JPH0451273Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 （産業上の利用分野） 本考案はポペツト弁の開閉ストローク量を変更
し得る電磁バルブに関するものである。

（従来の技術） 油圧あるいは空気圧システムに用いられる従来
の電磁バルブにおいてはソレノイドコイルにより
吸引作動されるピストン及び同ピストンに作動連
結されて開閉駆動されるポペツト弁のストローク
量は構造的に固有のものであつて、ポペツト弁の
開閉ストローク量を変更することはできず、それ
故にバルブ開放時における流体通過断面積の変更
は不可能である。従つて、従来より採用されてい
るパルス幅変調法ではデユーテイ100％時以上の
流量制御を行うことはできない。

又、電磁バルブのデユーテイ100％時以上の流
量の可変制御を行おうとすれば大流量を制御する
電磁バルブと可変絞り弁とを組合わせたり、ある
いは複数の電磁バルブを並列接続する等の手段が
必要となり、システムの複雑化及びコストアツプ
が避けられない。

（考案が解決しようとする問題点） 従つて、本考案の目的は従来の電磁バルブを用
いた流体流量の可変制御における上記のような問
題点を解消し得る電磁バルブを提供することにあ
る。

考案の構成 （問題点を解決するための手段） そこで本考案では、バルブボデイに複数のポー
トを備え、該ポート間に形成した流体通路口に対
してポペツト弁を接離動作可能に設けるととも
に、該ポペツト弁をソレノイドコイルの励消磁に
より駆動されるピストンに作動連結して該ピスト
ンのスライドストロークに基づき前記ポペツト弁
をストローク移動させ、前記流体通路口を開閉す
る電磁バルブにおいて、前記バルブボデイにはポ
ペツト弁の開閉ストローク方向へ複数の電磁ソレ
ノイド部を直列に同軸配置し、前記各電磁ソレノ
イド部を、ソレノイドコイルと、該コイル内に前
記ポペツト弁の開閉ストローク方向へスライド移
動可能に配置され且つ該コイル等の励消磁に基づ
き駆動されるピストンと、該ピストンの先端部を
ポペツト弁の開閉ストローク方向へ摺動案内する
ガイドコアとを備えてそれぞれ構成し、前記各ピ
ストンのうち、ポペツト弁に隣接する電磁ソレノ
イド部のピストンの先端部はポペツト弁に作動連
結し、他の電磁ソレノイド部のピストンの先端部
は当該電磁ソレノイド部のポペツト弁側にて隣接
する電磁ソレノイド部のピストンに作動連結し、
さらに、前記各ピストンの設定ストローク量に差
を持たせるとともに、前記各ガイドコアと各ピス
トンとの間には吸着防止手段を介在させた。

（作用） すなわち、前記複数の電磁ソレノイド部のうち
のいずれか１つを励磁することによりポペツト弁
が同ソレノイド部のピストンの設定ストローク量
と同距離だけ開放方向へ移動され、電磁バルブを
通過する流体がポペツト弁の開放ストローク量に
応じた量に制御される。従つて、前記複数の電磁
ソレノイド部の励消磁を適宜選択することにより
流体流量の可変制御を行うことができ、流体流量
の可変制御の際にはこのような電磁バルブの採用
により可変絞り弁の省略あるいは電磁バルブの使
用個数の低減化が可能である。しかも、流体の流
量調節がポペツト弁の開閉ストローク量の制御、
すなわちポペツト弁により開閉される開口におけ
る流体の通過断面積の制御に基づくものであるた
め、従来のパルス幅変調法による流体流量制御に
比べて圧力変動が少なくなる。又、ポペツト弁の
開放開始時において前記複数の電磁ソレノイド部
を一斉に励磁させて大きな駆動力を発生させるこ
とによりポペツト弁の開放動作が高速度で行わ
れ、短時間で流体の供給を制御するような場合に
特に有効となる。さらに、吸着防止手段によりポ
ペツト弁に対して押圧作動状態にあるピストンと
ガイドコアとの吸着が回避される。

（実施例） 以下、本考案を具体化した一実施例を第１〜３
図に基づいて説明する。

１は入力ポート２および出力ポート３を備えた
バルブボデイであつて、その上部開口にはプラグ
４が螺着されている。バルブボデイ１内にはスリ
ーブ５が収容固定されており、同スリーブ５内に
はポペツト弁６が上下方向にスライド可能に収容
されている。そして、バルブボデイ１の内底面に
形成された収容凹孔１ａ内には押圧ばね７が収容
されており、ポペツト弁６が押圧ばね７の押圧力
により常には流体通路口５ａを閉じるようになつ
ている。ポペツト弁６の下動はその下端面がバル
ブボデイ１の内底面に当接することにより規制さ
れる。

前記プラグ４内には収容筒８が嵌着固定されて
おり、同筒８の上部内周面には第１のソレノイド
コイル９が収容されている。なお、９ａはソレノ
イドコイル９に電気的に接続されたリード線であ
る。又、収容筒８内には小径部１０ａ及び大径部
１０ｂからなるスリーブ１０が嵌入収容されてお
り、小径部１０ａがソレノイドコイル９内に配置
されている。同小径部１０ａ内には第１のピスト
ン１１が前記ポペツト弁６のスライド方向にスラ
イド可能に収容されており、同ピストン１１と小
径部１０ａの上壁面との間に介在された押圧ばね
１２によりピストン１１が下方へ押圧付勢されて
いる。そして、ピストン１１の下方の小径部１０
ａ内から大径部１０ｂの上部にかけてガイドコア
１３が嵌入されており、ピストン１１のロツド１
１ａを摺動案内するとともに、ソレノイドコイル
９の励磁に伴つてピストン１１を吸引するように
なつている。すなわち、ソレノイドコイル９、ピ
ストン１１およびガイドコア１３により第１の電
磁ソレノイド部Ｓ１が構成されている。ガイドコ
ア１３の上面には非磁性体からなる吸着防止手段
としてのストツパ１４が止着されており、ピスト
ン１１を停止規制するとともに、ピストン１１と
ガイドコア１３との吸着を防止するようになつて
いる。

なお、第１のソレノイドコイル９の内側におい
てスリーブ１０には非磁性体１５が内在されてお
り、ピストン１１とガイドコア１３との吸引力を
増大させる働きをなす。

プラグ４の下部内側には第２のソレノイドコイ
ル１６が収容されており、同ソレノイドコイル１
６の内側には小径部１７ａ及び大径部１７ｂから
なるスリーブ１７が嵌入収容されている。同スリ
ーブ１７の小径部１７ａ内には第２のピストン１
８が前記第１のピストン１１のスライド方向と同
方向へスライド可能に収容されており、その上面
には第１のピストン１１のピストンロツド１１ａ
の下端が当接可能となつている。なお、１６ａは
ソレノイドコイル１６に電気的に接続されたリー
ド線である。第２のピストン１８の下方にはガイ
ドコア１９がスリーブ１７の小径部１７ａから大
径部１７ｂにかけて嵌入されており、第２のピス
トン１８のロツド１８ａを摺動案内するととも
に、第２のソレノイドコイル１６の励磁に伴つて
第２のピストン１８を吸引するようになつてい
る。すなわち、第２のソレノイドコイル１６、第
２のピストン１８及びガイドコア１９により第２
の電磁ソレノイド部Ｓ２が構成されている。そし
て、ピストンロツド１８ａの下端がポペツト弁６
の上端に常時当接可能となつており、ソレノイド
コイル９あるいは１６が励磁されることによりポ
ペツト弁６が押圧ばね７の押圧力に抗して下動さ
れ、流体通路口５ａが開放されるようになつてい
る。

本実施例では第１図に示すようにポペツト弁６
が流体通路口５ａを閉成している状態では上段の
ピストン１１のピストンロツド１１ａの下端が押
圧ばね１２により下段のピストン１８上に押接さ
れており、上段のピストン１１の下端とストツパ
１４上端との間隙距離、すなわち上段のピストン
１１の可動距離Ｌ１と、下段のピストン１８の可
動距離Ｌ２、すなわちポペツト弁６の最大ストロ
ークたるポペツト弁６の下端とバルブボデイ１の
内底面との間隙距離とはＬ１＜Ｌ２の関係にあ
る。又、前記第２のピストン１８下端とガイドコ
ア１９上端との間隙距離は前記可動距離Ｌ２より
も大きく設けられ、前記ポペツト弁６の下端がバ
ルブボデイ１の内底面に当接したときに当該ピス
トン１８とガイドコア１９との間には吸着防止手
段たる空間部が形成されるようになつている。

なお、下段のソレノイドコイル１６の内側にお
いてスリーブ１７には非磁性体２０が内在されて
おり、下段のピストン１８とガイドコア１９との
吸引力を増大する働きをなす。

又、ガイドコア１３とスリーブ１７との間には
非磁性体２１が介在されており、同部位と対応す
るスリーブ１０に内在された非磁性体３２ととも
に上段の電磁ソレノイド部Ｓ１と下段の電磁ソレ
ノイド部Ｓ２との間の磁力による相互の影響を抑
制するようになつている。

さて、前記のように構成された電磁バルブにお
いて上段のソレノイドコイル９が励磁されると、
第２図に示すように上段のピストン１１がガイド
コア１３側へ吸引移動され、ストツパ１４により
停止される。これによりポペツト弁６がピストン
１１のストローク量Ｌ１分だけ下動されて流体通
路口５ａが開放される。一方、下段のソレノイド
コイル１６が励磁されると、第３図に示すように
下段のピストン１８がガイドコア１９側へ吸引移
動され、ポペツト弁６はその下端がバルブボデイ
１の内底面に当接するまで下動される。すなわ
ち、ポペツト弁６はピストン１８のストローク量
Ｌ２分下動されて流体通路口５ａが開放される。
このとき、第３図に示すようにピストン１８とガ
イドコア１９とは若干離間して両者の吸着が回避
され、このような吸着によるポペツト弁６に対す
る復帰抵抗が解消される。

このようなポペツト弁６の開閉ストローク量の
違いにより流体通路口５ａにおける流体通路断面
積が異なり、本実施例の電磁バルブ１つのみで流
体流量が２通りに制御可能である。従つて、流体
流量を２通りに変えるようなシステムにおいては
本実施例の電磁バルブを採用すれば１つで済み、
電磁バルブの使用個数を節約できるとともに、可
変絞り弁も不要となり、システムの簡素化ひいて
はコストダウンが可能となる。しかも、第１電磁
ソレノイド部Ｓ１を従来の単一の電磁バルブと見
なせば第２電磁ソレノイド部Ｓ２を励磁すること
により電磁ワレノイド部Ｓ１におけるデユーテイ
100％時以上の流量を制御することができるとい
う従来の電磁バルブにはない優れた性能が得られ
る。そして、流体通路口５ａの流体通路断面積の
変更制御は単に流体流量の制御にのみ止まらず圧
力調整をも可能とする。

又、上断及び下断の両ソレノイドコイル９，１
６を同時に励磁すれば一方のソレノイドコイルの
みを励磁した場合に比べてはるかに大きな駆動力
を得ることができ、ポペツト弁６の開放動作が一
層高速度で行われる。従つて、ポペツト弁６の開
閉ストローク量をＬ２とする流体流量の制御はも
ちろんのこと、開閉ストローク量をＬ１とする液
体流量の制御においても下段のソレノイドコイル
１６の励磁時間を適宜設定することによりポペツ
ト弁６の開閉ストローク量をＬ１以上にすること
なくポペツト弁６の開放動作における応答性を高
めることができる。

本実施例の流体通路口５ａにおける液体通路断
面積の変更制御によれば、例えば流体通路口５ａ
を開放したままでポペツト弁６の開閉ストローク
量をＬ１及びＬ２の間で切換えるという制御を行
うことにより従来の流体通路口の流体通路断面積
が一定であるデユーテイ変化法と比べて脈動を抑
制することができる。あるいは液体通路口５ａを
閉成する場合にも例えばストローク量がＬ２の開
放状態から閉成する際には電磁ソレノイド部Ｓ１
を励磁させてポペツト弁６に制動をかけることに
より圧力変動を抑制し、脈動を減少することも可
能である。

本考案はもちろん前記実施例のみに限定される
ものではなく、例えば第４図に示すようにプラグ
４内に同一のソレノイドコイル２２，２３，２
４、同じく同一径のピストン２５，２６，２７及
びガイドコア２８，２９，３０を積み重ねて電磁
ソレノイド部Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５を構成することも
可能であり、このようにすることによりポペツト
弁６の開閉ストローク量変化の間隔を一層細かく
することができ、状況に応じたきめ細かな流量制
御及び圧力制御が可能となる。しかも、ソレノイ
ドコイル２２，２３，２４が同一径であることか
ら長さの異なるプラグに取り替えることによりソ
レノイドコイルの個数を必要に応じて変更するこ
とができる。従つて、多数種類の電磁バルブを準
備することなくポペツト弁の開閉ストローク量を
種々得ることができ、コストダウンが可能であ
る。

なお、図中１４Ａ，１４Ｂは前記実施例におけ
るストツパ１４と同様にピストンとガイドコアと
の吸着を防止するストツパ、１５Ａ，１５Ｂ，１
５Ｃは前記実施例における非磁性体１５，２０と
同様にピストンとガイドコアとの吸着力を増大す
る作用をなす非磁性体、２１Ａ，３２Ａ及び２１
Ｂ，３２Ｂは前記実施例における２１と同様に各
電磁ソレノイド部間の磁力による相互の作用を防
止するものである。又、３１は各ソレノイドコイ
ル２２，２３，２４に電気的に接続されたリード
線を束ねたものである。

考案の効果 以上詳述したように、本考案の電磁バルブにお
いては、特に、各ピストンの設定ストローク量に
差を持たせたので、流体通路口に対するポペツト
弁の開閉ストローク量を変更することができ、簡
単な構成でバルブ開放時における流体通路断面積
の変更を容易に行なうことができるとともに、各
ガイドコアと各ピストンとの間には吸着防止手段
を介在させたので、ガイドコア側への吸引作動時
におけるピストンのガイドコアに対する吸着を回
避でき、かかる吸着によるポペツト弁の復帰抵抗
を解消してポペツト弁の開閉制御を円滑に行なう
ことができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案を具体化した一実施例を示
し、第１図は閉成状態を示す縦断面図、第２図は
第１の電磁ソレノイド部を励磁した状態を示す縦
断面図、第３図は第２の電磁ソレノイド部を励磁
した状態を示す縦断面図、第４図は本考案の別例
を示す縦断面図である。 ポペツト弁……６、電磁ソレノイド部……Ｓ
１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 バルブボデイに複数のポートを備え、該ポート
   間に形成した流体通路口に対してポペツト弁を接
   離動作可能に設けるとともに、該ポペツト弁をソ
   レノイドコイルの励消磁により駆動されるピスト
   ンに作動連結して該ピストンのスライドストロー
   クに基づき前記ポペツト弁をストローク移動さ
   せ、前記流体通路口を開閉する電磁バルブにおい
   て、 前記バルブボデイ１にはポペツト弁６の開閉ス
   トローク方向へ複数の電磁ソレノイド部Ｓ１等を
   直列に同軸配置し、 前記各電磁ソレノイド部Ｓ１等を、ソレノイド
   コイル９等と、該コイル内に前記ポペツト弁６の
   開閉ストローク方向へスライド移動可能に配置さ
   れ且つ該コイル９等の励消磁に基づき駆動される
   ピストン１１等と、該ピストンの先端部１１ａ等
   をポペツト弁６の開閉ストローク方向へ摺動案内
   するガイドコア１３等とを備えてそれぞれ構成
   し、 前記各ピストン１１等のうち、ポペツト弁６に
   隣接する電磁ソレノイド部のピストンの先端部は
   ポペツト弁６に作動連結し、他の電磁ソレノイド
   部のピストンの先端部は当該電磁ソレノイド部の
   ポペツト弁側にて隣接する電磁ソレノイド部のピ
   ストンに作動連結し、 さらに、前記各ピストン１１等の設定ストロー
   ク量Ｌ１等に差を持たせるとともに、前記各ガイ
   ドコア１３等と各ピストン１１等との間には吸着
   防止手段１４等を介在させた電磁バルブ。