JP6578251B2

JP6578251B2 - 電磁弁

Info

Publication number: JP6578251B2
Application number: JP2016126538A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　克典; 克典佐藤
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2019-09-18
Anticipated expiration: 2036-06-27
Also published as: JP2018003856A

Description

本発明は、コイルに供給される電流に応じて作動流体の圧力を制御する電磁弁に関する。

電磁弁には、コイルへの通電が遮断された状態で入力ポートと出力ポートとを連通するノーマルオープン型の電磁弁（常開型電磁弁）と、コイルへの通電が遮断された状態で入力ポートと出力ポートとを遮断するノーマルクローズ型の電磁弁（常閉型電磁弁）とがある（特許文献１）。

特許文献１には、常開型の電磁弁に関して、「図４において、常開型電磁弁Ｖ_OFLは、円筒状のガイド筒３０を有するハウジング３１_O、ガイド筒３０内の一端側に固定される固定コア３２_O、固定コア３２_Oに対向してガイド筒３０内に収納される可動コア３３、固定コア３２_Oおよび可動コア３３間に縮設されるばね３４、ばね３４のばね力に抗して可動コア３３を固定コア３２_O側に吸引する磁気吸引力を発揮すべくガイド筒３０を囲繞するコイル３５、ならびにコイル３５を囲繞する円筒状の磁路形成部材３７を有する電磁弁構成ユニット３６_Oを備え、各電磁弁Ｖ_OFL，Ｖ_ORR，Ｖ_OFR，Ｖ_ORL，Ｖ_CFL，Ｖ_CRR，Ｖ_CFR，Ｖ_CRLに共通な磁性金属製押さえ板２２とハウジング３１_Oとが磁路形成部材３７を介して磁気的に結合され、押さえ板２２は複数たとえば８本のボルト２４により基体２１に締着される。」と記載されている（段落［００１５］参照）。

また、特許文献１には、常閉型電磁弁に関して、「図５において、常閉型電磁弁Ｖ_CFRは、ガイド筒３０を有するハウジング３１_C、ガイド筒３０の一端側に固定される固定コア３２_C、固定コア３２_Cに対向してガイド筒３０内に収納される可動コア３３、固定コア３２_Cおよび可動コア３３間に縮設されるばね３４、ばね３４のばね力に抗して可動コア３３を固定コア３２_C側に吸引する吸引力を発揮すべくガイド筒３０を囲繞するコイル３５、ならびにコイル３５を囲繞する円筒状の磁路形成部材３７を有する電磁弁構成ユニット３６_Cを備え、磁路形成部材３７を介してハウジング３１_Cおよび押さえ板２２が磁気的に結合される。と記載されている（段落［００２４］参照）。

特開平８−１５２０７６号公報

特許文献１に記載の常開型電磁弁又は常閉型電磁弁は、例えば停電により外部電源からの電力供給が停止してコイルの通電が停止した場合に、バネの付勢力によって可動コアを初期位置（開放位置又は閉止位置）に戻すことにより、機関を自動で始動又は停止させることができる。

しかしながら、特許文献１に記載の常開型電磁弁又は常閉型電磁弁では、外部電源からの電力供給を意図的に停止させた場合（例えば機関のメンテナンス時）にも可動コアが初期位置（開放位置又は閉止位置）に戻ってしまうため、意図せず機関が始動又は停止するおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コイルへの通電が遮断された場合でも閉弁状態を保持することが可能なノーマルオープン型の電磁弁を提供することにある。

上記課題を解決するための発明は、高圧側の流路に接続される入力ポートと低圧側の流路に接続される出力ポートとが形成されたケースと、前記ケース内に、前記入力ポートと前記出力ポートとを接続する内部流路を閉止する閉止位置と前記内部流路を開放する開放位置との間を移動可能に設けられた可動コアと、前記ケース内に設けられ、通電時に前記可動コアに対して前記開放位置から前記閉止位置に向かう方向の磁力を作用させるコイルと、前記ケースには、前記可動コアを前記閉止位置に保持するストッパーを取り付けるための取付穴が形成され、前記開放位置が前記閉止位置の鉛直下方に位置するように設置されたものとする。

本発明によれば、ノーマルオープン型の電磁弁において、コイルへの通電が遮断された場合でも閉弁状態を保持することが可能となる。

本発明の第１の実施例に係る電磁弁の励磁状態（閉弁状態）を示す断面図である。本発明の第１の実施例に係る電磁弁の非励磁状態（開弁状態）を示す断面図である。本発明の第１の実施例に係る電磁弁のストッパー取付状態を示す断面図である。図３のＡ−Ａ断面図である。本発明の第２の実施例に係る電磁弁の励磁状態（開弁状態）を示す断面図である。本発明の第２の実施例に係る電磁弁の非励磁状態（閉弁状態）を示す断面図である。本発明の第２の実施例に係る電磁弁のストッパー取付状態を示す断面図である。本発明の第３の実施例に係る電磁弁の励磁状態（開弁状態）を示す断面図である。本発明の第３の実施例に係る電磁弁の非励磁状態（閉弁状態）を示す断面図である。本発明の第３の実施例に係る電磁弁のストッパー取付状態を示す断面図である。本発明の第４の実施例に係る電磁弁の励磁状態（閉弁状態）を示す断面図である。本発明の第４の実施例に係る電磁弁の非励磁状態（開弁状態）を示す断面図である。本発明の第４の実施例に係る電磁弁のストッパー取付状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。尚、各図中、同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。

本発明の第１の実施例に係る電磁弁について、図１〜図４を用いて説明する。本実施例に係る電磁弁１は、コイル４への通電が遮断された状態で開弁するノーマルオープン型の電磁弁である。図１は、電磁弁１の励磁状態（閉弁状態）を示す断面図であり、図２は、電磁弁１の非励磁状態（開弁状態）を示す断面図である。

図１に示すように、電磁弁１は、高圧側の流路（図示せず）に接続される入力ポート２ａと低圧側の流路（図示せず）に接続される出力ポート２ｂとが形成されたケース２と、ケース２内に、入力ポート２ａと出力ポート２ｂとを接続する内部流路７を閉止する図示下方位置（以下「閉止位置」という。）と内部流路７を開放する図示上方位置（以下「開放位置」という。）との間を移動可能に設けられた可動コア３と、ケース２内に設けられ、通電時に可動コア３に対して開放位置から閉止位置に向かう方向の磁力を作用させるコイル４と、ケース２内に設けられ、可動コア３に対して閉止位置から開放位置に向かう方向の引張力を作用させる引張バネ５ａとを備えている。

可動コア３は、コイル４への通電が行われると、図１に示すように、磁力の作用で可動コア３が鉛直上方の閉止位置に移動し、内部流路７を遮断する。一方、コイル４への通電が遮断されると、図２に示すように、引張バネ５ａによる引張力の作用で鉛直上方の開放位置に移動し、内部流路７を開放する。

ケース２の開放位置側には、後述するストッパー６を取り付けるための取付穴としてネジ穴２ｃが形成されている。ネジ穴２ｃは、ストッパー６を取り付ける場合を除き、閉止部材２ｄによって閉止されている。

図３は、電磁弁１のストッパー取付状態を示す断面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。

図３及び図４に示すように、ケース２の開放位置側に形成されたネジ穴２ｃには、引張バネ５ａによる引張力に対抗して可動コア３を閉止位置に保持するストッパー６を取り付けることができる。これにより、コイル４への通電が遮断された状態（非励磁状態）でも、可動コア３を閉止位置に保持することが可能となる。

本実施例によれば、ケース２に形成されたネジ穴２ｃにストッパー６を取り付けることにより、ノーマルオープン型の電磁弁１を非励磁状態でも開弁状態に保持することができる。これにより、外部電源からの電力供給を意図的に停止させた場合（例えば機関のメンテナンス時）に、意図せず機関が始動することを防止することが可能となる。

本発明の第２の実施例に係る電磁弁について、図５〜図７を用いて説明する。本実施例に係る電磁弁１Ａは、コイル４への通電が遮断された状態で閉弁するノーマルクローズ型の電磁弁である。図５は、電磁弁１Ａの励磁状態（開弁状態）を示す断面図であり、図６は、電磁弁１Ａの非励磁状態（閉弁状態）を示す断面図であり、図７は、電磁弁１Ａのストッパー取付状態を示す断面図である。以下、第１の実施例に係る電磁弁１（図１〜図４に示す）との相違点を中心に説明する。

本実施例におけるコイル４は、通電時に可動コア３に対して閉止位置から開放位置に向かう方向（図示上方向）の磁力を作用させるように構成されている。また、電磁弁１Ａは、可動コア３に対して開放位置から閉止位置に向かう方向の圧縮力を作用させる圧縮バネ５ｂを備えている。コイル４への通電が行われると、図５に示すように、磁力の作用で可動コア３が閉止位置から開放位置に移動し、内部流路７が開放される。一方、コイル４への通電が遮断されると、図６に示すように、可動コア３が圧縮バネ５ｂによる圧縮力の作用で開放位置から閉止位置に移動し、内部流路７が遮断される。

本実施例におけるネジ穴２ｃは、図５〜図７に示すように、ケース２の閉止位置側に形成されている。ネジ穴２ｃには、圧縮バネ５ｂによる圧縮力に対抗して可動コア３を開放位置に保持するストッパー６を取り付けることができる。これにより、コイル４への通電が遮断された状態（非励磁状態）でも、可動コア３を開放位置に保持することが可能となる。

本実施例によれば、ケース２に形成されたネジ穴２ｃにストッパー６を取り付けることにより、ノーマルクローズ型の電磁弁１Ａを非励磁状態でも開弁状態に保持することができる。これにより、外部電源からの電力供給を意図的に停止させた場合（例えば機関のメンテナンス時）に、意図せず機関が停止することを防止することが可能となる。

本発明の第３の実施例に係る電磁弁について、図８〜図１０を用いて説明する。本実施例に係る電磁弁１Ｂは、コイル４への通電が遮断された状態（非励磁状態）で開弁するノーマルクローズ型の電磁弁である。図８は、電磁弁１Ｂの励磁状態（開弁状態）を示す断面図であり、図９は、電磁弁１Ｂの非励磁状態（閉弁状態）を示す断面図であり、図１０は、電磁弁１Ｂのストッパー取付状態を示す断面図である。以下、第２の実施例に係る電磁弁１Ａ（図５〜図７に示す）との相違点を中心に説明する。

本実施例に係る電磁弁１Ｂは、図８〜図１０に示すように、可動コア３の開放位置が鉛直上方に位置し、可動コア３の閉止位置が鉛直下方に位置するように設置されている。コイル４への通電が行われると、図８に示すように、磁力の作用で可動コア３が鉛直下方の閉止位置から鉛直上方の開放位置に移動し、内部流路７が開放される。一方、コイル４への通電が遮断されると、図９に示すように、可動コア３が重力Ｇの作用で鉛直上方の開放位置から鉛直下方の閉止位置に移動し、内部流路７が遮断される。

図１０に示すように、本実施例におけるネジ穴２ｃには、重力Ｇに対抗して可動コア３を鉛直上方の開放位置に保持するストッパー６を取り付けることができる。これにより、コイル４への通電が遮断された状態（非励磁状態）でも、可動コア３を開放位置に保持することが可能となる。

本実施例によれば、ケース２に形成されたネジ穴２ｃにストッパー６を取り付けることにより、ノーマルクローズ型の電磁弁１Ｂを非励磁状態でも開弁状態に保持することができる。これにより、外部電源からの電力供給を意図的に停止させた場合（例えば機関のメンテナンス時）に、意図せず機関が停止することを防止することが可能となる。

さらに、可動コア３の閉止位置が開放位置の鉛直下方に位置するように電磁弁１Ｂを設置したことにより、コイル４への通電が遮断された時に、重力Ｇの作用で可動コア３を開放位置から閉止位置に移動させることができる。これにより、非励磁状態において可動コア３を閉止位置に保持するための手段（圧縮バネ等）が不要となるため、電磁弁１Ｂの製造コストを抑えることが可能となる。

本発明の第４の実施例に係る電磁弁について、図１１〜図１３を用いて説明する。本実施例に係る電磁弁１Ｃは、コイル４への通電が遮断された状態（非励磁状態）で開弁するノーマルオープン型の電磁弁である。図１１は、電磁弁１Ｃの励磁状態（閉弁状態）の状態を示す断面図であり、図１２は、電磁弁１Ｃの非励磁状態（開弁状態）を示す断面図であり、図１３は、電磁弁１Ｃのストッパー取付状態を示す断面図である。以下、第１の実施例に係る電磁弁１（図１〜図４に示す）との相違点を中心に説明する。

本実施例に係る電磁弁１Ｃは、図１１〜図１３に示すように、可動コア３の開放位置が閉止位置の鉛直下方に位置するように設置されている。コイル４への通電が行われると、図１１に示すように、磁力の作用で可動コア３が鉛直下方の開放位置から鉛直上方の閉止位置に移動し、内部流路７が遮断される。一方、コイル４への通電が遮断されると、図１２に示すように、可動コア３が重力Ｇの作用で鉛直上方の閉止位置から鉛直下方の開放位置に移動し、内部流路７が開放される。

図１３に示すように、本実施例におけるネジ穴２ｃには、重力Ｇに対抗して可動コア３を鉛直上方の閉止位置に保持するストッパー６を取り付けることができる。これにより、コイル４への通電が遮断された状態（非励磁状態）でも、可動コア３を閉止位置に保持することが可能となる。

本実施例によれば、ケース２に形成されたネジ穴２ｃにストッパー６を取り付けることにより、ノーマルオープン型の電磁弁１Ｃを非励磁状態でも閉弁状態に保持することができる。これにより、外部電源からの電力供給を意図的に停止させた場合（例えば機関のメンテナンス時）に、意図せず機関が始動することを防止することが可能となる。

さらに、可動コア３の開放位置が閉止位置の鉛直下方に位置するように電磁弁１Ｂを設置したことにより、コイル４への通電が遮断された時に、重力Ｇの作用で可動コア３を開放位置から開放位置に移動させることができる。これにより、非励磁状態において可動コア３を開放位置に保持するための手段（引張バネ等）が不要となるため、電磁弁１Ｃの製造コストを抑えることが可能となる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成の一部を加えることも可能であり、ある実施例の構成の一部を削除し、あるいは、他の実施例の一部と置き換えることも可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…電磁弁、２…ケース、２ａ…入力ポート、２ｂ…出力ポート、２ｃ…ネジ穴（取付穴）、２ｄ…閉止部材、３…可動コア、４…コイル、５ａ…引張バネ、５ｂ…圧縮バネ、６…ストッパー、７…内部流路。

Claims

高圧側の流路に接続される入力ポートと低圧側の流路に接続される出力ポートとが形成されたケースと、
前記ケース内に、前記入力ポートと前記出力ポートとを接続する内部流路を閉止する閉止位置と前記内部流路を開放する開放位置との間を移動可能に設けられた可動コアと、
前記ケース内に設けられ、通電時に前記可動コアに対して前記開放位置から前記閉止位置に向かう方向の磁力を作用させるコイルと、
前記ケースには、前記可動コアを前記閉止位置に保持するストッパーを取り付けるための取付穴が形成され、
前記開放位置が前記閉止位置の鉛直下方に位置するように設置されたことを特徴とする電磁弁。