JP2006322586A - Pilot type solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、パイロット式電磁弁に関し、特に、逆流し可能な逆止弁機能を備えたパイロット式電磁弁に関するものである。 The present invention relates to a pilot-type solenoid valve, and more particularly to a pilot-type solenoid valve having a check valve function capable of backflow.
パイロット式電磁弁は、パイロット流体流路を開閉する電磁駆動のパイロット弁体によってパイロット流体流路を開閉することにより、主弁体による圧力室の圧力を変化させて主弁体を開閉駆動させ、主弁ポートを開閉する電磁開閉弁であり、この種のパイロット式電磁弁としては、可逆性を有していない一方向性のもの(例えば、特許文献1)と、可逆性を有しているもの(例えば、特許文献2、3、4、5)とがある。 The pilot solenoid valve opens and closes the main valve body by changing the pressure of the pressure chamber by the main valve body by opening and closing the pilot fluid flow path by the electromagnetically driven pilot valve body that opens and closes the pilot fluid flow path. This is an electromagnetic on-off valve that opens and closes the main valve port, and this type of pilot-type electromagnetic valve has a reversibility and a one-way one that does not have reversibility (for example, Patent Document 1). (For example, Patent Documents 2, 3, 4, and 5).
一方向性のパイロット式電磁弁は、可逆性のパイロット式電磁弁より構造は簡単であるが、構造上、逆流しすることができない。このため、逆流しを必要とする場合には、パイロット式電磁弁を含む通路と並列の逆止弁付きの通路を、別途、設ける必要が生じる。 The one-way pilot type solenoid valve is simpler in structure than the reversible pilot type solenoid valve, but cannot reversely flow. For this reason, when backflow is required, it is necessary to separately provide a passage with a check valve in parallel with the passage including the pilot solenoid valve.
可逆性のパイロット式電磁弁は、正方向流れと逆方向流れのいずれに対しても、パイロット流体流路の開閉による主弁体の開閉駆動により、主弁ポートを開閉するが、一方向性のパイロット式電磁弁に比して構造が複雑になる。可逆性のパイロット式電磁弁は、正方向流れと逆方向流れのいずれの方向の流れも連通、遮断(弁開、弁閉)する必要がある流体回路での使用については有効であるが、正方向の流れのみ弁開、弁閉する必要があり、逆方向流れは逆止弁的に弁開となる流体回路での使用についてはオーバースペックになる。
この発明が解決しようとする課題は、一方向性のパイロット式電磁弁と同等の構成で、正方向の流れについてのみパイロット式に主弁体が弁開、弁閉し、逆方向流れについては主弁体が逆止弁的に機能して逆流し可能にすることである。 The problem to be solved by the present invention is a configuration equivalent to a unidirectional pilot type solenoid valve, and the main valve body is opened and closed in a pilot manner only for the forward flow, and the reverse flow is the main. The valve body functions as a check valve and enables backflow.
この発明によるパイロット式電磁弁は、第1の入出口ポートと第2の入出口ポートと弁室と主弁ポートとを形成された弁ハウジングと、前記弁室に設けられて前記主弁ポートを開閉することにより前記第1の入出口ポートと前記第2の入出口ポートの連通遮断を行う主弁体と、前記主弁体を弁閉方向に付勢する弁閉ばねとを有し、前記主弁体は、前記弁室をシリンダボアーとするピストンをなして前記主弁ポートとは反対側に絞り通路によって前記第1の入出口ポートと連通している圧力室を画定し、当該圧力室の流体圧を弁閉方向に及ぼされ、前記第1の入出口ポートならびに前記第2の入出口ポートの流体圧を弁開方向に及ぼされ、更に、前記圧力室と前記第2の入出口ポートとを連通接続するパイロット流体流路と、パイロット流体流路を開閉するパイロット弁体と、前記パイロット弁体を開閉駆動する電磁手段と、前記パイロット流体流路における前記圧力室より前記第2の入出口ポートへの流体の流れを許し、その逆の流れを禁止する逆止弁とを有する。 A pilot solenoid valve according to the present invention includes a valve housing formed with a first inlet / outlet port, a second inlet / outlet port, a valve chamber, and a main valve port, and the main valve port provided in the valve chamber. A main valve body that cuts off the communication between the first inlet / outlet port and the second inlet / outlet port by opening and closing; and a valve closing spring that biases the main valve body in a valve closing direction, The main valve body defines a pressure chamber communicating with the first inlet / outlet port by a throttle passage on the opposite side of the main valve port from a piston having the valve chamber as a cylinder bore, Of the first inlet / outlet port and the second inlet / outlet port in the valve opening direction, and further, the pressure chamber and the second inlet / outlet port. A pilot fluid flow path that communicates with each other, and a pilot fluid flow A pilot valve body that opens and closes the valve, electromagnetic means that drives the pilot valve body to open and close, and allows the flow of fluid from the pressure chamber in the pilot fluid flow path to the second inlet / outlet port, and vice versa. And a check valve to be prohibited.
この発明によるパイロット式電磁弁は、好ましくは、前記弁室は前記圧力室とは前記主弁体を隔てた反対側にて前記第1の入出口ポートに連通しており、前記絞り通路は前記主弁体に貫通形成された小孔により構成されている。 In the pilot solenoid valve according to the present invention, preferably, the valve chamber communicates with the first inlet / outlet port on the opposite side of the main valve body from the pressure chamber, and the throttle passage is the It is composed of small holes formed through the main valve body.
この発明によるパイロット式電磁弁は、好ましくは、前記電磁手段は、電磁コイル、吸引子、プランジャ、プランジャばねを含み、前記電磁コイルに通電が行われている時には前記プランジャが前記プランジャばねのばね力に抗して吸引子に磁気的に吸引されることにより、前記パイロット弁体を弁開させ、前記電磁コイルに通電が行われていない時には前記プランジャばねのばね力によって前記パイロット弁体を弁閉させる。 In the pilot solenoid valve according to the present invention, preferably, the electromagnetic means includes an electromagnetic coil, an attractor, a plunger, and a plunger spring, and when the electromagnetic coil is energized, the plunger is a spring force of the plunger spring. The pilot valve body is opened by being magnetically attracted to the attractor against this, and when the electromagnetic coil is not energized, the pilot valve body is closed by the spring force of the plunger spring. Let
この発明によるパイロット式電磁弁によれば、第1の入出口ポートより第2の入出口ポートへ向けて流体が流れる正方向流れ時において、パイロット弁体によってパイロット流体流路が閉じられている時には、圧力室内が一次側(高圧側)の第1の入出口ポートの圧力になり、第1の入出口ポートの圧力と第2の入出口ポートの圧力との圧力差と弁閉ばねのばね力によって主弁体が弁閉駆動され、主弁体によって主弁ポートが閉じられた弁閉状態になる。 According to the pilot type solenoid valve of the present invention, when the pilot fluid passage is closed by the pilot valve body in the forward flow in which the fluid flows from the first inlet / outlet port to the second inlet / outlet port, The pressure chamber becomes the pressure of the first inlet / outlet port on the primary side (high pressure side), the pressure difference between the pressure of the first inlet / outlet port and the pressure of the second inlet / outlet port, and the spring force of the valve closing spring Thus, the main valve body is driven to close the valve, and the main valve port is closed by the main valve body.
これに対し、第1の入出口ポートより第2の入出口ポートへ向けて流体が流れる正方向流れ時において、パイロット弁体が弁開駆動されてパイロット流体流路が開かれると、つまり、パイロット流体流路が連通状態になると、圧力室の圧力が逃がされ、圧力室の圧力が二次側(低圧側)の第2の入出口ポートの圧力に近い圧力にまで低下することにより、主弁体に作用する第1の入出口ポートの圧力による弁開力によって、主弁体が弁閉ばねのばね力に抗して弁開駆動され、主弁ポートが開かれた弁開状態になる。この時、パイロット流体流路の逆止弁は、弁開し、圧力室より第2の入出口ポートへの流体の流れを阻害しない。 On the other hand, when the pilot valve body is driven to open and the pilot fluid flow path is opened during the forward flow in which the fluid flows from the first inlet / outlet port to the second inlet / outlet port, that is, the pilot fluid passage is opened. When the fluid flow path is in a communication state, the pressure in the pressure chamber is released, and the pressure in the pressure chamber is reduced to a pressure close to the pressure at the second inlet / outlet port on the secondary side (low pressure side). Due to the valve opening force due to the pressure of the first inlet / outlet port acting on the valve body, the main valve body is driven to open against the spring force of the valve closing spring, and the main valve port is opened. . At this time, the check valve in the pilot fluid flow path opens and does not hinder the flow of fluid from the pressure chamber to the second inlet / outlet port.
第2の入出口ポートより第1の入出口ポートへ向けて流体が流れる逆方向流れ時には、パイロット弁体の開閉に拘わらず一次側(高圧側)になっている第2の入出口ポートの圧力が圧力室に入ることがパイロット流体流路の逆止弁の逆止作用によって阻止され、圧力室の圧力が二次側(低圧側)になっている第1の入出口ポートの圧力あるいはその圧力に近い圧力になり、第2の入出口ポートの圧力と第1の入出口ポートの圧力との圧力差によって主弁体が弁閉ばねのばね力に抗して弁開駆動され、主弁ポートが開かれた弁開状態になる。 During reverse flow in which fluid flows from the second inlet / outlet port to the first inlet / outlet port, the pressure at the second inlet / outlet port on the primary side (high pressure side) regardless of whether the pilot valve body is opened or closed Is prevented by the check action of the check valve of the pilot fluid flow path, and the pressure in the first inlet / outlet port where the pressure in the pressure chamber is on the secondary side (low pressure side) or its pressure The main valve body is driven to open against the spring force of the valve closing spring by the pressure difference between the pressure at the second inlet / outlet port and the pressure at the first inlet / outlet port. Is opened.
第2の入出口ポートの圧力が高くなり、その圧力によって弁閉状態にあったパイロット弁体が押し開かれるような事態になっても、パイロット流体流路の逆止弁の逆止作用により、第2の入出口ポートの圧力が圧力室に入ることが阻止されているから、第2の入出口ポートの圧力が圧力室に入ることがなく、圧力室の圧力が高くなったことにより、主弁体が弁閉駆動されて主弁ポートが弁閉状態になるようなチャタリング現象が生じることがない。 Even if the pressure of the second inlet / outlet port becomes high and the pilot valve body that was in the valve closed state is pushed open by the pressure, the check valve of the check valve of the pilot fluid flow path Since the pressure at the second inlet / outlet port is prevented from entering the pressure chamber, the pressure at the second inlet / outlet port does not enter the pressure chamber, and the pressure in the pressure chamber is increased. There is no chattering phenomenon in which the valve body is driven to close and the main valve port is closed.
これにより、一方向性のパイロット式電磁弁と同等の構成で、正方向の流れについてのみパイロット式に主弁体が弁開、弁閉し、逆方向流れについては主弁体が逆止弁的に機能して逆流し可能になる。 As a result, the main valve body opens and closes in a pilot manner only for the forward flow, and the main valve body is a check valve for the reverse flow. It can function and reverse flow becomes possible.
この発明によるパイロット式電磁弁の一つの実施形態を、図1を参照して説明する。 One embodiment of a pilot type solenoid valve according to the present invention will be described with reference to FIG.
パイロット式電磁弁は弁ハウジング本体12と蓋体13とによる弁ハウジング11を有する。弁ハウジング本体12には、第1の入出口ポート14と、第2の入出口ポート15と、弁室16と、主弁ポート17とが形成されている。第1の入出口ポート14には入口継手41が、第2の入出口ポート15には出口継手42が各々取り付けられている。
The pilot type solenoid valve has a
弁室16には主弁体20が上下方向(弁開閉方向)に移動可能に設けられている。主弁体20は上下方向移動によって主弁ポート17を開閉し、第1の入出口ポート14と第2の入出口ポート15との連通遮断を行う。この実施形態では、主弁体20の降下移動が弁閉移動であり、主弁体20の上昇移動が弁開移動である。
A
第1の入出口ポート14は弁室16に対して主弁体20の下面側に向けて開口し、第2の入出口ポート15は主弁ポート17に対して主弁体20の下面側に向けて開口している。これにより、主弁体20は、第1の入出口ポート14ならびに第2の入出口ポート15の流体圧を弁開方向(上昇方向)に及ぼされる。
The first inlet /
主弁体20は、弁室16をシリンダボアーとし、その内周面に摺接するピストンをなしており、主弁ポート17とは反対側に、蓋体13によって閉じられた圧力室21を画定している。これより以降、主弁体20より下側を弁室16、主弁体20より上側を圧力室21と呼ぶ。
The
主弁体20には小孔25が貫通形成されている。弁室16は圧力室21とは主弁体20を隔てた反対側にて第1の入出口ポート14に連通しているから、圧力室21は小孔25を絞り通路として第1の入出口ポート14と連通している。
A
なお、主弁体20には、主弁ポート17の周りに画定されている主弁座面18に接触して弁閉シールを行うパッキン22と、弁室16の内周面に接触して圧力室21のシールを行うパッキン23とが取り付けられている。
The
また、主弁体20はガイド軸部24を有し、ガイド軸部24は弁ハウジング本体12に形成された支持ガイド孔19に軸線方向(弁開閉方向)に移動可能に嵌合している。これにより、主弁体20は弁ハウジング本体12より支持され、主弁体20が傾きながら開閉移動することを防止される。
The
圧力室21には主弁体20を弁閉方向に付勢する弁閉ばね(圧縮コイルばね)26が設けられている。
The
弁ハウジング本体12、蓋体13には、圧力室21と第2の入出口ポート15とを連通接続するパイロット流体流路27、28が形成されている。蓋体13にはプラグ部材29が取り付けられており、パイロット流体流路27に連通するパイロット弁ポート30が蓋体13に形成されている。
Pilot
プラグ部材29には電磁アクチュエータ32が取り付けられている。電磁アクチュエータ32は、電磁コイル33、吸引子34、プランジャ35、プランジャばね36を含み、プランジャ35は吸引子34に嵌着されたプランジャチューブ35Aによって軸線方向に移動可能に支持されている。
An
また、プランジャチューブ35Aは、プランジャ35の吸引子とは反対側において、中心にパイロット通路31Aが形成されたパイロット弁体31を、パイロット弁ポート30を開閉するべく、プランジャチューブ35Aの軸線方向(パイロット弁ポート30に接近離間する方向)に移動可能に支持している。パイロット弁ポート30の開閉は、パイロット流体流路27、28の開閉、つまり、パイロット流体流路27、28の圧力室21に対する連通、遮断を意味する。
In addition, the
電磁アクチュエータ32の電磁コイル33に通電が行われている時にはプランジャ35がプランジャばね36のばね力に抗して吸引子34に磁気的に吸引されることにより、プランジャ35がパイロット弁体31から離間して、パイロット通路31Aを開放させると共に、パイロット弁ポート30を弁開する方向へのパイロット弁体31の移動を許容し、電磁コイル33に通電が行われていない時には、プランジャばね36のばね力によって吸引子34から離間するよう付勢されたプランジャ35が、パイロット通路31Aに接触してこれを閉塞すると共に、パイロット弁体31がパイロット弁ポート30側に押されて、プランジャ35が、パイロット弁ポート30を弁閉させる。
When the
蓋体13には逆止弁37が組み込まれている。逆止弁37は、ボール弁体38と、弁閉ばね39とによるボール弁式のものであり、パイロット流体流路27、28を通じて圧力室21より第2の入出口ポート15への流体の流れを許し、その逆の流れを禁止する。
A
つぎに、上述の構成によるパイロット式電磁弁の作用について説明する。 Next, the operation of the pilot solenoid valve having the above-described configuration will be described.
第1の入出口ポート14より第2の入出口ポート15へ向けて流体が流れる正方向流れ時において、電磁コイル33が非通電で、パイロット弁体31によってパイロット弁ポート30が閉じられている時には、小孔25による圧力導入によって圧力室21内が一次側(高圧側)の第1の入出口ポート14の圧力と同等の圧力になる。
When the fluid is flowing in the forward direction from the first inlet /
これにより、圧力室21の圧力(第1の入出口ポート14の圧力)と主弁ポート17の圧力(第2の入出口ポート15の圧力)との圧力差と弁閉ばね26のばね力によって主弁体20が弁閉駆動され、主弁体20が主弁座面18に着座し、主弁ポート17が閉じられた弁閉状態になる。
As a result, the pressure difference between the pressure in the pressure chamber 21 (pressure at the first inlet / outlet port 14) and the pressure at the main valve port 17 (pressure at the second inlet / outlet port 15) and the spring force of the
これに対し、第1の入出口ポート14より第2の入出口ポート15へ向けて流体が流れる正方向流れ時において、電磁コイル33に対する通電によってパイロット弁体31が弁開駆動されてパイロット弁ポート30が開かれると、つまり、パイロット流体流路27、28が連通状態になると、圧力室21の圧力が第2の入出口ポート15の側に逃がされ、圧力室21の圧力が二次側(低圧側)の第2の入出口ポート15の圧力に近い圧力まで低下する。なお、この時、逆止弁37は、圧力差によって弁開し、圧力室21より第2の入出口ポート15への流体の流れを阻害しない。
On the other hand, when the fluid flows in the forward direction from the first inlet /
これにより、主弁体20に作用する第1の入出口ポート14の圧力による弁開力によって、主弁体20が弁閉ばね26のばね力に抗して弁開駆動され、主弁体20が主弁座面18より離れ、主弁ポート17が開かれた弁開状態になる。
Accordingly, the
第2の入出口ポート15より第1の入出口ポート14へ向けて流体が流れる逆方向流れ時には、パイロット弁体31の開閉に拘わらず、一次側(高圧側)になっている第2の入出口ポート15の圧力が圧力室21に入ることが、逆止弁37の逆止作用によって阻止される。
During the reverse flow in which the fluid flows from the second inlet /
これにより、圧力室21の圧力は、小孔25による圧力導入によって、二次側(低圧側)になっている第1の入出口ポート14の圧力あるいはその圧力に近い圧力になり、第2の入出口ポート15の圧力と第1の入出口ポート14の圧力との圧力差によって主弁体20が弁閉ばね26のばね力に抗して弁開駆動され、主弁ポート17が開かれた弁開状態になる。
As a result, the pressure in the
図2の(a)は、逆方向流れ時における開弁規定圧以下の状態を、(b)は逆方向流れ時における開弁規定圧以上の状態を、(c)は逆方向流れ時における高圧状態を各々示している。 (A) of FIG. 2 is a state below the valve opening prescribed pressure at the time of reverse flow, (b) is a state above the valve opening prescribed pressure at the time of reverse flow, (c) is a high pressure at the time of reverse flow. Each state is shown.
図2(a)に示されているように、開弁規定圧以下では、主弁体20が主弁座面18に着座して主弁ポート17が閉じられた弁閉状態が保たれる。開弁規定圧以上になると、図2(b)に示されているように、その圧力によって主弁体20が弁閉ばね26のばね力に抗して押し開かれる。この開弁規定圧は、弁閉ばね26のばね力等によって決めることができる。
As shown in FIG. 2A, at a valve opening specified pressure or lower, the valve closed state in which the
図2(c)に示されているように、第2の入出口ポート15の圧力が高くなり、その圧力によって弁閉状態にあったパイロット弁体31が押し開かれるような事態になっても、逆止弁37の逆止作用により、第2の入出口ポート15の圧力が圧力室21に入ることが阻止される。
As shown in FIG. 2 (c), even when the pressure of the second inlet /
これにより、第2の入出口ポート15の圧力が圧力室21に入ることがなく、圧力室21の圧力が高くなったことにより、主弁体20が弁閉駆動されて主弁ポート17が弁閉状態になるようなチャタリング現象が生じることがない。
As a result, the pressure in the second inlet /
これにより、一方向性のパイロット式電磁弁と同等の構成で、正方向の流れについてのみパイロット式に主弁体20が弁開、弁閉し、逆方向流れについては主弁体20が逆止弁的に機能して逆流し可能になる。
As a result, the
図3は、上述のように作用する本実施形態によるパイロット式電磁弁の等価回路(構成)を示している。つまり、正流れ時には、パイロット式電磁開閉弁50として機能し、逆方向流れ時には、逆止弁(圧力弁あるいは圧力リリーフ弁)51として機能する。
FIG. 3 shows an equivalent circuit (configuration) of the pilot solenoid valve according to the present embodiment that operates as described above. That is, it functions as a pilot-type electromagnetic on-off
これにより、従来の逆流しできないパイロット電磁弁では、電磁弁出口側に逆止弁を設けると共に、逆流し配管用に並列にもう一つの逆止弁を設置する必要があるが、本実施形態によるパイロット式電磁弁では、これらが不要となるため、配管製作のコスト削減が図られる。 Thus, in the conventional pilot solenoid valve that cannot perform reverse flow, it is necessary to provide a check valve on the solenoid valve outlet side and to install another check valve in parallel for the reverse flow pipe. Since pilot type solenoid valves do not require them, the cost of manufacturing pipes can be reduced.
なお、上述の実施形態では、逆止弁37がパイロット弁ポート30より圧力室21側に配置されているが、図4、図5に示されているように、逆止弁37はパイロット弁ポート30より第2の入出口ポート15側に配置されてもよく、上述の実施形態と同等に作用する。
In the above-described embodiment, the
また、逆止弁37は、ボール弁のものに限られることはなく、他の型式のものでもよく、弁閉ばね39を省略することもできる。
Further, the
11 弁ハウジング
12 弁ハウジング本体
13 蓋体
14 第1の入出口ポート
15 第2の入出口ポート
16 弁室
17 主弁ポート
18 主弁座面
19 支持ガイド孔
20 主弁体
21 圧力室
22、23 パッキン
24 ガイド軸部
25 小孔
26 弁閉ばね
27、28 パイロット流体流路
29 プラグ部材
30 パイロット弁ポート
31 パイロット弁体
31A パイロット通路
32 電磁アクチュエータ
33 電磁コイル
34 吸引子
35 プランジャ
35A プランジャチューブ
36 プランジャばね
37 逆止弁
38 ボール弁体
39 弁閉ばね
41 入口継手
42 出口継手
50 パイロット式電磁開閉弁
51 逆止弁
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記主弁体は、前記弁室をシリンダボアーとするピストンをなして前記主弁ポートとは反対側に絞り通路によって前記第1の入出口ポートと連通している圧力室を画定し、当該圧力室の流体圧を弁閉方向に及ぼされ、前記第1の入出口ポートならびに前記第2の入出口ポートの流体圧を弁開方向に及ぼされ、
更に、前記圧力室と前記第2の入出口ポートとを連通接続するパイロット流体流路と、パイロット流体流路を開閉するパイロット弁体と、前記パイロット弁体を開閉駆動する電磁手段と、前記パイロット流体流路における前記圧力室より前記第2の入出口ポートへの流体の流れを許し、その逆の流れを禁止する逆止弁とを有するパイロット式電磁弁。 A valve housing formed with a first inlet / outlet port, a second inlet / outlet port, a valve chamber and a main valve port; and the first inlet / outlet port provided in the valve chamber by opening and closing the main valve port. A main valve body that cuts off communication between the outlet port and the second inlet / outlet port; and a valve closing spring that biases the main valve body in a valve closing direction,
The main valve body defines a pressure chamber communicating with the first inlet / outlet port by a throttle passage on a side opposite to the main valve port by forming a piston having the valve chamber as a cylinder bore. Fluid pressure in the chamber is exerted in the valve closing direction, and fluid pressure in the first inlet / outlet port and the second inlet / outlet port is exerted in the valve opening direction,
Furthermore, a pilot fluid passage that communicates and connects the pressure chamber and the second inlet / outlet port, a pilot valve body that opens and closes the pilot fluid passage, electromagnetic means that opens and closes the pilot valve body, and the pilot A pilot solenoid valve having a check valve that allows a fluid flow from the pressure chamber to the second inlet / outlet port in the fluid flow path and prohibits the reverse flow.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080805 |