間流量状態について示す断面図である。
【図３】本発明によるステップ流量制御弁の第一実施例
を第二中間流量状態について示す断面図である。
を第二中間流量状態について示す断面図である。
【図４】本発明によるステップ流量制御弁の第一実施例
を最大流量状態について示す断面図である。
を最大流量状態について示す断面図である。
【図５】第一実施例のステップ流量制御弁における通電
と流量との関係を示すタイムチャートである。
と流量との関係を示すタイムチャートである。
【図６】本発明によるステップ流量制御弁の第二実施例
を最小流量状態について示す断面図である。
を最小流量状態について示す断面図である。
【図７】本発明によるステップ流量制御弁の第二実施例
を第一中間流量状態について示す断面図である。
を第一中間流量状態について示す断面図である。
【図８】本発明によるステップ流量制御弁の第二実施例
を第二中間流量状態について示す断面図である。
を第二中間流量状態について示す断面図である。
【図９】本発明によるステップ流量制御弁の第二実施例
を最大流量状態について示す断面図である。
を最大流量状態について示す断面図である。
【図１０】本発明によるステップ流量制御弁の第三実施
例を最小流量状態について示す断面図である。
例を最小流量状態について示す断面図である。
【図１１】本発明によるステップ流量制御弁の第三実施
例を第一中間流量状態について示す断面図である。
例を第一中間流量状態について示す断面図である。
【図１２】本発明によるステップ流量制御弁の第三実施
例を第二中間流量状態について示す断面図である。
例を第二中間流量状態について示す断面図である。
【図１３】本発明によるステップ流量制御弁の第三実施
例を最大流量状態について示す断面図である。
例を最大流量状態について示す断面図である。
【図１４】本発明によるステップ流量制御弁の第四実施
例を最小流量状態について示す断面図である。
例を最小流量状態について示す断面図である。
【図１５】本発明によるステップ流量制御弁の第四実施
例を第一中間流量状態について示す断面図である。
例を第一中間流量状態について示す断面図である。
【図１６】本発明によるステップ流量制御弁の第四実施
例を第二中間流量状態について示す断面図である。
例を第二中間流量状態について示す断面図である。
【図１７】本発明によるステップ流量制御弁の第四実施
例を最大流量状態について示す断面図である。
例を最大流量状態について示す断面図である。
【図１８】本発明によるステップ流量制御弁の駆動回路
の一実施例を示す電気回路図である。
の一実施例を示す電気回路図である。
１ 弁本体 ４ 弁座部 ５ 弁体 ９ 下部プランジャ １０ 下部プランジャ １１ 吸引子 １２ 戻しばね １３ 磁気抵抗付与スペーサ １４ ストッパリング １６ ヨーク １７ 永久磁石 １９ 電磁コイル
Claims (11)
- 【請求項１】 弁本体と、 前記弁本体に対して軸線方向に移動することにより弁座
部と共働して流量制御を行う弁体と、 前記弁体を閉弁方向へ付勢する戻しばねと、 前記弁体の移動方向に第一の位置と第二の位置との間に
移動可能に配置され、第一の位置から第二の位置へ移動
することにより前記弁体を第一のリフト量をもって開弁
移動させる第一のプランジャと、 前記第一のプランジャと前記弁体の移動方向に同方向に
移動可能に配置され、前記第一のプランジャが前記第一
の位置に位置している状態にては前記弁体の移動方向に
第三の位置と第四の位置との間に移動可能で、前記第三
の位置より前記第四の位置に移動することにより前記弁
体を第二のリフト量をもって開弁移動させ、前記第一の
プランジャが前記第二の位置に位置している状態にては
前記弁体の移動方向に前記第三の位置と第五の位置との
間に移動可能で、前記第三の位置から前記第五の位置に
移動することにより前記弁体を前記第一のリフト量と前
記二のリフト量との合計値に等しい第三のリフト量をも
って開弁移動させる第二のプランジャと、 前記第一のプランジャの前記第二の位置側の端面に対向
して固定配置された吸引子と、 一端が前記吸引子に磁気的に接続されたヨークと、 前記第一のプランジャと前記第二のプランジャとの磁気
的吸着を保持し、前記第一のプランジャが前記第一の位
置に位置し、前記第二のプランジャが前記第四の位置に
位置することにより前記第二のプランジャを前記第四の
位置にラッチする永久磁石と、 第一の方向の通電により前記ヨークを前記永久磁石の磁
極方向とは逆方向の第一の磁極方向に励磁して前記第一
のプランジャのみを前記第二の位置へ駆動し、前記第一
の方向とは反対の第二の方向の通電により前記ヨークを
前記永久磁石の磁極方向と同方向の第二の磁極方向に励
磁して前記第一のプランジャと前記第二のプランジャと
を磁気的に吸着し、前記第一のプランジャを前記第二の
位置へ駆動すると共に前記第二のプランジャを前記第五
の位置へ駆動する電磁コイルと、を有していることを特
徴とするステップ流量制御弁。 - 【請求項２】 前記吸引子と第一のプランジャとの間に
磁気抵抗付与スペーサが配置されていることを特徴とす
る請求項１に記載のステップ流量制御弁。 - 【請求項３】 前記永久磁石は前記第一のプランジャと
前記第二のプランジャとの配置境界部に対応する位置に
配置され、一方の磁極面が前記ヨークの他端に磁気接続
されていることを特徴する請求項１または２に記載のス
テップ流量制御弁。 - 【請求項４】 前記永久磁石の他方の磁極面に磁極片部
材が磁気的に接続され、前記磁極片部材は前記第二のプ
ランジャを取り囲むエクステンション部を有しているこ
とを特徴とする請求項３に記載のステップ流量制御弁。 - 【請求項５】 弁本体と、 前記弁本体に対して軸線方向に移動することにより弁座
部と共働して流量制御を行う弁体と、 前記弁体を閉弁方向へ付勢する戻しばねと、 前記弁体の移動方向に第一の位置と第二の位置との間に
移動可能に配置され、第一の位置から第二の位置へ移動
することにより前記弁体を第一のリフト量をもって開弁
移動させる第一のプランジャと、 前記第一のプランジャと前記弁体の移動方向に同方向に
移動可能に配置され、前記第一のプランジャが前記第一
の位置に位置している状態にては前記弁体の移動方向に
第三の位置と第四の位置との間に移動可能で、前記第三
の位置より前記第四の位置に移動することにより前記弁
体を第二のリフト量をもって開弁移動させ、前記第一の
プランジャが前記第二の位置に位置している状態にては
前記弁体の移動方向に前記第三の位置と第五の位置との
間に移動可能で、前記第三の位置より前記第五の位置に
移動することにより前記弁体を前記第一のリフト量と前
記二のリフト量との合計値に等しい第三のリフト量をも
って開弁移動させる第二のプランジャと、 前記第一のプランジャの前記第二の位置側の端面に対向
して固定配置された吸引子と、 一端がプランジャ保持チューブを介して前記第一のプラ
ンジャの第二の位置側に磁気的に接続されたヨークと、 前記第一のプランジャと前記吸引子との磁気的吸着を保
持し、前記第一のプランジャを前記第二の位置にラッチ
する永久磁石と、 第一の方向の通電により前記ヨークを前記永久磁石の磁
極方向とは逆方向の第一の磁極方向に励磁して前記第二
のプランジャのみを前記第四の位置へ駆動し、前記第一
の方向とは反対の第二の方向の通電により前記ヨークを
前記永久磁石の磁極方向と同方向の第二の磁極方向に励
磁して前記第一のプランジャと前記第二のプランジャと
を磁気的に吸着し、前記第一のプランジャを前記第二の
位置へ駆動すると共に前記第二のプランジャを前記第五
の位置へ駆動する電磁コイルと、を有していることを特
徴とするステップ流量制御弁。 - 【請求項６】 前記第一のプランジャと前記第二のプラ
ンジャとの間に磁気抵抗付与スペーサが配置されている
ことを特徴とする請求項５に記載のステップ流量制御
弁。 - 【請求項７】 前記永久磁石は前記ヨークの一端と前記
吸引子との間に磁極片部材を介して磁気接続状態で配置
されていることを特徴する請求項５または６に記載のス
テップ流量制御弁。 - 【請求項８】 前記ヨークの他端には第二のプランジャ
を取り囲むエクステンション部が形成されていることを
特徴とする請求項７に記載のステップ流量制御弁。 - 【請求項９】 前記第一のプランジャの前記第一の位置
と前記第二のプランジャの前記第三の位置は各々、各プ
ランジャが位置決めストッパに当接することより設定さ
れ、前記第一のプランジャの前記第二の位置は第一のプ
ランジャが吸引子に直接あるいは磁気抵抗付与スペーサ
を挟んで当接することにより設定され、前記第二のプラ
ンジャの前記第四の位置および前記第五の位置は各々前
記第二のプランジャが前記第一のプランジャに直接ある
いは磁気抵抗付与スペーサを挟んで当接することにより
設定されることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記
載のステップ流量制御弁。 - 【請求項１０】 前記第一のリフト量は前記第二のリフ
ト量より小さいことを特徴とする請求項１〜９の何れか
に記載のステップ流量制御弁。 - 【請求項１１】 前記第一のリフト量は前記第二のリフ
ト量より大きいことを特徴とする請求項１〜１０の何れ
かに記載のステップ流量制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24275194A JP3424861B2 (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | ステップ流量制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24275194A JP3424861B2 (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | ステップ流量制御弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08110126A true JPH08110126A (ja) | 1996-04-30 |
| JP3424861B2 JP3424861B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=17093732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24275194A Expired - Fee Related JP3424861B2 (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | ステップ流量制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3424861B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002250457A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Saginomiya Seisakusho Inc | ラッチ式電磁弁および四方切換弁ならびにそのためのラッチ式電磁コイル |
| JP2009097636A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Denso Corp | リニアソレノイド |
| KR100927139B1 (ko) * | 2008-12-27 | 2009-11-23 | 주식회사 명승정밀 | 영구자석을 구비한 솔레노이드작동기와 이를 사용한 솔레노이드밸브 |
| JP2012510033A (ja) * | 2009-10-13 | 2012-04-26 | ニンボ アルコ オートモービル エア‐コンディショナーズ シーオー．，エルティディ． | スロットルバルブ |
| CN102607218A (zh) * | 2011-01-24 | 2012-07-25 | 株式会社电装 | 膨胀阀装置 |
| CN102606793A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-07-25 | 宁波奥柯汽车空调有限公司 | 一种电磁膨胀阀 |
| JP2014231969A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | 株式会社ハーマン | ガスコンロ |
| JP2015094415A (ja) * | 2013-11-11 | 2015-05-18 | 日本電産トーソク株式会社 | 電磁弁 |
| US9416892B2 (en) | 2013-11-11 | 2016-08-16 | Nidec Tosok Corporation | Electromagnetic valve |
-
1994
- 1994-10-06 JP JP24275194A patent/JP3424861B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9416892B2 (en) | 2013-11-11 | 2016-08-16 | Nidec Tosok Corporation | Electromagnetic valve |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3424861B2 (ja) | 2003-07-07 |
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