Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7701896B2 - Valve mechanism - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7701896B2 - Valve mechanism - Google Patents

Valve mechanism Download PDF

Info

Publication number
JP7701896B2
JP7701896B2 JP2022097288A JP2022097288A JP7701896B2 JP 7701896 B2 JP7701896 B2 JP 7701896B2 JP 2022097288 A JP2022097288 A JP 2022097288A JP 2022097288 A JP2022097288 A JP 2022097288A JP 7701896 B2 JP7701896 B2 JP 7701896B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
hole
chamber
valve body
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022097288A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023183657A (en
Inventor
衛 吉岡
伸二 河井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisan Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisan Industry Co Ltd filed Critical Aisan Industry Co Ltd
Priority to JP2022097288A priority Critical patent/JP7701896B2/en
Publication of JP2023183657A publication Critical patent/JP2023183657A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7701896B2 publication Critical patent/JP7701896B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Multiple-Way Valves (AREA)

Description

この明細書に開示される技術は、弁体を弁軸と共に往復動させて弁孔を開閉することにより流路における流体の流れを制御する弁装置に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a valve device that controls the flow of fluid in a flow path by reciprocating a valve body together with a valve stem to open and close a valve hole.

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載される電磁弁(弁装置)が知られている。この弁装置は、通電により磁力を発生するコイルと、外側にコイルが配置された固定鉄心と、固定鉄心と同軸上で往復動可能に対向する可動鉄心とを備え、可動鉄心を往復動させるために、コイルの発生する磁力により固定鉄心が可動鉄心を軸方向へ吸引するように構成される。可動鉄心は、その軸方向における一端部が固定鉄心と対向する。弁装置は、固定鉄心と可動鉄心との間に形成された作動室(ダイアフラム室を含む)と、可動鉄心を固定鉄心の吸引力による吸引方向とは反対方向へ付勢する付勢部材と、可動鉄心の他端部に接続されたシャフト(弁軸)と、弁軸の一端部に固定された弁体とを更に備える。また、弁装置は、ハウジングを備え、そのハウジングには、上記各部材が収容されると共に、流体の圧力が作用する圧力室(弁室)と区画室(中間室)が形成される。弁室と中間室は、弁孔を有する区画壁(弁座)により区画される。中間室は、ハウジングに形成された連通路(出口)を介して外部に連通する。弁室は、ハウジングに形成された入口を介して外部へ連通する。また、ハウジングには、ダイアフラム室と中間室との間を区画するダイアフラムが設けられる。そして、弁軸は、その一端部から他端部に貫通し、ダイアフラム室と弁室とを連通する貫通孔(連通孔)を有する。すなわち、この弁装置は、弁体を作動させることにより、中間室と弁室との間を開閉する「2方切換弁」として機能するようになっている。 Conventionally, as this type of technology, for example, a solenoid valve (valve device) described in the following Patent Document 1 is known. This valve device includes a coil that generates a magnetic force when energized, a fixed core with the coil disposed on the outside, and a movable core that faces the fixed core and can reciprocate coaxially. In order to reciprocate the movable core, the fixed core is configured to attract the movable core in the axial direction by the magnetic force generated by the coil. One end of the movable core faces the fixed core in the axial direction. The valve device further includes an operating chamber (including a diaphragm chamber) formed between the fixed core and the movable core, a biasing member that biases the movable core in the direction opposite to the direction of attraction by the fixed core's attractive force, a shaft (valve stem) connected to the other end of the movable core, and a valve body fixed to one end of the valve stem. The valve device also includes a housing that houses the above-mentioned components and has a pressure chamber (valve chamber) and a partition chamber (middle chamber) on which the pressure of the fluid acts. The valve chamber and the intermediate chamber are separated by a partition wall (valve seat) having a valve hole. The intermediate chamber communicates with the outside through a communication passage (outlet) formed in the housing. The valve chamber communicates with the outside through an inlet formed in the housing. The housing is also provided with a diaphragm that separates the diaphragm chamber from the intermediate chamber. The valve shaft has a through hole (communication hole) that penetrates from one end to the other end and communicates between the diaphragm chamber and the valve chamber. In other words, this valve device functions as a "two-way switching valve" that opens and closes between the intermediate chamber and the valve chamber by operating the valve body.

従って、この弁装置の構成によれば、弁軸の連通孔を介して弁室とダイアフラム室との流体圧力が同等となり、圧力相殺効果が得られる。このため、弁室の流体圧力により弁体が受ける受圧力と、ダイアフラム室の流体圧力によりダイアフラムが受ける受圧力とが互いに反対方向に作用し、弁軸に作用する受圧力が相対的に減少するようになっている。 Therefore, with this valve device configuration, the fluid pressures in the valve chamber and diaphragm chamber are equalized through the valve stem communication hole, resulting in a pressure cancellation effect. As a result, the pressure acting on the valve body due to the fluid pressure in the valve chamber and the pressure acting on the diaphragm due to the fluid pressure in the diaphragm chamber act in opposite directions, resulting in a relative reduction in the pressure acting on the valve stem.

特開2013-108607号公報JP 2013-108607 A

ところで、特許文献1に記載の弁装置は、2方切換弁として機能するものであったが、これと同様に圧力相殺効果を狙って弁軸に連通孔を設け、流路に一つの入口と二つの出口を有する3方切換弁として機能する弁装置を想定することができる。この場合、一方の出口から流体を流すときに弁体が受ける流体圧力は相殺できるものの、他方の出口から流体を流すときには、弁体に作用する流体圧力が増加してしまう。そのため、弁体を駆動するために固定鉄心の吸引力を大きくする必要があり、そのためにコイルが大きくなり、弁装置が大型化するおそれがあった。 The valve device described in Patent Document 1 functions as a two-way switching valve, but it is possible to imagine a valve device that functions as a three-way switching valve with one inlet and two outlets in the flow path by providing a communication hole in the valve stem in a similar manner with the aim of achieving a pressure cancellation effect. In this case, the fluid pressure that the valve body receives when fluid is allowed to flow from one outlet can be cancelled out, but the fluid pressure acting on the valve body increases when fluid is allowed to flow from the other outlet. This means that it is necessary to increase the suction force of the fixed iron core to drive the valve body, which would require a larger coil and potentially result in a larger valve device.

この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、大型化することなく3方切換弁として機能する弁装置を提供することにある。 This disclosed technology was developed in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide a valve device that functions as a three-way switching valve without increasing its size.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の技術は、流体の流路を含むハウジングと、流路に設けられ、弁孔を有する弁座と、流路にて、弁孔を開閉するために弁座に着座可能に設けられた弁体と、ハウジングにて軸方向へ移動可能に設けられ、一端部と他端部を含み、一端部に弁体が設けられた弁軸と、ハウジングに接続され、弁軸を軸方向へ往復動させるために弁軸の他端部が駆動連結されたアクチュエータと、ハウジングとアクチュエータとの間に配置され、弁軸が貫通して設けられたダイアフラムと、ハウジングとアクチュエータとの間に設けられ、ダイアフラムによりハウジングの側と区画され、弁軸の他端部が配置されたダイアフラム室とを備えた弁装置において、流路は、弁体が収容された弁室と、ダイアフラムによりダイアフラム室と区画され、弁室とダイアフラム室との間に配置された中間室と、弁室に設けられた流体の入口及び第1出口と、中間室に設けられた流体の第2出口とを含み、弁座は、第1出口に対応して配置された第1弁孔を有する第1弁座と、弁室と中間室との間に配置され、第1弁孔と同一軸線上に配置された第2弁孔を有する第2弁座とを含み、弁軸は、第1弁孔及び第2弁孔の軸線上にて軸方向へ往復動可能に配置され、その内部には、弁室とダイアフラム室との間を連通させる連通孔が設けられ、弁体は、弁軸の軸方向への往復動に伴い第1弁孔を開閉する第1弁体及び第2弁孔を開閉する第2弁体を含み、弁軸がアクチュエータへ近付く方向へ移動することにより第1弁体が第1弁孔を開き、第2弁体が第2弁孔を閉じる第1開閉位置に配置され、弁軸がアクチュエータから離れる方向へ移動することにより第1弁体が第1弁孔を閉じ、第2弁体が第2弁孔を開く第2開閉位置に配置されるように構成され、中間室には、弁軸を軸方向に往復動可能に支持するための軸受が設けられ、弁軸には、中間室に対応して連通孔に通じる圧抜き孔が設けられ、圧抜き孔は、第1弁体及び第2弁体が第1開閉位置に配置されるときに軸受に整合して閉じられ、第1弁体及び第2弁体が第2開閉位置に配置されるときに軸受から離間して開かれるように構成されることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technology described in claim 1 provides a valve device including a housing including a fluid flow path, a valve seat provided in the flow path and having a valve hole, a valve element provided in the flow path so as to be able to seat on the valve seat to open and close the valve hole, a valve shaft provided in the housing so as to be able to move in the axial direction, including one end and the other end, with the valve element provided at one end, an actuator connected to the housing and to which the other end of the valve shaft is drive-coupled to reciprocate the valve shaft in the axial direction, a diaphragm provided between the housing and the actuator and through which the valve shaft is provided, and a diaphragm chamber provided between the housing and the actuator, partitioned from the housing side by the diaphragm, and in which the other end of the valve shaft is provided, the flow path includes a valve chamber in which the valve element is accommodated, an intermediate chamber partitioned from the diaphragm chamber by the diaphragm and disposed between the valve chamber and the diaphragm chamber, an inlet and a first outlet for the fluid provided in the valve chamber, and a second outlet for the fluid provided in the intermediate chamber, the valve seat includes a first valve seat having a first valve hole disposed corresponding to the first outlet, and a valve seat disposed between the valve chamber and the intermediate chamber. and a second valve seat having a second valve hole arranged on the same axis as the first valve hole, the valve shaft is arranged so as to be able to reciprocate in the axial direction on the axis of the first valve hole and the second valve hole, and a communication hole is provided inside the valve shaft to communicate between the valve chamber and the diaphragm chamber, the valve body includes a first valve body which opens and closes the first valve hole and a second valve body which opens and closes the second valve hole in association with the reciprocating movement of the valve shaft in the axial direction, the first valve body is arranged at a first opening/closing position where the first valve body opens the first valve hole and the second valve body closes the second valve hole by the valve shaft moving in a direction approaching the actuator, The first valve body is configured to close the first valve hole and the second valve body is configured to open the second valve hole by moving in a direction away from the etrator, the intermediate chamber is provided with a bearing for supporting the valve shaft so that it can reciprocate in the axial direction, the valve shaft is provided with a pressure relief hole that corresponds to the intermediate chamber and leads to the communication hole, the pressure relief hole is aligned with the bearing and closed when the first valve body and the second valve body are positioned at the first opening/closing position, and is configured to be separated from the bearing and open when the first valve body and the second valve body are positioned at the second opening/closing position.

上記技術の構成によれば、第1弁体及び第2弁体が第1開閉位置に配置されるときは、圧抜き孔が軸受に整合して閉じられる。このとき、入口から弁室に作用する流体の圧力は、第2弁体を介して弁軸をアクチュエータへ近付ける方向へ作用するが、同じ圧力が連通孔を通じてダイアフラム室にも作用し、ダイアフラムを介して弁軸をアクチュエータから離れる方向、すなわち、第2弁体に作用する圧力を相殺する方向に作用する。従って、第2弁体を介して弁軸に作用する流体の圧力を相殺する分だけ、第1弁体及び第2弁体を第1開閉位置から第2開閉位置へ切り替えるために要する力が小さくなる。これに対し、第1弁体及び第2弁体が第2開閉位置に配置されるときは、圧抜き孔が軸受から離間して開かれる。このとき、入口から弁室に作用する流体の圧力は、第1弁体を介して弁軸をアクチュエータから離れる方向へ作用するが、連通孔に作用する圧力は圧抜き孔を通じて中間室へ抜け(キャンセルされ)、ダイアフラム室には作用しない。従って、ダイアフラム室に流体の圧力が作用しない分だけ、第1弁体及び第2弁体を第2開閉位置から第1開閉位置へ切り替えるために要する力が小さくなる。 According to the configuration of the above technology, when the first valve body and the second valve body are disposed in the first opening/closing position, the pressure relief hole is aligned with the bearing and closed. At this time, the pressure of the fluid acting on the valve chamber from the inlet acts in a direction to move the valve shaft closer to the actuator through the second valve body, but the same pressure also acts on the diaphragm chamber through the communication hole and acts in a direction to move the valve shaft away from the actuator through the diaphragm, that is, in a direction to cancel the pressure acting on the second valve body. Therefore, the force required to switch the first valve body and the second valve body from the first opening/closing position to the second opening/closing position is reduced by the amount of the fluid pressure acting on the valve shaft through the second valve body being canceled. In contrast, when the first valve body and the second valve body are disposed in the second opening/closing position, the pressure relief hole is opened away from the bearing. At this time, the pressure of the fluid acting on the valve chamber from the inlet acts in a direction to move the valve shaft away from the actuator through the first valve body, but the pressure acting on the communication hole escapes to the intermediate chamber through the pressure relief hole (is canceled) and does not act on the diaphragm chamber. Therefore, since no fluid pressure acts on the diaphragm chamber, the force required to switch the first and second valve bodies from the second opening/closing position to the first opening/closing position is reduced.

上記目的を達成するために、請求項2に記載の技術は、流体の流路を含むハウジングと、流路に設けられ、弁孔を有する弁座と、流路にて、弁孔を開閉するために弁座に着座可能に設けられた弁体と、ハウジングにて軸方向へ移動可能に設けられ、一端部と他端部を含み、一端部に弁体が設けられた弁軸と、ハウジングに接続され、弁軸を軸方向へ往復動させるために弁軸の他端部が駆動連結されたアクチュエータと、ハウジングとアクチュエータとの間に配置され、弁軸が貫通して設けられたダイアフラムと、ハウジングとアクチュエータとの間に設けられ、ダイアフラムによりハウジングの側と区画され、弁軸の他端部が配置されたダイアフラム室とを備えた弁装置において、 流路は、ダイアフラムによりダイアフラム室と区画され、弁体が収容された第1弁室と、第1弁室に隣接して配置された中間室と、中間室に隣接して配置された第2弁室と、中間室に設けられた流体の入口と、第2弁室に設けられた流体の第1出口と、第1弁室に設けられた流体の第2出口とを含み、弁座は、第2弁室と中間室との間に配置された第1弁孔を有する第1弁座と、第1弁室と中間室との間に配置され、第1弁孔と同一軸線上に配置された第2弁孔を有する第2弁座とを含み、弁軸は、第1弁孔及び第2弁孔の軸線上にて軸方向へ往復動可能に配置され、その内部には、中間室とダイアフラム室との間を連通させる連通孔が設けられ、弁体は、弁軸の軸方向への往復動に伴い第1弁孔を開閉する第1弁体及び第2弁孔を開閉する第2弁体を含み、弁軸がアクチュエータへ近付く方向へ移動することにより第1弁体が第1弁孔を閉じ、第2弁体が第2弁孔を開く第1開閉位置に配置され、弁軸がアクチュエータから離れる方向へ移動することにより第1弁体が第1弁孔を開き、第2弁体が第2弁孔を閉じる第2開閉位置に配置されるように構成され、第1弁室には、弁軸を軸方向に往復動可能に支持するための軸受が設けられ、弁軸には、第1弁室に対応して連通孔に通じる圧抜き孔が設けられ、圧抜き孔は、第1弁体及び第2弁体が第2開閉位置に配置されるときに軸受に整合して閉じられ、第1弁体及び第2弁体が第1開閉位置に配置されるときに軸受から離間して開かれるように構成されることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technology described in claim 2 relates to a valve device including a housing including a flow path for a fluid, a valve seat provided in the flow path and having a valve hole, a valve body provided in the flow path so as to be able to seat on the valve seat to open and close the valve hole, a valve shaft provided in the housing so as to be able to move in the axial direction, having one end and the other end, with the valve body provided at one end, an actuator connected to the housing and to which the other end of the valve shaft is drivingly connected to reciprocate the valve shaft in the axial direction, a diaphragm provided between the housing and the actuator and through which the valve shaft passes, and a diaphragm chamber provided between the housing and the actuator, partitioned from the housing side by the diaphragm, and in which the other end of the valve shaft is disposed, The flow path is partitioned from a diaphragm chamber by a diaphragm and includes a first valve chamber in which a valve body is accommodated, an intermediate chamber arranged adjacent to the first valve chamber, a second valve chamber arranged adjacent to the intermediate chamber, a fluid inlet provided in the intermediate chamber, a first fluid outlet provided in the second valve chamber, and a second fluid outlet provided in the first valve chamber. The valve seat includes a first valve seat having a first valve hole arranged between the second valve chamber and the intermediate chamber, and a second valve seat arranged between the first valve chamber and the intermediate chamber and having a second valve hole arranged on the same axis as the first valve hole. The valve stem is arranged on the axes of the first valve hole and the second valve hole so as to be able to reciprocate in the axial direction. A communication hole is provided inside the valve stem to communicate between the intermediate chamber and the diaphragm chamber. The valve body is a first valve seat that opens and closes the first valve hole in accordance with the axial reciprocation of the valve stem. The valve shaft includes a first valve body and a second valve body that opens and closes the second valve hole, and is arranged in a first opening/closing position where the first valve body closes the first valve hole and the second valve body opens the second valve hole when the valve shaft moves in a direction toward the actuator, and is arranged in a second opening/closing position where the first valve body opens the first valve hole and the second valve body closes the second valve hole when the valve shaft moves in a direction away from the actuator, the first valve body is provided with a bearing for supporting the valve shaft so that it can reciprocate in the axial direction, and the valve shaft is provided with a pressure relief hole that corresponds to the first valve chamber and leads to the communication hole, and the pressure relief hole is aligned with the bearing and closed when the first valve body and the second valve body are arranged in the second opening/closing position, and is arranged to be separated from the bearing and open when the first valve body and the second valve body are arranged in the first opening/closing position.

上記技術の構成によれば、第1弁体及び第2弁体が第2開閉位置に配置されるときは、圧抜き孔が軸受に整合して閉じられる。このとき、入口から中間室に作用する流体の圧力は、第2弁体を介して弁軸をアクチュエータへ近付ける方向へ作用するが、同じ圧力が連通孔を通じてダイアフラム室にも作用し、ダイアフラムを介して弁軸をアクチュエータから離れる方向、すなわち、第2弁体に作用する圧力を相殺する方向に作用する。従って、第2弁体を介して弁軸に作用する流体の圧力を相殺する分だけ、第1弁体及び第2弁体を第2開閉位置から第1開閉位置へ切り替えるために要する力が小さくなる。これに対し、第1弁体及び第2弁体が第1開閉位置に配置されるときは、圧抜き孔が軸受から離間して開かれる。このとき、入口から中間室に作用する流体の圧力は、第1弁体を介して弁軸をアクチュエータから離れる方向へ作用するが、連通孔に作用する圧力は圧抜き孔を通じて第1弁室へ抜け(キャンセルされ)、ダイアフラム室には作用しない。従って、中間室に作用する流体の圧力が第1弁体を介して弁軸をアクチュエータから離れる方向へ作用する分だけ、第1弁体及び第2弁体を第1開閉位置から第2開閉位置へ切り替えるために要する力が小さくなる。 According to the configuration of the above technology, when the first valve body and the second valve body are disposed in the second opening/closing position, the pressure relief hole is aligned with the bearing and closed. At this time, the pressure of the fluid acting from the inlet to the intermediate chamber acts in a direction to move the valve shaft closer to the actuator through the second valve body, but the same pressure also acts on the diaphragm chamber through the communication hole and acts in a direction to move the valve shaft away from the actuator through the diaphragm, that is, in a direction to offset the pressure acting on the second valve body. Therefore, the force required to switch the first valve body and the second valve body from the second opening/closing position to the first opening/closing position is reduced by the amount of the fluid pressure acting on the valve shaft through the second valve body being offset. In contrast, when the first valve body and the second valve body are disposed in the first opening/closing position, the pressure relief hole is opened away from the bearing. At this time, the pressure of the fluid acting on the intermediate chamber from the inlet acts through the first valve body in a direction that moves the valve shaft away from the actuator, but the pressure acting on the communication hole escapes (is canceled) to the first valve chamber through the pressure relief hole and does not act on the diaphragm chamber. Therefore, the force required to switch the first and second valve bodies from the first opening/closing position to the second opening/closing position is reduced by the amount that the pressure of the fluid acting on the intermediate chamber acts through the first valve body in a direction that moves the valve shaft away from the actuator.

上記目的を達成するために、請求項3に記載の技術は、請求項1又は2に記載の技術において、弁軸には、連通孔に作用する流体の圧力をダイアフラム室に導出するための圧力導出孔と、弁室における流体の圧力を連通孔に導入するための圧力導入孔とが形成され、圧力導出孔の内径が圧力導入孔の内径よりも大きい場合、圧抜き孔の内径は圧力導入孔の内径よりも大きく設定されることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technology described in claim 3 is the technology described in claim 1 or 2, in which the valve shaft is formed with a pressure outlet hole for outletting the pressure of the fluid acting on the communication hole to the diaphragm chamber, and a pressure introduction hole for introducing the pressure of the fluid in the valve chamber to the communication hole, and when the inner diameter of the pressure outlet hole is larger than the inner diameter of the pressure introduction hole, the inner diameter of the pressure relief hole is set to be larger than the inner diameter of the pressure introduction hole.

上記技術の構成によれば、請求項1又は2に記載の技術の作用に加え、圧力導出孔の内径が圧力導入孔の内径よりも大きい場合、圧抜き孔が閉じられるときは、圧力導入孔から連通孔に導入される弁室の流体の圧力が、圧力導出孔を介してダイアフラム室へ確実に導入されるが、圧抜き孔が開かれるときは、圧力導入孔から連通孔に導入される弁室の流体の圧力が、圧抜き孔を介して中間室へ確実に導入される。 According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in claim 1 or 2, if the inner diameter of the pressure lead-out hole is larger than the inner diameter of the pressure introduction hole, when the pressure relief hole is closed, the pressure of the fluid in the valve chamber introduced from the pressure introduction hole to the communication hole is reliably introduced to the diaphragm chamber via the pressure lead-out hole, but when the pressure relief hole is opened, the pressure of the fluid in the valve chamber introduced from the pressure introduction hole to the communication hole is reliably introduced to the intermediate chamber via the pressure relief hole.

上記目的を達成するために、請求項4に記載の技術は、請求項1又は2に記載の技術において、弁軸には、連通孔に作用する流体の圧力をダイアフラム室に導出するための圧力導出孔と、弁室における流体の圧力を連通孔に導入するための圧力導入孔とが形成され、圧力導出孔の内径が圧力導入孔の内径よりも小さい場合、圧抜き孔の内径は圧力導出孔の内径よりも大きく設定されることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technology described in claim 4 is the technology described in claim 1 or 2, in which the valve stem is formed with a pressure outlet hole for outletting the pressure of the fluid acting on the communication hole to the diaphragm chamber, and a pressure introduction hole for introducing the pressure of the fluid in the valve chamber to the communication hole, and when the inner diameter of the pressure outlet hole is smaller than the inner diameter of the pressure introduction hole, the inner diameter of the pressure relief hole is set to be larger than the inner diameter of the pressure outlet hole.

上記技術の構成によれば、請求項1又は2に記載の技術の作用に加え、圧力導出孔の内径が圧力導入孔の内径よりも小さい場合、圧抜き孔が閉じられるときは、圧力導入孔から連通孔に導入される弁室の流体の圧力が、圧力導出孔を介してダイアフラム室へ確実に導入されるが、圧抜き孔が開かれるときは、圧力導入孔から連通孔に導入される弁室の流体の圧力が、圧抜き孔を介して中間室へ確実に導入される。 According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in claim 1 or 2, if the inner diameter of the pressure lead-out hole is smaller than the inner diameter of the pressure introduction hole, when the pressure relief hole is closed, the pressure of the fluid in the valve chamber introduced from the pressure introduction hole to the communication hole is reliably introduced to the diaphragm chamber via the pressure lead-out hole, but when the pressure relief hole is opened, the pressure of the fluid in the valve chamber introduced from the pressure introduction hole to the communication hole is reliably introduced to the intermediate chamber via the pressure relief hole.

上記目的を達成するために、請求項5に記載の技術は、請求項1又は2に記載の技術において、アクチュエータは、通電により磁力を発生するコイルと、外側にコイルが配置された固定鉄心と、固定鉄心と同軸上で往復動可能に対向し、弁軸に接続された可動鉄心と、可動鉄心を所定方向へ付勢するための付勢部材とを備え、弁軸を軸方向へ往復動させるために、コイルの発生する磁力により固定鉄心が可動鉄心を軸方向へ吸引するように構成されることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technology described in claim 5 is the technology described in claim 1 or 2, in which the actuator includes a coil that generates a magnetic force when current is applied, a fixed iron core with the coil disposed on the outside, a movable iron core that faces the fixed iron core coaxially and reciprocally and is connected to the valve shaft, and a biasing member for biasing the movable iron core in a predetermined direction, and is configured such that the fixed iron core attracts the movable iron core in the axial direction by the magnetic force generated by the coil in order to reciprocate the valve shaft in the axial direction.

上記技術の構成によれば、請求項1又は2に記載の技術の作用に加え、アクチュエータでは、弁軸を軸方向へ往復動させるために、コイルの発生する磁力により固定鉄心が可動鉄心を軸方向へ吸引するように構成される。従って、第1弁体及び第2弁体を第1開閉位置と第2開閉位置との間で切り替えるために要する力が小さくなる分だけ、固定鉄心が可動鉄心を吸引する力を小さくできる。 According to the configuration of the above technology, in addition to the action of the technology described in claim 1 or 2, the actuator is configured so that the fixed iron core attracts the movable iron core in the axial direction by the magnetic force generated by the coil in order to reciprocate the valve shaft in the axial direction. Therefore, the force with which the fixed iron core attracts the movable iron core can be reduced by the amount that the force required to switch the first valve body and the second valve body between the first opening/closing position and the second opening/closing position is reduced.

上記目的を達成するために、請求項6に記載の技術は、請求項3に記載の技術において、アクチュエータは、通電により磁力を発生するコイルと、外側にコイルが配置された固定鉄心と、固定鉄心と同軸上で往復動可能に対向し、弁軸に接続された可動鉄心と、可動鉄心を所定方向へ付勢するための付勢部材とを備え、弁軸を軸方向へ往復動させるために、コイルの発生する磁力により固定鉄心が可動鉄心を軸方向へ吸引するように構成されることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technology described in claim 6 is the technology described in claim 3, in which the actuator includes a coil that generates a magnetic force when current is applied, a fixed iron core with the coil arranged on the outside, a movable iron core that faces the fixed iron core coaxially and reciprocally and is connected to the valve shaft, and a biasing member for biasing the movable iron core in a predetermined direction, and is configured so that the fixed iron core attracts the movable iron core in the axial direction by the magnetic force generated by the coil in order to reciprocate the valve shaft in the axial direction.

上記技術の構成によれば、請求項3に記載の技術の作用に加え、アクチュエータでは、弁軸を軸方向へ往復動させるために、コイルの発生する磁力により固定鉄心が可動鉄心を軸方向へ吸引するように構成される。従って、第1弁体及び第2弁体を第1開閉位置と第2開閉位置との間で切り替えるために要する力が小さくなる分だけ、固定鉄心が可動鉄心を吸引する力を小さくできる。 According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in claim 3, the actuator is configured such that the fixed iron core attracts the movable iron core in the axial direction by the magnetic force generated by the coil in order to reciprocate the valve shaft in the axial direction. Therefore, the force with which the fixed iron core attracts the movable iron core can be reduced by the amount that the force required to switch the first valve body and the second valve body between the first opening/closing position and the second opening/closing position is reduced.

上記目的を達成するために、請求項7に記載の技術は、請求項4に記載の技術において、アクチュエータは、通電により磁力を発生するコイルと、外側にコイルが配置された固定鉄心と、固定鉄心と同軸上で往復動可能に対向し、弁軸に接続された可動鉄心と、可動鉄心を所定方向へ付勢するための付勢部材とを備え、弁軸を軸方向へ往復動させるために、コイルの発生する磁力により固定鉄心が可動鉄心を軸方向へ吸引するように構成されることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technology described in claim 7 is the technology described in claim 4, in which the actuator includes a coil that generates a magnetic force when current is applied, a fixed iron core with the coil disposed on the outside, a movable iron core that faces the fixed iron core coaxially and reciprocally and is connected to the valve shaft, and a biasing member for biasing the movable iron core in a predetermined direction, and is configured such that the fixed iron core attracts the movable iron core in the axial direction by the magnetic force generated by the coil in order to cause the valve shaft to reciprocate in the axial direction.

上記技術の構成によれば、請求項4に記載の技術の作用に加え、アクチュエータでは、弁軸を軸方向へ往復動させるために、コイルの発生する磁力により固定鉄心が可動鉄心を軸方向へ吸引するように構成される。従って、第1弁体及び第2弁体を第1開閉位置と第2開閉位置との間で切り替えるために要する力が小さくなる分だけ、固定鉄心が可動鉄心を吸引する力を小さくできる。 According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in claim 4, the actuator is configured such that the fixed iron core attracts the movable iron core in the axial direction by the magnetic force generated by the coil in order to reciprocate the valve shaft in the axial direction. Therefore, the force with which the fixed iron core attracts the movable iron core can be reduced by the amount that the force required to switch the first valve body and the second valve body between the first opening/closing position and the second opening/closing position is reduced.

上記目的を達成するために、請求項8に記載の技術は、請求項5に記載の技術において、付勢部材は、可動鉄心を固定鉄心から離間する方向へ付勢するスプリングであることを趣旨とする。 To achieve the above object, the technology described in claim 8 is the technology described in claim 5, in which the biasing member is a spring that biases the movable iron core in a direction away from the fixed iron core.

上記技術の構成によれば、請求項5記載の技術の作用に加え、可動鉄心がスプリングにより固定鉄心から離間する方向へ付勢されるので、可動鉄心と共に弁軸がアクチュエータから離れる方向へ付勢され、第1弁体及び第2弁体が第2開閉位置へ向けて付勢される。すなわち、第1弁体と第2弁体が、スプリングにより、固定鉄心の吸引力に反する方向へ付勢される。 According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in claim 5, the movable iron core is urged by the spring in a direction away from the fixed iron core, so that the valve shaft is urged together with the movable iron core in a direction away from the actuator, and the first valve body and the second valve body are urged toward the second opening/closing position. In other words, the first valve body and the second valve body are urged by the spring in a direction opposite to the attractive force of the fixed iron core.

上記目的を達成するために、請求項9に記載の技術は、請求項6に記載の技術において、付勢部材は、可動鉄心を固定鉄心から離間する方向へ付勢するスプリングであることを趣旨とする。 To achieve the above object, the technology described in claim 9 is the technology described in claim 6, in which the biasing member is a spring that biases the movable iron core in a direction away from the fixed iron core.

上記技術の構成によれば、請求項6記載の技術の作用に加え、可動鉄心がスプリングにより固定鉄心から離間する方向へ付勢されるので、可動鉄心と共に弁軸がアクチュエータから離れる方向へ付勢され、第1弁体及び第2弁体が第2開閉位置へ向けて付勢される。すなわち、第1弁体と第2弁体が、スプリングにより、固定鉄心の吸引力に反する方向へ付勢される。 According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in claim 6, the movable iron core is urged by the spring in a direction away from the fixed iron core, so that the valve shaft is urged together with the movable iron core in a direction away from the actuator, and the first valve body and the second valve body are urged toward the second opening/closing position. In other words, the first valve body and the second valve body are urged by the spring in a direction opposite to the attractive force of the fixed iron core.

上記目的を達成するために、請求項10に記載の技術は、請求項7に記載の技術において、付勢部材は、可動鉄心を固定鉄心から離間する方向へ付勢するスプリングであることを趣旨とする。 To achieve the above object, the technology described in claim 10 is the technology described in claim 7, in which the biasing member is a spring that biases the movable iron core in a direction away from the fixed iron core.

上記技術の構成によれば、請求項7記載の技術の作用に加え、可動鉄心がスプリングにより固定鉄心から離間する方向へ付勢されるので、可動鉄心と共に弁軸がアクチュエータから離れる方向へ付勢され、第1弁体及び第2弁体が第2開閉位置へ向けて付勢される。すなわち、第1弁体と第2弁体が、スプリングにより、固定鉄心の吸引力に反する方向へ付勢される。 According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in claim 7, the movable iron core is urged by the spring in a direction away from the fixed iron core, so that the valve shaft is urged together with the movable iron core in a direction away from the actuator, and the first valve body and the second valve body are urged toward the second opening/closing position. In other words, the first valve body and the second valve body are urged by the spring in a direction opposite to the attractive force of the fixed iron core.

上記目的を達成するために、請求項11に記載の技術は、請求項8に記載の技術において、ダイアフラムの、ダイアフラム室に面し弁軸の軸方向に流体の圧力が作用する第1受圧面の面積と、第2弁体の、弁室に面し弁軸の軸方向に流体の圧力が作用する第2受圧面の面積とがほぼ同一に設定されることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technology described in claim 11 is the technology described in claim 8, in which the area of the first pressure-receiving surface of the diaphragm, which faces the diaphragm chamber and on which the fluid pressure acts in the axial direction of the valve shaft, and the area of the second pressure-receiving surface of the second valve body, which faces the valve chamber and on which the fluid pressure acts in the axial direction of the valve shaft, are set to be approximately the same.

上記技術の構成によれば、請求項8に記載の技術の作用に加え、ダイアフラムの第1受圧面の面積と第2弁体の第2受圧面の面積とがほぼ同一に設定される。従って、第1弁体と第2弁体が第1開閉位置に配置されるときに、第2弁体を介して弁軸に作用する流体の圧力が、連通孔を通じダイアフラムを介して弁軸に作用する流体の圧力により相殺される。 According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in claim 8, the area of the first pressure receiving surface of the diaphragm and the area of the second pressure receiving surface of the second valve body are set to be substantially the same. Therefore, when the first valve body and the second valve body are disposed in the first opening/closing position, the pressure of the fluid acting on the valve shaft via the second valve body is offset by the pressure of the fluid acting on the valve shaft via the diaphragm through the communication hole.

上記目的を達成するために、請求項12に記載の技術は、請求項8に記載の技術において、第1弁体の、弁室に面し弁軸の軸方向に流体の圧力が作用する第4受圧面の面積が、第2弁体の、弁室に面し弁軸の軸方向に流体の圧力が作用する第2受圧面の面積よりも小さく設定されることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technology described in claim 12 is the technology described in claim 8, in which the area of the fourth pressure-receiving surface of the first valve body, which faces the valve chamber and on which the fluid pressure acts in the axial direction of the valve stem, is set smaller than the area of the second pressure-receiving surface of the second valve body, which faces the valve chamber and on which the fluid pressure acts in the axial direction of the valve stem.

上記技術の構成によれば、請求項8に記載の技術の作用に加え、第1弁体と第2弁体の開閉位置を切り替える場合、コイルに要求される発生磁力は、第1弁体と第2弁体が第1開閉位置に配置されるときよりも第2開閉位置に配置されるときの方が大きくなる。従って、1弁体の第4受圧面の面積が、第2弁体の第2受圧面の面積よりも小さく設定されることで、コイルに要求される発生磁力が小さくなる。 According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in claim 8, when switching the opening and closing positions of the first valve body and the second valve body, the magnetic force required to be generated by the coil is greater when the first valve body and the second valve body are disposed in the second opening and closing position than when they are disposed in the first opening and closing position. Therefore, by setting the area of the fourth pressure receiving surface of the first valve body smaller than the area of the second pressure receiving surface of the second valve body, the magnetic force required to be generated by the coil is reduced.

請求項1に記載の技術によれば、アクチュエータの駆動力を縮小することができ、これによって弁装置を大型化することなく3方切換弁として機能させることができる。 The technology described in claim 1 makes it possible to reduce the driving force of the actuator, thereby enabling the valve device to function as a three-way switching valve without increasing its size.

請求項2に記載の技術によれば、アクチュエータの駆動力を縮小することができ、これによって弁装置を大型化することなく3方切換弁として機能させることができる。 The technology described in claim 2 makes it possible to reduce the driving force of the actuator, thereby enabling the valve device to function as a three-way switching valve without increasing its size.

請求項3に記載の技術によれば、請求項1又は2に記載の技術の効果に加え、第1弁体と第2弁体が第1開閉位置又は第2開閉位置に配置されるいずれの場合も、弁軸の連通孔に導入される流体の圧力を確実に相殺又はキャンセルすることができる。 According to the technology described in claim 3, in addition to the effect of the technology described in claim 1 or 2, the pressure of the fluid introduced into the communication hole of the valve shaft can be reliably offset or canceled in either case where the first valve body and the second valve body are positioned in the first opening/closing position or the second opening/closing position.

請求項4に記載の技術によれば、請求項1又は2に記載の技術の効果に加え、第1弁体と第2弁体が第1開閉位置又は第2開閉位置に配置されるいずれの場合も、弁軸の連通孔に導入される流体の圧力を確実に相殺又はキャンセルすることができる。 According to the technology described in claim 4, in addition to the effect of the technology described in claim 1 or 2, the pressure of the fluid introduced into the communication hole of the valve shaft can be reliably offset or canceled whether the first valve body and the second valve body are positioned in the first opening/closing position or the second opening/closing position.

請求項5に記載の技術によれば、請求項1又は2に記載の技術の効果に加え、コイルを小型化することができ、これによってアクチュエータを小型化することができる。 According to the technology described in claim 5, in addition to the effect of the technology described in claim 1 or 2, the coil can be made smaller, and therefore the actuator can be made smaller.

請求項6に記載の技術によれば、請求項3に記載の技術の効果に加え、コイルを小型化することができ、これによってアクチュエータを小型化することができる。 According to the technology described in claim 6, in addition to the effect of the technology described in claim 3, the coil can be made smaller, and therefore the actuator can be made smaller.

請求項7に記載の技術によれば、請求項4に記載の技術の効果に加え、コイルを小型化することができ、これによってアクチュエータを小型化することができる。 According to the technology described in claim 7, in addition to the effect of the technology described in claim 4, the coil can be made smaller, and therefore the actuator can be made smaller.

請求項8に記載の技術によれば、請求項5に記載の技術の効果に加え、第1弁体と第2弁体を第2開閉位置に切り替えるときのアクチュエータの駆動力を、スプリングの付勢力の分だけ低減することができる。 According to the technology described in claim 8, in addition to the effect of the technology described in claim 5, the driving force of the actuator when switching the first valve body and the second valve body to the second opening/closing position can be reduced by the amount of the spring force.

請求項9に記載の技術によれば、請求項6に記載の技術の効果に加え、第1弁体と第2弁体を第2開閉位置に切り替えるときのアクチュエータの駆動力を、スプリングの付勢力の分だけ低減することができる。 According to the technology described in claim 9, in addition to the effect of the technology described in claim 6, the driving force of the actuator when switching the first valve body and the second valve body to the second opening/closing position can be reduced by the amount of the spring force.

請求項10に記載の技術によれば、請求項7に記載の技術の効果に加え、第1弁体と第2弁体を第2開閉位置に切り替えるときのアクチュエータの駆動力を、スプリングの付勢力の分だけ低減することができる。 According to the technology described in claim 10, in addition to the effect of the technology described in claim 7, the driving force of the actuator when switching the first valve body and the second valve body to the second opening/closing position can be reduced by the amount of the spring force.

請求項11に記載の技術によれば、請求項8に記載の技術の効果に加え、第1弁体と第2弁体を第1開閉位置に切り替えるときのアクチュエータの駆動力を、第2弁体を介して弁軸に作用する流体の圧力が相殺される分だけ更に低減することができ、これによってアクチュエータを更に小型化することができる。 According to the technology described in claim 11, in addition to the effect of the technology described in claim 8, the driving force of the actuator when switching the first valve body and the second valve body to the first opening/closing position can be further reduced by the amount that the pressure of the fluid acting on the valve shaft via the second valve body is offset, thereby making it possible to further miniaturize the actuator.

請求項12に記載の技術によれば、請求項8に記載の技術の効果に加え、更にコイルを小型化することができ、これによってアクチュエータを更に小型化することができる。 According to the technology described in claim 12, in addition to the effect of the technology described in claim 8, the coil can be further miniaturized, and thus the actuator can be further miniaturized.

第1実施形態に係り、オフ状態の弁装置の概略を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an outline of the valve device in an off state in the first embodiment. 第1実施形態に係り、オン状態の弁装置の概略を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an outline of the valve device in an on state in the first embodiment. 第2実施形態に係り、オフ状態の弁装置の概略を示す断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an outline of a valve device in an off state according to a second embodiment. 第2実施形態に係り、オン状態の弁装置の概略を示す断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an outline of a valve device in an on state according to a second embodiment. 第3実施形態に係り、オフ状態の弁装置の概略を示す断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view showing an outline of the valve device in an off state in the third embodiment. 第3実施形態に係り、オン状態の弁装置の概略を示す断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view showing an outline of a valve device in an on state according to a third embodiment. 第4実施形態に係り、オフ状態の弁装置の概略を示す断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view showing an outline of a valve device in an off state in the fourth embodiment. 第4実施形態に係り、オン状態の弁装置の概略を示す断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view showing an outline of a valve device in an on state according to a fourth embodiment.

以下、弁装置を具体化した実施形態について説明する。 The following describes an embodiment of the valve device.

<第1実施形態>
先ず、第1実施形態につき、図面を参照して詳細に説明する。
First Embodiment
First, the first embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

[弁装置の概要]
図1、図2に、この実施形態の弁装置1の概略を断面図により示す。この弁装置1は、3方切換弁として機能する電磁弁を想定する。図1は、弁装置1を電気的にオフした状態を示し、図2は、弁装置1を電気的にオンした状態を示す。図1、図2に示すように、この弁装置1は、流体の流路7~11を含むハウジング2と、流路7~11に設けられ、弁孔12a,13aを有する弁座12,13と、流路7~11にて、弁孔12a,13aを開閉するために弁座12,13に着座可能に設けられた弁体15,16と、ハウジング2にて軸方向へ移動可能に設けられ、一端部3aと他端部3bを含み、一端部3aに弁体15,16が設けられた弁軸3と、ハウジング2に接続され、弁軸3を軸方向へ往復動させるために弁軸3の他端部3bが駆動連結されたアクチュエータ4と、ハウジング2とアクチュエータ4との間に配置され、弁軸3が貫通して設けられたダイアフラム5と、ハウジング2とアクチュエータ4との間に設けられ、ダイアフラム5によりハウジング2の側と区画され、弁軸3の他端部3bが配置されたダイアフラム室6とを備える。
[Outline of the valve device]
1 and 2 are cross-sectional views showing an outline of a valve device 1 according to this embodiment. The valve device 1 is assumed to be a solenoid valve that functions as a three-way switching valve. Fig. 1 shows the valve device 1 in an electrically OFF state, and Fig. 2 shows the valve device 1 in an electrically ON state. 1 and 2, the valve device 1 includes a housing 2 including fluid flow paths 7-11, valve seats 12, 13 provided in the flow paths 7-11 and having valve holes 12a, 13a, valve elements 15, 16 provided to be able to seat on the valve seats 12, 13 to open and close the valve holes 12a, 13a in the flow paths 7-11, a valve shaft 3 provided in the housing 2 to be able to move in the axial direction, including one end 3a and the other end 3b, with the valve elements 15, 16 provided at the one end 3a, an actuator 4 connected to the housing 2 and to which the other end 3b of the valve shaft 3 is drivingly coupled to reciprocate the valve shaft 3 in the axial direction, a diaphragm 5 arranged between the housing 2 and the actuator 4 and through which the valve shaft 3 passes, and a diaphragm chamber 6 provided between the housing 2 and the actuator 4, partitioned from the housing 2 side by the diaphragm 5, and in which the other end 3b of the valve shaft 3 is arranged.

[ハウジングの構成]
流路7~11は、弁体15,16が収容された弁室7と、ダイアフラム5によりダイアフラム室6と区画され、弁室7とダイアフラム室6との間に配置された中間室8と、弁室7に設けられた流体の入口9及び第1出口10と、中間室8に設けられた流体の第2出口11とを含む。入口9、第1出口10及び第2出口11には、それぞれ流体の配管(図示略)が接続される。
[Housing configuration]
The flow paths 7 to 11 include a valve chamber 7 in which valve bodies 15, 16 are housed, an intermediate chamber 8 that is separated from a diaphragm chamber 6 by a diaphragm 5 and is disposed between the valve chamber 7 and the diaphragm chamber 6, an inlet 9 and a first outlet 10 for the fluid provided in the valve chamber 7, and a second outlet 11 for the fluid provided in the intermediate chamber 8. The inlet 9, the first outlet 10, and the second outlet 11 are each connected to a pipe (not shown) for the fluid.

弁座12,13は、第1出口10に対応して配置された第1弁孔12aを有する第1弁座12と、弁室7と中間室8との間に配置され、第1弁孔12aと同一軸線上に配置された第2弁孔13aを有する第2弁座13とを含む。 The valve seats 12, 13 include a first valve seat 12 having a first valve hole 12a arranged corresponding to the first outlet 10, and a second valve seat 13 arranged between the valve chamber 7 and the intermediate chamber 8 and having a second valve hole 13a arranged on the same axis as the first valve hole 12a.

弁軸3は、第1弁孔12a及び第2弁孔13aの軸線上にて軸方向へ往復動可能に配置される。弁軸3の内部には、弁室7とダイアフラム室6との間を連通させる連通孔14が設けられる。すなわち、弁軸3の他端には、連通孔14の内径と同じ内径を有し、連通孔14に作用する流体の圧力をダイアフラム室6に導出するための圧力導出孔14aが形成される。一方、弁軸3の一端部3aの外周には、弁室7における流体の圧力を連通孔14に導入するための圧力導入孔14bが形成される。この実施形態で、圧力導入孔14bの内径は、圧力導出孔14aの内径よりも小さく設定される。 The valve shaft 3 is arranged on the axis of the first valve hole 12a and the second valve hole 13a so as to be able to reciprocate in the axial direction. Inside the valve shaft 3, a communication hole 14 is provided to communicate between the valve chamber 7 and the diaphragm chamber 6. That is, at the other end of the valve shaft 3, a pressure outlet hole 14a is formed, which has an inner diameter the same as the inner diameter of the communication hole 14, and is used to outlet the pressure of the fluid acting on the communication hole 14 to the diaphragm chamber 6. On the other hand, at the outer periphery of one end 3a of the valve shaft 3, a pressure introduction hole 14b is formed to introduce the pressure of the fluid in the valve chamber 7 to the communication hole 14. In this embodiment, the inner diameter of the pressure introduction hole 14b is set to be smaller than the inner diameter of the pressure introduction hole 14a.

弁体15,16は、弁室7の中において、弁軸3の軸方向への往復動に伴い第1弁孔12aを開閉する第1弁体15及び第2弁孔13aを開閉する第2弁体16を含む。そして、この弁装置1は、図2に示すように、弁軸3がアクチュエータ4へ近付く方向へ移動することにより、第1弁体15が第1弁座12から離間して第1弁孔12aを開き、第2弁体16が第2弁座13に着座して第2弁孔13aを閉じる第1開閉位置に配置されるように構成される。また、この弁装置1は、図1に示すように、弁軸3がアクチュエータ4から離れる方向へ移動することにより、第1弁体15が第1弁座12に着座して第1弁孔12aを閉じ、第2弁体16が第2弁座13から離間して第2弁孔13aを開く第2開閉位置に配置されるように構成される。 The valve bodies 15, 16 include a first valve body 15 that opens and closes the first valve hole 12a and a second valve body 16 that opens and closes the second valve hole 13a in the valve chamber 7 in accordance with the axial reciprocating movement of the valve shaft 3. As shown in FIG. 2, the valve device 1 is configured to be disposed in a first opening and closing position in which the first valve body 15 moves away from the first valve seat 12 to open the first valve hole 12a and the second valve body 16 sits on the second valve seat 13 to close the second valve hole 13a as the valve shaft 3 moves in a direction away from the actuator 4. As shown in FIG. 1, the valve device 1 is configured to be disposed in a second opening and closing position in which the first valve body 15 sits on the first valve seat 12 to close the first valve hole 12a and the second valve body 16 moves away from the second valve seat 13 to open the second valve hole 13a as the valve shaft 3 moves in a direction away from the actuator 4.

中間室8には、弁軸3を軸方向に往復動可能に支持するための軸受17が設けられる。この軸受17は、ハウジング2に一体に形成される。弁軸3の外周には、中間室8に対応して連通孔14に通じる圧抜き孔14cが設けられる。圧抜き孔14cは、図2に示すように、第1弁体15及び第2弁体16が第1開閉位置に配置されるときに、軸受17に整合して閉じられるように構成される。また、圧抜き孔14cは、図1に示すように、第1弁体15及び第2弁体16が第2開閉位置に配置されるときに、軸受17から離間して開かれるように構成される。この実施形態で、圧抜き孔14cの内径は、圧力導入孔14bの内径よりも大きく設定される。 A bearing 17 is provided in the intermediate chamber 8 to support the valve shaft 3 so that it can reciprocate in the axial direction. The bearing 17 is formed integrally with the housing 2. A pressure relief hole 14c is provided on the outer periphery of the valve shaft 3, corresponding to the intermediate chamber 8, and communicating with the communication hole 14. As shown in FIG. 2, the pressure relief hole 14c is configured to be aligned with the bearing 17 and closed when the first valve body 15 and the second valve body 16 are positioned in the first opening/closing position. Also, as shown in FIG. 1, the pressure relief hole 14c is configured to be open and separated from the bearing 17 when the first valve body 15 and the second valve body 16 are positioned in the second opening/closing position. In this embodiment, the inner diameter of the pressure relief hole 14c is set to be larger than the inner diameter of the pressure introduction hole 14b.

この実施形態において、ダイアフラム5の、ダイアフラム室6に面し弁軸3の軸方向に流体の圧力が作用する第1受圧面5aの第1面積と、第2弁体16の、弁室7に面し弁軸3の軸方向に流体の圧力が作用する第2受圧面16aの第2面積とがほぼ同一に設定される。 In this embodiment, the first area of the first pressure-receiving surface 5a of the diaphragm 5, which faces the diaphragm chamber 6 and on which the fluid pressure acts in the axial direction of the valve shaft 3, and the second area of the second pressure-receiving surface 16a of the second valve body 16, which faces the valve chamber 7 and on which the fluid pressure acts in the axial direction of the valve shaft 3, are set to be approximately the same.

[アクチュエータの構成]
図1、図2に示すようにアクチュエータ4は、通電により磁力を発生するコイル21と、外側にコイル21が配置された固定鉄心22と、固定鉄心22と同軸上で往復動可能に対向し、弁軸3に接続された可動鉄心23と、可動鉄心23を所定方向へ付勢するためのスプリング24とを備える。この実施形態において、スプリング24は、固定鉄心22と可動鉄心23との間に配置される。スプリング24は、この開示技術の付勢部材の一例に相当し、この実施形態では、所定方向として、可動鉄心23を固定鉄心22から離間する方向へ付勢するようになっている。換言すると、スプリング24は、可動鉄心23及び弁軸3を介して第1弁体15及び第2弁体16を第2開閉位置へ配置する方向へ付勢するようになっている。
[Actuator configuration]
1 and 2, the actuator 4 includes a coil 21 that generates a magnetic force when energized, a fixed core 22 on the outside of which the coil 21 is disposed, a movable core 23 that faces the fixed core 22 coaxially and reciprocally and is connected to the valve shaft 3, and a spring 24 for biasing the movable core 23 in a predetermined direction. In this embodiment, the spring 24 is disposed between the fixed core 22 and the movable core 23. The spring 24 corresponds to an example of a biasing member of the disclosed technology, and in this embodiment, the spring 24 biases the movable core 23 in a direction away from the fixed core 22, which is the predetermined direction. In other words, the spring 24 biases the first valve body 15 and the second valve body 16 via the movable core 23 and the valve shaft 3 in a direction in which the first valve body 15 and the second valve body 16 are disposed in the second opening/closing position.

固定鉄心22は、図1、図2において下方へ開口する有底筒状をなし、その凹部22aにスプリング24が配置される。可動鉄心23は、図1、図2において、両端が開口する略筒状をなし、内部の中空23aに弁軸3の他端部3bが嵌入して接続され、その中空23aに弁軸3の連通孔14の圧力導出孔14aが連通している。これにより、弁軸3の連通孔14がダイアフラム室6に連通している。 The fixed core 22 is cylindrical with a bottom that opens downward in Figs. 1 and 2, and the spring 24 is placed in the recess 22a. The movable core 23 is generally cylindrical with both ends open in Figs. 1 and 2, and the other end 3b of the valve shaft 3 is fitted into and connected to the internal hollow 23a, which communicates with the pressure outlet hole 14a of the communication hole 14 of the valve shaft 3. This connects the communication hole 14 of the valve shaft 3 to the diaphragm chamber 6.

このアクチュエータ4は、弁軸3を軸方向へ往復動させるために、コイル21の発生する磁力により固定鉄心22が可動鉄心23を軸方向へ吸引するように構成される。アクチュエータ4は、固定鉄心22の外周を覆う樹脂製のケーシング25を更に備え、ケーシング25には、コネクタ25aが一体に設けられる。コネクタ25aには、コイル21に接続された端子26が設けられる。そして、この端子26を介し、コイル21に対し通電(オン)及び非通電(オフ)するようになっている。 The actuator 4 is configured such that the fixed core 22 attracts the movable core 23 in the axial direction by the magnetic force generated by the coil 21, in order to reciprocate the valve shaft 3 in the axial direction. The actuator 4 further includes a resin casing 25 that covers the outer periphery of the fixed core 22, and a connector 25a is integrally provided with the casing 25. A terminal 26 connected to the coil 21 is provided on the connector 25a. The coil 21 is energized (ON) and de-energized (OFF) via the terminal 26.

[弁装置の作用及び効果]
以上説明したこの実施形態の弁装置1の構成によれば、図2に示すように、第1弁体15及び第2弁体16が第1開閉位置に配置されるときは、圧抜き孔14cが軸受17に整合して閉じられる。このとき、入口9から弁室7に作用する流体の圧力(図2に太い破線矢印で示す。)は、第2弁体16を介して弁軸3をアクチュエータ4へ近付ける方向へ作用するが、同じ圧力(図2に破線矢印で示す。)が連通孔14を通じてダイアフラム室6にも作用し、ダイアフラム5を介して弁軸3をアクチュエータ4から離れる方向、すなわち、第2弁体16に作用する圧力を相殺する方向に作用する。従って、第2弁体16を介して弁軸3に作用する流体の圧力を相殺する分だけ、第1弁体15及び第2弁体16を第1開閉位置から第2開閉位置へ切り替えるために要する力が小さくなる。
[Function and effect of the valve device]
According to the configuration of the valve device 1 of this embodiment described above, when the first valve body 15 and the second valve body 16 are disposed in the first opening/closing position, as shown in Fig. 2, the pressure relief hole 14c is aligned with the bearing 17 and closed. At this time, the pressure of the fluid acting on the valve chamber 7 from the inlet 9 (shown by the thick dashed arrow in Fig. 2) acts in a direction to move the valve shaft 3 closer to the actuator 4 via the second valve body 16, but the same pressure (shown by the dashed arrow in Fig. 2) also acts on the diaphragm chamber 6 through the communication hole 14 and acts in a direction to move the valve shaft 3 away from the actuator 4 via the diaphragm 5, that is, in a direction to offset the pressure acting on the second valve body 16. Therefore, the force required to switch the first valve body 15 and the second valve body 16 from the first opening/closing position to the second opening/closing position is reduced by an amount equivalent to the offset of the pressure of the fluid acting on the valve shaft 3 via the second valve body 16.

これに対し、図1に示すように、第1弁体15及び第2弁体16が第2開閉位置に配置されるときは、圧抜き孔14cが軸受17から離間して開かれる。このとき、入口9から弁室7に作用する流体の圧力(図1に太い破線矢印で示す。)は、第1弁体15を介して弁軸3をアクチュエータ4から離れる方向へ作用するが、連通孔14に作用する圧力(図1に破線矢印で示す。)は圧抜き孔14cを通じて中間室8へ抜け(キャンセルされ)、ダイアフラム室6には作用しない。従って、ダイアフラム室6に流体の圧力が作用しない分だけ、第1弁体15及び第2弁体16を第2開閉位置から第1開閉位置へ切り替えるために要する力が小さくなる。このため、アクチュエータ4の駆動力を縮小することができ、これによって弁装置1を大型化することなく3方切換弁として機能させることができる。 In contrast, as shown in FIG. 1, when the first valve body 15 and the second valve body 16 are placed in the second opening/closing position, the pressure relief hole 14c is opened away from the bearing 17. At this time, the pressure of the fluid acting on the valve chamber 7 from the inlet 9 (shown by the thick dashed arrow in FIG. 1) acts on the valve shaft 3 in a direction away from the actuator 4 through the first valve body 15, but the pressure acting on the communication hole 14 (shown by the dashed arrow in FIG. 1) escapes (is cancelled) through the pressure relief hole 14c to the intermediate chamber 8 and does not act on the diaphragm chamber 6. Therefore, the force required to switch the first valve body 15 and the second valve body 16 from the second opening/closing position to the first opening/closing position is reduced by the amount that the fluid pressure does not act on the diaphragm chamber 6. Therefore, the driving force of the actuator 4 can be reduced, and the valve device 1 can function as a three-way switching valve without increasing its size.

この実施形態の構成によれば、アクチュエータ4では、弁軸3を軸方向へ往復動させるために、コイル21の発生する磁力により固定鉄心22が可動鉄心23を軸方向へ吸引するように構成される。従って、第1弁体15及び第2弁体16を第1開閉位置と第2開閉位置との間で切り替えるために要する力が小さくなる分だけ、固定鉄心22が可動鉄心23を吸引する力を小さくできる。このため、コイル21を小型化することができ、これによってアクチュエータ4を小型化することができる。 According to the configuration of this embodiment, in the actuator 4, in order to reciprocate the valve shaft 3 in the axial direction, the fixed iron core 22 is configured to attract the movable iron core 23 in the axial direction by the magnetic force generated by the coil 21. Therefore, the force with which the fixed iron core 22 attracts the movable iron core 23 can be reduced by the amount that the force required to switch the first valve body 15 and the second valve body 16 between the first opening/closing position and the second opening/closing position is reduced. This allows the coil 21 to be made smaller, and therefore the actuator 4 to be made smaller.

この実施形態の構成によれば、可動鉄心23がスプリング24により固定鉄心22から離間する方向へ付勢されるので、可動鉄心23と共に弁軸3がアクチュエータ4から離れる方向へ付勢され、第1弁体15及び第2弁体16が、図1に示す第2開閉位置へ向けて付勢される。すなわち、第1弁体15と第2弁体16が、スプリング24により、固定鉄心22の吸引力に反する方向へ付勢される。このため、第1弁体15と第2弁体16を第2開閉位置に切り替えるときのアクチュエータ4の駆動力を、スプリング24の付勢力の分だけ低減することができる。 According to the configuration of this embodiment, the movable core 23 is biased by the spring 24 in a direction away from the fixed core 22, so that the valve shaft 3 is biased together with the movable core 23 in a direction away from the actuator 4, and the first valve body 15 and the second valve body 16 are biased toward the second opening/closing position shown in FIG. 1. In other words, the first valve body 15 and the second valve body 16 are biased by the spring 24 in a direction opposite to the attractive force of the fixed core 22. Therefore, the driving force of the actuator 4 when switching the first valve body 15 and the second valve body 16 to the second opening/closing position can be reduced by the biasing force of the spring 24.

この実施形態の構成によれば、ダイアフラム5の第1受圧面5aの第1面積と第2弁体16の第2受圧面16aの第2面積とがほぼ同一に設定される。従って、図2に示すように、第1弁体15と第2弁体16が第1開閉位置に配置されるときに、第2弁体16を介して弁軸3に作用する流体の圧力が、連通孔14を通じダイアフラム5を介して弁軸3に作用する流体の圧力により相殺される。このため、第1弁体15と第2弁体16を第1開閉位置に切り替えるときのアクチュエータ4の駆動力を、第2弁体16を介して弁軸3に作用する流体の圧力が相殺される分だけ更に低減することができ、これによってアクチュエータ4を更に小型化することができる。 According to the configuration of this embodiment, the first area of the first pressure receiving surface 5a of the diaphragm 5 and the second area of the second pressure receiving surface 16a of the second valve body 16 are set to be approximately the same. Therefore, as shown in FIG. 2, when the first valve body 15 and the second valve body 16 are arranged in the first opening/closing position, the pressure of the fluid acting on the valve shaft 3 through the second valve body 16 is offset by the pressure of the fluid acting on the valve shaft 3 through the diaphragm 5 through the communication hole 14. Therefore, the driving force of the actuator 4 when switching the first valve body 15 and the second valve body 16 to the first opening/closing position can be further reduced by the amount of the offset of the pressure of the fluid acting on the valve shaft 3 through the second valve body 16, thereby making it possible to further miniaturize the actuator 4.

この実施形態の構成によれば、圧力導出孔14aの内径が圧力導入孔14bの内径よりも大きい場合、圧抜き孔14cが閉じられるときは、圧力導入孔14bから連通孔14に導入される弁室7の流体の圧力が、圧力導出孔14aを介してダイアフラム室6へ確実に導入されるが、圧抜き孔14cが開かれるときは、圧力導入孔14bから連通孔14に導入される弁室7の流体の圧力が、圧抜き孔14cを介して中間室8へ確実に導入される。このため、第1弁体15と第2弁体16が第1開閉位置又は第2開閉位置に配置されるいずれの場合も、弁軸3の連通孔14に導入される流体の圧力を確実に相殺することができる。 According to the configuration of this embodiment, when the inner diameter of the pressure lead-out hole 14a is larger than the inner diameter of the pressure introduction hole 14b, when the pressure relief hole 14c is closed, the pressure of the fluid in the valve chamber 7 introduced from the pressure introduction hole 14b to the communication hole 14 is reliably introduced to the diaphragm chamber 6 via the pressure lead-out hole 14a, but when the pressure relief hole 14c is opened, the pressure of the fluid in the valve chamber 7 introduced from the pressure introduction hole 14b to the communication hole 14 is reliably introduced to the intermediate chamber 8 via the pressure relief hole 14c. Therefore, whether the first valve body 15 and the second valve body 16 are positioned in the first opening/closing position or the second opening/closing position, the pressure of the fluid introduced into the communication hole 14 of the valve shaft 3 can be reliably offset.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態につき、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、第1実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。
Second Embodiment
Next, the second embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description will be omitted, and the differences will be mainly described.

[アクチュエータの構成]
この実施形態では、第1弁座12と第1弁体15の構成の点で第1実施形態と異なる。図3、図4に、この実施形態の弁装置1の概略を断面図により示す。図3は、図1と同様に弁装置1を電気的にオフした状態を示し、図4は、図2と同様に弁装置1を電気的にオンした状態を示す。
[Actuator configuration]
This embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the first valve seat 12 and the first valve body 15. Figures 3 and 4 are cross-sectional views showing an outline of the valve device 1 of this embodiment. Figure 3 shows the valve device 1 in an electrically off state, similar to Figure 1, and Figure 4 shows the valve device 1 in an electrically on state, similar to Figure 2.

すなわち、この実施形態では、第1弁体15の最大外径が、第1実施形態の第1弁体15の最大外径よりも縮小(例えば、約20%)されている。これにより、第1弁体15の、弁室7に面し弁軸3の軸方向に流体の圧力が作用する第4受圧面15aの面積が、第2弁体16の、弁室7に面し弁軸3の軸方向に流体の圧力が作用する第2受圧面16aの面積よりも小さく設定される。これに併せて、この実施形態では、第1弁座12の第1弁孔12aの内径が、第1実施形態の第1弁孔12aの内径よりも縮小(例えば、約20%縮小)されている。この実施形態におけるその他の構成は、第1実施形態のそれと同じである。 That is, in this embodiment, the maximum outer diameter of the first valve body 15 is reduced (for example, by about 20%) from the maximum outer diameter of the first valve body 15 in the first embodiment. As a result, the area of the fourth pressure receiving surface 15a of the first valve body 15, which faces the valve chamber 7 and on which the fluid pressure acts in the axial direction of the valve shaft 3, is set smaller than the area of the second pressure receiving surface 16a of the second valve body 16, which faces the valve chamber 7 and on which the fluid pressure acts in the axial direction of the valve shaft 3. In addition, in this embodiment, the inner diameter of the first valve hole 12a of the first valve seat 12 is reduced (for example, by about 20%) from the inner diameter of the first valve hole 12a in the first embodiment. The other configurations in this embodiment are the same as those in the first embodiment.

[弁装置の作用及び効果]
以上説明したこの実施形態の弁装置1の構成によれば、第1実施形態と異なり、次のような作用及び効果を有する。すなわち、この実施形態では、図3に示すように、第1弁体15と第2弁体16が第2開閉位置に配置された状態では、第2開閉位置から第1開閉位置へ切り替えるときに、第1弁体15に作用する流体の圧力とスプリング24の付勢力(収縮開始時の付勢力)との和に打ちかつ発生磁力がコイル21に要求される。ここで、第1弁体15が開弁し始めると、第1弁体15に作用する流体の圧力は直ちに減少するので、開弁開始時にコイル21に要求される発生磁力が最も大きくなる。一方、図4に示すように、第1弁体15と第2弁体16が第1開閉位置に配置された状態では、第2弁体16に作用する流体の圧力がダイアフラム5に作用する圧力によって相殺される。このため、第1開閉位置の状態を維持するには、スプリング24の付勢力(収縮終了時の付勢力)に打ちかつ発生磁力がコイル21に要求される。ここで、図3に示す第2開閉位置の状態でコイル21に要求される発生磁力は、図4に示す第1開閉位置の状態でコイル21に要求される発生磁力よりも小さくなる。
[Function and effect of the valve device]
The valve device 1 of this embodiment has the following functions and effects, unlike the first embodiment. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 3, when the first valve body 15 and the second valve body 16 are arranged in the second opening/closing position, the coil 21 is required to generate a magnetic force that overcomes the sum of the pressure of the fluid acting on the first valve body 15 and the biasing force of the spring 24 (biasing force at the start of contraction) when switching from the second opening/closing position to the first opening/closing position. Here, when the first valve body 15 starts to open, the pressure of the fluid acting on the first valve body 15 immediately decreases, so the magnetic force required of the coil 21 at the start of opening is the largest. On the other hand, as shown in FIG. 4, when the first valve body 15 and the second valve body 16 are arranged in the first opening/closing position, the pressure of the fluid acting on the second valve body 16 is offset by the pressure acting on the diaphragm 5. Therefore, in order to maintain the first opening/closing position, the coil 21 is required to generate a magnetic force that overcomes the biasing force of the spring 24 (biasing force at the end of contraction). Here, the magnetic force required for the coil 21 to generate in the second opening/closing position shown in FIG. 3 is smaller than the magnetic force required for the coil 21 to generate in the first opening/closing position shown in FIG.

ここで、第1弁体15と第2弁体16の開閉位置を切り替える場合、コイル21に要求される発生磁力は、第1弁体15と第2弁体16が第1開閉位置に配置されるときよりも第2開閉位置に配置されるときの方が大きくなる。従って、この実施形態のように、第1弁体15の第4受圧面15aの面積が、第2弁体16の第2受圧面16aの面積よりも小さく設定されることで、コイル21に要求される発生磁力が小さくなる。この意味で、この実施形態では、第1実施形態に対し、更にコイル21を小型化することができ、これによってアクチュエータ4を更に小型化することができる。 When switching the open/closed positions of the first valve body 15 and the second valve body 16, the magnetic force required to be generated by the coil 21 is greater when the first valve body 15 and the second valve body 16 are disposed in the second open/closed position than when they are disposed in the first open/closed position. Therefore, as in this embodiment, by setting the area of the fourth pressure-receiving surface 15a of the first valve body 15 smaller than the area of the second pressure-receiving surface 16a of the second valve body 16, the magnetic force required to be generated by the coil 21 is reduced. In this sense, in this embodiment, the coil 21 can be made even smaller than in the first embodiment, and the actuator 4 can be made even smaller.

<第3実施形態>
次に、第3実施形態につき、図面を参照して詳細に説明する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

[アクチュエータの構成]
この実施形態では、アクチュエータ4の構成の点で第1実施形態と異なる。図5、図6に、この実施形態の弁装置1の概略を断面図により示す。図5は、弁装置1を電気的にオフした状態を示し、図6は、弁装置1を電気的にオンした状態を示す。図5に示すオフ状態では、第1弁体15と第2弁体16が第1開閉位置に配置され、図6に示すオン状態では、第1弁体15と第2弁体16が第2開閉位置に配置される。
[Actuator configuration]
This embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the actuator 4. Figures 5 and 6 are cross-sectional views showing an outline of the valve device 1 of this embodiment. Figure 5 shows a state in which the valve device 1 is electrically turned off, and Figure 6 shows a state in which the valve device 1 is electrically turned on. In the off state shown in Figure 5, the first valve body 15 and the second valve body 16 are disposed in a first opening/closing position, and in the on state shown in Figure 6, the first valve body 15 and the second valve body 16 are disposed in a second opening/closing position.

すなわち、この実施形態では、主としてスプリング24に対する固定鉄心22と可動鉄心23の配置の点で第1実施形態と異なる。図5、図6において、凹部22aを有する固定鉄心22は、その凹部22aが上を向いてコイル21の下部内側に配置される。また、略筒状をなす可動鉄心23は、コイル21の上部内側にて、固定鉄心22と同軸上で往復動可能に対向して配置される。また、ダイアフラム5を貫通した弁軸3の他端部3bは、固定鉄心22を貫通し、可動鉄心23に接続される。そして、スプリング24は、固定鉄心22の凹部22aにて、弁軸3の他端部3bを内包する形で固定鉄心22と可動鉄心23との間に設けられる。更に、この実施形態では、固定鉄心22と可動鉄心23の配置の変更に合わせ、弁軸3の連通孔14の圧力導出孔14aが、弁軸3の外周上にてダイアフラム室6に直接開口している。 That is, this embodiment differs from the first embodiment mainly in the arrangement of the fixed core 22 and the movable core 23 relative to the spring 24. In Fig. 5 and Fig. 6, the fixed core 22 having the recess 22a is arranged inside the lower part of the coil 21 with the recess 22a facing upward. The movable core 23, which is substantially cylindrical, is arranged inside the upper part of the coil 21, facing reciprocatingly coaxially with the fixed core 22. The other end 3b of the valve shaft 3, which penetrates the diaphragm 5, penetrates the fixed core 22 and is connected to the movable core 23. The spring 24 is provided between the fixed core 22 and the movable core 23 in a manner that includes the other end 3b of the valve shaft 3 in the recess 22a of the fixed core 22. Furthermore, in this embodiment, in accordance with the change in the arrangement of the fixed iron core 22 and the movable iron core 23, the pressure outlet hole 14a of the communication hole 14 of the valve shaft 3 opens directly into the diaphragm chamber 6 on the outer periphery of the valve shaft 3.

そして、図5に示すように、弁装置1を電気的にオフした状態では、コイル21での磁力の発生が停止し、固定鉄心22が可動鉄心23を軸方向へ吸引しないので、スプリング24の付勢力を受けて可動鉄心23が弁軸3と共に上方へ押し上げられる。これにより、第1弁体15が第1弁孔12aを開き、第2弁体16が第2弁孔13aを閉じる第1開閉位置に配置される。また、図6に示すように、弁装置1を電気的にオンした状態では、コイル21の発生する磁力により固定鉄心22が可動鉄心23を軸方向へ吸引するので、スプリング24の付勢力に抗して可動鉄心23が弁軸3と共に下方へ押し下げられる。これにより、第1弁体15が第1弁孔12aを閉じ、第2弁体16が第2弁孔13aを開く第2開閉位置に配置される。すなわち、この実施形態では、スプリング24は、可動鉄心23及び弁軸3を介して第1弁体15及び第2弁体16を第1開閉位置に配置する方向へ付勢するようになっている。 As shown in FIG. 5, when the valve device 1 is electrically turned off, the coil 21 stops generating magnetic force, and the fixed core 22 does not attract the movable core 23 in the axial direction, so that the movable core 23 is pushed upward together with the valve shaft 3 by the biasing force of the spring 24. As a result, the first valve body 15 opens the first valve hole 12a, and the second valve body 16 is positioned in the first opening/closing position where the second valve hole 13a is closed. Also, as shown in FIG. 6, when the valve device 1 is electrically turned on, the fixed core 22 attracts the movable core 23 in the axial direction due to the magnetic force generated by the coil 21, so that the movable core 23 is pushed downward together with the valve shaft 3 against the biasing force of the spring 24. As a result, the first valve body 15 closes the first valve hole 12a, and the second valve body 16 is positioned in the second opening/closing position where the second valve body 16 opens the second valve hole 13a. That is, in this embodiment, the spring 24 biases the first valve body 15 and the second valve body 16 in the direction of placing them in the first opening/closing position via the movable iron core 23 and the valve shaft 3.

[弁装置の作用及び効果]
以上説明したこの実施形態の弁装置1の構成によれば、第1実施形態と異なり、図5に示すように、第1弁体15及び第2弁体16が第1開閉位置に配置されるときは、圧抜き孔14cが軸受17に整合して閉じられる。このとき、入口9から弁室7に作用する流体の圧力は、第2弁体16を介して弁軸3をアクチュエータ4へ近付ける方向へ作用するが、同じ圧力が連通孔14を通じてダイアフラム室6にも作用し、ダイアフラム5を介して弁軸3をアクチュエータ4から離れる方向、すなわち、第2弁体16に作用する圧力を相殺する方向に作用する。従って、流体の圧力を相殺する分だけ、第1弁体15及び第2弁体16を第1開閉位置から第2開閉位置へ切り替えるために要する力が小さくなる。
[Function and effect of the valve device]
According to the configuration of the valve device 1 of this embodiment described above, unlike the first embodiment, when the first valve body 15 and the second valve body 16 are disposed in the first opening/closing position, the pressure relief hole 14c is aligned with the bearing 17 and closed, as shown in Fig. 5. At this time, the pressure of the fluid acting on the valve chamber 7 from the inlet 9 acts in a direction to move the valve shaft 3 closer to the actuator 4 via the second valve body 16, but the same pressure also acts on the diaphragm chamber 6 through the communication hole 14 and acts in a direction to move the valve shaft 3 away from the actuator 4 via the diaphragm 5, that is, in a direction to cancel the pressure acting on the second valve body 16. Therefore, the force required to switch the first valve body 15 and the second valve body 16 from the first opening/closing position to the second opening/closing position is reduced by the amount of the fluid pressure being cancelled.

これに対し、図6に示すように、第1弁体15及び第2弁体16が第2開閉位置に配置されるときは、圧抜き孔14cが軸受17から離間して開かれる。このとき、入口9から弁室7に作用する流体の圧力は、第1弁体15を介して弁軸3をアクチュエータ4から離れる方向へ作用するが、連通孔14に作用する圧力は圧抜き孔14cを通じて中間室8へ抜け(キャンセルされ)、ダイアフラム室6には作用しない。従って、ダイアフラム室6に流体の圧力が作用しない分だけ、第1弁体15及び第2弁体16を第2開閉位置から第1開閉位置へ切り替えるために要する力が小さくなる。このため、第1実施形態に比べてスプリング24の付勢力を小さくすることができ、アクチュエータ4の駆動力を縮小することができ、これによって弁装置1を大型化することなく3方切換弁として機能させることができる。 In contrast, as shown in FIG. 6, when the first valve body 15 and the second valve body 16 are disposed in the second opening/closing position, the pressure relief hole 14c is opened away from the bearing 17. At this time, the pressure of the fluid acting on the valve chamber 7 from the inlet 9 acts on the valve shaft 3 in a direction away from the actuator 4 through the first valve body 15, but the pressure acting on the communication hole 14 escapes (is canceled) through the pressure relief hole 14c to the intermediate chamber 8 and does not act on the diaphragm chamber 6. Therefore, the force required to switch the first valve body 15 and the second valve body 16 from the second opening/closing position to the first opening/closing position is reduced by the amount that the fluid pressure does not act on the diaphragm chamber 6. Therefore, the biasing force of the spring 24 can be reduced compared to the first embodiment, and the driving force of the actuator 4 can be reduced, thereby allowing the valve device 1 to function as a three-way switching valve without increasing its size.

<第4実施形態>
次に、第4実施形態につき、図面を参照して詳細に説明する。
Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

[アクチュエータの構成]
この実施形態では、ハウジング2における弁座12,13及び弁体15,16の配置の点で第1及び第2の実施形態と異なる。図7、図8に、この実施形態の弁装置1の概略を断面図により示す。図7は、弁装置1を電気的にオフした状態を示し、図8は、弁装置1を電気的にオンした状態を示す。図7に示すオフ状態では、第1弁体15と第2弁体16が第2開閉位置に配置され、図8に示すオン状態では、第1弁体15と第2弁体16が第1開閉位置に配置される。
[Actuator configuration]
This embodiment differs from the first and second embodiments in the arrangement of the valve seats 12, 13 and the valve bodies 15, 16 in the housing 2. Figures 7 and 8 are cross-sectional views showing an outline of the valve device 1 of this embodiment. Figure 7 shows a state in which the valve device 1 is electrically turned off, and Figure 8 shows a state in which the valve device 1 is electrically turned on. In the off state shown in Figure 7, the first valve body 15 and the second valve body 16 are arranged in the second opening/closing position, and in the on state shown in Figure 8, the first valve body 15 and the second valve body 16 are arranged in the first opening/closing position.

すなわち、第1及び第2の実施形態では、第1弁体15及び第2弁体16を、弁軸3の軸方向への往復動に伴い一つの弁室7の中で移動するように構成した。すなわち、弁軸3がアクチュエータ4へ近付く方向へ移動することにより、弁室7において、第1弁体15が第1弁座12から離間して第1弁孔12aを開き、第2弁体16が第2弁座13に着座して第2弁孔13aを閉じる第1開閉位置に配置されるように構成し、かつ、弁軸3がアクチュエータ4から離れる方向へ移動することにより、弁室7において、第1弁体15が第1弁座12に着座して第1弁孔12aを閉じ、第2弁体16が第2弁座13から離間して第2弁孔13aを開く第2開閉位置に配置されるように構成した。 That is, in the first and second embodiments, the first valve body 15 and the second valve body 16 are configured to move in one valve chamber 7 in accordance with the axial reciprocating movement of the valve shaft 3. That is, when the valve shaft 3 moves in a direction approaching the actuator 4, the first valve body 15 moves away from the first valve seat 12 to open the first valve hole 12a, and the second valve body 16 moves away from the second valve seat 13 to close the second valve hole 13a in the valve chamber 7. When the valve shaft 3 moves in a direction away from the actuator 4, the first valve body 15 moves away from the first valve seat 12 to close the first valve hole 12a, and the second valve body 16 moves away from the second valve seat 13 to open the second valve hole 13a in the valve chamber 7.

これに対し、この実施形態では、図7、図8に示すように、ハウジング2における弁座12,13及び弁体15,16の配置が、第1及び第2の実施形態と次のように異なる。すなわち、この実施形態では、流路は、ダイアフラム5によりダイアフラム室6と区画され、第2弁体16が収容された第1弁室27と、第1弁室27に隣接して配置された中間室28と、中間室28に隣接して配置された第2弁室29と、中間室28に設けられた流体の入口9と、第2弁室29に設けられた流体の第1出口10と、第1弁室27に設けられた流体の第2出口11とを含む。弁座12,13は、第2弁室29と中間室28との間に配置された第1弁孔12aを有する第1弁座12と、第1弁室27と中間室28との間に配置され、第1弁孔12aと同一軸線上に配置された第2弁孔13aを有する第2弁座13とを含む。弁軸3は、第1弁孔12a及び第2弁孔13aの軸線上にて軸方向へ往復動可能に配置され、その内部には、中間室28とダイアフラム室6との間を連通させる連通孔14が設けられる。弁体15,16は、弁軸3の軸方向への往復動に伴い第1弁孔12aを開閉する第1弁体15及び第2弁孔13aを開閉する第2弁体16を含む。そして弁軸3がアクチュエータ4へ近付く方向へ移動することにより第1弁体15が第1弁孔12aを閉じ、第2弁体16が第2弁孔13aを開く第1開閉位置に配置され、弁軸3がアクチュエータ4から離れる方向へ移動することにより第1弁体15が第1弁孔12aを開き、第2弁体16が第2弁孔13aを閉じる第2開閉位置に配置されるように構成される。第1弁室27には、弁軸3を軸方向に往復動可能に支持するための軸受17が設けられる。弁軸3には、第1弁室27に対応して連通孔14に通じる圧抜き孔14cが設けられる。圧抜き孔14cは、第1弁体15及び第2弁体16が第2開閉位置に配置されるときに軸受17に整合して閉じられ、第1弁体15及び第2弁体16が第1開閉位置に配置されるときに軸受17から離間して開かれるように構成される。つまり、この実施形態では、弁軸3の軸方向への往復動に伴い、第1弁体15は第2弁室29の中で、第2弁体16は第1弁室27の中で移動するように構成される。 7 and 8, in this embodiment, the arrangement of the valve seats 12, 13 and the valve bodies 15, 16 in the housing 2 differs from the first and second embodiments as follows. That is, in this embodiment, the flow path is partitioned from the diaphragm chamber 6 by the diaphragm 5 and includes a first valve chamber 27 in which the second valve body 16 is housed, an intermediate chamber 28 arranged adjacent to the first valve chamber 27, a second valve chamber 29 arranged adjacent to the intermediate chamber 28, a fluid inlet 9 provided in the intermediate chamber 28, a first fluid outlet 10 provided in the second valve chamber 29, and a second fluid outlet 11 provided in the first valve chamber 27. The valve seats 12, 13 include a first valve seat 12 having a first valve hole 12a arranged between a second valve chamber 29 and an intermediate chamber 28, and a second valve seat 13 arranged between the first valve chamber 27 and the intermediate chamber 28 and having a second valve hole 13a arranged on the same axis as the first valve hole 12a. The valve shaft 3 is arranged to be able to reciprocate in the axial direction on the axis of the first valve hole 12a and the second valve hole 13a, and is provided therein with a communication hole 14 that communicates between the intermediate chamber 28 and the diaphragm chamber 6. The valve bodies 15, 16 include a first valve body 15 that opens and closes the first valve hole 12a and a second valve body 16 that opens and closes the second valve hole 13a in accordance with the axial reciprocation of the valve shaft 3. The valve shaft 3 is configured such that, when the valve shaft 3 moves in a direction approaching the actuator 4, the first valve body 15 closes the first valve hole 12a and the second valve body 16 opens the second valve hole 13a at a first opening/closing position, and when the valve shaft 3 moves in a direction away from the actuator 4, the first valve body 15 opens the first valve hole 12a and the second valve body 16 closes the second valve hole 13a at a second opening/closing position. A bearing 17 is provided in the first valve chamber 27 to support the valve shaft 3 so that it can reciprocate in the axial direction. The valve shaft 3 is provided with a pressure relief hole 14c that corresponds to the first valve chamber 27 and communicates with the communication hole 14. The pressure relief hole 14c is configured to be aligned with the bearing 17 and closed when the first valve body 15 and the second valve body 16 are positioned at the second opening/closing position, and to be separated from the bearing 17 and open when the first valve body 15 and the second valve body 16 are positioned at the first opening/closing position. In other words, in this embodiment, the first valve body 15 moves within the second valve chamber 29, and the second valve body 16 moves within the first valve chamber 27 as the valve shaft 3 reciprocates in the axial direction.

[弁装置の作用及び効果]
以上説明したこの実施形態の弁装置1の構成によれば、第1及び第2の実施形態と異なり、第1弁体15及び第2弁体16が第2開閉位置に配置されるときは、圧抜き孔14cが軸受17に整合して閉じられる。このとき、入口9から中間室28に作用する流体の圧力は、第2弁体16を介して弁軸3をアクチュエータ4へ近付ける方向へ作用するが、同じ圧力が連通孔14を通じてダイアフラム室6にも作用し、ダイアフラム5を介して弁軸3をアクチュエータ4から離れる方向、すなわち、第2弁体16に作用する圧力を相殺する方向に作用する。従って、第2弁体16を介して弁軸3に作用する流体の圧力を相殺する分だけ、第1弁体15及び第2弁体16を第2開閉位置から第1開閉位置へ切り替えるために要する力が小さくなる。これに対し、第1弁体15及び第2弁体16が第1開閉位置に配置されるときは、圧抜き孔14cが軸受17から離間して開かれる。このとき、入口9から中間室28に作用する流体の圧力は、第1弁体15を介して弁軸3をアクチュエータ4から離れる方向へ作用するが、連通孔14に作用する圧力は圧抜き孔14cを通じて第1弁室27へ抜け(キャンセルされ)、ダイアフラム室6には作用しない。従って、中間室28に作用する流体の圧力が第1弁体15を介して弁軸3をアクチュエータ4から離れる方向へ作用する分だけ、第1弁体15及び第2弁体16を第1開閉位置から第2開閉位置へ切り替えるために要する力が小さくなる。このため、アクチュエータ4の駆動力を縮小することができ、これによって弁装置1を大型化することなく3方切換弁として機能させることができる。
[Function and effect of the valve device]
According to the configuration of the valve device 1 of this embodiment described above, unlike the first and second embodiments, when the first valve body 15 and the second valve body 16 are disposed in the second opening/closing position, the pressure relief hole 14c is aligned with the bearing 17 and closed. At this time, the pressure of the fluid acting on the intermediate chamber 28 from the inlet 9 acts in a direction to move the valve shaft 3 closer to the actuator 4 through the second valve body 16, but the same pressure also acts on the diaphragm chamber 6 through the communication hole 14 and acts in a direction to move the valve shaft 3 away from the actuator 4 through the diaphragm 5, that is, in a direction to offset the pressure acting on the second valve body 16. Therefore, the force required to switch the first valve body 15 and the second valve body 16 from the second opening/closing position to the first opening/closing position is reduced by the amount of the fluid pressure acting on the valve shaft 3 through the second valve body 16 being offset. On the other hand, when the first valve body 15 and the second valve body 16 are disposed in the first opening/closing position, the pressure relief hole 14c is opened away from the bearing 17. At this time, the pressure of the fluid acting on the intermediate chamber 28 from the inlet 9 acts via the first valve body 15 in a direction moving the valve shaft 3 away from the actuator 4, but the pressure acting on the communication hole 14 escapes (is cancelled) to the first valve chamber 27 through the pressure relief hole 14c and does not act on the diaphragm chamber 6. Therefore, the force required to switch the first valve body 15 and the second valve body 16 from the first open/close position to the second open/close position is reduced by the amount of the fluid pressure acting on the intermediate chamber 28 acting via the first valve body 15 in a direction moving the valve shaft 3 away from the actuator 4. This makes it possible to reduce the driving force of the actuator 4, thereby allowing the valve device 1 to function as a three-way switching valve without increasing its size.

<別の実施形態>
なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
<Another embodiment>
The disclosed technology is not limited to the above-described embodiments, and may be implemented by modifying part of the configuration as appropriate without departing from the spirit of the disclosed technology.

(1)前記第1実施形態では、圧力導出孔14aの内径が圧力導入孔14bの内径よりも大きい場合、圧抜き孔14cの内径を圧力導入孔14bの内径よりも大きく設定した。これに対し、圧力導出孔14aの内径が圧力導入孔14bの内径よりも小さい場合、圧抜き孔14cの内径を圧力導出孔14aの内径よりも大きく設定することもできる。この場合も、第1実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。 (1) In the first embodiment, when the inner diameter of the pressure lead-out hole 14a is larger than the inner diameter of the pressure introduction hole 14b, the inner diameter of the pressure relief hole 14c is set larger than the inner diameter of the pressure introduction hole 14b. On the other hand, when the inner diameter of the pressure lead-out hole 14a is smaller than the inner diameter of the pressure introduction hole 14b, the inner diameter of the pressure relief hole 14c can also be set larger than the inner diameter of the pressure lead-out hole 14a. In this case, the same action and effect as in the first embodiment can be obtained.

(2)前記第2実施形態では、第1実施形態の構成において、第1弁体15の最大外径を、第1実施形態の第1弁体15の最大外径よりも縮小することで、第1弁体15の、弁室7に面し弁軸3の軸方向に流体の圧力が作用する第4受圧面15aの面積を、第2弁体16の、弁室7に面し弁軸3の軸方向に流体の圧力が作用する第2受圧面16aの面積よりも小さく設定した。これに対し、第1実施形態の構成において、第2弁体16の最大外径を、第1実施形態の第2弁体16の最大外径よりも拡大することで、第1弁体15の、弁室7に面し弁軸3の軸方向に流体の圧力が作用する第4受圧面15aの面積を、第2弁体16の、弁室7に面し弁軸3の軸方向に流体の圧力が作用する第2受圧面16aの面積よりも小さく設定することもできる。この場合は、第1実施形態の構成に対し、コイル21に要求される発生磁力を増大させることなく、つまりは、コイル21を大型化することなく、第2弁体16の最大外径を大きくすることができる。 (2) In the second embodiment, the maximum outer diameter of the first valve body 15 in the configuration of the first embodiment is reduced from the maximum outer diameter of the first valve body 15 in the first embodiment, so that the area of the fourth pressure receiving surface 15a of the first valve body 15, which faces the valve chamber 7 and on which the fluid pressure acts in the axial direction of the valve shaft 3, is set smaller than the area of the second pressure receiving surface 16a of the second valve body 16, which faces the valve chamber 7 and on which the fluid pressure acts in the axial direction of the valve shaft 3. In contrast, in the configuration of the first embodiment, the maximum outer diameter of the second valve body 16 is enlarged from the maximum outer diameter of the second valve body 16 in the first embodiment, so that the area of the fourth pressure receiving surface 15a of the first valve body 15, which faces the valve chamber 7 and on which the fluid pressure acts in the axial direction of the valve shaft 3, can be set smaller than the area of the second pressure receiving surface 16a of the second valve body 16, which faces the valve chamber 7 and on which the fluid pressure acts in the axial direction of the valve shaft 3. In this case, compared to the configuration of the first embodiment, the maximum outer diameter of the second valve body 16 can be increased without increasing the magnetic force required for the coil 21 to generate, that is, without increasing the size of the coil 21.

この開示技術は、例えば、エンジンに設けられ、EGRガスや吸気などの流体の流れを制御する弁装置に利用することができる。 The disclosed technology can be used, for example, in a valve device installed in an engine that controls the flow of fluids such as EGR gas and intake air.

1 弁装置
2 ハウジング
3 弁軸
3a 一端部
3b 他端部
4 アクチュエータ
5 ダイアフラム
6 ダイアフラム室(流路)
7 弁室(流路)
8 中間室(流路)
9 入口(流路)
10 第1出口(流路)
11 第2出口(流路)
12 第1弁座
12a 第1弁孔
13 第2弁座
13a 第2弁孔
14 連通孔
14a 圧力導出孔
14b 圧力導入孔
14c 圧抜き孔
15 第1弁体
16 第2弁体
17 軸受
21 コイル
22 固定鉄心
23 可動鉄心
24 スプリング(付勢部材)
27 第1弁室
28 中間室
29 第2弁室
1 Valve device 2 Housing 3 Valve shaft 3a One end 3b Other end 4 Actuator 5 Diaphragm 6 Diaphragm chamber (flow passage)
7 Valve chamber (flow passage)
8 Intermediate chamber (flow path)
9 Inlet (flow path)
10 First outlet (flow path)
11 Second outlet (flow path)
12 First valve seat 12a First valve hole 13 Second valve seat 13a Second valve hole 14 Communication hole 14a Pressure outlet hole 14b Pressure introduction hole 14c Pressure relief hole 15 First valve body 16 Second valve body 17 Bearing 21 Coil 22 Fixed iron core 23 Movable iron core 24 Spring (biasing member)
27 First valve chamber 28 Intermediate chamber 29 Second valve chamber

Claims (12)

流体の流路を含むハウジングと、
前記流路に設けられ、弁孔を有する弁座と、
前記流路にて、前記弁孔を開閉するために前記弁座に着座可能に設けられた弁体と、
前記ハウジングにて軸方向へ移動可能に設けられ、一端部と他端部を含み、前記一端部に前記弁体が設けられた弁軸と、
前記ハウジングに接続され、前記弁軸を前記軸方向へ往復動させるために前記弁軸の前記他端部が駆動連結されたアクチュエータと、
前記ハウジングと前記アクチュエータとの間に配置され、前記弁軸が貫通して設けられたダイアフラムと、
前記ハウジングと前記アクチュエータとの間に設けられ、前記ダイアフラムにより前記ハウジングの側と区画され、前記弁軸の前記他端部が配置されたダイアフラム室と
を備えた弁装置において、
前記流路は、前記弁体が収容された弁室と、前記ダイアフラムにより前記ダイアフラム室と区画され、前記弁室と前記ダイアフラム室との間に配置された中間室と、前記弁室に設けられた前記流体の入口及び第1出口と、前記中間室に設けられた前記流体の第2出口とを含み、
前記弁座は、前記第1出口に対応して配置された第1弁孔を有する第1弁座と、前記弁室と前記中間室との間に配置され、前記第1弁孔と同一軸線上に配置された第2弁孔を有する第2弁座とを含み、
前記弁軸は、前記第1弁孔及び前記第2弁孔の軸線上にて軸方向へ往復動可能に配置され、その内部には、前記弁室と前記ダイアフラム室との間を連通させる連通孔が設けられ、
前記弁体は、前記弁軸の前記軸方向への往復動に伴い前記第1弁孔を開閉する第1弁体及び前記第2弁孔を開閉する第2弁体を含み、前記弁軸が前記アクチュエータへ近付く方向へ移動することにより前記第1弁体が前記第1弁孔を開き、前記第2弁体が前記第2弁孔を閉じる第1開閉位置に配置され、前記弁軸が前記アクチュエータから離れる方向へ移動することにより前記第1弁体が前記第1弁孔を閉じ、前記第2弁体が前記第2弁孔を開く第2開閉位置に配置されるように構成され、
前記中間室には、前記弁軸を軸方向に往復動可能に支持するための軸受が設けられ、
前記弁軸には、前記中間室に対応して前記連通孔に通じる圧抜き孔が設けられ、前記圧抜き孔は、前記第1弁体及び前記第2弁体が前記第1開閉位置に配置されるときに前記軸受に整合して閉じられ、前記第1弁体及び前記第2弁体が前記第2開閉位置に配置されるときに前記軸受から離間して開かれるように構成される
ことを特徴とする弁装置。
a housing including a fluid flow path;
a valve seat provided in the flow path and having a valve hole;
a valve body provided in the flow path so as to be able to seat on the valve seat for opening and closing the valve hole;
a valve shaft that is axially movable in the housing, the valve shaft including one end and the other end, the valve body being provided at the one end;
an actuator connected to the housing, the actuator being drivingly coupled to the other end of the valve shaft for reciprocating the valve shaft in the axial direction;
a diaphragm disposed between the housing and the actuator, the diaphragm having the valve shaft passing therethrough;
a diaphragm chamber provided between the housing and the actuator, partitioned from the housing by the diaphragm, and in which the other end of the valve shaft is disposed,
the flow path includes a valve chamber in which the valve element is accommodated, an intermediate chamber that is partitioned from the diaphragm chamber by the diaphragm and that is disposed between the valve chamber and the diaphragm chamber, an inlet and a first outlet for the fluid that are provided in the valve chamber, and a second outlet for the fluid that is provided in the intermediate chamber,
the valve seat includes a first valve seat having a first valve hole arranged corresponding to the first outlet, and a second valve seat arranged between the valve chamber and the intermediate chamber and having a second valve hole arranged on the same axis as the first valve hole,
the valve shaft is arranged on an axis line of the first valve hole and the second valve hole so as to be able to reciprocate in an axial direction, and a communication hole is provided therein to communicate between the valve chamber and the diaphragm chamber,
the valve body includes a first valve body that opens and closes the first valve hole and a second valve body that opens and closes the second valve hole in response to reciprocating movement of the valve stem in the axial direction, and is configured such that, when the valve stem moves in a direction toward the actuator, the first valve body opens the first valve hole and the second valve body is disposed at a first opening/closing position that closes the second valve hole, and when the valve stem moves in a direction away from the actuator, the first valve body closes the first valve hole and the second valve body is disposed at a second opening/closing position that opens the second valve hole,
a bearing for supporting the valve shaft so as to be capable of reciprocating in an axial direction is provided in the intermediate chamber,
a pressure relief hole that corresponds to the intermediate chamber and communicates with the communication hole is provided in the valve shaft, the pressure relief hole being aligned with the bearing and closed when the first valve body and the second valve body are positioned at the first opening/closing position, and being separated from the bearing and opened when the first valve body and the second valve body are positioned at the second opening/closing position.
流体の流路を含むハウジングと、
前記流路に設けられ、弁孔を有する弁座と、
前記流路にて、前記弁孔を開閉するために前記弁座に着座可能に設けられた弁体と、
前記ハウジングにて軸方向へ移動可能に設けられ、一端部と他端部を含み、前記一端部に前記弁体が設けられた弁軸と、
前記ハウジングに接続され、前記弁軸を前記軸方向へ往復動させるために前記弁軸の前記他端部が駆動連結されたアクチュエータと、
前記ハウジングと前記アクチュエータとの間に配置され、前記弁軸が貫通して設けられたダイアフラムと、
前記ハウジングと前記アクチュエータとの間に設けられ、前記ダイアフラムにより前記ハウジングの側と区画され、前記弁軸の前記他端部が配置されたダイアフラム室と
を備えた弁装置において、
前記流路は、前記ダイアフラムにより前記ダイアフラム室と区画され、前記弁体が収容された第1弁室と、前記第1弁室に隣接して配置された中間室と、前記中間室に隣接して配置された第2弁室と、前記中間室に設けられた前記流体の入口と、前記第2弁室に設けられた前記流体の第1出口と、前記第1弁室に設けられた前記流体の第2出口とを含み、
前記弁座は、前記第2弁室と前記中間室との間に配置された第1弁孔を有する第1弁座と、前記第1弁室と前記中間室との間に配置され、前記第1弁孔と同一軸線上に配置された第2弁孔を有する第2弁座とを含み、
前記弁軸は、前記第1弁孔及び前記第2弁孔の軸線上にて軸方向へ往復動可能に配置され、その内部には、前記中間室と前記ダイアフラム室との間を連通させる連通孔が設けられ、
前記弁体は、前記弁軸の前記軸方向への往復動に伴い前記第1弁孔を開閉する第1弁体及び前記第2弁孔を開閉する第2弁体を含み、前記弁軸が前記アクチュエータへ近付く方向へ移動することにより前記第1弁体が前記第1弁孔を閉じ、前記第2弁体が前記第2弁孔を開く第1開閉位置に配置され、前記弁軸が前記アクチュエータから離れる方向へ移動することにより前記第1弁体が前記第1弁孔を開き、前記第2弁体が前記第2弁孔を閉じる第2開閉位置に配置されるように構成され、
前記第1弁室には、前記弁軸を軸方向に往復動可能に支持するための軸受が設けられ、
前記弁軸には、前記第1弁室に対応して前記連通孔に通じる圧抜き孔が設けられ、前記圧抜き孔は、前記第1弁体及び前記第2弁体が前記第2開閉位置に配置されるときに前記軸受に整合して閉じられ、前記第1弁体及び前記第2弁体が前記第1開閉位置に配置されるときに前記軸受から離間して開かれるように構成される
ことを特徴とする弁装置。
a housing including a fluid flow path;
a valve seat provided in the flow path and having a valve hole;
a valve body provided in the flow path so as to be able to seat on the valve seat for opening and closing the valve hole;
a valve shaft that is axially movable in the housing, the valve shaft including one end and the other end, the valve body being provided at the one end;
an actuator connected to the housing, the actuator being drivingly coupled to the other end of the valve shaft for reciprocating the valve shaft in the axial direction;
a diaphragm disposed between the housing and the actuator, the diaphragm having the valve shaft passing therethrough;
a diaphragm chamber provided between the housing and the actuator, partitioned from the housing by the diaphragm, and in which the other end of the valve shaft is disposed,
the flow path is partitioned from the diaphragm chamber by the diaphragm, and includes a first valve chamber in which the valve body is accommodated, an intermediate chamber disposed adjacent to the first valve chamber, a second valve chamber disposed adjacent to the intermediate chamber, an inlet for the fluid provided in the intermediate chamber, a first outlet for the fluid provided in the second valve chamber, and a second outlet for the fluid provided in the first valve chamber,
the valve seat includes a first valve seat having a first valve hole disposed between the second valve chamber and the intermediate chamber, and a second valve seat having a second valve hole disposed between the first valve chamber and the intermediate chamber and coaxially with the first valve hole,
the valve shaft is arranged on an axis line of the first valve hole and the second valve hole so as to be able to reciprocate in an axial direction, and a communication hole is provided therein to communicate between the intermediate chamber and the diaphragm chamber,
the valve body includes a first valve body that opens and closes the first valve hole and a second valve body that opens and closes the second valve hole in response to reciprocating movement of the valve stem in the axial direction, and is configured such that, when the valve stem moves in a direction toward the actuator, the first valve body closes the first valve hole and the second valve body opens the second valve hole, and is configured such that, when the valve stem moves in a direction away from the actuator, the first valve body opens the first valve hole and the second valve body closes the second valve hole,
a bearing for supporting the valve shaft so as to be capable of reciprocating in an axial direction is provided in the first valve chamber;
a pressure relief hole that corresponds to the first valve chamber and communicates with the communication hole is provided in the valve stem, the pressure relief hole being aligned with the bearing and closed when the first valve body and the second valve body are positioned at the second opening/closing position, and being separated from the bearing and opened when the first valve body and the second valve body are positioned at the first opening/closing position.
請求項1又は2に記載の弁装置において、
前記弁軸には、前記連通孔に作用する前記流体の圧力を前記ダイアフラム室に導出するための圧力導出孔と、前記弁室における前記流体の圧力を前記連通孔に導入するための圧力導入孔とが形成され、
前記圧力導出孔の内径が前記圧力導入孔の内径よりも大きい場合、前記圧抜き孔の内径は前記圧力導入孔の内径よりも大きく設定される
ことを特徴とする弁装置。
The valve device according to claim 1 or 2,
a pressure outlet hole for outletting the pressure of the fluid acting on the communication hole to the diaphragm chamber, and a pressure introduction hole for introducing the pressure of the fluid in the valve chamber to the communication hole,
a pressure outlet hole having an inner diameter larger than an inner diameter of the pressure introduction hole, and a pressure relief hole having an inner diameter larger than an inner diameter of the pressure introduction hole, the pressure outlet hole having an inner diameter larger than an inner diameter of the pressure introduction hole.
請求項1又は2に記載の弁装置において、
前記弁軸には、前記連通孔に作用する前記流体の圧力を前記ダイアフラム室に導出するための圧力導出孔と、前記弁室における前記流体の圧力を前記連通孔に導入するための圧力導入孔とが形成され、
前記圧力導出孔の内径が前記圧力導入孔の内径よりも小さい場合、前記圧抜き孔の内径は前記圧力導出孔の内径よりも大きく設定される
ことを特徴とする弁装置。
The valve device according to claim 1 or 2,
a pressure outlet hole for outletting the pressure of the fluid acting on the communication hole to the diaphragm chamber, and a pressure introduction hole for introducing the pressure of the fluid in the valve chamber to the communication hole,
a pressure release hole that is formed in a pressure outlet hole and a pressure introduction hole that is formed in a pressure outlet hole and ...
請求項1又は2に記載の弁装置において、
前記アクチュエータは、
通電により磁力を発生するコイルと、
外側に前記コイルが配置された固定鉄心と、
前記固定鉄心と同軸上で往復動可能に対向し、前記弁軸に接続された可動鉄心と、
前記可動鉄心を所定方向へ付勢するための付勢部材と
を備え、前記弁軸を前記軸方向へ往復動させるために、前記コイルの発生する磁力により前記固定鉄心が前記可動鉄心を前記軸方向へ吸引するように構成される
ことを特徴とする弁装置。
The valve device according to claim 1 or 2,
The actuator comprises:
A coil that generates magnetic force when energized;
a fixed core having the coil disposed on its outer side;
a movable core which is connected to the valve stem and which faces the fixed core coaxially and reciprocally;
and a biasing member for biasing the movable core in a predetermined direction, wherein the fixed core is configured to attract the movable core in the axial direction by a magnetic force generated by the coil, so as to reciprocate the valve shaft in the axial direction.
請求項3に記載の弁装置において、
前記アクチュエータは、
通電により磁力を発生するコイルと、
外側に前記コイルが配置された固定鉄心と、
前記固定鉄心と同軸上で往復動可能に対向し、前記弁軸に接続された可動鉄心と、
前記可動鉄心を所定方向へ付勢するための付勢部材と
を備え、前記弁軸を前記軸方向へ往復動させるために、前記コイルの発生する磁力により前記固定鉄心が前記可動鉄心を前記軸方向へ吸引するように構成される
ことを特徴とする弁装置。
The valve device according to claim 3,
The actuator comprises:
A coil that generates magnetic force when energized;
a fixed core having the coil disposed on its outer side;
a movable core which is connected to the valve stem and which faces the fixed core coaxially and reciprocally;
and a biasing member for biasing the movable core in a predetermined direction, wherein the fixed core is configured to attract the movable core in the axial direction by a magnetic force generated by the coil, so as to reciprocate the valve shaft in the axial direction.
請求項4に記載の弁装置において、
前記アクチュエータは、
通電により磁力を発生するコイルと、
外側に前記コイルが配置された固定鉄心と、
前記固定鉄心と同軸上で往復動可能に対向し、前記弁軸に接続された可動鉄心と、
前記可動鉄心を所定方向へ付勢するための付勢部材と
を備え、前記弁軸を前記軸方向へ往復動させるために、前記コイルの発生する磁力により前記固定鉄心が前記可動鉄心を前記軸方向へ吸引するように構成される
ことを特徴とする弁装置。
The valve device according to claim 4,
The actuator comprises:
A coil that generates magnetic force when energized;
a fixed core having the coil disposed on its outer side;
a movable core which is connected to the valve stem and which faces the fixed core coaxially and reciprocally;
and a biasing member for biasing the movable core in a predetermined direction, wherein the fixed core is configured to attract the movable core in the axial direction by a magnetic force generated by the coil, so as to reciprocate the valve shaft in the axial direction.
請求項5に記載の弁装置において、
前記付勢部材は、前記可動鉄心を前記固定鉄心から離間する方向へ付勢するスプリングである
ことを特徴とする弁装置。
6. The valve device according to claim 5,
The valve device according to claim 1, wherein the biasing member is a spring that biases the movable core in a direction away from the fixed core.
請求項6に記載の弁装置において、
前記付勢部材は、前記可動鉄心を前記固定鉄心から離間する方向へ付勢するスプリングである
ことを特徴とする弁装置。
7. The valve device according to claim 6,
The valve device according to claim 1, wherein the biasing member is a spring that biases the movable core in a direction away from the fixed core.
請求項7に記載の弁装置において、
前記付勢部材は、前記可動鉄心を前記固定鉄心から離間する方向へ付勢するスプリングである
ことを特徴とする弁装置。
The valve device according to claim 7,
The valve device according to claim 1, wherein the biasing member is a spring that biases the movable core in a direction away from the fixed core.
請求項8に記載の弁装置において、
前記ダイアフラムの、前記ダイアフラム室に面し前記弁軸の前記軸方向に前記流体の圧力が作用する第1受圧面の面積と、前記第2弁体の、前記弁室に面し前記弁軸の前記軸方向に前記流体の圧力が作用する第2受圧面の面積とがほぼ同一に設定される
ことを特徴とする弁装置。
9. The valve device according to claim 8,
a first pressure-receiving surface of the diaphragm that faces the diaphragm chamber and receives the pressure of the fluid in the axial direction of the valve stem, and a second pressure-receiving surface of the second valve body that faces the valve chamber and receives the pressure of the fluid in the axial direction of the valve stem are set to be approximately equal to each other.
請求項8に記載の弁装置において、
前記第1弁体の、前記弁室に面し前記弁軸の前記軸方向に前記流体の圧力が作用する第4受圧面の面積が、前記第2弁体の、前記弁室に面し前記弁軸の前記軸方向に前記流体の圧力が作用する第2受圧面の面積よりも小さく設定される
ことを特徴とする弁装置。
9. The valve device according to claim 8,
a fourth pressure-receiving surface of the first valve body, which faces the valve chamber and receives the pressure of the fluid in the axial direction of the valve stem, having an area smaller than an area of a second pressure-receiving surface of the second valve body, which faces the valve chamber and receives the pressure of the fluid in the axial direction of the valve stem.
JP2022097288A 2022-06-16 2022-06-16 Valve mechanism Active JP7701896B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022097288A JP7701896B2 (en) 2022-06-16 2022-06-16 Valve mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022097288A JP7701896B2 (en) 2022-06-16 2022-06-16 Valve mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023183657A JP2023183657A (en) 2023-12-28
JP7701896B2 true JP7701896B2 (en) 2025-07-02

Family

ID=89333543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022097288A Active JP7701896B2 (en) 2022-06-16 2022-06-16 Valve mechanism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7701896B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN120061758A (en) * 2025-04-30 2025-05-30 西安思坦仪器股份有限公司 Three-way pressure measuring valve, intelligent separate injection and separate production system and pressure measuring method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150377368A1 (en) 2013-02-14 2015-12-31 Parker-Hannifin Corporation Modulating balance ported three way valve
JP2019138393A (en) 2018-02-13 2019-08-22 太平洋工業株式会社 Motorized valve
JP2019199921A (en) 2018-05-17 2019-11-21 株式会社不二工機 Three-way switching valve
JP2021025565A (en) 2019-08-02 2021-02-22 株式会社不二工機 Flow passage selector valve

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4618782Y1 (en) * 1967-06-22 1971-06-30
JPS5824688Y2 (en) * 1979-08-02 1983-05-27 株式会社デンソー fluid control valve
JPS5793679U (en) * 1980-11-28 1982-06-09

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150377368A1 (en) 2013-02-14 2015-12-31 Parker-Hannifin Corporation Modulating balance ported three way valve
JP2019138393A (en) 2018-02-13 2019-08-22 太平洋工業株式会社 Motorized valve
JP2019199921A (en) 2018-05-17 2019-11-21 株式会社不二工機 Three-way switching valve
JP2021025565A (en) 2019-08-02 2021-02-22 株式会社不二工機 Flow passage selector valve

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023183657A (en) 2023-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101783540B1 (en) Solenoid operated fluid control valve
JP5585569B2 (en) solenoid valve
US6065495A (en) Two-position, three-way solenoid-actuated valve
CN101328989A (en) Two-port solenoid valve
JP3870177B2 (en) Electric fluid pressure control valve
JPS60157576A (en) Electric control pressure transducing valve
JPH08219108A (en) Flow direction control valve
JP7701896B2 (en) Valve mechanism
JP4529134B2 (en) High pressure fuel pump
US4832313A (en) Solenoid valve
JP4492649B2 (en) Bleed valve device
EP1276978A1 (en) Two stage concentric egr valves
JP7751728B2 (en) Solenoid valve and hydrogen tank system equipped with solenoid valve
JP4022855B2 (en) Solenoid valve device
JP4196151B2 (en) Fuel injection device
CN112747162A (en) Gas proportional valve
JP2002048258A (en) Solenoid valve device and evaporative fuel processing system using the same
JP3782274B2 (en) Solenoid valve
JP2009130335A (en) Electromagnetic drive device and fluid control valve using the same
JP4122681B2 (en) solenoid valve
JPH09144611A (en) Exhaust gas recirculation control valve device
CN221569600U (en) Pilot-operated electromagnetic valve
JPH0110526Y2 (en)
US12379042B2 (en) Miniature media isolated rocking diaphragm valve with enhanced flux circuit
JP4114301B2 (en) Solenoid valve and fuel supply device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240808

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250521

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250527

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250620

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7701896

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150