JPS6020631B2 - 電磁式比例制御弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はガス等の流量を電流によって無段階比例的に制
御する電磁式比例制御弁に関し、特に外部とのシール性
の改善と振動の防止に関する。

従釆例の構成とその問題点従来の電磁弁において、流体
コイルおよび外気とのシールを図るために、弁の駆動軸
部分にてシールしたものや、プランジャなど可動部材全
体をシール用パイプ内に挿入したものがあるが、いずれ
も可動部材と固定部材との摺動部が存し、この構成はオ
ン・オフ式電磁弁では問題ないが、比例制御式電磁弁に
おいては、摺動抵抗により、円滑な比例動作が縛られず
、採用困難である。

そこで、プランジャを固定部材に対し無摺動に保持する
ために板ばねを用いた比例制御弁おいて、摺動部材を存
することなく固定部村のみで流体通路からコイルを隔離
し、かつ外気とシールすることは困難とされ、従釆、例
えば実公昭５４〜４４２斑号に示されるようにダイヤフ
ラムなどの可動部材を用いてシール構成としていた。こ
の従釆例を第１図に示す。

流体の通路となる弁ボディ１の上部にダイヤフラム４と
その支持部材２，３を介して、磁気回路を構成するヨー
ク５と電磁コイル６が固定され、その中心部にはプラン
ジャ７が板ばね８，９により支持され、且つプランジヤ
７の下端にはダイヤフラム４を介して弁ゴム１０が設け
られている。２枚の板ばね８，９は板ばね取付金具１１
にリベット止めされ、さらにヨーク５にビス１２，１３
により締結されている。

板ばね取付金具１１には長穴１５を設けヨーク５の突起
１４と舷合し、ビスの縦付前には若干上下に動かすこと
が出来る構造になっており、板ばねの力を調節すること
が出来る。この構成においてコイル６に電流を流すと電
流値に対応した磁力がプランジャ７を特上げる方向に作
用し、プランジャ７の下端に設けられた弁ゴム１０は弁
ボディ１１に設けられた弁座から浮上する。

この弁ゴム１０が弁座から浮上した距離（以下弁リフト
と言う）は電流の大きさにより決まり、従って弁ボディ
１内を流れる流体の流量は電流によって任意に制御する
ことが出来る。

この従来例における第１の議題はダイヤフラム４が損傷
し流体が外部に漏れはしないかという不安であった。

つまり従来例では流体の外気に対するシールはダイヤフ
ラム４に依存しており、長期にわたって使用し、万一破
れた場合は流体がコイル部分や大気中に漏れることにな
り、特に流体がガスの場合、安心して長期にわたって使
用出来る電磁式比例制御弁が望まれていた。第２の議題
はプランジヤ７が固定部村に対し、２枚の板ばね８，９
により無摺動に支持されているため、流体の流れが弁ゴ
ム１０１こ作用して弁振動を生じ、さらに板ばね８，９
に支持されたプランジャ７が振動し、弁振動が生じやす
く、一迫振動いまじめるとその振動が止まりにくく、か
っこの振動よって比例制御弁としての機能を害するとい
う問題があった。

発明の技術的課題 本発明は上記従釆の課題に鑑みてなされたもので、板ば
ね支持構成の比例制御弁において「可動部を用いること
なく流体と外気およびコイルをシールし、長期にわたっ
てシールの信頼性を向上し、かつ弁振動を防止するため
に、プランジャを支持する板ばね又はプランジヤに防振
体を接触ごて、適度な低すべり摩擦でプランジャの円滑
な動作を害することなく弁振動の発生を防止し、比例制
御特性の安定化の向上を図ることを目的とする。

発明の技術的主段 本発明はこの目的を達成するために、コイルとヨークの
中央部にパイプを貫通させ、パイプの内側にプランジャ
を支持板ばねにて支持し、その支持板ばねを取付ける上
部及び下部板ばね取付台を弁ボディに気密的に取付け、
上部板ばね取付台に蓋をしてシール構造とし、支持板ば
ね又はプランジャに防振体を接触させ振動を防止する構
造としたものである。

発明の作用 この構成により、弁ボディ内の流体とコイルおよび外気
とは可動部分を用いることなくシールされ、かつ防振体
がプランジャの振動を防止し、安定した比例制御特性を
保持することができる。

実施例の構成以下本発明の一実施例について、第２〜４
図を用いて説明する。

流体入口１６ａと流体出口１６ｂと弁座１６ｃを有する
弁ボディ１６の上部にパッキン１７を介して下部板ばね
取付台１８が取付けられ、さらにその上部には箱型にな
ったヨーク１９と補助ヨーク２０と上部板ばね取付台２
１と、さらにパッキン２２を介して蓋２３が取付けられ
ている。

ヨーク１９とコイル２４の中心部にはパイプ２５が貫通
し、その両端は上部板ばね取付台２１と下部板１まね取
付台１８に挿入されており、且つ０リング２５によりシ
−ルされている。上部と下部の板ばね取付台にはそれぞ
れ支持板ばね２６が取付けられており、その自由端は一
方がプランジャ２７の下部に、他方がプランジャ２７の
上部に圧入締結されている非磁性材料からなる支持榛２
８に締結され〜プランジヤ２７をパイプ２５の中心に接
触しないよう支持している。プランジャ２７の下部には
弁体２９が首振り自在に装着され弁座１６ｃに対向して
いる。プランジャ２７の上部にはコイルばね３０と調節
ねじ３１が設けられ、調節ねじ３１は蓋２３の中央部に
設けられた雌ねじに螺合しコイルばね３０の力を調節す
ることが出来る。蓋２３の雌ねじ部開口部にはメクラキ
ャップ３２をシール剤を塗布して圧入しシールする。下
側の支持板ばね２６にはスベーサ３３を介して防振体３
４を設ける。その要部を第３図に示す。第３図において
支持板ばね２６の中央の孔がプランジャ取付孔３５であ
る。実施例の効果 以下にこの構成における作用効を説明する。

第２図はコイル２４に電流が流れていない状態で、弁体
２９が弁座１６ｃにコイルばね３川こよって押付けられ
ており（以下この力を弁閉止圧と言う）弁は閉止状態で
ある。プランジャ２７に作用するばね力は２枚の持板ば
ね２６とコイルばね３０の力の和であるが、支持板ばね
２６はプランジヤ２７をパイプ２５の中心に非接触で支
持する事が目的であり、コイルばね３０の力に比べて十
分弱い。次にコイル２４に電流を零からしだし、に増加
して流すと磁力が発生しプランジャ２７を上方へ特上げ
るように作用し、弁閉止圧よりも強い磁力が発生する電
流になると弁本体２９は弁座１６ｃから浮上する。さら
に電流を増加する弁リフトは電流に比例して大きくなり
、電流が所定の値になると弁リフトは最大となり全開状
態となる。従って電流の大きさにより任意の弁リフトが
得られ、流体の流量を無段階に制御することが出来る。
防振体３４は弁体２９がプランジャ２７と共に上下に振
動するのを防止する。

今この防振板ばね３４が無い状態を考えると、コイル２
４に所定の電流が流れゴム２９が弁座１６ｃから若干浮
上した場合、プランジャ２７は２枚の支持板ばね２６に
支持され、全く摺動抵抗を受けない状態となる。この状
態で流体が弁体２９に作用すると条件によっては振動を
発生することがある。そしてこの振動は永続的で比例制
御弁としての機能を害する。第４図は支持板ばね２６と
防振体３４の相互関係を示したもので、防振体３４の作
用を説明する。

第４図ａは支持板ばね２６が真直な場合で第２図におけ
るプランジヤ２７が上方に特上げられている状態である
。

この場合の防振体３４が接触する支持板ばね２６上の点
はＰである。第４図ｂは支持板ばね２６が下方にたわん
だ場合で第２図におけるプランジャ２７が下方に下がっ
て来た状態である。

この場合の防振体３４が接触する支持板ばね２６上の点
はＰ′であり明らかに前記Ｐと異なる。このＰ点とＰ′
点との間は支持板ばね２６上を防振体３４が摺動してい
る。そして摺動抵抗を生ずる。この摺動抵抗は両者の板
ばねの運動を制止する方向に生じ、従って弁体２９とプ
ランジャ２７の振動を制止する作用をする。しかも電磁
式比例制御弁としての機能を害さないで防振の目的を達
成することが出釆る。また上記実施例では支持板ばね２
６に防振体３４を接触させて振動を制止する構成で説明
したが、他の実施例としてプランジャ２７等の可動部分
に防振体を接触させる構成によっても、同様の効果を得
ることができる。

発明の効果 以上のように本発明の電磁式比例制御弁によれば次の効
果が得られる。

１ プランジャを板ばねにて支持した比例制御弁におい
ては、従来可動部であるダイヤフラムを使用して流体と
コイルおよび外気をシールしていたのに対し、可動部を
用いることなく流体とコイルおよび外気を完全にシール
することができ、長期間にわたるシールの信頼性が向上
する。

特に流体がガスの場合は、ガス漏れ事故等の発生防止に
大きな効果がある。２ プランジャを板ばねにて無摺動
に支持した比例制御弁において、従来流体の流れの影響
で弁振動を発生し、その振動が永続的に止まらない問題
があったのに対し、防振体を枝持板ばね又はプランジヤ
に接触させる構成としているので、プランジャの振動を
制止するように作用し、円滑なプランジャおよび弁の作
動を確保しながら、弁振動の発生を防止し、比例制御特
性の安定性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の比例制御弁の断面図、第２図は本発明
の一実施例における電磁式比例制御弁の断面図、第３図
は同防振体取付要部斜視図、第４図ａ，ｂは同防振体の
作用説明のための断面図である。 ２４……コイル、１９……ヨーク、２７……プランジャ
、２６…・・・支持板ばね、６ｃ・・・・・・弁座、２
９・・・・・・弁体、３４・・・・・・防振体。 第３図第４図第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コイルと、ヨークと、プランジヤと、前記コイルと
   ヨークの中央部に前記プランジヤを支持する板ばねと、
   前記プランジヤの一端に設けた弁体と、前記弁体と対向
   して設けた弁座と、前記支持板ばね又はプランジヤに接
   触させた防振体とからなる電磁式比例制御弁。