(57)【要約】【課題】応答性の良い流路開閉装置を提供する。【解決手段】ポンプ１２と緯入れノズル１４との間の水流路１３の途中には主電磁開閉弁１５が介在されている。主電磁開閉弁１５には副電磁開閉弁２３が結合されている。副電磁開閉弁２３の出力通路２６３は、大気に開放している。主電磁開閉弁１５の固定子２２は、副電磁開閉弁２３のバルブハウジング２６に結合されている。主電磁開閉弁１５の固定子２２には抜き通路２２２が形成されている。主弁体１９と固定子２２との間の領域Ｅと、副電磁開閉弁２３のバルブハウジング２６の入力通路２６１とは、抜き通路２２２を介して連通している。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主コイルへの通電によって固定子と可動子との間に生じる電磁力によって閉位置から開位置へ主弁体を移動させる主電磁開閉弁と、
副コイルへの通電によって固定子と可動子との間に生じる電磁力によって閉位置から開位置へ副弁体を移動させる副電磁開閉弁と、
前記主電磁開閉弁における固定子と可動子との間の領域と、前記副電磁開閉弁における入力通路とを連通する抜き通路とを備えた流路開閉装置。
【請求項２】
前記主電磁開閉弁における固定子に前記抜き通路を設け、前記副電磁開閉弁における副弁体を含む副弁部と、前記主電磁開閉弁における固定子とを一体化した請求項１に記載の流路開閉装置。
【請求項３】
前記副電磁開閉弁における副コイルへの通電の開始タイミングを前記主コイルへの通電の開始タイミングよりも早くし、前記主電磁開閉弁における主コイルへの通電を開始する際には、前記副コイルへの通電を継続する制御を行う制御装置を備えている請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の流路開閉装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記副電磁開閉弁における副コイルへの通電の終了タイミングを前記主コイルへの通電の終了タイミングよりも早くする制御を行う請求項３に記載の流路開閉装置。
【請求項５】
ポンプから供給される水を噴射して緯糸を緯入れする緯入れノズルを備えたウォータジェットルームにおいて、
前記ポンプから前記緯入れノズルに至る水流路を開閉するように、前記水流路上に請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の流路開閉装置を介在したウォータジェットルームにおける緯入れ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流路開閉装置及びウォータジェットルームにおける緯入れ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
緯入れノズルからの水の噴射によって緯糸を緯入れするウォ−タジェットルーム（例えば、特許文献１を参照）においては、水の噴射を制御する電磁開閉弁の応答性が織物の出来に影響を与える。ウォータジェットルームにおいて電磁開閉弁の励磁開始時における応答性が悪いと、緯入れノズルにおける噴射圧力の立ち上がりが遅くなる。そうすると、緯入れノズルから後から噴射された水が先に噴射された水を追い越し、噴射水が爆発するという現象が生じる。この噴射水の爆発は、経糸を損傷し、織物の出来が悪くなる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１８６９３１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ウォータジェットルームで用いられる電磁開閉弁においては、電磁開閉弁を構成する固定鉄心（固定子）とプランジャ（可動子）との間に高圧水が入り込む。そのため、固定鉄心とプランジャとの間に入り込んだ高圧水の圧力が電磁力によって固定鉄心に引き寄せられるプランジャの移動速度を低下させる。プランジャの移動速度の低下は、電磁開閉弁の励磁開始時における応答性を悪くする。
【０００５】
本発明は、応答性の良い流路開閉装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのために請求項１の発明では、主コイルへの通電によって固定子と可動子との間に生じる電磁力によって閉位置から開位置へ主弁体を移動させる主電磁開閉弁と、副コイルへの通電によって固定子と可動子との間に生じる電磁力によって閉位置から開位置へ副弁体を移動させる副電磁開閉弁と、前記主電磁開閉弁における固定子と可動子との間の領域と、前記副電磁開閉弁における入力通路とを連通する抜き通路とを備えた流路開閉装置を構成した。
【０００７】
主電磁開閉弁を励磁する前に副電磁開閉弁を励磁すれば、主電磁開閉弁が励磁される前に、主電磁開閉弁における固定子と可動子との間の領域が抜き通路を介して副電磁開閉弁における出力通路に連通する。従って、副電磁開閉弁における出力通路を大気圧領域に繋いでおけば、主電磁開閉弁における固定子と可動子との間の領域に高圧の流体が入り込んでいる場合にも、前記領域の圧力が直ちに減圧する。前記領域における高圧力の減圧は、主電磁開閉弁の励磁開始時における応答性を高める。
【０００８】
請求項２の発明では、請求項１において、前記主電磁開閉弁における固定子に前記抜き通路を設け、前記副電磁開閉弁における副弁体を含む副弁部と、前記主電磁開閉弁における固定子とを一体化した。
【０００９】
ここにおける一体化とは、配管部材を用いないで、副電磁開閉弁における副弁部と、前記主電磁開閉弁における固定子とを結合した構成のことをいう。このような一体化は、主電磁開閉弁と副電磁開閉弁との間の配管を不要にし、しかも抜き通路の短縮化に有利である。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項１及び請求項２のいずれか１項において、前記副電磁開閉弁における副コイルへの通電の開始タイミングを前記主コイルへの通電の開始タイミングよりも早くし、前記主電磁開閉弁における主コイルへの通電を開始する際には、前記副コイルへの通電を継続する制御を行う制御装置を備えた流路開閉装置を構成した。
【００１１】
主電磁開閉弁を励磁する前に副電磁開閉弁が励磁されるので、主電磁開閉弁が励磁される前に前記領域の圧力が減圧し、主電磁開閉弁の励磁開始時における応答性が高まる。
【００１２】
請求項４の発明では、請求項３において、前記制御装置は、前記副電磁開閉弁における副コイルへの通電の終了タイミングを前記主コイルへの通電の終了タイミングよりも早くする制御を行うものとした。
【００１３】
主電磁開閉弁を消磁する前に副電磁開閉弁が消磁されるので、主電磁開閉弁が消磁される前に前記領域の圧力が増圧する。この増圧は、主電磁開閉弁を消磁した際に主弁体が開位置から閉位置へ移動する復帰動作を補助し、主弁体が閉位置へ確実に復帰する。
【００１４】
請求項５の発明では、ポンプから供給される水を噴射して緯糸を緯入れする緯入れノズルを備えたウォータジェットルームにおける緯入れ装置を対象とし、前記ポンプから前記緯入れノズルに至る水流路を開閉するように、前記水流路上に請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の流路開閉装置を介在して緯入れ装置を構成した。
【００１５】
本発明の流路開閉装置は、ウォータジェットルームの緯入れ装置に用いる流路開閉装置として特に好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をウォータジェットルームに具体化した第１の実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、水タンク１１内の水は、ポンプ１２によって吸い上げられて水流路１３を圧送される。ポンプ１２は、織機駆動モータ（図示略）から駆動力を得て製織中は常時作動している。水流路１３は、ウォータジェットルーム用の緯入れノズル１４に接続されており、ポンプ１２と緯入れノズル１４との間の水流路１３の途中には主電磁開閉弁１５が介在されている。緯入れノズル１４に通された緯糸Ｙは、緯入れノズル１４からの噴射水によって緯入れされる。
【００１８】
図２（ａ），（ｂ）に主電磁開閉弁１５の内部構造を示す。主電磁開閉弁１５は、ソレノイド部１６と主弁部１７とからなる。主電磁開閉弁１５の主弁部１７は、バルブハウジング１８と、バルブハウジング１８内に収容された主弁体１９とを備えている。バルブハウジング１８には入力通路１８１、弁座１８２及び出力通路１８３が形成されている。
【００１９】
ソレノイド部１６は、磁路形成用の容器２１と、容器２１内に収容された主コイル１６１と、鉄製の固定子２２とを備えている。可動子としての主弁体１９と固定子２２との間には復帰ばね２０が介在されている。主弁体１９は、復帰ばね２０のばね力によって弁座１８２側に付勢されている。主弁体１９の一部は、容器２１に嵌合された筒状のガイド２１１の筒内にスライド可能に嵌入されている。
【００２０】
ソレノイド部１６は、主コイル１６１への通電によって励磁される。つまり、主コイル１６１への通電が行われると、固定子２２と主弁体１９との間に生じる電磁力が主弁体１９を固定子２２側へ引き寄せる。ソレノイド部１６が励磁されていないときには、主弁体１９は、復帰ばね２０のばね力によって弁座１８２に接して入力通路１８１と出力通路１８３との連通を遮断する閉位置に配置される。図２（ａ）は、主弁体１９が閉位置に配置されている閉状態を示す。ソレノイド部１６が励磁されたときには、主弁体１９は、弁座１８２から離間して入力通路１８１と出力通路１８３とを連通する開位置に配置される。図２（ｂ）は、主弁体１９が開位置に配置されている開状態を示す。
【００２１】
主電磁開閉弁１５には副電磁開閉弁２３が結合されている。主電磁開閉弁１５と副電磁開閉弁２３とは、ポンプ１２から緯入れノズル１４に至る水流路１３を開閉するように、水流路１３上に介在される流路開閉装置１０を構成する。副電磁開閉弁２３は、ソレノイド部２４と副弁部２５とからなる。副電磁開閉弁２３の副弁部２５は、バルブハウジング２６と、バルブハウジング２６内に収容された副弁体２７とを備えている。バルブハウジング２６には入力通路２６１、弁座２６２及び出力通路２６３が形成されている。副電磁開閉弁２３の出力通路２６３は、大気に開放している。
【００２２】
ソレノイド部２４は、磁路形成用の容器２８と、容器２８内に収容された副コイル２４１と、鉄製の固定子２９とを備えている。可動子としての副弁体２７と固定子２９との間には復帰ばね３０が介在されている。副弁体２７は、復帰ばね３０のばね力によって弁座２６２側に付勢されている。
【００２３】
ソレノイド部２４は、副コイル２４１への通電によって励磁される。つまり、副コイル２４１への通電が行われると、固定子２９と副弁体２７との間に生じる電磁力が副弁体２７を固定子２９側へ引き寄せる。ソレノイド部２４が励磁されていないときには、副弁体２７は、復帰ばね３０のばね力によって弁座２６２に接して入力通路２６１と出力通路２６３との連通を遮断する閉位置に配置される。図２（ａ）は、副弁体２７が閉位置に配置されている閉状態を示す。ソレノイド部２４が励磁されたときには、副弁体２７は、弁座２６２から離間して入力通路２６１と出力通路２６３とを連通する開位置に配置される。図２（ｂ）は、副弁体２７が開位置に配置されている開状態を示す。
【００２４】
主電磁開閉弁１５の固定子２２には接続部２２１が容器２１の端部から突出するように突設されている。接続部２２１は、副電磁開閉弁２３のバルブハウジング２６の入力通路２６１に螺合されている。つまり、主電磁開閉弁１５の固定子２２と副電磁開閉弁２３のバルブハウジング２６とが一体化されている。主電磁開閉弁１５の固定子２２には抜き通路２２２が形成されている。主弁体１９と固定子２２との間の領域Ｅと、副電磁開閉弁２３のバルブハウジング２６の入力通路２６１とは、抜き通路２２２を介して連通している。
【００２５】
なお、図２ではシール構造の図示を省略している。
図１（ａ）に示すように、主電磁開閉弁１５及び副電磁開閉弁２３は、制御装置３１の励消磁制御を受ける。制御装置３１には織機回転角度検出用のロータリエンコーダ３２が信号接続されている。制御装置３１は、ロータリエンコーダ３２から得られる織機回転角度検出情報に基づいて、主電磁開閉弁１５及び副電磁開閉弁２３の励消磁を制御する。
【００２６】
図１（ｅ）のグラフにおける曲線Ｆは、制御装置３１から副電磁開閉弁２３に対して出力される励磁信号を表し、曲線Ｓは、制御装置３１から主電磁開閉弁１５に対して出力される励磁信号を表す。曲線Ｐは、緯入れノズル１４における噴射圧力の変化を表す。図１（ｅ）のグラフにおける横軸θは、織機回転角度を表す。
【００２７】
次に、第１の実施の形態の作用を説明する。
図１（ａ）に示す状態では、主電磁開閉弁１５及び副電磁開閉弁２３のいずれもが閉状態にある。ポンプ１２の供給作用による供給圧は、主弁体１９とガイド２１１との僅かな間隙から領域Ｅに波及する。即ち、主電磁開閉弁１５の入力通路１８１内の高圧水が主弁体１９とガイド２１１との間の僅かな間隙から領域Ｅに侵入する。そのため、図１（ａ）に示す状態では領域Ｅ内が高圧になる。
【００２８】
所定の織機回転角度θｏになる前の所定の織機回転角度θ１になると、制御装置３１は、副電磁開閉弁２３に対して励磁信号Ｆの出力を開始する。織機回転角度θｏは、緯糸Ｙを緯入れノズル１４から射出するために主電磁開閉弁１５を励磁開始するタイミングである。制御装置３１が励磁信号Ｆを出力すると、副電磁開閉弁２３は、図１（ａ）に示す閉状態から図１（ｂ）に示す開状態に移行する。図１（ｂ）の状態では、副電磁開閉弁２３の出力通路２６３が入力通路２６１及び抜き通路２２２を介して領域Ｅに連通する。この連通により、領域Ｅが大気に通じ、高圧状態にあった領域Ｅ内の圧力が大気圧相当まで減圧する。
【００２９】
織機回転角度θが織機回転角度θｏになると、制御装置３１は、主電磁開閉弁１５に対して励磁信号Ｓの出力を開始する。制御装置３１が励磁信号Ｓを出力すると、主電磁開閉弁１５は、図１（ｂ）に示す閉状態から図１（ｃ）に示す開状態に移行する。つまり、主電磁開閉弁１５の主弁体１９が閉位置から開位置へ移行する。主電磁開閉弁１５を励磁開始する際、つまり主電磁開閉弁１５における主コイル１６１への通電を開始する際には、副電磁開閉弁２３の励磁、つまり副コイル２４１への通電が継続される。
【００３０】
所定の織機回転角度θ２になる前の所定の織機回転角度θ３になると、制御装置３１は、副電磁開閉弁２３に対する励磁信号Ｆの出力を停止する。織機回転角度θ２は、緯入れノズル１４からの緯糸Ｙの射出を停止させるために主電磁開閉弁１５を消磁するタイミングである。制御装置３１が励磁信号Ｆの出力を停止すると、副電磁開閉弁２３は、図１（ｃ）に示す開状態から図１（ｄ）に示す閉状態に移行する。図１（ｄ）の状態では、副電磁開閉弁２３における出力通路２６３と領域Ｅとの連通が遮断される。主電磁開閉弁１５の入力通路１８１内の高圧水が主弁体１９とガイド２１１との僅かな間隙から領域Ｅに侵入するので、出力通路２６３と領域Ｅとの連通が遮断されると、大気圧相当の圧力状態にあった領域Ｅ内が高圧になる。
【００３１】
織機回転角度θが織機回転角度θ２になると、制御装置３１は、主電磁開閉弁１５に対する励磁信号Ｓの出力を停止する。制御装置３１が励磁信号Ｓの出力を停止すると、主電磁開閉弁１５は、図１（ｄ）に示す開状態から図１（ａ）に示す閉状態に移行する。つまり、主電磁開閉弁１５の主弁体１９が開位置から閉位置へ移行する。これにより緯入れノズル１４における水噴射が停止し、織機１回転における緯糸Ｙの緯入れが終了する。主弁体１９が開位置から閉位置へ移行する際には、領域Ｅ内の圧力が高圧になっているため、開位置から閉位置への主弁体１９の移行が領域Ｅ内の高圧によって補助される。
【００３２】
第１の実施の形態では以下の効果が得られる。
（１−１）主電磁開閉弁１５における固定子２２と主弁体１９との間の領域Ｅに高圧の水が入り込んでいる場合、主弁体１９は、領域Ｅ内の高圧によって弁座１８２側へ付勢される。この付勢作用は、主電磁開閉弁１５を励磁したときに主弁体１９が弁座１８２から離間する際の抵抗となり、緯入れノズル１４における噴射圧力の立ち上がり〔図１（ｅ）において曲線ＰのうちのＰ１で示す部分〕が遅くなる。
【００３３】
副電磁開閉弁２３を励磁すると、主電磁開閉弁１５における可動子としての主弁体１９と固定子２２との間の領域Ｅが抜き通路２２２を介して副電磁開閉弁２３における出力通路２６３に連通する。出力通路２６３は大気圧領域に開放しているので、主電磁開閉弁１５における固定子２２と主弁体１９との間の領域Ｅに高圧の水が入り込んでいる場合にも、領域Ｅの圧力が直ちに減圧する。
【００３４】
本実施の形態では、主電磁開閉弁１５を励磁する前に副電磁開閉弁２３が励磁され、かつ主電磁開閉弁１５を励磁開始するときに副電磁開閉弁２３の励磁が継続される。つまり、制御装置３１は、副電磁開閉弁２３における副コイル２４１への通電の開始タイミングを主コイル１６１への通電の開始タイミングよりも早くし、主コイル１６１への通電を開始する際には、副コイル２４１への通電を継続する制御を行う。そのため、主電磁開閉弁１５を励磁開始したときには、閉位置から開位置へ移行する主弁体１９に対して抵抗となる領域Ｅにおける高圧力が大気圧相当まで減圧する。従って、主電磁開閉弁１５の励磁開始時における応答性が高まる。
【００３５】
（１−２）主電磁開閉弁１５の固定子２２と副電磁開閉弁２３のバルブハウジング２６とは、一体化されている。つまり、副弁体２７を含む副弁部２５と主電磁開閉弁１５の固定子２２とは、抜き通路を形成するための配管部材を用いないで結合されている。このような一体化は、抜き通路２２２の短縮化に有利である。抜き通路２２２の短縮化は、主電磁開閉弁１５と副電磁開閉弁２３とを備えた流路開閉装置１０のコンパクト化をもたらす。
【００３６】
（１−３）制御装置３１は、副電磁開閉弁２３における副コイル２４１への通電の終了タイミングを主コイル１６１への通電の終了タイミングよりも早くする制御を行う。つまり、主電磁開閉弁１５を消磁する前に副電磁開閉弁２３が消磁されるので、主電磁開閉弁１５が消磁される前に領域Ｅの圧力が増圧する。この増圧は、主電磁開閉弁１５を消磁した際に主弁体１９が開位置から閉位置へ移動する復帰動作を補助し、主弁体１９が閉位置へ確実に復帰する。
【００３７】
（１−４）主弁体１９が閉位置から開位置へ迅速に移行する応答性能を有する本発明の流路開閉装置は、緯入れノズル１４における噴射圧力の立ち上がりの遅れに起因する噴射水の爆発を回避する上で有効である。つまり、本発明の流路開閉装置は、ウォータジェットルームの緯入れ装置に用いる流路開閉装置として特に好適である。
【００３８】
（１−５）副電磁開閉弁２３を励磁すると、領域Ｅに入り込んでいる高圧水が抜き通路２２２、入力通路２６１及び出力通路２６３を経由して副電磁開閉弁２３の外部に排出される。出力通路２６３から外部に排出される水は、排水ホースを使ったりして水タンク１１に還流することができる。このような水の還流は、水の節約になる。
【００３９】
次に、図３の第２の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が用いてある。なお、図３ではシール構造の図示を省略している。
第２の実施の形態における流路開閉装置１０Ａでは、第１の実施の形態における副電磁開閉弁２３の出力通路２６３が入力通路２６４となり、第１の実施の形態における副電磁開閉弁２３の入力通路１８１が出力通路２６５となっている。接続部２２１は、入力通路２６４に螺合されており、出力通路２６５は、大気に開放している。
【００４０】
第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
次に、図４の第３の実施の形態を説明する。第２の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が用いてある。なお、図４ではシール構造の図示を省略している。
【００４１】
第３の実施の形態における流路開閉装置１０Ｂでは、第２の実施の形態における主電磁開閉弁１５の固定子２２と、副電磁開閉弁２３のバルブハウジング２６とを一体に形成した固定子３３が用いられている。第３の実施の形態は、流路開閉装置１０Ｂの構成部品を減らす効果をもたらす。
【００４２】
本発明では以下のような実施の形態も可能である。
（１）抜き通路を形成するホースによって主電磁開閉弁と副電磁開閉弁とを繋いでもよい。
【００４３】
（２）前記した各実施の形態では固定子に抜き通路を設けたが、主電磁開閉弁１５のガイド２１１及び容器２１に抜き通路を設けてもよい。
（３）前記した各実施の形態では、主弁体１９及び副弁体２７が可動子でもあったが、主電磁開閉弁１５の可動子と主弁体とを別体としたり、副電磁開閉弁２３の可動子と副弁体とを別体としたりしてもよい。
【００４４】
（４）ポンプ１２を電動式にしてもよい。
（５）水以外の非圧縮性流体（例えば、油）用の流路開閉装置に本発明を適用すること。例えば、自動車用のＡＢＳ装置（アンチロックブレーキシステム）に用いられる流路開閉装置に本発明を適用すること。
【００４５】
前記した実施の形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
〔１〕請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記副電磁開閉弁における出力通路を大気圧領域に開放した流路開閉装置。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明では、応答性の良い流路開閉装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示し、（ａ）は、ウォータジェットルームにおける配水経路図。（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、主電磁開閉弁１５及び副電磁開閉弁２３の励消磁状態を示す模式図。（ｅ）は、主電磁開閉弁１５及び副電磁開閉弁２３の励消磁制御を説明するグラフ。
【図２】（ａ）は、主電磁開閉弁１５及び副電磁開閉弁２３がいずれも閉状態にある断面図。（ｂ）は、主電磁開閉弁１５及び副電磁開閉弁２３がいずれも開状態にある断面図。
【図３】第２の実施の形態を示す断面図。
【図４】第３の実施の形態を示す断面図。
【符号の説明】
１０，１０Ａ，１０Ｂ…流路開閉装置。１２…ポンプ。１３…水流路。１４…緯入れノズル。１５…主電磁開閉弁。１６１…主コイル。１９…可動子でもある主弁体。２２…主電磁開閉弁の固定子。２２２…抜き通路。２３…副電磁開閉弁。２４１…副コイル。２５…副弁部。２６１，２６４…入力通路。２７…可動子でもある副弁体。２９…副電磁開閉弁の固定子。３１…制御装置。Ｅ…領域。Ｙ…緯糸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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