JPS5814301Y2 - 定流量電磁開閉弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車用リフト装置等に用いられる逆止弁の
機能を備えた電磁開閉弁、更に詳しくは電磁ソレノイド
が付勢されていない状態では逆止弁として作動し、電磁
ソレノイドが付勢されると逆止弁を強制的に開いて逆方
向の流れを許容するようにした電磁開閉弁において、電
磁ソレノイドが付勢された状態では弁の開度が流体の圧
力に応じて狭くなるようにして定流量に近い特性を持た
せた新規な電磁開閉弁に関する。

一般の自動車用リフト装置は流体圧シリンダのピストン
に車両受台が固着されており、流体圧シリンダの下室に
圧油を供給することにより車両を上昇させ、車両が所定
の高さまで上昇すると圧油の供給を停止するとともに下
室からの流体の流出を阻止し、車両を地上に降ろす場合
には下室から流体を所定の速度で流出させる必要がある
。

このため、かかる自動車用リフト装置においては、流体
圧シリンダの下室とポンプユニットとの間に、電磁ソレ
ノイドを付勢しない時には流体圧シリンダへ流体を供給
する方向のみの流れを許容する逆止弁として作用し、電
磁ソレノイドが付勢された場合のみ流体圧シリンダから
流体が流出する方向の流れを許容する電磁開閉弁を設け
、車両を上昇させる時および車両を所定高さに維持させ
る間は電磁ソレノイドを無勢状態にして電磁開閉弁を逆
止弁として作動させ、車両を下降させる場合には電磁ソ
レノイドを付勢して逆止弁を強制的に開くようにする。

上記のような機能を有する電磁開閉弁としては実開昭５
２−４２３１８号公報に開示されたものが公知であるが
、かかる電磁開閉弁は電磁ソレノイドが付勢されると逆
止弁の作用をなす弁体を後退端まで後退させるようにし
ているだけであるため、供給される流体の圧力にかかわ
らず弁の開度が一定であり流体の圧力が増大するととも
に電磁開閉弁を通過する流量が増大し、かかる電磁開閉
弁をリフト装置に使用した場合には、車種によって車両
重量が異ると下降時間が大幅に異なるだけでなく、車両
のタイヤが地上に接地して車両受台に車両重量が加わら
なくなると車両受台の下降速度が著しく低下し、作業済
の車両をリフト装置から走出でき得るようになるまで時
間がかかる問題があった。

本考案は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、電磁開閉弁が逆止弁として作動する場合には順方
向に印加された流体の圧力に応じて弁体が後退して良好
な逆止弁として作動し、電磁ソレノイドの付勢により弁
体が強制的に後退された場合には、印加された流体の圧
力に応じて弁体の後退端の位置を前方へずらして弁の開
度が小さくなるようにし、電磁開閉弁を通過する流体の
流量が印加された圧力に関わらず略一定になるようにす
ることを目的とするものである。

本考案の特徴とする構成は、主弁体の後方に形成したシ
リンダ室に、電磁ソレノイドの付勢によって主弁体が開
き方向に移動した時に主弁体の後端と係合する圧力応動
部材を嵌装し、この圧力応動部材を主弁体の開き方向へ
押圧するスプリングを配設するとともに、圧力応動部材
の後部室に電磁ソレノイドが付勢された状態で圧力流体
の供給される側の流出入口の圧油を供給する連通路を形
成して、電磁ソレノイドが付勢された状態では高圧側と
なる流出入口の圧力が高くなるにしたがって圧力応動部
材が主弁体の閉じ方向へ移動するようにし、これによっ
て、電磁ソレノイドが付勢された場合には電磁開閉弁を
通過する流量を流体の圧力に拘わらす略一定に維持でき
るようにしたことにある。

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において１０は弁本体で、この弁本体１０の中央
部には、所定の径を有しその軸線が上下方向を向く円筒
状の流体室１５と、この流体室１５の下部に連続的かつ
同心的に穿設された前記流体室１５よりも大径の円筒状
流体室１６とが設けられ、これらの流体室１５．１６の
内、上方の流体室１５は流体通路１３を介して弁本体１
０の一側面に穿設された流出入口１１に連通され、下方
の流体室１６は流体通路１４を介して弁本体１０の他側
面に穿設された流出入口１２に連通されている。

また、前記流体室１６の下部には流体室１６と同心で若
干小径の摺動穴１７が流体室１６と連続して穿設されて
おり、この摺動穴１７の上部には、流体室１５．１６間
に形成された主弁座１９に密着係合して主弁２０を閉止
する主弁体１８が軸移動可能に案内され、摺動穴１７の
下部には、上端部に半径方向内側に突出する仕切り部を
有し、下端部に半径方向外側に突出するフランジ部を有
するスリーブ２１が嵌装され、このスリーブ２１のフラ
ンジ部は弁本体１０の下端部に前記摺動穴１７と同心的
に穿設された摺動穴１７よりも大径の穴の上端面に係合
し、この穴に螺合する蓋部材２２によって位置決め固定
されている。

このスリーブ２１の内部には、上部および下部に細径部
を有する圧力応動部材２５が軸移動可能に案内され、こ
の圧力応動部材２５の上側細径部の先端はスリーブ２１
の上端に形成された仕切り部を貫通しており、この圧力
応動部材２５の大径部上端面と前記仕切り部との間には
圧力応動部材２５を下方に押圧するスプリング２６が縮
設されている。

また、スリーブ２１の上端仕切り部には複数の貫通穴が
穿設されており、スリーブ２１の上端仕切り部と主弁体
１８とによって形成される圧力室２３とスリーブ２１内
部の圧力応動部材２５で仕切られた上部室とが同じ圧力
になるようになっている。

一方、弁本体１０には、一端が流出入口１２に開口し、
他端はスリーブ２１に半径方向に穿設された貫通穴を介
して前記圧力応動部材２５と蓋部材２２によって形成さ
れるシリンダ室２４ａに開口する第３の連通路２７が穿
設されており、圧力応動部材２５の下部に形成されるシ
リンダ室２４ａは流出入口１２と同じ圧力になるように
なっている。

次に主弁体１８の構造について説明すると、この主弁体
１８は摺動穴１７に嵌合する大径部と、この大径部の上
部に同心的に突出し、上端部に主弁座１９と係合する截
頭円錐形状の係合部を有する小径部とから構成され、大
径部の上端面が流体室１６内に位置するように大径部の
長さが設定されている。

この主弁体１８の大径部の下端面中央には、前記圧力応
動部材２５の上部細径部よりも径の大きな穴が所定の深
さで穿設され、この穴の底部には圧力応動部材２５の上
部細径部よりも径の小さな穴が所定の深さで穿設されて
いる。

さらに、この穴の中心部には主弁体１８を上下に貫通穴
が穿設され、この貫通穴の下端開口部にパイロット弁３
２の弁座３１が形成され、これに球状の弁体３３が密着
係合している。

そして、この弁体３３と圧力応動部材２５の上部細径部
の上端に穿設された支持穴の底部との間にスプリング３
４が縮設されている。

なお、このスプリング３４は、弁体３３および後述する
操作軸３０、可動鉄心４２に作用する重力に坑して弁体
３３を弁座３１に密着係合できる強さに設定されており
、これに対して圧力応動部材２５を下方に押圧するスプ
リング２６は、スプリング３４の弾性力よりも強く設定
されている。

また、前記主弁体１８の貫通穴には、弁本体１０に主弁
体１８と同心的に支承された操作軸３０の下端が液密的
に上下動可能に嵌合しており、その下端細径部の先端は
弁体３３の上面に係合している。

前記操作軸３０の上端部は、弁本体１０の上部に固着さ
れた電磁ソレノイド４３の可動鉄心４２の下端に固着さ
れ、可動鉄心と一体的に上下動するようになっている。

この電磁ソレノイド４３は、弁本体１０の上部に前記操
作軸３０と同心的に固着された筒状の固定鉄心４１と、
この固定鉄心４１の内周面に絶縁体４４を介して固着さ
れた筒状の電磁コイル４０と、この電磁コイル４０内に
遊嵌された前記可動鉄心４２とより構成され、可動鉄心
１２の上端部は電磁コイル４０および固定鉄心を貫通し
て上部に突出し、その突出部には固定鉄心４１によって
吸着されるフランジ部４２ａが突設されている。

したがって、電磁コイル４０に所定の電流を流して励磁
すると、操作軸３０が下方に移動し、弁体３３がスプリ
ング３４の押圧力に抗して下方に移動される。

さらに、前記主弁体１８には、一端は主弁体１８の下部
に穿設された大径穴の底面１８ａに開口し、他端は大径
部の上端面に開口する第１の連通路２８と、一端は主弁
体１８の上端面に開口し、他端は貫通穴の下部に開口す
る第２の連通路２９とが穿設され、前記操作軸３０の下
端細径部の長さは、操作軸３０が下降端に位置しても、
操作軸３０によって第２の連通路２９の開口部がふさが
れてしまわない長さに設定されている。

また、前記連通路２８の通路半径は連通路２９の通路半
径よりも小さく設定されており、連通路２８のみが絞り
効果を有している。

したがって、パイロット弁３２が開かれた時には、流出
入口１２の圧力が高くても、圧力室２３の圧力は短時間
の内に流体室１５と同じ圧力まで低下することになる。

次に上記構成の電磁開閉弁の動作を説明する。

今、上記構成の電磁開閉弁を自動車用リフト装置に用い
た場合を考えると、弁本体１０の流出入口１１をポンプ
ユニット側に接続し、流出入口１２を車両上昇用シリン
ダの下室側に接続する。

そして、車両を上昇させる場合には、電磁ソレノイド４
３を無勢状態にしておき、ポンプユニットを起動して流
出入口１１へ圧油を供給する。

この場合、電磁ソレノイド４３が無勢状態にありパイロ
ット弁３２が閉じられた状態にあるため、主弁体１８下
部の圧力室２３の圧力は流体室１６の圧力と同じ低圧状
態にあり、流出入口１１に圧油が供給されて圧力流体が
流体室１５に満されると、主弁体１８はスプリング３４
の押圧力に抗して下方に移動し、弁体２０が開かれる。

これにより、圧力流体が流体室１６および流体通路１４
を介して流出入口１２へ流れ、これが車両上昇用のシリ
ンダ室の下室に供給されて車両が除々に持ち上げられる
。

このとき、圧力応動部材２５の上部に形成された圧力室
２３には流体室１６の圧油が連通路２８を介して供給さ
れ、圧力応動部材２５の下部に形成されたシリンダ室２
４ａには連通路２７を通して流出入口１２から流出する
圧油の一部が供給され、圧力応動部材２５の上下はほぼ
同じ圧力状態となり、スプリング２６によって圧力応動
部材２５が下方に押圧されているため、図に示す下降端
に位置する。

したがって、この状態では流出入口１１に供給される圧
油の圧力に応じて主弁体１８が下降し、車両上昇用シリ
ンダへの圧油の供給が円滑に行われる。

このようにして車両上昇用シリンダの下室に圧油が供給
され、車両が所定の高さまで持ち上げられると、ポンプ
ユニットの作動を停止して流出入口１１への圧油の供給
を停止する。

これにより、車両上昇用シリンダの下室は車両の重量に
よって高圧状態となっていることから、流出入口１１よ
りも流出入口１２付近の圧力の方が高い状態となる。

この場合もパイロット弁３２は閉じた状態にあるので、
主弁体１８下部の圧力室２３の圧力は流出入口１２内の
圧力と同じ圧力まで上昇し、主弁体１８の下面に大きな
押上げ力が作用する。

これにより、主弁体１８の上部係合部は主弁座１９に強
い力で押圧されて主弁２０が確実に閉止され、良好な逆
止弁として作用する。

なお、このときも、圧力応動部材２５の上下にはほぼ同
様の圧力が作用するため、図に示す下降端に位置してい
る。

次に車両を降ろす場合には、ポンプユニットの出力側を
タンクに連通ずるとともに、電磁ソレノイド４３を付勢
する。

電磁ソレノイド４３が付勢されると、操作軸３０の下降
により弁体３３が下降し、パイロット弁３２が開かれる
。

パイロット弁３２が開かれると前述したように主弁体１
８下部の圧力室２３の圧力は流体室１５の圧力まで低下
する。

この場合、ポンプユニットの出力側がタンクに連通され
ているため、これによって圧力室２３の圧力は大気圧に
近い値まで瞬時に低下し、流体室１６内に位置する主弁
体１８の大径部上端面には流出入口１２に供給されてい
る流体の圧力が作用していることから、主弁体１８は瞬
時に下降して主弁２０を開放する。

また、これと同時に圧力応動部材２５も第２図に示すよ
うに、スプリング２６の抑圧に抗して上昇し、圧力応動
部材２５の上側細径部の上端が主弁体１８の下部に形成
された大径穴の底面１８ａに当接し、主弁体１８の下降
端位置を規制する。

この圧力応動部材２５の上昇量は、圧力応動部材２５の
下面に作用する押上げ力と、スプリング２６による押下
げ力と、流体室１５．１６内の圧力流体によって主弁体
１８が受ける押下げ力によって主に決定されるが、流体
室１５の圧力は主弁２０の絞り作用によって流体室１６
内の圧力に比べてかなり低下しているため、主弁体１８
に作用する押下げ力は流体室１６内に位置する大径部の
上部端面に作用する力が主となる。

また、主弁体１８の大径部の上部端面の面積は、圧力応
動部材２５の下部の受圧面に比べて充分狭いため、流体
室１６内の圧力と圧力応動部材２５下部シリンダ室２４
ａ内の圧力が同じ様に上昇したとすれば、圧力の上昇に
比例した押上げ力が圧力応動部材２５に作用して、圧力
応動部材２５をスプリング２６の押下げ力に抗して上昇
させる。

したがって、第３図に示すように、流出入口１２に供給
される流体の圧力がある程度以上高い場合には主弁２０
の開度が流体の圧力に反比例して狭くなり、主弁２０を
通過する流体の流量は、第４図に示すように流出入口１
２に供給される流体の圧力に関係なく略一定に維持でき
る。

このため、昇降させる車両の重量が異なることにより流
出入口１２に供給される流体の圧力が変化しても、車両
上昇用シリンダの下室からほぼ一定の速度で圧油を排出
でき、車両の重量に関わらず、車両を一定の速さで下降
できる。

また、車両のタイヤが接地して、車両受台に車両の重量
が作用しなくなった後は流体圧が低下するが、これと同
時に主弁２０の開度も大きくなるため、車両の重量が作
用している場合とほぼ同等の速度で車両受台を下降でき
、早期に車両をリフト上から搬出できる。

なお、上記実施例においては、弁体３３を主弁体１８へ
押圧するスプリング３４を、弁体３３と圧力応動部材２
５との間に設けていたが、このスプリング３４は、電磁
コイル４０と固定鉄心４１との間に設けられた絶縁体４
４の端面４４ａと、可動鉄心４２のフランジ部４２ａと
の間に設けてもよく、可動鉄心４２の下端面４２ｂと弁
本体１０の上面との間に設けてもよい。

また、主弁体１８に形成した連通路２８は弁本体１０に
形成してもよい。

以上述べたように本考案の電磁開閉弁においては、前進
移動によって主弁を閉止する主弁体の後方にシリンダ室
を形成してこのシリンダ室に圧力応動部材を嵌装すると
ともに、主弁体の開き方向に圧力応動部材を押圧するス
プリングを配設し、さらに電磁ソレノイドが付勢された
状態で高圧流体の流入する側の流出入口と圧力応動部材
の後方側の圧力室とを連通ずる連通路を設けた構成であ
るので、電磁ソレノイドが無勢状態にあって逆止弁とし
て作動する場合には良好な逆止弁として作動し、電磁ソ
レノイドが付勢され逆止弁が強制的に開かれている場合
には、その開度力切日えられた圧力流体の圧力に応じて
狭くなって定流量特性を持たせることができ、かかる電
磁開閉弁を自動車用のリフト装置に用いた場合には、車
両の重量に関わらず車両の下降速度をほぼ一定にできる
上、車両のタイヤが接地した後において車両受台の降下
速度が著しく遅くなることもなく、車両をリフト上から
早期に搬出できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す縦断面図、第２図はその
動作状態を示す部分縦断面図、第３図は従来および本考
案の電磁開閉弁における流体圧と主弁開度の関係を示す
図、第４図は従来および本考案の電磁開閉弁における流
体圧と流量の関係を示す図である。 １０・・・・・・弁本体、１１．１２・・・・・・流出
入口、１３．１４・・・・・・流体通路、１５．１６・
・・・・・流体室、１８・・・・・・主弁体、２０・・
・・・・主弁、２３・・・・・・圧力室、２４・・・・
・・シリンダ室、２４ａ・・・・・・後部シリンダ室、
２５・・・・・・圧力応動部材、２６．３４・・・・・
・スプリング、２７・・・・・・第３の連通路、２８・
・・・・・第１の連通路、２９・・・・・・第２の連通
路、３０・・・・・・操作軸、３２・・・・・・パイロ
ット弁、３３・・・・・・弁体、４３・・・・・・電磁
ソレノイド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一対の流出入口を連通ずる流体通路を形成した弁本体と
   、この弁本体内に摺動自在に嵌合され前紡流体通路を開
   閉する主弁体と、この主弁体の背部に形成された圧力室
   と、前記一対の流出入口の内の一方の流出入口と前記圧
   力室とを連通ずる絞り作用を有する第１の連通路と、前
   記一対の流出入口の内の他方の流出入口と前記圧力室と
   を連通ずる第２の連通路と、この第２の連通路の前記圧
   力室側に設けられ前記第２の連通路を開閉する弁体と、
   この弁体を押圧して第２の連通路を閉止する第１のスプ
   リングと、前記弁本体に設けられ前記弁体を前記第１の
   スプリングの押圧力に抗して移動させ前記第２の連通路
   を開く電磁ソレノイドと、前記圧力室の後方に形成され
   前記圧力室と連通ずるシリンダ室と、このシリンダ室に
   嵌合され先端部が前記主弁体後部に当接して前記主弁体
   の開度を変更する圧力応動部材と、前記一方の流出入口
   の流体圧を前記圧力応動部材の後方の前記シリンダ室へ
   導入する第３の連通路と、前記圧力応動部材を後方に押
   圧する第２のスプリングとから構成されることを特徴と
   する定流量電磁開閉弁。