JP2013224709A - Solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、弁本体に形成されたシリンダ内に主弁ポートに対向して内挿されたピストン弁を備え、シリンダのピストン弁に対する背空間の圧力を低圧にすることでピストン弁を主弁ポートから離間させるようにした電磁弁に関する。 The present invention includes a piston valve inserted into a cylinder formed in a valve body so as to face a main valve port, and lowering the pressure of the back space with respect to the piston valve of the cylinder to lower the piston valve to the main valve port. The present invention relates to a solenoid valve that is separated from the electromagnetic valve.
従来、この種の電磁弁として、例えば実公昭61−41015号公報(特許文献1)に開示されたものがある。特許文献1の図3に示されたものは、弁本体にシリンダが形成され、このシリンダ内にピストン弁を内挿するとともに、蓋体によって弁本体の端部を閉塞することにより、シリンダ内でピストン弁に対する背空間を構成している。また、この背空間を第1ポート(一次継手側のポート)に導通する第1導通路(摺動クリアランス)と、弁本体の側部に設けた電磁駆動部によりパイロット弁(球弁)を開とすることで第2ポート(二次継手側のポート)に導通する第2導通路(流路)を有している。
Conventionally, as this type of solenoid valve, for example, there is one disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 61-41015 (Patent Document 1). 3 shown in FIG. 3 of
そして、流体が第1ポートから流入する流体の順方向(正方向)の流れの時は、パイロット弁を開にして第2導通路(流路)を介して背空間を第2ポートの低圧に導通し、ピストン弁の下部に作用する第1ポートの高圧と背空間の低圧との差圧によりピストン弁を主弁ポートから離間させる。また、流体が第2ポートから流入する流体の逆方向の流れの時は、パイロット弁を閉にして背空間を第1導通路(摺動クリアランス)を介して第1ポートの低圧に導通し、ピストン弁の下部に作用する第2ポートの高圧によりピストン弁を主弁ポートから離間させる。 When the fluid flows in the forward direction (forward direction) of the fluid flowing in from the first port, the pilot valve is opened and the back space is set to the low pressure of the second port via the second conduction path (flow path). The piston valve is separated from the main valve port by the differential pressure between the high pressure of the first port acting on the lower portion of the piston valve and the low pressure of the back space. Further, when the fluid flows in the reverse direction of the fluid flowing in from the second port, the pilot valve is closed and the back space is conducted to the low pressure of the first port through the first conduction path (sliding clearance). The piston valve is separated from the main valve port by the high pressure of the second port acting on the lower part of the piston valve.
なお、特許文献1に従来技術として記載されている電磁弁は、ピストン弁にパイロットポートを形成するとともにパイロット弁をピストン弁と同軸に設けるようにしているので、パイロット弁のプランジャやプランジャばね等がピストン弁の動作に影響するが、前記のようにパイロット弁の電磁駆動部を弁本体の側部に設けた電磁弁はピストン弁の動作が容易になり、さらには、ピストン弁の上部にパイロット弁のプランジャやプランジャばね等がないため、ピストン弁のリフトを大きくすることができ大流量を流すことができる。
In addition, since the solenoid valve described as
特許文献1の電磁弁では、弁本体のシリンダ内にピストン弁やピストンばねを挿入した後、シリンダが開口する弁本体の端部に蓋体を嵌め込み、このシリンダが開口する弁本体の端部を蓋体の中心側にかしめることにより、蓋体を固定している。
In the solenoid valve of
図5は上記従来の電磁弁の蓋体と同様な蓋部材の固定構造の一例及びその問題点を示す図である。弁本体aに形成されたシリンダbは円筒形状であり、シリンダbが開口する弁本体aの端部a1の内周は円形である。蓋部材cは円盤状の形状であり、蓋部材cは端部a1の内周の下端の段部a2に当接するようにして弁本体aに嵌め込まれている。そして、弁本体aの端部a1の先端を蓋部材cの中心側にかしめることにより蓋部材cが固定されている。そして、このかしめ部には半田dにより封止されている。 FIG. 5 is a view showing an example of a fixing structure of a lid member similar to the lid body of the conventional electromagnetic valve and its problems. The cylinder b formed in the valve body a is cylindrical, and the inner periphery of the end a1 of the valve body a where the cylinder b opens is circular. The lid member c has a disk shape, and the lid member c is fitted into the valve main body a so as to abut on the lower end step a2 of the inner periphery of the end a1. And the cover member c is being fixed by crimping the front-end | tip of the edge part a1 of the valve main body a to the center side of the cover member c. The caulking portion is sealed with solder d.
従来の固定構造は弁本体aの端部a1の先端をかしめる構造となっているため、かしめ部において蓋部材cの外周の角が弁本体aの端部a1の一箇所に当接する。このため、図5に矢印で示したように、シリンダbの高圧による蓋部材cの押圧力を端部a1の一箇所で受けることになり、耐圧性に限界がある。 Since the conventional fixing structure has a structure in which the tip of the end a1 of the valve body a is caulked, the corner of the outer periphery of the lid member c abuts on one end a1 of the valve body a at the caulking part. For this reason, as shown by the arrow in FIG. 5, the pressing force of the lid member c due to the high pressure of the cylinder b is received at one place of the end a1, and the pressure resistance is limited.
本発明は、弁本体に形成したシリンダ内に主弁ポートを開閉するピストン弁を内挿するとともに、パイロット弁の電磁駆動部を弁本体の側部に設け、弁本体のシリンダが開口する端部を蓋部材で閉塞するようにした電磁弁において、蓋部材に対する弁本体のかしめ部の耐圧性を向上させることを課題とする。 The present invention inserts a piston valve that opens and closes a main valve port into a cylinder formed in a valve body, and also provides an electromagnetic drive portion of a pilot valve on a side portion of the valve body, and an end portion where the cylinder of the valve body opens. In a solenoid valve that is closed with a lid member, it is an object to improve the pressure resistance of the caulking portion of the valve body with respect to the lid member.
請求項1の電磁弁は、弁本体に、シリンダと、該シリンダの底部側の側面に第1ポートが形成されるとともに、前記シリンダの底部に主弁ポートと第2ポートとが形成され、該シリンダ内に前記主弁ポートを開閉するピストン弁が配設され、前記シリンダが開口する弁本体の端部を蓋部材で閉塞することで前記ピストン弁に対する背空間が形成され、前記第1ポートと前記背空間を導通する第1導通路と、前記第2ポートと前記背空間をパイロット弁を介して導通可能な第2導通路と、前記弁本体の側部に設けられ前記パイロット弁を駆動する電磁駆動部とを備え、順方向及び逆方向の流体の流れにより、低圧側の第2ポートまたは第1ポートを前記背空間に導通して該背空間を低圧にするとともに、高圧側の第1ポートまたは第2ポートの高圧をピストン弁に作用させることで、該ピストン弁を作動させて主弁ポートを開とするようにした電磁弁において、前記シリンダが開口する前記弁本体の端部の内周と、前記蓋部材の外周とに、互いに嵌合する凹凸部をそれぞれ設け、該凹凸部を嵌合させて該蓋部材を該弁本体の端部に嵌め込むとともに、該弁本体の端部の先端を該蓋部材の中心側にかしめることにより、該蓋部材で該シリンダを閉塞するようにしたことを特徴とする。
In the solenoid valve according to
請求項2の電磁弁は、請求項1に記載の電磁弁であって、前記弁本体のかしめた端部と前記蓋部材とをろう付けにより封止するようにしたことを特徴とする。 A solenoid valve according to a second aspect is the electromagnetic valve according to the first aspect, wherein the crimped end portion of the valve body and the lid member are sealed by brazing.
請求項3の電磁弁は、請求項1または2に記載の電磁弁であって、前記弁本体の端部の内周に形成された前記凹凸部が雌ねじ部であり、前記蓋部材の外周に形成された前記凹凸部が該雌ねじ部に螺合する雄ねじ部であり、該蓋部材の表面に前記軸線の回りに該蓋部材を回転可能にするねじ締め用孔が形成されていることを特徴とする。
The electromagnetic valve according to claim 3 is the electromagnetic valve according to
請求項1の電磁弁によれば、シリンダが開口する弁本体の端部の内周の凹凸部と、蓋部材の外周の凹凸部とが互いに嵌合して蓋部材が弁本体の端部に嵌め込まれ、そのうえで弁本体の端部の先端が蓋部材の中心側にかしめられているので、シリンダ内の圧力により蓋部材を軸線方向に押す力は、両方の凹凸部の嵌合部分において分散するので、かしめ部への力の作用を抑えることができ、耐圧性が向上する。
According to the solenoid valve of
請求項2の電磁弁によれば、請求項1の効果に加えて、弁本体のかしめた端部と蓋部材との例えば半田等によるろう付けによりシール性を保証できるとともに、さらに耐圧性が向上する。 According to the electromagnetic valve of the second aspect, in addition to the effect of the first aspect, the sealing performance can be ensured by brazing the crimped end portion of the valve body and the lid member with, for example, solder, and the pressure resistance is further improved. To do.
請求項3の電磁弁によれば、請求項1または2の効果に加えて、蓋部材の雄ねじ部をを弁本体の雌ねじ部にねじ込むことにより蓋部材を弁本体に固定できるので組み付け作業が容易になる。
According to the solenoid valve of claim 3, in addition to the effect of
次に、本発明の電磁弁の実施形態を図面を参照して説明する。図1は第1実施形態の電磁弁の非通電時の縦断面図、図2は同電磁弁の要部を拡大して示すとともに凹凸部の作用を説明する図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は図1の図面における上下に対応する。この電磁弁は金属製の弁本体1と、ピストン弁2と、蓋部材3と、パイロット弁4と、電磁駆動部5を有している。
Next, an embodiment of a solenoid valve of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view when the solenoid valve of the first embodiment is not energized, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the solenoid valve and explaining the operation of the uneven portion. Note that the concept of “upper and lower” in the following description corresponds to the upper and lower sides in the drawing of FIG. This electromagnetic valve has a
弁本体1には、軸線Lを中心とする円筒形状のシリンダ11と、シリンダ11の底部11a側の側面に開口する「第1ポート」としての入口ポート12と、シリンダ11の底部11aにシリンダ11と同軸に開口する主弁ポート13と、主弁ポート13に連通する「第2ポート」としての出口ポート14とが形成されている。入口ポート12には一次側継手10が接続され、出口ポート14には二次側継手20が接続されている。冷媒等の流体が順方向に流れるときは、図に実線の矢印で示したように、流体は入口ポート12から流入して出口ポート14から流出し、流体が逆方向に流れるときは、図に破線の矢印で示したように、流体は出口ポート14から流入して入口ポート12から流出する。
The
主弁ポート13の周囲は主弁座13aとなっており、シリンダ11内には金属製のピストン弁2が主弁ポート13に対向するように内挿されている。ピストン弁2は、シリンダ11内に摺動自在に整合する円柱状の大径部2Aと、この大径部2Aより径の小さな主弁部2Bとを有しており、このピストン弁2は主弁座13aに対して主弁部2Bを離座/着座することにより主弁ポート13を開閉する。
The
蓋部材3は、後述のように弁本体1の端部1A内に固着され、この蓋部材3で端部1Aを閉塞することで、シリンダ11の底部11aと反対側にピストン弁2に対する背空間11Aが形成されている。また、ピストン弁2の主弁部2Bはシリンダ11の底部11a側にあり、主弁部2Bの回りには底部側空間11Bが形成されている。
The lid member 3 is fixed in the
ピストン弁2の大径部2Aにはシリンダ11内の背空間11Aに開口するばね受け凹部2aが形成されており、このばね受け凹部2a内に蓋部材3に当接するピストンばね21が配設されている。また、ピストン弁2には、軸線Lと直交するように主弁部2Bを貫通する横導通路2bと、横導通路2bに導通する縦穴状の小導通路2cと、この小導通路2cからばね受け凹部2aに開口する大導通路2dが形成されている。この横導通路2b、小導通路2c、大導通路2d、ばね受凹部2a及びシリンダ11とピストン弁2とのクリアランスは、入口ポート12(第1ポート)と背空間11Aを導通する「第1導通路」を構成している。
The
電磁駆動部5は弁本体1の側部に設けられ、この電磁駆動部5はプランジャチューブ51、プランジャ52、吸引子53、プランジャばね54及び電磁コイル55を備えている。弁本体1の下部には軸線Lと直角な方向に伸びる円筒部1Bが形成されており、この円筒部1B内にプランジャチューブ51が嵌合固着され、プランジャチューブ51内にプランジャ52が摺動可能に内挿されている。円筒部1B内はパイロット弁室1B1となっており、このパイロット弁室1B1内に球形のパイロット弁4が内接され、パイロット弁4はプランジャ52の端部に取り付けられている。
The electromagnetic drive unit 5 is provided on a side portion of the
また、弁本体1には、パイロット弁室1B1と出口ポート14を連通するパイロットポート15が形成されるとともに、パイロット弁室1B1と背空間11Aとを連通する均圧路16が形成されている。すなわち、パイロットポート15、パイロット弁室1B1及び均圧路16は、出口ポート14(第2ポート)と背空間11Aをパイロット弁4を介して導通可能な「第2導通路」を構成している。なお、パイロットポート15の周囲はパイロット弁座15aとなっており、パイロット弁4はパイロット弁座15aに対して離座/着座することによりパイロットポート15を開閉する。
The
以上の構成により、電磁駆動部5の電磁コイル55に通電がなされると、プランジャ52が吸引子53に吸引され、パイロット弁4がパイロットポート15を弁開状態とする。電磁コイル55に通電がなされないと、プランジャばね54の付勢力により、プランジャ52が吸引子53から離間し、パイロット弁4がパイロットポート15を弁閉状態とする。
With the above configuration, when the
順方向に冷媒を流すときに電磁駆動部5の電磁コイル55に通電がなされ、パイロットポート15を弁開状態とする。そして、この順方向の時は、入口ポート12が高圧、出口ポート14が低圧になる。また、出口ポート14の低圧により、パイロットポート15、パイロット弁室1B1及び均圧路16を介して背空間11Aが低圧になる。また、入口ポート12の高圧冷媒はピストン弁2の主弁部2Bの回りの底部側空間11Bに供給される。したがって、底部側空間11Bと背空間11Aとの差圧がピストン弁2に対して弁開方向に働き、ピストン弁2は主弁ポート13の弁開状態を保持する。
When the refrigerant flows in the forward direction, the
また、入口ポート12から前記第1導通路を介して背空間11Aに導入する流体よりも、背空間11Aから前記第2導通路を介して出口ポート14に流出する流体の方が多くなるように、第1導通路と第2導通路は設定されている。これにより、背空間11Aの圧力はより低くなる。その結果、底部側空間11Bと背空間11Aの差圧は大きくなる。したがって、ピストン弁2に対する弁開方向の力は大きくなる。
Further, the amount of fluid flowing out from the
一方、逆方向に冷媒を流すときは電磁駆動部5の電磁コイル55に通電しないで、パイロットポート15を弁閉状態とする。この逆方向の時は、出口ポート14が高圧、入口ポート12が低圧になる。また、入口ポート12の低圧により、横導通路2b、小導通路2c、大導通路2d及びばね受け凹部2a介して背空間11Aが低圧になる。出口ポート14の高圧冷媒の圧力は主弁ポート13を介して主弁部2Bの下部に作用する。したがって、底部側空間11Bと背空間11Aと差圧はなく共に低圧となり、出口ポート14から主弁部2Bの下部に作用する圧力によってピストン弁2に対して弁開方向の力が働き、ピストン弁2は主弁ポート13の弁開状態を保持する。
On the other hand, when flowing the refrigerant in the reverse direction, the
シリンダ11が開口する弁本体1の端部1Aの内周は円形である。蓋部材3は円盤状の形状である。そして、この弁本体1の端部1Aの内周には「凹凸部」としての雌ねじ部1aが形成され、蓋部材3の外周には「凹凸部」としての雄ねじ部3aが形成されている。この蓋部材3の雄ねじ部3aは弁本体1の雌ねじ部1aに螺合する。また、蓋部材3の表面には軸線Lを中心とする円周上の2箇所にねじ締め用孔3b,3bが形成され、さらに、裏面には背空間11Aの一部を構成する凹部3cが形成されている。
The inner periphery of the
そして、蓋部材3は、ねじ締め用孔3b,3bに治具を係合して弁本体1の端部1A内にねじ込み、この蓋部材3の裏面の縁が、端部1Aの内周下端の段部1bに当接するまでねじ込むことにより、蓋部材3は弁本体1に固定されている。その後、弁本体1の端部1Aの先端を該蓋部材3の中心側(軸線L側)にかしめることにより、蓋部材3でシリンダ11と背空間11Aが閉塞されている。さらに、端部1Aのかしめた先端部分と蓋部材3とが、ろう付けの一手段として半田31により封止されている。これにより、シール性を保証できる。
Then, the lid member 3 is screwed into the
このように、弁本体1の端部1Aの内周の雌ねじ部1aと、蓋部材3の外周の雄ねじ部3aとが互いに嵌合して蓋部材3が弁本体1の端部1aに嵌め込まれ、かしめにより固定されているので、図2に矢印で示すように、シリンダ11内の圧力により蓋部材3を軸線L方向に押す力は、雌ねじ部1aと雄ねじ部3aの嵌合部分において分散し、端部1Aの先端のかしめ部への力の作用を抑えることができる。したがって、電磁弁の耐圧性が向上する。
In this way, the
図3は第2実施形態の電磁弁の要部を示す図であり、第1実施形態と同様な要素には図1及び図2と同符号を付記して詳細な説明は省略する。また、図示されていない部分の作用効果は第1実施形態と同様である。この第2実施形態と第1実施形態との違いは、第1実施形態では蓋部材3の裏面に凹部3cが形成されているが、この第2実施形態では、蓋部材3は平板状の形状をしている。この蓋部材3においても、その外周面に弁本体1の雌ねじ部1aに螺合する雄ねじ部3aが形成されるとともに、ねじ締め用孔3b,3bが形成されている。この第2実施形態でも雌ねじ部1aと雄ねじ部3aの作用効果は第1実施形態と同様である。
FIG. 3 is a diagram showing a main part of the electromagnetic valve according to the second embodiment. Elements similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2, and detailed description thereof is omitted. In addition, the operational effects of portions not shown are the same as those in the first embodiment. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, a
図4は第3実施形態の電磁弁の要部を示す図であり、第1実施形態と同様な要素には図1及び図2と同符号を付記して詳細な説明は省略する。また、図示されていない部分の作用効果は第1実施形態と同様である。この第3実施形態では、弁本体1の端部1Aの内周に、凹部1d1と凸部1d2からなる凹凸部1dが形成され、蓋部材3の外周に、凹部3d1と凸部3d2からなる凹凸部3dが形成されている。この蓋部材3は弁本体1の端部1Aに圧入したものであり、蓋部材3の凹凸部3dは弁本体1の凹凸部1dに嵌合している。なお、蓋部材3の凹凸部3d及び弁本体1の凹凸部1dは前記軸線Lに対して回転対称な形状である。
FIG. 4 is a diagram showing a main part of the electromagnetic valve according to the third embodiment. Elements similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2, and detailed description thereof is omitted. In addition, the operational effects of portions not shown are the same as those in the first embodiment. In the third embodiment, an
ここで、凹凸部1d及び3dの傾斜面を説明するために、図示の「外側」と示した方向にある面を「外側面」、「内側」と示した方向にある面を「内側面」とする。凹部1d1の外側面と凸部3d2の外側面は、凸部1d2の外側面及び凸部3d2の内側面よりも軸線Lに対して大きく傾斜している。また、この凸部1d2の外側面と凸部3d2の内側面は軸線Lに略平行となるように軸線Lに対して小さく傾斜している。したがって、蓋部材3を弁本体1の端部1Aに圧入するとき、凸部1d2の外側面と凸部3d2の内側面は圧接されるが、軸線Lに対して小さく傾斜しているので圧入することができる。なお、圧入するとき、弁本体1(端部1A)を加熱膨張させると容易に圧入できる。
Here, in order to describe the inclined surfaces of the concave and
この第3実施形態でも、シリンダ11内の圧力により蓋部材3を軸線L方向に押す力により、蓋部材3の凸部3d2の外側面と、端部1Aの凹部1d1の外側面とに抗力が働くので、この軸線L方向に押す力は、蓋部材3の凸部3d2の外側面と、端部1Aの凹部1d1の外側面との当接部分にも分散し、端部1Aの先端のかしめ部への力の作用を抑えることができる。したがって、電磁弁の耐圧性が向上する。
Also in the third embodiment, a force pushing the lid member 3 in the direction of the axis L by the pressure in the
1 弁本体
1A 端部
1B 円筒部
1B1 パイロット弁室(第2導通路)
1a 雌ねじ部(凹凸部)
1d 凹凸部
11 シリンダ
11a 底部
11A 背空間
11B 底部側空間
12 入口ポート(第1ポート)
13 主弁ポート
14 出口ポート(第2ポート)
15 パイロットポート(第2導通路)
16 均圧路(第2導通路)
2 ピストン弁
2a ばね受け凹部(第1導通路)
2b 横導通路(第1導通路)
2c 小導通路(第1導通路)
2d 大導通路(第1導通路)
3 蓋部材
3a 雄ねじ部(凹凸部)
3b ねじ締め用孔
3c 凹部
3d 凹凸部
31 半田
4 パイロット弁
5 電磁駆動部
51 プランジャチューブ
52 プランジャ
53 吸引子
54 プランジャばね
55 電磁コイル
L 軸線
1
1a Female thread (uneven portion)
1d
13
15 Pilot port (second conduction path)
16 Pressure equalization path (second conduction path)
2
2b Lateral conduction path (first conduction path)
2c Small conduction path (first conduction path)
2d Large conduction path (first conduction path)
3
3b
Claims (3)
前記シリンダが開口する前記弁本体の端部の内周と、前記蓋部材の外周とに、互いに嵌合する凹凸部をそれぞれ設け、該凹凸部を嵌合させて該蓋部材を該弁本体の端部に嵌め込むとともに、該弁本体の端部の先端を該蓋部材の中心側にかしめることにより、該蓋部材で該シリンダを閉塞するようにしたことを特徴とする電磁弁。 The valve body has a cylinder and a first port formed on a side surface on the bottom side of the cylinder, and a main valve port and a second port formed on the bottom of the cylinder, and the main valve port is disposed in the cylinder. A piston valve that opens and closes is disposed, and a back space with respect to the piston valve is formed by closing an end of a valve body that the cylinder opens with a lid member, and the first port and the back space are electrically connected. A conduction path; a second conduction path capable of conducting the second port and the back space through a pilot valve; and an electromagnetic drive unit provided on a side portion of the valve body for driving the pilot valve. The flow of the fluid in the direction and in the opposite direction causes the second port or the first port on the low pressure side to conduct to the back space to lower the back space, and the high pressure on the first port or the second port on the high pressure side is increased. Acting on piston valve Be to, in the electromagnetic valve which is adapted to the main valve port open by operating the piston valve,
Provided on the inner periphery of the end of the valve body where the cylinder opens and the outer periphery of the lid member are respectively provided with concavo-convex portions that are fitted to each other, and the concavo-convex portions are fitted together so that the lid member is attached to the valve body. An electromagnetic valve characterized in that the cylinder is closed by the lid member by fitting into the end portion and caulking the tip of the end portion of the valve body toward the center side of the lid member.
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