JP2001524184A - 電磁バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電磁バルブは、バルブ座本体部（６）と、アーマチュア（４）によって制御されるバルブ閉成部材（１１）とを持ったバルブハウジング（１）を有している。バルブコイル（８）は、アーマチュア（４）に隣接して設けられていて、ヨークリング（２）によって限界を定められている。アーマチュア（４）が支持されているハウジング部（１’）は、バルブハウジング（１）を閉成する。バルブハウジング（１）と、バルブハウジング（１）を閉成するハウジング部（１’）と、ヨークリング（２）と、およびアーマチュア（４）とは、磁束伝導性の材料で形成されている。ヨークリング（２）とバルブハウジング（１）との間の磁気回路は、バルブハウジング（１）に設けられた強磁性のリング形状の部材（３）によって、および／または、バルブハウジング（１）を支持する強磁性体部（５）によって閉成されている。また、電磁バルブのバルブハウジング（１）にアーマチュア（４）のストロークをセットする２つの工程を開示している。特に圧縮空気において、低圧加圧された媒体は電磁バルブを通って流れ、各ストロークのセットを表す流量率が決定される。

Description

【発明の詳細な説明】 電磁バルブ 本発明は請求項１の前段に示されたような電磁バルブに関する。 ドイツ特許出願第４０ ３０ ５７１号は、電磁気的に付勢されていない閉成 された最初の位置において、バルブハウジング内のバルブ座に当接したバルブタ ペットを介して通過する圧力流体を隔離する電磁バルブを開示している。バルブ が電磁気的に付勢された位置において、磁気回路は、コイルをほとんど包んでい るヨークリング、スリーブ部材、スリーブ部材に挿入された磁気コア、磁気コア に当接した磁気アーマチュア、環状部材、および、バルブハウジングを介して閉 成される。スリーブ部材は、ヨークリングとバルブハウジングとの間の磁気回路 の短絡を避けるために非磁性材料で形成されている。しかしながら、欠点は、非 磁性スリーブ部材のために、ブリッジしなければならない磁気抵抗の結果として 磁束が弱められることである。それ故、磁界のこの弱体化に反するために、構造 物は、コイルの比較的内部まで深絞りされたヨークリングを有している。 ドイツ特許出願第４１ ４１ ５４５号は、バルブ閉成剖材とバルブ座との間 の電磁気的に付勢されていない最初の位置での圧力流体通路を表す電磁バルブを 示している。このバルブにおいて、バルブコイルの磁気回路は、バルブコイルが 電磁気的に付勢された場合、ヨークリングと、スリーブ部材と、磁気アーマチュ アと、磁気コアのように作用する環状部材と、バルブハウジングとによって閉成 される。ヨークリングと、スリーブ部材と、磁気コアとを介した磁気アーマチュ アの作用を妨げる磁束の短絡を避けるために、スリーブ部材は、上記で引用した 従来技術に関して上述したように、同様に磁気的に非導電性の材料で形成されて いる。非磁性スリーブ部材の結果は、ヨークリングから磁気アーマチュアへの磁 束を損ねる磁気抵抗である。 本発明の目的は、従来技術のタイプの電磁バルブを改良することであり、簡単 で低コストで、スリーブ部材とヨークリングとの間の磁気回路の弱体化の最小の 可能性を呈し、超小型化に役立つ操作的に信頼性のある電磁バルブを達成するた めに効果がある。 本発明によれば、この目的は、請求項１の特徴部分によって、一般的なタイプ の電磁バルブにおいて達成される。更に、請求項１１と１２とは、バルブハウジ ングにおける磁気アーマチュアのストローク調整の適切な方法を開示していて、 これは、同様に一般的なタイプの電磁バルブに使用するのに適している。 本発明の更なる態様と利点は、他の従属請求項と、添付した図面を参照して以 下に説明する２つの実施例によって理解できる。 図１は、非作動位置で電磁気的に付勢されていない開放型電磁バルブを示す図 。 図２は、非作動位置で電磁気的に付勢されていない閉成型電磁バルブを示す図 。 図１は、電磁バルブの詳細構造のかなり拡大したものを示していて、電磁気的 には付勢されていずその非作動位置にあり、その開放型位置を採用している。バ ルブハウジング１は、カートリッジタイプの構造に形成されていて、かしめ（ｃ ａｕｌｋｉｎｇ）またはシャーリング（ｓｈｅａｒｉｎｇ）取着装置によって収 容部材（バルブブロック）５の極めて簡単な収容孔部に嵌合されている。便利な 方法によって、バルブハウジング１は外方からバルブハウジング１に滑り込まれ た環状部材３によって収容部材５に取着されている。環状部材３は、バルブハウ ジング１の面取り部１０の方向の収容部材５の材料の量を取り除くために段部を 有している。収容部材５は、当然、電磁バルブよりも柔らかい材料で形成されて いるので、バルブハウジング１の段状部９に案内されている環状部材３は、好ま しくは軽金属合金で構成された収容郭材５の材料の量を段状部９の方向つまりバ ルブハウジング１の面取り部１０上に取り除くことができる。しかしながら、鋼 で形成された収容部材５用の開示された電磁バルブを使用することもまた可能で ある。これは、かしめ操作に関することと、磁気回路の短絡板として使用するこ とに関することとの両方の必要性を省略する。ヨークリング２は、図によると、 それによってバルブハウジング１への磁気回路の接続を確立するために収容部材 ５の外面に対して直接支持している。 上述の説明から自動的に続くのであるが、バルブハウジング１と、バルブハウ ジング１を閉成するドーム形状のハウジング部１’と、ヨークリング２と、およ び磁気アーマチュア４とは、磁束伝導性（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ ｃｏｎ ｄｕｃｔｉｖｅ）材料で形成されていて、ヨークリング２とバルブハウジング１ との間の磁気回路は、バルブハウジング１に嵌合した強磁性の環状部材３を介す るかおよび／またはバルブハウジング１を携帯する強磁性体の収容部材５を介す るかのいずれかで構成できる。 図１の実施例を詳細に調べると、これは、バルブハウジング１が、スリーブ形 状のハウジング部１’から離間した端面に、その直径がバルブ座部材に適合した 開口部７を有していることを示している。バルブ座部材６の名目的な直径に一致 する開口部７の深さは、いずれの場合においても、開口部７におけるバルブ座部 材６の調整が必要なときに確実にできるために、バルブ座部材６の寸法よりも大 きく選択される。収容部材５の孔部の領域において、バルブハウジング１は、収 容部材５の方向に解放した中空円筒状の逆向き（ｔｕｒｎｅｄ）部の輪郭を有し ていて、外径が縮小され、閉成されたスリーブ形状のハウジング部１’を形成す るためにバルブコイル８内まで延びた円筒状の延在部が隣接している。本発明に よれば、スリーブ形状のハウジング部１’は、強磁性体で形成されている。スリ ーブ形状のハウジング部１’は、ドームのように閉成されていて、好ましくは、 ステンレス鋼から深絞りされている。ハウジング部１’は、圧力流体に対して密 に溶接または硬質はんだ接合で、バルブハウジング１に取着できる。ハウジング 部１’とバルブハウジング１との間に、隣接した面取り部１０を持った上述の段 状部９が設けられていて、押圧操作の後、環状部材３が収容部材５の比較的小さ い段部に操作可能に維持される。 スリーブ形状のハウジング部１’内に移動可能に設けられた磁気アーマチュア ４は、ハウジング部１’のドーム形状の端部領域と当接していて、タペットに形 成された球形のバルブ閉成部材１１が同時にバルブ座部材６に関して電磁気的に 非付勢の解放切り換え位置に維持する。上述の初期位置のために、圧縮スプリン グ１２が、バルブ閉成部材１１のタペット形状部に取着されている。圧縮スプリ ング１２は、一方の端部がバルブ座部材６に支持されていて、タペットを磁気ア ーマチュア４の方に指向している。 電磁気的に付勢中の閉成操作のための磁気アーマチュアのストロークは、それ 故、バルブハウジング１の延在部のスリーブ形状のハウジング部１’の位置によ って決定される。従って、磁気アーマチュア４のストローク調整の便利な方法と して、磁気アーマチュア４は、圧縮スプリング１２の影響によって、最初、バル ブ閉成部材１１から離間した端部領域がハウジング部１’のドーム領域と当接す るように移動されることを提供する。ついで、スリーブ形状のハウジング部１’ は、バルブ閉成部材１１の方向へバルブハウジング１の延在部に移動されるが、 それは、低圧を受ける解放バルブ座部材６を通って伝える圧力流体容量が、磁気 アーマチュア４の所望のストローク調整のための容量流率を達成するまでである 。その後、スリーブ形状のハウジング部１’は、延在部と操作可能な係合になる ように延在部の対応する位置に固定される。これは、好ましくは、電子ビーム溶 接によってもたらされる。 上述の詳細に加えて、図１の実施例の更なる詳細を以下に示す。特に、これら の詳細は、圧力流体を導く交差チャンネル１４のレベルでバルブハウジング１の 開口部７の中間部のバルブ座部材６の上流の環状フィルタ１３の配置に関するも のである。更に、開口部７に挿入された板状フィルタ１５が、バルブ座部材６の 下流に設けられている。板状の不可逆バルブ１７が、板状フィルタ１５とバイパ スチャンネル１６との間に、バルブ座部材６を通って延びて介挿されている。ま た次のことが図面から分かる。すなわち、収容部材５に当接するバルブハウジン グ１の端部領域は、切除角部が、バルブハウジング１の押圧操作において環状部 材３によって収容部材５の孔部の底部に向くように角剖を切除したように面取り されているので、良好な封止効果が達成され、環状部材３の領域のかしめ操作の ために必要な反作用の力が生成される。 図２に示された電磁バルブは、図１と比較可能な多くの詳細な構造の態様を示 しているので、図２に示された電磁バルブの差異のみを以下に参照する。図に示 された電磁バルブの最初の閉成型位置において、磁気アーマチュア４と一体なバ ルブ閉成部材１１は、圧縮スプリング１２の作用によってバルブ座部材６の適切 な位置に維持されている。バルブハウジング１は、ハウジング部１’と一体に結 合されていて、中実の円筒状コア部のように形成されていて、可能な限り最も薄 い壁の遷移領域が磁気コア部（ハウジング部１’）とバルブハウジング１との間 に維持されている。この壁の厚さに関して、この遷移領域は、この領域の磁気ロ スを最小にするために、電磁バルブの強度に必要な程度に限定されなければなら ない。電磁気的付勢後のいわゆる磁気アーマチュアの粘着を阻止するために、バ ルブ閉成部材１１から離れた磁気アーマチュア４の端面は凹状の形状をしている ので、空気スロットを有するアーマチュアの端面は、ワッシャーの挿入を必要と しないで達成される。磁気アーマチュア４の外側と内側との間の圧力流体の交換 の可能性は、圧力補償孔部１８によって可能な限り中央に導かれる。これは以前 は必要であって磁力を弱められた磁気アーマチュア４の周面の圧力補償溝部の必 要性を除去する。圧力流体の温度が低いときの磁気アーマチュアの移動は、徐々 に改善される。アーマチュアの円錐状の端面構造もまた、磁気アーマチュア４の 領域の圧力流体の貢献に適している。 図２に示されたように、最初の位置に閉成された電磁バルブは、特にハウジン グ部１’を持ったバルブハウジング１のボトル形状の一体型輪郭によって、特に 簡単な構造である。バルブハウジング用に強磁性材料を使用することによって、 以前から知られている非磁性遷移抵抗は、ヨークリング２とハウジング部１’と の間に何ら生じない。磁気アーマチュア４は、バルブ閉成部材１１と適切に一体 に接続されていて、製造コストと全体的寸法をかなり経済的にするのに役立つ。 同様に、図２の電磁バルブは、図１の電磁バルブの記述で参照された要素との同 一性のために、このバルブの利点を利用できる。なかんずく、その利点は、環状 部材３によるバルブハウジング１の収容部材５への比較的簡単なかしめを含んで いる。バルブハウジング１は、一方において、ハウジングの底端部に作用する環 状部材３の偏倚力と、面取り部１０の領域に収容部材５のハウジング材料の変形 とによって、収容部材５の孔部に封止されている。 バルブハウジングの磁気アーマチュアのストロークの設定に関して、開口部７ のバルブ座部材６を所望の位置に移動しそこに固定することのみが必要である。 この位置において、所望の磁気アーマチュアのストローク調整を表す流体容量の 率は、バルブ座部材６が最初解放していて、低圧において電磁バルブを侵入する 圧力流体容量用に達成される。磁気アーマチュア４は、圧縮スプリング１２の効 果をブリッジするためのストローク調整中に電磁的に付勢される。 参照符号のリスト： １……バルブハウジング １’…ハウジング部 ２……ヨークリング ３……環状部材 ４……磁気アーマチュア ５……収容部材 ６……バルブ座部材 ７……板状バルブ ８……バルブコイル ９……段状部 １０……面取り部 １１……バルブ閉成部材 １２……圧縮スプリング １３……環状フィルタ １４……圧力流体孔部 １５……板状フィルタ １６……バイパスチャンネル １７……板状の不可逆バルブ １８……圧力補償孔部

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 流量率が決定される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． バルブ座部材と磁気アーマチュアによって制御されるバルブ閉成部材とを 持ったバルブハウジングと、磁気アーマチュアに近接して設けられヨークリング によって限界を定められたバルブコイルと、バルブハウジングを閉成し磁気アー マチュアが支持されているハウジング部とを有し、 バルブハウジング（１）と、バルブハウジング（１）を閉成するハウジング部 （１’）と、ヨークリング（２）と、および磁気アーマチュア（４）とが、磁束 伝導性の材料で形成されていて、ヨークリング（２）とバルブハウジング（１） との間の磁気回路は、バルブハウジング（１）に嵌合された強磁性環状部材（３ ）か、または、バルブハウジング（１）を保持する強磁性収容部材（５）かの少 なくとも一方によって閉成されていることを特徴とする電磁バルブ。 ２． バルブハウジング（１）は、ハウジング部（１’）から離間した端面に開 口部（７）を有し、バルブ座部材（６）の外径に対応していて、その中にバルブ 座部材（６）が間隙を有しないように挿入されていて、前記開口部（７）は、収 容部材（５）の孔底部によって限界を定められていることを特徴とする請求項１ 記載の電磁バルブ。 ３． バルブ座部材（６）の名目的な直径に適合した開口部（７）の深さは、バ ルブ座部材（６）の寸法以上であることを特徴とする請求項１または２記載の電 磁バルブ。 ４． 領域のバルブハウジング（１）は、収容部材（５）において、外径が縮径 され、閉成されたハウジング部（１’）を形成するためにバルブコイル（８）内 まで隣接して延びた円筒状の延在部をもった収容部材（５）の方向に解放された 中空の円筒状の逆向き部の輪郭を呈していることを特徴とする請求項１ないし３ いずれか１項記載の電磁バルブ。 ５． ハウジング部（１’）は、ドーム形状に特別に閉成され好ましくはステン レススチールから深絞りされた強磁性スリーブで形成されていることを特徴とす る請求項１、２または４いずれか１項記載の電磁バルブ。 ６． ハウジング部（１’）は、溶接または硬質はんだ接合でバルブハウジング （１）に取着されていることを特徴とする請求項４記載の電磁バルブ。 ７． ハウジング部（１’）はバルブハウジング（１）と一体に中実の円筒状の コア部のように形成されていて、ハウジング部（１’）とバルブハウジング（１ ）との間に薄い壁状の遷移領域が存在することを特徴とする請求項４記載の電磁 バルブ。 ８． ハウジング部（１’）とバルブハウジング（１）との間には、環状部材（ ３）を収容する面取り部（１０）を持った段状部（９）の装置を有することを特 徴とする請求項１ないし７いずれか１項記載の電磁バルブ。 ９． 収容部材（５）の材料の量は、面取り部（１０）上に段状部（９）の方向 の環状部材（３）によって置換されることを特徴とする請求項８記載の電磁バル ブ。 １０． バルブ閉成部材（６）から離間した磁気アーマチュア（４）の端面は、 凹状の形状を有していることを特徴とする請求項１記載の電磁バルブ。 １１． 特に請求項１の電磁バルブ用であり、電磁バルブのバルブハウジングの 磁気アーマチュアのストローク調整方法であって、 バルブ座部材（６）は、磁気アーマチュア（４）から離間した前端側でバルブ ハウジング（１）の開口部（７）に挿入されていて、開口部（７）内のバルブ座 部材（６）は、規定された位置に移動され、特に低圧の下で電磁バルブを通って 伝達する圧力流体量が磁気アーマチュア（４）の所望のストローク調整を表す流 量に達すると直ちに固定されることを特徴とする方法。 １２． 特に請求項１の電磁バルブ用であり、電磁バルブのバルブハウジングの 磁気アーマチュアのストローク調整方法であって、 圧縮スプリング（１２）の影響による磁気アーマチュア（４）は、バルブ閉成 部材（１１）から離間したその端面がスリーブ形状のハウジング部（１’）に当 接するように移動され、ハウジング部（１’）は、低圧を受けるバルブ座部材（ ６）を通って伝達する圧力流体量特に圧縮空気が磁気アーマチュア（４）の所望 のストローク調整を表す流体量の率を達成するまで、バルブ閉成部材（１１）の 方向へバルブハウジング（１）の延在部によって移動され、その後、ハウジング 部（１’）は、特にレーザー溶接によってバルブハウジング（１）と操作可能 に固定されることを特徴とする方法。