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JP5033317B2 - Valve mechanism - Google Patents

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JP5033317B2 JP2005199871A JP2005199871A JP5033317B2 JP 5033317 B2 JP5033317 B2 JP 5033317B2 JP 2005199871 A JP2005199871 A JP 2005199871A JP 2005199871 A JP2005199871 A JP 2005199871A JP 5033317 B2 JP5033317 B2 JP 5033317B2
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彰良 猿館
康成 椛澤
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  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Description

本発明は、効率がよく、信頼性の高いバルブ機構に関するものである。   The present invention relates to an efficient and highly reliable valve mechanism.

従来から、コイルヘの通電のオンオフによって流路の開閉を行う電磁アクチュエータを用いた電磁弁(バルブ機構)が知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electromagnetic valve (valve mechanism) using an electromagnetic actuator that opens and closes a flow path by turning on and off power to a coil is known (see, for example, Patent Document 1).

このような電磁弁においては、例えば、電磁アクチュエータのコイルに通電が行われていない非通電状態においては、付勢ばねの付勢力によって弁体が弁座に着座して流路を遮断するように形成されており、コイルに通電が行われると、付勢ばねの付勢力に抗して弁体が電磁石の吸引力によって弁座から離間して流路を開放することができるようになっている。   In such a solenoid valve, for example, in a non-energized state where the coil of the electromagnetic actuator is not energized, the valve body is seated on the valve seat by the urging force of the urging spring so as to block the flow path. When the coil is energized, the valve body can be separated from the valve seat by the attraction force of the electromagnet to open the flow path against the urging force of the urging spring. .

特開平08−128556号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-128556

しかしながら、従来のバルブ機構においては、流路を開放した弁の開状態または流路を遮断した閉状態を保持するには、コイルヘの通電等、エネルギーを供給しつづける状態を保持しなければならないという問題点があった。   However, in the conventional valve mechanism, in order to maintain the open state of the valve with the flow path opened or the closed state with the flow path blocked, it is necessary to maintain a state in which energy is continuously supplied, such as energization of the coil. There was a problem.

また、流路とアクチュエータとの配置、構造の関係上、長期的にわたって使用した際に、弁体の経時変化により信頼性が損なわれやすいという問題点もあった。   In addition, due to the arrangement and structure of the flow path and the actuator, there has been a problem that reliability is likely to be impaired due to a change with time of the valve body when used over a long period of time.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決するようなバルブ機構を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to provide a valve mechanism that solves the above-described problems.

本発明は、上記目的を達成するため、磁性体により形成され軸方向に沿って両方向に往復移動可能に配設された可動軸と、前記可動軸の外側に配設されたコイルとを具備する電磁アクチュエータと、前記電磁アクチュエータの可動軸によって往復移動可能な弁体と、前記弁体の前記電磁アクチュエータの配設側とは反対側の背面に、流体を流入させるための流入路と、流体を流出させるための流出路とを備える流路を有する弁本体とを有し、前記電磁アクチュエータは、磁性体により円筒状に形成され前記弁本体の配設される流体側の内側に前記コイルが配設されるバックヨークと、磁性体により環状に形成され前記バックヨークの前記電磁アクチュエータの配設される駆動側の内側に間隔をおいて対向配置された一対のヨークと、環状に形成されその軸方向の両端が前記一対のヨークに挟持されるように前記バックヨークの前記駆動側の内側に配設される永久磁石と、非磁性体により外筒部および内筒部を具備する有底二重筒状に形成されその内筒部の端面が前記一対のヨークの前記弁本体の配設側とは反対側の端面に当接される上ケースとを有しており、前記可動軸の前記駆動側に位置する一端部側には鍔部が形成されこの鍔部が前記永久磁石の内側に配設されており、前記鍔部は、その基端部が外周部より肉厚に形成されており、前記永久磁石は、軸方向に着磁されその磁極が前記可動軸の移動方向に沿って並設されており、前記コイルに供給する電流の方向を切り換えることにより、前記可動軸がその軸方向に沿って前記流体側に突出する方向および前記駆動側に引き込む方向の両方向に往復移動するとともに、前記可動軸が前記永久磁石の磁力によって前記可動軸のいずれかの移動方向に吸引されるように形成され、かつ、前記コイルに通電しない非通電状態においては、前記可動軸が前記永久磁石の磁力によって前記可動軸のいずれかの移動方向において保持可能に形成されており、前記上ケースには、前記内筒部の内面に前記可動軸が前記引き込む方向に移動した際に、前記可動軸の一端が当接してその最大移動位置を規制するとともに、前記可動軸の一端が接触したときの衝撃を吸収する円環状のクッションが装着され、かつ、前記上ケースの中心部には、前記クッションの内径と同一サイズの貫通孔が形成されており、前記弁本体は、前記可動軸の突出、引込の保持位置への移動に連動して、前記弁体が移動することにより、前記流入路と前記流出路との間の開閉を制御するとともに、前記非通電状態において前記流路の開放状態および遮断状態を選択的に保持するように形成されており、前記貫通孔は、前記流路の遮断状態において、外気が前記電磁アクチュエータの内部に流入可能とされていることを特徴とするものである。本発明においては、前記弁体の前記電磁アクチュエータの配設側とは反対側の背面に形成された弁室と、前記弁室と前記流出路との接続部に配設され前記弁体が接離可能な弁座とを有し、前記弁体が、ダイアフラム、あるいは可撓性の折り返し部を中心底部と周囲に広がったスカート部との間に持ちゴム成形により全体が一体的に成形されているものであり、前記弁体が、前記可動軸によって前記弁室からの流体の流出方向に移動することで前記弁座に当接するように形成されていることが好ましく、前記弁体が、前記弾性膜であり、前記流路には、前記弾性膜を介して前記電磁アクチュエータの配設側と反対側の壁面に流路突起を備え、前記可動軸の突出位置で前記弾性膜と前記流路突起が当接することにより、前記流路が遮断状態になることが好ましく、前記弾性膜の前記電磁アクチュエータの配設側にアクチュエータ側弁室を備え、前記可動軸が引込位置に移動するときに、前記弾性膜の一部が前記アクチュエータ側弁室に引き込まれることにより、前記アクチュエータ側弁室の一部であった空間に前記流入路と前記流出路を繋ぐ連通路が確保されることにより、前記流路が開放状態になることが好ましい。さらに、前記流路の遮断状態において前記弾性膜が平面状の状態にされ、前記流路の遮断状態における前記弁体に加わる荷重が前記流路の開放状態における前記弁体に加わる荷重より小さく形成されていることが好ましい。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a movable shaft formed of a magnetic material and disposed so as to be capable of reciprocating in both directions along an axial direction, and a coil disposed outside the movable shaft. An electromagnetic actuator, a valve body that can be reciprocated by a movable shaft of the electromagnetic actuator, an inflow path for allowing fluid to flow into a back surface of the valve body opposite to the side on which the electromagnetic actuator is disposed, and a fluid A valve body having a flow path including an outflow path for flowing out, and the electromagnetic actuator is formed in a cylindrical shape by a magnetic material, and the coil is disposed inside the fluid side where the valve body is disposed. And a pair of yokes formed in an annular shape by a magnetic material and disposed opposite to each other on the inner side of the back yoke on the drive side where the electromagnetic actuator is disposed. Is closed which comprises a permanent magnet at both ends in the axial direction is disposed inside the drive side of the back yoke so as to be held between the pair of yokes, the outer cylinder part and inner cylinder part by a non-magnetic material An upper case that is formed in a bottom double cylinder shape and whose end surfaces of the inner cylinder portions are in contact with the end surfaces of the pair of yokes on the opposite side of the valve body, and the movable shaft A flange portion is formed on one end portion side of the drive side, and the flange portion is disposed inside the permanent magnet, and the base portion of the flange portion is thicker than the outer peripheral portion. The permanent magnet is magnetized in the axial direction, and its magnetic poles are arranged in parallel along the moving direction of the movable shaft. By switching the direction of the current supplied to the coil, the movable shaft is A direction projecting toward the fluid side along the axial direction and the driving side In a non-energized state in which the movable shaft is attracted in any moving direction of the movable shaft by the magnetic force of the permanent magnet, and the coil is not energized. The movable shaft is formed so as to be able to be held in any moving direction of the movable shaft by the magnetic force of the permanent magnet, and the movable shaft moves in the pulling-in direction on the inner surface of the inner cylinder portion in the upper case. When this occurs, one end of the movable shaft abuts to regulate its maximum movement position, and an annular cushion that absorbs an impact when one end of the movable shaft comes into contact is mounted, and the upper case A through-hole having the same size as the inner diameter of the cushion is formed in the central portion, and the valve body is interlocked with the movement of the movable shaft to the protruding and retracted holding position. By moving, said to control the opening and closing between the inlet channel and the outlet channel are formed so as to selectively hold the open state and a blocking state of the channel in the non-energized state, the The through hole is characterized in that outside air can flow into the electromagnetic actuator when the flow path is blocked . In the present invention, a valve chamber formed on the back surface of the valve body opposite to the side on which the electromagnetic actuator is disposed, and a connection portion between the valve chamber and the outflow passage are provided to contact the valve body. The valve body has a diaphragm or a flexible folded portion between a central bottom portion and a skirt portion extending to the periphery, and the whole is integrally molded by rubber molding. It is preferable that the valve body is formed so as to contact the valve seat by moving in the direction of fluid flow out of the valve chamber by the movable shaft. An elastic film, and the flow path includes a flow path protrusion on a wall surface on the opposite side of the electromagnetic actuator via the elastic film, and the elastic film and the flow path at a projecting position of the movable shaft When the protrusions come into contact with each other, the flow path is cut off. Preferably, an actuator-side valve chamber is provided on the electromagnetic membrane on the side where the electromagnetic actuator is disposed, and a part of the elastic membrane is drawn into the actuator-side valve chamber when the movable shaft moves to the retracted position. Accordingly, it is preferable that the communication path connecting the inflow path and the outflow path is secured in a space that was a part of the actuator-side valve chamber, so that the flow path is opened. Further, the elastic film is in a planar state in the blocked state of the flow path, and a load applied to the valve body in the blocked state of the flow path is smaller than a load applied to the valve body in the opened state of the flow path. It is preferable that

本発明のバルブ機構によれば、電磁アクチュエータがコイルに供給する電流の方向を切り換えることにより、電磁アクチュエータの可動軸がその軸方向に沿って流体側に突出する方向および駆動側に引き込む方向の両方向に往復移動するとともに、可動軸が永久磁石の磁力によって可動軸のいずれかの移動方向に吸引されるように形成され、かつ、コイルに通電しない非通電状態においては、可動軸が永久磁石の磁力によって可動軸のいずれかの移動方向において保持可能に形成されており、弁本体が可動軸の突出、引込の保持位置への移動に連動して、弁体が移動することにより、流入路と流出路との間の開閉を制御するとともに、非通電状態において流路の開放状態および遮断状態を選択的に保持するように形成されているから、エネルギーを供給しつづけることなく可動軸を突出状態または引込状態に自己保持することができるので、エネルギーを供給しつづけることなく流路の開放状態あるいは遮断状態を自己保持することができるし、鍔部の基端部が厚肉に形成されているので、永久磁石の磁力による鍔部、ひいては可動軸を突出する方向または引き込む方向に吸引する際の吸引力を強くすることができるし、上ケースのクッション材は、可動軸の引き込む方向への最大移動位置を規制できるとともに、可動軸の一端が接触したときの衝撃を吸収することができるし、上ケースの貫通孔は、流路の遮断状態において外気を電磁アクチュエータの内部に流入させることができるなどの優れた効果を奏する。 According to the valve mechanism of the present invention, by switching the direction of the current supplied to the coil by the electromagnetic actuator, both the direction in which the movable shaft of the electromagnetic actuator protrudes toward the fluid side along the axial direction and the direction of pulling in to the drive side In a non-energized state in which the movable shaft is attracted in any direction of movement of the movable shaft by the magnetic force of the permanent magnet and the coil is not energized, the movable shaft has a magnetic force of the permanent magnet. The valve body can be held in any direction of movement of the movable shaft, and the valve body moves in conjunction with the movement of the movable shaft to the protruding and retracted holding position. It is designed to control the opening and closing of the flow path and to selectively maintain the open state and shut-off state of the flow path in the non-energized state. Since the movable shaft can be self-held in the protruding state or retracted state without continuously supplying energy, the open state or shut-off state of the flow path can be self-held without continuously supplying energy. Since the base end portion of the upper case is formed thick, it is possible to increase the attraction force when sucking in the protruding direction of the movable shaft or the pulling direction of the movable shaft by the magnetic force of the permanent magnet . The cushion material can regulate the maximum movement position in the direction in which the movable shaft is retracted, and can absorb an impact when one end of the movable shaft comes in contact. There are excellent effects such as allowing outside air to flow into the electromagnetic actuator .

本発明のバルブ機構によれば、弁体の電磁アクチュエータの配設側とは反対側の背面に形成された弁室と、弁室と流出路との接続部に配設され弁体が接離可能な弁座とを有し、弁体が、ダイアフラム、あるいは可撓性の折り返し部を中心底部と周囲に広がったスカート部との間に持ちゴム成形により全体が一体的に成形されているものであり、弁体が可動軸によって弁室からの流体の流出方向に移動することで弁座に当接するように形成されているから、流路を容易に遮断状態にすることができるし、可撓性の折り返し部を中心底部と周囲に広がったスカート部との間に持ちゴム成形により全体が一体的に成形されているものを弁体として用いた場合には、可動軸の突出状態、引込状態のいずれにおいても弁体に加わるテンションを緩和でき、寿命を延ばせるという優れた効果を奏することができる。また、本発明のバルブ機構によれば、弁体が弾性膜であり、流路には弾性膜を介して電磁アクチュエータの配設側と反対側の壁面に流路突起を備え、可動軸の突出位置で弾性膜と流路突起が当接することにより、流路が遮断状態になるから、弾性膜はバルブ機構の面積をとらずに済むので、小型化が可能になるし、弁本体にはINLET及びOUTLETのための特別な流路を持つ必要がないので、電磁アクチュエータと一体化して小型化が可能になるし、流路の遮断状態では、流路突起に弾性膜が当接されるシンプルな構造となり、流路の断面形状全体をふさぐ構成にできるので、閉状態の気密度を上げることができるという優れた効果を奏する。さらにまた、本発明のバルブ機構によれば、弾性膜の電磁アクチュエータの配設側にアクチュエータ側弁室を備え、可動軸が引込位置に移動するときに、弾性膜の一部がアクチュエータ側弁室に引き込まれることにより、アクチュエータ側弁室の一部であった空間に流入路と流出路を繋ぐ連通路が確保されることにより、流路が開放状態になるから、可動軸が引込状態に移動し、移動後通電を止めても、永久磁石の吸引力により保持され、この状態で弾性膜一部がアクチュエータ側弁室側に引き込まれて弾性変形し、アクチュエータ側弁室の一部であった空間に連通路が確保されることにより、流入路と流出路が連通され、流路は開放状態になるなどの優れた効果を奏する。またさらに、本発明のバルブ機構によれば、流路の遮断状態において弾性膜が平面状の状態にされ、流路の遮断状態における弁体に加わる荷重が流路の開放状態における弁体に加わる荷重より小さく形成されているから、システムを駆動させない時間的に長い休止状態で、弾性膜は平面状の状態でテンションを受けない状態であるので、弾性膜が弾性強度の経時変化を受けにくく、時間的に長い流路の遮断状態における弁体に加わる荷重が流路の開放状態における弁体に加わる荷重より小さいのでクリープしにくい。その結果、特性の経時変化が少なく、長期的な信頼性を確保できるなどの優れた効果を奏する。 According to the valve mechanism of the present invention, the valve body is disposed at the connection portion between the valve chamber formed on the back surface of the valve body opposite to the side on which the electromagnetic actuator is disposed and the valve chamber and the outflow passage. The valve body has a possible valve seat, and the valve body has a diaphragm or a flexible folded part between the center bottom part and a skirt part that extends to the periphery, and the whole is integrally formed by rubber molding Since the valve body is formed so as to contact the valve seat by moving in the direction of fluid flow out of the valve chamber by the movable shaft, the flow path can be easily shut off and can be used. When a valve body that has a flexible folded part between the center bottom part and the skirt part that extends to the periphery and is molded as a whole by rubber molding is used, the movable shaft protrudes and retracts. The tension applied to the valve body can be relaxed in any state. It is possible to obtain the excellent effect that put off life. Further, according to the valve mechanism of the present invention, the valve body is an elastic film, and the flow path is provided with a flow path projection on the wall surface on the opposite side of the electromagnetic actuator via the elastic film, and the movable shaft protrudes. Since the elastic film and the flow path protrusion come into contact with each other at the position, the flow path is cut off, so that the elastic film does not need to take up the area of the valve mechanism. Since there is no need to have a special flow path for OUTLET, it is possible to reduce the size by integrating it with the electromagnetic actuator. forming the structural, since it to the configuration block the entire cross-sectional shape of the channel, that Sosu an excellent effect that it is possible to increase the tightness of the closed state. Furthermore, according to the valve mechanism of the present invention, the actuator side valve chamber is provided on the side of the elastic membrane where the electromagnetic actuator is disposed, and when the movable shaft moves to the retracted position, a part of the elastic membrane is located on the actuator side valve chamber. By pulling in, the communication path connecting the inflow path and the outflow path is secured in the space that was part of the actuator side valve chamber, and the flow path is opened, so the movable shaft moves to the retracted state. However, even if the energization is stopped after the movement, it is held by the attractive force of the permanent magnet, and in this state, a part of the elastic film is drawn into the actuator side valve chamber side and elastically deforms, and is a part of the actuator side valve chamber. By securing the communication path in the space, the inflow path and the outflow path are communicated, and the flow path is in an open state. Furthermore, according to the valve mechanism of the present invention, is in the cutoff state odor elastic film Te is a planar condition of the flow path, the open state of the channel load flow path applied to put that the valve body disengaged state from being smaller than the load applied to the valve element that put, in a temporally long dormant not to drive the system, the elastic membrane is in a state not subjected to tension in the planar state, the elastic membrane of the elastic strength Since the load applied to the valve body in the shut-off state of the flow path that is long in time is smaller than the load applied to the valve body in the open state of the flow path, it is difficult to be creeped. As a result, there are excellent effects such as little change in characteristics with time and long-term reliability.

したがって、本発明のバルブ機構によれば、上記目的を達成するものを容易かつ確実に得ることができる。   Therefore, according to the valve mechanism of the present invention, what achieves the above object can be obtained easily and reliably.

以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。   The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.

(第1実施形態)
図1から図3は、本発明に係る自己保持型のアクチュエータとして、例えば電磁アクチュエータを用いたバルブ機構の第1の実施形態を示すものであり、図1は流路の開放状態における要部の拡大断面図、図2は流路の遮断状態における要部の拡大断面図、図3は平面図である。また、図4は電磁アクチュエータの実施形態の要部を示す拡大断面図である。
(First embodiment)
FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of a valve mechanism using, for example, an electromagnetic actuator as a self-holding actuator according to the present invention. FIG. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part in a blocked state of the flow path, and FIG. 3 is a plan view. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of an embodiment of the electromagnetic actuator.

図1から図3に示すように、本実施形態のバルブ機構1は、弁本体2と電磁アクチュエータ3とを有している。そして、バルブ機構1は、図1および図2の上側が電磁アクチュエータ3の配置される駆動側DSとされ、図1および図2の下側が流体の吸入と吐出とを行う弁本体2の配置される流体側FSとされている。また、電磁弁1は、図3の右側が流体の供給側SSとされ、図3の左側が流体の排出側ESとされている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the valve mechanism 1 of the present embodiment includes a valve body 2 and an electromagnetic actuator 3. In the valve mechanism 1, the upper side of FIGS. 1 and 2 is a drive side DS on which the electromagnetic actuator 3 is disposed, and the lower side of FIGS. 1 and 2 is a valve body 2 that performs suction and discharge of fluid. The fluid side FS. The right side of FIG. 3 is the fluid supply side SS, and the left side of FIG. 3 is the fluid discharge side ES.

図1および図2に示すように、前記弁本体2は、ボディ4と上蓋5との間に弁体としてのダイアフラム6を挟持して形成されている。また、電磁アクチュエータ3は、上蓋5の駆動側DSに取着されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the valve body 2 is formed by sandwiching a diaphragm 6 as a valve body between a body 4 and an upper lid 5. The electromagnetic actuator 3 is attached to the drive side DS of the upper lid 5.

前記ボディ4は、非磁性体、例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイド)などの樹脂の成型品により、一辺が11mm程度の平面ほぼ矩形で、厚さが3mm程度の平板状に形成されている。このボディ4の駆動側DSに位置する上面の中央部には、弁室7が一体に凹設されており、この弁室7の開口端は、前記ダイアフラム6の下面によって閉塞されている。   The body 4 is formed of a non-magnetic material, for example, a molded product of a resin such as PPS (polyphenylene sulfide), and is formed into a flat plate with a side of about 11 mm and a flat surface with a thickness of about 3 mm. A valve chamber 7 is integrally recessed at the center of the upper surface of the body 4 on the drive side DS, and the open end of the valve chamber 7 is closed by the lower surface of the diaphragm 6.

すなわち、ダイアフラム6の電磁アクチュエータ3の配設側とは反対側の背面に弁室7が形成されている。なお、弁室7の形状としては、平面矩形状、円形状などの各種の形状から選択することができる。   That is, the valve chamber 7 is formed on the back surface of the diaphragm 6 opposite to the side where the electromagnetic actuator 3 is disposed. The shape of the valve chamber 7 can be selected from various shapes such as a planar rectangular shape and a circular shape.

前記ボディ4の左右両側面の長手方向の中央部には、例えば、外径が1.5mm程度で長さが4mm程度に形成された左右一対のノズル8が一体に突設されている。これらの左右一対のノズル8は、図1の右方に示す供給側SSに配置された一方が流体の供給に用いる供給ノズル9とされており、図1の左方に示す排出側ESに配置された他方が流体の吐出に用いる吐出ノズル10とされている。   A pair of left and right nozzles 8 having an outer diameter of about 1.5 mm and a length of about 4 mm, for example, are integrally provided at the center in the longitudinal direction of the left and right side surfaces of the body 4. One of the pair of left and right nozzles 8 is arranged on the supply side SS shown on the right side of FIG. 1 as a supply nozzle 9 used for supplying fluid, and is arranged on the discharge side ES shown on the left side of FIG. The other is used as a discharge nozzle 10 used for discharging fluid.

前記供給ノズル9の供給側内孔9aは、ボディ4の中央部に向かって水平に延出されており、この供給側内孔9aのボディ4の中央側に位置する内端部は、弁室7の外周縁より若干中央部側に配置されている。また、供給側内孔9aのボディ4の中央部側に位置する内端部の上部には、弁室7の底面の供給側SSの外周縁近傍から下方に向かって垂直に延在する供給側内孔9aより小径の供給側小径貫通孔11の下端部が接続されている。   The supply-side inner hole 9a of the supply nozzle 9 extends horizontally toward the center portion of the body 4, and the inner end portion of the supply-side inner hole 9a located on the center side of the body 4 has a valve chamber. 7 is arranged slightly closer to the center than the outer peripheral edge. In addition, the supply side extending vertically downward from the vicinity of the outer peripheral edge of the supply side SS on the bottom surface of the valve chamber 7 at the upper part of the inner end portion located on the center side of the body 4 of the supply side inner hole 9a. The lower end of the supply-side small-diameter through hole 11 having a smaller diameter than the inner hole 9a is connected.

前記供給ノズル9の先端からボディ4の中央部に向かって水平に延出された供給側内孔9aによって、本実施形態における弁室7に流体を流入させるための流入路12が形成されており、供給側内孔9aの内端部と弁室7の底面の供給側SSの外周縁近傍との問を垂直方向に接続する供給側小径貫通孔11によって、本実施形態における流入路12と弁室7との相互間を接続する流入路12より小径の中間流路13が形成されている。   An inflow path 12 for allowing fluid to flow into the valve chamber 7 in the present embodiment is formed by a supply side inner hole 9a extending horizontally from the tip of the supply nozzle 9 toward the center of the body 4. The inflow passage 12 and the valve in this embodiment are formed by the supply-side small-diameter through-hole 11 that connects the inner end of the supply-side inner hole 9a and the vicinity of the outer peripheral edge of the supply-side SS on the bottom surface of the valve chamber 7 in the vertical direction. An intermediate flow path 13 having a smaller diameter than the inflow path 12 that connects the chamber 7 to each other is formed.

前記吐出ノズル10の排出側内孔10aは、ボディ4の中央部に向かって水平に延出されており、この排出側内孔10aのボディ4の中央部側に位置する内端部は、弁室7の底面の中央部から下方に向かって垂直に延在する排出側内孔10aより小径の排出側小径貫通孔14の下端部に接続されている。   The discharge-side inner hole 10a of the discharge nozzle 10 extends horizontally toward the center of the body 4, and the inner end of the discharge-side inner hole 10a located on the center of the body 4 is a valve. It is connected to the lower end portion of the discharge side small diameter through hole 14 having a smaller diameter than the discharge side inner hole 10a extending vertically downward from the center of the bottom surface of the chamber 7.

すなわち、吐出ノズル10の先端からボディ4の中央部に向かって水平に延出された排出側内孔10aと、この排出側内孔10aの内端部と弁室7の底面の中央部との間を垂直に接続する排出側小径貫通孔14との両者によって、本実施形態における弁室7から流体を流出させるための流出路15が形成されている。   That is, a discharge-side inner hole 10 a that extends horizontally from the tip of the discharge nozzle 10 toward the center of the body 4, an inner end of the discharge-side inner hole 10 a, and a center of the bottom surface of the valve chamber 7. An outflow passage 15 for allowing the fluid to flow out from the valve chamber 7 in the present embodiment is formed by both the discharge side small diameter through hole 14 that vertically connects between them.

前記流出路15の一部を構成する排出側小径貫通孔14の上端部、すなわち、弁室7の底面の中心部には、排出側小径貫通孔14より大径の弁座装着穴16が形成されており、この弁座装着穴16には、ほぼ円環状に形成された弁座17が装着されている。この弁座17は、例えば、EPDMなどのゴム様弾性体によって形成されており、その上端面は、弁室7の底面より若干上方に配置されており、ダイアフラム6の中心部分の下面が接離可能とされている。   A valve seat mounting hole 16 having a diameter larger than that of the discharge-side small-diameter through hole 14 is formed at the upper end of the discharge-side small-diameter through hole 14 constituting a part of the outflow passage 15, that is, at the center of the bottom surface of the valve chamber 7. The valve seat mounting hole 16 is mounted with a valve seat 17 formed in a substantially annular shape. The valve seat 17 is formed of, for example, a rubber-like elastic body such as EPDM, and the upper end surface thereof is disposed slightly above the bottom surface of the valve chamber 7, and the lower surface of the central portion of the diaphragm 6 is in contact with or separated from the valve seat 17. It is possible.

なお、ボディ4としては、オーステナイト系ステンレスなどの非磁性金属の加工品によって形成してもよい。   The body 4 may be formed of a processed product of nonmagnetic metal such as austenitic stainless steel.

前記ダイアフラム6の素材としては、非磁性体で弾性を有する素材、例えば、EPDMなどのゴム様弾性体、樹脂、オーステナイト系ステンレスなどの非磁性金属などの素材から選択することができる。またダイアフラム6の形状としては、円形、矩形などの各種の形状から設計コンセプトなどの必要に応じて選択使用することができる。   The material of the diaphragm 6 can be selected from materials that are non-magnetic and elastic, for example, rubber-like elastic materials such as EPDM, resins, and non-magnetic metals such as austenitic stainless steel. Further, the shape of the diaphragm 6 can be selected and used from various shapes such as a circle and a rectangle according to the design concept.

前記上蓋5は、ボディ4と同様に、非磁性体、例えば、PPSなどの樹脂の成型品により、直径が10mm程度に形成されたほぼ円盤状の取付部18と、この取付部18の駆動側DSに位置する上面に突設された内径が3mm程度で軸方向に沿った高さが2mm程度の筒状装着部19とが一体に形成されている。そして、上蓋5の取付部18の上方から挿入された取付ねじ20によって、ダイアフラム6を介して上蓋5とボディ4とが一体に取り付けられている。また、上蓋5の取付部18の中心部には、後述する電磁アクチュエータ3の可動軸21の下端に形成された弁作動部22が挿通される下端部が大径の段付きに形成された挿通孔23が形成されている。   Similar to the body 4, the upper lid 5 is made of a non-magnetic material, for example, a molded product of a resin such as PPS, and has a substantially disc-shaped mounting portion 18 having a diameter of about 10 mm, and a drive side of the mounting portion 18. A cylindrical mounting portion 19 having an inner diameter of about 3 mm and a height in the axial direction of about 2 mm is integrally formed on the upper surface located at the DS. Then, the upper lid 5 and the body 4 are integrally attached via the diaphragm 6 by an attachment screw 20 inserted from above the attachment portion 18 of the upper lid 5. Further, in the central portion of the attachment portion 18 of the upper lid 5, the lower end portion through which a valve operating portion 22 formed at the lower end of the movable shaft 21 of the electromagnetic actuator 3 described later is inserted is formed in a step having a large diameter. A hole 23 is formed.

したがって、ボディ4の上面と上蓋5の取付部18の下面とでダイアフラム6の外周部分が挟持されているとともに、ダイアフラム6によってボディ4の上面の中心部に形成された弁室7の開口が閉塞されている。   Therefore, the outer peripheral portion of the diaphragm 6 is sandwiched between the upper surface of the body 4 and the lower surface of the mounting portion 18 of the upper lid 5, and the opening of the valve chamber 7 formed at the center of the upper surface of the body 4 is closed by the diaphragm 6. Has been.

なお、上蓋5としては、オーステナイト系ステンレスなどの非磁性金属の加工品によって形成してもよい。   The upper lid 5 may be formed of a processed product of nonmagnetic metal such as austenitic stainless steel.

前記電磁アクチュエータ3は、弁本体2のダイアフラム6の中心部分を弁座17に接離させることで、図1に示す流路の開放状態と、図2に示す流路の遮断状態とを選択的に切り換えるためのものであり、図4に詳示するように、磁性体、例えば、快削純鉄の加工品によって形成された可動軸(プランジャ)21を有している。   The electromagnetic actuator 3 selectively moves between the open state of the flow path shown in FIG. 1 and the cut-off state of the flow path shown in FIG. 2 by bringing the central portion of the diaphragm 6 of the valve body 2 into and out of contact with the valve seat 17. As shown in detail in FIG. 4, it has a movable shaft (plunger) 21 formed of a magnetic material, for example, a processed product of free-cutting pure iron.

図4に示すように、可動軸21は、円柱状に形成された軸本体21aを有しており、この軸本体21aの図4の下方に示す下端には、軸本体21aの外径より大径とされた弁作動部22が一体に形成されている。そして、弁作動部22の外径は、軸本体21aの外径より大径に形成されているとともに、上蓋5の取付部18の挿通孔23の内径より若干小さく形成されている。さらに、弁作動部22の端面、すなわち、可動軸21の下端面は、ダイアフラム6の中心部の駆動側DSに位置する上面に当接される弁当接面24とされている。   As shown in FIG. 4, the movable shaft 21 has a shaft body 21a formed in a columnar shape, and the lower end of the shaft body 21a shown in FIG. 4 is larger than the outer diameter of the shaft body 21a. A valve operating portion 22 having a diameter is integrally formed. The outer diameter of the valve operating portion 22 is formed to be larger than the outer diameter of the shaft main body 21 a and is slightly smaller than the inner diameter of the insertion hole 23 of the mounting portion 18 of the upper lid 5. Furthermore, the end surface of the valve operating unit 22, that is, the lower end surface of the movable shaft 21 is a valve contact surface 24 that is in contact with the upper surface located on the drive side DS in the center of the diaphragm 6.

前記軸本体21aの弁作動部22の近傍と、軸方向のほぼ中央部分には、ほぼ円環状の摺動部25が形成されている。これらの摺動部25の外径は、弁作動部22の外径と同等もしくは若干大きく形成されている。   A substantially annular sliding portion 25 is formed in the vicinity of the valve operating portion 22 of the shaft main body 21a and in the substantially central portion in the axial direction. The outer diameters of these sliding portions 25 are formed to be equal to or slightly larger than the outer diameter of the valve operating portion 22.

前記軸本体21aの図4の上方に示す上端部近傍には、摺動部25の外径よりさらに大径に形成された環状の鍔部26が形成されている。この鍔部26の可動軸21との接続部に位置する基端部26aは、その軸方向のサイズが、鍔部26の軸方向のサイズより大きく形成されている。すなわち、鍔部26の基端部26aは、外周部より厚肉に形成されている。   In the vicinity of the upper end portion of the shaft main body 21 a shown in the upper part of FIG. 4, an annular flange portion 26 having a larger diameter than the outer diameter of the sliding portion 25 is formed. The proximal end portion 26 a located at the connection portion of the flange portion 26 with the movable shaft 21 is formed such that the axial size thereof is larger than the axial size of the flange portion 26. That is, the base end portion 26a of the flange portion 26 is formed thicker than the outer peripheral portion.

前記可動軸21の外側には、非磁性体、例えば、PPSなどの樹脂の成型品によって一体に形成されたコイル保持部材27が配設されている。このコイル保持部材27は、可動軸21を軸方向に沿って両方向である図4の上下方向に示す垂直方向に往復移動させるためのコイル28を配置するためのものであり、両摺動部25の外周面が摺接される摺動内孔を有する筒状の保持本体29を有している。そして、保持本体29の図4の下方に示す流体側FSに位置する軸方向の下端部には、径方向外側に延出された円環状の下フランジ30が一体に形成されており、保持本体29の軸方向の図4の上方に示す駆動側DSに位置する上端部には、径方向外側に延出された円環状の上フランジ31が一体に形成されている。また、下フランジ30および上フランジ31のそれぞれの外径は、コイル28の外径より大きく形成されており、下フランジ30および上フランジ31の対向面問の間隔は、コイル28の軸方向の長さより若干大きく形成されている。そして、下フランジ30および上フランジ31の相互に対向するそれぞれの対向面と、これらの対向面の問に位置する保持本体29の外周面とにより形成される凹部空間内に、図4の二点鎖線にて示すコイル28が全体としてほぼ円筒状をなすように巻回されている。   A coil holding member 27 integrally formed of a non-magnetic material, for example, a molded product of resin such as PPS, is disposed outside the movable shaft 21. The coil holding member 27 is for arranging a coil 28 for reciprocating the movable shaft 21 in the vertical direction shown in the vertical direction in FIG. A cylindrical holding body 29 having a sliding inner hole with which the outer peripheral surface is slidably contacted. An annular lower flange 30 extending outward in the radial direction is integrally formed at the lower end portion in the axial direction located on the fluid side FS shown in FIG. An annular upper flange 31 extending outward in the radial direction is integrally formed at the upper end portion located on the drive side DS shown in the upper part of FIG. Further, the outer diameters of the lower flange 30 and the upper flange 31 are formed larger than the outer diameter of the coil 28, and the interval between the facing surfaces of the lower flange 30 and the upper flange 31 is the length of the coil 28 in the axial direction. It is formed slightly larger than this. Then, in the recessed space formed by the opposing surfaces of the lower flange 30 and the upper flange 31 facing each other and the outer peripheral surface of the holding body 29 located between these opposing surfaces, two points in FIG. A coil 28 indicated by a chain line is wound so as to form a substantially cylindrical shape as a whole.

前記上フランジ31の軸方向外側に位置する上端面の外周には、大径筒状部32が軸方向に沿って上方に向かって一体に形成されている。この大径筒状部32は、保持本体29と同軸となるように、上フランジ31の上端部から軸方向の一端部側である図4の上方に向かって延出形成されている。そして、大径筒状部32の外周の上端部側を除く大部分には、コイル28の外側に配設された円筒状のバックヨーク33の上端部分が固着されている。また、バックヨーク33の下端部は、下フランジ30の内端面の外周近傍に形成された取付溝34に固着されている。   A large-diameter cylindrical portion 32 is integrally formed upward along the axial direction on the outer periphery of the upper end surface located on the outer side in the axial direction of the upper flange 31. The large-diameter cylindrical portion 32 is formed to extend from the upper end portion of the upper flange 31 toward the upper side in FIG. 4, which is one end portion side in the axial direction, so as to be coaxial with the holding body 29. An upper end portion of a cylindrical back yoke 33 disposed outside the coil 28 is fixed to most of the outer periphery of the large diameter cylindrical portion 32 except for the upper end portion side. Further, the lower end portion of the back yoke 33 is fixed to a mounting groove 34 formed in the vicinity of the outer periphery of the inner end surface of the lower flange 30.

前記バックヨーク33は、可動軸21と同様に、磁性体、例えば、快削純鉄の加工品によって形成されている。   Similar to the movable shaft 21, the back yoke 33 is formed of a magnetic material, for example, a processed product of free-cutting pure iron.

前記コイル保持部材27の大径筒状部32の内側には、図4の上方に配置された上ヨーク35Aおよび図3の下方に配置された下ヨーク35Bからなる上下一対のヨーク35(符号35は、上ヨーク35Aおよび下ヨーク35Bを総称する。)が間隔をおいて配設されている。これらのヨーク35は、磁性体、例えば、バックヨーク33と同様に、快削純鉄の加工品によって、全体としてほぼ環状に形成されている。また、両ヨーク35の対向面間には、ほぼ環状に形成された永久磁石36の軸方向の両端が挟持されている。   Inside the large-diameter cylindrical portion 32 of the coil holding member 27, a pair of upper and lower yokes 35 (reference numeral 35) including an upper yoke 35A disposed above the FIG. 4 and a lower yoke 35B disposed below the FIG. Are collectively referred to as the upper yoke 35A and the lower yoke 35B). These yokes 35 are formed in a substantially annular shape as a whole by a processed product of free-cutting pure iron, like the magnetic body, for example, the back yoke 33. Further, between the opposing surfaces of both yokes 35, both ends in the axial direction of a permanent magnet 36 formed in a substantially annular shape are sandwiched.

すなわち、環状に形成された一対のヨーク35が、永久磁石36を挟んで対向配置されている。   In other words, a pair of yokes 35 formed in an annular shape are arranged to face each other with the permanent magnet 36 interposed therebetween.

前記両ヨーク35のそれぞれの内周縁部35aは、軸方向に沿って両ヨーク35の内側に向かって延出形成されており、鍔部26の外周縁部を間において対向配置されている。   The inner peripheral edge portions 35a of both the yokes 35 are formed so as to extend inward of the two yokes 35 along the axial direction, and are disposed to face each other with the outer peripheral edge portions of the flange portions 26 therebetween.

したがって、鍔部26の外側に永久磁石36が配設されており、永久磁石36の磁力によって鍔部26、ひいては可動軸21をそのいずれかの移動方向に吸引、すなわち、図4の下方に示す突出する方向または図4の上方である引き込む方向に吸引することができるようになっている。   Therefore, the permanent magnet 36 is disposed outside the collar portion 26, and the collar portion 26 and eventually the movable shaft 21 are attracted in any of the moving directions by the magnetic force of the permanent magnet 36, that is, shown in the lower part of FIG. Suction can be performed in the protruding direction or in the pulling-up direction above FIG.

前記両ヨーク35の問に挟持されている永久磁石36は、その磁力によって鍔部26、ひいては可動軸21を軸方向に沿って図4の下方に示す突出する方向または図4の上方に示す引き込む方向に吸引して保持するためのものであり、全体としてほぼ環状に形成されている。そして、永久磁石36は軸方向に着磁されており、その磁極が可動軸21の移動方向である図4の上下方向に沿って並設されている。例えば、永久磁石36の上端部側がS極とされ、下端部側がN極となるように形成されている。さらに、永久磁石36は、その内周が鍔部26の外周と対向するように配置されている。   The permanent magnet 36 sandwiched between the yokes 35 pulls the flange portion 26 and eventually the movable shaft 21 along the axial direction in the projecting direction shown in the lower part of FIG. 4 or in the upper part of FIG. It is for sucking and holding in the direction, and is formed in a substantially annular shape as a whole. The permanent magnets 36 are magnetized in the axial direction, and their magnetic poles are arranged in parallel along the vertical direction in FIG. 4, which is the moving direction of the movable shaft 21. For example, the upper end side of the permanent magnet 36 is an S pole, and the lower end side is an N pole. Further, the permanent magnet 36 is arranged so that its inner periphery faces the outer periphery of the flange 26.

前記大径筒状部32の外周の上端部分には、非磁性体、例えば、PPSなどの樹脂の成型品により一体形成された上ケース37が固着されている。この上ケース37は、図4の下方に示す下端側が開口とされたほぼ有底二重筒状に形成されており、径方向外側に位置する外筒部37aの内面が、大径筒状部32の外周の上端部分に固着されている。また、上ケース37の径方向内側に位置する内筒部37bの下端面は、上下一対のヨーク35のうちの図4の上方に位置する上ヨーク35Aの上端面に当接されており、内筒部37bの内面には、図1に示す流路の開放状態において、可動軸21の上方への最大移動位置を規制するとともに、可動軸21の上端面が接触したときの衝撃を吸収するための防振ゴムなどの緩衝材により形成された円環状のクッション38が装着されている。さらに、上ケース37の中心部には、クッション38の内径とほぼ同一サイズの貫通孔39が形成されており、この貫通孔39は、図2に示す流路の遮断状態において、外気が内部に流入可能な通気口とされている。   An upper case 37 integrally formed of a non-magnetic material, for example, a molded product of resin such as PPS, is fixed to the upper end portion of the outer periphery of the large-diameter cylindrical portion 32. The upper case 37 is formed in a substantially bottomed double cylinder shape having an opening at the lower end side shown in the lower part of FIG. 4, and the inner surface of the outer cylinder part 37 a located on the radially outer side is a large diameter cylindrical part. 32 is fixed to the upper end portion of the outer periphery. Further, the lower end surface of the inner cylindrical portion 37b located on the radially inner side of the upper case 37 is in contact with the upper end surface of the upper yoke 35A located above the upper yoke in FIG. In the open state of the flow path shown in FIG. 1, the inner surface of the cylindrical portion 37 b regulates the maximum upward movement position of the movable shaft 21 and absorbs an impact when the upper end surface of the movable shaft 21 contacts. An annular cushion 38 formed of a cushioning material such as an anti-vibration rubber is attached. Further, a through hole 39 having substantially the same size as the inner diameter of the cushion 38 is formed in the central portion of the upper case 37, and this through hole 39 is located inside when the flow path is blocked as shown in FIG. It is considered as a vent that can flow in.

したがって、本実施形態のバルブ機構1は、磁性体により形成されたバックヨーク33の流体側FSの内側にコイル28が配設されており、このコイル28の内側に磁性体によって形成された可動軸21の流体側FSが配設されている。また、バックヨーク33の駆動側DSの内側に一対のヨーク35がコイル28 の軸方向の駆動側DSに位置するように配設されており、一対のヨーク35の問に永久磁石36が配設されている。そして、永久磁石36の内側に可動軸21の鍔部26が配設されており、この鍔部26の外周縁部の両側に一対のヨーク35の内周縁部35aが配設されている。すなわち、一対のヨーク35の内周縁部35aは、鍔部26の外周縁部を間において対向配設されている。   Therefore, in the valve mechanism 1 of the present embodiment, the coil 28 is disposed inside the fluid side FS of the back yoke 33 formed of a magnetic material, and the movable shaft formed of the magnetic material inside the coil 28. 21 fluid-side FSs are provided. In addition, a pair of yokes 35 are disposed inside the drive side DS of the back yoke 33 so as to be positioned on the drive side DS in the axial direction of the coil 28, and a permanent magnet 36 is disposed between the pair of yokes 35. Has been. The flange portion 26 of the movable shaft 21 is disposed inside the permanent magnet 36, and the inner peripheral edge portions 35 a of the pair of yokes 35 are disposed on both sides of the outer peripheral edge portion of the flange portion 26. That is, the inner peripheral edge portions 35 a of the pair of yokes 35 are disposed to face each other with the outer peripheral edge portion of the flange portion 26 interposed therebetween.

また、本実施形態のバルブ機構1は、コイル28に供給する電流の方向を切り換えることで、可動軸21の上端部の極性をS極、N極、S極、N極・・・の順に切り換えることができ、可動軸21の下端部の極性を上端部の極性の切り換えと同期させてN極、S極、N極、S極・・・の順に切り換えることができるようになっている。その結果、可動軸21をその軸方向に沿って図4の下方への突出する方向および図4の上方への引き込む方向の両方向に往復移動させることができるようになっている。   Moreover, the valve mechanism 1 of this embodiment switches the polarity of the upper end part of the movable shaft 21 in order of S pole, N pole, S pole, N pole, etc. by switching the direction of the current supplied to the coil 28. The polarity of the lower end of the movable shaft 21 can be switched in the order of N pole, S pole, N pole, S pole,... In synchronization with the switching of the polarity of the upper end. As a result, the movable shaft 21 can be reciprocated along the axial direction in both the direction of projecting downward in FIG. 4 and the direction of retracting upward in FIG.

つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。   Next, the operation of the present embodiment having the above-described configuration will be described.

本実施形態の電磁アクチュエータ3によれば、コイル28に供給する電流の方向を切り換えることで、可動軸21をその軸方向に沿って図4の下方である突出する方向および図4の上方である引き込む方向の両方向に往復移動させることができるとともに、コイル28に通電しない非通電状態においては、永久磁石36を鍔部26の外側に配設するという簡単な構成で、永久磁石36の磁力によって、可動軸21を可動軸のいずれかの移動方向、すなわち、突出する方向または引き込む方向のいずれかに自己保持することができる。   According to the electromagnetic actuator 3 of the present embodiment, the direction of the current supplied to the coil 28 is switched, so that the movable shaft 21 is in the protruding direction which is the lower side of FIG. 4 along the axial direction and the upper side of FIG. In a non-energized state where the coil 28 is not energized, the permanent magnet 36 can be arranged outside the collar portion 26 and can be moved back and forth in both directions of the drawing direction. The movable shaft 21 can be self-held in any moving direction of the movable shaft, that is, either in the protruding direction or in the retracting direction.

したがって、本実施形態の電磁アクチュエータ3によれば、小型で自己保持可能なものを容易に得ることができる。   Therefore, according to the electromagnetic actuator 3 of the present embodiment, a small and self-holding one can be easily obtained.

また、本実施形態の電磁アクチュエータ3によれば、永久磁石36が、環状に形成されているとともに、その磁極が前記可動軸21の移動方向に沿って並設されているので、可動軸21を突出する方向または引き込む方向に自己保持することが容易かつ確実にできる。   Further, according to the electromagnetic actuator 3 of the present embodiment, the permanent magnet 36 is formed in an annular shape, and the magnetic poles thereof are arranged in parallel along the moving direction of the movable shaft 21. Self-holding in the protruding direction or the pulling-in direction can be easily and reliably performed.

さらに、本実施形態の電磁アクチュエータ3によれば、環状に形成された一対のヨーク35が永久磁石36を挟んで対向配置されているとともに、これらのヨーク35の内周縁部35aが鍔部26の外周縁部を間において対向配置されているので、永久磁石36の磁力によって可動軸21を突出する方向または引き込む方向に効率よく吸引することができる。   Furthermore, according to the electromagnetic actuator 3 of the present embodiment, the pair of yokes 35 formed in an annular shape are arranged opposite to each other with the permanent magnet 36 interposed therebetween, and the inner peripheral edge portion 35a of these yokes 35 is the flange portion 26. Since the outer peripheral edge portions are opposed to each other, the movable shaft 21 can be efficiently attracted in the direction in which the movable shaft 21 protrudes or is retracted by the magnetic force of the permanent magnet 36.

さらにまた、本実施形態の電磁アクチュエータ3によれば、鍔部26の基端部26aが、厚肉に形成されているので、ヨーク35の内周縁部35aと鍔部26との距離が短くなるので、永久磁石36の磁力による鍔部26、ひいては可動軸21を突出する方向または引き込む方向に吸引する際の吸引力を強くすることができる。   Furthermore, according to the electromagnetic actuator 3 of the present embodiment, since the base end portion 26a of the flange portion 26 is formed thick, the distance between the inner peripheral edge portion 35a of the yoke 35 and the flange portion 26 is shortened. Therefore, it is possible to increase the attracting force when attracting the flange portion 26 by the magnetic force of the permanent magnet 36, and consequently the movable shaft 21 in the protruding direction or the retracting direction.

またさらに、本実施形態の電磁アクチュエータ3によれば、コイル28の外側にバックヨーク33が配設されており、このバックヨーク33が、永久磁石36の外側を囲うように形成されているので、漏れ磁束を少なくすることができるとともに、バックヨーク33によって形成される磁界によって永久磁石36の磁力を小さくすることができる。その結果、可動軸21を軸方向に沿って往復移動させる時に、可動軸21の移動を妨げる方向に働く永久磁石36の磁力を小さくすることができる。すなわち、一対のヨーク35の内周縁部35aに対して可動軸21の鍔部26を離間しやすくしかも吸着しやすいバランスの取れた状態にすることができる。   Furthermore, according to the electromagnetic actuator 3 of the present embodiment, the back yoke 33 is disposed outside the coil 28, and the back yoke 33 is formed so as to surround the outside of the permanent magnet 36. The leakage magnetic flux can be reduced, and the magnetic force of the permanent magnet 36 can be reduced by the magnetic field formed by the back yoke 33. As a result, when the movable shaft 21 is reciprocated along the axial direction, the magnetic force of the permanent magnet 36 acting in a direction that prevents the movement of the movable shaft 21 can be reduced. That is, it is possible to achieve a balanced state in which the flange portion 26 of the movable shaft 21 is easily separated from the inner peripheral edge portions 35a of the pair of yokes 35 and is easily attracted.

本実施形態のバルブ機構1によれば、電磁アクチュエータ3のコイル28への通電の方向を切り換えることで、図1に示すダイアフラム6が弁座17の上方に離間した流路の開放状態と、図2に示すダイアフラム6が弁座17に当接した流路の遮断状態とを容易かつ確実に選択的に切り換えることができるとともに、コイル28への通電を行うことなく、流路の開放状態および流路の遮断状態、詳しくは流路の開放状態および流路の遮断状態のいずれかの状態を選択的に保持することができる。   According to the valve mechanism 1 of the present embodiment, by switching the direction of energization of the coil 28 of the electromagnetic actuator 3, an open state of the flow path in which the diaphragm 6 shown in FIG. The diaphragm 6 shown in Fig. 2 can be switched selectively and reliably between the closed state of the flow path where the diaphragm 6 is in contact with the valve seat 17 and the flow path is opened and flowed without energizing the coil 28. It is possible to selectively maintain the state of blocking the path, specifically, either the open state of the flow path or the blocked state of the flow path.

本実施形態のバルブ機構1によれば、構造が簡単で小型の本実施形態の電磁アクチュエータ3がダイアフラム6の作動に用いられているので、小型で自己保持可能なものを容易に得ることができる。   According to the valve mechanism 1 of this embodiment, since the electromagnetic actuator 3 of this embodiment having a simple structure and a small size is used for the operation of the diaphragm 6, a small and self-holding one can be easily obtained. .

さらに、本実施形態のバルブ機構1によれば、電磁アクチュエータ3の可動軸21によって往復移動可能なダイアフラム6と、このダイアフラム6の電磁アクチュエータ3の配設側とは反対側の背面に形成された弁室7と、弁室7に流体を流入させるための流入路12と、弁室7から流体を流出させるための流出路15と、弁室7と流出路15との接続部に配設されダイアフラム6が接離可能な弁座17とを有し、ダイアフラム6が、電磁アクチュエータ3の可動軸21によって弁室7からの流体の流出方向に移動することで弁座17に当接するように形成されているので、ダイアフラム6が流体の流出方向へ移動して弁座17に当接し、これにより流路を容易に遮断状態とすることができる。そして、ダイアフラム6が流体の流出方向へ移動して弁座17に当接して流路を遮断状態とするので、流路の遮断状態におけるダイアフラム6と弁座17との接触部分の密閉性を増加させることができる。   Furthermore, according to the valve mechanism 1 of the present embodiment, the diaphragm 6 that can be reciprocated by the movable shaft 21 of the electromagnetic actuator 3 and the back surface of the diaphragm 6 opposite to the side where the electromagnetic actuator 3 is disposed are formed. The valve chamber 7, an inflow path 12 for allowing fluid to flow into the valve chamber 7, an outflow path 15 for allowing fluid to flow out of the valve chamber 7, and a connection portion between the valve chamber 7 and the outflow path 15. The diaphragm 6 has a valve seat 17 that can be contacted and separated, and the diaphragm 6 is formed so as to abut on the valve seat 17 by moving in the fluid outflow direction from the valve chamber 7 by the movable shaft 21 of the electromagnetic actuator 3. Therefore, the diaphragm 6 moves in the fluid outflow direction and comes into contact with the valve seat 17, so that the flow path can be easily blocked. And since the diaphragm 6 moves in the outflow direction of the fluid and comes into contact with the valve seat 17 to make the flow path shut off, the sealing property of the contact portion between the diaphragm 6 and the valve seat 17 in the flow shut off state is increased. Can be made.

また、本実施形態のバルブ機構1によれば、流入路12と弁室7との相互問が、流出路15より小径の中間流路13によって接続されているので、流入路12から弁室7に流入する流体の流速が増加して圧力が低下することになり、流路を遮断するのに必要な力、詳しくは、可動軸21の弁当接面24によって弁体を弁座17に当接させる力を小さくすることができる。その結果、バルブ機構動作のための消費電力を低減することができる。   Further, according to the valve mechanism 1 of the present embodiment, the mutual flow between the inflow path 12 and the valve chamber 7 is connected by the intermediate flow path 13 having a smaller diameter than the outflow path 15. The flow rate of the fluid flowing into the cylinder increases and the pressure decreases, and the force necessary to block the flow path, specifically, the valve body abuts against the valve seat 17 by the valve abutment surface 24 of the movable shaft 21. The force to be made can be reduced. As a result, power consumption for the valve mechanism operation can be reduced.

(第2実施形態)
図5、図6は本発明の第2の実施形態のバルブ機構の断面図である。自己保持型アクチュエータとして、上記電磁アクチュエータと同じものを用いて説明する。
(Second Embodiment)
5 and 6 are cross-sectional views of the valve mechanism according to the second embodiment of the present invention. The self-holding actuator will be described using the same electromagnetic actuator as described above.

図5は流路(バルブ)が遮断された閉状態、図6は流路(バルブ)が開放された開状態の場合を示している。   FIG. 5 shows a closed state where the flow path (valve) is blocked, and FIG. 6 shows an open state where the flow path (valve) is opened.

本発明の第2の実施形態のバルブ機構1Aでは、弁本体としての流路ユニット200は流路突起201aを備える下側流路プレート201、弾性膜202、上側流路プレート203で構成され、電磁アクチュエータ3がその流路ユニット200の上に配置されるものである。従来のバルブ機構に存在していたINLET及びOUTLETのための流路と導通遮断を行う弁体が、本実施形態では流路ユニット200内に電磁アクチュエータ3の配設側と弾性膜202の間に形成されたアクチュエータ側弁室211の部分と弾性膜202によって形成されている。弾性膜202としては、例えば、三菱樹脂製 桂樹 シリコンフィルム t=30μmなどが選定できる。 In the valve mechanism 1A of the second embodiment of the present invention, the flow path unit 200 as the valve body is composed of a lower flow path plate 201 having a flow path protrusion 201a, an elastic film 202, and an upper flow path plate 203, and electromagnetic The actuator 3 is disposed on the flow path unit 200. In the present embodiment, the valve body that cuts off the connection with the flow path for INLET and OUTLET, which existed in the conventional valve mechanism, is provided between the electromagnetic actuator 3 and the elastic film 202 in the flow path unit 200. The actuator-side valve chamber 211 and the elastic film 202 are formed. As the elastic film 202, for example, katsushiki silicon film t = 30 μm made by Mitsubishi resin can be selected.

電磁アクチュエータ3を駆動させないときは、コイル28への通電はなく、可動軸(プランジャ)21は例えば、図5のように下位置(突出状態)にて保持されている。通常、システムを駆動させないときはこの位置で運転を休止しており、流路210は流路上の流路突起201aと弾性膜202により、閉じられているノーマリークローズのバルブを構成している。   When the electromagnetic actuator 3 is not driven, the coil 28 is not energized, and the movable shaft (plunger) 21 is held at a lower position (projecting state) as shown in FIG. 5, for example. Normally, when the system is not driven, the operation is stopped at this position, and the flow path 210 forms a normally closed valve that is closed by the flow path projection 201a and the elastic film 202 on the flow path.

この状態で、コイル28に適当な電流を通電すると、可動軸21は上位置(引込状態)に移動し、移動後通電を止めても、永久磁石36の吸引力により保持される。この状態で可動軸21に接合されている弾性膜202の一部はアクチュエータ側弁室211側に引き込まれて弾性変形し、アクチュエータ側弁室211の一部であった空間に連通路が確保されることにより、流入路210aと流出路210bが連通され、流路210は開放された開の状態となる。   In this state, when an appropriate current is supplied to the coil 28, the movable shaft 21 moves to the upper position (retracted state), and is retained by the attractive force of the permanent magnet 36 even after the movement is stopped. In this state, a part of the elastic film 202 joined to the movable shaft 21 is drawn into the actuator side valve chamber 211 and elastically deformed, and a communication path is secured in the space that was a part of the actuator side valve chamber 211. As a result, the inflow path 210a and the outflow path 210b are communicated, and the flow path 210 is opened and opened.

再び、流路210を遮断された閉の状態にする場合は、コイル28に逆向きの適当な電流を通電することにより、可動軸21は下位置に移動する。移動後は通電を止めても、永久磁石36の吸引力により保持される。   When the flow path 210 is closed again in the closed state, the movable shaft 21 is moved to the lower position by applying an appropriate current in the reverse direction to the coil 28. After the movement, even if energization is stopped, the permanent magnet 36 is held by the attractive force.

本発明の第2の実施形態のバルブ機構1Aによれば、流路ユニット200にはINLET及びOUTLETのための特別な流路を持つ必要がないので、バルブ機構1Aは自己保持型アクチュエータと一体化して小型化が可能となる。 According to the valve mechanism 1A of the second embodiment of the present invention, since the flow path unit 200 does not need to have a special flow path for INLET and OUTLET, the valve mechanism 1A is integrated with a self-holding actuator. And downsizing is possible.

また、第1の実施形態に比較して、ダイアフラム6を用いていないので、バルブ機構1Aの面積をとらずに済むので、小型化が可能となる。   Further, since the diaphragm 6 is not used as compared with the first embodiment, it is not necessary to take up the area of the valve mechanism 1A, so that the size can be reduced.

さらに、ノーマリークローズの機構であるので、通常、システムを駆動させない時間的に長い休止状態で、弾性膜202は平面状の状態であり、テンションを受けない状態であるので、弾性強度の経時変化を受けにくいというメリットがある。すなわち、時間的に長い流路の遮断状態における弁体に加わる荷重が流路の開放状態における弁体に加わる荷重より小さく形成されているので、クリープしにくい。その結果、特性の経時変化が少なく、長期的な信頼性を確保できるというメリットがある。   Further, since it is a normally closed mechanism, the elastic film 202 is usually in a flat state that does not drive the system and is in a flat state and is not subjected to tension. There is merit that it is hard to receive. That is, since the load applied to the valve body in the shut-off state of the long flow path is smaller than the load applied to the valve body in the open state of the flow path, it is difficult to creep. As a result, there is an advantage that long-term reliability can be ensured with little change in characteristics over time.

そして、流路が閉じられている流路の遮断状態では、流路突起201aに弾性膜202が当接されるシンプルな構造となり、流路210の断面形状全体をふさぐ構成にできるので、閉状態の気密度を上げることができる。   And in the interruption | blocking state of the flow path where the flow path is closed, it becomes a simple structure in which the elastic film 202 is brought into contact with the flow path projection 201a, and the entire cross-sectional shape of the flow path 210 can be closed. Can increase the airtightness.

(第3実施形態)
第1、2実施形態においては、平坦な薄い弾性材料に対して材料自体が持っている弾性率方向に力を加えて変位を行なった。しかしながら長期に渡って反復動作を繰り返すような機器である場合、このような平坦な薄い弾性材料に直接テンションを加えることは寿命を考慮するとあまり好ましくない。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, displacement is performed by applying a force to the flat thin elastic material in the elastic modulus direction of the material itself. However, in the case of a device that repeats repeated operations over a long period of time, it is not preferable to apply tension directly to such a flat thin elastic material in consideration of the lifetime.

一般的に反復動作を行なわせている部品の一例としてコイルスプリングがあるが、材料の持つ弾性率Eの他に線径、外形、巻数等によってばね性は決定され、反復動作における寿命を満足するように設計されている。本実施形態ではこのような点を鑑みて、弁体の形状を誠意工夫することで平坦な薄い弾性材料を配置するよりも負荷の少ない構造とし、寿命を延ばすことを可能とする構造を示す。   A coil spring is an example of a part that is generally repeatedly operated, but the spring property is determined by the wire diameter, outer shape, number of turns, etc. in addition to the elastic modulus E of the material, and satisfies the life in the repeated operation. Designed to be In the present embodiment, in view of such points, a structure that has a load less than that in which a flat thin elastic material is arranged by contriving the shape of the valve body and that can extend the life is shown.

図7に本実施形態の弁体単体の斜視断面図を示す。弁体204は可撓性の折り返し部204aを中心底部204bと周囲に広がったスカート部204cとの間に持ち、ゴム成形等により全体が一体的に成形されている。このような形状により、可動軸21の変位に対して柔軟な可撓性が付与される。   FIG. 7 shows a perspective cross-sectional view of a single valve body of the present embodiment. The valve body 204 has a flexible folded portion 204a between a center bottom portion 204b and a skirt portion 204c spreading to the periphery, and the whole is integrally formed by rubber molding or the like. Such a shape provides soft flexibility with respect to the displacement of the movable shaft 21.

図8、図9に弁体204を含んだバルブ機構の第3の実施形態を示す。図8はバルブ機構によって流路が遮断されている場合の位置関係であり、図9はバルブ機構によって流路が導通されている場合の位置関係である。   8 and 9 show a third embodiment of the valve mechanism including the valve body 204. FIG. FIG. 8 shows the positional relationship when the flow path is blocked by the valve mechanism, and FIG. 9 shows the positional relationship when the flow path is conducted by the valve mechanism.

初期状態が図8に示したノーマルクローズの状態で弁体204にテンションがかからないような寸法関係でこの弁体は成形されており、弁座17に接触して流入路210aと流出路210bとを遮断している。下フランジ30には弁体収納部212が形成されており、弁体204の折り返し部204aが可動軸21の移動に伴って動くことを想定して逃げの空間を形成してある。   The valve body is molded in a dimensional relationship such that the initial state is the normally closed state shown in FIG. 8 and the valve body 204 is not tensioned. The valve body 17 comes into contact with the inflow passage 210a and the outflow passage 210b. It is shut off. A valve body accommodating portion 212 is formed in the lower flange 30, and an escape space is formed on the assumption that the folded portion 204 a of the valve body 204 moves as the movable shaft 21 moves.

図9のように可動軸21を上に可動させるオープン動作時は、可動軸21の弁当接面24と弁体204の中心底部204bを接着しておくことで弁体204は持ち上げられ、下フランジ30に形成された弁体収納部212には弁体204の折り返し部204aが引きこまれることで、流入路210aと流出路210bは開放(導通)状態となる。   As shown in FIG. 9, when the movable shaft 21 is moved upward, the valve body 204 is lifted by bonding the valve contact surface 24 of the movable shaft 21 and the center bottom portion 204b of the valve body 204, and the lower flange. When the folded-back portion 204a of the valve body 204 is drawn into the valve body storage portion 212 formed in 30, the inflow passage 210a and the outflow passage 210b are in an open (conductive) state.

このような弁体204の構造によれば、可動軸21の変位によって弁体204へ加わるテンションは少なく、折り返し部204aの形状によって主にばね性が決まり、弁体材料の持つ弾性率に依存しにくくなるため、反復動作における寿命は改善することができる。   According to such a structure of the valve body 204, the tension applied to the valve body 204 due to the displacement of the movable shaft 21 is small, and the spring property is mainly determined by the shape of the folded portion 204a and depends on the elastic modulus of the valve body material. Since it becomes difficult, the lifetime in repetitive operation can be improved.

また本実施形態の弁体204は、周囲に広がったスカート部分204cを有しているので、バルブ機構を流路ユニット200に設置する場合に、このスカート部204cは流路内を流れる流体の漏洩を防止する部材として機能させることができる。   In addition, since the valve body 204 of the present embodiment has a skirt portion 204c spreading around, when the valve mechanism is installed in the flow path unit 200, the skirt portion 204c leaks the fluid flowing in the flow path. It can be made to function as a member for preventing the above.

本発明の第3実施形態のバルブ機構1Bによれば、弁体204として一部に折り返し部204aを形成した可撓性のものとし、弁体収納部212を設けるようにしたので、可動軸21の突出状態、引込状態のいずれにおいても弁体204に加わるテンションを緩和でき、寿命を延ばせるという効果がある。   According to the valve mechanism 1B of the third embodiment of the present invention, the valve body 204 is made flexible with a folded portion 204a formed in a part thereof, and the valve body storage section 212 is provided. In both the protruding state and the retracted state, the tension applied to the valve body 204 can be relaxed, and the life can be extended.

また、流路ユニット200に実装する際にスカート部204cが流路プレート203に密着するので、リークなく安定して動作させることができる。   In addition, since the skirt portion 204c is in close contact with the flow path plate 203 when mounted on the flow path unit 200, it can be stably operated without leakage.

本発明のバルブ機構は、燃料電池用のバルブ機構をはじめ多種多様の流体の制御機器に用いることができる。   The valve mechanism of the present invention can be used for various fluid control devices including a valve mechanism for a fuel cell.

また、上記各実施形態では、自己保持型のアクチュエータとして、前述したような構造の電磁アクチュエータを用いて説明したが、これに限定されるものではなく、他のものであってもよい。   In each of the above-described embodiments, the self-holding type actuator has been described using the electromagnetic actuator having the above-described structure. However, the present invention is not limited to this, and other types may be used.

なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。   In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A various change is possible as needed.

本発明に係る自己保持型アクチュエータを用いたバルブ機構の第1実施形態の流路の開放状態における要部の断面図Sectional drawing of the principal part in the open state of the flow path of 1st Embodiment of the valve mechanism using the self-holding type actuator which concerns on this invention. 本発明に係る自己保持型アクチュエータを用いたバルブ機構の第1実施形態の流路の遮断状態における要部の断面図Sectional drawing of the principal part in the interruption | blocking state of the flow path of 1st Embodiment of the valve mechanism using the self-holding type actuator which concerns on this invention. 本発明に係る自己保持型アクチュエータとして電磁アクチュエータを用いたバルブ機構の実施形態の平面図The top view of embodiment of the valve mechanism using an electromagnetic actuator as a self-holding type actuator concerning the present invention. 本発明に係る自己保持型アクチュエータとしての電磁アクチュエータの要部を示す拡大断面図The expanded sectional view which shows the principal part of the electromagnetic actuator as a self-holding type actuator which concerns on this invention 本発明に係る自己保持型アクチュエータを用いたバルブ機構の第2実施形態の流路の遮断状態における要部の断面図Sectional drawing of the principal part in the interruption | blocking state of the flow path of 2nd Embodiment of the valve mechanism using the self-holding type actuator which concerns on this invention. 本発明に係る自己保持型アクチュエータを用いたバルブ機構の第2実施形態の流路の開放状態における要部の断面図Sectional drawing of the principal part in the open state of the flow path of 2nd Embodiment of the valve mechanism using the self-holding type actuator which concerns on this invention. 本発明に係る自己保持型アクチュエータを用いたバルブ機構の第3実施形態の弁体単体の斜視断面図A perspective sectional view of a single valve body of a third embodiment of a valve mechanism using a self-holding actuator according to the present invention. 本発明に係る自己保持型アクチュエータを用いたバルブ機構の第3実施形態の流路の遮断状態における要部の断面図Sectional drawing of the principal part in the interruption | blocking state of the flow path of 3rd Embodiment of the valve mechanism using the self-holding type actuator which concerns on this invention. 本発明に係る自己保持型アクチュエータを用いたバルブ機構の第3実施形態の流路の開放状態における要部の断面図Sectional drawing of the principal part in the open state of the flow path of 3rd Embodiment of the valve mechanism using the self-holding type actuator which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、1B、1C バルブ機構
2 弁本体
3 電磁アクチュエータ
4 ボディ
5 上蓋
6 ダイアフラム
7 弁室
8 ノズル
9 供給ノズル
9a 供給側内孔
10 吐出ノズル
10a 排出側内孔
11 供給側小径貫通孔
12 流入路
13 中間流路
15 流出路
17 弁座
18 取付部
19 筒状装着部
21 可動軸
26 鍔部
27 コイル保持部材
28 コイル
33 バックヨーク
35 ヨーク
35a 内周縁部
36 永久磁石
200 流路ユニット
201 下側流路プレート
201a 流路突起
202 弾性膜
203 上側流路プレート
204 弁体(薄い弾性材料)
204a 折り返し部
204b 中心底部
204c スカート部
210 流路
210a 流入路
210b 流出路
211 アクチュエータ側弁室
212 弁体収納部
DS 駆動側
FS 流体側
SS 供給側
ES 排出側
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1B, 1C Valve mechanism 2 Valve body 3 Electromagnetic actuator 4 Body 5 Top cover 6 Diaphragm 7 Valve chamber 8 Nozzle 9 Supply nozzle 9a Supply side inner hole 10 Discharge nozzle 10a Discharge side inner hole 11 Supply side small diameter through-hole 12 Inflow path 13 Intermediate flow path 15 Outflow path 17 Valve seat 18 Mounting portion 19 Cylindrical mounting portion 21 Movable shaft 26 Gutter portion 27 Coil holding member 28 Coil 33 Back yoke 35 Yoke 35a Inner peripheral edge 36 Permanent magnet 200 Flow path unit 201 Lower flow path Plate 201a Flow path protrusion 202 Elastic film 203 Upper flow path plate 204 Valve element (thin elastic material)
204a Folding part 204b Center bottom part 204c Skirt part 210 Flow path 210a Inflow path 210b Outflow path 211 Actuator side valve chamber 212 Valve body storage part DS Drive side FS Fluid side SS Supply side ES Discharge side

Claims (5)

磁性体により形成され軸方向に沿って両方向に往復移動可能に配設された可動軸と、前記可動軸の外側に配設されたコイルとを具備する電磁アクチュエータと、
前記電磁アクチュエータの可動軸によって往復移動可能な弁体と、前記弁体の前記電磁アクチュエータの配設側とは反対側の背面に、流体を流入させるための流入路と、流体を流出させるための流出路とを備える流路を有する弁本体と、
を有し、
前記電磁アクチュエータは、磁性体により円筒状に形成され前記弁本体の配設される流体側の内側に前記コイルが配設されるバックヨークと、磁性体により環状に形成され前記バックヨークの前記電磁アクチュエータの配設される駆動側の内側に間隔をおいて対向配置された一対のヨークと、環状に形成されその軸方向の両端が前記一対のヨークに挟持されるように前記バックヨークの前記駆動側の内側に配設される永久磁石と、非磁性体により外筒部および内筒部を具備する有底二重筒状に形成されその内筒部の端面が前記一対のヨークの前記弁本体の配設側とは反対側の端面に当接される上ケースとを有しており、前記可動軸の前記駆動側に位置する一端部側には鍔部が形成されこの鍔部が前記永久磁石の内側に配設されており、前記鍔部は、その基端部が外周部より肉厚に形成されており、前記永久磁石は、軸方向に着磁されその磁極が前記可動軸の移動方向に沿って並設されており、前記コイルに供給する電流の方向を切り換えることにより、前記可動軸がその軸方向に沿って前記流体側に突出する方向および前記駆動側に引き込む方向の両方向に往復移動するとともに、前記可動軸が前記永久磁石の磁力によって前記可動軸のいずれかの移動方向に吸引されるように形成され、かつ、前記コイルに通電しない非通電状態においては、前記可動軸が前記永久磁石の磁力によって前記可動軸のいずれかの移動方向において保持可能に形成されており、前記上ケースには、前記内筒部の内面に前記可動軸が前記引き込む方向に移動した際に、前記可動軸の一端が当接してその最大移動位置を規制するとともに、前記可動軸の一端が接触したときの衝撃を吸収する円環状のクッションが装着され、かつ、前記上ケースの中心部には、前記クッションの内径と同一サイズの貫通孔が形成されており、
前記弁本体は、前記可動軸の突出、引込の保持位置への移動に連動して、前記弁体が移動することにより、前記流入路と前記流出路との間の開閉を制御するとともに、前記非通電状態において前記流路の開放状態および遮断状態を選択的に保持するように形成されており、
前記貫通孔は、前記流路の遮断状態において、外気が内部に流入可能とされていることを特徴とするバルブ機構。
An electromagnetic actuator comprising a movable shaft that is formed of a magnetic material and is reciprocally movable in both directions along the axial direction; and a coil disposed outside the movable shaft;
A valve body reciprocally movable by a movable shaft of the electromagnetic actuator; an inflow path for allowing fluid to flow into a back surface of the valve body opposite to the side where the electromagnetic actuator is disposed; and A valve body having a flow path with an outflow path;
Have
The electromagnetic actuator is formed in a cylindrical shape by a magnetic body, and a back yoke in which the coil is disposed inside a fluid side where the valve main body is disposed; The drive of the back yoke such that a pair of yokes arranged opposite to each other on the inner side of the drive side where the actuator is disposed and an annularly formed both ends in the axial direction are sandwiched between the pair of yokes A permanent magnet disposed on the inner side of the side, and a non-magnetic body having an outer cylindrical portion and an inner cylindrical portion, which are formed into a bottomed double cylindrical shape, and the end surfaces of the inner cylindrical portions are the valve bodies of the pair of yokes And an upper case that is in contact with the end surface on the opposite side of the arrangement side, and a flange is formed on one end of the movable shaft that is located on the drive side. Arranged inside the magnet, The base end portion is formed thicker than the outer peripheral portion, the permanent magnet is magnetized in the axial direction, and the magnetic poles are juxtaposed along the moving direction of the movable shaft. By switching the direction of the current to be supplied, the movable shaft reciprocates along the axial direction in both the direction projecting toward the fluid side and the direction retracting toward the drive side, and the movable shaft moves to the permanent magnet. In a non-energized state in which the coil is attracted in the moving direction of any of the movable shafts by magnetic force and the coil is not energized, any of the movable shafts is driven by the magnetic force of the permanent magnet. being holdable formed in the moving direction, the said upper case, when the movable shaft to the inner surface of the inner cylinder part is moved in a direction to retract said, the outermost end of the movable shaft abuts An annular cushion that restricts the moving position and absorbs an impact when one end of the movable shaft comes into contact is mounted, and a through-hole having the same size as the inner diameter of the cushion is provided at the center of the upper case Is formed,
The valve body controls the opening and closing between the inflow path and the outflow path by moving the valve body in conjunction with the movement of the movable shaft to the protruding and retracted holding position. It is formed so as to selectively hold the open state and shut-off state of the flow path in a non-energized state ,
The valve mechanism according to claim 1, wherein the through-hole is configured to allow outside air to flow inside when the flow path is blocked .
前記弁体の前記電磁アクチュエータの配設側とは反対側の背面に形成された弁室と、前記弁室と前記流出路との接続部に配設され前記弁体が接離可能な弁座とを有し、
前記弁体が、ダイアフラム、あるいは可撓性の折り返し部を中心底部と周囲に広がったスカート部との間に持ちゴム成形により全体が一体的に成形されているものであり、
前記弁体が、前記可動軸によって前記弁室からの流体の流出方向に移動することで前記弁座に当接するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のバルブ機構。
A valve chamber formed on a back surface of the valve body opposite to the side on which the electromagnetic actuator is disposed, and a valve seat disposed at a connection portion between the valve chamber and the outflow path and capable of contacting and separating the valve body And
The valve body has a diaphragm, or a flexible folded part between the center bottom part and a skirt part that extends to the periphery, and the whole is integrally formed by rubber molding,
2. The valve mechanism according to claim 1, wherein the valve body is formed so as to abut on the valve seat by moving in a fluid outflow direction from the valve chamber by the movable shaft.
前記弁体が、弾性膜であり、
前記流路には、前記弾性膜を介して前記電磁アクチュエータの配設側と反対側の壁面に流路突起を備え、
前記可動軸の突出位置で前記弾性膜と前記流路突起が当接することにより、前記流路が遮断状態になることを特徴とする請求項1に記載のバルブ機構。
The valve body is an elastic membrane;
The flow path is provided with a flow path protrusion on the wall surface on the opposite side of the electromagnetic actuator via the elastic film,
2. The valve mechanism according to claim 1, wherein the flow path is cut off when the elastic film and the flow path protrusion come into contact with each other at a protruding position of the movable shaft.
前記弾性膜の前記電磁アクチュエータの配設側にアクチュエータ側弁室を備え、
前記可動軸が引込位置に移動するときに、前記弾性膜の一部が前記アクチュエータ側弁室に引き込まれることにより、前記アクチュエータ側弁室の一部であった空間に前記流入路と前記流出路を繋ぐ連通路が確保されることにより、前記流路が開放状態になることを特徴とする請求項3に記載のバルブ機構。
An actuator-side valve chamber is provided on the elastic membrane on the side where the electromagnetic actuator is disposed;
When the movable shaft moves to the retracted position, a part of the elastic film is pulled into the actuator side valve chamber, so that the inflow path and the outflow path are inserted into a space that is a part of the actuator side valve chamber. The valve mechanism according to claim 3, wherein the flow path is opened by securing a communication path connecting the two.
前記流路の遮断状態において前記弾性膜が平面状の状態にされ、前記流路の遮断状態における前記弁体に加わる荷重が前記流路の開放状態における前記弁体に加わる荷重より小さく形成されていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のバルブ機構。   The elastic film is in a planar state in the blocked state of the flow path, and the load applied to the valve body in the blocked state of the flow path is formed smaller than the load applied to the valve body in the opened state of the flow path. The valve mechanism according to claim 3 or 4, wherein the valve mechanism is provided.
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