JP7741562B2 - solenoid valve - Google Patents
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Description
本発明は、電磁弁に関する。 The present invention relates to a solenoid valve.
流入口と流出口を有する本体部材に、パイロット式の第1弁体と、第1弁体を動作させるためのパイロット式の第2弁体が設けられた、二段パイロット式電磁弁が開示されている(特許文献1参照)。 A two-stage pilot-operated solenoid valve is disclosed in which a main body member having an inlet and an outlet is provided with a pilot-operated first valve element and a pilot-operated second valve element for operating the first valve element (see Patent Document 1).
上記した従来例では、流入口及び流出口を有する本体に弁体が組み込まれた、所謂ブロックタイプの電磁弁であり、仕様により全体の設計が変更される。一方、本体部材とは別に用意され、任意の仕様の本体部材に取り付けて使用されるカートリッジ式の電磁弁も存在する。 The above-mentioned conventional example is a so-called block-type solenoid valve, in which the valve element is incorporated into a main body having an inlet and outlet, and the overall design can be changed depending on the specifications. On the other hand, there are also cartridge-type solenoid valves that are prepared separately from the main body and can be attached to a main body of any specification.
しかしながら、二段目に位置する第1弁体の軸方向に沿って長い穴(第1パイロット主通路)が形成されており、単にブロックタイプからカートリッジ式に変更したのでは長い穴の分、大型化すると考えられる。 However, a long hole (first pilot main passage) is formed along the axial direction of the first valve body located in the second stage, and simply changing from a block type to a cartridge type would likely result in an increase in size due to the long hole.
本発明は、カートリッジ式の電磁弁を小型化することを目的とする。 The purpose of this invention is to reduce the size of cartridge-type solenoid valves.
第1の態様に係る電磁弁は、流入口及び流出口を有する流路ブロックに取り付けて使用されるカートリッジ式の電磁弁であって、前記流路ブロックに挿入可能な筒状に構成され、軸方向に貫通孔が形成され、前記流路ブロックへの取付け状態で前記流入口に連通する第1流路、及び前記流出口に連通する第2流路が形成され、前記第1流路と前記第2流路の間に主弁座を有する主弁室が設けられた弁本体と、前記弁本体の軸方向における前記第2流路と反対側に取り付けられた吸引子と、磁化されると共に、磁化された前記吸引子に吸引されるプランジャと、前記主弁室に設けられ、前記軸方向に移動して前記主弁座に当接又は離間するパイロット式の主弁体と、前記貫通孔における前記主弁座と反対側に設けられ、前記主弁室と連通すると共に副弁座を有する副弁室が設けられたホルダと、前記副弁室に設けられ、前記プランジャにより開閉されるポートを有し、前記ポートの開閉により前記軸方向に移動して前記副弁座に当接又は離間するパイロット式の副弁体と、を有し、前記ポートが開いたときに前記副弁室の圧力を前記流出口へ流す逃がし流路が、前記弁本体における前記主弁体の径方向外側に設けられている。 The solenoid valve according to the first aspect is a cartridge-type solenoid valve that is attached to a flow path block having an inlet and an outlet, and is used by being attached to the flow path block. The solenoid valve comprises a valve body that is cylindrically configured so as to be insertable into the flow path block, has a through hole formed in the axial direction, and has a first flow path that communicates with the inlet when attached to the flow path block, and a second flow path that communicates with the outlet, and a main valve chamber having a main valve seat between the first flow path and the second flow path; an attractor attached to the valve body on the opposite side of the second flow path in the axial direction; a plunger that is magnetized and attracted by the magnetized attractor; The valve body includes a pilot-operated main valve element that is provided in the main valve chamber and moves axially to contact or separate from the main valve seat; a holder that is provided on the opposite side of the through hole from the main valve seat and that has a sub-valve chamber that is in communication with the main valve chamber and has a sub-valve seat; and a pilot-operated sub-valve element that is provided in the sub-valve chamber and has a port that is opened and closed by the plunger and moves axially to contact or separate from the sub-valve seat when the port is opened. A relief flow path that releases pressure in the sub-valve chamber to the outlet when the port is open is provided radially outside the main valve element in the valve body.
この電磁弁は、パイロット式の主弁体と、パイロット式の副弁体を有するダブルパイロット式の電磁弁である。形式としては、吸引子がプランジャを吸引しないとき主弁体が閉じているノーマルクローズ型と、吸引子がプランジャを吸引しないとき主弁体が開いているノーマルオープン型のどちらでもよい。ノーマルクローズ型を例に挙げると、吸引子によりプランジャが吸引されると、ポートが開かれ、パイロット式の副弁体が副弁座から離れる。副弁室内の流体は、逃がし流路を通じて出口へ流される。そうすると、主弁室における主弁体のホルダ側の圧力が、流入口に連通する第1流路側の圧力よりも低くなるので、主弁体が主弁座から離れる。吸引子によるプランジャの吸引が停止すると、プランジャによりポートが塞がれるので、副弁室の圧力の増加により副弁体が副弁座に当接し、更に主弁室の圧力増加により主弁体が主弁座に当接する。 This solenoid valve is a double-pilot solenoid valve with a pilot-operated main valve element and a pilot-operated sub-valve element. It can be of either a normally closed type, in which the main valve element is closed when the attractor is not attracting the plunger, or a normally open type, in which the main valve element is open when the attractor is not attracting the plunger. Taking the normally closed type as an example, when the plunger is attracted by the attractor, a port is opened and the pilot-operated sub-valve element separates from the sub-valve seat. Fluid in the sub-valve chamber flows to the outlet through the relief flow path. As a result, the pressure on the holder side of the main valve element in the main valve chamber becomes lower than the pressure on the first flow path side that communicates with the inlet, causing the main valve element to separate from the main valve seat. When the attractor stops attracting the plunger, the plunger blocks the port, causing the sub-valve element to abut against the sub-valve seat due to the increase in pressure in the sub-valve chamber, and a further increase in pressure in the main valve chamber causes the main valve element to abut against the main valve seat.
この電磁弁では、ポートが開いたときに副弁室の圧力を流出口へ流す逃がし流路が、弁本体における主弁体の径方向外側に設けられているので、カートリッジ式の電磁弁でありながら、小型化が可能となる。 In this solenoid valve, a relief flow path that releases pressure from the sub-valve chamber to the outlet when the port is open is located radially outside the main valve element in the valve body, making it possible to reduce the size of the cartridge-type solenoid valve.
第2の態様は、第1の態様に係る電磁弁において、前記ホルダの前記主弁室側に、前記主弁体が内側で摺動するガイド部材が設けられており、前記逃がし流路の少なくとも一部は、前記ガイド部材と前記弁本体の内面との間に形成されている。 In a second aspect, in the solenoid valve according to the first aspect, a guide member is provided on the main valve chamber side of the holder, within which the main valve body slides, and at least a portion of the relief flow path is formed between the guide member and the inner surface of the valve body.
この電磁弁では、逃がし流路の少なくとも一部が、ガイド部材と弁本体の内面との間に形成されているので、逃がし流路を弁本体に穿孔する場合と比較して、製造及び小型化が容易となる。 In this solenoid valve, at least a portion of the relief flow path is formed between the guide member and the inner surface of the valve body, making it easier to manufacture and reduce its size compared to when the relief flow path is drilled into the valve body.
第3の態様は、第1の態様又は第2の態様に係る電磁弁において、前記ホルダには、前記ポートから前記主弁室側に向けて形成され、更に径方向外側に向けて形成されて前記逃がし流路に通じる内部流路と、前記内部流路を避けて形成され、前記副弁室と前記主弁室とを連通させる連通孔と、が設けられている。 In a third aspect, in the solenoid valve according to the first or second aspect, the holder is provided with an internal flow passage that extends from the port toward the main valve chamber and further extends radially outward to communicate with the relief flow passage, and a communication hole that avoids the internal flow passage and connects the sub-valve chamber and the main valve chamber.
この電磁弁では、ホルダにおいて、副弁室と主弁室とを連通させる連通孔が、逃がし流路に通じる内部流路を避けて形成されているので、ホルダの大型化を抑制し、更には電磁弁の大型化を抑制できる。 In this solenoid valve, the communication hole in the holder that connects the sub-valve chamber and the main valve chamber is formed so as to avoid the internal flow path that leads to the relief flow path, which helps prevent the holder from becoming too large, and in turn helps prevent the solenoid valve from becoming too large.
第4の態様は、第1~第3の態様の何れか1態様に係る電磁弁において、前記逃がし流路が、前記弁本体の軸方向において、前記流路ブロックへの挿入方向前方となる前記ホルダと反対側に開口している。 In a fourth aspect, in the solenoid valve according to any one of the first to third aspects, the relief flow path opens on the side opposite the holder in the axial direction of the valve body, which is forward in the insertion direction into the flow path block.
この電磁弁では、逃がし流路が、弁本体の軸方向において、流路ブロックへの挿入方向前方となるホルダと反対側に開口しているので、カートリッジ式の電磁弁を流路ブロックに取り付けたときに、逃がし流路を、挿入方向の前方にある流路ブロックの流出口に容易に連通させることができる。 In this solenoid valve, the relief flow path opens on the opposite side of the holder in the axial direction of the valve body, which is forward in the direction of insertion into the flow path block. Therefore, when the cartridge-type solenoid valve is attached to the flow path block, the relief flow path can easily be connected to the outlet of the flow path block, which is forward in the direction of insertion.
この電磁弁では、電磁コイルにより吸引子及びプランジャを磁化することで、吸引子にプランジャを吸引することができる。 In this solenoid valve, the attractor and plunger are magnetized by an electromagnetic coil, allowing the plunger to be attracted to the attractor.
第5の態様は、第1~第4の態様の何れか1態様に係る電磁弁において、前記吸引子を磁化させる磁界を発生させる電磁コイルをさらに備える。 A fifth aspect is a solenoid valve according to any one of the first to fourth aspects, further comprising an electromagnetic coil that generates a magnetic field that magnetizes the attractor.
本発明によれば、カートリッジ式の電磁弁を小型化することができる。 This invention makes it possible to reduce the size of cartridge-type solenoid valves.
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一又は同様の構成要素であることを意味する。なお、以下に説明する実施形態において重複する説明及び符号については、省略する場合がある。また、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面に示される、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Components designated with the same reference numerals in each drawing are identical or similar components. Note that duplicated descriptions and reference numerals may be omitted in the embodiments described below. Furthermore, all drawings used in the following description are schematic, and the dimensional relationships and ratios of each element shown in the drawings do not necessarily correspond to the actual ones. Furthermore, the dimensional relationships and ratios of each element between multiple drawings do not necessarily correspond to the actual ones.
図1、図2において、本実施形態に係る電磁弁10は、例えば自動車用空調機の冷凍サイクル等に用いられるダブルパイロット式の電磁弁である。また、本実施形態に係る電磁弁10は、電磁コイル18が通電されていない場合に閉弁状態となる、いわゆるノーマルクローズ型の電磁弁である。また、電磁弁10は、流入口12及び流出口14を有する流路ブロック16(図5、図6)に取り付けて使用されるカートリッジ式の電磁弁である。この電磁弁10は、弁本体21と、吸引子20と、プランジャ24と、主弁体26と、ホルダ22と、副弁体36とを有している。電磁弁10は、吸引子20を磁化させる磁界を発生させる電磁コイル18を更に備えていてもよい。 In Figures 1 and 2, the solenoid valve 10 according to this embodiment is a double-pilot solenoid valve used, for example, in the refrigeration cycle of an automotive air conditioner. The solenoid valve 10 according to this embodiment is a so-called normally closed solenoid valve, which is closed when the solenoid coil 18 is not energized. The solenoid valve 10 is a cartridge-type solenoid valve that is attached to a flow path block 16 (Figures 5 and 6) having an inlet 12 and an outlet 14. The solenoid valve 10 includes a valve body 21, an attractor 20, a plunger 24, a main valve element 26, a holder 22, and a sub-valve element 36. The solenoid valve 10 may further include an electromagnetic coil 18 that generates a magnetic field that magnetizes the attractor 20.
(弁本体)
弁本体21は、流路ブロック16に挿入可能な筒状に構成されており、軸方向に貫通孔21Aが形成されている。弁本体21には、第1流路31及び第2流路32が形成されている。
(Valve body)
The valve body 21 is configured in a cylindrical shape that can be inserted into the flow path block 16, and has a through hole 21A formed in the axial direction. The valve body 21 has a first flow path 31 and a second flow path 32 formed therein.
図3、図4に示されるように、第1流路31は、流路ブロック16(図5、図6)への取付け状態で流入口12に連通する流路であり、周方向に均等に例えば8箇所形成されている。これは、電磁弁10を流路ブロック16に螺合させる構成の場合でも、第1流路31の少なくとも何れかが流路ブロック16の流入口12の位置に配置され、流入口12から第1流路31に流体が流入するようにするためである。弁本体21の外周には、例えば2本のOリング28が取り付けられている。第1流路31は、弁本体21の軸方向において、2本のOリング28の間に形成されている。 As shown in Figures 3 and 4, the first flow paths 31 are flow paths that communicate with the inlets 12 when the solenoid valve 10 is attached to the flow path block 16 (Figures 5 and 6), and are formed at eight locations, for example, evenly spaced circumferentially. This is so that even when the solenoid valve 10 is screwed into the flow path block 16, at least one of the first flow paths 31 is positioned at the inlet 12 of the flow path block 16, allowing fluid to flow from the inlet 12 into the first flow paths 31. Two O-rings 28, for example, are attached to the outer periphery of the valve body 21. The first flow paths 31 are formed between the two O-rings 28 in the axial direction of the valve body 21.
第2流路32は、貫通孔21Aにプランジャ24と反対側の端部(図1では下端部)に位置する開口部であり、電磁弁10が流路ブロック16に挿入されて取り付けられた状態で、流路ブロック16の流出口14に連通するようになっている。 The second flow path 32 is an opening located at the end of the through-hole 21A opposite the plunger 24 (the lower end in Figure 1), and is designed to communicate with the outlet 14 of the flow path block 16 when the solenoid valve 10 is inserted and attached to the flow path block 16.
第1流路31と第2流路32とは互いに連通している。また、第1流路31と第2流路32の間に、主弁座42を有する主弁室40が設けられている。 The first flow path 31 and the second flow path 32 are connected to each other. A main valve chamber 40 having a main valve seat 42 is provided between the first flow path 31 and the second flow path 32.
弁本体21の外周には、流路ブロック16に螺合する雄ねじ部21Bが設けられている。弁本体21のプランジャ24側の端部(図1の上端部)の外周には、凹部21Cが周方向に複数形成されている。凹部21Cは、弁本体21を軸方向回りに回転させる工具を掛けるための、例えば断面略矩形状の切欠きである。弁本体21におけるプランジャ24側の端部(図1では上端部)の内周には、ホルダ22が螺合する雌ねじ部21Dが設けられている。 A male thread 21B is provided on the outer periphery of the valve body 21, which screws into the flow path block 16. A plurality of recesses 21C are formed circumferentially on the outer periphery of the end of the valve body 21 on the plunger 24 side (the upper end in Figure 1). The recesses 21C are, for example, notches with a generally rectangular cross section, for holding a tool that rotates the valve body 21 axially. A female thread 21D, which screws into the holder 22, is provided on the inner periphery of the end of the valve body 21 on the plunger 24 side (the upper end in Figure 1).
(吸引子)
吸引子20は、弁本体21の軸方向における第2流路32と反対側に取り付けられている。具体的には、吸引子20は、磁性ステンレス等の軟磁性体であり、パイプ38の一端側(図1では上端側)に例えば嵌合している。パイプ38の他端側(図1では下端側)は、後述するパイプホルダ30に支持されている。
(Attractor)
The attractor 20 is attached to the valve body 21 on the axial side opposite to the second flow path 32. Specifically, the attractor 20 is made of a soft magnetic material such as magnetic stainless steel, and is fitted, for example, to one end (the upper end in FIG. 1 ) of the pipe 38. The other end (the lower end in FIG. 1 ) of the pipe 38 is supported by a pipe holder 30, which will be described later.
(電磁コイル)
電磁コイル18は、巻き線を有して構成され、ハウジング48の上板48Uと下板48Lとの間に挟み込まれるように配置されている。また、電磁コイル18は、巻線に電流が流れた場合に吸引子20及びプランジャ等を磁化させる。ハウジング48と電磁コイル18にはパイプ38が通されており、ハウジング48の上板48Uが、例えばねじ44により吸引子20に締結されている。これにより、ハウジング48と電磁コイル18がパイプ38に固定されている。電磁コイル18には、電力供給のためのコネクタ46が設けられている。
(electromagnetic coil)
The electromagnetic coil 18 is configured with a winding and is disposed so as to be sandwiched between an upper plate 48U and a lower plate 48L of the housing 48. Furthermore, the electromagnetic coil 18 magnetizes the attractor 20, the plunger, etc. when a current flows through the winding. A pipe 38 passes through the housing 48 and the electromagnetic coil 18, and the upper plate 48U of the housing 48 is fastened to the attractor 20 by, for example, a screw 44. In this way, the housing 48 and the electromagnetic coil 18 are fixed to the pipe 38. The electromagnetic coil 18 is provided with a connector 46 for supplying power.
(プランジャ)
プランジャ24は、電磁コイル18により磁化されると共に、磁化された吸引子20に吸引される軟磁性体の部材である。具体的には、プランジャ24は、パイプ38内において軸方向に摺動可能に配置されている。吸引子20とプランジャ24の間には、圧縮ばね50が設けられている。圧縮ばね50は、プランジャ24を副弁体36側(図1の下側)に付勢している。プランジャ24の副弁体36側の端部(図1では下端部)には、副弁体36のポート36Aを閉塞できるように、例えば略円錐形の突起が設けられている。
(plunger)
The plunger 24 is a soft magnetic member that is magnetized by the electromagnetic coil 18 and attracted to the magnetized attractor 20. Specifically, the plunger 24 is arranged axially slidably within the pipe 38. A compression spring 50 is provided between the attractor 20 and the plunger 24. The compression spring 50 biases the plunger 24 toward the sub-valve body 36 (the lower side in FIG. 1). A protrusion, for example, of a substantially conical shape, is provided on the end of the plunger 24 on the sub-valve body 36 side (the lower end in FIG. 1) so as to be able to close the port 36A of the sub-valve body 36.
(主弁体)
主弁体26は、パイロット式の弁体であり、主弁座42と共に主弁70を構成する。この主弁体26は、主弁室40に設けられ、軸方向に移動して主弁座42に当接又は離間する。具体的には、主弁体26は、後述するガイド部材52の内側に配置され、ガイド部材52に対し軸方向に摺動可能に配置されている。主弁体26の側壁には、主弁体26とガイド部材52の内壁との間に生じる隙間の面積を調整するピストンリング54が取り付けられている。主弁体26には、軸方向の一方側と他方側に通じる通路26A(均圧孔)が形成されている。
(Main valve body)
The main valve element 26 is a pilot-operated valve element, and together with the main valve seat 42, constitutes the main valve 70. The main valve element 26 is provided in the main valve chamber 40 and moves axially to contact or separate from the main valve seat 42. Specifically, the main valve element 26 is disposed inside a guide member 52 (described below) and is arranged to be axially slidable relative to the guide member 52. A piston ring 54 is attached to the side wall of the main valve element 26, adjusting the area of the gap between the main valve element 26 and the inner wall of the guide member 52. A passage 26A (pressure equalizing hole) communicating one axial side and the other axial side is formed in the main valve element 26.
主弁体26のうち、主弁座42と軸方向に対向する部分には、主弁パッキン56が取り付けられている。また、主弁体26とホルダ22との間には、圧縮ばね58が設けられている。圧縮ばね58は、主弁体26を主弁座42側(図1の下側)に付勢している。主弁パッキン56が主弁座42に密着したときに、主弁70が閉じられる。 A main valve packing 56 is attached to the portion of the main valve body 26 that axially faces the main valve seat 42. A compression spring 58 is provided between the main valve body 26 and the holder 22. The compression spring 58 biases the main valve body 26 toward the main valve seat 42 (the lower side in Figure 1). When the main valve packing 56 comes into close contact with the main valve seat 42, the main valve 70 is closed.
(ホルダ)
ホルダ22は、弁本体21の貫通孔21Aにおける主弁座42と反対側に設けられている。ホルダ22の中心軸は、貫通孔21Aの中心軸と一致している。ホルダ22の外周には、弁本体21の雌ねじ部21Dと螺合する雄ねじ部22Dが設けられている。雄ねじ部21Dと雌ねじ部22Dを螺合させることで、ホルダ22が弁本体21に取り付けられている。また、ホルダ22の外周における雄ねじ部22Dよりも主弁体26側には、Oリング64が取り付けられている。弁本体21とホルダ22の間は、Oリング64によりシールされている。
(holder)
The holder 22 is provided on the opposite side of the through hole 21A of the valve body 21 from the main valve seat 42. The central axis of the holder 22 coincides with the central axis of the through hole 21A. The outer periphery of the holder 22 is provided with a male threaded portion 22D that threadably mates with the female threaded portion 21D of the valve body 21. The holder 22 is attached to the valve body 21 by threading the male threaded portion 21D with the female threaded portion 22D. In addition, an O-ring 64 is attached to the outer periphery of the holder 22, closer to the main valve element 26 than the male threaded portion 22D. The O-ring 64 seals the gap between the valve body 21 and the holder 22.
ホルダ22には、パイプ38の一端(図1では下端)を支持するパイプホルダ30が取り付けられている。パイプホルダ30は、ホルダ22に対し、軸方向における主弁体26の反対側から例えば螺合により取り付けられた筒状部材である。パイプホルダ30の中心軸は、ホルダ22の中心軸(貫通孔21Aの中心軸)と一致している。また、パイプホルダ30とホルダ22の間は、Oリング66によりシールされている。 A pipe holder 30 is attached to the holder 22, supporting one end (the lower end in Figure 1) of the pipe 38. The pipe holder 30 is a cylindrical member attached to the holder 22, for example by screwing, from the axial opposite side of the main valve body 26. The central axis of the pipe holder 30 coincides with the central axis of the holder 22 (the central axis of the through-hole 21A). An O-ring 66 seals the gap between the pipe holder 30 and the holder 22.
ホルダ22には、主弁室40と連通すると共に副弁座62を有する副弁室60が設けられている。副弁室60は、主としてパイプホルダ30の内側に位置している。副弁室60には、副弁体36が軸方向に摺動可能に配置される。 The holder 22 is provided with a sub-valve chamber 60 that communicates with the main valve chamber 40 and has a sub-valve seat 62. The sub-valve chamber 60 is located primarily inside the pipe holder 30. The sub-valve element 36 is disposed in the sub-valve chamber 60 so that it can slide axially.
ホルダ22の主弁室40側には、主弁体26が内側で摺動するガイド部材52が設けられている。ガイド部材52は、例えば円筒形のパイプである。ガイド部材52の第2流路32側の端部は、弁本体21に嵌め込まれて固定されている。ガイド部材52の内面と弁本体21のパイプ支持部21Eとの嵌合部分は、Oリング74によりシールされている。Oリング74は、ホルダ22にかしめられるリテーナ82によりホルダ22側(図1の上側)へ離脱しないように保持されている。 A guide member 52, within which the main valve element 26 slides, is provided on the main valve chamber 40 side of the holder 22. The guide member 52 is, for example, a cylindrical pipe. The end of the guide member 52 on the second flow path 32 side is fitted and fixed into the valve body 21. The mating portion between the inner surface of the guide member 52 and the pipe support portion 21E of the valve body 21 is sealed with an O-ring 74. The O-ring 74 is held in place by a retainer 82 crimped to the holder 22 so that it does not come off toward the holder 22 (upper side in Figure 1).
ガイド部材52の外径は、該ガイド部材52が配置される部位における弁本体21の内径よりも小さく、ガイド部材52と弁本体21の内面との間に逃がし流路68が形成されている。逃がし流路68は、ポート36Aが開いたときに副弁室60の圧力を流出口14へ流す流路であり、ガイド部材52と弁本体21の内面との間の例えば周方向全体に形成されている。 The outer diameter of the guide member 52 is smaller than the inner diameter of the valve body 21 at the location where the guide member 52 is disposed, and a relief flow path 68 is formed between the guide member 52 and the inner surface of the valve body 21. The relief flow path 68 is a flow path that allows the pressure in the sub-valve chamber 60 to flow to the outlet 14 when port 36A is open, and is formed, for example, over the entire circumferential direction between the guide member 52 and the inner surface of the valve body 21.
ホルダ22には、内部流路22Aと、連通孔22Bとが設けられている。内部流路22Aは、後述する副弁体36のポート36Aから主弁室40側に向けて、例えばホルダ22の中心に軸方向に形成された第1区画と、径方向外側に向けて形成されて逃がし流路68に通じる第2区画を有している。本実施形態では、内部流路22Aは、ホルダ22の中心から径方向両側に分岐し、直径方向に貫通している。つまり、内部流路22Aは、T字形に形成されている。なお、内部流路22Aの形状はこれに限られず、連通孔22Bを避けて更に多く分岐し、ホルダ22の外周に開口していてもよい。 The holder 22 is provided with an internal flow path 22A and a communication hole 22B. The internal flow path 22A has a first section formed axially, for example, at the center of the holder 22, extending from a port 36A of the sub-valve element 36 (described later) toward the main valve chamber 40, and a second section formed radially outward and communicating with the relief flow path 68. In this embodiment, the internal flow path 22A branches radially from the center of the holder 22 to both sides and penetrates the diameter. In other words, the internal flow path 22A is formed in a T-shape. However, the shape of the internal flow path 22A is not limited to this, and it may branch out further to avoid the communication hole 22B and open to the outer periphery of the holder 22.
連通孔22Bは、内部流路22Aを避けて形成され、副弁室60と主弁室40とを連通させている。内部流路22Aを避けるため、連通孔22Bは図1の断面内にはないので、図1では連通孔22Bを想像線で示している。一例として、連通孔22Bは、内部流路22Aのうち直径方向に延びる部分の径方向両側に位置している。 The communication holes 22B are formed to avoid the internal flow path 22A and connect the sub-valve chamber 60 and the main valve chamber 40. To avoid the internal flow path 22A, the communication holes 22B are not within the cross section of Figure 1, and are therefore shown in imaginary lines in Figure 1. As an example, the communication holes 22B are located on both radial sides of the portion of the internal flow path 22A that extends in the diametrical direction.
逃がし流路68は、弁本体21の軸方向において、流路ブロック16への挿入方向前方となるホルダ22と反対側に開口している。一例として、逃がし流路68の出口側の一部は、ガイド部材52と弁本体21の内面との間の隙間よりも直径の大きい連通孔72とされている。連通孔72は、第1流路31を避けて、例えば弁本体21の中心に足して点対称となる2箇所に形成されている。図5、図6に示されるように、電磁弁10を流路ブロック16に取り付けたときに、第2流路32と逃がし流路68は、流路ブロック16の流出口14に通じるようになっている。 The relief flow path 68 opens axially on the side opposite the holder 22, which is forward in the insertion direction of the valve body 21 into the flow path block 16. As an example, a portion of the outlet side of the relief flow path 68 is formed as a communication hole 72 with a diameter larger than the gap between the guide member 52 and the inner surface of the valve body 21. The communication holes 72 are formed in two locations, for example, point-symmetrical with respect to the center of the valve body 21, avoiding the first flow path 31. As shown in Figures 5 and 6, when the solenoid valve 10 is attached to the flow path block 16, the second flow path 32 and the relief flow path 68 are connected to the outlet 14 of the flow path block 16.
(副弁体)
副弁体36は、副弁室60に設けられるパイロット式の弁体であり、副弁座62と共に副弁80を構成する。この副弁体36は、プランジャ24により開閉されるポート36Aを有し、ポート36Aの開閉により軸方向に移動して副弁座62に当接又は離間する。ポート36Aは、プランジャ24側からホルダ22の内部流路22Aへ軸方向に連通している。副弁体36のうち、副弁座62と軸方向に対向する部分には、副弁パッキン76が取り付けられている。副弁パッキン76が副弁座62に密着したときに、副弁80が閉じられる。
(Sub-valve)
The sub-valve element 36 is a pilot-operated valve element provided in the sub-valve chamber 60, and constitutes a sub-valve 80 together with the sub-valve seat 62. The sub-valve element 36 has a port 36A that is opened and closed by the plunger 24, and moves axially when the port 36A is opened or closed, causing the sub-valve element 36 to come into contact with or separate from the sub-valve seat 62. The port 36A axially communicates from the plunger 24 side to the internal flow path 22A of the holder 22. A sub-valve packing 76 is attached to a portion of the sub-valve element 36 that faces the sub-valve seat 62 in the axial direction. When the sub-valve packing 76 comes into close contact with the sub-valve seat 62, the sub-valve 80 is closed.
(作用)
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。本実施形態に係る電磁弁10は、いわゆるノーマルクローズ型の電磁弁である。図5、図6において、電磁コイル18に通電して吸引子20及びプランジャ24を磁化すると、プランジャ24が吸引子20に吸引される。すると、プランジャ24が圧縮ばね50の付勢力に抗して吸引子20側に移動し、副弁体36のポート36Aが開かれる(図5(B))。そうすると、副弁室60内の流体がホルダ22のポート36A、内部流路22A、及び逃がし流路68を通じて流出口14に逃げるので、副弁室60における副弁体36のプランジャ24側(図5(B)の上側)の圧力が、連通孔22B側(図5(B)の下側)の圧力よりも低くなる。これにより、パイロット式の副弁体36が副弁座62(図2)から離れ、副弁80が開く(図6(A))。
(effect)
This embodiment is configured as described above, and its operation will be described below. The solenoid valve 10 according to this embodiment is a so-called normally closed solenoid valve. In Figures 5 and 6, when the electromagnetic coil 18 is energized to magnetize the attractor 20 and plunger 24, the plunger 24 is attracted to the attractor 20. The plunger 24 then moves toward the attractor 20 against the biasing force of the compression spring 50, opening the port 36A of the sub-valve element 36 (Figure 5(B)). This causes fluid in the sub-valve chamber 60 to escape to the outlet 14 through the port 36A of the holder 22, the internal flow path 22A, and the relief flow path 68. Therefore, the pressure on the plunger 24 side of the sub-valve element 36 in the sub-valve chamber 60 (upper side in Figure 5(B)) becomes lower than the pressure on the communicating hole 22B side (lower side in Figure 5(B)). As a result, the pilot-type sub-valve element 36 moves away from the sub-valve seat 62 (FIG. 2), and the sub-valve 80 opens (FIG. 6(A)).
副弁80が開くと、主弁室40における主弁体26のホルダ22側の流体が、連通孔22B、内部流路22A、及び逃がし流路68を通じて流出口14に逃げる。すると、主弁室40における主弁体26のホルダ22側の圧力が、流入口12に連通する第1流路31側の圧力よりも低くなる。これにより、主弁体26が主弁座42(図1、図2)から離れ、主弁70が開く(図6(B))。 When the sub-valve 80 opens, fluid on the holder 22 side of the main valve element 26 in the main valve chamber 40 escapes to the outlet 14 through the communication hole 22B, the internal flow path 22A, and the relief flow path 68. This causes the pressure on the holder 22 side of the main valve element 26 in the main valve chamber 40 to become lower than the pressure on the first flow path 31 side, which communicates with the inlet 12. This causes the main valve element 26 to move away from the main valve seat 42 (Figures 1 and 2), opening the main valve 70 (Figure 6(B)).
電磁コイル18への通電を停止して、吸引子20によるプランジャ24の吸引が停止すると、圧縮ばね50の付勢力によりプランジャ24が移動してポート36Aを塞ぐので、副弁室60の圧力が増加すると共に均圧化されて副弁体36が副弁座62に当接し、副弁80が閉じる。更に、圧縮ばね58の付勢力、主弁室40における圧力増加及び均圧化により、主弁体26が主弁座42に当接し、主弁70が閉じる。 When the electromagnetic coil 18 is de-energized and the attraction of the plunger 24 by the attractor 20 stops, the force of the compression spring 50 moves the plunger 24 to block port 36A, causing the pressure in the sub-valve chamber 60 to increase and be equalized, causing the sub-valve element 36 to abut against the sub-valve seat 62 and closing the sub-valve 80. Furthermore, the force of the compression spring 58 and the increased and equalized pressure in the main valve chamber 40 cause the main valve element 26 to abut against the main valve seat 42, closing the main valve 70.
本実施形態では、ポート36Aが開いたときに副弁室60の圧力を流出口14へ流す逃がし流路68が、弁本体21における主弁体26の径方向外側に設けられているので、カートリッジ式の電磁弁でありながら、小型化が可能となる。逃がし流路68の少なくとも一部は、ガイド部材52と弁本体21の内面との間に形成されているので、逃がし流路68を弁本体21に穿孔する場合と比較して、製造及び小型化が容易となる。 In this embodiment, the relief flow path 68, which releases the pressure in the sub-valve chamber 60 to the outlet 14 when port 36A is open, is located radially outside the main valve element 26 in the valve body 21, making it possible to reduce the size of the cartridge-type solenoid valve. Because at least a portion of the relief flow path 68 is formed between the guide member 52 and the inner surface of the valve body 21, manufacturing and miniaturization are easier than when the relief flow path 68 is drilled into the valve body 21.
また、ホルダ22において、副弁室60と主弁室40とを連通させる連通孔22Bが、逃がし流路68に通じる内部流路22Aを避けて形成されているので、ホルダ22の大型化を抑制し、更には電磁弁10の大型化を抑制できる。 In addition, in the holder 22, the communication hole 22B that connects the sub-valve chamber 60 and the main valve chamber 40 is formed so as to avoid the internal flow path 22A that leads to the relief flow path 68, which prevents the holder 22 from becoming too large, and further prevents the solenoid valve 10 from becoming too large.
更に、逃がし流路68が、弁本体21の軸方向において、流路ブロック16への挿入方向前方となるホルダ22と反対側に開口しているので、カートリッジ式の電磁弁を流路ブロック16に取り付けたときに、逃がし流路68を、挿入方向の前方にある流路ブロック16の流出口14に容易に連通させることができる。 Furthermore, the relief flow path 68 opens on the opposite side of the holder 22, which is forward in the axial direction of the valve body 21 in the insertion direction into the flow path block 16. Therefore, when a cartridge-type solenoid valve is attached to the flow path block 16, the relief flow path 68 can be easily connected to the outlet 14 of the flow path block 16, which is forward in the insertion direction.
このように、本実施形態によれば、カートリッジ式の電磁弁10を小型化することができる。 In this way, according to this embodiment, the cartridge-type solenoid valve 10 can be made smaller.
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
Other Embodiments
The above describes one example of an embodiment of the present invention, but the embodiment of the present invention is not limited to the above, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本実施形態に係る電磁弁10は、吸引子20がプランジャ24を吸引しないとき主弁体26が閉じているノーマルクローズ型であるものとしたが、吸引子20がプランジャ24を吸引しないとき主弁体26が開いているノーマルオープン型であってもよい。 The solenoid valve 10 in this embodiment is a normally closed type in which the main valve body 26 is closed when the suction element 20 is not attracting the plunger 24, but it may also be a normally open type in which the main valve body 26 is open when the suction element 20 is not attracting the plunger 24.
ホルダ22の主弁室40側に、該主弁体26が内側で摺動するガイド部材52が設けられるものとしたが、ガイド部材52を設けずに、主弁体26が弁本体21の内面と摺動する構成であってもよい。逃がし流路68は、弁本体21の肉厚の範囲で軸方向に形成される。この場合、逃がし流路68は、例えば連通孔72を内部流路22Aの開口位置まで延長することにより形成することができる。 In the above description, a guide member 52, against which the main valve element 26 slides, is provided on the main valve chamber 40 side of the holder 22. However, the guide member 52 may not be provided and the main valve element 26 may slide against the inner surface of the valve body 21. The relief flow path 68 is formed in the axial direction within the thickness of the valve body 21. In this case, the relief flow path 68 can be formed, for example, by extending the communication hole 72 to the opening position of the internal flow path 22A.
10 電磁弁
12 流入口
14 流出口
16 流路ブロック
18 電磁コイル
20 吸引子
21 弁本体
21A 貫通孔
22 ホルダ
22A 内部流路
22B 連通孔
24 プランジャ
26 主弁体
31 第1流路
32 第2流路
36 副弁体
36A ポート
40 主弁室
42 主弁座
52 ガイド部材
60 副弁室
62 副弁座
68 逃がし流路
72 連通孔
10 Solenoid valve 12 Inlet port 14 Outlet port 16 Flow path block 18 Electromagnetic coil 20 Attractor 21 Valve body 21A Through hole 22 Holder 22A Internal flow path 22B Communication hole 24 Plunger 26 Main valve body 31 First flow path 32 Second flow path 36 Sub-valve body 36A Port 40 Main valve chamber 42 Main valve seat 52 Guide member 60 Sub-valve chamber 62 Sub-valve seat 68 Relief flow path 72 Communication hole
Claims (4)
前記流路ブロックに挿入可能な筒状に構成され、軸方向に貫通孔が形成され、前記流路ブロックへの取付け状態で前記流入口に連通する第1流路、及び前記流出口に連通する第2流路が形成され、前記第1流路と前記第2流路の間に主弁座を有する主弁室が設けられた弁本体と、
前記弁本体の軸方向における前記第2流路と反対側に取り付けられた吸引子と、
磁化されると共に、磁化された前記吸引子に吸引されるプランジャと、
前記主弁室に設けられ、前記軸方向に移動して前記主弁座に当接又は離間するパイロット式の主弁体と、
前記貫通孔における前記主弁座と反対側に設けられ、前記主弁室と連通すると共に副弁座を有する副弁室が設けられたホルダと、
前記副弁室に設けられ、前記プランジャにより開閉されるポートを有し、前記ポートの開閉により前記軸方向に移動して前記副弁座に当接又は離間するパイロット式の副弁体と、
前記ホルダの前記主弁室側に設けられ、前記主弁体が内側で摺動するガイド部材と、
を有し、
前記ポートが開いたときに前記副弁室の圧力を前記流出口へ流す逃がし流路が、前記弁本体における前記主弁体の径方向外側に設けられ、
前記ガイド部材の外径は、該ガイド部材が配置される部位における前記弁本体の内径よりも小さく、
前記逃がし流路の少なくとも一部は、前記ガイド部材と前記弁本体の内面との間に円筒状に形成されている電磁弁。 A cartridge-type solenoid valve used by being attached to a flow path block having an inlet and an outlet,
a valve body configured in a cylindrical shape that can be inserted into the flow path block, with a through hole formed in the axial direction, with a first flow path communicating with the inlet and a second flow path communicating with the outlet when attached to the flow path block, and with a main valve chamber having a main valve seat provided between the first flow path and the second flow path;
a suction element attached to the valve body on the opposite side of the second flow path in the axial direction;
a plunger that is magnetized and attracted to the magnetized attractor;
a pilot-type main valve element that is provided in the main valve chamber and moves in the axial direction to come into contact with or separate from the main valve seat;
a holder provided with an auxiliary valve chamber that is provided on the opposite side of the through hole from the main valve seat, the auxiliary valve chamber communicating with the main valve chamber and having an auxiliary valve seat;
a pilot-type sub-valve element that is provided in the sub-valve chamber, has a port that is opened and closed by the plunger, and moves in the axial direction in response to opening and closing of the port to come into contact with or separate from the sub-valve seat;
a guide member provided on the main valve chamber side of the holder, the guide member having the main valve element sliding therein;
and
a relief flow path for releasing the pressure in the sub-valve chamber to the outlet when the port is opened is provided on the radially outer side of the main valve element in the valve body ,
an outer diameter of the guide member is smaller than an inner diameter of the valve body at a portion where the guide member is disposed;
At least a portion of the relief flow path is formed cylindrically between the guide member and the inner surface of the valve body .
前記ポートから前記主弁室側に向けて形成され、更に径方向外側に向けて形成されて前記逃がし流路に通じる内部流路と、
前記内部流路を避けて形成され、前記副弁室と前記主弁室とを連通させる連通孔と、が設けられている請求項1に記載の電磁弁。 The holder includes:
an internal flow passage formed from the port toward the main valve chamber and further formed radially outward, the internal flow passage communicating with the relief flow passage;
2. The solenoid valve according to claim 1, further comprising a communication hole formed to avoid the internal flow path and communicating the sub-valve chamber with the main valve chamber.
請求項1~請求項3の何れか1項に記載の電磁弁。 Further, an electromagnetic coil is provided to generate a magnetic field that magnetizes the attractor.
The solenoid valve according to any one of claims 1 to 3 .
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