JPH01312286A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 茨五分丘 本発明はガス、液体等の流体の流量を２段階に切換可能
なる電磁弁に関するものである。

従米伎歪 ガス、液体等の流体の流量を制御する弁としては各種の
弁が知られている。

ガソリンスタンドにおける自動販売の際、その他ガス流
量制御等において、流体を２段階の流量で切換えて供給
したい場合がある。このような要求に対しては２つの電
磁弁を設け、両電磁弁の切換により流量を切換えるとい
う方法がとられていた。１つの流路に２個の電磁弁を用
いるとすると、それだけ費用がかがり又スペースを必要
とするという問題があった。

目的 本発明は従来の上記の問題点を解消し、簡単な構造の１
つの弁により流量を２段的に切換制御可能な電磁弁を提
供することを目的とする。

盪虞 本発明は、上記の目的を、第１に、パイロット弁が２個
のソレノイドと夫々のソレノイドにより吸引動される主
プランジャ及び副プランジャと、本体におけるダイヤフ
ラム室へのオリフィス流路を開閉するパイロット弁体と
、該パイロット弁体内に形成されパイロット弁体がオリ
フィス流路を閉鎖時にオリフィス流路と連通ずるオリフ
ィス流路より小径のオリフィス貫通路とを有し、パイロ
ット弁体が主プランジャに固定され、オリフィス貫通路
を開閉する弁体部が前記副プランジャに設けられている
ダイヤフラム弁により達成した。

本発明は、上記の目的を、第２に、２個のソレノイドと
夫々のソレノイドにより吸引動される主プランジャ及び
副プランジャと、本体における入口ポートと出口ポート
との間の流路を開閉する弁体と、該弁体内に形成され該
弁体が前記流路を閉鎖時に前記流路と連通し当該流路よ
り小径の貫通路とを有し、弁体が主プランジャに固定さ
れ、前記貫通路を開閉する弁体部が前記副プランジャに
設けられている電磁弁により達成した。

立■ 請求項１に記載の電磁弁では、副プランジャが吸引動さ
れ弁体部が動くとオリフィス貫通路が開放され、本体の
入口ポートにダイヤフラムに設けたオリフィス貫通路よ
り大なる断面積の穴を介して連通ずるダイヤフラム室の
流体が少量流体として出口ポートに流れる。主プランジ
ャが吸引動されるとパイロット弁体がオリフィス流路を
開放し、主弁体の開放により大量の流体を流す。

２つのソレノイドの作動を制御することによりパイロッ
ト弁体によるオリフィス流路の開閉と副プランジャの弁
体部材によるオリフィス貫通路の開閉とを切換制御する
ことができ、２種類の流量の切換制御ができる。

請求項２に記載の電磁弁では、副プランジャが吸引勤さ
れ弁体部が動くと弁座を弁体を閉じた状態で貫通路が開
放され、本体の入口ポートよりの流体は貫通路を通して
少量流体として出口ポートに流れる。主プランジャが吸
引動されると弁体が弁座を開放し入口ポートから出口ポ
ートへ流体を通して大量の流体を流す。

２つのソレノイドの作動を制御することにより弁体によ
る流路の開閉と副プランジャの弁体部材による弁体に形
成した貫通路の開閉とを切換制御することができ、２種
類の流量の切換制御ができる。

スＪ１舛 本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説明する。

第１図において、本体１には入口ポート２と、出口ポー
ト３と、両ポート２．３を結ぶ流路４と、咳流路４の途
中に設けられた主弁座５とが形成される。

本体ｌ内には前記主弁座５に着座する主弁体６が設けら
れる。図の例では主弁体６にダイヤフラム７の中心部が
固定され、ダイヤフラム７の周縁が本体１に固定される
ダイヤフラム弁３５の例が示される。主弁体６はばね３
２により主弁座５への押圧力を受ける。

本体１内にはダイヤフラム７により区画され流路４とは
隔離されたダイヤフラム室８が形成される。本体１の開
口部にはパイロット弁用シート９が挿入され蓋１０によ
り本体１に固定される。シート９と蓋１０との間には流
体室１１が形成され、該流体室１１はシート９に形成さ
れた貫通路１２によりダイヤフラム室８と連通している
。更にシート９にはパイロット弁座１３が形成され、該
パイロット弁座１３の中央に一端が開口し、他端がシー
ト９の側壁に開口するオリフィス流路１４が形成される
。

オリフィス流路１４が開口するシート９の側壁は本体ｌ
内に形成される小穴１５の一方の開口１５ａがオリフィ
ス流路１４の開口と連通ずるように形成される。小穴１
５の他方の開口１５ｂは出口ポート３の付近に開口する
。

シート９のパイロット弁座１３に着座可能にパイロット
弁体１６が設けられる。パイロ・ノド弁体１６は主プラ
ンジャ１７に第２図に示すように挟持されている。主プ
ランジャ１７の先端フランジ部材１７ａと本体１もしく
は蓋１０との間にばね１８が張設され、パイロット弁体
１６はパイロ・７ト弁座１３に対する押圧力を付勢され
る。パイロット弁体１６にはパイロット弁座１３に着座
時にオリフィス流路１４に連通ずるオリフィス貫通路１
９が形成される。

パイロット弁座１３とバイロフト弁体１６とを有するパ
イロット弁３５を制御するために、本体ｌに例えば１（
１０に支持ブロック２０を介してパイロットソレノイド
２１が固定配置される。

パイロットソレノイド２１はスペーサー２２を介して配
置された第１ソレノイド２３と第２ソレノイド２４の２
つのソレノイドを有する。第１ソレノイド２３のコイル
２３ａと第２ソレノイド２４のコイル２４ａとは共心状
に配置され、第１ソレノイド２３に固定鉄心２５が固定
される。第１ソレノイド２３の可動鉄心を形成する補助
プランジャ２６が固定鉄心と同心状に配置される。補助
プランジャ２６は中心穴２６ａを有し、該中空穴２６ａ
の固定鉄心２５とは反対側端部においては小径穴２６ｂ
に移行している。

補助プランジャ２６は第２ソレノイド２４の固定鉄心と
して兼用され、該補助プランジャ２６と同心状に主プラ
ンジャ１７が第２ソレノイド２４の可動鉄心として配置
されている。

主プランジャ１７には補助プランジャ２６の小径穴２６
ｂとほぼ同径の中空穴２７が形成され、該中空穴２７に
は副プランジャ２８が遊嵌される。

副プランジャ２８は補助プランジャ２６の中空穴２６ａ
に嵌入されるヘッド部材２８ａを有し、該ヘッド部材２
８ａは補助プランジャ２６の中空穴２６ａと小径穴２６
ｂの段部に係合可能に形成されている。副プランジャ２
８のヘッド部２８ａとは反対側の自由端部にはパイロッ
ト弁体１６のオリフィス貫通路１９に形成された弁座１
９ａに着座しオリフィス貫通路１９を閉鎖する弁体部２
８ｂが形成される。副プランジャ２日は補助プランジャ
２６と一体に形成することもできる。

主プランジャ１７のパイロ・ノド弁体１６に面する部分
には中空穴２７より大径の室２９が形成され、該室２９
は連通路３０により流体室１１に連通可能に形成されて
いる。

本体１内及びパイロットソレノイド２１の各部には必要
に応じて流体洩れを施す必要があるが各種シールについ
ては発明の特に対象とするもではないので説明を省略す
る。

以下に弁の作動を説明する。

第１ソレノイド２３及び第２ソレノイド２４が除勢され
ているときばばね１８の作用によりパイロット弁体１６
はパイロット弁座１３に着座し、補助プランジャ２６の
中空穴２６ａ内で副プランジャ２８のヘッド部２８ａと
固定鉄心２５との間に張設されたばね３１により副プラ
ンジャ２日の弁体部２８ｂはパイロット弁体１６の弁座
１９ａに着座し、主弁体６は主弁座５に着座するので流
路４は遮断される。

第１ソレノイド２３のコイル２３ａが通電されると補助
プランジャ２６が固定鉄心２５に吸収され、補助プラン
ジャ２６の移動はヘッド部２８ａが係合することにより
副プランジャ２８に伝達され、副プランジャ２８の弁体
部２８ｂがパイロット弁体１６のオリフィス貫通路１９
を開放する。

パイロット弁体１６はばね１Ｂの作用によりパイロット
弁座１３を閉じたままである。

オリフィス貫通路１９の開放によりダイヤフラム室８内
の流体がオリフィス流路１４と小穴１５を通して出口ポ
ート３に流れる。このとき、ダイヤフラム７には流路４
の入口ポート２側とダイヤフラム室８とを連通ずる穴３
３が形成されており、流体はダイヤフラム室８に流入す
る。両穴３３はオリフィス流路１４よりは断面積が小で
あり、オリフィス貫通路１９よりは断面積が大に設定さ
れているので、ダイヤフラム７にかかるダイヤフラム室
８の圧力とダイヤプラム下方よりの圧力に圧力差を生ぜ
ず、主弁体６は主弁座５に着座したままで流路４は開か
ず、出口ポート３に流れるｉＪＩはダイヤフラム貫通路
１９により規制され、小流量の供給となる。これが第１
段階の小流量の流体供給である。

第１ソレノイド２３に対し付加的に第２ソレノイド２４
のコイル２４ａが通電されると、主プランジャ１７が補
助プランジャ２６に吸引され、パイロット弁体１６が動
かされ、パイロット弁座１３を開放する。これによりオ
リフィス流路１４が開放され、ダイヤフラム室８から流
体がシート９の貫通路１２を通り、出口ポート３へ小穴
１５を通って流れ、ダイヤフラム７の穴３３がオリフィ
ス流路１４よりは小径であるのでダイヤフラム室８の圧
力が低下しダイヤフラム下方との圧力差により主弁体６
が移動して主弁座５を開放し流体が人口ポート２から出
口ポート３へと流れる。ダイヤフラム７は主弁座５を開
放する状態に移動後はダイヤフラム室８側と流路４側の
面積差によりダづヤフラム７はその状態に保持される。

これにより流路４を前記第１段階に比べ大量の流体が流
れる。これが第２段階の大流量の流体供給である。

この状態で第２ソレノイド２４を消磁すると主プランジ
ャ１７は下降し、パイロット弁座１３を閉じると、ダイ
ヤフラム７にかかるダイヤフラム室８の圧力とダイヤフ
ラム下方よりの圧力に圧力差が生じ、主弁体６は主弁座
５に着座し流路４を閉じる。これによりオリフィス流路
１４を流れる流体はオリフィス流路１４より小径のオリ
フィス貫通路１９により限定され、前記の小流量供給状
態となる。

更に第１ソレノイド２３を消磁すると主弁体６は主弁座
５を閉じた状態となり、流体供給は閉止される。

別の実施例を示す第３図において、第１図に示すダイヤ
フラム弁に対してソレノイドの可動鉄心としてのプラン
ジャにより直接弁体が動かされる直動形電磁弁において
２段的に流量を切換制御可能にした例を示す。

第３図において、弁体５６を動かすソレノイド５７は第
１図に示すパイロットソレノイド２１と基本的には同じ
構造であるので、第１図と同−又は対応部分には第１図
と同じ符号を付して詳しい説明は省略する。

本体５１は入口ポート５２と、出口ポート５３と、両ポ
ートを結ぶ流路５４と、該流路５４の途中に設けられた
弁座５５とを有する。

弁座５５に着座する弁体５６は主プランジャ１７に第２
図に示す例と同様に挟持されている。主プランジャ１７
の先端フランジ部材１７ａと本体５３もしくは蓋５８と
の間にばね１日が張設される。蓋５８は第１図の例の蓋
１０と支持ブロック２０とを一体に形成したようなもの
である。弁体５６は弁座５５に対する押圧力をばね１８
により付勢される。弁体５６には弁座５５に着座時に流
路５４に連通ずる貫通路１９が形成される。

弁座５５に対する弁体５６の開閉を制御するために、蓋
５８にソレノイド５７が固定配置される。

ソレノイド５７はスペーサー２２を介して配置された第
１ソレノイド２３と第２ソレノイド２４の２つのソレノ
イドを有する。

第１ソレノイド２３と第２ソレノイド２４の構造は第１
図の例と同しである。第２ソレノイド２４の可動鉄心と
しての主プランジャ１７と、副プランジャ２８の構造及
び関連は第１図の例と同じである。

第３図に示す直劾形電磁弁における作動は以下の通りで
ある。

第１ソレノイド２３及び第２ソレノイド２４が除勢され
ているときばばね１８の作用により弁体５６は弁座５５
に着座し、補助プランジャ２６の中空穴２６ａ内で副プ
ランジャ２８のヘッド部２８ａと固定鉄心２５との間に
張設されたばね３１により副プランジャ２８の弁体部２
８ｂは弁体５６の貫通路１９の端部の弁座１９ａに着座
し、流路５４は遮断される。

第１ソレノイド２３のコイル２３ａが通電されると補助
プランジャ２６が固定鉄心２５に吸収され、補助プラン
ジャ２６の移動はへノド部２８ａが係合することにより
副プランジャ２８に伝達され、副プランジャ２８の弁体
部２８ｂが弁体１６の貫通路１９を開放する。弁体５６
はばね１８の作用により弁座１３を閉じたままである。

貫通路１９の開放により入口ポート５２は連通路３０及
貫通路１９を介して出口ポート５３に連通し、流体が入
口ポート５２から出口ポート５３へ流れる。貫通路１９
の断面積は流路５４の断面積より小である。

すなわち、主弁体５６は主弁座５５に着座したままで流
路５４は開かず、出口ポート５３に流れる流量は貫通路
１９により規制され、小流量の供給となる。これが第１
段階の小流量の流体供給である。

第１ソレノイド２３に対し付加的に第２ソレノイド２４
のコイル２４ａが通電されると、主プランジャ１７が補
助プランジャ２６に吸引され、弁体５６が動かされ、弁
座５５を開放する。これにより流路５４が開放され、流
体は入口ポート５２から流路５４を通して出口ポート５
３へ流れる。

これにより流路５４を前記第１段階に比べ大量の流体が
流れる。これが第２段階の大流量の流体供給である。

この状態で第２ソレノイド２４を消磁すると、ばね１８
の力により、主プランジャ１７は下降し、弁体５６は弁
座５５に若座し流路５４を閉しる。

しかし弁体５６の貫通路１９は開かれているので、前記
の小流量供給状態となる。

更に第１ソレノイド２３を消磁するとばね３１の力によ
り副プランジャ２８が移動し、弁体部２８ｂが弁体５６
に形成した副弁座１９ａを閉じた状態となり、貫通路１
９も閉鎖され、流体供給は完全に閉止される。

カニ 本発明により１つの弁でソレノイドの切換制御により２
種類の流量の切換が可能になった。１つの弁で切換可能
であるのでコスト的に低廉化が可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る弁の断面図、第２図はパイロット
弁体部分の拡大図、第３図は本発明に係る他の実施例の
断面図である。 ■、５１・・・本体　　　２．５２・・・入口ポート３
．５３・・・出口ポート ４．５４・・・流路　　　５・・・主弁座６・・・主弁
体　　　　　７・・・ダイヤフラム８・・・ダイヤフラ
ム室 １４・・・オリフィス流路 １６・・・パイロット弁体 １７・・・主プランジャ １９・・・オリフィス貫通路（貫通路）２３・・・第１
ソレノイド ２４・・・第２ソレノイド ２８・・・副プランジャ ２８ｂ・・・弁体部　　　３３・・・穴３４・・・パイ
ロット弁　３５・・・ダイヤフラム弁５５・・・弁座　
　　　　５６・・・弁体（ほか−名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入口ポートと出口ポートと両ポート間を結ぶ流路
   と該流路の途中に設けた主弁座とを有する本体と、前記
   主弁座に着座する主弁体と、該主弁体に固定され本体内
   にダイヤフラム室を隔成するダイヤフラムと、前記ダイ
   ヤフラム室に連通するオリフィス流路を開閉制御して主
   弁体の動きを制御するパイロット弁とを有する電磁弁に
   おいて、前記パイロット弁が前記ダイヤフラム室に連通
   するオリフィス流路を開閉するパイロット弁体を有する
   主プランジャと、前記パイロット弁体内に形成され前記
   オリフィス流路より断面積が小さくオリフィス流路に連
   通可能なオリフィス貫通路と、該オリフィス貫通路を開
   閉するために前記パイロット弁体に着座可能な弁体部材
   を有し前記主プランジャ内に同心状に摺動可能に配置さ
   れた副プランジャと、前記主プランジャの軸線に沿って
   配置された２個のソレノイドとを有し、前記ダイヤフラ
   ムに前記入口ポートとダイヤフラム室とを連通するよう
   に前記オリフィス流路より小でオリフィス貫通路より大
   なる断面積の穴が形成されており、前記主プランジャが
   一方のソレノイドにより、前記副プランジャが他方のソ
   レノイドにより吸引動されることを特徴とする電磁弁。
2. （２）入口ポートと出口ポートと両ポート間を結ぶ流路
   と該流路の途中に設けた弁座とを有する本体と、該本体
   に設けられ前記弁座に着座する弁体と、前記本体に固定
   され前記弁体を開閉動するソレノイドとを有する電磁弁
   において、 前記弁体に前記弁座への着座時に前記流路に連通可能で
   あり前記流路より小なる断面積を有する貫通路が形成さ
   れ、該貫通路を開閉するために前記弁体に着座可能な弁
   体部材を有する副プランジャが前記弁体を支持する主プ
   ランジャ内に同心状に摺動可能に配置された該主プラン
   ジャの軸線に沿って２個のソレノイドが配置され、前記
   主プランジャが一方のソレノイドにより、前記副プラン
   ジャが他方のソレノイドにより吸引動されることを特徴
   とする電磁弁。