JP4933637B2 - solenoid valve - Google Patents
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Description
本発明は、プランジャの先端に球形の弁体を保持し、電磁コイルへの通電により吸引子を励磁してプランジャを吸着し、球形の弁体に対応した形状を有する弁座に対して弁体を接離させるようにした電磁弁に関し、詳細には弁体を弁座から離間させるときに弁体及びプランジャをキック動作させるようにした電磁弁に関する。 The present invention holds a spherical valve body at the tip of a plunger, excites an attractor by energizing an electromagnetic coil to adsorb the plunger, and a valve body against a valve seat having a shape corresponding to the spherical valve body In particular, the present invention relates to an electromagnetic valve in which a valve body and a plunger are kicked when the valve body is separated from a valve seat.
従来、電磁弁において弁体を弁座から離間させるとき弁体及びプランジャをキック動作させるものとして、例えば、特開2001−41340号公報(特許文献1)、特開2003−269642号公報(特許文献2)、特開平10−227370号公報(特許文献3)、特開平10−78155号公報(特許文献4)に開示されたものがある。この電磁弁は、電磁コイルへの通電により吸引子を励磁してプランジャを吸引し、プランジャ先端に保持された弁体を弁座から離間して弁開状態とするものである。また電磁コイルを非通電とすることによりコイルばねのばね力によりプランジャを弁座側に駆動して弁体を弁座に着座させて弁閉状態とするものである。さらに、弁閉状態では、コイルばねのばね力と弁体の上部に作用する流体の圧力により弁体の着座状態を保持される。 Conventionally, in a solenoid valve, when the valve body is moved away from the valve seat, the valve body and the plunger are kicked. 2), Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-227370 (Patent Document 3), and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-78155 (Patent Document 4). This electromagnetic valve excites the attractor by energizing the electromagnetic coil to attract the plunger, and the valve body held at the tip of the plunger is separated from the valve seat to open the valve. Further, by de-energizing the electromagnetic coil, the plunger is driven to the valve seat side by the spring force of the coil spring, and the valve body is seated on the valve seat so that the valve is closed. Further, in the valve closed state, the seated state of the valve body is maintained by the spring force of the coil spring and the pressure of the fluid acting on the upper part of the valve body.
また、弁体はプランジャに対して移動方向に僅かに遊び(間隙)を持って保持されており、これにより、弁閉状態から弁開状態にするとき、電磁コイルに通電した直後は弁体は、弁体の上部に作用する流体の圧力により弁座に着座した状態で、まずプランジャだけが移動し、プランジャが吸引子に近づくことにより吸引子による吸引力が充分大きくなった時点で、プランジャが弁体の下部に当接して弁体を引き上げるようにして弁座から離間させる。このような動きがキック動作である。 In addition, the valve body is held with a slight play (gap) in the movement direction with respect to the plunger. As a result, when switching from the valve closed state to the valve open state, the valve body is immediately after the electromagnetic coil is energized. In the state where the plunger is seated by the pressure of the fluid acting on the upper part of the valve body, only the plunger first moves, and when the plunger approaches the suction element, the suction force by the suction element becomes sufficiently large. The valve body is lifted away from the valve seat by abutting against the lower part of the valve body. Such a movement is a kick action.
また、特許文献4のものは、キック動作する電磁弁であるとともに、球形の弁体をプランジャの先端に保持するようにしている。
Further, the one disclosed in
この種の電磁弁は、例えば冷凍サイクルに用いられるが、冷凍サイクルでは圧縮機の潤滑のため、冷媒にオイルを混入させる。このため、特に、特許文献4のように球形の弁体をプランジャの先端で保持するような場合、弁体とプランジャとの間にオイルが溜まり、このオイルの粘性によりプランジャの円滑なキック動作が妨げられるという問題がある。
This type of solenoid valve is used, for example, in a refrigeration cycle. In the refrigeration cycle, oil is mixed into the refrigerant in order to lubricate the compressor. For this reason, in particular, when a spherical valve body is held at the tip of the plunger as in
本発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたものであり、プランジャの先端に球形の弁体を保持し、電磁コイルへの通電によりプランジャ及び弁体をキック動作させるようにした電磁弁において、オイル等の非圧縮性流体がもつ粘性の影響を低減して円滑なキック動作を行えるようにすることを課題とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. An electromagnetic valve in which a spherical valve body is held at the tip of a plunger and the plunger and the valve body are kicked by energizing the electromagnetic coil. An object of the present invention is to reduce the influence of viscosity of an incompressible fluid such as oil so that a smooth kick operation can be performed.
請求項1の電磁弁は、プランジャの先端に球形の弁体を保持し、電磁コイルへの通電により吸引子を励磁してプランジャを吸着し、前記電磁コイルを非通電としたときにコイルばねにより前記プランジャを前記吸引子から離間させ、前記球形の弁体に対応した形状を有する弁座に対して前記弁体を接離させるようにし、前記弁体を前記弁座から離間させるときに該弁体及び前記プランジャをキック動作させるようにした電磁弁において、前記プランジャの先端の前記弁体を保持する弁体保持部の、前記電磁コイルが非通電とした状態での前記弁体の中心よりも前記弁座側の部位に、前記プランジャの外周から前記弁体保持部の内側に連通する連通路が形成されていることを特徴とする。 The electromagnetic valve according to claim 1 holds a spherical valve body at the tip of the plunger, excites the attractor by energizing the electromagnetic coil to adsorb the plunger, and when the electromagnetic coil is de-energized, the coil spring The plunger is separated from the suction element, the valve body is brought into contact with and separated from a valve seat having a shape corresponding to the spherical valve body, and the valve body is separated from the valve seat. In a solenoid valve adapted to kick the body and the plunger, the valve body holding portion for holding the valve body at the tip of the plunger is more than the center of the valve body in a state where the electromagnetic coil is de-energized. A communication passage that communicates from the outer periphery of the plunger to the inside of the valve body holding portion is formed in a portion on the valve seat side.
請求項2の電磁弁は、請求項1に記載の電磁弁であって、プランジャの側面の一部が、該プランジャの移動方向に平行な面を断面としてカットしたDカット面を有し、該Dカット面の部分に前記連通路が形成されていることを特徴とする。
The electromagnetic valve according to
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、前記プランジャの前記弁体保持部の、前記弁体に対して前記弁座と反対側の位置から該弁座側の位置まで開口する部位に大通路が形成され、該大通路の一部により前記連通路を構成したことを特徴とする。
The solenoid valve according to
請求項4の電磁弁は、請求項1または2に記載の電磁弁であって、前記プランジャの前記弁体保持部の、前記弁体に対して前記弁座と反対側に位置する部位に背室側連通路が形成され、前記弁体に対して前記弁座側に位置する部位に前記連通路が形成されていることを特徴とする。 A solenoid valve according to a fourth aspect is the electromagnetic valve according to the first or second aspect, wherein a back portion of the valve body holding portion of the plunger is located on a side opposite to the valve seat with respect to the valve body. A chamber-side communication path is formed, and the communication path is formed in a portion located on the valve seat side with respect to the valve body.
請求項1の電磁弁によれば、プランジャの弁体保持部に形成された連通路により、弁体保持部の内部に溜まる非圧縮性流体を流出させることができるので、弁体保持部と弁体の動きが非圧縮性流体の粘性による影響を低減でき、円滑なキック動作を行える。 According to the solenoid valve of the first aspect, the incompressible fluid accumulated in the valve body holding part can be caused to flow out by the communication passage formed in the valve body holding part of the plunger. The movement of the body can reduce the influence of the viscosity of the incompressible fluid, and a smooth kicking operation can be performed.
請求項2の電磁弁によれば、請求項1の効果に加えて、連通路がプランジャのDカット面に形成されているので、連通路の長さが最小となり、その分、非圧縮性流体が流出するときの圧力損失が低減し、より流出しやすくなる。 According to the electromagnetic valve of the second aspect, in addition to the effect of the first aspect, since the communication path is formed on the D-cut surface of the plunger, the length of the communication path is minimized, and the incompressible fluid is correspondingly reduced. The pressure loss at the time of flowing out is reduced, and it becomes easier to flow out.
請求項3または請求項4の電磁弁によれば、請求項1または2と同様な効果が得られる。 According to the solenoid valve of the third or fourth aspect, the same effect as that of the first or second aspect can be obtained.
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は実施形態の電磁弁10の非通電時の縦断面図、図2は同電磁弁10の動作時の要部拡大図であり、図2(A) は非通電時の状態、図2(B) 通電時第1状態、図2(C) は通電時第2状態を示している。図1に示すように、この実施形態の電磁弁10は、弁室11を形成する円筒形状のプランジャチューブ1と、プランジャチューブ1内に配設されたプランジャ2と、プランジャ2に保持された球形の弁体3と、プランジャチューブ1の下端に嵌合された筒状の弁座4と、プランジャチューブ1の上端に固着された吸引子5と、プランジャ2と吸引子5との間に圧縮して介在されたコイルばね6と、プランジャチューブ1の一部と吸引子5を含むように配置された電磁コイル7とを備えている。
Next, an embodiment of a solenoid valve of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a longitudinal sectional view of the
プランジャチューブ1の円筒の中心線を軸線Lとし、プランジャ2はこの軸線L方向(上下方向)に摺動可能に配設されている。電磁コイル7は外函71でカバーされ、外函71は上部をネジNにより吸引子5にネジ止めされている。なお、プランジャチューブ1は非磁性体、プランジャ2及び吸引子5はそれぞれ磁性体からなる。
The center line of the cylinder of the plunger tube 1 is defined as an axis L, and the
また、プランジャチューブ1には、弁室11の側部に開口し流体(冷媒等)が流入する流体入口継手12と、弁室11の下部に開口し流体が流出する流体出口継手13とが、それぞれ蝋付けにて取り付けられている。弁座4は、弁室11内で流体入口継手12の開口部の近傍に延びる筒状の形状をしており、この弁座4の弁体3側には、球形の弁体3に対応する形状の弁ポート4aが形成されており、他方側には弁室11の下部に開口し流体が流出する流体出口継手13が結合されている。
The plunger tube 1 has a
プランジャ2の弁座4側の端部には弁体保持部21が形成されている。弁体保持部21は略円筒形をなしており、その下端の爪部21aは内側に曲げられている。そして、この弁体保持部21の内部に弁体3が収納され、弁体3は爪部21aにより下方への抜けを防止して保持されている。図2(A) に示すように、弁体3は爪部21aとの間に軸線L方向にクリアランスDを持って保持されており、この弁体3は弁体保持部21(プランジャ2)に対して軸線L方向(上下方向)に移動可能となっている。
A valve
プランジャ2は、プランジャ2の円柱状部の側面の一部にDカット面22を有している。このDカット面22は、プランジャ2の円柱状部をプランジャ2の移動方向(軸線L方向)に平行な面を断面としてカットして形成されたものである。プランジャ2のDカット面22の吸引子5側には、プランジャ2の外側からコイルばね収納部2aに連通する透孔2bが形成されている。
The
また、弁体保持部21(プランジャ2の弁座4側)のDカット面22には、プランジャ2の外側から弁体保持部21の内側に連通する大通路23が形成されている。この大通路23は、弁体3に対して、弁座4と反対側の位置から弁座4側の位置まで開口した大きな開口部を有し、この大通路23の内の弁座4側の一部が連通路24を構成している。すなわち、図2(A) に示すように、この連通路24は、電磁コイル7を非通電とした状態での弁体3の中心Cよりも弁座4側の部位に形成されている。
In addition, a
以上の構成により、電磁コイル7へ通電がなされていないとき(非通電持)は図1及び図2(A) の状態にある。すなわち、磁力は発生しておらず、コイルばね6の付勢力により、プランジャ2が吸引子5から離間した位置となる。このとき弁体3は弁座4に着座し、弁閉状態となる。また、弁体3は弁体保持部21の内部上面に当接し、弁体保持部21の爪部21aと弁体3との間に間隙が形成される。
With the above configuration, when the
電磁コイル7に通電がなされると、図2(A)の状態から図2(B)の状態を経て図2(C)の状態へ移行する。まず、吸引子5が発生する磁力によりプランジャ2がコイルばね6の付勢力に抗して吸引子5側に移動する。このとき、図2(A) から図2(B) までの状態では、弁体3は大通路23を介して流体の圧力を受けて弁座4に着座したままとなる。さらに、通電が続くと、図2(B) から図2(C) の状態へ移行する。すなわち、プランジャ2がさらに移動し、弁体保持部21の爪部21aが弁体3の下端に当接して弁体3はプランジャ2と共に移動し、弁座4から離間してプランジャ2が吸引子5に吸着され、弁開状態となる。
When the
ここで、図2(A) の状態から図2(B) の状態へ移行する過程では、弁体保持部21の爪部21aと弁体3との間に非圧縮性流体が溜まっているとしても、図2(A) に破線の矢印で示すように、その非圧縮性流体は連通路24を介して排出される。このため、図2(A) の状態から図2(B) の状態に移行する動作、すなわちキック動作が円滑に行われる。
Here, in the process of shifting from the state of FIG. 2 (A) to the state of FIG. 2 (B), it is assumed that an incompressible fluid has accumulated between the
なお、実施形態の電磁弁は、プランジャ2の端部、すなわち弁体保持部21の位置が外函71の下端面と略同一位置にあるので、電磁コイル7により発生する磁気の磁気効率が良くなる。
In addition, since the position of the end part of the
図1の連通路24は連通路の第1実施例である。図3は連通路の第2実施例を示す図である。この第2実施例では、弁体保持部21(プランジャ2の弁座4側)のDカット面22に、プランジャ2の外側から弁体保持部21の内側に連通する背室側連通路25aと連通路25bを並べて形成したものである。すなわち、一方の背室側連通路25aは弁体3に対して弁座4と反対側に位置する部位に形成されている。他方の連通路25bは弁体3に対して弁座4側に位置する部位に形成されている。この場合も、弁体保持部21の爪部21aと弁体3との間に非圧縮性流体が溜まっているとしても、図3に破線の矢印で示すように、その非圧縮性流体は連通路25bを介して排出される。このため、前記同様にキック動作が円滑に行われる。
The
図4は連通路の第3実施例を示す図である。なお、図4乃至図6において(A) 図は軸線L方向の縦断面図、(B) 図はプランジャ2の平面図である。また、図7において(A) 図は軸線L方向の縦断面図、(B) 図はプランジャ2の底面図である。第3実施例では、プランジャ2の吸引子5側から弁体保持部21まで、縦溝26を形成したものであり、この縦溝26の弁座4側の端部が連通路26aとなっている。この場合も、弁体保持部21の爪部21aと弁体3との間に非圧縮性流体が溜まっているとしても、その非圧縮性流体は連通路26aを介して排出され、前記同様にキック動作が円滑に行われる。
FIG. 4 is a view showing a third embodiment of the communication path. 4 to 6, (A) is a longitudinal sectional view in the direction of the axis L, and (B) is a plan view of the
図5は連通路の第4実施例を示す図である。この第4実施例では、プランジャ2の吸引子5側から弁体保持部21まで、縦V溝27を形成したものであり、この縦溝27の弁座4側の端部が連通路27aとなっている。この場合も、弁体保持部21の爪部21aと弁体3との間に非圧縮性流体が溜まっているとしても、その非圧縮性流体は連通路27aを介して排出され、前記同様にキック動作が円滑に行われる。
FIG. 5 is a view showing a fourth embodiment of the communication path. In the fourth embodiment, a vertical V-
図6は連通路の第5実施例を示す図である。この第5実施例では、プランジャ2の吸引子5側から弁体保持部21まで、Dカット面28を形成したものであり、このDカット面28は前記第1及び第2実施例におけるDカット面22よりも深く(軸線Lに近く)形成したものである。すなわち、このDカット面28を形成することにより、弁体保持部21がDカット面28に開口部を形成し、この開口部が連通路28aとなる。この場合も、弁体保持部21の爪部21aと弁体3との間に非圧縮性流体が溜まっているとしても、その非圧縮性流体は連通路28aを介して排出され、前記同様にキック動作が円滑に行われる。
FIG. 6 is a view showing a fifth embodiment of the communication path. In this fifth embodiment, a D-cut
図7は連通路の第6実施例を示す図である。この第6実施例では、弁体保持部21の内側面に、爪部21aが弁座4側の端部まで縦溝29を形成したものであり、この縦溝29の弁座4側の端部が連通路29aとなっている。この場合も、弁体保持部21の爪部21aと弁体3との間に非圧縮性流体が溜まっているとしても、その非圧縮性流体は連通路29aを介して排出され、前記同様にキック動作が円滑に行われる。
FIG. 7 is a view showing a sixth embodiment of the communication path. In the sixth embodiment, the
その他の例として、弁体保持部21の内側面の弁座4側に螺旋状の溝を形成して連通路としてもよい。
As another example, a spiral groove may be formed on the
なお、ここまで流体が非圧縮性流体である場合について述べてきたが、流体が気体などの圧縮性流体である場合はもちろんのこと、圧縮性流体と非圧縮性流体の混合流体であったとしても、キック動作性を向上できる。 Although the case where the fluid is an incompressible fluid has been described so far, it is assumed that the fluid is a mixed fluid of a compressible fluid and an incompressible fluid as well as a case where the fluid is a compressible fluid such as a gas. Also, the kick operability can be improved.
1 プランジャチューブ
2 プランジャ
3 弁体
4 弁座
5 吸引子
6 コイルばね
7 電磁コイル
21 弁体保持部
21a 爪部
22 Dカット面
23 大通路
24 連通路
25b 連通路
26a 連通路
27a 連通路
28a 連通路
29a 連通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記プランジャの先端の前記弁体を保持する弁体保持部の、前記電磁コイルが非通電とした状態での前記弁体の中心よりも前記弁座側の部位に、前記プランジャの外周から前記弁体保持部の内側に連通する連通路が形成されていることを特徴とする電磁弁。 A spherical valve element is held at the tip of the plunger, and the plunger is attracted by energizing the electromagnetic coil to attract the plunger. When the electromagnetic coil is de-energized, the plunger is separated from the attractor by a coil spring. The valve body is brought into contact with and separated from the valve seat having a shape corresponding to the spherical valve body, and the valve body and the plunger are kicked when the valve body is separated from the valve seat. In the solenoid valve
The valve body holding portion that holds the valve body at the distal end of the plunger is positioned on the valve seat side of the valve body from the center of the valve body in a state where the electromagnetic coil is not energized. A solenoid valve characterized in that a communication passage communicating with the inside of the body holding portion is formed.
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