JPH03113184A - 電動式流量制御弁 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷凍装置等において用いられる電動式流量制御
弁に関するものである。

〔従来の技術〕

弁の開度を電気的に制御するに当たって、ニドル弁に同
軸的に結合したロータを有するステッピングモータを用
い、ロータの回転角に応じてネジ部を有するガイド部材
に添ってニードル弁を進退させる方式のモータバルブが
ある。

また、電磁比例弁では、電流に応じた電磁力と、バネ力
との釣り合いで弁体の位置を決め、弁の開度を制御して
いる。

さらに別の方法としては、電磁弁のオン、オフによるデ
ユーティ制御による方法がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、ステッピングモータを用いるものにあっては、
モータの回転をネジで直線運動に変えているので、構成
が複雑になり、低廉化に限度がある。また、電磁比例弁
では弁体にブレーキがかからないので、流体の圧力変動
や温度変化の影響を受は易く弁体の位置がずれ、流量が
変化してしまう。さらに、電磁弁のオン、オフによる制
御は、弁全体の耐久性を悪化させたり、流体の振動の問
題を生じる。

本発明は上記の事実に鑑みてなされたもので、構成が簡
単で、弁体の位置ずれの防止ができ、弁全体の耐久性も
悪化させず、しかも流体の振動も起こさない流量制御弁
を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、電磁駆動される
プランジャにニードル弁を連設し、弁本体に設けた弁座
に接離させる電動式流量制御弁において、前記プランジ
ャに、その移動方向に沿って複数の永久磁石をＮ、Ｓ極
が交互になるように配設し、該プランジャを弁座に向け
て付勢する押圧バネを設け、該プランジャの外側には、
直流電磁コイルにより磁化される複数のステータを、磁
極のピッチが前記永久磁石の磁極のピッチと等しくなる
ように配置し、前記永久磁石とステータ間の磁力を前記
弁座から離れる程強くし、前記電磁コイルへの通電方向
を反転させる毎にニードル弁を１ステップづつ弁座から
離反させる構成を採用している。

この場合、プランジャの弁座からの離反を容易にするた
めに、プランジャの弁座側に駆動バネを設ける構成とす
ることもできる。そして、開弁時に押圧バネの付勢力を
除去するため、磁性体からなる補助プランジャを合わせ
て設ける構成としてもよい。

また別の構成として、前記プランジャの周面に複数のリ
ブをプランジャの移動方向と交叉して立設し、該プラン
ジャを弁座に向けて付勢する押圧バネを設け、該プラン
ジャの外側には、少なくとも一方の磁極が前記複数のリ
ブと択一的に対応する複数のステータを装着し、各ステ
ータにおける前記リブと対応する磁極の間隔を前記リブ
のピッチと相違させて設け、各ステータを所定の順序で
磁化することによって、ニードル弁を１ステップづつ弁
座から離反する方向に駆動する構成を採用している。

また別の構成として、前記プランジャに、その移動方向
に沿って複数の永久磁石をＮ、Ｓ極が交互になるように
配設し、プランジャの一方に該プランジャを弁座に向け
て付勢する押圧バネを設けると共に、該押圧バネのプラ
ンジャと対向する位置に磁性材からなる補助プランジャ
を設け、プランジャの他方には前記押圧バネより弱い付
勢力でプランジャを弁座から離反するように付勢する駆
動バネを設け、プランジャの外側には、前記複数の永久
磁石に対応するステータと、該ステータを磁化する直流
電磁コイルとを設け、前記ステータと共に補助プランジ
ャが磁化されてプランジャに吸着し、ステータの磁極を
反転させる毎にニードル弁を弁座から１ステップづつ離
反させる構成を採用している。

さらに別の構成として、プランジャの周側面に、その移
動方向と交叉して複数のリブを立設し、プランジャの一
方に該プランジャを弁座に向けて付勢する押圧バネを設
けると共に、該押圧バネのプランジャと対向する位置に
磁性材からなる補助プランジャを設け、プランジャの他
方には前記押圧バネより弱い付勢力でプランジャを弁座
から離反するように付勢する駆動バネを設け、プランジ
ャの外側には、補助プランジャとプランジャとを磁化す
る電磁コイルと、一方の磁極が前記複数のリブと対応し
たとき他方の磁極がリブ相互間に対応する永久磁石とを
設け、電磁コイルに直流が通電されると補助プランジャ
が磁化されてプランジャと吸着し、通電方向を反転する
毎にプランジ中の磁極が反転し、ニードル弁を弁座から
１ステップづつ離反させる構成を採用している。

〔実施例〕

以下に、図面にしたがって本発明の詳細な説明する。第
１図に示すように、本発明の電動式流量制御弁は、バル
ブ部Ｖとリニヤステッピングモータ部Ｍとよりなり、こ
のバルブＶには弁座が二つ設けられたいわゆるダブルシ
ート型を採用している。

バルブ部Ｖの弁本体１には、−火口２と二次口３とが設
けられ、−火口２を挟むように図の上下に二つの弁座４
′および４が形成されている。このうち下方の弁座４に
対してニードル弁５の先端テーパ部５ａが摺接し、弁座
４との隙間を変化させて流量を調節する。一方、上方の
弁座４′はニードル弁５の中間部５ｂと摺接し、弁の開
閉をする。

ニードル弁５はガイド６を貫通して弁本体１の上方に突
出し、上端部にプランジャ７が止め輪８によって固定さ
れて、リニヤステッピングモータＭに設けられたプラン
ジャチューブ９内に摺動自在に遊嵌される。

このプランジャチューブ９は非磁性体であり、弁本体１
の上部に気密状態に接続され、リニヤステッピングモー
タ部Ｍと弁本体Ｖとを結合し、上端は非磁性材料による
ＭｌＯで、やはり気密状態に閉止されている。そして、
上方の弁座４′の上部空間１１は、二次口３と連通路１
２によって連通され、さらに流体は、上部空間１１から
ガイド６を通過してプランジャチューブ９内全体に進入
してニードル弁５に加わる圧力を均圧にしている。

プランジャ７は、第２図に示すように円筒状の永久磁石
７ａ　、７ｂ、７ｃ　、７ｄを重ねて形成したもので、
同図に示すように各磁石の外側には、Ｓ極とＮ極とが交
互に並ぶようになっている。

プランジャチューブ９の蓋１０には、磁性材からなる外
函１３が取付けられ、この外函１３のプランジャチュー
ブ９に面する側には、複数のリング状のステータ１４ａ
とスペーサ１６とを交互に重ねて形成した複合ステータ
１４が設けられ、これら外函１３と複合ステータ１４と
の内部には、電磁コイル１５が嵌装されている。そして
、電磁コイル１５に通電すると各ステータ１４ａがそれ
ぞれ一つのリング状の電磁石となる。一方、電磁コイル
１５はモノファイラ巻か、又はバイファイラ巻となって
おり、直流電流の流れる方向によって、各ステータ１４
ａのＳ極、Ｎ極が変更されるようになっている。

１７は押圧バネを示し、プランジャ７とＭｌｏの間に嵌
装され、プランジャ７を図の下方に押し下げるように付
勢している。

第３図は、プランジャ７の永久磁石７ａから７ｄと、ス
テータ１４ａと０位置関係を示したもので、同図（ａ）
から（Ｃ）において、右側に描かれた矩形の重なったも
のは、プランジャ７の各永久磁石７ａから７ｄを示し、
左側の矩形の重なった帯は、ステータ１４ａの重なった
ものを示している。そして、第３図に示すように、ステ
ータ１４ａの長さは、永久磁石７ａないし７ｄのピッチ
の二倍になっている。また、プランジャ７とステータ１
４ａとは平行ではなく、両者間の隙間は、図の上方をＥ
ｘ、下方をｉ２とすればｆ２＞ｐｔとなって、弁座４か
ら離れるほどプランジャ７とステータ１４ａ間の磁力が
強くなるようにしている。

次に、プランジャ７の動きを説明する。先ず、電磁コイ
ル１５に通電されない状態では、プランジャ７は押圧バ
ネ１７によって図の下方に押し下げられ、ニードル弁５
の先端テーパ部５ａが弁座４に当接して弁を閉止してい
る。

第３図（ａ）は、電磁コイル１５に一方向からの電流が
流された状態で、各ステータ１４ａは図に示す極性に磁
化されている。そして、対面するプランジャ７の磁石の
極性と反対になっているので、相互に引き合って安定し
た状態になっている。

第３図（ｂ）は、電磁コイル１５に前述した一方向と逆
方向の電流を流した状態で、ステータ１４ａの極性が反
対となって反発し合う。しかし、１２〉２１の関係から
、図の上方の磁力の方が強く、プランジャ７は押圧バネ
１７に抗して図の上方に移動し、第３図（Ｃ）のように
１ステップ上がって安定状態になる。

以上のように、電磁コイル１５に通電する方向を変える
ごとにプランジャ７は１ステップづつ上昇し、ニードル
弁５が上昇して、その先端テーパ部５ａと弁座４との隙
間を変化させることによって弁の開度が変わり、流量が
制御される。

以上の通電順序をプログラム化して、制御装置に入力し
ておけば、簡単なデジタル信号で流量制御ができるよう
になり、マイクロコンピュータを利用した電子制御が可
能になる。

なお、プランジャ７が弁座４から離れる力を得るために
、隙間を１２＞ｆｍの関係に設定したが、これは、プラ
ンジャ７とステータ１４ａ間の磁力を図の上方が強く、
下方が弱くなるようにしても同様の効果を得ることがで
きる。

第４図に示す電動式流量制御弁では、プランジャチュー
ブ９内のプランジャ７と押圧バネ１７との間に、磁性材
からなる補助プランジャ１８を挿入している。また、プ
ランジャチューブ９の上端の蓋１０の代わりに、磁性材
からなる吸引子１９を設けている。その他の構成は、第
１図に示すものと同様である。

第４図の電動式流量制御弁の作用は、第１図の場合と略
々同様であるから、相違点を中心に説明する。先ず、電
磁コイル１５に通電されると、補助プランジャ１８が吸
引子１９に吸着され、プランジャ７は押圧バネ１７の押
圧力から開放される。

したがって、プランジャ７が上方に１ステップづつ移動
する際に、押圧バネ１７に抗する必要がなくなり、低電
力でのプランジャ７の位置制御、すなわち流量制御が可
能になる。

電磁コイル１５への通電を止めると、補助プランジャ１
８は押圧バネ１７に付勢され、下方に移動してプランジ
ャ７を図の下方に押圧し、プランジャ７の止め輪８がガ
イド６と当接するまで押し下げられる。

第５図では、第４図の構成に加え、プランジャ７の下方
、すなわちプランジャ７とガイド部材６との間に駆動バ
ネ２０を嵌装している。そして駆動バネ２０の付勢力の
方が押圧バネ１７の付勢力より弱くなっている。

この構成によって、プランジャ７の永久磁石７ａから７
ｄと、ステータ１４ａ間の磁力が無くても、駆動バネ２
０の力によってプランジャ７を上方に持ち上げることが
できる。したがって、前述の永久磁石７ａから７ｄと、
ステータ１４ａ間の上下の隙間１１と１２　（第３図参
照）とを同一にしてもプランジャ７を駆動バネ２０の力
によって上方に持ち上げることができる。その結果、第
４図の場合よりさらに低電力での流量制御が可能になる
。なお、補助プランジャを設けない第１図の構成にも、
この駆動バネ２０は使用可能である。

第６図に示される電動式流量制御弁では、プランジャ７
は磁石ではなく、磁性材から形成され、その外周には、
移動方向と直角に複数の溝が穿設され、各溝の間に一定
のピッチで凸状リブ７ｅ。

７ｆ、１ｇが形成されている。

また、プランジャチューブ９の上端は蓋ｌＯで閉止され
、この蓋１０に非磁性体からなる筒状の上蓋２１が取付
けられて、プランジャチューブ９の上部を被っている。

この上蓋２１の下方には外函を兼ねたステータ１３ａ、
１３ｂが、中間にスペーサ１６を介在させて配設されて
いる。そして、両ステータ１３ａ　、１３ｂの内部には
、それぞれ電磁コイル１５ａ、１５ｂが組み込まれ、こ
れらの電磁コイルに図示しない電源から通電がされると
、ステータ１３ａ　、１３ｂが磁化され、これらのステ
ータとプランジャチューブ９とが接する各二つの端面１
３ａ１，１３ａ２および１３ｂ１１３ｂ２に、磁石のＮ
極およびＳ極が現れることになる。なお、両電磁コイル
１５ａ、１５ｂは、ステータを磁化さえすればよいこと
がら、モノファイラ巻でよく、通電方向も変化させる必
要はない。

ステータ１３ａ、１３ｂの隣接する磁極１３ａ２．１３
ｂｘの間隔は、第７図に示すようにプランジャ７に形成
されるリブ７　ｅ　ｐ　７　ｆ　ｔ　７　ｇ　ノピッチ
と相違して若干太き（なっている。また、両ステータの
他方の磁極１３ａｔ、１３ｂｚは、それぞれプランジャ
７のリブの無い部分と対向している。

次に、作用を説明すると、先ず、電磁コイルに通電され
ていない状態では、押圧バネ１７の付勢力によってプラ
ンジャ７は図の下方に押圧され、ニードル弁５の先端テ
ーパ部５ａは弁座４に当接して弁を閉止している。この
とき下方のステータ１３ｂの上側の磁極１３ｂｔは、第
７図（ａ）に示すリブ７ｅと７ｆの中間で、やや７ｆ寄
りの鎖線の位置にある。

電磁コイル１５ｂに通電するとステータ１３ｂが磁化さ
れ、磁極１３ｂ１はプランジャ７の最も近くにあるリブ
７ｂを吸引する。この吸引力が押圧バネ１７の力に打ち
勝って、プランジャ７は１ステップ上方に引き上げられ
、磁極１３ｂ１は実線の位置になって安定状態となる。

このプランジャ７の移動によりニードル弁５の先端テー
バ部５ａは弁座４との間に１ステップ分だけ開弁する。

次に、電磁コイル１５ａにも通電すると、第７回軸）に
示すようにステータ１３ａも磁化される。

そして、ステータ１３ａの磁極１３ａ２が最も近くのリ
ブ７ｅを吸引し、第７図（Ｃ）に示すようにリブ７ｅ、
７ｆがステータの磁極１３ａ２．１３ｂｔの中間に来て
磁力のバランスがとれる状態となり、プランジャ７は１
ステップ引き上げられ、安定状態となる。

次に、電磁コイル１５ｂへの通電をカットし、第７図（
ｄ）に示すように、ステータ１３ｂを消磁する。上側の
ステータ１３ａの下側の磁極１３ａ２がリブ７ｅを吸引
し、プランジャ７を１ステップ引き上げて第７図（ｅ）
に示す安定状態にする。

以下図示を省略するが、次は両ステータ１３ａ、１３ｂ
を磁化することによって、プランジャ７を１ステップ引
き上げる。さらにステータ１３ｂのみを磁化すれば、ま
た１ステップ引き上げられ、下方のステータ１３ｂの上
方の磁極１３ｂ１がリブ７ｃと対応した状態になって弁
は全開状態となる。

以上説明したように、ニードル弁５は閉止位置を含めて
６段階に移動し、流量を５段階に変化させることができ
る。また、弁を閉止するには電磁コイル１５ａ　、１５
ｂへの通電を切ればよ（、プランジャ７は押圧バネ１７
によってガイド６に当接するまで押し下げられ、ニード
ル弁５は弁座４および４′を閉止する。

第８図に示す電動式流量制御弁は、大略は第６図のもの
と同じであるが、ここでは外函１３ａ。

１３ｂはステータ兼用とはならず、この外函と別にプラ
ンジャチューブ９に面するステータ２２ａ、２２ｂを設
けている。そして各ステータ２２ａ、２２ｂはスペーサ
１６′によって２２ａｓ、２２ａ２および２２ｂｔ　、
２２ｂｚのように上下に分割されている。さらに、これ
らのうち２２ａ２および２２ｂｓには、突起部２３ａ、
２３ｂを形成し、プランジャチューブ９を貫通させてプ
ランジャ７に近接させている。このような構成とするこ
とによって、磁気抵抗を減少させて磁力を強化すること
ができ、省電力が可能になる。

この弁の開閉操作は第１図の実施例と同様である。

第９図では、プランジャ７に形成された二つのリブ７ａ
、７ｂ及びこれらの上側に形成された細径部７ｄの各外
径を、上方に位置するものほど漸次細くなるように形成
している。このように構成することによって、ステータ
の磁極１３ａ２　ｙ１３ｂｓとプランジャ７との間の磁
気抵抗に差を生じさせることができ、プランジャ７を上
方に引き上げる力を強化することができる。

第９図に示す例の作用を説明する。電磁コイル１５ａ　
、１５ｂに通電していない状態では、バネ１７の付勢力
によりプランジャ７はガイド６に当接するまで下方に押
圧され、弁は閉止状態となる。

次に、電磁コイル１５ａに通電すると第１０図（ａ）に
示すように、ステータ１３ａが磁化され、磁極１３ａ１
と１３ａ２は、プランジャ７の対向する部分を吸引する
が、上下方向の吸引力は発生しないので安定状態になる
。

次に、電磁コイル１５ｂにも通電すると、第１０図［有
］）に示すように、ステータ１３ｂも磁化され、磁極１
３ｂ１は、リブ７ｂを吸引する。ここで電磁コイル１５
ａの通電をカットし、ステータ１３ａを消磁すると、プ
ランジャ７は押圧バネ１７に抗して引き上げられ、第１
０図（Ｃ）のように１ステップ上がった状態で安定状態
となる。

次に、再び電磁コイル１５ａに通電し、ステータ１３ａ
を磁化すると、第１０図（ｄ）に示すように磁極１３ａ
２がリブ７ｅを吸引する。ここで電磁コイル１５ｂの通
電をカットし、ステータ１３ｂを消磁すると、プランジ
ャ７はバネ１７に抗して引き上げられ、第１Ｏ図（ｅ）
のように１ステップ上がった状態で安定状態となる。

以上のようにプランジ中７が１ステップ上がる毎に、弁
は開度を変え、流量の調節がされる。

第１１図の実施例では、プランジャ７の上下端部７１，
７ｊにテーバ部を形成している。この構成によって、プ
ランジャ７の上向きの力を大きくすることができる。

第１２図に示す発明の構成例では、第５図の構成例と同
様に、補助プランジャ１７、駆動バネ２０を採用してお
り共通点が多い。相違点を述べると、第１にステータが
１４ｂ、１４ｃと上下に分けられていること。第２に、
プランジャ７には、第１３図に示すリング状の永久磁石
２３が一定の間隔で２３ａから２３ｄのごとく設けられ
、しかも各隣接する磁石は第１４図に示すように最外側
のＮ、Ｓ極が交互に配置されるようになっていることで
ある。

次に、この第１２図の作用を説明する。電磁コイル１５
に通電していない状態では、押圧バネ１７の力が駆動バ
ネ２０の力より大きくなっており、プランジャ７はガイ
ド６に当たるまで図の下方に押し下げられて閉弁してい
る。

電磁コイル１５に通電されると、補助プランジャ１８は
磁化され、押圧バネ１７を圧縮してプランジャ７に吸着
し、プランジ中は押圧バネ１７の押圧力から開放される
。また、この吸着で、ステータ１４ｂ、補助プランジャ
１８、プランジャ７、ステータ１４ｃ及び外函１３によ
って磁気回路が形成され、ステータ１４ｃが磁化される
。このとき、第１４図（ａ）に示すようにステータ１４
ｃのプランジャ７に対向する磁極がＮ極であれば、プラ
ンジャ７の最上部の磁石２３ａの外側の磁極がＳ極であ
るから、プランジャ７には軸方向の力は加わらず、安定
状態となる。

電磁コイル１５の通電方向を逆にすると、第１４図（ロ
）に示すよう′にステータ１４ｃの上記磁極はＳ極とな
り、プランジャ７の磁石２３ａと反発し合う。そして駆
動バネ２０の付勢力により、プランジャ７は図の上方に
押し上げられ、第１４図（Ｃ）のように次の磁石２３ｂ
のＮ極と対面した状態まで１ステップとして移動する。

このように、電磁コイル１５への通電方向を変化させる
ことにより、プランジャ７は磁極を反転して１ステップ
づつ上昇し、弁の開度を変化させる。

プランジャ７を下方に動かす場合は、電磁コイル１５へ
の通電をカットする。補助プランジ中１８は消磁されて
プランジャ７から離れ、蓋１０に当接する。そして、押
圧バネ１７の伸張力によってプランジャ７は下方に押し
下げられ、ニードル弁５の先端テーパ部５ａが弁座４に
圧接して弁を閉止する。

以上の通電順序をプログラム化して、制御装置に入力し
ておけば、簡単なデジタル信号で流量制御ができるよう
になり、マイクロコンピュータを利用した電子制御が可
能になる。

なお、補助プランジャ１８のプランジャ７に対向する面
には隈取コイル１８ａが形成されており、電磁コイル１
５への通電方向が切り換えられた瞬間において、補助プ
ランジャ１Ｂの消磁には遅れが生じるようにしてあり、
補助プランジャ１Ｂがプランジャ７から離反しないよう
にしている。

第１５図に示す発明の構成例においては、プランジャ７
は止め輪８によってニードル弁５と連結されている。そ
して、プランジャ７の外周には、移動方向と直交するよ
うに多数の溝７ｍが穿設され、各溝７ｍの間に一定のピ
ッチで凸状リブ７ｋが形成されている。一方、補助プラ
ンジ中１８には下端に突出部があり、プランジャ７に形
成された円錐状の凹部に嵌合して、吸着力が上がるよう
に形成されている。

また、外函１３は電磁コイル１５の左右の下方にまで延
長され、この左右延長部の上下に二つづつの永久磁石２
４が設けられている。ここに使用されている永久磁石２
４は、第１６図に示すように円筒形で、Ｎ極、Ｓ極は上
下の端面にできるものである。そして、これら永久磁石
２４の両端に磁性体が設けられ、永久磁石のＮ極２４ａ
、Ｓ極２４ｂを形成している。

電磁コイル１５に通電されない状態では、押圧バネ１７
の付勢力の方が駆動バネ２０の付勢力より強いので、ニ
ードル弁５は図の下方に押し下げられ、弁座４に当接し
て閉弁状態となる。

電磁コイル１５に通電されると、補助プランジャ１８は
プランジャ７に吸着し、同時にプランジャ７が磁化され
ると共に、プランジャ７は押圧バネ１７の付勢力から開
放される。このときプランジャ７と両磁極２４ａ、２４
ｂとは第１７図（ａ）に示す状態となる。すなわち、一
方のＮ極２４ａは、プランジャ７の最上部のリブ７にと
対面し、他方のＳ極２４ｂは、プランジャ７の下方のリ
ブ相互間、即ち溝７ｍと対面している。そして、プラン
ジャ７がＳ極となっているので、第１７図（ａ）の状態
で安定している。

次に、電磁コイル１５の通電方向を変えると、第１７図
（ハ）に示すようにプランジャ７はＮ極に反転する。そ
のため、対向するＮ極２４ａと同極になり反発し合う。

このとき、駆動バネ２０の付勢力によって、プランジャ
７は、図の上方に移動し、下方のＳ極２４ｂがすぐ下に
ある次のリブ７にと対面するまでを１ステップとして移
動し、第１７図（Ｃ）の安定状態となり停止する。

以上のように、電磁コイル１５の通電方向を切り換える
毎に、プランジャ７は１ステップづつ上昇し、弁の開度
を変化させる。

プランジャ７を図の下方に移動させるには、電磁コイル
１５への通電を切る。こうすることによって、補助プラ
ンジャ１８は消磁されてプランジャ７から離反し、押圧
バネ１７の付勢力によりプランジャ７は図の下方に移動
し、ニードル弁５が弁座４に圧接して弁が閉止される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明においては、ニードル弁の駆
動に回転運動を使用していないので、電動式流量制御弁
の構造が非常に簡単になり、製造コストの引き下げが可
能になった。

また、ニードル弁の位置を、磁力で保持するので、流体
の圧力変動に左右されずに流量の制御ができるようにな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電動式流量制御弁の構成を示す縦断面
図、 第２図はプランジャに設けられた永久磁石の構成を示す
斜視図、 第３図（ａ）〜（Ｃ）は第１図の構成例におけるプラン
ジャの移動状態を説明する図、 第４図は補助プランジャを使用した構成例の縦断面図、 第５図は駆動バネを使用した構成例の縦断面図、第６図
はプランジャにリブを形成した構成例の縦断面図、 第７図（ａ）〜（ｅ）は第６図に示すプランジ中の移動
状態を説明する図、 第８図はステータがプランジャチューブを貫通して設け
られた構成例の縦断面図、 第９図はプランジャに形成されたリブの外径を変化させ
た構成例の縦断面図、 第１０図（ａ）〜（ｅ）は第９図におけるプランジャの
移動状態を説明する図、 第１１図はプランジ中の両端にテーパ部を形成した構成
例の縦断面図である。 第１２図はステータを分割し、プランジャに永久磁石を
設けた構成例の縦断面図、 第１３図はプランジャに設けられる永久磁石の斜視図、 第１４図は第１２図の構成例の作用を説明する図、第１
５図はステータに代えて永久磁石を使用した構成例の縦
断面図、 第１６図はプランジ中の外側に設けられる永久磁石の斜
視図、 第１７図は第１５図の構成例の作用を説明する図である
。 １・・・弁本体、４・・・弁座、５・・・ニードル弁、
７・・・プランジャ、７ａ〜７ｄ、２３・・・永久磁石
、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、２２ａ、２２ｂ・・・ステ
ータ、１５．１５ａ、１５ｂ・・・電磁コイル、１７・
・・押圧バネ、１８・・・補助プランジャ、１９・・・
吸引子、２０・・・駆動バネ、２４・・・（プランジャ
の外側に設けた）永久磁石。 第２ 図 （０） （ｂ） （Ｃ） 第３ 図 第５図 第８ 図 ３ 第１１ 図 第１３図 （０） （ｂ） （Ｃ） 第１４図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）電磁駆動されるプランジャにニードル弁を連設し
   、弁本体に設けた弁座に接離させる電動式流量制御弁に
   おいて、前記プランジャに、その移動方向に沿って複数
   の永久磁石をＮ、Ｓ極が交互になるように配設し、該プ
   ランジャを弁座に向けて付勢する押圧バネを設け、該プ
   ランジャの外側には、直流電磁コイルにより磁化される
   複数のステータを、磁極のピッチが前記永久磁石の磁極
   のピッチと等しくなるように配置し、前記永久磁石とス
   テータ間の磁力を前記弁座から離れる程強くし、前記電
   磁コイルへの通電方向を反転させる毎にニードル弁を１
   ステップづつ弁座から離反させることを特徴とする電動
   式流量制御弁。
2. （２）電磁駆動されるプランジャにニードル弁を連設し
   、弁本体に設けた弁座に接離させる電動式流量制御弁に
   おいて、前記プランジャに、その移動方向に沿って複数
   の永久磁石をＮ、Ｓ極が交互になるように配設し、該プ
   ランジャを弁座に向けて付勢する押圧バネを設け、該プ
   ランジャの外側には、直流電磁コイルにより磁化される
   複数のステータを、磁極のピッチが前記永久磁石の磁極
   のピッチと等しくなるように配置し、プランジャの弁座
   側に前記押圧バネより弱い付勢力でプランジャを弁座か
   ら離反する方向に付勢する駆動バネを設け、前記電磁コ
   イルへの通電方向を反転させる毎にニードル弁を１ステ
   ップづつ弁座から離反させることを特徴とする電動式流
   量制御弁。
3. （３）請求項１または２記載の電動式流量制御弁であっ
   て、前記押圧バネとプランジャとの間に、磁性体からな
   る補助プランジャを嵌装すると共に、押圧バネの該補助
   プランジャと対向する位置に吸引子を設け、前記直流電
   磁コイルに通電されると補助プランジャが吸引子に吸着
   されることを特徴とする電動式流量制御弁。
4. （４）電磁駆動されるプランジャにニードル弁を連設し
   、弁本体に設けた弁座に接離させる電動式流量制御弁に
   おいて、前記プランジャの周面に複数のリブをプランジ
   ャの移動方向と交叉して立設し、該プランジャを弁座に
   向けて付勢する押圧バネを設け、該プランジャの外側に
   は、少なくとも一方の磁極が前記複数のリブと択一的に
   対応する複数のステータを装着し、各ステータにおける
   前記リブと対応する磁極の間隔を前記リブのピッチと相
   違させて設け、各ステータを所定の順序で磁化すること
   によって、ニードル弁を１ステップづつ弁座から離反す
   る方向に駆動することを特徴とする電動式流量制御弁。
5. （５）請求項４記載の電動式流量制御弁であって、プラ
   ンジャの周面に形成された複数のリブの外径が、弁座か
   ら離れたものほど小さくなっていることを特徴とする電
   動式流量制御弁。
6. （６）請求項４または５記載の電動式流量制御弁であっ
   て、プランジャの両端近傍に弁座から離れるほど径が細
   くなるテーパ部を形成したことを特徴とする電動式流量
   制御弁。
7. （７）電磁駆動されるプランジャにニードル弁を連設し
   、弁本体に設けた弁座に接離させる電動式流量制御弁に
   おいて、前記プランジャに、その移動方向に沿って複数
   の永久磁石をＮ、Ｓ極が交互になるように配設し、プラ
   ンジャの一方に該プランジャを弁座に向けて付勢する押
   圧バネを設けると共に、該押圧バネのプランジャと対向
   する位置に磁性材からなる補助プランジャを設け、プラ
   ンジャの他方には前記押圧バネより弱い付勢力でプラン
   ジャを弁座から離反するように付勢する駆動バネを設け
   、プランジャの外側には、前記複数の永久磁石に対応す
   るステータと、該ステータを磁化する直流電磁コイルと
   を設け、前記ステータと共に補助プランジャが磁化され
   てプランジャに吸着し、ステータの磁極を反転させる毎
   にニードル弁を弁座から１ステップづつ離反させること
   を特徴とする電動式流量制御弁。
8. （８）電磁駆動されるプランジャにニードル弁を連設し
   、弁本体に設けた弁座に接離させる電動式流量制御弁に
   おいて、プランジャの周側面に、その移動方向と交叉し
   て複数のリブを立設し、プランジャの一方に該プランジ
   ャを弁座に向けて付勢する押圧バネを設けると共に、該
   押圧バネのプランジャと対向する位置に磁性材からなる
   補助プランジャを設け、プランジャの他方には前記押圧
   バネより弱い付勢力でプランジャを弁座から離反するよ
   うに付勢する駆動バネを設け、プランジャの外側には、
   補助プランジャとプランジャとを磁化する電磁コイルと
   、一方の磁極が前記複数のリブと対応したとき他方の磁
   極がリブ相互間に対応する永久磁石とを設け、電磁コイ
   ルに直流が通電されると補助プランジャが磁化されてプ
   ランジャと吸着し、通電方向を反転する毎にプランジャ
   の磁極が反転し、ニードル弁を弁座から１ステップづつ
   離反させることを特徴とする電動式流量制御弁。