JPS594212Y2 - 電磁切換弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 利用分野 本考案は、小型の電磁操作部によつあ大流量の流体を流
通させる電磁切換弁に関するものである。

従来技術とその問題点 一般に、電磁切換弁おいて大流量の流体を流そうとする
場合には、弁座の口径を大きくすることによって流路断
面積を拡大すればよいが、このように弁座の口径を大き
くすると、それに合わせて弁体即ち可動鉄心の吸着スト
ロークを大きくしなければならず、必然的に電磁操作部
が大型化する。

例えば、実公昭４２−１５４９６号公報に記載の電磁バ
ルブは、可動鉄心の運動方向にストッパとしての調整ね
じを設け、この調整ねじて可動鉄心のストロークを変え
ることによって流路断面積を変化させるようにしたもの
であるが、弁座の口径に応じた最大流量を得る場合のた
めに、可動鉄心の吸着ストロークを予め弁座の口径に合
わせてそれを最大に開口し得るストロークに設定してお
かなければならなず、電磁コイルが大型化する。

しかしながら、調整ねじて可動鉄心のストロークを小さ
くしたときには、そのように大きな電磁コイルを必要と
せず、小型の電磁コイルによって十分に大きな吸引力を
得ることができるので、不必要に大きな電磁コイルを用
いていることになる。

このような電磁コイルの大きさは、弁が開き始めるとき
に必要な電磁力によって定まるが、そのような大きさの
電磁コイルを用いた場合、一旦弁が開いた後における十
分な開放位置までのストロークでは、不必要に大きな電
磁力が発生し、大きな無駄が生じることになる。

従って、可動鉄心を吸着して弁を開くためのストローク
をできるだけ小さくしながら、弁の開放には大きなスト
ロークを与え得るようにするのが有効であるが、上記従
来の電磁弁では、電磁コイルで可動鉄心を弁開位置に吸
着するようにしているので、それを実現することができ
ない。

本考案の技術的課題 本考案において解決すべき技術的課題は、可動鉄心を吸
着ストローク完了後においても流体圧作用力により必要
な弁開位置まで変位可能とし、該可動鉄心の吸着ストロ
ークを弁座の口径とは無関係に小さくして電磁操作部を
小型化することである。

技術的手段 上記課題解決のため、本考案においては、弁筺内におけ
る流体の入力ポートと出力ポートとの間の連通路に、出
力ポート側から接離する弁体で開閉される弁座を設けた
ものにおいて、該弁座の出力ポート側に形設した圧力室
に開口する電磁操作部の案内管に、弁座を開閉する弁体
を設けた可動鉄心をばねにより弁座を閉鎖する方向に付
勢して摺動自在に嵌装すると共に、電磁操作部のコイル
への通電により上記可動鉄心を吸着する吸着鉄心を上記
弁座より大径のシールを介して密封状態で摺動可能に嵌
装し、該吸着鉄心をばねで可動鉄心側に付勢して案内管
の係止段部に係止させ、その係止状態において該吸着鉄
心を可動鉄心に対して小さなストロークを持たせた状態
で対向させ、該ストロークと吸着鉄心のストロークの和
を弁座の十分な開放に必要な弁体のストロークに設定す
るという技術的手段を講じている。

作用 上記技術的手段は次のように作用する。

即ち、通電により可動鉄心が吸着鉄心に吸着し、弁座が
僅かに開放すると、この弁座からの流体圧が案内管に弁
座より大径のシールを介して嵌装した吸着鉄心に作用し
、両鉄心はそれらに作用するばねの合成付勢力に抗して
開弁方向へ移動する。

この移動によって弁体が弁座の口径に応じたストローク
で弁座を大きく開放し、所定流量の流体が弁座を流通す
る。

而して、上記吸着鉄心に対する可動鉄心の吸着ストロー
クは小さく、従って、小型の電磁操作部によって大流量
を流せることになる。

即ち、第３図Ａの電磁操作部の吸引力特性図において、
可動鉄心による開弁を大きな吸引力部分を利用して弁座
の口径とは無関係の小さなストロークａで行うことがで
き、しかも、開弁後における両鉄心の変位により、同図
Ｂの流量特性図において通常の電磁切換弁ではＱｌの流
量しか得られないものをＱ２の流量を得ることができる
。

実施例 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
に、第１図において、弁筺１は流体の入力ポート２及び
゛出力ポート３を備え、これらの両ポート２，３は連通
路４により連通せしめられ、該連通路４には弁座５が形
設されている。

弁座５の出力ポート３側に形設された圧力室６に開口す
る電磁操作部７の案内管８は、その内部に吸着鉄心９及
びそれに電磁的に吸着される摺動自在な可動鉄心１０が
嵌装され、該可動鉄心１０には圧力室６内において弁座
５に接離する弁体１１を設け、該可動鉄心１０をその段
部１０ ａと圧力室６の内壁との間に縮設した第１のば
ね１２により付勢して弁体１１を弁座５に圧着し、それ
を閉鎖させている。

また、上記可動鉄心１０は、電磁操作部７への通電によ
り吸着鉄心９に第１のばね１２の付勢力に抗して吸着さ
れて第１ストロークａだけ変位し、それにより弁体１１
が弁座５を離れてそれを小さく開口するように構成され
ている。

上記吸着鉄心９は、電磁操作部７におけるコイル１３の
中心に装着された案内管８内に、上記弁座より大径のシ
ール１４を介して密封状態で摺動可能に配設され、その
上面とカバー１５との間に縮設した第２のばね１６によ
り可動鉄心１０の方向に付勢して、下面を案内管８内の
係止段部８ａに係止させたもので、この係止状態におい
て閉鎖位置にある可動鉄心１０と上記第１ストロークａ
だけ離れるように保持させている。

而して、上記可動鉄心１０を付勢する第１のばね１２と
吸着鉄心９を付勢する第２のばね１６との合成付勢力は
、弁座５の開放時に、案内管に弁座より大径のシールを
介して嵌装した吸着鉄心９に作用する圧力流体の作用力
より小さくなるように設定し、これによって両鉄心９，
１０が互いに吸着した状態のまま圧力流体の作用力によ
ってカバー１５のストッパ一部１５ ａに吸着鉄心９の
上縁が衝当するまでの第２ストロークｂだけ変位できる
ように構成している。

上記第１ストロークａは、可動鉄心１０が小型の電磁操
作部によって吸着できる程度に小さいが、それによって
開口する弁座５を通して圧力室６に入力ポートの流体圧
力を導入できる程度のものであり、また第２ストローク
ｂは第１ストロークａよりも大きく設定したものであっ
て、両ストロークにより弁座５に圧力流体を流すに十分
な開口量が得られる。

なお、図中、１７は呼吸孔、１８．１９は磁気回路を構
成する磁気枠及び磁気板、２０は圧力室６をシールする
Ｏリングを示している。

次に、このように構成した電磁切換弁の作用について説
明する。

電磁操作部７のコイル１３への非通電状態を示す第１図
においては、第１のばね１２の付勢力によって弁体１１
が弁座５に圧接せしめられ、入力ポート２から出力ポー
ト３に至る連通路４は閉鎖されている。

この第１図の状態において、電磁操作部７のコイル１３
へ通電すると、磁気枠１８、磁気板１９、可動鉄心１０
及び吸着鉄心９で形成される磁気回路の作用により、可
動鉄心１９が第１のばね１２の付勢力に抗して吸着鉄心
９に吸着されて、両鉄心９゜１０の間に設定された第１
ストロークａだけ変位し、弁座５がまず小さく開口する
。

従って、この弁座５を通して圧力流体が入力ポート２か
ら出力ポート３へ流通すると共に圧力室６に充満し、そ
の圧力が相互に吸着された可動鉄心１０及び吸着鉄心９
に作用して、案内管にシールを介して嵌装した吸着鉄心
の有効断面積に流体圧を乗じた大きさの作用力により、
第１及び第２のばね１２．１６の付勢力に抗して第２ス
トロークｂだけ変位させるため、弁座５はさらに大きく
開口し、これにより大流量の流体が入力ポート２から出
力ポート３へ流通する。

第２図はこの状態を示している。再びコイル１３への通
電を遮断すると、可動鉄心１０が第１のばね１２の付勢
力により復帰し、それに設けた弁体１１が弁座５に圧接
して流体を密封する。

また、圧力室６内の流体が出力ポート３へ流出して該圧
力室の圧力が低下することから、吸着鉄心９に作用する
圧力流体の作用力が減少し、結局、吸着鉄心９は第２の
ばね１６の付勢力によって案内管８の係止段部８ａに係
止するまで復帰せしめられ、第１図の状態となる。

、上記実施例では、本考案を切換方向が２方向のものに
ついて説明したが、本考案は３方向等の切換えを行うも
のについても適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の電磁切換弁の閉弁状態における断面図
、第２図はその開弁状態における断面図、第３図Ａ、
Ｂは作用説明図である。 １・・・・・・弁筺、２・・・・・・入力ポート、３・
・・・・・出力ポート、４・・・・・・連通路、５・・
・・・・弁座、６・・・・・・圧力室、７・・・・・・
電磁操作部、８・・・・・・案内管、８ａ・・・・・・
係止段部、９・・・・・・吸着鉄心、１０・・・・・・
可動鉄心、１２，１６・・・・・・は゛ね、１４・・・
・・・シール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁筺内における流体の入力ポートと出力ポートとの間の
   連通路に、出力ポート側から接離する弁体で開閉される
   弁座を設けたものにおいて、該弁座の出力ポート側に形
   設した圧力室に開口する電磁操作部の案内管に、弁座を
   開閉する弁体を設けた可動鉄心をばねにより弁座を閉鎖
   する方向に付勢して摺動自在に嵌装すると共に、電磁操
   作部のコイルへの通電により上記可動鉄心を吸着する吸
   着鉄心を上記弁座より大径のシールを介して密到状態で
   摺動可能に嵌装し、該吸着鉄心をばねで可動鉄心側に付
   勢して案内管の係止段部に係止させ、その係止状態にお
   いて該吸着鉄心を可動鉄心に対して小さなストロークを
   持たせた状態で対向させ、該ストロークと吸着鉄心のス
   トロークの和を弁座の十分な開放に必要な弁体のストロ
   ークに設定したことを特徴とする電磁切換弁。