(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイアフラム弁体とレバー部材を分離し、応力集中が生じないダイアフラム弁体を提供する。【解決手段】固定鉄心２３及び可動鉄心２４を有するパイロット弁部２と、パイロット弁部２により駆動される本体弁部８とを備えるパイロット式電磁弁１において、パイロット弁部２は、３方弁であること、外周部が弁本体に狭持されたシート状のシート弁体３０を有すること、揺動軸３５を中心に軸支され揺動するシーソー式レバー部材４０を有すること、シート弁体３０は、シーソー式レバー部材４０により、第１連通路弁座５４又は第２連通路弁座５５に当接又は離間する。シート弁体３０とシーソー式レバー部材４０が分離しているため、シート弁体３０がシーソー式レバー部材４０から受ける応力集中が生じなくなるため耐久性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定鉄心及び可動鉄心を有するパイロット弁部と、該パイロット弁部により駆動される本体弁部とを備えるパイロット式電磁弁において、
前記パイロット弁部は、３方弁であること、
外周部が弁本体に狭持されたシート状のシート弁体を有すること、
揺動軸を中心に軸支され揺動するシーソー式レバー部材を有すること、
前記シート弁体は、前記シーソー式レバー部材により、第１連通路弁座又は第２連通路弁座に当接又は離間すること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項２】
請求項１に記載するパイロット式電磁弁において、
前記シート弁体と前記シーソー式レバー部材が分離しており、別材質であること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載するパイロット式電磁弁において、
前記シート弁体の厚みが一様であって、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍであること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のうちいずれか１つのパイロット式電磁弁において、
前記シーソー式レバー部材のうち前記揺動軸から離れた端部を押圧すること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のうちいずれか１つのパイロット式電磁弁において、
前記シート弁体の材質は、繊維入りのニトリルゴム、又は、繊維入りのフッ素ゴム、であること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のうちいずれか１つのパイロット式電磁弁において、
前記シート弁体の繊維が、トリコット織り状であること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のうちいずれか１つのパイロット式電磁弁において、
前記シーソー式レバー部材と前記シート弁体は、係合していること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。  
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のうちいずれか１つのパイロット式電磁弁において、
前記本体弁部に取り付けられ、前記パイロット弁部を固定するパイロット流路部を有すること、
前記パイロット弁部が前記パイロット流路部に固定された状態で１８０度向きを変えることにより、前記パイロット式電磁弁が（１）ノーマルクローズ状態となること、（２）ノーマルオープン状態となること、の切り替えが可能なこと、
を特徴とするパイロット式電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定鉄心及び可動鉄心を有するパイロット弁部と、該パイロット弁部により駆動される本体弁部とを備えるパイロット式電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より流体の流れ方向を制御することが可能な小型電磁弁に、図９に示す特許文献１の小型電磁弁１００がある。
【０００３】
小型電磁弁１００は、第１ばね部材１２６により付勢される第１押圧部材１２１を有するアクチュエータ部１２０と、第２ばね部材１２５により付勢される第２押圧部材１２４を備えるパイロット弁部１３０を有する。
パイロット弁部１３０は、レバー式ダイアフラム弁体１０１を有する。レバー式ダイアフラム弁体１０１は、ダイアフラム部１０２とレバー部１０３が一体成型されている。レバー式ダイアフラム弁体１０１は、端部１３３が弁部１０８の下面と弁体固定部１０５の上面とに狭持されることにより、固定されている。レバー式ダイアフラム弁体１０１の中心には、揺動軸１３５が挿入され、揺動軸１３５の端部は、図示しない壁面に回転可能に保持されている。レバー式ダイアフラム弁体１０１は、弁部１０８と弁体固定部１０５に狭持され、その中心は揺動軸１３５により固定されているため、揺動運動をする。レバー式ダイアフラム弁体１０１は、第１連通路弁座１５４の軸線上にある第１押圧面１０６を備える。また、第２連通路弁座１５５の軸線上にある第２押圧面１０７を備える。
【０００４】
アクチュエータ部１２０が非通電状態であるとき、第１ばね部材１２６のバネ力により付勢され第１押圧部材１２１が、第１押圧面１０６を押圧した状態にある。レバー式ダイアフラム弁体１０１は、第１連通路弁座１５４に当接した状態にある。
【０００５】
アクチュエータ部１２０が通電状態にあるとき、可動鉄心１０９が固定鉄心１０４に吸引され第１押圧部材１２１は、上方に移動し第１押圧面１０６を押圧しない状態となる。反対に、第２押圧部材１２４は、第２ばね部材１２５のバネ力により付勢され第２押圧面１０７を押圧した状態となる。レバー式ダイアフラム弁体１０１は、第２連通路弁座１５５に当接した状態となる。
以上のように、レバー式ダイアフラム弁体１０１は、揺動運動により第１連通路弁座１５４又は第２連通路弁座１５５に当接又は離間する。第１連通路弁座１５４又は第２連通路弁座１５５に当接又は離間することにより、第３連通路１５６に流れる流体を制御する。
【０００６】
一方、レバーとダイアフラム弁体が分離されたダイアフラム弁体に特許文献２に記載するバルブ２００がある。図１０にバルブ２００の概念図を示す。バルブ２００は、液体マイクロバルブに用いるものであるため、パイロット電磁弁とは技術分野及び課題が異なる。特許文献２のバルブ２００は、シート状の弁体２０１が形成され、弁体２０１は、縁部２０６で固定され、中心部は軸部２０５と当接している。弁体２０１は、２つのアクチュエータ２０２うち一方を通電状態、他方を非通電状態とすることで、２つの弁座２０８と弁座２０９に当接又は離間させるものである。弁体２０１は、弁座方向に形成された軸部２０５と縁部２０６によりテンションが張られていることにより上下動することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−５７６４４号公報
【特許文献２】特許第２９１２３７２号
【特許文献３】実開２００２−３５８１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の特許文献１の小型電磁弁１００及び特許文献２のバルブ２００には、以下の問題があった。
【０００９】
すなわち、特許文献１のレバー式ダイアフラム弁体１０１は、レバー部１０３とダイアフラム部１０２が一体に成形されている。そのため、レバー式ダイアフラム弁体１０１を動作させた時に一体成型されたレバー部１０３とダイアフラム部１０２との接触部分に応力集中が発生する。応力集中が発生するとレバー式ダイアフラム弁体１０１が破損するケースがある。そのため、レバー式ダイアフラム弁体１０１に応力集中が生じないようにするために、使用圧力が０．２ＭＰａと低いところで使用される装置に限定して、レバー式ダイアフラム弁体１０１を使用しなければならない。
また、特許文献２の弁体２０１は、縁部２０６と軸部２０５の距離が近いため弁座２０８又は弁座２０９に当接又は離間するために、弁体２０１の移動距離を大きくしなければならなかった。弁体２０１の移動距離が大きいと縁部２０６周辺と軸部２０５の周辺に応力がかかる問題がある。弁体２０１に応力がかかるため劣化しやすく耐久性に問題がある。
また、弁体２０１の移動距離が大きいことにより、アクチュエータ２０２の移動距離も大きくなり、消費エネルギーも大きくなるため問題となる。
【００１０】
また、バルブ２００は、２つのアクチュエータを用いるため大型化する問題がある。
【００１１】
また、バルブ２００は、液体マイクロバルブに関するものであり、パイロット式電磁弁にそのまま利用することは困難である。パイロット式電磁弁は３方弁であるのに対して、バルブ２００は、２方弁であるため、そのまま利用することができない。
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ダイアフラム弁体とレバー部材を分離し、応力集中が生じないダイアフラム弁体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係るパイロット式電磁弁は、以下の構成を有する。
（１）固定鉄心及び可動鉄心を有するパイロット弁部と、該パイロット弁部により駆動される本体弁部とを備えるパイロット式電磁弁において、前記パイロット弁部は、３方弁であること、外周部が弁本体に狭持されたシート状のシート弁体を有すること、揺動軸を中心に軸支され揺動するシーソー式レバー部材を有すること、前記シート弁体は、前記シーソー式レバー部材により、第１連通路弁座又は第２連通路弁座に当接又は離間すること、を特徴とするものである。
（２）（１）に記載するパイロット式電磁弁において、前記シート弁体と前記シーソー式レバー部材が分離しており、別材質であること、を特徴とするものである。
（３）（１）又は（２）に記載するパイロット式電磁弁において、前記シート弁体の厚みが一様であって、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍであること、を特徴とするものである。
（４）（１）乃至（３）のうちいずれか１つのパイロット式電磁弁において、前記シーソー式レバー部材のうち前記揺動軸から離れた端部を押圧すること、を特徴とするものである。
（５）（１）乃至（４）のうちいずれか１つのパイロット式電磁弁において、前記シート弁体の材質は、繊維入りのニトリルゴム、又は、繊維入りのフッ素ゴム、であること、を特徴とするものである。
（６）（１）乃至（５）のうちいずれか１つのパイロット式電磁弁において、前記シート弁体の繊維が、トリコット織り状であること、を特徴とするものである。
（７）（１）乃至（６）のうちいずれか１つのパイロット式電磁弁において、前記シーソー式レバー部材と前記シート弁体は、係合していること、を特徴とするものである。
（８）（１）乃至（７）のうちいずれか１つのパイロット式電磁弁において、本体弁部に取り付けられ、パイロット弁部を固定するパイロット流路部を有すること、パイロット弁部がパイロット流路部に固定された状態で１８０度向きを変えることにより、前記パイロット式電磁弁がノーマルクローズ状態となること、ノーマルオープン状態となること、の切り替えが可能なこと、を特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
上記パイロット式電磁弁の作用及び効果について説明する。
（１）固定鉄心及び可動鉄心を有するパイロット弁部と、パイロット弁部により駆動される本体弁部とを備えるパイロット式電磁弁において、パイロット弁部は、３方弁であること、外周部が弁本体に狭持されたシート状のシート弁体を有すること、揺動軸を中心に軸支され揺動するシーソー式レバー部材を有すること、シート弁体は、シーソー式レバー部材により、第１連通路弁座又は第２連通路弁座に当接又は離間することにより、シート弁体とレバー部材が分離する。そのため、特許文献１と比較してシート弁体がシーソー式レバー部材から受ける応力集中が生じなくなるため耐久性を向上させることができる。
【００１５】
また、分離したことにより、シート弁体がシーソー式レバー部材から受ける応力集中が生じなくなるため、耐圧性を向上させることができる。
（２）シート弁体とシーソー式レバー部材が分離しており、別材質であることにより、流体と非接触のシーソー式レバー部材については、材質を選ばず適用することができるため、応力集中に強い材質を適用できる。
（３）シート弁体の厚みが一様であって、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍであることにより、小さな力でシート弁体を動作させることができるため、省電力でシート弁体を動作させることができる。
（４）シーソー式レバー部材のうち揺動軸から離れた端部を押圧することにより、小さな力でシーソー式レバー部材を動作させることができるため、小さな磁力で動作可能であるので、省電力化、及び、小型化をすることができる。
（５）シート弁体の材質は、繊維入りのニトリルゴム、又は、繊維入りのフッ素ゴム、であることにより、シート弁体が０．３ｍｍ〜１．０ｍｍであっても、繊維が素材そのものの強度を上げることができる。そのため、シート弁体の耐久性及び耐圧性を向上させることができる。
（６）シート弁体の繊維が、トリコット織り状であることにより、シート弁体が０．３ｍｍ〜１．０ｍｍであっても、シート弁体の強度を上げることができる。そのため、シート弁体の耐久性及び耐圧性を向上させることができる。
（７）シーソー式レバー部材とシート弁体は、係合していることにより、シート弁体はレバー部材の上方向の動きと同調するため、シート弁体が弁座に固着した場合でも、シート弁体を固着した弁座から引離すことができる。
（８）本体弁部に取り付けられ、パイロット弁部を固定するパイロット流路部を有すること、パイロット弁部がパイロット流路部に固定された状態で１８０度向きを変えることにより、パイロット式電磁弁がノーマルクローズ状態となること、ノーマルオープン状態となること、の切り替えが可能なことにより、ノーマルオープン又はノーマルクローズの状態にできる。それにより、ノーマルオープンのダイアフラム弁及びノーマルクローズのダイアフラム弁の両方を予備として持つ必要がなくなり、部品コストを削減することができる。また、使用者が自由にノーマルオープン又はノーマルクローズとすることが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係るパイロット式電磁弁１（ノーマルクローズ）のうちシート弁体３０が第２連通路弁座５５に当接し、ダイアフラム主弁体９が閉弁時の断面図である。
【図２】第１実施形態に係る図１のパイロット式電磁弁１のうちＭ部の拡大図である。
【図３】第１実施形態に係るパイロット式電磁弁１（ノーマルクローズ）のうちシート弁体３０が第１連通路弁座５４に当接し、ダイアフラム主弁体９が閉弁時の断面図である。
【図４】第１実施形態に係る図３のパイロット式電磁弁１のうちＮ部の拡大図である。
【図５】第１実施形態に係るパイロット式電磁弁１（ノーマルクローズ）のうちシート弁体３０が第１連通路弁座５４に当接し、ダイアフラム主弁体９が開弁時の断面図である。
【図６】第２実施形態に係るパイロット式電磁弁１Ｂ（ノーマルオープン）の開弁時の断面図である。
【図７】第１実施形態に係る図１のパイロット式電磁弁１のうちＭ部の拡大図であり、レバー式ダイアフラム弁及びシーソー弁体の変形例１である。
【図８】第１実施形態に係る図１のパイロット式電磁弁１のうちＭ部の拡大図であり、レバー式ダイアフラム弁及びシーソー弁体の変形例２である。
【図９】従来技術に係る電磁弁１００の断面図である。
【図１０】従来技術に係るバルブ２００の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明に係るパイロット式電磁弁の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
＜パイロット式電磁弁の全体構成＞
図１には、本発明に係るパイロット式電磁弁１（ノーマルクローズ）のうちシート弁体３０が第２連通路弁座５５に当接し、ダイアフラム主弁体９が閉弁時の断面図を示す。図２には、本発明に係る図１のパイロット式電磁弁１のうちＭ部の拡大図を示す。図３には、本発明に係るパイロット式電磁弁１（ノーマルクローズ）のうちシート弁体３０が第１連通路弁座５４に当接し、ダイアフラム主弁体９が閉弁時の断面図を示す。図４には、本発明に係る図３のパイロット式電磁弁１のうちＮ部の拡大図を示す。図５には、本発明に係るパイロット式電磁弁１（ノーマルクローズ）のうちシート弁体３０が第１連通路弁座５４に当接し、ダイアフラム主弁体９が開弁時の断面図を示す。
【００１９】
図１に示すように、パイロット式電磁弁１は、パイロット弁部２、本体部８（パイロット流路部５、本体上部６、本体下部７）、ダイアフラム主弁体９により構成されている。
【００２０】
図１に示すように、図中最下部に本体下部７があり、その上に、本体上部６、パイロット流路部５、パイロット弁部２が係合されている。
［パイロット弁部の構成］
図１に示すように、パイロット弁部２は、カバー２１に覆われている。カバー２１の側面には、配線２８が接続されている。パイロット弁部２は、中空円筒状コイルボビン２６に導線が巻かれたコイル２２が形成され、コイルボビン２６の中空部の一端には、固定鉄心２３が固設され、他端には可動鉄心２４が非磁性体であるカラー２５により摺動可能に保持されている。可動鉄心２４の先端には、第１押圧部材２９を備える。第１押圧部材２９には、復帰ばね２７の一端が係合されており、復帰ばね２７の他端はカラー２５に係合されている。可動鉄心２４は、コイル２２に対して非通電時には、復帰ばね２７の付勢力により、固定鉄心２３とは反対側へ付勢される。可動鉄心２４の先端の第１押圧部材２９は、シーソー式レバー部材４０を押圧する。
【００２１】
揺動軸３５を中心として、第１押圧部材２９が押圧するシーソー式レバー部材４０の反対側には、シーソー式レバー部材４０を押圧する第２押圧部材３６がある。第２押圧部材３６には、ばね３７の一端が係合されており、ばね３７の他端はカラー２５を含むカバー２１の端面に係合されている。
図２に示すように、ばね３７のばねの付勢力は、復帰ばね２７の付勢力よりも小さいため、コイル２２に非通電時においては、シーソー式レバー部材４０は、第１押圧部材２９側に傾いた状態となり、シート弁体３０を第２連通路弁座５５に対して当接させている。そのため、第１連通路５１からの流体は、第２連通路５２へは流れず、主弁室上部５８へ流入する。
【００２２】
［シート弁体の構成］
図２に示すように、シート弁体３０は、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの薄板形状をしている。シート弁体３０が、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの厚みが一様である薄板状であるため、小さい力でシート弁体３０を動作させることができるため、省電力でシート弁体３０を動作させることができる。１．０ｍｍ以上であると、厚みが増すことになり弁開又は弁閉動作が悪くなる。一方、０．３ｍｍ未満であると、極薄板形状となり、強度が落ちるため、耐久性及び耐圧性が悪くなる。
シート弁体３０は、繊維入りのニトリルゴム、又は、繊維入りのフッ素ゴムからなる。シート弁体３０は、繊維入りの素材を使用することにより、繊維が素材そのものの強度を上げるため、耐久性及び耐圧性を上げることができる。シート弁体３０は、トリコット織り又は平織等の織り目により構成される。トリコット織り又は平織等の折り目を有し、強度が増す。そのため、応力集中が生じてもシート弁体３０は、劣化しにくい。したがって、シート弁体３０を高寿命化することができる。さらに、応力集中を低減することができるため高耐圧性を実現できる。
【００２３】
シート弁体３０は、製造が容易であるため安価に製造することができる。なぜならば、素材は、１枚のニトリルゴムのシート、又は、１枚のフッ素ゴムのシートを材料とするものであり、かつ厚みが一様である薄板状であるため、素材をそのまま切断加工だけで製造することができるからである。
【００２４】
シート弁体３０は、パイロット弁部２とパイロット流路部５により固定されている。さらに、パイロット流路部５の固定凸部５０が形成される。シート弁体３０は、変形可能なニトリルゴム、又は、フッ素ゴムにからなる。そのため、固定凸部５０が形成されることにより、パイロット弁部２とパイロット流路部５が接続すると、シート弁体３０の端部３３は変形し固定凸部５０が食い込み固定される。
【００２５】
［レバー部材の構成］
図２に示す、シーソー式レバー部材４０は、弾性部材及び非弾性体からなる。シーソー式レバー部材４０は横長の略直方体形状をしている。シーソー式レバー部材４０のうち、第１連通路弁座５４とシート弁体３０を挟んで当接する部分には、第１押圧部４１が形成されている。シーソー式レバー部材４０のうち、第２連通路弁座５５とレバー式ダイアフラム弁体３０を挟んで当接する部分には、第２押圧部４２が形成されている。第１押圧部４１及び第２押圧部４２は、略直方体形状から突出した凸形状である。シーソー式レバー部材４０の、端部を端部４３とする。
シーソー式レバー部材４０の中心には、揺動軸３５が挿入され、揺動軸３５の端部は、図示しない壁面に回転可能に保持されている。レバー部４０の中心は揺動軸３５により固定され、シーソー式レバー部材４０の端部４３は、第１押圧部材２９及び第２押圧部材３６により押圧されることにより、シーソーのように揺動運動をする。シーソー式レバー部材４０は、揺動運動によりシート弁体３０を押圧し、シート弁体３０を第１連通路弁座５４又は第２連通路弁座５５に当接又は離間させる。それにより、主弁室上部５８に流れる流体を制御し、主弁室５７内の圧力を変化させ、ダイアフラム主弁体９を開閉させる。
【００２６】
図２に示すように、シート弁体３０は、動作幅の小さい揺動運動により第１連通路弁座５４又は第２連通路弁座５５に当接又は離間するため、離間する幅は小さい。また、シート弁体３０は、横幅が広いため、第１連通路５１及び第２連通路５２を密閉することができる。
シート弁体３０は、シーソー式レバー部材４０、固定鉄心２３、及び、可動鉄心２４の外周部３４と、パイロット弁部２の中に含まれるものに流体が流入するのを防止することができる。なぜならば、図１に示すように、シート弁体３０は、パイロット弁部２とパイロット流路部５との間に形成されているため、パイロット流路部５の第１連通路５１及び第２連通路５２から流体が流れてきても、パイロット弁部２側の外周部３４には、流体は流入しないからである。
よって、シーソー式レバー部材４０、固定鉄心２３、及び、可動鉄心２４に流体が接することがない。そのため、シーソー式レバー部材４０、固定鉄心２３、及び、可動鉄心２４の耐食性を考慮する必要がない。したがって、シーソー式レバー部材４０、固定鉄心２３、及び、可動鉄心２４について、磁性材の材料を問わずに材料を選ぶことができるため、小型化可能な磁性材を用いることができる。それにより、シーソー式レバー部材４０、固定鉄心２３、及び、可動鉄心２４を小型化し、さらに、パイロット式電磁弁１を小型化することができる。さらに、安価な材料を用いることで、コストを低減することができる。
シート弁体３０及びシーソー式レバー部材４０は、復帰ばね２７とばね３７のバランスにより、動作幅の小さい揺動運動をすることができる。小さい揺動運動により第１連通路弁座５４又は第２連通路弁座５５に、シート弁体３０が当接又は離間させる構造を採ることで、ダイアフラム主弁体９を開閉することができる。そのため、コイル２２の電磁力が低くてもダイアフラム主弁体９の開閉を行うことができる。具体的には、本発明のシート弁体３０及びシーソー式レバー部材４０を使用するところに、従来のパイロット弁を用いた場合には、ダイアフラム弁体を開閉するのに１１Ｗの電力が必要である。それに対して、本発明のシート弁体３０及びシーソー式レバー部材４０を用いることで２Ｗの電力でダイアフラム弁を開閉することができる。
［パイロット流路部の構成］
図１に示すように、パイロット流路部５の上面５Ａから下面５Ｂにかけて、第１連通路５１、第２連通路５２が連通している。パイロット流路部５の中心部には、主弁室５７の一部である主弁室上部５８が形成されている。主弁室上部５８は、第１連通路５１、及び、第２連通路５２とパイロット流路部５の上部で連通している。
【００２７】
第１連通路５１は、上面５Ａから内部を通り、下面５Ｂへ連通している。第２連通路５２は、上面５Ａから内部を通り、下面５Ｂへ連通している。
【００２８】
図２に示すように、パイロット流路部５の上面５Ａには、固定凸部５０が形成されている。固定凸部５０は、シート弁体３０を変形させ食い込むことにより固定させることができる。
［本体上部の構成］
図１に示すように、上面６Ａには、主弁室５７の一部である主弁室下部５９が形成されている。主弁室下部５９の中心には、弁孔６４が形成されている。
主弁室５７は、パイロット流路部５と本体上部６が係合してできる主弁室上部５８と主弁室下部５９により構成されている。
【００２９】
ダイアフラム主弁体９の取手部９１と嵌合し取手流路９２と連通する部分には、第１流路連通路６１の一端が連通している。
取手部９３と嵌合し取手流路９４と連通する部分には、第２流路連通路６２の一端が連通している。第２流路連通路６２の他端は、第２流路７２に連通している。
［ダイアフラム弁の構成］
図１に示すように、取手部９１に形成された取手流路９２は、第１連通路５１及び第１流路連通路６１と連通する。取手部９３に形成された取手流路９４は、第２連通路５２及び第２流路連通路６２と連通する。ダイアフラム主弁体９には、ばね９５の一端と係合する。ばね９５の他端は、主弁室上部５８の上面５８ａに係合している。
なお、取手部９１と取手部９３は、ダイアフラム主弁体９と別部品として構成することもできる。
＜パイロット式電磁弁の作用・効果＞
はじめに、図１を用いて、ノーマルクローズ状態のパイロット式電磁弁１について説明をする。
【００３０】
図１に示すように、パイロット弁部２へ非通電状態であるため、可動鉄心２４は、復帰ばね２７の付勢力により第２連通路弁座５５側へ付勢されている。そのため、可動鉄心２４の第１押圧部材２９がシーソー式レバー部材４０の端部４３を押圧する。第２押圧部材３６もシーソー式レバー部材４０の他端の端部４３を押圧する。第１押圧部材２９を付勢する復帰ばね２７のほうが、第２押圧部材３６を付勢するばね３７の付勢力よりも大きいため、シーソー式レバー部材４０は、第１押圧部材２９の方へ揺動され、シート弁体３０を第２連通路弁座５５に当接させ、第２連通路５２を塞ぐ。一方、第１連通路弁座５４はシート弁体３０が離間した状態にある。
図示しない供給源から第１流路７１へ流体が流入する。流体は、第１流路連通路６１、第１連通路５１を通り、図２に示すように、主弁室上部５８へ流入する。
【００３１】
主弁室上部５８へ流体が流入すると、主弁室上部５８と主弁室下部５９との間の圧力の差がなくなり、主弁室上部５８の方が主弁室下部５９より受圧面積が大きいため、ダイアフラム弁体９を閉止する力が発生する。同時に、ダイアフラム弁体９は、ばね９５の付勢力により弁座６３へ押圧される。
【００３２】
したがって、ダイアフラム弁体９により弁孔６４は塞がれているため、第１流路７１から第２流路７２へ流体を流入させない。
【００３３】
図１に示す状態で、パイロット弁部２を通電状態とすると、図３に示すように、固定鉄心２３に磁界が発生し可動鉄心２４を吸引する。可動鉄心２４を吸引する力は、復帰ばね２７が可動鉄心２４を第２連通路弁座５５側へ付勢する力よりも大きいため、可動鉄心２４は、固定鉄心２３に吸引される。それにより、第１押圧部材２９を押圧する復帰ばね２７の付勢力は作用しなくなる。そのため、ばね３７により、シーソー式レバー部材４０は、第２押圧部材３６の方へ揺動され、シート弁体３０を第１連通路弁座５４に当接させ、第１連通路５１を塞ぐ。一方、第２連通路弁座５５はシート弁体３０が離間した状態にある。
図示しない供給源から第１流路７１へ流体が流入する。図３に示すように、流体は、第１流路連通路６１、第１連通路５１へ流入する。しかし、第１連通路５１は、シート弁体３０が当接しており、第１連通路５１から、主弁室上部５８へ流体が流入することがない。一方、図４に示すように主弁室上部５８の流体Ｘは、第２連通路５２へと流れ、図３に示す、第２流路連通路６２、第２流路７２へ流れる。主弁室上部５８の流体が流れることにより、主弁室上部５８内の圧力が主弁室下部５９の圧力よりも低くなる。
図５に示すように、主弁室上部５８と主弁室下部５９の間に圧力差が生じることでダイアフラム弁体９が、圧力が高い主弁室下部５９から押し上げられる。その際の押し上げ力は、ばね９５の付勢力よりも大きいため、ダイアフラム弁体９は弁座６３から離間した状態となる。
したがって、ダイアフラム弁体９により弁孔６４は塞がれないため、第１流路７１から第２流路７２へ流体を流入させることができる。
【００３４】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係るパイロット式電磁弁１Ｂ（ノーマルオープン）の開弁時の断面図を示す。第１実施形態のパイロット式電磁弁１と比較して、パイロット弁部２とパイロット流路部５の向きが、ダイアフラム弁体９の中心を軸に１８０度反対となることにより、ノーマルオープンの状態となる構成以外異なるところはない。
図６に示すように、第１に、パイロット流路部５とパイロット弁部２を本体部８から取り外すこと、第２に、パイロット流路部５とパイロット弁部２を横に１８０度向きを変えること、第３にパイロット流路部５とパイロット弁部２を本体部８に取り付けること、の３段階の手順により、ノーマルオープンの状態又はノーマルクローズの状態とすることができるため、動作方式の変更が容易である。
また、パイロット弁部２とパイロット流路部５を横に１８０度向きを変えた場合、パイロット弁部２の配線２８の向きも１８０度変わるため、配線の位置によりノーマルオープン又はノーマルクローズか一見して確認することができる。
また、図示しないが、復帰ばね２７により押圧される第１押圧部材２９とばね３７により押圧される第２押圧部材３６の位置を、揺動軸３５を中心に反対の位置とすることにより、図１に示す、ノーマルクローズの状態のパイロット式電磁弁１をノーマルクローズの状態のパイロット式電磁弁とすることができる。
【００３５】
以上、詳細に説明したように、本実施例によれば、以下の作用効果を生じさせる。
固定鉄心２３及び可動鉄心２４を有するパイロット弁部２と、本体弁部とを備えるパイロット式電磁弁１において、パイロット弁部２は、３方弁であること、薄板状のシート弁体３０を有すること、揺動軸３５を中心に軸支され揺動するシーソー式レバー部材４０を有すること、シート弁体３０は、シーソー式レバー部材４０により、第１連通路弁座５４又は第２連通路弁座５５に当接又は離間することにより、シート弁体３０とシーソー式レバー部材４０が分離するため、シート弁体３０に応力集中が生じなくなり耐久性を向上させることができる。
【００３６】
また、分離したことにより応力集中が生じなくなるため、耐圧性を向上させることができる。
シート弁体３０とシーソー式レバー部材４０が分離していることにより、応力集中がなくなり耐久性を向上させることができる。
また、シート弁体３０は、シーソー式レバー部材４０、固定鉄心２３、及び、可動鉄心２４とパイロット弁部２の内部に部材に流体が流入し流体が接触するのを防止することができる。なぜならば、シート弁体３０は、パイロット弁部２とパイロット流路部５との間に形成されており、パイロット流路部５の第１連通路５１及び第２連通路５２から流体が流れてきても、パイロット弁部２側の外周部３４には、流体は流入しないからである。
また、シート弁体３０とシーソー式レバー部材４０を分離していることにより、シーソー式レバー部材４０、固定鉄心２３、及び、可動鉄心２４の耐食性を考慮することはない。したがって、磁性材の材料を問わずに材料を選ぶことができるため、小型化可能な磁性材を用いることにより、シーソー式レバー部材４０、固定鉄心２３、及び、可動鉄心２４を小型化し、さらに、パイロット式電磁弁１を小型化することができる。または、安価な材料を用いることで、コストを低減することができる。
シート弁体は、フラットであることにより、材料を選ばず適用することができるため、応力集中に強い強度を有するものを適用できる。
【００３７】
また、フラットであることにより、製造が容易であるため安価に製造することができる。なぜならば、フラットな形状であるため、材料をそのまま切断加工するだけで製造することができるからである。
揺動軸３５から離れたシーソー式レバー部材４０の端部４３を押圧することにより、小さな磁力でのシーソー式レバー部材４０を動作させることが可能となり、低消費電力化、及び、小型化をすることができる。
シート弁体３０及びシーソー式レバー部材４０は、復帰ばね２７とばね３７のバランスで、動作幅の小さい揺動運動を行うことができる。それにより、第１連通路弁座５４又は第２連通路弁座５５に、当接又は離間させる構造を採ることができ、ダイアフラム主弁体９を開閉する。動作幅の小さい揺動運動によるため、コイル２２の電磁力が低くてもダイアフラム主弁体９の開閉を行うことができる。具体的には、本発明のシート弁体３０及びシーソー式レバー部材４０を使用するところに、従来のパイロット弁を用いた場合には、ダイアフラム弁体を開閉するのに１１Ｗの電力が必要である。それに対して、本発明のシート弁体３０及びシーソー式レバー部材４０を用いることで２Ｗの電力でダイアフラム弁を開閉することができる。
シート弁体３０は、繊維入りのニトリルゴム、又は、繊維入りのフッ素ゴム、であることにより、強度が増すため、応力集中が生じてもシート弁体３０は、劣化しにくい。したがって、シート弁体３０を高寿命化することができる。さらに、応力が低減するため高耐圧性を実現できる。
シート弁体３０は、トリコット織り又は平織りであることにより、シート弁体３０の強度が増すため、応力集中が生じてもシート弁体３０は、劣化しにくい。したがって、シート弁体３０を高寿命化することができる。さらに、応力が低減するため高耐圧性を実現できる。応力集中が生じても劣化しにくい。
シート弁体３０は、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍであることにより、少ない力でシート弁体３０を動作させることができるため、省電力化することができる。
シーソー式レバー部材４０とシート弁体３０は、お正月休みなどで、長期休みの場合には、シート弁体３０が、弁座５４又は弁座５５に固着する場合も考えられる。
しかし、シーソー式レバー部材４０とシート弁体３０とがお互い当接する部分で係合又は接着されていることにより、シーソー式レバー部材４０とシート弁体３０は同一の上方向の運動をする。シート弁体３０がシーソー式レバー部材４０と同じ上方向の動きをすれば、シート弁体３０が弁座５４又は弁座５５に固着した場合でも、シーソー式レバー部材４０の上方向の動運動をすることによりシート弁体３０を弁座５４又は弁座５５から引離し固着状態を解消すことができる。
例えば、図７に示すように、シート弁体３００に引掛り部を有する引掛り凸部３０１が形成される。また、シーソー式レバー部材３０２の第１押圧部３０４及び第２押圧部３０５に凹部である把持凹部３０３を形成する。把持凹部３０３には、凹部が形成されているため、引掛り凸部３０１の引掛り部が引掛り嵌合することができる。図７では嵌合するものを示したが、係合関係であっても同様の効果を生じる。引掛り凸部３０１と把持凹部３０３が嵌合するため、弁座５４及び弁座５５上のシート弁体３００はシーソー式レバー部材と同一の上方向の運動をする。シート弁体３００がシーソー式レバー部材３０２と同じ上方向の動きをすることにより、シート弁体３００が弁座５４又は弁座５５に固着した場合でも、シート弁体３００を弁座５４又は弁座５５から引離し固着状態を解消すことができる。
引掛り凸部３０１及び把持部３０３の嵌合する部分を弁座５４及び弁座５５の軸心上とする。弁座５４及び弁座５５の軸心上は、シーソー式レバー部材３０２の力を最も伝えることができる部分であるため効果的である。
また、図８に示すように、シート弁体４００に凹部が形成された把持凹部４０１を形成し、シーソー式レバー部材４０２の第１押圧部４０４及び第２押圧部４０５に引っかかり部を有する引掛り凸部４０３を形成することができる。図８に示す場合であっても、図７に示す場合と同様の作用効果を得ることができる。
また、シート弁体とシーソー式ダイアフラム弁体を接着剤等により接着することもできる。
【００３８】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で色々な応用が可能である。
【００３９】
例えば、パイロット弁部２とパイロット流路部５に印をつけ、ノーマルクローズ又はノーマルオープン状態であるか一見して判断可能になる。
【００４０】
例えば、主弁であるダイアフラム弁体９は、ダイアフラムに限らず、ピストン弁体でも同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１      パイロット式電磁弁
２      パイロット弁部
５      パイロット流路部
６      ダイアフラム弁体固定部
８      本体弁部
９      ダイアフラム弁体
２３    固定鉄心
２４    可動鉄心
３０    シート弁体
３５    揺動軸
４０    シーソー式レバー部材
５４    第１連通路弁座
５５    第２連通路弁座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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