JPH0531335Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、流体圧や真空圧を利用する産業機械
において上記流体圧や真空圧の制御に用いられる
電磁弁に関するものである。

［従来の技術］ 入力ポートと出力ポートとの間の弁座を開閉す
る弁体を、電磁操作部の可動鉄心によつて直動的
に開閉するようにした直動形の電磁弁は公知であ
る。かかる直動形の電磁弁においては、可動鉄心
を、該可動鉄心及び弁体に作用する流体圧作用力
に抗して駆動しなければならないため、弁座の大
口径化や流体圧の上昇を図る場合にはそれだけ電
磁吸引力を大きくする必要があり、電磁操作部を
大形化することなく流通能力の拡大を図ることは
困難であつた。

この問題を解決するものとして、例えば実開昭
60−89481号公報に開示されているように、弁体
を、弁座に接離するシール部と、弁ボデイに固定
した固定部と、シール部と固定部間の入力ポート
の流体圧の作用方向と反対方向に湾曲させた屈曲
部または蛇腹状の屈曲部とによつて構成し、シー
ル部を弁体内側の鉄心室内の可動鉄心に取付け、
該鉄心室と弁座側のポートとを連通させ、上記屈
曲部における固定部側の直径を弁座の口径に略等
しくした電磁弁が提案されている。

この電磁弁は、屈曲部の固定部側の直径を弁座
の口径に略等しくしたので、弁座の口径の大小に
拘らず小さい力で弁体を開閉することができる
が、屈曲部を入力ポートの流体圧の作用方向と反
対方向に湾曲させ、または蛇腹状にしているため
に、屈曲部の形状や屈曲部に作用する流体圧の高
低等の条件によつてこれらが撓み易く、このため
弁体に作用する封止力が不安定となつてリークし
易いという問題がある。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案が解決しようとする課題は、弁座口径の
大小や流体圧の高低に拘らず、小さい力で且つ安
定して弁座を開閉できる電磁弁を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案の電磁弁は、
入力ポートと出力ポートとの間に形成された弁座
を、電磁吸引力と復帰ばねとで駆動される可動鉄
心に取付けた弁体によつて直動的に開閉するよう
にした電磁弁において、上記弁体が、一体に形成
した、弁座に接離する厚肉のシール部と、該シー
ル部から筒状に延び、且つ入力ポートの流体圧の
作用方向に、該流体圧を略均等に作用させるよう
に湾曲させた可撓性袴部と、該袴部の端部に連設
された固定部とを備え、該固定部を弁ボデイに固
定すると共に、シール部を弁体を内側に区画形成
された鉄心室内の可動鉄心に取付け、該鉄心室と
弁座側のポートとを互いに連通させ、上記袴部に
おける固定部側の端部の直径を弁座の口径に近似
させたことを特徴としている。

［作用］ 電磁操作部への電流の通断により可動鉄心が駆
動され、該可動鉄心に取付けられた弁体によつて
弁座が直動的に開閉される。

ここで、電磁操作部を非通電とした弁座の閉鎖
時には、弁体が復帰ばねの付勢力によつて上記弁
座に圧接されており、このとき、該弁体の外面ま
たは内面（鉄心室が出力ポートと連通している場
合には外面、入力ポートと連通している場合には
内面）には、入力ポートからの流体圧による作用
力が作用するが、袴部における固定部側の端部の
直径が弁座の口径に近似する大きさに形成されて
いるため、弁体における開弁方向及び閉弁方向の
受圧面積差はほとんどなく、そのため該弁体に
は、流体圧による開弁方向及び閉弁方向への作用
力はほとんど作用しない。

また、電磁操作部に通電した弁座の開放時に
は、入力ポートから出力ポートに流れる圧力流体
が鉄心室内に流入し、該鉄心室の内外が同圧にな
るため、弁体には圧力流体による開弁方向及び閉
弁方向の作用力は作用しない。

さらに、可撓性の袴部に作用する流体圧が略均
等で、流体圧によつて弁体が傾かないので、弁体
による弁座のシールが確実で流体のリークを防止
することができるとともに、流体圧が均等に作用
して弁体の寿命を長くすることができる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明すると、第１図において、１は弁箱１ａ及び
弁蓋１ｂからなる弁ボデイであつて、該弁ボデイ
１は、圧力流体の入力ポート２及び出力ポート３
を有し、これらの両ポート２，３間には弁室５内
に開口する弁座４が形成されている。

弁座５内において上記弁座４を開閉する弁体８
は、該弁座４に接離するデイスク形のシール部８
ａと、該シール部８ａの周縁から筒状に延び、且
つ入力ポート２の流体圧の作用方向に湾曲させた
該流体圧が略均等に作用する可撓性袴部８ｂと、
該袴部８ｂの端部に連なるフランジ状の固定部８
ｃとからなつており、該固定部８ｃは、弁蓋１ｂ
の下面に当接し、該弁蓋１ｂによつて弁体８の開
閉時に袴部８ｂと一端になつて変形することのな
いように固定的に支持されており、該固定部８ｃ
の先端は、弁箱１ａと弁蓋１ｂとの間に流体密に
挟持固定されている。

上記弁体８と電磁操作部１０との間に区画形成
された鉄心室１１内には、可動鉄心１２が摺動自
在に配設され、該可動鉄心１２の先端は弁体８に
おけるシール部８ａの中央に固定されており、ま
た、該可動鉄心１２には、弁座４を通じて出力ポ
ート３と鉄心室１１とを連通する通孔１４が穿設
されている。この通孔１４は弁体８のシール部８
ａに設けてもよい。さらに、上記可動鉄心１２と
固定鉄心１３との間には、該可動鉄心を閉弁方向
に付勢する復帰ばね１５が縮設されている。

而して、上記弁体８の袴部８ｂにおいては、そ
の固定部８ｃ側の端部８ｄ、即ち、弁体開閉時に
袴部８ｂが変形する際の支点となる部分の直径
を、弁座４の口径と近似する大きさに形成し、こ
れによつて、弁体８における開弁方向と閉弁方向
との受圧面積差を可及的に小さくしている。

なお、図中１７は電磁コイルである。

上記構成を有する電磁弁においては、電磁コイ
ル１７への電流の通断により可動鉄心１２が駆動
され、該可動鉄心１２に取付けた弁体８のシール
部８ａによつて弁座４が開閉される。このとき、
弁体８の開閉と共に可撓性袴部８ｂが撓み、それ
によつて該弁体８の開閉が円滑に行われる。

ここで、コイル１７を非通電とした弁座４の閉
鎖時には、弁体８は復帰ばね１５の付勢力で該弁
座４に圧接されており、このとき、該弁体８の外
面には、矢印で示すように入力ポート２からの流
体圧による作用力が各方向に作用するが、袴部８
ｂにおける固定部８ｃ側の端部８ｄの直径が弁座
４の口径に近似する大きさに形成され、それによ
つて弁体８の開弁方向と閉弁方向の受圧面積差が
可及的に０に近づくように構成されているため、
該弁体８には、流体圧による開弁方向または閉弁
方向の作用力はほとんど作用しない。

また、コイル１７へ通電した弁座４の開放時に
おいても、該弁座４を通じて入力ポート２から出
力ポート３へ流れる圧力流体が通孔１４を通じて
鉄心室１１内へ流入し、該鉄心室１１の内外が同
圧になるため、弁体４には圧力流体による開弁方
向及び閉弁方向の作用力が作用しない。

さらに、可撓性の袴部８ｂを、入力ポート２の
流体圧が略均等に作用するように該流体圧の作用
方向に湾曲させたことにより、弁体８が弁座４を
開放するときの袴部８ｂの屈曲方向が常に一定で
開弁を妨げる力を生じないので、流体圧の高低に
拘らず弁体８は安定して弁座４を開閉するばかり
でなく、流体圧が均等に作用して弁体の寿命を長
くすることができる。

従つて、上記弁体８は、弁座４の口径の大小や
流体圧の高低とはほとんど無関係に一定の小さい
力で開閉されることになり、これによつて、電磁
弁を大形化することなく流通能力の拡大を図るこ
とが可能になる。

第２図及び第３図は、それぞれ弁体の構造が異
なるものを示しており、第２図のものでは、弁体
１８における袴部１８ｂの端部を軸線方向に延長
することによつて固定部１８ｃを形成し、該固定
部１８を弁蓋１ｂに設けた円周状の支持面１９に
嵌合支持させると共に、固定部１８ｃの先端に設
けた内向きの係止縁１８ｅを係止凹部２０に係合
固定させており、また、第３図に示すものは、弁
体２８における小幅フランジ状の固定部２８ｃを
弁蓋１ｂに設けた凹段部２９内において該弁蓋に
取付け、これを押え板３０によつて固定してい
る。そして、弁体２８のシール部２８ａに設けた
通孔３１によつて出力ポート３と鉄心室１１とを
連通させている。

なお、これらの実施例における作用は上記第１
図に示すものと同様であるから、重複を避ける意
味でその説明は省略する。

上記各実施例では、弁室５側のポートを入力ポ
ート２とし、弁座４側のポートを出力ポート３と
しているが、それらの関係を逆にすることもでき
る。即ち、第４図に示すものは、弁座４側のポー
トを入力ポート２とし、弁室５側のポートを出力
ポート３としている。そして、入力ポート２と鉄
心室１１とを弁体３８のシール部３８ａに設けた
通孔３９により連通し、袴部３８ｂを入力ポート
２からの流体圧の作用方向、即ち外側に向けて湾
曲させている。

而して、この実施例においても、受圧面積差の
関係で弁体３８に開弁方向または閉弁方向への流
体圧作用力はほとんど作用せず、小さい力で該弁
体３８を駆動することができる。

また、弁座開放時に、袴部３８ｂによつて弁体
３８が傾かないので、流体圧の高低に拘らず弁体
３８は安定して弁座４を開閉する。

［考案の効果］ 上記構成を有する本考案によれば、弁体のシー
ル部と固定部との間に、入力ポートの流体圧の作
用方向に湾曲させた該流体圧を略均等に作用させ
るための可撓性の袴部を設けたことにより、弁体
が流体圧によつて傾かないので、肉厚の弁体によ
る弁座のシールが確実で流体のリークを防止する
ことができるとともに、流体圧が均等に作用して
弁体の寿命を長くすることができる。

従つて、弁座口径の大小や流体圧の高低とはほ
とんど無関係に弁体を一定の小さい力で開閉する
ことができ、これによつて、電磁操作部を大形化
することなく流体の流通能力を拡大することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はそれぞれ本考案の異種実施例
を示す断面図である。 １……弁ボデイ、２……入力ポート、３……出
力ポート、４……弁座、８，１８，２８，３８…
…弁体、８ａ，２８ａ，３８ａ……シール部、８
ｂ，１８ｂ，３８ｂ……袴部、８ｃ，１８ｃ，２
８ｃ……固定部、８ｄ……端部、１０……電磁操
作部、１１……鉄心室、１２……可動鉄心、１５
……復帰ばね。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 入力ポートと出力ポートとの間に形成された弁
   座を、電磁吸引力と復帰ばねとで駆動される可動
   鉄心に取付けた弁体によつて直動的に開閉するよ
   うにした電磁弁において、 上記弁体が、一体に形成した、弁座に接離する
   厚肉のシール部と、該シール部から筒状に延び、
   且つ入力ポートの流体圧の作用方向に、該流体圧
   を略均等に作用させるように湾曲させた可撓性袴
   部と、該袴部の端部に連設された固定部とを備
   え、 該固定部を弁ボデイに固定すると共に、シール
   部を弁体の内側に区画形成された鉄心室内の可動
   鉄心に取付け、該鉄心室と弁座側のポートとを互
   いに連通させ、上記袴部における固定部側の端部
   の直径を弁座の口径に近似させた、 ことを特徴とする電磁弁。