JPH06174135A - Solenoid valve - Google Patents
Solenoid valveInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、充分なストロークを
確保でき、かつ、微小電流で作動可能なソレノイドバル
ブに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solenoid valve which can secure a sufficient stroke and can be operated with a small current.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、パイロット式ダイアフラム弁に用
いるソレノイドは、ヨーク中に電磁コイルを収納し、同
電磁コイルの中心に設けた縦孔中に、筒状のプランジャ
ガイドを挿貫し、同プランジャガイドの上部にはポール
コアを嵌入固設し、同ポールコアに向かってプランジャ
ガイド中を摺動すべくプランジャを挿入している。2. Description of the Related Art Conventionally, a solenoid used for a pilot type diaphragm valve has an electromagnetic coil housed in a yoke, and a cylindrical plunger guide is inserted into a vertical hole provided at the center of the electromagnetic coil to allow the solenoid to move. A pole core is fitted and fixed on the upper part of the guide, and the plunger is inserted to slide in the plunger guide toward the pole core.
【０００３】かかる構造において、ヨーク及びその前底
板並びにポールコアを固定すべきポールコア固定板とに
よってソレノイドの外殻が形成され、プランジャは、電
磁コイルへの通電によって発生する電磁力による吸磁作
用を受けて、ヨーク前底板の挿貫孔より進退自在に作動
することにより、ソレノイドとしての機能を果たすよう
に構成されている。In such a structure, the outer shell of the solenoid is formed by the yoke, the front bottom plate of the yoke, and the pole core fixing plate to which the pole core is fixed, and the plunger is subjected to the magnetic attraction by the electromagnetic force generated by energizing the electromagnetic coil. The solenoid is configured to perform a function as a solenoid by operating so as to be able to move forward and backward through the insertion hole of the yoke front bottom plate.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したソレ
ノイドは、未だ、以下の解決すべき課題を有していた。However, the above-mentioned solenoid still has the following problems to be solved.
【０００５】即ち、上述したように、電磁コイルの外周
にヨークを配設し、ヨークの一端にポールコアを固定
し、他端はプランジャを挿通させるようにしている。That is, as described above, the yoke is arranged on the outer periphery of the electromagnetic coil, the pole core is fixed to one end of the yoke, and the plunger is inserted into the other end.
【０００６】従って、プランジャに働く力は、ポールコ
アとプランジャとの間を通る磁束によってのみ影響され
る。即ち、乾電池等、低消費を要求される駆動源でソレ
ノイドを作動させる場合のように、プランジャを微小電
流で駆動させるには、ポールコアとプランジャの磁気抵
抗を小さくしなければならない。そのためには、ポール
コアとプランジャとの距離を小さくするか、ポールコア
とプランジャとの断面積を大きくすることが考えられ
る。しかし、ポールコアとプランジャとの距離を小さく
することは、ストロークを縮めることになり、一方、ポ
ールコアとプランジャとの断面積を大きくすることはソ
レノイドの全体形状を大きくすることになり、微小電流
にて駆動でき、しかもストロークの大きい小型のソレノ
イドを実現することは困難であった。Therefore, the force acting on the plunger is influenced only by the magnetic flux passing between the pole core and the plunger. That is, the magnetic resistance of the pole core and the plunger must be reduced in order to drive the plunger with a small current as in the case of operating the solenoid with a drive source such as a dry battery that requires low consumption. For that purpose, it is conceivable to reduce the distance between the pole core and the plunger or increase the cross-sectional area between the pole core and the plunger. However, reducing the distance between the pole core and the plunger shortens the stroke, while increasing the cross-sectional area between the pole core and the plunger increases the overall shape of the solenoid, which causes a small current flow. It was difficult to realize a small solenoid that can be driven and has a large stroke.
【０００７】本発明は、上記課題を解決することができ
るソレノイドバルブを提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a solenoid valve which can solve the above problems.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、バルブの主弁
孔を開閉するダイヤフラムにパイロット弁孔を設けたバ
イロット式ダイヤフラム弁と、電磁コイルの内周側の一
端にポールコアを固定するとともに、他端にプランジャ
を進退自在に挿通させたソレノイドとからなり、かつ、
プランジャの先端によってパイロット弁孔を開閉してバ
ルブの主弁孔の開閉を行うソレノイドバルブにおいて、
プランジャを、電磁コイル内に直列に配設した主プラン
ジャと副プランジャとから構成し、電磁コイルの励磁状
態で両プランジャを吸着可能となし、かつ、副プランジ
ャに、先端をダイヤフラムに当接可能な副プランジャ作
動杆の基端を連結し、主プランジャの微小ストローク移
動よるダイヤフラムの大幅ストローク移動に連動して、
副プランジャと主プランジャとを大幅ストローク移動可
能としたことを特徴とするソレノイドバルブに係るもの
である。According to the present invention, a by-lot type diaphragm valve having a pilot valve hole in a diaphragm for opening and closing a main valve hole of a valve and a pole core is fixed to one end of an inner peripheral side of an electromagnetic coil. It consists of a solenoid that allows the plunger to move back and forth at the other end, and
In a solenoid valve that opens and closes the main valve hole of the valve by opening and closing the pilot valve hole with the tip of the plunger,
The plunger consists of a main plunger and a sub-plunger arranged in series in the electromagnetic coil, and both plungers can be attracted when the electromagnetic coil is excited, and the tip of the sub-plunger can abut the diaphragm. By connecting the base ends of the sub-plunger operating rods, in conjunction with the large stroke movement of the diaphragm by the minute stroke movement of the main plunger,
The present invention relates to a solenoid valve characterized in that a sub-plunger and a main plunger can be moved by a large stroke.
【０００９】本発明は、また、主プランジャと副プラ
ンジャとの間に副復帰スプリングを配設するとととも
に、副プランジャとポールコアとの間に主復帰スプリン
グを介設し、主復帰スプリングのバネ定数k1と副復帰ス
プリングのバネ定数k2との関係を、k2≦k1としたこと、
ポールコアの後部に永久磁石を配設したこと、及び、
ポールコアに代えて、電磁コイルの縦孔内に筒状のプ
ランジャガイドを同心円的に挿通し、同プランジャガイ
ドの一端を閉塞するとともに、他端側内にプランジャを
進退自在に挿通させたことにも特徴を有する。According to the present invention, the sub-return spring is arranged between the main plunger and the sub-plunger, and the main return spring is provided between the sub-plunger and the pole core. The relationship between 1 and the spring constant k 2 of the auxiliary return spring is k 2 ≦ k 1 ,
Disposing a permanent magnet at the rear of the pole core, and
Instead of the pole core, a cylindrical plunger guide is concentrically inserted into the vertical hole of the electromagnetic coil to close one end of the plunger guide and to allow the plunger to be inserted into and retracted from the other end side. It has characteristics.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、添付図に示す実施例に基づいて、本発
明に係るソレノイドバルブＢについて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The solenoid valve B according to the present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.
【００１１】(実施例１)図１にソレノイドＡを具備した
ソレノイドバルブＢの内部構成を示しており、特に閉弁
時等にとる、プランジャ25( 後述する) を突出した閉塞
状態を示している。(Embodiment 1) FIG. 1 shows the internal structure of a solenoid valve B equipped with a solenoid A, and particularly shows a closed state in which a plunger 25 (described later) is taken out when the valve is closed. .
【００１２】一方、図２はソレノイドバルブＢの通電初
期状態 (過渡状態) を示しており、図３はソレノイドバ
ルブＢの開状態 (最終状態) を示している。On the other hand, FIG. 2 shows an initial energization state (transient state) of the solenoid valve B, and FIG. 3 shows an open state (final state) of the solenoid valve B.
【００１３】図１に基づいて、まず、ソレノイドＡの全
体の構造を説明すると、電磁コイル11は、実質的に、上
下端の外周面に上下フランジ11a,11b を一体的に取付け
た筒状のボビン11c と、同ボビン11c の周りに巻回した
電磁コイル本体11d とからなる。そして、電磁コイル11
内には縦孔12が形成されている。First, the overall structure of the solenoid A will be described with reference to FIG. 1. The electromagnetic coil 11 has a substantially cylindrical shape in which upper and lower flanges 11a and 11b are integrally attached to the outer peripheral surfaces of the upper and lower ends. It comprises a bobbin 11c and an electromagnetic coil body 11d wound around the bobbin 11c. And the electromagnetic coil 11
A vertical hole 12 is formed inside.
【００１４】一方、電磁コイル11の外周にはヨーク10が
配設されており、本実施例では、ヨーク10は、外周部10
a と、その上下に設けた上下端部プレート10b,10c とか
らなる。On the other hand, a yoke 10 is arranged on the outer circumference of the electromagnetic coil 11, and in the present embodiment, the yoke 10 has an outer peripheral portion 10
It consists of a and upper and lower end plates 10b and 10c provided above and below it.
【００１５】さらに、ヨーク10は、その上下端部プレー
ト10b,10c の中央部に設けた開口周りに下方及び上方に
伸延する変則磁場形成用内周部10d,10e を一体的に設け
ており、これらの変則磁場形成用内周部10d,10e は、そ
れぞれ、電磁コイル11の縦孔12の上下部内に挿入されて
いる。Further, the yoke 10 is integrally provided with irregular magnetic field forming inner peripheral portions 10d and 10e extending downward and upward around the openings provided at the central portions of the upper and lower end plates 10b and 10c, The irregular magnetic field forming inner peripheral portions 10d and 10e are respectively inserted in the upper and lower portions of the vertical hole 12 of the electromagnetic coil 11.
【００１６】また、ヨーク10の下端部プレート10c は、
後述するダイヤフラム弁Ｃの背室形成板21の上面に載置
されている。背室形成板21の中央部は開口22を設けてお
り、同開口22の上部周縁には長尺筒状のプランジャガイ
ド23の下端が一体的に突設されており、同プランジャガ
イド23は、上記したヨーク10の内側に形成した上下変則
磁場形成用内周部10d,10e 内を伸延している。The lower end plate 10c of the yoke 10 is
It is mounted on the upper surface of the back chamber forming plate 21 of the diaphragm valve C described later. The central portion of the back chamber forming plate 21 is provided with an opening 22, the lower end of a long cylindrical plunger guide 23 is integrally projectingly provided on the upper peripheral edge of the opening 22, and the plunger guide 23, The insides of the vertical irregular magnetic field forming inner peripheral portions 10d and 10e formed inside the yoke 10 are extended.
【００１７】そして、プランジャガイド23内には、下か
ら上に向けて、順に、下端に弁体24を具備する主プラン
ジャ25と、副プランジャ26と、ポールコア27と、永久磁
石28とが配設されている。Inside the plunger guide 23, a main plunger 25 having a valve element 24 at its lower end, a sub-plunger 26, a pole core 27, and a permanent magnet 28 are arranged in this order from bottom to top. Has been done.
【００１８】また、永久磁石28の上部には、ヨーク10の
上端部プレート10b にかしめて固定した受け板29が配設
されており、一方、主プランジャ25と副プランジャ26と
の間には副復帰スプリング30を配設するととともに、副
プランジャ26とポールコア27との間には主復帰スプリン
グ31を介設している。A receiving plate 29 fixed to the upper end plate 10b of the yoke 10 by being caulked is disposed above the permanent magnet 28, while a sub-plate is provided between the main plunger 25 and the sub-plunger 26. A return spring 30 is provided, and a main return spring 31 is provided between the sub plunger 26 and the pole core 27.
【００１９】なお、主復帰スプリング31のバネ定数k1と
副復帰スプリング30のバネ定数k2との関係は、k2≦k1と
している。[0019] The relationship between the spring constant k 2 of the spring constant k 1 and the sub-return spring 30 of the main return spring 31 is a k 2 ≦ k 1.
【００２０】かかる構成によって、初期状態においては
（若しくは止水時）主スプリング31と副スプリング30の
弾性力によって、電磁コイル11に非通電時には、弁体24
は、ダイヤフラム弁Ｃのダイヤフラム45の中央部に設け
たパイロット弁孔48を閉塞することになる。With this configuration, in the initial state (or when the water is stopped), the elastic force of the main spring 31 and the sub spring 30 causes the valve element 24 to be disconnected when the electromagnetic coil 11 is not energized.
Will close the pilot valve hole 48 provided at the center of the diaphragm 45 of the diaphragm valve C.
【００２１】さらに、副プランジャ26は、その下面から
ダイヤフラム弁Ｃに向けて副プランジャ作動杆32を伸延
しており、k2≦k1なので、同副プランジャ作動杆32の先
端はダイヤフラム45の裏面と当接もしくは近接してお
り、後述するように、ダイヤフラム45の上昇移動に連動
して副プランジャ26を上昇移動することができる。Further, the sub-plunger 26 has the sub-plunger actuating rod 32 extending from the lower surface thereof toward the diaphragm valve C. Since k 2 ≤k 1 , the tip of the sub-plunger actuating rod 32 is the back surface of the diaphragm 45. The secondary plunger 26 can be moved upward in conjunction with the upward movement of the diaphragm 45, as will be described later.
【００２２】次に、上記したソレノイドバルブＡのパイ
ロット式ダイアフラム弁Ｃの構成について、図１を参照
して説明する。Next, the structure of the pilot type diaphragm valve C of the solenoid valve A will be described with reference to FIG.
【００２３】図中、40は弁箱であって、それぞれ一次配
管と２次配管とに連通連結する流入路41と流出路42とを
設けている。また、弁箱40内において、流入路41と流出
路42との間には、主弁孔43が形成され、主弁孔43の上端
開口周縁には、弁主座44が形成されている。In the figure, reference numeral 40 denotes a valve box, which is provided with an inflow passage 41 and an outflow passage 42 which are connected to the primary pipe and the secondary pipe, respectively. Further, in the valve box 40, a main valve hole 43 is formed between the inflow passage 41 and the outflow passage 42, and a valve main seat 44 is formed at the upper end opening peripheral edge of the main valve hole 43.
【００２４】そして、主弁座44上には、主弁孔43を開閉
する主弁体を兼ねたダイヤフラム45が接離自在に配設さ
れている。On the main valve seat 44, a diaphragm 45, which also serves as a main valve body for opening and closing the main valve hole 43, is disposed so as to be freely contactable and separable.
【００２５】ダイヤフラム45の上方にはダイヤフラム背
室46が形成されており、同ダイヤフラム背室46は、ダイ
ヤフラム45の周縁に設けたオリフィス47を介して流出路
42と連通している。なお、ダイヤフラム背室46は、実質
的に、ダイヤフラム45と背室形成板21によって形成され
る。A diaphragm back chamber 46 is formed above the diaphragm 45, and the diaphragm back chamber 46 flows out through an orifice 47 provided in the peripheral edge of the diaphragm 45.
It communicates with 42. The diaphragm back chamber 46 is substantially formed by the diaphragm 45 and the back chamber forming plate 21.
【００２６】48はダイヤフラム45に穿設したパイロット
弁孔であり、ダイヤフラム背室46と流出孔42とを連通さ
せている。Reference numeral 48 denotes a pilot valve hole formed in the diaphragm 45, which connects the diaphragm back chamber 46 and the outflow hole 42.
【００２７】そして、パイロット弁孔48の上方には、前
述したように、ソレノイドＡの主プランジャ25の先端に
設けた弁体24を対峙させており、主プランジャ25の進退
移動によって、パイロット弁孔48を開閉することができ
る。As described above, the valve element 24 provided at the tip of the main plunger 25 of the solenoid A faces the pilot valve hole 48. As the main plunger 25 moves forward and backward, the pilot valve hole 48 moves forward and backward. 48 can be opened and closed.
【００２８】なお、49はオリフィス47に挿通したクリー
ニングピンである。A cleaning pin 49 is inserted into the orifice 47.
【００２９】ついで、上記構成を有するソレノイドバル
ブＢの作動について、図１〜図３を参照して説明する。Next, the operation of the solenoid valve B having the above structure will be described with reference to FIGS.
【００３０】まず、図１に示す閉状態にあるソレノイド
バルブＢを開状態にする作動について説明する。First, the operation for opening the closed solenoid valve B shown in FIG. 1 will be described.
【００３１】電磁コイル11へ通電すると、図１に示すよ
うに主磁界ａに加えて変則磁界ｂが発生する。そして、
この変則磁界ｂによって、主プランジャ25が副プランジ
ャ26にまず引き寄せられ吸着する (図２) 。When the electromagnetic coil 11 is energized, an irregular magnetic field b is generated in addition to the main magnetic field a as shown in FIG. And
Due to this anomalous magnetic field b, the primary plunger 25 is first attracted to the secondary plunger 26 and attracted (FIG. 2).
【００３２】主プランジャ25と副プランジャ26との間の
空間は磁場集束度の一番高い部分にしかも短いストロー
クで形成されるため、吸引力は効果的に利用され、比較
的弱い吸引力でよい。Since the space between the main plunger 25 and the sub-plunger 26 is formed at the portion where the magnetic field focusing degree is the highest and with a short stroke, the attractive force is effectively used, and a relatively weak attractive force is sufficient. .
【００３３】この主プランジャ25の第１段階の微小移動
によってパイロット弁孔48が開口し、ダイヤフラム背室
46と流出路42とが連通によってダイヤフラム背室46の水
圧が減少し、ダイヤフラム背室46内の水圧と流入路41内
の水圧との間に圧力差が生じ、ダイヤフラム45が大幅に
上昇し、流入路41と流出路42とが主弁孔43を通して連通
する。The pilot valve hole 48 is opened by the minute movement of the main plunger 25 in the first stage, and the diaphragm back chamber is opened.
The water pressure in the diaphragm back chamber 46 decreases due to the communication between the 46 and the outflow passage 42, a pressure difference occurs between the water pressure in the diaphragm back chamber 46 and the water pressure in the inflow passage 41, and the diaphragm 45 rises significantly, The inflow passage 41 and the outflow passage 42 communicate with each other through the main valve hole 43.
【００３４】ところで、上述したように、副プランジャ
26の下面に設けたプランジャ作動杆32の先端はダイヤフ
ラム45の裏面と当接若しくは近接しているので、この主
弁孔43の開口によるダイヤフラム45が受ける水圧による
力を副プランジャ作動杆32の押上げ力として有効に利用
して、ダイヤフラム45の大幅上昇に伴って副プランジャ
作動杆32も大幅に上昇することができ、この上昇によっ
て、同作動杆32の基端に一体的に連設した副プランジャ
26も、主スプリング31の付勢力に抗して充分な押上げ力
によって大幅に上昇する。By the way, as described above, the sub-plunger
Since the tip of the plunger operating rod 32 provided on the lower surface of 26 is in contact with or close to the back surface of the diaphragm 45, the force of the hydraulic pressure received by the diaphragm 45 due to the opening of the main valve hole 43 pushes the auxiliary plunger operating rod 32. It can be effectively used as a lifting force, and the sub-plunger operating rod 32 can be greatly raised as the diaphragm 45 is largely raised.By this rise, the sub-plunger operating rod 32 is integrally connected to the base end of the operating rod 32. Plunger
26 also rises significantly with a sufficient pushing force against the biasing force of the main spring 31.
【００３５】従って、この副プランジャ26の大幅上昇に
連動して主プランジャ25も同様に大幅に上昇しソレノイ
ドバルブＢは開状態に移行する (図２→図３) 。Accordingly, the main plunger 25 also rises substantially in association with the large rise of the sub-plunger 26, and the solenoid valve B shifts to the open state (FIG. 2 → FIG. 3).
【００３６】この際、主弁孔43の開口によるダイヤフラ
ム45が受ける水圧による力をプランジャ作動杆32の押上
げ力として有効に利用するようにしたので、副プランジ
ャ26をも短ストロークだけ電磁力によって移動させれば
よいことになる。また、この開弁力はプランジャ開弁保
持力としても利用できる。At this time, since the force of the water pressure received by the diaphragm 45 due to the opening of the main valve hole 43 is effectively used as the pushing force of the plunger actuating rod 32, the sub-plunger 26 is also electromagnetically operated only for a short stroke. It should be moved. This valve opening force can also be used as the plunger valve opening holding force.
【００３７】その後、両プランジャ25,26 が永久磁石28
の磁力でポールコア27に吸着され、ラッチされる。これ
によって、ダイヤフラム弁Ｃは開状態を維持する (図
３) 。After that, the two plungers 25, 26 are replaced by the permanent magnet 28.
Is attracted to the pole core 27 and latched. As a result, the diaphragm valve C remains open (Fig. 3).
【００３８】よって、電磁コイル11への通電は必要なく
なる。Therefore, it is not necessary to energize the electromagnetic coil 11.
【００３９】一方、図３に示す閉状態にあるソレノイド
バルブＢを図１に示す開状態にする作動について説明す
る。On the other hand, the operation of bringing the solenoid valve B in the closed state shown in FIG. 3 into the open state shown in FIG. 1 will be described.
【００４０】プランジャ25,26 のラッチを解除する方向
に電磁コイル11へ通電すると、永久磁石28の磁力は電磁
コイル11の磁力により打ち消され、主スプリング31と副
スプリング30の作用によって、両プランジャ25,26 が下
降し、ダイヤフラム弁Ｃのパイロット弁孔48を閉じる。
これによって、ダイヤフラム45が下降し始める。When the electromagnetic coil 11 is energized in a direction to release the latches of the plungers 25 and 26, the magnetic force of the permanent magnet 28 is canceled by the magnetic force of the electromagnetic coil 11, and the action of the main spring 31 and the sub spring 30 causes both plungers 25 to move. , 26 descend and close the pilot valve hole 48 of the diaphragm valve C.
This causes the diaphragm 45 to start descending.
【００４１】この際、クリーニングピン49の絞りの効果
により、ダイヤフラム背室46への水の流入量が徐々に減
少し、その後、主弁孔43を緩やかに閉塞する。At this time, the amount of water flowing into the diaphragm back chamber 46 is gradually reduced by the effect of the throttling of the cleaning pin 49, and then the main valve hole 43 is gradually closed.
【００４２】このように、従来の主磁界ａのみならず、
変則磁界ｂによってもプランジャ25の吸着動作を行うよ
うにしたので、電磁コイル11へ微小電流を通電するのみ
でソレノイドバルブＢの開閉動作を行うことができ、省
電化を図ることができる。Thus, in addition to the conventional main magnetic field a,
Since the attracting operation of the plunger 25 is also performed by the irregular magnetic field b, the solenoid valve B can be opened / closed only by supplying a small current to the electromagnetic coil 11, and power saving can be achieved.
【００４３】また、従来と同じ電流を電磁コイル11へ通
電した場合は、主プランジャ25と副プランジャ26との間
の間隙を充分に長くした場合であっても副プランジャ2
6, 主プランジャ25を吸着することができるので、プラ
ンジャ25は充分なストロークを確保することができる。
従って、ソレノイドバルブＢによる大流量化を図ること
ができる。When the same current as in the conventional case is applied to the electromagnetic coil 11, even if the gap between the main plunger 25 and the sub plunger 26 is made sufficiently long, the sub plunger 2
6. Since the main plunger 25 can be attracted, the plunger 25 can secure a sufficient stroke.
Therefore, it is possible to increase the flow rate by the solenoid valve B.
【００４４】さらに、本発明では、プランジャを、二つ
の直列したプランジャ、即ち、主プランジャ25と、励磁
状態で主プランジャ25が吸着される副プランジャ26とか
ら形成し、かつ、副プランジャ26の上昇を副プランジャ
作動杆32を介してダイヤフラム45の大幅上昇に連動させ
ている。従って、微小電流を電磁コイル11へ通電して主
プランジャ25を微小距離だけ上昇させればよいので、省
電化を図ることができる。また、ダイヤフラム45の大幅
上昇を利用して副プランジャ26を大幅上昇することがで
きるので、プランジャ25,26 のストロークをさらに長く
することができ、この面からもソレノイドバルブＢによ
る大流量化を図ることができる。Further, in the present invention, the plunger is formed of two plungers in series, that is, the main plunger 25 and the sub-plunger 26 to which the main plunger 25 is attracted in the excited state, and the sub-plunger 26 is lifted. Is linked to a large rise of the diaphragm 45 via the sub-plunger operating rod 32. Therefore, it is sufficient to energize the electromagnetic coil 11 with a minute current to raise the main plunger 25 by a minute distance, so that power saving can be achieved. Further, since the sub-plunger 26 can be greatly raised by utilizing the large rise of the diaphragm 45, the stroke of the plungers 25, 26 can be further lengthened, and from this aspect, the solenoid valve B can be used to increase the flow rate. be able to.
【００４５】なお、図６に電磁コイル11への通電態様を
示す。図示するように、本実施例では、開弁時と閉弁時
にそれぞれ一度電圧を印加すればよく、この面から省電
化を図っている。FIG. 6 shows the manner of energizing the electromagnetic coil 11. As shown in the figure, in the present embodiment, it is sufficient to apply the voltage once at the time of opening the valve and once at the time of closing the valve.
【００４６】さらに、本実施例において、永久磁石28を
ポールコア上部としたため、後述する永久磁石なし (図
４) との部品の共有化が図れ、用途に応じた使い分けが
でき、安価に製作できる。Further, in the present embodiment, since the permanent magnet 28 is located above the pole core, the parts can be shared with the permanent magnet (described later) (FIG. 4), which can be used properly according to the application and can be manufactured at low cost.
【００４７】また、永久磁石28→変則磁場形成用内周部
10d →ボールコア27の閉塞ループによる減磁作用によっ
て、例え、永久磁石28に強いものを用いたとしても、そ
の場合の不具合、即ち、永久磁石28がつくる磁界によっ
て、電流を流している時でも、プランジャを引く力が作
用しており、永久磁石28が強いものを用いると、プラン
ジャをボールコア27が吸着し、水が出っぱなしになると
いう不具合、を解消できることになる。Further, the permanent magnet 28 → the inner peripheral portion for forming the irregular magnetic field
10d → Due to the demagnetization effect of the closed loop of the ball core 27, even if a strong one is used as the permanent magnet 28, the problem in that case, that is, even when the magnetic field created by the permanent magnet 28 causes a current to flow If the force of pulling the plunger acts and the permanent magnet 28 is strong, the problem that the ball core 27 adsorbs the plunger and water is left out can be solved.
【００４８】さらに、図４と図５に、上記したソレノイ
ドＡの変容例を示しており、ともに、ソレノイドＡの全
体構成を簡素化し、安価に製作できるようにしたことに
特徴を有する。Further, FIGS. 4 and 5 show modified examples of the solenoid A described above, and both are characterized in that the overall structure of the solenoid A is simplified and can be manufactured at low cost.
【００４９】即ち、図４に示す変容例は、図１に示すソ
レノイドＡにおいて、永久磁石28を用いず、ポールコア
27のみ用いた場合であり、図５に示す実施例は、さら
に、永久磁石28とポールコア27とを、共に用いない場合
である。即ち、図５において、プランジャガイド23の上
端に閉塞部23a を設け、同閉塞部23a の内面に主スプリ
ング31の一端を当接支持させている。また、副プランジ
ャ26の上昇移動はプランジャ移動規制片23b によって規
制している。That is, the modification shown in FIG. 4 is the same as the solenoid A shown in FIG.
Only 27 is used, and the embodiment shown in FIG. 5 is a case where neither the permanent magnet 28 nor the pole core 27 is used together. That is, in FIG. 5, the closing portion 23a is provided at the upper end of the plunger guide 23, and one end of the main spring 31 is supported by contact with the inner surface of the closing portion 23a. The upward movement of the sub-plunger 26 is regulated by the plunger movement regulation piece 23b.
【００５０】なお、図７及び図８に、上記した変容例に
係るソレノイドＡの通電態様を示している。7 and 8 show the energization mode of the solenoid A according to the above-described modification.
【００５１】また、図９に本発明に係るソレノイドバル
ブＢの他の変容例を示す。FIG. 9 shows another modification of the solenoid valve B according to the present invention.
【００５２】図示するように、本変容例は、図１に示す
実施例と比較して、ポールコア27の後部に永久磁石28を
装着しない構成に特徴を有する。なお、本変容例では、
k2＜k1としており、一方、ポールコア27と副プランジャ
26との間に設けた隙間ｃと、副プランジャ26と主プラン
ジャ25との間に設けた隙間ｄとの関係はｄ＜ｃとしてい
る。As shown in the figure, the present modification is characterized in that the permanent magnet 28 is not attached to the rear portion of the pole core 27 as compared with the embodiment shown in FIG. In this transformation example,
k 2 <k 1 , while the pole core 27 and the secondary plunger
The relationship between the gap c provided between the sub plunger 26 and the main plunger 25 is d <c.
【００５３】かかる構成によって、隙間ｃによる` 電磁
コイル11による磁界' の減衰が大きいため、主プランジ
ャ25に働くＦは、` 変則磁界を用いたもの' に比較して
小さくなるが、電流を増せばＦ自体が大きくなるため、
主プランジャ25が副プランジャ26に吸着される。吸着さ
れれば、その後は、ダイヤフラム45の受ける水圧で副プ
ランジャ26が持ち上げられるので、図１のソレノイドバ
ルブＢと同様に作動することになる。With this configuration, since the magnetic field'caused by the electromagnetic coil 11 'is greatly attenuated by the gap c, F acting on the main plunger 25 is smaller than that of'the one using the irregular magnetic field', but the current can be increased. If F becomes large,
The main plunger 25 is attracted to the sub plunger 26. If it is adsorbed, then the sub-plunger 26 is lifted by the water pressure received by the diaphragm 45, so that it operates similarly to the solenoid valve B in FIG.
【００５４】(実施例２)次に、上記構成を有するソレノ
イドバルブＢ (図１) を装着したフラッシュ弁システム
の全体構成を示す。(Embodiment 2) Next, the overall construction of a flush valve system equipped with the solenoid valve B (FIG. 1) having the above construction will be described.
【００５５】図10において、50は図示しない大便器への
給水配管であり、同給水配管50には、給水源側から大便
器側に向けて、順に、止水栓51, フラッシュ弁52及びバ
キュームブレーカー53が取付けられている。In FIG. 10, reference numeral 50 is a water supply pipe to a toilet bowl (not shown). The water supply pipe 50 has a water stop 51, a flush valve 52 and a vacuum in order from the water source side toward the toilet bowl side. The breaker 53 is installed.
【００５６】そして、かかる構成において、実施例１に
おいて、図１〜図３を参照して示したたソレノイドＡ
が、ソレノイドバルブＢであるフラッシュ弁52の駆動用
アクチュエータとして用いられている。With such a configuration, the solenoid A shown in FIGS. 1 to 3 in the first embodiment is shown.
Is used as an actuator for driving the flash valve 52 which is the solenoid valve B.
【００５７】かかるフラッシュ弁52の作動について説明
すると、閉弁時は、電磁コイル11の電磁コイル本体11d
には通電されておらず、復帰スプリング30, 31によって
プランジャ25が下方に付勢されて、ダイヤフラムからな
る弁体24でパイロット弁孔48を閉じており、主弁孔43も
閉じている。The operation of the flash valve 52 will be described. When the valve is closed, the electromagnetic coil body 11d of the electromagnetic coil 11 is closed.
Is not energized, the return springs 30 and 31 urge the plunger 25 downward, closing the pilot valve hole 48 and closing the main valve hole 43 by the valve body 24 made of a diaphragm.
【００５８】次いで、電磁コイル本体11d に通電する
と、上述したように、電磁コイル11内に主磁界ａと変則
磁界ｂとが発生し、これによって、復帰用スプリング3
0,31 の付勢力に抗してポールコア27がプランジャ25,26
を吸着して、主弁孔43を開かせる。これによって、洗
浄水が給水配管20を通して大便器内に供給されることに
なる。Next, when the electromagnetic coil body 11d is energized, as described above, the main magnetic field a and the irregular magnetic field b are generated in the electromagnetic coil 11, whereby the return spring 3 is generated.
The pole core 27 is pushed against the urging force of 0,31 and the plunger 25,26
Is adsorbed and the main valve hole 43 is opened. As a result, the cleaning water is supplied into the toilet via the water supply pipe 20.
【００５９】そして、上記の通電を断って、ポールコア
27への励磁を中止しても、ラッチング用永久磁石28から
の磁力線が、ポールコア27を介してプランジャ25,26 に
達しているので、上記のプランジャ25,26 の吸着状態が
保持され、ソレノイドＡは開弁状態を維持し、大便器へ
の洗浄水の供給を継続する。Then, the above-mentioned energization is cut off, and the pole core is
Even if the excitation to 27 is stopped, the magnetic lines of force from the latching permanent magnet 28 reach the plungers 25 and 26 via the pole core 27, so that the attracted state of the plungers 25 and 26 is maintained and the solenoid A Keeps the valve open and continues to supply flush water to the toilet bowl.
【００６０】次に、上記とは逆方向の電流を電磁コイル
11に通電して、ポールコア27を逆方向に励磁すると、同
ポールコア27の下端とプランジャ26の上端とが相互に同
極となり、反発しあって、プランジャ26をパイロット弁
孔48の方向に離間させて、主弁孔43を閉じさせる。これ
によって、洗浄水の供給は停止する。Next, a current in the opposite direction to the above is applied to the electromagnetic coil.
When 11 is energized and the pole core 27 is excited in the opposite direction, the lower end of the pole core 27 and the upper end of the plunger 26 have the same pole, and the repulsive forces cause the plunger 26 to move away from the pilot valve hole 48. Then, the main valve hole 43 is closed. As a result, the supply of cleaning water is stopped.
【００６１】そして、この通電を停止しても、プランジ
ャ26の下端に設けた弁体24は、復帰用スプリング30,31
の付勢力でパイロット弁孔48に押しつけられて、電磁弁
は閉状態を持続する。Even if this energization is stopped, the valve body 24 provided at the lower end of the plunger 26 is still provided with the return springs 30, 31.
The solenoid valve is kept closed by being pressed against the pilot valve hole 48 by the urging force of the solenoid valve.
【００６２】このように、本実施例に係るソレノイドバ
ルブＢは、上記したフラッシュ弁のみならず、その他の
自動開閉弁、例えば、シャワー用大流量電磁弁や、流路
切換弁や、湯水混合装置等にも有効に用いることができ
るものである。As described above, the solenoid valve B according to this embodiment is not limited to the flush valve described above, but other automatic opening / closing valves, such as a large flow solenoid valve for a shower, a flow path switching valve, and a water mixing device. Etc. can be effectively used.
【００６３】[0063]
【効果】以上説明してきたように、本発明では、電磁コ
イルの縦孔内に進退自在に設けたプランジャを、主プラ
ンジャと、励磁状態で主プランジャが吸着される副プラ
ンジャ26とから形成し、かつ、副プランジャの上昇を副
プランジャ作動杆を介してダイヤフラムの大幅上昇に連
動させている。As described above, in the present invention, the plunger provided in the vertical hole of the electromagnetic coil so as to be movable back and forth is formed from the main plunger and the sub-plunger 26 to which the main plunger is attracted in the excited state, Moreover, the rise of the sub-plunger is linked to the large rise of the diaphragm through the sub-plunger actuating rod.
【００６４】従って、微小電流を電磁コイルへ通電して
プランジャを微小距離だけ上昇させればよいので、省電
化を図ることができる。また、ダイヤフラムの大幅上昇
を利用してプランジャを大幅上昇することができるの
で、主プランジャのストロークをさらに長くすることが
でき、ソレノイドバルブによる大流量化を図ることがで
きる。Therefore, it is only necessary to energize the electromagnetic coil with a minute current to raise the plunger by a minute distance, so that it is possible to save electricity. Further, since the plunger can be raised significantly by utilizing the large rise of the diaphragm, the stroke of the main plunger can be further lengthened and the solenoid valve can increase the flow rate.
【００６５】[0065]
【図１】 本発明の実施例１に係るソレノイドバルブの
断面正面図である。FIG. 1 is a sectional front view of a solenoid valve according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 同ソレノイドの作動状態説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an operating state of the solenoid.
【図３】 同ソレノイドの作動状態説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an operating state of the solenoid.
【図４】 同ソレノイドの変容例の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a modification of the solenoid.
【図５】 同ソレノイドの変容例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a modification of the solenoid.
【図６】 同ソレノイドにおける電圧の印加状態説明図
である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a voltage application state in the solenoid.
【図７】 図４に示すソレノイドの電圧の印加状態説明
図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a voltage application state of the solenoid shown in FIG.
【図８】 図５に示すソレノイドの電圧の印加状態説明
図である。8 is an explanatory diagram of a voltage application state of the solenoid shown in FIG.
【図９】 同ソレノイドの変容例の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a modification of the solenoid.
【図１０】 実施例２に係るソレノイドバルブの使用状
態説明図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a usage state of the solenoid valve according to the second embodiment.
Ａ ソレノイド Ｂ ソレノイドバルブ Ｃ ダイヤフラム弁 10 ヨーク 10a 外周部 10b 端部プレート 10c 端部プレート 10d 変則磁場形成用内周部 10e 変則磁場形成用内周部 11 電磁コイル 12 縦孔 25 主プランジャ 26 副プランジャ 27 ポールコア A Solenoid B Solenoid valve C Diaphragm valve 10 Yoke 10a Outer peripheral portion 10b End plate 10c End plate 10d Inner peripheral portion for forming irregular magnetic field 10e Inner peripheral portion for forming irregular magnetic field 11 Electromagnetic coil 12 Vertical hole 25 Main plunger 26 Sub plunger 27 Pole core
Claims (4)
ラム(45)にパイロット弁孔(48)を設けたバイロット式ダ
イヤフラム弁(C) と、電磁コイル(11)の内周側の一端に
ポールコア(27)を固定するとともに、他端にプランジャ
を進退自在に挿通させたソレノイド(A) とからなり、か
つ、プランジャの先端によってパイロット弁孔(48)を開
閉してバルブの主弁孔(43)の開閉を行うソレノイドバル
ブ(B)において、 プランジャを、電磁コイル(11)内に直列に配設した主プ
ランジャ(25)と副プランジャ(26)とから構成し、電磁コ
イル(11)の励磁状態で両プランジャ(25)(26)を吸着可能
となし、かつ、副プランジャ(26)に、先端をダイヤフラ
ム(45)に当接可能な副プランジャ作動杆(32)の基端を連
結し、主プランジャ(25)の微小ストローク移動よるダイ
ヤフラム(45)の大幅ストローク移動に連動して、副プラ
ンジャ(26)と主プランジャ(25)とを大幅ストローク移動
可能としたことを特徴とするソレノイドバルブ。1. A bilot type diaphragm valve (C) having a pilot valve hole (48) in a diaphragm (45) for opening and closing a main valve hole (43) of the valve, and one end on an inner peripheral side of an electromagnetic coil (11). Fixed to the pole core (27), and the other end of the solenoid (A) that allows the plunger to move forward and backward, and the tip of the plunger opens and closes the pilot valve hole (48) to open the main valve hole of the valve. In the solenoid valve (B) for opening and closing (43), the plunger is composed of the main plunger (25) and the sub-plunger (26) arranged in series in the electromagnetic coil (11), and the electromagnetic coil (11) The two plungers (25) and (26) can be attracted under the excitation state, and the base end of the sub-plunger actuating rod (32) whose tip can contact the diaphragm (45) is connected to the sub-plunger (26) However, due to the minute stroke movement of the main plunger (25), the large stroke movement of the diaphragm (45) A solenoid valve characterized in that the sub-plunger (26) and the main plunger (25) can be moved by a large stroke in conjunction with the movement.
の間に副復帰スプリング(30)を配設するととともに、副
プランジャ(26)とポールコア(27)との間に主復帰スプリ
ング(31)を介設し、主復帰スプリング(31)のバネ定数k1
と副復帰スプリング(30)のバネ定数k2との関係を、k2≦
k1としたことを特徴とする請求項１記載のソレノイドバ
ルブ。2. A sub-return spring (30) is provided between the main plunger (25) and the sub-plunger (26), and a main return spring () is provided between the sub-plunger (26) and the pole core (27). 31), and the spring constant k 1 of the main return spring (31)
And the spring constant k 2 of the auxiliary return spring (30), k 2 ≤
The solenoid valve according to claim 1 , wherein k 1 is set.
配設したことを特徴とする請求項１又は２記載のソレノ
イドバルブ。3. The solenoid valve according to claim 1, wherein a permanent magnet (28) is arranged at the rear of the pole core (27).
1)の縦孔(12)内に筒状のプランジャガイド(23)を同心円
的に挿通し、同プランジャガイド(23)の一端を閉塞する
とともに、他端側内にプランジャ(25)を進退自在に挿通
させたことを特徴とする請求項１又は２記載のソレノイ
ドバルブ。4. An electromagnetic coil (1) instead of the pole core (27).
The cylindrical plunger guide (23) is concentrically inserted into the vertical hole (12) of 1) to close one end of the plunger guide (23) and to move the plunger (25) back and forth in the other end side. The solenoid valve according to claim 1 or 2, wherein the solenoid valve is inserted into the solenoid valve.
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|---|---|---|---|
| JP32784492A JP3173194B2 (en) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | Solenoid valve |
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|---|---|---|---|
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| JPH06174135A true JPH06174135A (en) | 1994-06-24 |
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Cited By (5)
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| US6076550A (en) * | 1995-09-08 | 2000-06-20 | Toto Ltd. | Solenoid and solenoid valve |
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| WO2011145275A1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | 株式会社テージーケー | Pilot operated solenoid valve |
| CN113531194A (en) * | 2021-08-10 | 2021-10-22 | 昆山讯动物联科技有限公司 | Ultrashort-stroke ultralow-power-consumption self-holding pilot type electromagnetic valve and assembly thereof |
| JP2025025575A (en) * | 2023-08-09 | 2025-02-21 | 株式会社不二工機 | Solenoid valve |
-
1992
- 1992-12-08 JP JP32784492A patent/JP3173194B2/en not_active Expired - Fee Related
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