JPH09280408A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁体の移動の際にのみ電磁装置を励磁させて
運転コストを低減させる電磁弁を提供する。 【解決手段】 弁室６を設けた弁本体２に弁体室38を区
画して電磁装置23を取り付ける。弁体室38内に第１のコ
イルスプリング48にて下方に付勢してプランジャ40を軸
方向に移動自在に収容する。プランジャ40の内周面に下
端にテーパ面53を有する壁状の案内壁部50を周方向に並
列に複数設ける。プランジャ40内に案内壁部50間に係合
移動する突起部70を設け下端が鋸刃状のカム部66を設け
た押圧手段63を収容する。突起部70の下端に面にて当接
する摺動面75を有し深い第１の溝部51のみ係合移動する
爪部74を設けた作動手段64を押圧手段63に回転自在に係
合する。作動手段64の下端に第２のコイルスプリング83
にて上方に付勢して弁体80を設ける。電磁装置23の励磁
時のプランジャ40の移動により弁体80の突出量を可変さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁装置の励磁に
より弁体を移動させて弁孔を開閉する電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電磁弁としては、例えば
図１８に示す構造が採られている。

【０００３】この図１８に示す電磁弁は、気体や液体、
粉粒体などの流体が流入する流入路91の内端に連続する
第１の弁孔92および流体が流出する流出路93の内端に連
続する第２の弁孔94を開口して流入路91および流出路93
を連通させる弁室95を設けた弁本体96と、この弁本体96
に内周が弁室95に連通して設けた環状の電磁装置97とを
有している。そして、この弁本体96の弁室95内に、コイ
ルスプリング98の付勢力にて進出して第２の弁孔94を閉
塞し、電磁装置97の励磁によりコイルスプリング98の付
勢力に抗して吸引されて後退し第２の弁孔94を開口させ
る弁体99を進退自在に設けている。

【０００４】しかしながら、上記図１８に示す従来の構
造の電磁弁では、流入路91と流出路93とを連通させる開
状態に維持する場合には、図１９に示すように、電磁装
置97に電圧を印加し続けて励磁状態を維持させる必要が
あり、運転コストの低減が図れない。

【０００５】一方、コイルスプリング98の代わりに永久
磁石を設け、電磁装置97として電流の正負を切り換える
ことにより磁極が反転する装置を利用し、電流の切り換
えに磁極の反発および吸着にて弁体99を移動させて開閉
させる構造の電磁弁も知られている。

【０００６】しかしながら、この磁極の反転により弁体
99を移動させる構造のものは、直流で制御しなければな
らず別途直流電源を供給する回路などが必要となり、か
つ、電流方向を切り換える回路などが必要で、制御構造
が複雑となり、製造性の低下および製造コストの増大を
招くとともに、重量および容積の大きい永久磁石および
電磁装置を用いるため、電磁弁の大型化および重量化を
生じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、上記
図１８に示す従来の構造の電磁弁では、図１９に示すよ
うに電磁装置97に電圧を印加し続けて励磁状態を維持さ
せる必要があり、運転コストの低減が図れず、磁極の反
転により弁体99を移動させる構造のものでは、運転コス
トの低減が図れないとともに、重量および容積の大きい
永久磁石および電磁装置97を用いることによる大型化お
よび重量化を生じる問題がある。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、弁体の移動の際にのみ電磁装置を励磁させて運転コ
ストを低減させる電磁弁を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電磁弁
は、流体が流入される流入孔および前記流体が流出され
る流出孔を開口する弁室を設けた弁本体と、この弁本体
の前記弁室内に進退自在に設けられ前記流入孔および前
記流出孔の少なくともいずれか一方を開閉する弁体と、
この弁体の進退移動方向に沿って前記弁室に対して所定
距離範囲内で摺動自在に設けられ前記弁体を前記弁室に
対して相対的に進退移動させるプランジャと、前記プラ
ンジャを励磁により移動させる電磁装置と、この電磁装
置の励磁による前記プランジャの移動毎に前記弁体をこ
のプランジャに対して相対的に進退させて保持し、前記
流入孔および前記流出孔の少なくともいずれか一方を開
閉保持させるラッチ手段とを具備したものである。そし
て、流入孔あるいは流出孔が閉塞された閉状態にする場
合、電磁装置の励磁によりプランジャを移動してラッチ
手段により弁体を相対的に進出保持し、励磁を解除して
プランジャを移動させて、プランジャに対して移動する
弁体にて弁室の流入孔および流出孔の少なくともいずれ
か一方を閉塞させて、閉状態とする。また、流入孔およ
び流出孔が連通する開状態にする場合、電磁装置の励磁
によりプランジャを移動してラッチ手段により弁体を相
対的に移動保持し、励磁を解除してプランジャを移動さ
せて、移動範囲が規制されたプランジャが弁室に相対的
に移動しても弁体にて流入孔あるいは流出孔は閉塞され
ず、開状態になる。

【００１０】請求項２記載の電磁弁は、請求項１記載の
電磁弁において、ラッチ手段は、このプランジャを弁体
が弁室に向けて進出する方向に付勢する付勢手段と、前
記弁体を前記弁室から後退する方向に付勢する弾性部
と、前記弁体の進退方向に沿って複数設けられ前記弁体
の進出する方向側の一端部にそれぞれ略同方向に傾斜し
たテーパ面を有した壁状の案内壁部と、前記テーパ面の
１つおきに前記弁体の後退する方向側の縁近傍に突出し
先端に前記テーパ面と略同方向に傾斜する滑動面を有し
た係止部と、これら案内壁部間に前記弁体の進退移動に
伴って摺動自在に係合し前記弁体が前記弁室に対して後
退する側の端部に前記テーパ面に対向しこのテーパ面上
を滑動可能な摺動面を有した爪部と、プランジャの移動
に伴って移動自在に設けられ、前記弁体が前記弁室に進
出する側の前記案内壁部間に位置する端部に前記爪部の
前記弁体の後退する方向側の端部が滑動可能に対向し前
記テーパ面に対応して略同方向に傾斜する案内面を有し
たカム部と、前記プランジャの前記弁室に対して後退す
る方向への移動の際に前記カム部をこのプランジャに前
記弾性部の付勢に抗して相対的に移動させる規制部とを
備えたものである。そして、閉状態にする場合、電磁装
置の励磁によるプランジャの付勢手段の付勢に抗した弁
室に対して後退する方向への移動時に、規制部がカム部
をプランジャに対して弾性部の付勢に抗して相対的に移
動させ、カム部の押圧案内面にて爪部をプランジャの移
動方向に相対的に案内壁部の弁室に対して進出する方向
側の端部まで案内壁部間を摺動させ、弾性部の付勢力に
より爪部が押圧案内面上を案内壁部のテーパ面に亘って
滑動して係止部にて係止されて弁体がプランジャに対し
て相対的に進出するように保持され、電磁装置の励磁の
解除により、付勢手段によるプランジャの弁室に進出す
る方向への移動にて、プランジャに対して進出する突出
量を増大された弁体にて弁室の流入孔および流出孔の少
なくともいずれか一方を閉塞させて、閉状態とする。ま
た、開状態にする場合、電磁装置の励磁によるプランジ
ャの付勢手段の付勢に抗した弁室に対して後退する方向
への移動時に、規制部が係止部に係止するカム部をプラ
ンジャに対して弾性部の付勢に抗して相対的に移動さ
せ、カム部の押圧案内面にて爪部をプランジャの移動方
向に相対的に案内壁部の弁室に対して進出する方向側の
端部まで案内壁部間を摺動させ、弾性部の付勢力により
爪部が押圧案内面上を案内壁部の係止部の滑動面に亘っ
て滑動して案内壁部間に移動して、弁体がプランジャに
対して相対的に後退するように保持され、電磁装置の励
磁の解除により付勢手段によるプランジャの弁室に進出
する方向へ移動させるが、弁体がプランジャに対して相
対的に後退されてプランジャからの突出量が減少された
ことにより、移動範囲が規制されたプランジャが弁室に
向けて移動しても弁体にて流入孔あるいは流出孔は閉塞
されず、開状態になる。

【００１１】請求項３記載の電磁弁は、請求項２記載の
電磁弁において、弁体は、略円柱状に形成され、プラン
ジャは、略同軸上に前記弁体を収容して略円筒状に形成
され、案内壁部は、前記プランジャの内周面に周方向に
略並列に設けられ、爪部は、前記弁体に一体的に設けら
れたもので、電磁装置の励磁の際のプランジャの移動毎
に、カム部にてプランジャの内周面に設けた案内壁部間
を移動する爪部に伴い弁体が回転し、弁体のプランジャ
に対する突出量が可変される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電磁弁の実施の一
形態の構成を図面を参照して説明する。

【００１３】図１ないし５において、１は電磁弁本体
で、この電磁弁本体１は、金属などの磁性材料にて成形
された弁本体２を有している。そして、弁本体２には、
上方に向けて開口し内周面に雌ねじ部３が形成された段
部４が略円形に穿設されている。また、この段部４の略
中央には、径小の動作室５が略円形に穿設されている。
さらに、動作室５の略中央には、さらに径小の弁室６が
略円形に穿設されている。

【００１４】そして、弁本体２には、側面に高圧ガスな
どの気体、オイルなどの液体、粉粒体などの図示しない
流体を流通させる管体が例えば螺着にて接続される流入
路８が穿設され、底面には流出路９が穿設されている。
さらに、弁本体２には、一端が弁室６に連通して流入孔
10を開口し他端が流入路８に連通する径小の第１の弁孔
11が穿設されているとともに、一端が弁室６に連通して
流出孔12を開口し他端が流出路９に連通する径小の第２
の弁孔13が穿設されている。

【００１５】また、弁本体２の段部４には、略円板環状
の蓋部15が設けられている。この蓋部15は、外周面に段
部４の雌ねじ部３に螺合する雄ねじ部16が設けられ、一
面周縁に段部４の底面に先端が当接する壁状に突出する
当接部17が設けられている。また、蓋部15の他面には、
ねじ孔18が穿設されている。そして、この蓋部15が段部
４を閉塞するように当接部17側から螺着され、段部４の
底面とこの底面に当接する当接部17の内周との間に例え
ばＯリングなどのパッキング19を装着するパッキング装
着室20が区画形成される。

【００１６】さらに、蓋部15の弁本体２から露出するね
じ孔18が設けられた面には、略円板環状の環状板21が図
示しないねじが蓋部15のねじ孔18に螺合されて取り付け
られている。

【００１７】一方、23は電磁装置で、この電磁装置23
は、下面を開口し内径が環状板21の径寸法と略同寸法の
有底略円筒状に形成され下面に環状板21が嵌挿されて閉
塞され電磁機器室24を区画形成する枠体25を有してい
る。また、この枠体25の上端面の略中央には、ボルト26
が嵌挿される貫通孔27が穿設されている。そして、この
枠体25内には、金属などの磁性材料にて略円柱状に形成
された規制部としての棒状体28が略同軸上に取り付けら
れている。この棒状体28は、一端面に貫通孔27に嵌挿さ
れるボルト26が螺着されるボルトねじ孔29を有し、ボル
トねじ孔29にボルト26が螺着されて同軸上に取り付けら
れている。

【００１８】また、枠体25内の電磁機器室24には、電磁
機器本体31が収容されている。この電磁機器本体31は、
棒状体28が嵌着可能な略円筒状の巻回胴部32の両端縁に
鍔状に突出するフランジ部33を設けたコイルボビン34を
有し、このコイルボビン34の巻回胴部32に被覆導線が巻
回されてコイル36を巻装して構成されている。そして、
電磁機器本体31は、巻回胴部32の内周側に棒状体28が嵌
挿され、この棒状体28がボルト26にて枠体25内に取り付
けられて収容されている。なお、この電磁機器本体31を
収容した枠体25を弁本体２に取り付けることにより、電
磁機器本体31の巻回胴部32の内周、棒状体28の端面、蓋
部15の内周および動作室５にて弁体室38が区画形成され
る。

【００１９】そして、この弁体室38内には、金属などの
磁性材料にて略円筒状に形成されたプランジャ40が軸方
向に摺動自在に収容されている。このプランジャ40は、
図６および図７に示すように、略円筒状のシェル部40a
とこのシェル部40a 内に嵌着収容された略円筒状の芯部
40b とから一体に構成されている。そして、シェル部40
a は、軸方向の一端が端板部41にて一体に閉塞形成さ
れ、この端板部41の略中央には略円形の挿通孔42が穿設
されている。

【００２０】また、シェル部40a の開口する他端側の内
周側には雌ねじ部43が形成され、この雌ねじ部43に螺合
する雄ねじ部44を外周面に設けた略円板状のシール部材
45が螺着され、芯部40b を嵌着固定してプランジャ40が
形成されている。なお、シール部材45の略中央には、略
円形の進退孔46が穿設されている。さらに、プランジャ
40の端板部41が設けられた側は径小に形成され、付勢手
段としての第１のコイルスプリング48を嵌挿保持するコ
イル保持部49が形成されている。

【００２１】なお、プランジャ40は、外径が弁本体２の
動作室５の内径より径小でかつ弁室６の内径より径大の
略円筒状に形成され、下端が動作室５の底面に当接し上
端が棒状体28の下端面に当接して摺動範囲が規制され、
コイル保持部49の基端の端部および棒状体28の下端面間
に第１のコイルスプリング48が挟持され、下端が弁室６
に向けて突出する方向に付勢されて、弁体室38内に収容
されている。

【００２２】また、プランジャ40の芯部40b の一端側
は、シェル部40a の挿通孔42と略同径に挿通孔42を開口
形成している。さらに、芯部40b の内周面の中間部に
は、軸方向に沿って長手方向を有する壁状の案内壁部50
が複数、例えば６本略平行に内方に向けて略等間隔で突
出形成されている。そして、これら案内壁部50，50によ
り、深さが異なる第１の溝部51および第２の溝部52が１
つおきにそれぞれ３か所ずつ形成されている。また、案
内壁部50のプランジャ40の開口側である下端は、図１３
ないし図１６に示すように、略同方向に傾斜して尖端状
に形成され、尖状の傾斜する面となる下端面には、隣接
する位置の深さの浅い第２の溝部52の下端縁に連続して
テーパ面53がそれぞれ形成されている。そして、第２の
溝部52を挟む位置の１対の案内壁部50，50において、テ
ーパ面53が傾斜する側に深さの深い第１の溝部51が位置
する一方の案内壁部50の先端部は、係止部54を構成し、
この係止部54のテーパ面53である傾斜した面が滑動面55
となる。

【００２３】一方、61は進退手段で、この進退手段61
は、プランジャ40のテーパ面53を設けた案内壁部50、第
１の溝部51および第２の溝部52とにてラッチ手段62を構
成し、押圧手段63と作動手段64とから構成されている。
そして、押圧手段63は、図８および図９に示すように、
略円筒状に形成されプランジャ40の挿通孔42に閉塞され
た先端が進退自在に嵌挿される略円筒状の軸部65と、こ
の軸部65の開口する側の端部に一体的に設けられた略円
筒状のカム部66とにて形成されている。

【００２４】このカム部66は、内径が軸部65の内径と略
同寸法で外径が軸部65の外径より径大の略円筒状に形成
されている。また、カム部66の軸部65と反対側である下
端には、平面視略逆三角形の６対の凹凸にて鋸刃状にカ
ム67が形成されている。なお、このカム67は、傾斜状態
がテーパ面53の傾斜状態と略同様に傾斜、すなわちテー
パ面53と略同方向に傾斜する案内面である第１の案内面
68、および、この第１の案内面68と対称に傾斜する第２
の案内面69とにて鋸刃状に形成されている。さらに、カ
ム部66の外周面には、下端のカム67の下方に尖状に突出
する６か所に位置して突起部70がそれぞれ突出形成され
ている。そして、これら突起部70，70は、第２の溝部52
の深さ寸法と略同寸法の高さに壁状に突出形成され、案
内壁部50，50間の第１の溝部51内および第２の溝部52内
にそれぞれ摺動自在に係合する。なお、これら突起部7
0，70の下端縁は、カム67の形状に対応して平面視略逆
三角形の尖状に形成され、下端面にはテーパ面53と略同
方向に傾斜する第１の案内面68と、第１の案内面68と対
称でテーパ面53と反対方向に傾斜する第２の案内面69と
が形成されている。

【００２５】一方、作動手段64は、図１０ないし図１２
に示すように、押圧手段63の軸部65に回転自在に嵌挿さ
れる略円柱状のシャフト部72と、このシャフト部72の一
端側である下端部に一体的に設けられシャフト部72より
径大の略円柱状に形成されたギア部73とにて構成されて
いる。そして、ギア部73の外周面には、壁状に突出する
爪部74が複数、例えば３か所略等間隔で略平行に形成さ
れている。これら爪部74，74は、案内壁部50の突出寸法
すなわち第１の溝部51の深さ寸法と略同寸法で、第２の
溝部52の深さ寸法より高い寸法に突出形成され、第２の
溝部52には係合せず第１の溝部51内にのみ選択的に摺動
自在に係合するようになっている。

【００２６】また、爪部74のシャフト部72側である上端
は、ギア部73の上端面より上方に突出して尖状に傾斜し
て形成されている。そして、この爪部74の上端の傾斜す
る面となる上端面は、テーパ面53および滑動面55に対応
して略同方向に傾斜し、テーパ面53および滑動面55に対
向して面にて滑動自在に接する摺動面75が形成されてい
る。また、ギア部73の下端面の略中央には、下方に向け
て略円錐台形状に突出する膨出部76が設けられている。

【００２７】一方、80は弁体で、この弁体80は略円柱状
に形成され、軸方向の一端には略円錐状に尖り弁本体２
の第２の弁孔13の流出孔12を閉塞可能に弁部81が形成さ
れている。そして、この弁体80は、プランジャ40の下端
部に螺合されたシール部材45の進退孔46に摺動自在、す
なわちプランジャ40の下端から弁部81が進退するように
嵌挿されている。そして、この弁体80の他端である上端
には、上端面にカム部66の膨出部76の下端面が当接する
鍔状に突出する径大の弾性保持部82が形成されている。
さらに、シール部材45の上端面と弁体80の弾性保持部82
との間には、弾性部としての第２のコイルスプリング83
が挟持され、この第２のスプリング83により弁体80がプ
ランジャ40の下端から後退する方向に付勢されて、弁体
80とこの弁体80に当接する作動手段64とが一体的に進退
するようになっている。

【００２８】次に、上記実施の一形態の電磁弁本体１の
動作を説明する。

【００２９】まず、図１に示す開状態、すなわち弁体80
にて第２の弁孔13の流出孔12が閉塞されておらず流入路
８および流出路９が弁室６を開して連通した状態を、図
３に示す閉状態、すなわち弁体80にて流出孔12が閉塞さ
れて流入路８から流入する流体を遮断する状態にする動
作について説明する。

【００３０】開状態では、図１に示すように、プランジ
ャ40は第１のコイルスプリング48の付勢により、下端が
動作室５の底部に当接している。さらに、弁体80は、第
２のコイルスプリング83の付勢によりプランジャ40の下
端からの突出量が少ない状態に後退され、第２のコイル
スプリング83の付勢にて後退する弁体80の上端面に当接
する作動手段64および押圧手段63は上方に移動されて、
押圧手段63の軸部65の上端面が電磁装置23の棒状体28の
下端面に当接した状態である。

【００３１】また、この開状態では、ラッチ手段62は、
図１３に示すように、案内壁部50，50間の第１の溝部51
内に進退手段61の作動手段64のギア部73の爪部74がそれ
ぞれ係合した状態となっている。

【００３２】そして、この状態で、図１７のタイミング
チャートに示すように、電磁装置23の電磁機器本体31の
被覆導線に所定の電圧を印加して電磁機器本体31を励磁
状態にする。この電磁機器本体31の励磁により、磁性材
料にて形成されたプランジャ40は磁力により第１のコイ
ルスプリング48の付勢に抗して吸引されて上方に摺動移
動する。なお、ラッチ手段62を構成する進退手段61の押
圧手段63の軸部65の上端面が棒状体28の下端面に当接し
ているため、進退手段61は上方に向けて移動しない。こ
のため、進退手段61は、上方に向けて摺動移動するプラ
ンジャ40に対して相対的に下方に移動する状態となり、
進退手段61に第２のコイルスプリング83の付勢により当
接する弁体80が、第２のコイルスプリング83の付勢に抗
してプランジャ40の下端から弁室６に向けて、すなわち
下方に突出する状態となる。

【００３３】また、この状態において、ラッチ手段62
は、案内壁部50，50間にそれぞれ係合する進退手段61の
押圧手段63のカム部66の突起部70がプランジャ40に対し
て相対的に下方に移動して、突起部70の下端の第１の案
内面68が当接する第１の溝部51に係合する摺動面75を有
した爪部74を設けた作動手段64のギア部73を下方に移動
させる。

【００３４】さらに、電磁機器本体31の励磁により、図
２に示すように、プランジャ40が棒状体28の下端面に当
接あるいは当接する手前の所定位置まで移動することに
より、図１４に示すように、突起部70の第１の案内面68
が案内壁部50のテーパ面53に略面一となる位置となり、
ギア部73の爪部74が案内壁部50の下端位置を通過して第
１の溝部51から外れる。この第１の溝部51から爪部74が
外れ、突起部70の第１の案内面68が案内壁部50のテーパ
面53に略面一となることにより、第２のコイルスプリン
グ83の付勢力にて、作動手段64が回転しつつ、第１の案
内面68に面にて当接する爪部74の摺動面75が、第１の案
内面68上から案内壁部50のテーパ面53上に亘って滑動し
て、図１４中の(a) に示す位置である爪部74の上端縁が
カム67の凹状の部分の一番低い部分に入り込む。なお、
この作動手段64の回転は、例えば、案内壁部50と第１の
溝部51および第２の溝部52との幅寸法が略同寸法の場合
には、約１５°回転する。

【００３５】この状態で、図１７のタイミングチャート
に示すように、電磁機器本体31への電力の供給を遮断
し、電圧の印加を停止して励磁状態を解除する。この励
磁状態の解除により、第１のコイルスプリング48の付勢
力により、プランジャ40は下方に向けて移動する。な
お、進退手段61および弁体80は、第２のコイルスプリン
グ83の付勢力により、押圧手段63の軸部65の上端面が棒
状体28の下端面に当接した状態で移動せず、プランジャ
40に対して相対的に上方に移動する状態となる。このた
め、このプランジャ40の移動により、進退手段61の作動
手段64のギア部73の爪部74の摺動面75にプランジャ40の
案内壁部50のテーパ面53が再び当接する。そして、さら
なるプランジャ40の移動により、押圧手段63のカム部66
の第１の案内面68とギア部73の爪部74の摺動面75とが離
間して、第２のコイルスプリング83の付勢力により、図
１４中(b) に示す位置のように、爪部74の上端縁が押圧
手段63のカム部66の第２の案内面69を滑動しつつ、ギア
部73が再び回転するとともに爪部74の摺動面75がテーパ
面53を滑動する。

【００３６】そして、爪部74の上端縁が押圧手段63のカ
ム部66の凸状に突出する下端縁を通過した時点で爪部74
の摺動面75はそのままテーパ面53を滑動し、第２の溝部
52の深さ寸法より突出寸法が大きい爪部74は、図１５に
示すように、第２の溝部52内に係合せずに案内壁部50の
下端部の係止部54の一側に当接して、爪部74の摺動面75
の滑動が規制されて保持される。この状態では、爪部74
が案内壁部50，50間の第１の溝部51内の位置よりプラン
ジャ40に対して下方に位置するため、図３に示すよう
に、弁体80の突出量が図１に示す開状態時に比して多く
なった状態である。なお、上記作動手段64のギア部73の
回転は、例えば、案内壁部50と第１の溝部51および第２
の溝部52との幅寸法が略同寸法の場合には、約４５°回
転する。

【００３７】さらに、第１のコイルスプリング48の付勢
力により、プランジャ40が下方に向けて移動すると、ギ
ア部73が案内壁部50に当接して保持されているので、プ
ランジャ40とともに作動手段64および弁体80が一体的に
下方に移動する。なお、押圧手段63は自重や作動手段64
との摩擦にて作動手段64とともに下方に移動する。この
ため、押圧手段63の軸部65の上端面が棒状体28の下端面
から離間する。

【００３８】そして、さらに第１のコイルスプリング48
の付勢力によりプランジャ40が下方に向けて移動する
と、図３に示すように、弁体80の突出量が多くなってい
るので、プランジャ40の下端が動作室５の底面に当接し
て移動が規制される前に、弁体80の弁部81が流出孔12を
閉塞し、閉状態となる。

【００３９】次に、閉状態から開状態にする動作につい
て説明する。

【００４０】この閉状態では、図３に示すように、プラ
ンジャの下端は動作室５の底部から離間して弁体80の弁
部81が流出孔12を閉塞し、進退手段61の押圧手段63の軸
部65の上端面と棒状体28の下端面とが離間している。さ
らに、ラッチ手段62は、図１５に示すように、ギア部73
の爪部74の摺動面75が第２の溝部52の下端のテーパ面53
に当接した状態となっている。

【００４１】そして、この状態で、図１７のタイミング
チャートに示すように、電磁装置23の電磁機器本体31の
被覆導線に所定の電圧を印加して電磁機器本体31を励磁
状態にする。この電磁機器本体31の励磁により、磁性材
料にて形成されたプランジャ40は磁力により第１のコイ
ルスプリング48の付勢に抗して吸引されて上方に摺動移
動する。なお、第２のコイルスプリング83の付勢力によ
りギア部73の爪部74の摺動面75が第２の溝部52の下端の
テーパ面53に押し付けられた状態でプランジャ40と進退
手段61および弁体80とが一体の状態に保持されているた
め、プランジャ40の上方への移動とともに、進退手段61
および弁体80も上方に移動する。

【００４２】そして、このプランジャ40の移動により、
図４に示すように、プランジャ40の上端面から若干突出
する押圧手段63の軸部65の上端面が再び棒状体28の下端
面に当接する。さらに、進退手段61の移動が棒状体28に
て規制されているので、プランジャ40の移動に伴って進
退手段61は上方に向けて移動できなくなる。このため、
さらなるプランジャ40の上方への移動により、進退手段
61は上方に向けて摺動移動するプランジャ40に対して相
対的に下方に移動する状態となり、進退手段61に第２の
コイルスプリング83の付勢により当接する弁体80が、第
２のコイルスプリング83の付勢に抗してプランジャ40の
下端から弁室６に向けて、すなわち下方に突出する状態
となり、第２の溝部52の下端面のテーパ面53と当接する
ギア部73の爪部74の摺動面75が離間する。

【００４３】さらに、図２に示すように、さらにプラン
ジャ40が棒状体28の下端面に当接、あるいは当接する手
前の所定位置まで上方に向けて移動してギア部73の爪部
74の上端縁が案内壁部50の下端の係止部54の下端縁を通
過して、押圧手段63のカム部66の突起部70の第１の案内
面68が係止部54の滑動面55と略同一面上に位置すること
により、図１６に示すように、第２のコイルスプリング
83の付勢力にて、作動手段64が回転しつつ、爪部74の摺
動面75が案内壁部50の下端部の係止部54の滑動面55を滑
動し、図１６中(c) に示す位置である爪部74の上端縁が
カム67の凹状の部分の一番低い部分に入り込む。なお、
この作動手段63の回転は、例えば、案内壁部50と第１の
溝部51および第２の溝部52との幅寸法が略同寸法の場合
には、約１５°回転する。

【００４４】この状態で、図１７のタイミングチャート
に示すように、電磁機器本体31への電力の供給を遮断
し、電圧の印加を停止して励磁状態を解除する。この励
磁状態の解除により、第１のコイルスプリング48の付勢
力により、プランジャ40は下方に向けて移動する。この
プランジャ40の移動により、進退手段61のギア部73の爪
部74の摺動面75にプランジャ40の案内壁部50の下端部の
係止部54の滑動面55が再び当接する。そして、さらなる
プランジャ40の移動により、押圧手段63のカム部66の第
１の案内面68とギア部73の爪部74の摺動面75とが離間し
て、第２のコイルスプリング83の付勢力により、爪部74
の上端縁がカム部66の第２の案内面69を滑動しつつ、図
１６中に示す(d) の位置のようにギア部73が再び回転す
るとともに爪部74の摺動面75が滑動面55を滑動し、図１
３に示すように、爪部74は第１の溝部51内に係合されて
この第１の溝部51内を相対的に上方に向けて移動する。

【００４５】このため、爪部74はテーパ面53や突起部70
にて移動を規制されないため、プランジャ40の下方への
移動とともに、第２のコイルスプリング83の付勢力によ
り、進退手段61および弁体80がプランジャ40に対して相
対的に上方に移動する状態となる。そして、押圧手段63
の軸部65の上端部が棒状体28の下端面に当接したままの
状態となるので、弁体80がプランジャ40の下端から後退
する方向への移動となる。したがって、弁体80のプラン
ジャ40からの突出量が少なくなる状態となる。なお、作
動手段64のギア部73の回転は、例えば、案内壁部50と第
１の溝部51および第２の溝部52との幅寸法が略同寸法の
場合には、約４５°回転する。

【００４６】そして、さらに第１のコイルスプリング48
の付勢力によりプランジャ40が下方に向けて移動する
と、図１に示すように、プランジャ40の下端が動作室５
の底面に当接して移動が規制され、弁体80の突出量が少
なくなっているので、弁体80の弁部81が流出孔12まで達
せずに閉塞できなくなり、開状態となる。

【００４７】したがって、上記実施の形態によれば、電
磁装置23の励磁によりプランジャ40を弁室６に対して進
退移動させ、この進退移動毎に弁体80を相対的に進退移
動させてプランジャ40からの突出量を可変させ、所定範
囲内で移動が規制されたプランジャ40の進退移動に伴っ
て流出孔12を開閉させるため、図１９に示すような従来
の開状態時あるいは閉状態時の間、電磁装置の励磁状態
を維持させる電圧の印加を、図１７に示すようにプラン
ジャ40の第１のコイルスプリング48の付勢に抗した移動
時のみに電圧を印加させるのみでよく、連続通電の必要
がなく、運転コストを低減できる。

【００４８】また、開状態および閉状態を切り換える際
にプランジャ40の移動のための励磁のみで済み、開状態
および閉状態の維持および切り換えの制御が容易で、制
御構成を簡略化でき、製造性を向上できるとともに装置
コストを低減できる。

【００４９】さらに、連続通電による電磁機器本体31の
発熱を防止でき、発熱による電磁機器本体31およびその
周辺の部材の損傷を防止できるとともに、連続通電の際
の電磁機器本体31の騒音、すなわち唸りを防止できる。

【００５０】また、ラッチ手段62、すなわち下端面に同
方向に傾斜するテーパ面53を設けた複数列の壁状の案内
壁部50，50、これらの案内壁部50，50間に区画される深
さの異なる第１の溝部51および第２の溝部52、これら第
１の溝部51および第２の溝部52内を移動可能なテーパ面
53と同方向に傾斜する第１の案内面68を設けた突起部70
を有する押圧手段63、および、第１の溝部51内のみ係合
移動し突起部70により移動させられるテーパ面53に対向
する摺動面75を有した爪部74を設けた作動手段64にて、
移動範囲が規制されたプランジャ40に相対的に移動する
弁体80のプランジャ40に対する突出量の可変保持を行う
ことができ、壁状部位にて区画される溝内を選択的に移
動可能な部位を移動可能にする簡便な機械的構造で済
み、永久磁石などの大型で重量が重い部材などが不要と
なる。

【００５１】そして、このラッチ手段62にて開状態およ
び閉状態の保持ができるため、例えば通電時開状態とな
る構造の電磁弁や通電時閉状態となる構造の電磁弁をそ
れぞれ製造する必要がなく１つの装置で双方の状態を構
成でき、汎用性を向上でき、製造性を向上できる。

【００５２】なお、上記実施の構成において、壁状部位
にて区画される溝内を選択的に移動可能な部位を移動さ
せる構造のラッチ手段62を構成して説明したが、電磁装
置23の励磁によりプランジャ40を弁室６に対して進退移
動させ、この進退移動毎に弁体80を相対的に進退移動さ
せてプランジャ40からの突出量を可変させるいずれの構
造のラッチ手段を用いても同様の効果が得られる。

【００５３】

【発明の効果】請求項１記載の電磁弁によれば、電磁装
置の励磁による移動範囲が規制されたプランジャの弁室
に対する進退移動毎に、弁体をこのプランジャに対して
相対的に移動保持して、この弁体にて流入孔および流出
孔の少なくともいずれか一方を開閉させるラッチ手段を
設けたため、プランジャの移動時のみに電圧を印加させ
るのみで連続通電の必要がなく、運転コストを低減で
き、連続通電の際の発熱による損傷および唸りを防止で
き、開状態および閉状態の保持により汎用性を向上でき
るとともに、開状態および閉状態の維持および切り換え
の制御が容易にでき、制御構成を簡略化でき、製造性の
向上および装置コストの低減を図ることができる。

【００５４】請求項２記載の電磁弁によれば、請求項１
記載の電磁弁に加え、弾性部にて弁室から後退方向に付
勢される弁体の進出方向側に略同方向に傾斜したテーパ
面を設けた複数列の壁状の案内壁部、１つおきのテーパ
面の弁体の後退する方向側の縁近傍に突出し先端にテー
パ面と略同方向に傾斜する滑動面を有した係止部、案内
壁部間に弁体の進退移動に伴って摺動自在に係合し弁体
が弁室に対して後退する側の端部にテーパ面に対向しこ
のテーパ面上を滑動可能な摺動面を有した爪部、およ
び、規制部によりプランジャの付勢手段の付勢に抗した
後退する方向への移動の際に弾性部の付勢に抗して相対
的に移動され、プランジャの移動に伴って移動可能で、
規制部によりプランジャの後退する方向への移動の際に
弾性部の付勢に抗して相対的に移動され、弁体の進出す
る側の案内壁部間に位置する端部に爪部の弁体の後退す
る方向側の端部が滑動可能に対向してテーパ面と略同方
向に傾斜する案内面を有したカム部にてラッチ手段を構
成したため、簡便な機械的構造で、弁体のプランジャに
対する突出量の可変保持が容易にできる。

【００５５】請求項３記載の電磁弁によれば、請求項２
記載の電磁弁に加え、略円柱状で爪部を一体的に設けた
弁体を略同軸上に収容する略円筒状のプランジャの内周
面に案内壁部を略並列に設けたため、電磁装置の励磁の
際のプランジャの移動毎に、カム部にてプランジャの内
周面に設けた案内壁部間を弁体の軸方向を回転軸として
回転しつつ移動する爪部に伴い弁体が進退するので、さ
らに簡便な機械的な構造で容易に弁体のプランジャに対
する突出量を可変できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁弁の実施の一形態を示す開状態を
説明する縦断正面図である。

【図２】同上電磁弁本体を開状態から閉状態にする状況
を示す縦断正面図である。

【図３】同上電磁弁本体の閉状態を示す縦断正面図であ
る。

【図４】同上電磁弁本体を開状態から閉状態にする状況
を示す縦断正面図である。

【図５】同上電磁弁本体の開状態を示す一部を切り欠い
た正面図である。

【図６】同上プランジャの芯部を示す縦断面図である。

【図７】同上プランジャの芯部を示す下方からの平面図
である。

【図８】同上押圧手段を示す縦断面図である。

【図９】同上下方からの平面図である。

【図１０】同上作動手段を示す縦断面図である。

【図１１】同上下方からの平面図である。

【図１２】同上上方からの平面図である。

【図１３】同上電磁弁本体の開状態のラッチ手段の状況
を説明する説明図である。

【図１４】同上電磁弁本体の開状態から閉状態にするラ
ッチ手段の状況を説明する説明図である。

【図１５】同上電磁弁本体の閉状態のラッチ手段の状況
を説明する説明図である。

【図１６】同上電磁弁本体の閉状態から開状態にするラ
ッチ手段の状況を説明する説明図である。

【図１７】同上電磁機器本体への通電状況を説明するタ
イミングチャートである。

【図１８】従来例の電磁弁本体を示す一部を切り欠いた
正面図である。

【図１９】同上電磁機器本体への通電状況を説明するタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

１ 電磁弁本体 ２ 弁本体 ６ 弁室 10 流入孔 12 流出孔 23 電磁装置 28 規制部としての棒状体 40 プランジャ 48 付勢手段としての第１のコイルスプリング 50 案内壁部 53 テーパ面 54 係止部 55 滑動面 62 ラッチ手段 66 カム部 68 案内面である第１の案内面 74 爪部 75 摺動面 80 弁体 83 弾性部としての第２のコイルスプリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が流入される流入孔および前記流体
   が流出される流出孔を開口する弁室を設けた弁本体と、 この弁本体の前記弁室内に進退自在に設けられ前記流入
   孔および前記流出孔の少なくともいずれか一方を開閉す
   る弁体と、 この弁体の進退移動方向に沿って前記弁室に対して所定
   距離範囲内で摺動自在に設けられ前記弁体を前記弁室に
   対して相対的に進退移動させるプランジャと、 前記プランジャを励磁により移動させる電磁装置と、 この電磁装置の励磁による前記プランジャの移動毎に前
   記弁体をこのプランジャに対して相対的に進退させて保
   持し、前記流入孔および前記流出孔の少なくともいずれ
   か一方を開閉保持させるラッチ手段とを具備したことを
   特徴とする電磁弁。
2. 【請求項２】 ラッチ手段は、 このプランジャを弁体が弁室に向けて進出する方向に付
   勢する付勢手段と、 前記弁体を前記弁室から後退する方向に付勢する弾性部
   と、 前記弁体の進退方向に沿って複数設けられ前記弁体の進
   出する方向側の一端部にそれぞれ略同方向に傾斜したテ
   ーパ面を有した壁状の案内壁部と、 前記テーパ面の１つおきに前記弁体の後退する方向側の
   縁近傍に突出し先端に前記テーパ面と略同方向に傾斜す
   る滑動面を有した係止部と、 これら案内壁部間に前記弁体の進退移動に伴って摺動自
   在に係合し前記弁体が前記弁室に対して後退する側の端
   部に前記テーパ面に対向しこのテーパ面上を滑動可能な
   摺動面を有した爪部と、 プランジャの移動に伴って移動自在に設けられ、前記弁
   体が前記弁室に進出する側の前記案内壁部間に位置する
   端部に前記爪部の前記弁体の後退する方向側の端部が滑
   動可能に対向し前記テーパ面に対応して略同方向に傾斜
   する案内面を有したカム部と、 前記プランジャの前記弁室に対して後退する方向への移
   動の際に前記カム部をこのプランジャに前記弾性部の付
   勢に抗して相対的に移動させる規制部とを備えたことを
   特徴とする請求項１記載の電磁弁。
3. 【請求項３】 弁体は、略円柱状に形成され、 プランジャは、略同軸上に前記弁体を収容して略円筒状
   に形成され、 案内壁部は、前記プランジャの内周面に周方向に略並列
   に設けられ、 爪部は、前記弁体に一体的に設けられたことを特徴とす
   る請求項２記載の電磁弁。