JPH0682478U - パイロット式水ラッチ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プランジャをインナーヨークから離脱させる
とき、高い逆方向の電圧が印加された場合でもプランジ
ャの再吸着を防止する。 【構成】 インナーヨーク２６の周囲に配置した永久磁
石２２および電磁石２４の内側にプランジャ１２を移動
自在に設け、このプランジャ１２により該プランジャ１
２の一端側（管路１８側）に設けた弁体１４のパイロッ
ト孔３８を開閉することにより、弁体１４を弁座部材１
６に押し付けたり離したりして管路１８を連通・遮断す
る。このために、プランジャ１２の他端面（インナーヨ
ーク２６側）に有底孔３４を形成し、この有底孔３４の
底面とインナーヨーク２６との間に第１のスプリング３
０を取付けると共に、閉弁時においてインナーヨーク２
６との間に所定の間隙を有するように有底孔３４内に可
動スリーブ３６を設け、この可動スリーブ３６と有底孔
３４の底面との間に第２のスプリング３２を取付ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、水道管から風呂釜等へ水を供給したり遮断するときに用いるパイ ロット式水ラッチ弁の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図５は、パイロット式水ラッチ弁の従来例を示すものであって弁を閉じたとき の状態を示す。この弁は、プランジャ１２の一端に設けたパイロット孔３８を開 閉することにより、弁体１４を管路１８側から立設した弁座部材１６に押し付け たり、離したりすることで管路１８を開閉する。そして、開弁時には電磁石２４ に電圧パルスを印加しプランジャ１２を電磁石２４と永久磁石２２の両方の吸着 力でインナーヨーク２６に吸着することにより、パイロット孔３８が開いて背圧 室４０内の背圧と管路１８側の入水圧のバランスが崩れ、弁体１４が入水圧によ り弁座部材１６から持ち上げられる。これにより、管路１８内の水を矢印方向に 流すことができる。なお、電圧パルスを用いるのは消費電力を少なくするためで ある。

【０００３】 この開弁状態から弁を閉じるときは、電磁石２４に逆方向の電圧パルスを印加 して永久磁石２２の磁力をキャンセルし、吸着力をゼロとしてスプリング１０の 付勢力によりプランジャ１２をインナーヨーク２６から離脱させ、パイロット孔 ３８を閉じて背圧と入水圧をバランスさせることによって弁体１４を弁座部材１ ６側に押し付けて管路１８を遮断している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、閉弁時に電磁石２４に加える逆方向の電圧パルスが大き過ぎると、イ ンナーヨーク２６から離脱しかけたプランジャ１２が再吸着されて弁を閉じるこ とができなかった。 すなわち、パイロット式水ラッチ弁は通常の電磁弁と違って永久磁石を用いて いるため、電磁石への電圧供給を停止したときでも永久磁石による吸引力が発生 している。このため、プランジャをインナーヨークから離脱させるには電磁石に 逆電圧パルスを印加して吸引力を零にしなければならない。しかし、この逆電圧 パルスの値が大き過ぎると、プランジャがインナーヨークに再吸着されてしまう 。

【０００５】 また、従来は１つのスプリング１０で弁の開閉を行っていたため、開弁時には 小さい電圧パルスでプランジャ１２を吸着し、閉弁時は最大の荷重で再吸着を防 止するという相反する条件となる。更に、プランジャ１２のストロークはせいぜ い１ｍｍ程度であり、このような条件を満たすスプリングのバネ定数は非常に高 く、製造が困難であると共に、取付け誤差によりプランジャ吸着時のスプリング 荷重のバラツキが大きくなると共に離脱後のスプリング荷重が急激に低下するた め、プランジャが再吸着されやすくなっていた。

【０００６】 本考案は斯かる課題を解決するためになされたもので、プランジャをインナー ヨークから離脱させるとき、高い逆方向電圧が印加された場合でもプランジャの インナーヨークへの再吸着を防止でき、しかも弁の開閉性能を安定化させたパイ ロット式水ラッチ弁を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、インナーヨークと、そのインナーヨークの付近に配置する永久磁石 並びに筒状の電磁石と、その筒状の電磁石の内側に移動自在に備えられるプラン ジャと、このプランジャの一端側に設けられかつパイロット孔を有する弁体によ り管路を開閉するパイロット式水ラッチ弁において、 プランジャとインナーヨークとの間にプランジャをインナーヨークより離間さ せる第１のスプリングを備え、プランジャから離れないようにそのプランジャに 移動自在に可動スリーブを取り付け、その可動スリーブの一端がプランジャより インナーヨーク側に向けて突出するように可動スリーブを付勢する第２のスプリ ングを備え、プランジャがインナーヨークより所定の距離以上離れている時には 可動スリーブがインナーヨークに接触しないようにし、プランジャがインナーヨ ークに対し所定の距離以上に近づいた時に可動スリーブがインナーヨークに接触 してプランジャに第２のスプリングによるインナーヨークより離間させる力が働 くようにしたものである。

【０００８】

【作用】

閉弁状態から開弁するときは、プランジャを磁力で吸着してパイロット孔を開 くと、背圧室の背圧と管路側の入水圧とのバランスが崩れて弁体が開く。また、 開弁状態から閉弁するときは、プランジャをスプリング力でインナーヨークから 離脱させ、パイロット孔を閉じて背圧を上昇させ、弁体を閉じる。 しかして、閉弁状態から開弁するとき、プランジャがインナーヨークから所定 以上離れた状態では、第１のスプリングによってプランジャに閉弁方向の力が働 いており、また磁石の吸着力によりプランジャがインナーヨークに所定以上近づ くと、プランジャ端面から突出した可動スリーブがインナーヨークに接触するた め第２のスプリングが圧縮され、以後は第１のスプリングと第２のスプリングの 両方の力によりプランジャに閉弁方向の力が働く。

【０００９】

【実施例】

以下、図面に基づき本考案の好ましい実施例を説明する。なお、図に示す符号 で従来例と同一の部材には同一の符号を付す。 図１に本考案に係るパイロット式水ラッチ弁を閉じたときの断正面図を、また 、図２に開いたときの断正面図を示す。この弁は、インナーヨーク２６の周囲に 筒状の電磁石２４および永久磁石２２を設け、これら電磁石２４および永久磁石 ２２の内側にプランジャ１２を移動自在に配置している。プランジャ１２の一端 側（管路１８側）には弁体１４を設けてあり、この弁体１４に形成したパイロッ ト孔３８を開閉するに伴い、弁体１４を管路１８側から立設した弁座部材１６に 押し付けたり離したりして、管路１８を連通・遮断する。

【００１０】 しかして、図３に拡大して示すように、インナーヨーク２６側のプランジャ１ ２の端面に有底孔３４を形成し、かつこの有底孔３４の中間に溝２０を形成して いる。そして、有底孔３４の底面とインナーヨーク２６との間に第１のスプリン グ３０を取付け、この第１のスプリング３０によりプランジャ１２を常に閉弁方 向（矢印Ａ方向）に付勢している。 また、有底孔３４の開口側から樹脂製の可動スリーブ３６を挿入し、その可動 スリーブ３６の抜け止め片３６ａを前記溝２０に係止して可動スリーブ３６が外 部に抜け出るのを防止すると共に、有底孔３４の底面と可動スリーブ３６との間 に第２のスプリング３２を圧縮状態で取付けている。なお、可動スリーブ３６は プランジャ１２がインナーヨーク２６より所定の距離以上離れている時には、プ ランジャ１２の端面から突出させている。 このため、可動スリーブ３６は閉弁状態にあるときはインナーヨーク２６に接 触せずプランジャ１２に押付力は働かないが、開弁途中から可動スリーブ３６の 一端がインナーヨーク２６に接触して可動スリーブ３６に圧力が加わり、第２の スプリング３２がさらに圧縮され、そのスプリング力でプランジャ１２を閉弁方 向に付勢する。

【００１１】 次に、閉弁状態から開弁するときの動作を具体的に説明する。 閉弁状態にあるとき、プランジャ１２は第１のスプリング３０により常に閉弁 方向（図３の矢印Ａ方向）に押し付けられているため、弁を開くには電磁石２４ に電圧パルスを印加し、電磁石２４と永久磁石２２の双方の吸引力でプランジャ １２を吸引する。そして、開弁を開始してから弁が半開き状態になるまでは第１ のスプリング３０の力がプランジャ１２に加わり、弁が半開き状態になって可動 スリーブ３６の一端がインナーヨーク２６に接触してからは、第１のスプリング ３０と第２のスプリング３２の双方の付勢力がプランジャ１２に加わる。

【００１２】 プランジャ１２がインナーヨーク２６に吸引された後は、電磁石２４に印加し た電圧パルスを停止する。電圧パルスを停止してからは、永久磁石２２の吸引力 のみで開弁状態を保持する。ここで、従来のように１本のスプリングを用いた場 合はバネ定数がかなり大きくなり、わずかの取付け寸法誤差で荷重−変位特性が 大きく変化するので、弁の開閉性能のバラツキが大きく歩留りも悪かったが、本 考案の場合は２本のスプリングを用い各バネ定数を小さくできるのでそのような ことがなく、性能も安定して歩留りも向上する。

【００１３】 続いて、開弁状態から閉弁するときの動作を説明する。 プランジャ１２をインナーヨーク２６から離脱させるには、永久磁石２２の磁 力をキャンセルし第１のスプリング３０と第２のスプリング３２の双方の反発力 により行う。なお、永久磁石２２の磁力をキャンセルするには電磁石２４に逆方 向の電圧パルスを印加するが、本考案では上記の如く２本のスプリングを用いて いるので、閉弁させる際の荷重をバネ定数が小さいままで大きくすることができ る。このため、プランジャ１２がインナーヨーク２６に再吸着するのを防止する ことができ、更に性能が安定化する。

【００１４】 図４は、閉弁状態から開弁状態に至るまでのスプリング荷重とプランジャのス トロークとの関係を示す。同図はストロークが０のときを閉弁状態とし、ストロ ークが１ｍｍのときを開弁状態としたときの例である。 閉弁状態においては、第１のスプリング３０のみでプランジャ１２を押付け、 弁体１４は所定の付勢力（例えば約６０ｇ）で弁座部材１６に押し付けられてい る。この状態から弁が開いて、プランジャ１２が半開き状態（０．５ｍｍの手前 ）になると可動スリーブ３６の一端がインナーヨーク２６に接触して第２のスプ リング３２も圧縮される。そして、ここから完全に開弁するまでの間は両方のス プリング３０，３２が圧縮される（開弁完了時の合計付勢力は約１５０ｇ）。こ れに対し、弁の開閉を１本のスプリングで行おうとすると、図の二点鎖線の如き 特性のスプリングが必要となり、従って非常に高いバネ定数のものとなる。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明した通り、本考案によればバネ定数が小さいままで閉弁させる際のス プリング荷重を大きくすることができるので、高い逆方向電圧が印加された場合 でもプランジャがインナーヨークに再吸着するのを防止することができる。 また、２本のスプリングの夫々のバネ定数を十分小さくすることができるので 、多少の取付け誤差があっても荷重のバラツキが非常に小さくなり、弁開閉の信 頼度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るパイロット式水ラッチ弁を閉じた
ときの断正面図である。

【図２】本考案に係るパイロット式水ラッチ弁を開いた
ときの断正面図である。

【図３】スプリング取付け状態の拡大図である。

【図４】スプリング荷重と変位量の関係を示す図であ
る。

【図５】従来のパイロット式水ラッチ弁の閉弁状態の断
正面図である。

【符号の説明】

１２ プランジャ １４ 弁体 １６ 弁座部材 １８ 管路 ２０ 溝 ２２ 永久磁石 ２４ 電磁石 ２６ インナーヨーク ２８ ダイアフラム ３０ 第１のスプリング ３２ 第２のスプリング ３４ 有底孔 ３６ 可動スリーブ ３８ パイロット孔 ４０ 背圧室

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インナーヨークと、そのインナーヨーク
   の付近に配置する永久磁石並びに筒状の電磁石と、その
   筒状の電磁石の内側に移動自在に備えられるプランジャ
   と、このプランジャの一端側に設けられかつパイロット
   孔を有する弁体により管路を開閉するパイロット式水ラ
   ッチ弁において、 プランジャとインナーヨークとの間にプランジャをイン
   ナーヨークより離間させる第１のスプリングを備え、プ
   ランジャから離れないようにそのプランジャに移動自在
   に可動スリーブを取り付け、その可動スリーブの一端が
   プランジャよりインナーヨーク側に向けて突出するよう
   に可動スリーブを付勢する第２のスプリングを備え、プ
   ランジャがインナーヨークより所定の距離以上離れてい
   る時には可動スリーブがインナーヨークに接触しないよ
   うにし、プランジャがインナーヨークに対し所定の距離
   以上に近づいた時に可動スリーブがインナーヨークに接
   触してプランジャに第２のスプリングによるインナーヨ
   ークより離間させる力が働くようにしたことを特徴とす
   るパイロット式水ラッチ弁。