特許 6039357 流体圧ノズル弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6039357

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】流体圧ノズル弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 1/34 20060101AFI20161128BHJP

   F16K 31/06 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   F16K1/34 A

   F16K31/06 305L

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-232918(P2012-232918)

(22)【出願日】2012年10月22日

(65)【公開番号】特開2014-84918(P2014-84918A)

(43)【公開日】2014年5月12日

【審査請求日】2015年8月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102452

【氏名又は名称】エスアールエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090310

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 正俊

(72)【発明者】

【氏名】世良 和也

(72)【発明者】

【氏名】萩原 敏治

(72)【発明者】

【氏名】岩崎 幸伸

【審査官】 加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−２３５４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５１１２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２００５０１４１００（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−２４９１３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ １／００− １／５４

Ｆ１６Ｋ ３１／０６−３１／１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に流体が収容される部屋を有する本体と、
この本体の１つの壁に設けられ、弁座を有し、この弁座に連なって外部に連通する開口を備えた弁座部と、
前記部屋内に配置したシリンダ部に、先端部が前記弁座に着座及び離座可能に進退するように設けられたピストン弁と、
前記ピストン弁の先端部が前記弁座に着座している状態において、前記ピストン弁の基端側で前記ピストン弁に先端部が接触している可動鉄心と、
前記ピストン弁の先端部が前記弁座に着座するように、前記可動鉄心を押圧している弾性手段と、
少なくとも前記弾性手段の押圧力に抗して前記可動鉄心の先端部が前記ピストン弁から離れるように、前記可動鉄心を励磁する励磁手段と、
前記ピストン弁の基端部側に前記流体を供給するように前記シリンダ部に設けられた第１の流路と、
前記ピストン弁の先端部が前記弁座に着座した状態において、前記ピストン弁の先端部に、前記ピストン弁の先端部の着座位置よりも前記開口側に突出させて設けられた前記ピストン弁よりも細い筒状の突出部と
前記ピストン弁の前記突出部及び基端部において開口し、前記ピストン弁内に設けられ、前記基端部側の開口が前記可動鉄心の先端部によって閉鎖されている第２の流路とを、
具備し、前記可動鉄心は、前記ピストン弁が離座した状態において、前記シリンダ部に設けたストッパ部によって前記ピストン弁から離れる方向への移動が拘束され、前記ストッパ部は、非磁性材料によって形成されている流体圧ノズル弁。

【請求項2】

請求項１記載の流体圧ノズル弁において、前記弾性手段を前記ストッパ部と前記可動鉄心の先端部との間に設けた流体圧ノズル弁。

【請求項3】

請求項１記載の流体圧ノズル弁において、前記第１の流路にフィルタ手段を設けた流体圧ノズル弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体圧ノズル弁に関し、特に、可動鉄心の励磁を伴うものである。

【背景技術】

【0002】

上述したような流体圧ノズル弁の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１の技術によれば、図７に示すように、ケーシング１００の内室１０１に、圧力がかけられた液体が通路１０３を介して供給されている。この内室１０１内に弁体１０２が配置され、弁体１０２に対向するように、大気圧下にある外部及び内室１０１とを連通する弁座１０４がケーシング１００に設けられている。円錐台状の先端が弁座１０４に着座及び離座するピストン弁１０６が内室１０１内に配置され、ピストン弁１０６の基端部は弁体１０２内に進入している。ピストン弁１０６の内部には先端部と基端部との間を繋ぐ液体通路１０７が形成されている。弁体１０２内には電機子１０８が設けられ、その円錐台状の先端部１０９が、液体通路１０７の基端側の開口に接触して、ピストン弁１０６を弁座１０４側に押圧している。この電機子１０８をピストン弁１０６側に押圧して、ピストン弁１０６の先端を弁座１０４に着座させるように、弁体１０２内に設けたバネ１１０が電機子１０８を弁座１０４側に押圧している。弁体１０２内のピストン弁１０６の基端側に弁体１０２内の液体を供給する通路１１１が弁体１０２内において電機子１０８の周囲に形成されている。この液体の圧力も、ピストン弁１０６を弁座１０４に押圧している。なお、特許文献１には詳細には記載されていないが、ピストン弁１０６の周囲と弁体１０２の内面との間には、内室１０１の液体を弁体１０２内に供給する液体通路１１２が形成されている。この液体通路１１２は、液体通路１１１よりも絞られている。弁体１０２内には、バネ１１０の押圧力及び液体の圧力に抗して電機子１０８を後退させる電磁石１１３も設けられている。

【0003】

特許文献１の技術では、ピストン弁１０６の基端側に通路１１１から供給される弁体１０２内の液体の圧力とバネ１１０の押圧力とによって、電機子１０８の先端部１０９が流体通路１０７を閉じつつ、ピストン弁１０６を弁座１０４に押圧して、ピストン弁１０６の着座が維持されている。その結果、内室１０１内の液体は弁座１０４から流出しないし、流体通路１０７から弁体１０２内の液体が弁座１０４側に流れることもない。電磁石１１３を励磁すると、電機子１０８がバネ１１０の押圧力及び液圧に抗して後退し、電機子１０８の先端部１０９が後退し、液体通路１０７を開放する。これによって、ピストン弁１０６の基端側の液体が、開放された流体通路１０７を通って弁座１０４から、圧力が低い外部に流出し、ピストン弁１０６の基端側の圧力が、先端側の圧力よりも低下し、ピストン弁１０６が後退し、ピストン弁１０６の先端部が弁座１０４から離座し、内室１０１内の液体が、弁座１０４から外部に流出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特公平５−７７９０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１には詳細な記載は無いが、上記のようにピストン弁１０６が後退した状態では、流体通路１０７よりも流体通路１１２の方が細く絞られているので、ピストン弁１０６の基端側への液体の流入よりも基端側からの流出が大きくなり、基端側の圧力が下がる。その結果、ピストン弁１０６の基端側の圧力とその面積とを乗算した値であるピストン弁１０６の前進力よりも、ピストン弁１０６の先端側の圧力と先端側面積とを乗算したピストン弁後退力が大きくなり、ピストン弁１０６は後退し、ピストン弁１０６の基端部が電機子１０８の先端部１０９付近まで後退し、ピストン弁１０６の先端側から液体が流出する。このとき、ピストン弁１０６の液体通路１０７は狭くなり、液体の流出は減少するが、ピストン弁１０６への基端側への液体の液体通路１１２を介しての流入は継続されるので、ピストン弁１０６の基端側の圧力が上昇する。これによって、ピストン弁１０６の前進力が再び大きくなり、ピストン弁１０６が前進し、ピストン弁１０６の先端側の圧力が基端側よりも低いと、液体が液体通路１０７を介して流出し、基端側の圧力低下、ピストン弁１０６の後退、ピストン弁１０６の前進の動作を、ピストン弁１０６は、電機子１０８が給電されている間、僅かなストロークで繰り返し、バランスしながら、液体はピストン弁１０６と弁座１０４の周囲及び液体通路１０７より放出される。

【0006】

この状態で、ピストン弁１０６の先端部では、弁座１０４の出口での液体の流れ方向の変化により、液体同士の衝突で液体の運動エネルギーが圧力エネルギーの変わるためサージ圧等の異常な圧力が発生し、圧力が安定せず、ピストン弁１０６の基端側の液体が先端側に流出しにくくなり、ピストン弁１０６の上下変動が大きくなり、チャッタリングを起こす場合がある。この場合、弁座１０４から放出される液体の流量が安定せず、流量も少なくなる。

【0007】

本発明は、安定した動作をする流体圧ノズル弁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】

【0008】

本発明の一態様の流体圧ノズル弁は、内部に流体が収容される部屋を有する本体を備えている。流体としては、液体を使用することもできるし、気体を使用することもできる。本体の１つの壁に弁座部が設けられている。弁座部は、例えば部屋側の面に弁座を有し、この弁座に連なって本体の外部に連通する開口を備えている。部屋内に配置したシリンダ部に先端部が弁座に着座及び離座可能に進退するようにピストン弁が設けられている。ピストン弁の先端部が弁座に着座している状態において、ピストン弁の基端側で前記ピストン弁に可動鉄心の先端部が接触している。ピストン弁が弁座に着座するように、可動鉄心を弾性手段が押圧している。少なくとも弾性手段の押圧力に抗して前記可動鉄心の先端部が前記ピストン弁から離れるように、前記可動鉄心を励磁手段が励磁する。励磁手段としては、磁界発生手段、例えば電磁石を使用することができる。ピストン弁の基端部側に流体を供給するように前記シリンダ部に第１の流路が設けられている。ピストン弁の先端部が弁座に着座した状態において、前記ピストン弁の先端部に、前記ピストン弁の先端部の着座位置よりも開口側に突出させて前記ピストン弁よりも細い筒状の突出部が設けられている。突出部は、例えば円筒状または角筒状とすることができる。ピストン弁の突出部及び基端部において第２の流路が開口し、前記ピストン弁内に設けられている。第２の流路のピストン弁の基端部側の開口が可動鉄心の先端部によって閉鎖されている。

【0009】

このように構成された流体圧ノズル弁では、励磁手段によって可動鉄心が後退して、ピストン弁の先端部が離座したとき、弁座付近で流体の衝突（例えば開放された弁座から流入される流体と、弁座部に残留している流体との衝突や、弁座の内周囲から内周方向に流出される流体同士の衝突）によって異常圧力が発生していたとしても、その発生位置よりも離れた位置に突出部の先端があり、その先端で第２の流路が開口しているので、第２の流路の圧力は安定している。その結果、ピストン弁の動作は安定している。

【0010】

前記ピストン弁の先端部は、その周囲が弁座に着座するように前記弁座部の開口側に向かって細くなるように傾斜させた傾斜部を有することができ、この傾斜部を開口側まで延長した後に突出部を設けることもできるし、傾斜部の先端を弁座よりも幾分開口側まで延長した後、傾斜部に連ねて平坦部を形成し、この平坦部に突出部を形成してもよい。但し、突出部と平坦部との結合面にはアールを形成することが望ましい。これらの場合、突出部内に第２の流路を延長する。

【0011】

前記可動鉄心は、前記ピストン弁が離座した状態において、前記シリンダ部に設けたストッパ部によって前記ピストン弁から離れる方向への移動が拘束されている。ストッパ部は、非磁性材料によって形成されている。このように構成すると、可動鉄心の励磁状態において、ストッパ部が磁化されることがなく、励磁手段を非励磁状態としたとき、残留磁力が可動鉄心に架かることがなく、弾性手段によるピストン弁の着座状態への移行が速やかに行われ、戻り応答性が向上する。しかも、弾性手段は、残留磁力に打ち勝つような押圧力を発生する必要が無いので、押圧力の小さい小型の弾性手段を使用することができ、流体圧ノズル弁を小型化することもできる。このストッパ部を第１の流路の部屋側開口部まで延長して、後述するフィルタ手段の筒状体とすることもできる。

【0012】

さらに、前記弾性手段を前記ストッパ部に設けることもできる。その場合、可動鉄心の先端部とストッパ部との間に弾性手段を設ける。このように構成すると、可動鉄心の内部に弾性手段を設ける必要が無く、可動鉄心において励磁手段からの磁束が通る磁束面積を増加させることができ、励磁手段による可動鉄心の吸引力が大きくなり、可動鉄心の動作が安定し、流体圧ノズル弁の動作を安定させることができる。

【0013】

第１の流路にフィルタ手段を設けることができる。このように構成すると、部屋内の流体に異物が混入していても、その異物がピストン弁の基端部側に流入することを防止でき、ピストン弁や可動鉄心の動作を安定させることができ、より流体圧ノズル弁の動作を安定させることができる。なお、フィルタ手段は、例えば第１の流路の部屋側の開口の周囲に、異物が混入せずに流体のみが流入する隙間を形成するように筒状体を形成することによって設置することができる。

【発明の効果】

【0014】

以上のように本発明によれば、流体圧ノズル弁の動作を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１の実施形態の流体圧ノズル弁のピストン弁の着座状態を示す縦断面図である。

【図2】図１の流体圧ノズル弁のピストン弁が着座状態から離座状態へ移行する中途の状態を示す縦断面図である。

【図3】図１の流体圧ノズル弁のピストン弁の離座状態を示す縦断面図である。

【図4】図１の流体圧ノズル弁の部分破断断面図である。

【図5】図１の流体圧ノズル弁で使用する可動鉄心の正面図である。

【図6】本発明の第２の実施形態の流体ノズル弁のピストン弁の着座状態及び離座状態を示す部分省略縦断面図である。

【図7】従来の流体圧ノズル弁の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の第１の実施形態の流体圧ノズル弁は、流体として液体、例えば水、ケロシン等の低粘性の冷却媒体を噴射する液体圧ノズル弁２であって、図１乃至図４に示すように、ベース４の上に配置された本体６を有している。本体６の内部には部屋８が形成され、この部屋８内には、図示していないポートから上述した液体が圧力をかけた状態で供給されている。本体６の対向する２つの壁には外部と連通する貫通孔１０、１２が形成され、これらの間に、図４に示すように弁体１４が取り付けられている。

【0017】

弁体１４は、図１に示すように、貫通孔１２に嵌め込まれた弁座部１６を有している。弁座部１６の部屋８側に弁座１８がベース４側に向かって傾斜した状態に形成されている。この弁座１８に連ねてベース４側に向かう開口２０が形成され、この開口２０は、ベース４に形成された接続ポート２２と連通している。接続ポート２２は、部屋８の液体を必要とする機器（図示せず）に接続され、その機器の圧力は、部屋８内の液体の圧力よりも低い。弁座部１６の外周面には、液漏れ防止用のＯリング２４が配置され、ベース４と、貫通孔１２が形成されている本体６の壁との間にも液漏れ防止用のＯリング２６が配置されている。

【0018】

弁座部１６を部屋８側に延長してシリンダ部２８が形成されている。このシリンダ部２８の高さ方向の中途には、シリンダ部２８の外周面から内周面に貫通して、図４に示すように、複数の、例えば４つの液体流入口３０が形成されている。

【0019】

シリンダ部２８内に、ピストン弁３２が、弁座１８に対して進退するように摺動可能に配置されている。ピストン弁３２は、例えば概略円筒状の胴部に形成され、この胴部の開口２０側にある一端に先端部３２ａが形成されている。その先端部３２ａはベース４側に向かって先細となるように傾斜させられており、その傾斜は、弁座１８の傾斜とほぼ一致している。図１に示すように、この先端部３２ａの前記胴部に近い位置にある一部が着座部として弁座１８に接触した状態、即ち着座した状態で、開口２０はピストン弁３２によって閉じられている。着座状態において、先端部３２ａの根本は、部屋８側に残り、その部分から弁座１８に接触している部分、即ち着座部を経てさらにベース４側に延長され、先端部３２ａの最先端部には、ベース４側に向かって突出した突出部３２ｂがピストン弁３２の中心軸上に位置するように形成されている。突出部３２ｂは、ピストン弁３２よりも細径の筒状体、例えば円筒状で、開口２０内に位置するように突出させられている。このように突出部３２ｂは、弁座１８よりもベース４側に寄った位置から、さらにベース４側に寄った位置まで形成されている。この着座状態において、ピストン弁３２の基端部は、液体流入口３０を超えて、シリンダ部２８における弁座部１６と反対側の端部（以下、後端部と称する。）よりも幾分内側の位置に位置している。従って、着座状態においては、液体流入口３０は、ピストン弁３２によって閉じられ、液体流入口３０からの液体が開口２０側に流出することは阻止されている。突出部３２ｂの先端で第２の流路、例えば液体通路３４が開口し、この液体通路３４は、ピストン弁３２の中心軸に沿って、ピストン弁３２の基端部側までピストン弁３２内に形成され、基端側で開口している。

【0020】

ピストン弁３２が着座状態において、シリンダ部２８のピストン弁３２の基端部の後方には、可動鉄心３６の平面状の先端部が位置している。可動鉄心３６の先端部中央には、ボール３８がその一部を可動鉄心３６の先端部から突出させて取り付けられており、このボール３８の突出部が液体通路３４の開口に接触し、液体通路３４を閉じると共に、ピストン弁３２の基端部と可動鉄心３６の先端部との間に流体室、例えば液体室４０を形成している。この液体室４０に部屋８内の液体を流入させるために、シリンダ部２８の後端部側におけるピストン弁３２の基端部よりも可動鉄心３６側に寄った位置に、第１の流路、例えば液体導入通路４２が形成されている。

【0021】

可動鉄心３６は、図５に示すように、概略砲弾型に形成されたものである。可動鉄心３６の先端部が可動鉄心３６の中で最大径である円板状のバネ受け部４４とされている。このバネ受け部４４のボール３８の突出面と反対側の面から、これに連ねて２段に分けて直径が縮小された円筒状の段部が突出し、その２段目の部分が被ストッパ部４６とされている。被ストッパ部４６に連ねて、被ストッパ部４６より小径の首部４８が突出し、この首部４８に連ねて、首部４８よりも大径であるが、被ストッパ部４６よりも小径である胴部５０が突出し、この胴部５０に連ねて、傾斜部５２が突出し、その傾斜部５２の最尖端部が可動鉄心３６の基端部である。

【0022】

図１に示すように、胴部５０の外周面が円筒状部５４と滑り対偶を形成し、可動鉄心３６は、ピストン弁３２に向かって進退可能である。この円筒状部５４のピストン弁３２側の端部は、着座状態のピストン弁３２にボール３８が接触している状態において、首部４８の中途まで進出しており、ここから可動鉄心３６の外方に向かう円板状とされ、この円板状部は、可動鉄心３６がピストン弁３２と反対方向に後退したとき、被ストッパ部４６と面接触が可能とされ、この面接触状態において、可動鉄心３６のそれ以上の後退を阻止するストッパ部５６とされている。このストッパ部５６は、さらにバネ受け部４４に対応する位置を超えて外方まで延長されている。バネ受け部４４とストッパ部５６との間、即ち、可動鉄心３６の胴部５０の外周囲に、弾性手段、例えばコイルバネ５８が配置されている。このコイルバネ５８は、可動鉄心３６をピストン弁３２側に押圧する押圧力を発生している。

【0023】

ストッパ部５６の外周縁からシリンダ部２８の外周面に沿って液体導入通路４２を超えて円筒状部６０が伸延している。円筒状部６０の内周面とシリンダ部２８の外周面との間には、図示していないが微小な隙間があり、この隙間を通じて、液体導入通路４２内に液体が導入される。従って、この隙間よりも大きい異物が液体中に混入していても、異物は、液体導入通路４２に入ることはない。即ち、円筒状部６０は、異物除去のフィルタとして機能する。なお、６１は、Ｏリングで、シリンダ部２８の外面と円筒状部６０の内面との間に隙間があるので、液体導入通路４２以外の部分から液体がシリンダ部２８の内部に進入することを防止するためのもので、液体導入通路４２よりもストッパ部５６に近いシリンダ部２８の外面に設けられている。

【0024】

円筒状部６０、ストッパ部５６及び円筒状部５４は、磁力が加わっても磁化されない非磁性材料、例えばオーストナイト系ステンレスによって一体に形成されている。

【0025】

可動鉄心３６では、ボール３８の後方から傾斜部５２の最尖端部まで流体通路６２が形成され、この流体通路６２は流体通路６４と繋がっている。この流体通路６４は、胴部５０に、その直径方向に沿って形成され、胴部５０の外周面で開口している。従って、流体導入通路４２から導入された液体は、流体通路６４を通って、ボール３８の背面及び傾斜部５２の外部にまで供給される。なお、可動鉄心３６の被ストッパ部４６がストッパ部５６に面接触したとき、流体通路６４は、図２及び図３に示すように円筒状部５４内に入るので、その状態でも、流体通路６４に液体を供給するために、首部４８の直径は、胴部５０よりも小さくされ、被ストッパ部４６の首部４８との境界面には、図５に示すようにスリット６３が形成されている。

【0026】

ピストン弁３２が着座している状態であって、可動鉄心３６のボール３８がピストン弁３２の基端部に接触している状態において、可動鉄心３６の傾斜部５２に対して、この傾斜部５２が後退可能な隙間６７を空けて固定鉄心６５が配置されている。この固定鉄心６５は、本体６の貫通孔１０を超えて本体６の外部にまで突出し、外側にフランジ状に広がり、その外側周縁部から可動鉄心の３６のストッパ部５６付近まで筒状に突出し、その突出端から円筒状部５４まで伸びている。この固定鉄心６５及び円筒状部５４の内部に、ソレノイド６６が配置されている。この固定鉄心６５及びソレノイド６６が、励磁手段を構成している。

【0027】

ソレノイド６６を包囲するように、ストッパ部５６の外周面から貫通孔１０を通って本体６の外方まで殻６８が形成されている。７０は、殻６８と貫通孔１０との間からの液体漏れを防止するためのＯリングである。

【0028】

このように構成された液圧ノズル弁２では、図１に示すように、ピストン弁３２の先端部３２ａが、弁座１８に着座し、部屋８内の液体が液体導入通路４２を介して液体室４０に入り、流体通路６４、６２を通過して、固定鉄心６５と可動鉄心３６の傾斜部５２との間の隙間６７に進入している。この状態では、隙間６７の液体の圧力とボール３８のシート部の面積との乗算値と、コイルバネ５８の押圧力とによって、可動鉄心３６がピストン弁３２側に押圧されている。

【0029】

この状態において、ソレノイド６６に通電して、磁界を発生させると、可動鉄心３６が磁化されて、図２に示すようにコイルバネ５８の押圧力と上記乗算値差とに打ち勝って、固定鉄心６５側に移動する。これによって、流体通路３４からボール３８が離れて開かれる。開口２０と液体室４０との圧力差によって、液体室４０の液体が流体通路３４を介して開口２０側に流出する。また、液体室４０の圧力が下がり、隙間６７の液体も流体通路６２、６４、可動鉄心３６の首部４８、首部４８に設けたスリット６３、コイルバネ５８の設置空間、バネ受け部４４を経て、液体室４０に進入し、ここから流体通路３４を通って開口２０に流出する。その結果、ピストン弁３２の先端部３２ａのうち部屋８にある部分の面積と、その部分にかかる圧力との乗算値の方が、液体室４０の圧力とピストン弁３２の基端部の面積の乗算値よりも大きく、図３に示すようにピストン弁３２及び可動鉄心３６は移動し、弁座１８からピストン弁３２が離座する。これによって、液体流入口３０から部屋８内の液体が開口２０内に流出し、接続ポート２２から、これに接続されている機器、例えばノズルに供給される。

【0030】

この状態で、液体導入通路４２を介して液体が液体室４０に進入し、ピストン弁３２の基端側の圧力と基端側の面積との乗算値が、ピストン弁３２の先端側の圧力と先端側面積との乗算値よりも大きくなり、ピストン弁３２が前進して、弁座１８に接近する。以下、上述したようにピストン弁３２が、僅かなストロークで前進後退を繰り返し、バランスしながら、液体はピストン弁３２と弁座１８の周囲及び液体通路３４より吐出される。

【0031】

このとき、ピストン弁３２の先端部３２ａに突出部３２ｂを設けてあるので、弁座部１８の出口付近と開口２０との間で液体の流れが変化して、液体流入口３０から流入する液体が、開口２０にある液体と衝突したり、弁座１８の周囲から開口２０の中心に向かって流れ込む液体同士が衝突したりしたことにより、異常な圧力変化が生じていても、その衝突が発生している位置よりも離れた位置に突出部３２ｂの最先端部が位置し、その付近の圧力は安定している。従って、最先端部３２ｂ付近の圧力が急激に変化することがないので、安定して液体が液体通路３４から弁座部１６の開口２０に流出するので、ピストン弁３２が、僅かなストロークで前進後退を繰り返し、バランスしながら、液体はピストン弁３２と弁座１８の周囲及び液体通路３４より安定して吐出される。

【0032】

液体の流出を停止させるときには、ソレノイド６６への通電を絶つ。これによって、可動鉄心３６の磁化が終了し、コイルバネ５８の押圧力によって、可動鉄心３６及びピストン弁３２が開口２０側に移動し、ピストン弁３２の先端部３２ａが弁座１８に着座する。

【0033】

このように構成された液体圧ノズル弁２では、上述したように突出部３２ｂをピストン弁３２の先端部３２ａに設けているので、最先端部３２ｂ付近の圧力が安定している。従って、ピストン弁３２がチャッタリングすることがなく、液体圧ノズル弁２が安定した動作をする。なお、突出部３２ｂを設けずに、図７に示した従来のピストン弁１０６の先端部と同様に円錐台状にピストン弁３２の先端部３２ａを形成し、その最先端の位置が圧力が安定している位置となるように円錐台の高さ寸法を長くすることも考えられる。しかし、この場合、ピストン弁のストロークを突出部３２ｂを設けた場合と同じとすると、通路面積が小さくなり、吐出流量が少なくなる。吐出流量を確保しようとすると、ピストン弁のストローク、可動鉄心のストロークを長くする必要があり、大きなソレノイドが必要となり、ノズル弁全体が大型となる。

【0034】

さらに、液体導入通路４２に対して円筒状部６０が重なるように配置されているので、室内８の液体に異物が混入していても、液体導入通路４２内に進入することがなく、液体圧ノズル弁２は安定した動作をする。

【0035】

また、円筒状部６０に連なるストッパ部５６が、可動鉄心３６に対するストッパとして機能するが、このストッパ部５６は非磁性材料によって構成されているので、可動鉄心３６が磁化されているときにも、ストッパ部５６が磁化されることはなく、ソレノイド６６への通電が絶たれたとき、ストッパ部５６は磁化されていないので、ストッパ部５６から残留磁力が可動鉄心にかかることがなく、コイルバネ５８によるピストン弁３２の着座状態への移行が速やかに行われ、戻り応答性が向上する。しかも、コイルバネ５８は、残留磁力に打ち勝つような押圧力を発生する必要が無いので、押圧力の小さい小型のものを使用できるので、流体圧ノズル弁を小型化することもできる。

【0036】

また、可動鉄心３６のバネ受け部４４とストッパ部５６との間にコイルバネ５８を設けているので、可動鉄心３６の内部にコイルバネ５８を設ける必要が無く、可動鉄心３６においてソレノイド６６からの磁束が通る磁束面積を増加させることができる。その結果、ソレノイド６６による可動鉄心３６の吸引力が大きくなり、可動鉄心３６の動作が安定し、流体圧ノズル弁２の動作を安定させることができる。

【0037】

図６に、第２の実施形態の液体圧ノズル弁２ａの一部を示す。この液体圧ノズル弁２ａでは、ピストン弁３２の先端部３２０ａが、弁座１８に着座する着座部から僅かに開口２０側に進んだ位置で水平に進み、ピストン弁３２の中央に突出部３２０ｂが形成されている。但し、突出部３２０ｂと先端部３２０ａとの接合部はアールに形成され、液体流入口３０から流入した液体が、この接合部付近でも円滑に突出部３２０ｂの先端側に流れるように構成されている。他の構成は、第１の実施例と同一であり、同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。この液体圧ノズル弁２ａも、第１の実施形態の液体圧ノズル弁２と同様に動作する。

【0038】

上記の両実施形態では、流体として液体を使用したが、これに代えて気体、例えばエアーを流体として使用することもできる。上記の両実施形態では、ベース４と本体６とを別個に形成したが、一体に形成することもできる。また、上記の両実施形態では、コイルバネ５８を使用したが、これに代えて例えば板ばね等を使用することもできる。

【符号の説明】

【0039】

２ 液体圧ノズル弁
６ 本体
８ 部屋
１６ 弁座部
２０ 開口
２８ シリンダ部
３２ ピストン弁
３２ａ 先端部
３２ｂ 突出部
３４ 流体通路（第２の流路）
３６ 可動鉄心
４２ 液体導入通路（第１の流路）
５８ コイルバネ（弾性手段）
６６ ソレノイド（励磁手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】