JPH11248024A - 自己保持型電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 経済性が秀れ、長期に渡って確実に流路を開
放保持できる自己保持型電磁弁を提供する。 【構成】 電磁装置Ｓ１の可動コア９の外側に、可動コ
ア９の長手軸心線Ｘ−Ｘに直交する線Ｙ−Ｙに沿って突
出する鍔部１２を設ける。弁本体１には、線Ｙ−Ｙに沿
って移動自在に配置されるとともにスプリング１６にて
可動コア９の中心方向に向けて弾性的に付勢され、鍔部
１２の投影面内に臨む係止部材１３を配置する。可動コ
ア９の下限位置において、係止部材１３を鍔部１２の上
面１２Ａに臨んで配置する。可動コア９の上動時におい
て、鍔部１２によって係止部材１３をスプリング１６の
バネ力に抗して鍔部１２の投影面外へと移動させる。可
動コア９の上限位置において、係止部材１３をスプリン
グ１６のバネ力にて再び原位置に復帰させ、鍔部１２の
下面１２Ｂを係止部材１３に係止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイルへの通電により
生起する磁力によって、可動コアを固定コア側へ吸引移
動し、可動コアに設けた弁部によって弁座を開放する電
磁弁に関し、そのうち、弁部を継続的に開放保持する自
己保持型電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、弁部を継続的に開放保持する電磁
弁は、電磁装置を構成するコイルに連続的に電流を流
し、コイルに生起する磁力によって可動コアを固定コア
に吸引保持するものが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の電磁弁に
よると、コイルに向けて電流が連続的に供給されること
から経済性が悪く、又長期に渡る使用時において停電あ
るいはコイル等に断線の生じた際、弁部による流路の開
放保持ができない欠点がある。又、コイルに連続的に電
流が供給されることによると、コイルは発熱するもの
で、特に電磁弁の近傍の温度が上昇し、その使用に制限
が加わる。

【０００４】本発明になる自己保持型電磁弁は、上記不
具合に鑑み成されたもので、経済性が秀れ、長期に渡っ
て確実に流路を開放保持することのできる自己保持型電
磁弁を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明になる自己保持型電
磁弁は、前記課題を達成する為に、弁座にて１次側流路
と２次側流路とに区分される流路を備えた弁本体と、筒
状コイルへの通電によって生起する磁力により、プラン
ジャースプリングのバネ力に固して固定コアに吸引移動
されるとともにその先端に弁座を開閉する弁部を備えた
可動コアと、よりなる電磁弁において、前記可動コアの
外側に、可動コアの長手軸心線Ｘ−Ｘに直交する線Ｙ−
Ｙに沿って突出する鍔部を設け、一方、前記弁本体に
は、線Ｙ−Ｙに沿って移動自在に配置されるとともにス
プリングにて可動コアの中心方向に向けて弾性的に付勢
され、鍔部の投影面内に臨む係止部材を配置し、可動コ
アの下限位置において、係止部材を鍔部の上面に臨んで
配置し、可動コアの上動時において、鍔部によって係止
部材をスプリングのバネ力に抗して鍔部の投影面外へと
移動させ、可動コアの上限位置において、係止部材をス
プリングのバネ力にて再び原位置に復帰させ、鍔部の下
面を係止部材に係止させたことを第１の特徴とする。

【０００６】又本発明は、前記第１の特徴に加え、前記
係止部材を、筒状のコイルと、筒状のコイル内に配置さ
れる固定コアと、固定コアに対向配置されるとともに第
２プランジャースプリングにて固定コアより離反される
よう付勢される第２可動コアと、よりなる第２電磁装置
の、第２可動コアとしたことを第２の特徴とする。

【０００７】更に本発明は前記第２の特徴に加え、前記
係止部材に、係止部材を、鍔部の上面の一定位置に臨ん
で規制配置する第１規制部と、係止部材を、鍔部の投影
面外へと移動させる第２規制部と、係止部材が鍔部の投
影面外へと移動しうる第２規制部との間隙を備える、規
制部材を係合配置したことを第３の特徴とする。

【作用】

【０００８】前記第１の特徴によると、コイルへ通電し
て可動コアが上動すると、係止部材は鍔部によって外側
方へ押圧され鍔部の投影面外へと移動され、更に可動コ
アが上限位置に達すると、係止部材はスプリングのバネ
力によって再び原位置に復帰して鍔部の下面が係止部材
に係止する。かかる状態でコイルへの電流が遮断される
と、可動コアの鍔部の下面が係止部材に当接し、可動コ
アの上限位置が保持され、もって弁部が弁座を開放保持
する。

【０００９】前記第２の特徴によると、コイルへ通電し
て可動コアが上動すると、第２電磁装置の第２可動コア
よりなる、係止部材は鍔部によって外側方へ押圧され鍔
部の投影面外へと移動され、更に可動コアが上限位置に
達すると、第２可動コアよりなる、係止部材は第２プラ
ンジャースプリングのバネ力によって再び原位置に復帰
して鍔部の下面が係止部材に係止する。かかる状態でコ
イルへの電流が遮断されると、可動コアの鍔部の下面が
第２可動コアよりなる係止部材に当接し、可動コアの上
限位置が保持され、もって弁部が弁座を開放保持する。
そして、再び弁部にて弁座を閉塞する際には、第２電磁
装置のコイルに通電するもので、これによると第２可動
コアよりなる係止部材は外側方へ吸引され、鍔部の投影
面外へと移動される。而して鍔部の係止部材による係止
が解除され、弁部は弁座を閉塞する。

【００１０】又、第３の特徴によると、再び弁部にて弁
座を閉塞する際において、第２電磁装置のコイルに向け
て電流を供給しえない状態となった際、規制部材の第２
規制部によって係止部材を鍔部の投影面外へと移動させ
ることができ、これによって弁部にて弁座を再び閉塞状
態とすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明になる自己保持型電磁弁の一実
施例について図１、図２により説明する。図１は自己保
持型電磁弁の縦断面図。図２は鍔部と係止部材との位置
関係を示す簡略平面図。１は内部に流路２が穿設された
弁本体であり、該流路２は、弁座３によって１次側流路
２Ａと２次側流路２Ｂとに区分される。Ｓ１は電磁装置
であり、以下よりなる。４は筒状ハウジングであり、そ
の上部開口には上側磁極円板５が配置され、下部開口
は、下側磁極円板６が配置され、前記構成によって形成
される空間内には筒状のコイル７が収納配置される。そ
して、コイル７内の上方には、上側磁極円板５に取着さ
れた固定コア８が配置されるとともに固定コア８に対向
して可動コア９が配置される。この可動コア９は、固定
コア８に対して接離するようその長手軸心線Ｘ−Ｘに沿
って移動自在に配置されるもので、固定コア８と可動コ
ア９との対向する間にはプランジャースプリング１０が
縮設され、可動コア９を固定コア８より離反するよう付
勢する。又、可動コア９の下端近傍は流路２内へ進入す
るもので、その下端には弁座３を開閉する弁部１１が配
置される。

【００１２】ここで本発明にあっては、可動コア９の外
側に、可動コア９の長手軸心線Ｙ−Ｙに直交する線Ｙ−
Ｙに沿って外側方へ突出する鍔部１２が設けられる。本
例にあって、この鍔部１２は流路２内へ配置される。

【００１３】一方、弁本体１には係止部材１３が移動自
在に配置される。この係止部材１３は、その先端に傾斜
面１３Ａを有し、後端にツマミ部１３Ｂを有し、その中
間に係止鍔部１３Ｃを備える。弁本体１には線Ｙ−Ｙに
沿って係止部材ガイド孔１４が穿設されるもので、この
係止部材ガイド孔１４は、弁本体１の外側面１Ａに係止
鍔部１３Ｃの直径より大径なる大径孔１４Ａが開口し、
係止段部１４Ｂを介して小径孔１４Ｃが流路２内に向か
って開口する。そして、係止部材１３の先端部分が前記
小径孔１４Ｃ内に挿入され、係止鍔部１３Ｃが大径孔１
４Ａ内に挿入配置され、大径孔１４Ａの弁本体１の外側
面１Ａへの開口が押圧板１５によって閉塞される。尚、
１６は係止鍔部１３Ｃと押圧板１５との間に縮設された
スプリングである。以上によると、係止部材１３に何等
の外力を付与しない状態において、係止部材１３はスプ
リング１６によって押圧され係止鍔部１３Ｃが係止段部
１４Ｂに当接した状態に保持される。

【００１４】又、可動コア９の鍔部１２と係止部材１３
との位置関係は以下をなす。すなわち、可動コア９がも
っとも下方位置にあって弁部１１が弁座３を閉塞した可
動コア９の下限位置において、係止部材１３の傾斜面１
３Ａを含む先端１３Ｄは鍔部１２の上面１２Ａより上方
位置にあり、且つ鍔部１２の投影面内に臨んで配置され
る。この投影面に臨むことは図２の斜線によって理解さ
れる。

【００１５】又、可動コア９がもっとも上方位置にあっ
て弁部１１が弁座３を開放した可動コア９の上限位置に
おいて、係止部材１３の傾斜面１３Ａを含む先端１３Ｄ
は鍔部１２の下面１２Ｂより下方位置にあり、且つ鍔部
１２の投影面内に臨んで配置される。

【００１６】次にその作用について説明する。電磁装置
Ｓ１のコイル７へ通電されない状態において、可動コア
９はプランジャースプリング１０のバネ力によって下方
へ押圧され、弁部１１は弁座３を閉塞保持する。このと
き、係止部材１３の傾斜面１３Ａを含む先端１３Ｄは、
鍔部１２の上面１２Ａより上方位置にあって且つ鍔部１
２の投影面内に配置される。この状態は図１によく示さ
れる。

【００１７】次いでコイル７へ通電されると、可動コア
９はコイル７によって生起する磁力により、プランジャ
ースプリング１０のバネ力に抗して固定コア８に向けて
上方向へ吸引作動され、これによって弁部１１が弁座３
を開放する。この可動コア９の上方向移動時における鍔
部１２、係止部材１３の動作についてみると、鍔部１２
の上動の初期において、鍔部１２の外周面がまず傾斜面
１３Ａに当接し、このとき鍔部１２は、スプリング１６
のバネ力に抗して係止部材１３を図１において右方へ移
動させる。そして、鍔部１２の上動の中期において、鍔
部１２は連続的に係止部材１３を右方へ移動させる。そ
して、鍔部１２の上動が終期に達すると、鍔部１２の下
面１２Ｂは係止部材１３より上方位置にあって、且つ係
止部材１３の傾斜面１３Ａを含む先端１３Ｄは再び鍔部
１２の投影面内に配置される。これは、鍔部１２が係止
部材１３より上方位置にあって、係止部材１３の先端１
３Ｄが鍔部１２に当接されて規制を受けることがなくな
り、スプリング１６によって係止鍔部１３Ｃが係止段部
１４Ｂに当接する迄再び係止部材１３が左方向に移動す
るからである。この鍔部１２を含む可動コア９の上限位
置は図１において点線で示される。以上の可動コア９の
上動時において、コイル７へは継続的に通電される。

【００１８】そして、前述した可動コア９が上限位置に
達し、弁部１１が弁座３を開放した状態を自己保持する
には、前記可動コア９の上限位置状態においてコイル７
への電流の供給を停止する。以上によると、コイル７に
よる磁力が消滅し、可動コア９を固定コア８に吸引する
吸引力がなくなったことにより可動コア９はプランジャ
ースプリング１０のバネ力により下方へ押圧移動され
る。ここで本発明にあっては、前記コイル７への通電時
において、鍔部１２の下面１２Ｂが係止部材１３より上
方位置にあり、且つその先端１３Ｄが鍔部１２の投影面
に配置されること、からかかる可動コア９の下方向移動
は、鍔部１２の下面１２Ｂが係止部材１３の先端部の上
方に係止して停止されるもので、これによって弁部１１
は弁座３を開放保持できる。一方、かかる弁開状態から
再び弁部１１にて弁座３を閉塞する際には、係止部材１
３のツマミ部１３Ｂを図において右方へ移動させ、係止
部材１３の先端１３Ｄを鍔部１２の投影面外へと移動さ
せる。以上によると、鍔部１２に対する係止部材１３の
係止が解除されたので、可動コア９はプランジャースプ
リング１０のバネ力によって即座に下方へ移動し、これ
によって弁部１１が弁座３を閉塞する。

【００１９】以上によれば、弁座を連続的に開放する際
にあっても電流を継続して流す必要がなく、経済性を大
きく向上できたものである。又、弁座の開放状態が機械
的に保持されるので、仮に電流の供給が断たれた状態に
あっても継続して開放状態を得られる。更に又、係止部
材の先端に傾斜面を形成したことによると、可動コアの
上方向への移動力が小なる場合であっても係止部材を外
側方へ確実に移動させることができる。

【００２０】次に図３により係止部材を電磁装置を用い
て動作させた実施例について説明する。図１とは異なる
構成のみについて説明し、同一構成については同一符号
を使用する。本実施例の特徴的な事は、係止部材として
電磁装置の可動コアを用いたことである。すなわち、弁
本体１の外側方１Ａ上に第２電磁装置Ｓ２が配置される
もので、第２電磁装置Ｓ２は前述した電磁装置Ｓ１と同
様の筒状のコイル７Ａ、固定コア８Ａ、第２可動コア９
Ａ、第２プランジャースプリング１０Ａを有するもの
で、前記第２可動コア９Ａが前記第１実施例の係止部材
１３の役目をなす。係止部材１３としての第２可動コア
９Ａは、その先端に弁部を備える必要はなく、コイル７
Ａへ電流が供給されない状態において、第２可動コア９
Ａの先端７Ｄは第２プランジャースプリング１０Ａに押
圧され鍔部１２の投影面内に配置される。一方、コイル
７Ａへ通電されると、第２可動コア９Ａは第２プランジ
ャースプリング１０Ａのバネ力に抗して固定コア８に吸
引されて右側方へ移動し、その先端７Ｄは鍔部１２の投
影面外へと移動する。

【００２１】次にその作用について説明する。電磁装置
Ｓ１のコイル７へ通電されない状態において、可動コア
９はプランジャースプリング１０のバネ力によって下方
へ押圧され、弁部１１は弁座３を閉塞保持する。このと
き、第２電磁装置Ｓ２のコイル７Ａにも通電されないも
ので第２可動コア９Ａ（係止部材１３）の傾斜面を含む
先端７Ｄは、鍔部１２の上面１２Ａより上方位置にあっ
て且つ鍔部１２の投影面内に配置される。この状態は図
３によく示される。

【００２２】次いでコイル７へ通電されると、可動コア
９はコイル７によって生起する磁力により、プランジャ
ースプリング１０のバネ力に抗して固定コア８に向けて
上方向へ吸引作動され、これによって弁部１１が弁座３
を開放する。一方、第２電磁装置Ｓ２のコイル７Ａには
通電されない。この可動コア９の上方向移動時における
鍔部１２、第２可動コア９Ａ（係止部材１３）の動作に
ついてみると、鍔部１２の上動の初期において、鍔部１
２の外周面がまず第２可動コア９Ａの傾斜面に当接し、
このとき鍔部１２は、第２プランジャースプリング１０
Ａのバネ力に抗して第２可動コア９Ａを図３において右
方へ移動させる。そして、鍔部１２の上動の中期におい
て、鍔部１２は連続的に第２可動コア９Ａを右方へ移動
させる。そして、鍔部１２の上動が終期に達すると、鍔
部１２の下面１２Ｂは第２可動コア９Ａより上方位置に
あって、且つ第２可動コア９Ａの傾斜面を含む先端７Ｄ
は再び鍔部１２の投影面内に配置される。これは、鍔部
１２が第２可動コア９Ａより上方位置にあって、第２可
動コア９Ａの先端７Ｄが鍔部１２に当接されて規制を受
けることがなくなり、第２プランジャースプリング１０
Ａによって再び第２可動コア９Ａが左方向に移動するか
らである。この鍔部１２を含む第２可動コア９Ａの上限
位置は図３において点線で示される。以上の可動コア９
の上動時において、コイル７へは継続的に通電される。

【００２３】そして、前述した可動コア９が上限位置に
達し、弁部１１が弁座３を開放した状態を自己保持する
には、前記可動コア９の上限位置状態においてコイル７
への電流の供給を停止する。以上によると、コイル７に
よる磁力が消滅し、可動コイル９を固定コア８に吸引す
る吸引力がなくなったことにより可動コア９はプランジ
ャースプリング１０のバネ力により下方へ押圧移動され
る。ここで本発明にあっては、前記コイル７への通電時
において、鍔部１２の下面１２Ｂが第２可動コア９Ａ
（係止部材１３）より上方位置にあり、且つその先端７
Ｄが鍔部１２の投影面に配置されること、からかかる可
動コア９の下方向移動は、鍔部１２の下面１２Ｂが第２
可動コア９Ａの先端部の上方に係止して停止されるもの
で、これによって弁部１１は弁座３を開放保持できる。
一方、かかる弁開状態から再び弁部１１にて弁座３を閉
塞する際には、第２電磁装置Ｓ２のコイル７Ａに電流を
流し、第２可動コア９Ａを第２プランジャースプリング
１０Ａのバネ力に抗して第２可動コア９Ａを図において
右方へ移動させ、可動コア９Ａの先端７Ｄを鍔部１２の
投影面外へと移動させる。以上によると、鍔部１２に対
する第２可動コア９Ａの係止が解除されたので、可動コ
ア９はプランジャースプリング１０のバネ力によって即
座に下方へ移動し、これによって弁部１１が弁座３を閉
塞する。

【００２４】以上によれば、前記第１の実施例の効果に
加え、弁部の開放状態から再び弁部の閉塞状態を得るの
に、第２電磁装置Ｓ２のコイル７Ａへ通電すればよいの
で、その操作を全て遠隔操作することが可能となったも
ので装置全体を自動運転する上で好ましいものである。

【００２５】更に又、前記第２の実施例において、第２
可動コア９Ａ（係止部材１３）を機械的に操作する規制
部材２０を第２可動コア９Ａに係合配置するとよい。こ
の規制部材２０について説明すると、規制部材２０は第
１規制部２０Ａとしての欠円部と、第２規制部２０Ｂと
しての半円部とよりなる欠円形状をなすもので、この規
制部材２０は、第２可動コア９Ａの先端７Ｄ側に設けた
規制溝９Ｂ内に配置される。そしてこの規制部材２０の
第１規制部２０Ａは常時において、規制溝９Ｂの右側壁
９Ｃに当接して配置されるもので、第２プランジャース
プリング１０Ａにて左方へ押圧される第２可動コア９Ａ
は右側壁９Ｃが第１規制部２０Ａに当接することによっ
て左方への移動が規制される。このとき第２規制部２０
Ｂと左側壁９Ｄとの間には間隙Ｚが形成される。

【００２６】ここで、可動コア９が上限位置に達し、弁
部１１が弁座３を開放した状態から、再び弁部１１にて
弁座３を閉塞する為に第２電磁装置のコイル７Ａへ通電
した際、何等かの理由によってコイル７Ａへ電流を供給
し得ない状態となった場合において、規制部材２０を用
いることによって即座に弁座３を閉塞保持することがで
きる。すなわち、かかる状態において規制部材２０を図
３の状態から１８０度回転させるものである。以上によ
ると、可動コア９Ａの右側壁９Ｃは規制部材２０の第２
規制部２０Ｂによって右方向へ押圧されて移動するもの
で、これによって可動コア９Ａの先端７Ｄを鍔部１２の
投影面外へと移動させることができる。このとき、可動
コア９Ａの第２規制部２０Ｂと左側壁９Ｄ間には間隙Ｚ
があることから可動コア９Ａの右移動に何等の規制がな
い。

【００２７】

【発明の効果】以上の如く、本発明になる自己保持型電
磁弁によると、可動コアの外側に、可動コアの長手軸心
線Ｘ−Ｘに直交する線Ｙ−Ｙに沿って突出する鍔部を設
け、一方、前記弁本体には、線Ｙ−Ｙに沿って移動自在
に配置されるとともにスプリングにて可動コアの中心方
向に向けて弾性的に付勢され、鍔部の投影面内に臨む係
止部材を配置し、可動コアの下限位置において、係止部
材を鍔部の上面に臨んで配置し、可動コアの上動時にお
いて、鍔部によって係止部材をスプリングのバネ力に抗
して鍔部の投影面外へと移動させ、可動コアの上限位置
において、係止部材をスプリングのバネ力にて再び原位
置に復帰させ、鍔部の下面を係止部材に係止させたの
で、電流の消費が少なく経済性の秀れた自己保持型電磁
弁を提供できるとともに開弁状態を電流を供給すること
なく保持できるので自己保持開放を安定して確実に維持
することができる。又、長時間に渡るコイルへの通電が
ないことはコイルの発熱を抑止でき、温度上昇の少ない
電磁弁を提供できる。

【００２８】又、係止部材を第２電磁装置の第２可動コ
アとしたことによると、弁開状態から再び弁閉状態を得
る際において、第２電磁装置へ通電することによって行
なわれるので弁開、弁開保持、弁閉、状態を全て電気的
に行なうことができるので制御性の秀れた自己保持型電
磁弁を提供できる。

【００２９】又、係止部材を、鍔部の上面の一定位置に
臨んで規制配置する第１規制部と、係止部材を、鍔部の
投影面外へと移動させる第２規制部と、係止部材が鍔部
の投影面外へと移動しうる第２規制部との間隙を備え
る、規制部材を係合配置したことによると、弁開状態に
おいて、仮に第２電磁装置に電流の供給が行なわれない
状態となったとしても規制部材を操作することによって
機械的に弁閉状態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自己保持型電磁弁の第１実施例を示す
縦断面図。

【図２】図１の鍔部と係止部材との関係を示す要部平面
図。

【図３】本発明の自己保持型電磁弁の第２実施例を示す
縦断面図。

【符号の説明】

１ 弁本体 ９ 可動コア １２ 鍔部 １２Ａ 鍔部の上面 １２Ｂ 鍔部の下面 １３ 係止部材 １６ スプリング Ｓ１ 第２電磁装置 ２０ 規制部材 ２０Ａ 第１規制部 ２０Ｂ 第２規制部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁座にて１次側流路と２次側流路とに区
   分される流路を備えた弁本体と、筒状コイルへの通電に
   よって生起する磁力により、プランジャースプリングの
   バネ力に固して固定コアに吸引移動されるとともにその
   先端に弁座を開閉する弁部を備えた可動コアと、よりな
   る電磁弁において、前記可動コア９の外側に、可動コア
   ９の長手軸心線Ｘ−Ｘに直交する線Ｙ−Ｙに沿って突出
   する鍔部１２を設け、一方、前記弁本体１には、線Ｙ−
   Ｙに沿って移動自在に配置されるとともにスプリング１
   ６にて可動コア９の中心方向に向けて弾性的に付勢さ
   れ、鍔部１２の投影面内に臨む係止部材１３を配置し、
   可動コア９の下限位置において、係止部材１３を鍔部１
   ２の上面１２Ａに臨んで配置し、可動コア９の上動時に
   おいて、鍔部１２によって係止部材１３をスプリング１
   ６のバネ力に抗して鍔部１２の投影面外へと移動させ、
   可動コア９の上限位置において、係止部材１３をスプリ
   ング１６のバネ力にて再び原位置に復帰させ、鍔部１２
   の下面１２Ｂを係止部材１３に係止させてなる自己保持
   型電磁弁。
2. 【請求項２】 前記係止部材を、筒状のコイル７Ａと、
   筒状のコイル７Ａ内に配置される固定コア８Ａと、固定
   コア８Ａに対向配置されるとともに第２プランジャース
   プリング１０Ａにて固定コア８Ａより離反されるよう付
   勢される第２可動コア９Ａと、よりなる第２電磁装置Ｓ
   ２の、第２可動コア９Ａとしたことを特徴とする請求項
   １記載の自己保持型電磁弁。
3. 【請求項３】 前記係止部材に、係止部材１３を、鍔部
   １２の上面１２Ａの一定位置に臨んで規制配置する第１
   規制部２０Ａと、係止部材１３を、鍔部１２の投影面外
   へと移動させる第２規制部２０Ｂと、係止部材１３が鍔
   部１２の投影面外へと移動しうる第２規制部２０Ｂとの
   間隙Ｚを備える、規制部材２０を係合配置したことを特
   徴とする請求項２記載の自己保持型電磁弁。