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技術 電磁弁

出願人 クボタカラートロニック株式会社
発明者 井上吉弘扇健三
出願日 2000年6月19日 (20年8ヶ月経過) 出願番号 2000-183056
公開日 2002年1月9日 (19年1ヶ月経過) 公開番号 2002-005329
状態 未査定
技術分野 磁気駆動弁 弁の細部(II)
主要キーワード 弁基体 開閉応答性 シートパッキン 吸引部材 冷却路 弁シート 流出路 流入路
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年1月9日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

キャビテーションにより弁シート及びシートパッキンが損傷することがなく、弁体が傾いてプランャー及びコア摩耗することがない電磁弁を提供する。

解決手段

流入路(5)が弁室(6)の入口(8)に連通され、弁室(6)の出口(9)が流出路(7)に連通され、出口(9)に弁シート(10)が形成され、流出路(7)にオリフィス(11)が設けられた弁基体(2)と、上部にソレノイド(12)が設けられ、ソレノイド(12)の下部に基台(14)が設けられ、ソレノイド(12)内にコア(15)が嵌入されているソレノイド体(3)と、プランジャ(16)がコア(15)内に摺動自在に挿入され、プランジャ(16)に固定された弁(17)が弁室(6)に位置し、弁(17)を弁シート(10)側に付勢する弾性体(18)が設けられた弁体(4)で構成されている。

概要

背景

合成樹脂射出成形する金型を冷却する冷却装置流路には、高温高圧冷却水、例えば160℃で0.6MPa(6Kg・f/cm2 )以上の冷却水が流れている。

図5に示すように、合成樹脂を射出成形する金型を冷却する冷却装置は、ヒータHを内蔵した貯水タンクTの冷却水をポンプP及び流路L1を介して金型へ送り、金型からの冷却水を流路L2を介して貯水タンクTへ戻すようになっている。また、流路L5を介して冷却給水を貯水タンクTへ送り、流路L4を介して貯水タンクTの高温水を排出し、温度調整をする。系内の水を抜くときは、流路L3を介してエアーを貯水タンクTへ供給し、流路L1及びL2及び流路L7を介してパージ排水するようになっている。各流路には電磁弁(図示せず)が設けられ、冷却水の流れを制御するようになっている。

図6に示すように、従来の電磁弁1は、流入路5、弁室6、弁シート10、流出路7が形成された弁基体2と、ソレノイド12、吸引部材13、基台14、コア15を有するソレノイド体3と、プランジャ16、弁17、シートパッキン19、コイルバネ20を有する弁体4で構成されている。そして、電磁弁1は、流入路5及び流出路7を冷却装置の流路Lに接続して使用される。

電磁弁1のソレノイド12に通電すると、プランジャ16は磁界により部材13に当たるまで吸引され、弁17のシートパッキン19はコイルバネ20に抗して弁シート10から離隔し、流入路5内の高温、高圧の冷却水は低圧の流出路7に流出する。

低圧の流出路7に流出した冷却水は、弁シート10及びシートパッキン19の部分Sで激しく沸騰してキャビテーションを起こし、弁シート10及びシートパッキン19を損傷し、弁17のシール性を悪くする。

また、流入路5から弁室6へ流入した冷却水で弁17及びプランジャ16が一方向へ押され、弁体4を傾け、プランジャ16の上下端部16a、16b、及びコア15a、15bが摩耗する。

その結果、弁17及びプランジャ16はスムーズに摺動しなくなり、弁17の開閉応答性及びシール性が悪くなる。そして最悪の場合には、コア15に孔が明き、高温水が噴出してしまう。

概要

キャビテーションにより弁シート及びシートパッキンが損傷することがなく、弁体が傾いてプランャー及びコアを摩耗することがない電磁弁を提供する。

流入路(5)が弁室(6)の入口(8)に連通され、弁室(6)の出口(9)が流出路(7)に連通され、出口(9)に弁シート(10)が形成され、流出路(7)にオリフィス(11)が設けられた弁基体(2)と、上部にソレノイド(12)が設けられ、ソレノイド(12)の下部に基台(14)が設けられ、ソレノイド(12)内にコア(15)が嵌入されているソレノイド体(3)と、プランジャ(16)がコア(15)内に摺動自在に挿入され、プランジャ(16)に固定された弁(17)が弁室(6)に位置し、弁(17)を弁シート(10)側に付勢する弾性体(18)が設けられた弁体(4)で構成されている。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

流入路弁室の入口に連通し、弁室の出口流出路に連通し、出口に弁シートが形成され、流出路にオリフィスが設けられた弁基体と、上部にソレノイドが設けられ、ソレノイドの下部に基台が設けられ、ソレノイド内にコア嵌入されているソレノイド体と、プランジャがコア内を摺動自在に挿入され、プランジャに固定された弁が弁室に位置し、弁を弁シート側に付勢する弾性体が設けられた弁体で構成されていることを特徴とする電磁弁

請求項2

流入路が弁室の2個の入口に連通しており、該2個の入口の中間に開口した出口が流出路に連通し、出口に弁シートが形成された弁基体と、上部にソレノイドが設けられ、ソレノイドの下部に基台が設けられ、ソレノイド内にコアが嵌入されているソレノイド体と、プランジャがコア内に摺動自在に挿入され、プランジャに固定された弁が弁室に位置し、弁を弁シート側に付勢する弾性体が設けられた弁体で構成されていることを特徴とした電磁弁。

請求項3

前記弁を弁シート側に付勢する弾性体が板バネで構成されており、板バネの中心部がプランジャーと弁に挟まれて固定され、板バネの周囲部が弁基体とソレノイド体の基台に挟まれて固定されている請求項2の電磁弁。

技術分野

(4)冷却水の入口に対向する板バネの部分は切り欠きとなっているので、冷却水の流れがプランジャ上下動に影響することがない。

背景技術

0001

本発明は、高温高圧流路に使用できる電磁弁で、例えば合成樹脂射出成形する金型冷却路等に有効に使用できる電磁弁に関するものである。

0002

合成樹脂を射出成形する金型を冷却する冷却装置の流路には、高温、高圧の冷却水、例えば160℃で0.6MPa(6Kg・f/cm2 )以上の冷却水が流れている。

0003

図5に示すように、合成樹脂を射出成形する金型を冷却する冷却装置は、ヒータHを内蔵した貯水タンクTの冷却水をポンプP及び流路L1を介して金型へ送り、金型からの冷却水を流路L2を介して貯水タンクTへ戻すようになっている。また、流路L5を介して冷却給水を貯水タンクTへ送り、流路L4を介して貯水タンクTの高温水を排出し、温度調整をする。系内の水を抜くときは、流路L3を介してエアーを貯水タンクTへ供給し、流路L1及びL2及び流路L7を介してパージ排水するようになっている。各流路には電磁弁(図示せず)が設けられ、冷却水の流れを制御するようになっている。

0004

図6に示すように、従来の電磁弁1は、流入路5、弁室6、弁シート10、流出路7が形成された弁基体2と、ソレノイド12、吸引部材13、基台14、コア15を有するソレノイド体3と、プランジャ16、弁17、シートパッキン19、コイルバネ20を有する弁体4で構成されている。そして、電磁弁1は、流入路5及び流出路7を冷却装置の流路Lに接続して使用される。

0005

電磁弁1のソレノイド12に通電すると、プランジャ16は磁界により部材13に当たるまで吸引され、弁17のシートパッキン19はコイルバネ20に抗して弁シート10から離隔し、流入路5内の高温、高圧の冷却水は低圧の流出路7に流出する。

0006

低圧の流出路7に流出した冷却水は、弁シート10及びシートパッキン19の部分Sで激しく沸騰してキャビテーションを起こし、弁シート10及びシートパッキン19を損傷し、弁17のシール性を悪くする。

0007

また、流入路5から弁室6へ流入した冷却水で弁17及びプランジャ16が一方向へ押され、弁体4を傾け、プランジャ16の上下端部16a、16b、及びコア15a、15bが摩耗する。

発明が解決しようとする課題

0008

その結果、弁17及びプランジャ16はスムーズに摺動しなくなり、弁17の開閉応答性及びシール性が悪くなる。そして最悪の場合には、コア15に孔が明き、高温水が噴出してしまう。

課題を解決するための手段

0009

本発明は、上述した様な従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、キャビテーションにより弁シート及びシートパッキンが損傷することがなく、また、プランジャが傾斜してプランャーとコアを摩耗してしまうことを防止出来る様な電磁弁の提供を目的としている。

0010

本発明の電磁弁は、流入路が弁室の入口に連通し、弁室の出口が流出路に連通し、出口に弁シートが形成され、流出路にオリフィスが設けられた弁基体と、上部にソレノイドが設けられ、ソレノイドの下部に基台が設けられ、ソレノイド内にコアが嵌入されているソレノイド体と、プランジャがコア内を摺動自在に挿入され、プランジャに固定された弁が弁室に位置し、弁を弁シート側に付勢する弾性体が設けられた弁体で構成されている。

0011

係る構成を具備する本発明によれば、弁シートよりも下流側にオリフィスを設け、該オリフィスが流出路に直結しているので、キャビテーションは該オリフィスと弁シートとの間の空間に生じ、図6の従来技術の様に弁シートとシートパッキンの間に生じる事は無い。その結果、弁シートがキャビテーションにより損壊してしまうことが完全に防止されるのである。

0012

また本発明の電磁弁は、流入路が弁室の2個の入口に連通しており、該2個の入口の中間に開口した出口が流出路に連通し、出口に弁シートが形成された弁基体と、上部にソレノイドが設けられ、ソレノイドの下部に基台が設けられ、ソレノイド内にコアが嵌入されているソレノイド体と、プランジャがコア内に摺動自在に挿入され、プランジャに固定された弁が弁室に位置し、弁を弁シート側に付勢する弾性体が設けられた弁体で構成されている。

0013

上述した様な構成を具備する本発明によれば、流入路から弁室内には前記2個の流入路(或いは入口)を介して冷却水が流入し、対向する2方向から弁に衝突するので、前記2個の入口を介して冷却水が弁を押圧する力が相互に打ち消される。そのため、1個の流入路から弁室内に流入する従来技術の様に弁が1方向に押圧されてしまう事は無く、弁或いはプランジャが傾斜してしまう事が防止される。

0014

本発明の実施に際して、前記弁を弁シート側に付勢する弾性体が板バネで構成されており、板バネの中心部がプランジャーと弁に挟まれて固定され、板バネの周囲部が弁基体とソレノイド体の基台に挟まれて固定されている。

0015

板バネを用いることにより、弁及びプランジャが垂直方向へ正確に往復移動する事となり、弁及びプランジャの傾斜に伴う摩耗・損壊が防止される。

発明を実施するための最良の形態

0016

また、本発明の実施に際しては、上述した構成を全て組み合わせる事が可能である。すなわち、流入路が弁室の入口に連通し、弁室の出口が流出路に連通し、出口に弁シートが形成され、流出路にオリフィスが設けられた弁基体と、上部にソレノイドが設けられ、ソレノイドの下部に基台が設けられ、ソレノイド内にコアが嵌入されているソレノイド体と、プランジャがコア内を摺動自在に挿入され、プランジャに固定された弁が弁室に位置し、弁を弁シート側に付勢する弾性体が設けられた弁体で構成されており、前記流入路が弁室の2個の入口に連通しており、該2個の入口の中間に開口した出口が前記流出路に連通しており、前記弁を弁シート側に付勢する弾性体が板バネで構成されており、板バネの中心部がプランジャーと弁に挟まれて固定され、板バネの周囲部が弁基体とソレノイド体の基台に挟まれて固定されている電磁弁であっても良い。

0017

以下、添付図面を参照にして、本発明の実施の形態を説明する。

0018

図1に示すように、電磁弁1は弁基体2、ソレノイド体3、及び弁体4で構成されている。なお、図1では弁17が弁シート10から離隔している所謂「開」の状態を示しており、図4では弁17が弁シート10に座着した所謂「閉」状態を示している。

0019

弁基体2には流入路5、弁室6、及び流出路7が形成されている。図2に示すように、流入路5は2路5a、5bに分岐し、弁室6の2個の入口8a、8bに連通し、入口8a、8bの中間には出口9が設けられている。そして、出口9の周囲には弁シート10が形成され、流出口9は流出路7に連通し、流出路7にはオリフィス11が設けられている。

0020

ソレノイド体3は円筒形のソレノイド12と、ソレノイド12の上部に設けられた部材13と、下部に設けられた基台14と、ソレノイド12内に嵌入されたコア15で構成されている。

0021

弁体4はプランジャ16と、プランジャ16の下端に固定された弁17と、弁17を閉弁付勢する弾性体である板バネ18で構成され、弁17にはシートパッキン19が設けられている。

0022

図3に示すように、板バネ18は十字状に形成され、板バネ18の中心部18aがプランジャ16と弁17に挟まれて固定されている。

0023

そして、弁基体2上に弁体4を載せ、弁基体2にソレノイド体3を取り付けて、電磁弁1は組み立てられている。この組み立てる時に、板バネ18の切り欠き部18bを弁室6の入口8a、8bに対向させている。

0024

組み立てた状態において、弁体4の板バネ18の周囲18cは弁基体2とソレノイド体3に挟まれて固定され、プランジャ16はコア15内に位置し、弁17は弁室6内に位置している。そして、板バネ18により弁17のシートパッキン19は弁シート10に当接し、出口9を閉じている。

0025

電磁弁1は、従来の技術で説明したように、冷却装置の流路Lに設けられる。電磁弁1の流入路5及び流出路7を流路Lに接続し、ソレノイド12に通電すると、プランジャ16は部材13に当たるまで吸引され、弁17は板バネ18に抗して弁シート10から離れ、流入路5内の高温、高圧の冷却水は低圧の流出路7に流出する。

0026

図1に示すように、低圧の流出路7に流出した冷却水は激しく沸騰するが、流出路17にはオリフィス11が設けられているので、弁シート10及び弁17のシートパッキン19の部分9は高圧に保たれ、オリフィス11の部分Sで沸騰してキャビテーションを起こす。

0027

すなわち、図示の実施形態では、キャビテーションを起こす部分Sは、弁シート10及びシートパッキン19の部分ではなくオリフィス11の部分である。従って、弁シート10及びシートパッキン19は損傷を受けず、弁17のシール性が悪くなることがない。

0028

また、流入路5は2本5a、5bに分岐して2個の入口8a、8bに接続され、入口8a、8bの中間に出口9が開口しているので、冷却水は弁17の両側からバランス良く流入し、弁体4が傾いてプランジャ16及びコア15を摩耗することがなくなり、弁体4のスムーズな開閉が長期間確保される。

0029

さらに、弁体4は板バネ18により閉弁付勢されているので、プランジャ16は偏心して傾くことがなくバランス良く動き、プランジャ16及びコア15が摩耗することがない。そして、冷却水の入口8a、8bに対向する板バネ18の部分は切り欠き18bとなっているので、プランジャ16の上下動は冷却水の流れにより影響を受けることがなくなる。

図面の簡単な説明

0030

本発明の電磁弁は、以下の効果を有する。
(1)流出路にはオリフィスが設けられているので、弁シート及びシートパッキンの部分は高圧に保たれてキャビテーションを起こすことがなく、弁シート及びシートパッキンが損傷してシール性が悪くなることがなくなる。
(2)流入路は2本に分岐して2個の入口に接続され、2個の入口の中間に出口が開口しているので、冷却水は弁の両側からバランス良く流入して弁体を傾けることがなく、プランャー及びコアが摩耗することがなくなり、弁体のスムーズな開閉が長期間確保できる。
(3) 弁体は板バネにより閉弁付勢されているので、弁体が偏心して傾くことがなく、弁体の傾きによるプランジャ及びコアの摩耗がなくなり、弁体のスムーズな開閉が長期間確保できる。

--

0031

図1本発明の電磁弁の断面図。
図2図1のA−A矢視図。
図3板バネの平面図。
図4本発明の電磁弁の開弁状態の断面図。
図5電磁弁が使用される冷却装置の構成図。
図6従来の電磁弁の開弁状態の断面図。

0032

1・・・電磁弁
2・・・弁基体
3・・・ソレノイド体
4・・・弁体
5・・・流入路
6・・・弁室
7・・・流出路
8a、8b・・・入口
9・・・出口
10・・・弁シート
11・・・オリフィス
12・・・ソレノイド
13・・・部材
14・・・基体
15・・・コア
16・・・プランジャー
17・・・弁
18・・・板バネ
19・・・シートパッキン

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