JPH08338557A - パイロット型電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高圧側管路内と低圧側管路内の差圧の変化が大
きくても、調圧室内の圧力が適正に調整されて、円滑に
開閉されるパイロット型電磁弁を提供することを目的と
する。 【構成】両面に加わる圧力の差によって変位する圧力作
動弁３の、一方の面に向かって高圧側管路１と低圧側管
路２の各開口部を配置して、他方の面側に調圧室４を形
成すると共に、上記圧力作動弁３に、上記高圧側管路１
と上記調圧室４とを連通させるための第１のパイロット
孔３６と、上記低圧側管路２と上記調圧室４とを連通さ
せるための第２のパイロット孔３７とを形成して、上記
圧力作動弁３との相対的な変位によって上記第１と第２
のパイロット孔３６，３７を開閉させるための電磁駆動
のパイロット弁体５を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、弁を開くための予備
的動作を行うために電磁力を用い、その予備的動作によ
って生じる圧力差によって弁を開くようにしたパイロッ
ト型電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のパイロット型電磁弁は、一般
に、両面に加わる圧力の差によって変位する圧力作動弁
の、一方の面に向かって高圧側管路と低圧側管路の各開
口部を配置して、他方の面側に調圧室を形成すると共
に、高圧側管路と調圧室との間を常時連通させるための
リーク孔を圧力作動弁に形成し、低圧側管路と調圧室と
の間を電磁駆動のパイロット弁によって開閉させてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
パイロット型電磁弁では、高圧側管路と調圧室との間が
常時連通しているので、高圧側管路内と低圧側管路内の
差圧の変化が大きいと開閉動作がうまくいかない場合が
あった。

【０００４】即ち、例えば差圧が１〜２ｋｇ／ｃ程度の
ときにちょうどよいようにリーク孔の大きさを設定する
と、差圧が７〜１０ｋｇ／ｃ程度になった場合には、リ
ーク孔を通って高圧側管路から調圧室へ流れ込む流体の
流量が多くなりすぎて、調圧室内の圧力が上昇しすぎて
しまう。逆に、差圧が大きい時に合わせた設定をする
と、差圧が小さいときにうまくいかない。

【０００５】そこで本発明は、高圧側管路内と低圧側管
路内の差圧の変化が大きくても、調圧室内の圧力が適正
に調整されて、円滑に開閉されるパイロット型電磁弁を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のパイロット型電磁弁は、両面に加わる圧力
の差によって変位する圧力作動弁の、一方の面に向かっ
て高圧側管路と低圧側管路の各開口部を配置して、他方
の面側に調圧室を形成すると共に、上記圧力作動弁に、
上記高圧側管路と上記調圧室とを連通させるための第１
のパイロット孔と、上記低圧側管路と上記調圧室とを連
通させるための第２のパイロット孔とを形成して、上記
圧力作動弁との相対的な変位によって上記第１と第２の
パイロット孔を開閉させるための電磁駆動のパイロット
弁体を設けたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】圧力作動弁に形成されて高圧側管路と調圧室と
を連通させるための第１のパイロット孔と、低圧側管路
と調圧室とを連通させるための第２のパイロット孔と
が、圧力作動弁と電磁駆動のパイロット弁体との相対的
な変位によって開閉される。

【０００８】

【実施例】図面を参照して実施例を説明する。なお、説
明をし易くするために、各図における向きにしたがって
「上下」という表現を用いるが、実際の装置はどのよう
な向きに配置してもよい。

【０００９】図１はパイロット型電磁弁を示しており、
流体が送られてくる高圧側管路１とその流体が送り出さ
れていく低圧側管路２との間に、両面に加わる圧力の差
によって上下方向に変位する圧力作動弁３が配置されて
いる。

【００１０】圧力作動弁３は、高圧側管路１の端部に上
下方向に形成された開口内に摺動自在に嵌合するほぼ円
柱状の弁本体３１と、ドーナツ状に形成されて弁本体３
１の上端部に取りつけられた薄いゴムシート製のダイア
フラム３２とを有している。

【００１１】ダイアフラム３２の上面側は、外部に対し
てシールされた調圧室４に面しており、ダイアフラム３
２の下面側は低圧側管路２の端部開口に面している。し
たがって、圧力作動弁３は上面側からは調圧室４の圧力
を受け、下面側からは高圧側管路１と低圧側管路２の圧
力を受ける。３３は、圧力作動弁３を調圧室４側に付勢
する圧縮コイルスプリングである。

【００１２】弁本体３１には、高圧側管路１と低圧側管
路２との間を連通させる流路３４が形成されており、圧
力作動弁３が上下方向に進退することによって流路３４
の開口面積が変化して、高圧側管路１から低圧側管路２
へ送られる流体の流量が変化する。

【００１３】また、弁本体３１には、上下方向の軸線位
置に、上方に開口する細長いシリンダ孔３５が穿設され
ていて、そのシリンダ孔３５と高圧側管路１とを連通さ
せる第１のパイロット孔３６と、シリンダ孔３５と低圧
側管路２とを連通させる第２のパイロット孔３７とが、
間隔をあけて各々横向きに穿設されている。高圧側管路
１に面するシリンダ孔３５の下端側は塞がれている。

【００１４】シリンダ孔３５内には、パイプ状のパイロ
ット弁体５が、上下方向に進退自在に嵌合しており、そ
のパイロット弁体５には、調圧室４内において開口する
連通孔５１が穿設されている。

【００１５】また、パイロット弁体５は、シリンダ孔３
５内において部分的に凹んで形成されている。その凹部
５２は、第１のパイロット孔３６と第２のパイロット孔
３７との間に位置していて、その底部に孔５３が穿設さ
れている。

【００１６】凹部５２は、常態では図１に示されるよう
に第１のパイロット孔３６と第２のパイロット孔３７の
いずれにも通じないが、パイロット弁体５と圧力作動弁
３との相対的な上下方向変位によって、第１のパイロッ
ト孔３６又は第２のパイロット孔３７のいずれか一方と
通じる状態になる。

【００１７】パイロット弁体５は、電磁ソレノイド６に
よって上方から付勢されている。６１は電磁コイル、６
２は可動鉄芯、６３は圧縮コイルスプリングであり、可
動鉄芯６２がパイロット弁体５を下方に押している。

【００１８】図１は、電磁コイル６１に所定の電流が流
されていて、その電磁ソレノイド６によって上下方向に
駆動されるパイロット弁体５と圧力作動弁３にかかる圧
力等が均衡して、全体が静止している状態を示してい
る。

【００１９】ここで、高圧側管路１内の圧力をＰ１、低
圧側管路２内の圧力をＰ２、調圧室４内の圧力をＰ３、
圧力作動弁３が高圧側管路１から圧力を受ける有効受圧
面積をＡ、圧力作動弁３が調圧室４から圧力を受ける有
効受圧面積をＢ、圧力作動弁３に対する圧縮コイルスプ
リング３３の付勢力をＦとすると、 Ｐ１・Ａ−Ｐ２・（Ａ−Ｂ）−Ｐ３・Ｂ＋Ｆ＝０ …（１） が成立する状態で静止している。

【００２０】図２は、電磁コイル６１への通電電流を増
加させてパイロット弁体５を下方に移動させた直後の状
態を示しており、圧力作動弁３は図１の状態からまだ移
動していない。

【００２１】その結果、パイロット弁体５の凹部５２が
第１のパイロット孔３６と通じて、高圧側管路１と調圧
室４とがパイロット弁体５を介して連通し、調圧室４内
の圧力Ｐ３が高圧側管路１内のＰ１に近づいて上昇し、
圧力作動弁３が下方に移動を始める。

【００２２】そこで、圧力作動弁３が次に静止する時の
調圧室４内の圧力をＰｂとすると、 Ｐｂ＝Ｐ２・（Ａ−Ｂ）／Ａ＋Ｐ３・Ｂ／Ａ−Ｆ／Ａ …（２） であり、Ｐｂ＜Ｐ３である間は、圧力作動弁３が下方に
移動する。

【００２３】そしてＰｂ＝Ｐ３になると、図３に示され
るように、パイロット弁体５の凹部５２と第１のパイロ
ット孔３６との間が塞がれる状態になって圧力作動弁３
が静止する。この動作によって、流路３４の流路面積は
次第に狭くなり、流量が減少する。図３の状態では、流
路３４は殆ど閉じている。

【００２４】図４は、逆に、電磁コイル６１への通電電
流を減少させてパイロット弁体５を上方に移動させた直
後の状態を示しており、圧力作動弁３は図１の状態から
まだ移動していない。

【００２５】その結果、パイロット弁体５の凹部５２が
第２のパイロット孔３７と通じて、低圧側管路２と調圧
室４とがパイロット弁体５を介して連通し、調圧室４内
の圧力Ｐ３が低圧側管路２内のＰ２に近づいて降下し、
圧力作動弁３が上方に移動を始める。この時はＰｂ＞Ｐ
３である。

【００２６】そして、Ｐｂ＝Ｐ３になると、図５に示さ
れるように、パイロット弁体５の凹部５２と第２のパイ
ロット孔３７との間が塞がれる状態になって圧力作動弁
３が静止する。この動作によって、流路３４の流路面積
が次第に広くなり、流量が増加する。

【００２７】このようにして圧力作動弁３は、パイロッ
ト弁体５の変位に対応して、調圧室４内の圧力Ｐ３がＰ
３＝Ｐｂになる位置で静止する。また、パイロット弁体
５自体には高圧側管路１内の圧力Ｐ１も低圧側管路２内
の圧力Ｐ２も影響しないので、パイロット弁体５の位置
は電磁ソレノイド６および圧縮コイルスプリング６３か
ら与えられる付勢力によってのみ決まる位置に制御され
る。

【００２８】このようにして、高圧側管路１から低圧側
管路２への流体の流量を電磁コイル６１への通電電流に
ほぼ比例させる流量制御が可能であり、その制御動作に
対して、高圧側管路１内の圧力と低圧側管路２内の圧力
との差圧は何ら影響しない。

【００２９】図６は、本発明の第２の実施例を示してお
り、圧力作動弁３に穿設されたシリンダ孔３５を高圧側
管路１内まで貫通させ、パイロット弁体５の下端部を塞
いで高圧側管路１に面させたものである。このようにす
ると、第１の実施例より構造が簡単になるが、パイロッ
ト弁体５が高圧側管路１内の圧力の影響を受けることに
なる。

【００３０】図７は、本発明の第３の実施例を示してお
り、第１の実施例に対して圧力作動弁３の開閉の作動方
向を逆にしたものである。したがって、第１の実施例と
同じ機能を有する部分に第１の実施例と同じ符号を付し
て、その詳細な説明は省略する。

【００３１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、常態において、パイロット弁体５
の凹部５２が第１のパイロット孔３６と第２のパイロッ
ト孔３７の双方に通じていて、その状態（開口面積な
ど）がパイロット弁体５の動きによって変化するように
してもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、高圧側管路と調圧室と
を連通させるための第１のパイロット孔と、低圧側管路
と調圧室とを連通させるための第２のパイロット孔と
が、圧力作動弁と電磁駆動のパイロット弁体との相対的
な変位によって開閉されるので、高圧側管路内と低圧側
管路内の差圧の変化が大きくても調圧室内の圧力が適正
に調整されて、円滑に動作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の正面断面図である。

【図２】第１の実施例の動作を説明するための正面部分
断面図である。

【図３】第１の実施例の動作を説明するための正面部分
断面図である。

【図４】第１の実施例の動作を説明するための正面部分
断面図である。

【図５】第１の実施例の動作を説明するための正面部分
断面図である。

【図６】第２の実施例の正面部分断面図である。

【図７】第３の実施例の正面断面図である。

【符号の説明】

１ 高圧側管路 ２ 低圧側管路 ３ 圧力作動弁 ４ 調圧室 ５ パイロット弁体 ６ 電磁ソレノイド ３６ 第１のパイロット孔 ３７ 第２のパイロット孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両面に加わる圧力の差によって変位する圧
   力作動弁の、一方の面に向かって高圧側管路と低圧側管
   路の各開口部を配置して、他方の面側に調圧室を形成す
   ると共に、上記圧力作動弁に、上記高圧側管路と上記調
   圧室とを連通させるための第１のパイロット孔と、上記
   低圧側管路と上記調圧室とを連通させるための第２のパ
   イロット孔とを形成して、上記圧力作動弁との相対的な
   変位によって上記第１と第２のパイロット孔を開閉させ
   るための電磁駆動のパイロット弁体を設けたことを特徴
   とするパイロット型電磁弁。