JPH0142703Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、直動形電磁弁の改良に関するもので
ある。

例えば、実開昭55−36751号公報には、弁室内
に挿嵌したスプールを軸方向に変位させ、これに
より該スプールに嵌装した環状のシール部材を弁
室内面における弁座に対して摺動変位させて、弁
本体における流体の流れ方向を切換えるようにし
たスプール弁が開示されている。

上記スプール弁においては、シール部材を径方
向の幅が軸方向の厚みよりも大きい環状とし、そ
のシール部材をスプールにおける溝に嵌装し、シ
ール部材の端面とそれが軸方向に対向する溝の壁
との間にシール部材の着脱を容易にするための僅
かな隙間を設けると共に、シール部材の内径側を
溝の底部で挟着している。従つて、スプールが摺
動を開始するときにシール部材が溝内において若
干の傾動が可能であるとしても、その傾動の間に
スプールがシール部材と弁座との間に作用する静
止摩擦抵抗を振り切るのに十分な速度を与えられ
るとは限らず、しかもシール部材の内径側はスプ
ールの溝に挟み込まれて片持ち状態に支持されて
おり、そのためシール部材を傾動させるのにも少
なからね力が必要であり、従つてスプールの始動
摩擦抵抗は著しく大きなものとなる。

本考案の技術的課題は、流路の切換えに際して
弁棒が十分な移動速度に達するまで静止摩擦抵抗
が作用しないようにして、弁棒の始動抵抗を軽減
することにある。

上記課題を解決するため、本考案の電磁弁は、
上記従来の弁、即ち弁本体内の摺動部にシール部
材を介して摺動する弁棒を挿嵌し、該弁棒を電磁
操作力で駆動することにより流体の流れ方向を切
換えるものにおいて、上記シール部材を、径方向
の幅が軸方向の厚みより大きく且つ径方向の剛性
が小さなパツキンによつて形成し、これを上記弁
棒上に設けた溝に嵌装し、該弁棒上の溝の軸方向
長さを、少なくとも弁棒がシール部材の静止摩擦
抵抗を振り切るに必要な速度に達するまでに移動
する長さに設定したものとして構成される。

上記構成を有する本考案の電磁弁においては、
電磁操作力により弁棒を駆動するとき、弁棒上の
溝内における該弁棒の摺動方向端に位置するシー
ル部材が、その弁棒の始動に際して、弁本体の内
面と摺動することなく、弁棒の溝内において傾斜
状に変形し、そのため弁棒が小さな始動抵抗のも
とに始動することになる。また、シール部材が弁
棒の溝内において該弁棒に対して軸方向に摺動し
たとしても、両者の接触面積がシール部材と弁本
体との接触面積に比べて非常に小さく、従つて両
者間の摺動抵抗もさほど大きいものとはならな
い。このような始動に際し、弁棒上の溝内におい
て上述した場合と反対側にあるシール部材は、弁
本体の内面に対して摺動することになるが、上述
した始動抵抗の低減により、全体としては始動抵
抗が略半減することになる。

上記弁棒の始動により溝内においてシール部材
に最大の変形が与えられたときには、すでに弁棒
が加速されて、その後に作用するシール部材と弁
本体との間の大きな静止摩擦抵抗を振り切ること
が可能な状態にあり、従つて弁棒が安定的に軸方
向への移動を継続して、流体の流れ方向を切換え
る。

このような本考案の電磁弁によれば、弁棒に駆
動を小さな力で行うことができるので、ソレノイ
ドを小形で省電力形のものとすることができる。

以下に本考案の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。

本考案をポペツト式の電磁弁に適用した第１図
において、１はソレノイド、２は弁部であり、ソ
レノド１によつて弁部２に組込んだポペツト弁３
を駆動して流体の流れ方向を切換えるように構成
している。

上記弁部２は、入力ポート４、出力ポート５及
び排出ポート６に形設した弁本体７を備え、該弁
本体７における上記各ポートを連通させた弁室８
内に上記ポペツト弁３を配設し、ポペツト弁３に
おける弁部９の両側に設けた弁棒１０，１０を弁
本体７における摺動部１１，１１にシール部材１
２，１２を介して軸方向に摺動可能に挿嵌してい
る。

上記シール部材１２は、例えば図示した断面瓢
箪形の如く、径方向の幅が軸方向の厚みよりも大
きく且つ径方向の剛性が小さな弾性体からなるパ
ツキンによつて形成され、そのシール部材１２を
嵌装する弁棒１０上に溝１３の軸方向長さを、シ
ール部材１２の軸方向の厚みよりも十分に大き
く、一般的にシール部材１２の軸方向の厚みの
1.5倍より大きく且つシール部材１２が溝１３内
に倒れ込まれない長さに設定し、それにより弁棒
１０の始動時には、シール部材１２が弁本体７の
摺動部１１と摺動することなく変形し、弁棒１０
がシール部材１２と摺動部１１との間に作用する
大きな静止摩擦抵抗を振り切るのに必要な速度に
達するまで低抵抗で移動可能に構成している。

上記弁棒１０，１０の端部に冠設された案内体
１５，１６は、摺動部１１，１１に摺接して弁棒
１０，１０の軸方向への摺動を傾かない状態で案
内するためのもので、その一方の案内体１５にソ
レノイド１で駆動される押棒１７を当接させて押
棒受けとしても機能させ、他方の案内体１６に復
帰ばね１８を当接させてばね座としても機能させ
ている。上記各案内体１５，１６は、軟質で耐摩
耗性のある合成樹脂等の材料で構成され、さらに
は外面を摺動部１１に嵌合する円筒状に構成する
必要がなく、さらに弁棒１０，１０に嵌合するだ
けで、それによつて固定的に保持される必要もな
い。

また、上記ソレノイド１によつて駆動される押
棒１７は、電磁コイル１９への通電によつて固定
鉄心２０に吸着される可動鉄心２１に、ばね２２
及びばね押え２３を介して取付けられ、このばね
２２によつて可動鉄心２１とポペツト弁３とのス
トロークの差が吸収されると同時に、ポペツト弁
３に閉弁する力が与えられる。

上記構成のポペツト式の電磁弁において、電磁
コイル１９への非通電時には、第１図に示すよう
に、ポペツト弁３が復帰ばね１８の付勢力によつ
て上動した位置にあり、その弁部９が入力ポート
４と出力ポート５間の第１弁座２５を閉鎖すると
共に、出力ポート５と排出ポート６間の第２弁座
２６を開放しているが、上記コイル１９に通電し
て両鉄心２０，２１を吸着させると、ポペツト弁
３が下動して第１及び第２弁座２５，２６をそれ
ぞれ開、閉状態に切換える。

上記ポペツト弁３においては、通常、シール部
材１２，１２が流体圧によつて溝１３内における
弁本体７の両端側に押付けられた状態にある。従
つて、弁棒１０が下動する場合には、下方のシー
ル部材１２が弁本体７に対して摺動することな
く、溝１３内において傾斜状に変形し、それによ
つて小さな始動抵抗のもとにポペツト弁３の始動
が行われる。即ち、ポペツト弁３が下動しようと
すると、上方のシール部材１２は、第１図に示す
ように、溝１３の上側壁に押付けられたままの状
態を保つものの、下方のシール部材１２は、第２
図に示すように、溝１３内でその上側壁の方に倒
れるようにダイヤフラムと同様な変形を行い、シ
ール部材１２を弁本体７の摺動部１１に対して摺
動させることなしに弁棒１０が軸方向へ移動し、
あるいは、シール部材１２と弁棒１０との接触面
積が小さいことから、第３図に示すように、弁本
体７の摺動部１１に圧接したまま静止状態にある
シール部材１２の内周面に対して小さな摩擦抵抗
で弁棒１０を摺動させる。而して、上記いずれの
場合においても、始動時にはシール部材１２が弁
本体７に対して摺動することなく、そのためポペ
ツト弁３の始動抵抗は著しく小さなものとなる。

ポペツト弁３がこのよう小さな始動抵抗に打勝
つて第２図あるいは第３図に示す状態となるまで
移動すれば、ポペツト弁３はシール部材１２の外
周面と弁本体７の摺動部１１との間に作用する大
きな静止摩擦抵抗を振り切るのに十分な速度に達
し、その後ポペツト弁３は上記抵抗を振り切つて
安定的に摺動し、流体の流れ方向が切換えられ
る。これは、上動の場合も同様である。

第４図は、本考案をスプール式電磁弁に適用し
た実施例の弁部を示し、弁本体３１に入力ポート
３２、出力ポート３３及び排出ポート３４が連通
する弁の摺動部３５を形設し、その摺動部３５に
流路切換用のスプール３６を軸方向に摺動可能に
嵌挿し、スプール３６の弁部３７及び弁棒３８，
３８に形設した溝３９，４０内にシール部材４
１，４２を嵌着すると共に、弁棒３８，３８にそ
れを傾くことなく摺動させるためのプラスチツク
製の案内環４３，４３を周設している。

上記構成のスプール式弁においては、スプール
がソレノイド（図示せず）によつて軸方向に駆動
されるが、その駆動は、前記実施例と同様に、シ
ール部材が溝内においてダイヤフラム状に変形す
ることによつて小さな始動抵抗のものとに行われ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る直動形電磁弁の実施例を
示す断面図、第２図及び第３図は上記電磁弁の異
なる動作状態を示す要部断面図、第４図は異なる
実施例の弁部を示す断面図である。 ７，３１……弁本体、１０，３８……弁棒、１
１……摺動部、１２，４１，４２……シール部
材、１３，３９，４０……溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁本体内の摺動部にシール部材を介して摺動す
   る弁棒を挿嵌し、該弁棒を電磁操作力に駆動する
   ことにより流体の流れ方向を切換えるものにおい
   て、上記シール部材を、径方向の幅が軸方向の厚
   みより大きく且つ径方向の剛性が小さなパツキン
   によつて形成し、それに上記弁棒上に設けた溝に
   嵌装し、該弁棒上の溝の軸方向長さを、少なくと
   も弁棒がシール部材の静止摩擦抵抗を振り切るに
   必要な速度に達するまでに移動する長さに設定し
   たことを特徴とする直動形電磁弁。