JPH0821558A - ムービングコイル式比例制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイヤフラムの構造を改良することにより、
自励振動を防止しながら構成部品点数及び組み立て工数
を少なくしてコストダウンを図れるようにする。 【構成】 ムービングコイル式比例制御弁は、弁口２３
を限定する本体２と、該本体内にダイアフラム４を介し
て移動可能に設けられていて該弁口の開度を調節する弁
体３と、該本体に関して固定されたコアと、該コアの半
径方向外側に配設された永久磁石と、該コアと該永久磁
石との間に移動可能に配置されかつ外周にコイルが設け
られていて該コイルへの通電により該コイルと共に移動
して該弁体を押圧する可動部材と、該弁体を該可動部材
側に弾圧しているばねとを備えている。該ダイヤフラム
４の中央部にはキャップ部４１が一体的に形成されてい
る。該キャップ部４１に該弁体３の端部が嵌合されてい
る。該可動部材が該キャップ部に当接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイルへ流す電流値に
応じて弁体を動かして流量を制御するいわゆるムービン
グコイル式比例制御弁において、二次圧力の振動を吸収
して弁体の自励振動による流量制御特性への悪影響を少
なくした改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の比例制御弁の従来のものとして
は、例えば実開平３−５２４８３号公報に示されものが
ある。これらの比例制御弁は、第３図に示されるよう
に、弁口ａが形成された本体ｂ内に弁口ａの開度を調節
する弁体ｃを配設してその弁体ｃを外周が本体ｂに固定
されたダイアフラムｄで支持し、本体ｂの上部には永久
磁石ｅを固定すると共にその永久磁石の内側に磁路を形
成する柱状の磁性材製のコアｆを配設固定し、コアｆの
外周でかつ永久磁石の内側には弁体に当接する筒状の可
動部材ｇを移動可能に設けてその可動部材の外周にはコ
イルｈを巻回してそのコイルに外部より通電可能にし、
弁体ｃの下部に弁体ｃの荷重を支えるばねｉを設けて構
成され、コイルｈへ流す電流値に応じて可動部材ｇの位
置を上下に変化させ、弁口ａの開度を電流値に比例して
変化させるようにしている。

【０００３】ところで、上記公報に記載のものより以前
の構造では、可動部材ｇはあまり弾性が無くまた振動吸
収性の少ない合成樹脂材で作られているにもかかわら
ず、可動部材ｇの下端に形成された穴内に弁体ｃの軸部
の上端を直接受けているにすぎないため、弁体の振動が
吸収されず、特にコイルに流す電流が小さく弁開度が少
ないときには弁体の自励振動を起こし易く、この自励振
動により制御弁の制御特性に悪い影響を受けるだけでな
くいわゆるガバナー鳴き現象が発生する問題がある。

【０００４】このため、図４に示されるように、可動部
材ｇの下端の壁ｋに穴ｍを生成し、その穴内に振動を吸
収する弾性部材ｎを嵌合し、その弾性部材ｎに弁体の上
部に一体的に形成された突部ｏを当接させ、それによっ
て弾性部材ｎにより弁体の振動を吸収させてガバナー鳴
き現象を防止するようにしている。

【０００５】しかしながら、このような従来の比例制御
弁では、弾性部材ｎを圧入する工程が必要になり、製造
工数が多くなってコストアップになるだけでなく、ダイ
ヤフラム用の受け部材ｐを弁体に取り付けてその受け部
材ｐをスナップリング又はピンｑによって弁体に固定さ
せるため、部品点数が多くなってこの点からも比例制御
弁のコストアップの原因になっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、ムービングコイル式比例制御弁において、
ダイヤフラムの構造を改良することにより、自励振動を
防止しながら構成部品点数及び組み立て工数を少なくし
てコストダウンを図れるようにすることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、弁口を限定す
る本体と、該本体内にダイアフラムを介して移動可能に
設けられていて該弁口の開度を調節する弁体と、該本体
に関して固定されたコアと、該コアの半径方向外側に配
設された永久磁石と、該コアと該永久磁石との間に移動
可能に配置されかつ外周にコイルが設けられていて該コ
イルへの通電により該コイルと共に移動して該弁体を押
圧する可動部材と、該弁体を該可動部材側に弾圧してい
るばねとを備えたムービングコイル式比例制御弁におい
て、該ダイヤフラムの中央部には穴を有するキャップ部
を一体的に形成し、該キャップ部の該穴内に該弁体の端
部を嵌合し、該可動部材を該キャップ部に当接させて構
成されている。

【０００８】上記ムービングコイル式比例制御弁におい
て、該キャップ部の外周に該ダイヤフラムと接触してダ
イヤフラムを支える圧力支持部材を配設してもよく、ま
た該キャップ部の外周に突部を形成して、該突部が該圧
力支持部材と係合して該圧力支持部材が該キャップ部か
ら脱落するのを防止するようにしてもよい。

【０００９】

【作用】上記構成において、コイルに通電していないと
き、弁体はばねにより弁口を閉じる方向に押されて弁口
閉じ、流体が弁口を通して流れるのを制限するか阻止す
る。コイルに通電すると、可動部材はその電流値に比例
して弁体をばねの力に抗して移動させ弁口の開度を電流
値に比例させて大きくする。したがって、弁口を通る流
体の流量もコイルに流す電流値に比例する。弁体の自励
振動はダイヤフラムのキャップ部により吸収され、した
がって、その悪影響は少なくなる。しかも比例制御弁の
部品点数及び組み立て工数が少なくなってコストダウン
を図れる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例につい
て説明する。図１において、本実施例のムービングコイ
ル式比例制御弁１が示されている。同図において、２は
入口（一次側）ポート２１、出口（二次側）ポート（図
示せず）に通じる出口室２２及び弁口２３が形成された
本体、３は本体２内に移動可能に配置されていて下端の
フレア部３１で弁口２３を開閉制御する弁体、４は外周
が本体２に固定されかつ中央部に弁体３が取り付けられ
たダイアフラム、５は弁体３の駆動部である。本体２の
下面には下カバー２５が止めねじ等の公知の手段によっ
て取り外し可能に取り付けられている。本体２の上には
環状の上カバー２６が取り付けられ、ダイヤフラム４の
外周は、本体２と上カバー２６との間に挟まれた状態で
固定されている。弁体３のフレアー部分３１と下カバー
２５との間には、弁体をそのフレアー部分で弁口２３を
閉じる方向（図において上方）に偏倚するばね６が配置
されている。

【００１１】駆動部５は、上カバー２６の上に配置され
ていて、その上カバー２６の上に配置される非磁性材料
でつくられた環状のスペーサ５１と、スペーサの上に配
置された同じく環状の磁性部材５２と、磁性部材５２上
にその磁性部材に接して配設固定された環状の永久磁石
５３と、円柱状部分５４ａを永久磁石５３の内側に同心
にしてかつフランジ部５４ｂを永久磁石の上に乗せて配
設固定されたコア５４と、永久磁石５３とコア５４の円
柱状部分５４ａとの間の間隙内に移動可能に配設されて
いて外周にコイル５６が巻回された可動部材５５とを備
えている。なお、５７は永久磁石５３、コア５４等を囲
むカバーである。またコイル５６は導線５８を介して公
知の方法で外部の電源に接続されるようになっている。

【００１２】本発明においては、ダイアフラム４はゴム
等の弾性に富みかつ振動を吸収し易い材料でつくられて
いて、その中央部のキャップ部４１とその回りの薄いフ
ラップ部４６とが一体的に形成されている。このキャッ
プ部４１には、図２及び図３に詳細に示されるように、
弁体３側に開口する穴４２が形成されている。この穴４
２は入口部分４２ａの直径より奥の部分４２ｂの直径が
大きくなっている。また、キャップ部４１の外周には、
図２に示されるように、半径方向外側に突出する複数の
突部４４が円周方向に隔てて形成されている。なお突部
は外周全体にリング状に形成してもよい。弁体３の上端
すなわちダイヤフラム側の端部３２はダイヤフラム４の
穴４２内に入るように減径されていて、先端には穴の奥
の部分４２ｂ内にぴったりと嵌まるフランジ部３３が形
成されている。したがって、弁体３の端部３２を穴４２
内に嵌合すると、フランジ部３３が穴の奥の部分４２ｂ
内に入って容易に抜け出さないようになっている。フラ
ップ部４６の外周には肉厚のリング部４７が一体的に形
成されている。キャップ部４１の上端の部分の肉厚はフ
ラップ部に比較して厚肉になっている。

【００１３】キャップ部４１の外周には環状の圧力支持
部材７が嵌合されている。この圧力支持部材７は一端面
（図１において下面）７１がダイヤフラム４のフラップ
部４６の半径方向内側部分でキャップ部４１と接続する
部分の近くと接触し、ダイヤフラム４の下面に圧力が作
用したときに極端に曲がらないように支持している。し
たがって、圧力支持部材７の半径方向の幅及び端面７１
の形状は、ダイヤフラムの材質、フラップ部４６の肉
厚、ダイヤフラムの受ける圧力等を考慮して、適当に決
定される。圧力支持部材７の下端側には半径方向内側に
伸びる環状の突部７２が形成されていて、圧力支持部材
７がキャップ部４１の外周に端面７１がフラップ部４６
と接するまで押し込まれたとき、その突部７２の上面
（端面７１と反対側の面）がキャップ部４１の外周に形
成された突部４４と係合するようになっている。したが
って、この状態では圧力支持部材７がキャップ部の外周
から脱落するのが防止される。

【００１４】駆動部５の可動部材５５の下端には、下端
壁５５ａから弁体側に向かって伸びる長い突起５５ｂが
一体的に形成されている。この突起５５ｂの下端は丸み
が付けられいて、ダイヤフラム４のキャップ部４１の上
端面に当接するようになっている。

【００１５】上記構成の比例制御弁において、コイル５
６に通電していないとき、可動部材には弁体３側に移動
する力が生起されないため、弁体３はばね６により上に
押され、図１の左側半分に示されているように、フレア
部３１が本体２の弁口２３の下端縁に接して弁口２３を
閉じている。

【００１６】次に、コイル５６に通電すると、可動部材
５５はその電流値に比例して弁体３をばね６の力に抗し
て下方に移動させてフレア部３１を弁口２３の下端縁か
ら離して弁口を開き、その弁口２３の開度を電流値に比
例させて大きくする。したがって、弁口を通る流体の流
量もコイル５６に流す電流値に比例する。

【００１７】ムービングコイル式制御弁の構造的性格
上、特に弁口の開度が小さいとき弁体５５が自励振動す
るのは避けられないが、可動部材５５の突起５５ｂの先
端（図１で下端）が弾性に富みかつ振動を吸収し易い材
料でつくられいるダイヤフラム４のキャップ部４１の上
端面に当接し、そのキャップ部を介して可動部材５５と
弁体３とが接続されるので、弁体の振動は弾性部材に吸
収されてガバナー鳴き抑えられ、また制御特性への悪影
響は少なくなる。なお、キャップ部の上面にスポンジの
ような更に振動を吸収し易い部材を張り付けてもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果を奏する
ことができる。 （１）キャップ部をダイヤフラムに形成してそのキャッ
プ部を介して可動部材と弁体とが接触するので、制御弁
の加工工数を従来の制御弁より少なくでき、制御弁のコ
ストダウンを図ることができる。 （２）制御弁の構成部品を従来のものに比較して少なく
できるので、この点でも制御弁のコストダウンを図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるムービングコイル式比例制御弁の
一実施例の断面図である。

【図２】ダイヤフラムの拡大断面である。

【図３】ダイヤフラムの斜視図である。

【図４】従来のムービングコイル式比例制御弁の一例の
断面図である。

【符号の説明】

１ ムービングコイル式比例制御弁 ２ 本体 ２１ 入口ポート ２２ 出口ポート ２３ 弁口 ３ 弁体 ３２ 先端 ４ ダイヤフラム ４１ キャップ部 ４２ 穴 ４４ 突部 ４６ フラップ部 ５ 駆動部 ５３ 永久磁石 ５４ コア ５５ 可動部材 ６ ばね

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁口を限定する本体と、該本体内にダイ
   アフラムを介して移動可能に設けられていて該弁口の開
   度を調節する弁体と、該本体に関して固定されたコア
   と、該コアの半径方向外側に配設された永久磁石と、該
   コアと該永久磁石との間に移動可能に配置されかつ外周
   にコイルが設けられていて該コイルへの通電により該コ
   イルと共に移動して該弁体を押圧する可動部材と、該弁
   体を該可動部材側に弾圧しているばねとを備えたムービ
   ングコイル式比例制御弁において、該ダイヤフラムの中
   央部には穴を有するキャップ部を一体的に形成し、該キ
   ャップ部の該穴内に該弁体の端部を嵌合し、該可動部材
   を該キャップ部に当接させたことを特徴とするムービン
   グコイル式比例制御弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のムービングコイル式比
   例制御弁において、該キャップ部の外周に該ダイヤフラ
   ムと接触してダイヤフラムを支える圧力支持部材を配設
   した比例制御弁。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のムービングコイル式比
   例制御弁において、該キャップ部の外周に突部が形成さ
   れ、該突部が該圧力支持部材と係合して該圧力支持部材
   が該キャップ部から脱落するのを防止する比例制御弁。