JP2002188744A

JP2002188744A - 比例電磁弁

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Publication number: JP2002188744A
Application number: JP2000392329A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Yasuda; 智宏安田; Kenro Takahashi; 建郎高橋; Keiichiro Muraoka; 敬一郎村岡; Masahito Yamaguchi; 雅仁山口; Yuichi Ando; 裕一安藤
Original assignee: Nidec Tosok Corp
Current assignee: Nidec Tosok Corp
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2000-12-25
Publication date: 2002-07-05
Anticipated expiration: 2020-12-25
Also published as: JP4275307B2

Abstract

(57)【要約】【課題】組付作業性を高めることができる比例電磁弁
を提供する。【解決手段】成型部材１２のボビン２１を構成し、コ
イル２２を巻回してソレノイド２３を形成する。成型部
材１２の下部でノズル２４を構成し、通流孔２５を有し
たシート２６をインサート成形する。ボビン２１内にサ
ブアッセンブリーされたアッセンブリー部材３１を内嵌
する。アッセンブリー部材３１を、ブラケット１３に支
持されるヨーク４１と、ヨーク４１の上端部に外嵌した
ガイド４２と、ガイド４２の上部に内嵌したコア４３と
により構成し、コア４３とガイド４２とヨーク４１に包
囲された内部空間４４にプランジャー４５を上下動自在
に保持する。プランジャー４５のロッド５１下端部をヨ
ーク４１の挿通孔５６を介して下方へ突出し、プランジ
ャー４５をコイルスプリング５８で下方に付勢してロッ
ド５１下端の弁部５９でシート２６の通流孔２５を閉鎖
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力や流量を制御
する比例電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧力制御を精度良く行う際には、
図５に示すように、比例電磁弁５０１が用いられてお
り、この比例電磁弁５０１には、非通電時の出力ポート
５０２からの出力圧が高いノーマリーハイ（Ｎ／Ｈ）タ
イプと、非通電時の出力圧が低いノーマリーロウ（Ｎ／
Ｌ）タイプ（図示省略）との二種類が用意されている。

【０００３】この比例電磁弁５０１は、筒状のカバー５
１１と、該カバー５１１の下部に挿入された鍔つきのヨ
ーク５１３と、該ブラケット５１９を挟み込み、鍔部が
前記カバー５１１にカシメられたノズル５１２と、前記
ヨーク５１３に外嵌するソレノイド５１４と、該ソレノ
イド５１４内に上下動自在に配設されたプランジャー５
１５と、前記ソレノイド５１４の上部に挿入された鍔５
１６付きのコア５１７と、該コア５１７上に積層された
状態で縁部が前記カバー５１１にカシメられたカバープ
レート５１８とにより構成されている。

【０００４】前記コア５１７内には、コイルスプリング
５２１が配設されており、前記プランジャー５１５は、
下方に延出したロッド５２２下端の弁部５２３が前記ノ
ズル５１２の通流孔５２４を閉鎖するように構成されて
いる。また、前記ソレノイド５１４を通電した際には、
該ソレノイド５１４から発生した磁束が、ソレノイド５
１４に内嵌したコア５１７、該コア５１７の吸引面５２
５に対向したプランジャー５１５、該プランジャー５１
５を包囲したヨーク５１３、該ヨーク５１３が固定され
たカバー５１１、該カバー５１１に固定された前記コア
５１７間でループするように構成されている。

【０００５】これにより、ソレノイド電流に比例した吸
引力を、前記コア５１７の吸引面５２５とプランジャー
５１５間で発生させ、該プランジャー５１５を前記吸引
面５２５へ吸引して前記通流孔５２４を開口し、入力ポ
ート５３１からの元圧をドレンポート５３２から排出し
て出力ポート５０２からの出力圧を制御できるように構
成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな比例電磁弁５０１にあっては、ソレノイド電流に比
例した出力圧を得るために、デューティー弁やオンオフ
弁と比較して、高い寸法精度が要求される。特に、位置
関係が性能に大きな影響を及ぼすコア５１７とヨーク５
１３とは、本体の外形を構成するカバー５１１を介して
固定されており、組立時の影響を受けやすく、組付に苦
労を要した。

【０００７】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、組付作業性を高めることができる
比例電磁弁を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の請求項１の比例電磁弁にあっては、コアと、
該コアに吸引されるプランジャーと、該プランジャーの
側面から磁気の受け渡しを行うヨークとがソレノイド内
に配置され、該ソレノイドからの磁力で前記プランジャ
ーを作動して、該プランジャーから延出した弁部で通流
路を開閉する比例電磁弁において、前記コアと前記ヨー
クとを、前記ソレノイド内に配置される非磁性体からな
るガイドで位置決めした状態で連結し、前記プランジャ
ーを前記コアと前記ヨーク間に保持しつつ、前記弁部を
少なくとも前記コア又は前記ヨークから突出させた状態
で、前記コアと前記ヨークとを一体化するとともに、こ
の一体化されたアッセンブリー部材を、前記ソレノイド
内に配設して構成した。

【０００９】すなわち、プランジャーを吸引するコア
と、プランジャー側面から磁気の受け渡しを行うヨーク
とは、ガイドによって位置決めされた状態で連結されて
いる。これにより、性能に大きな影響を及ぼす前記コア
とヨークの位置関係、及び両者と前記プランジャーとの
位置関係が適切に保たれる。また、このガイドは、非磁
性体からなるため、ソレノイドからの電磁作用で作動す
るプランジャーへの悪影響を排除することができる。

【００１０】また、性能に大きな影響を及ぼす前記コア
及びヨークを一体化して、アッセンブリー部材を形成し
たので、コア、ヨーク、及びプランジャーのソレノイド
内への組付作業が容易となる。そして、このアッセンブ
リー部材の少なくとも前記コア又は前記ヨークからは、
プランジャーの弁部が突出されており、当該アッセンブ
リー部材単体での性能評価が可能となる。

【００１１】また、請求項２の比例電磁弁においては、
前記ガイドを筒状に形成するとともに、前記コア及び前
記ヨークの端部周面に前記ガイドが外嵌する段部を凹設
し、前記ガイドに前記コアの段部及び前記ヨークの段部
を圧入して固定した。

【００１２】すなわち、前記アッセンブリー部材は、前
記コアの端部に形成された段部、及び前記ヨークの端部
に形成された段部を筒状のガイドに圧入固定して形成さ
れており、プランジャーは、コアとヨークとガイドに包
囲された空間内に収容されている。このため、前記コア
とプランジャー間、及び該プランジャーとヨーク間への
コンタミ（ほこりやゴミ等）の進入防止などの品質管理
が容易となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）

【００１４】以下、本発明の第１の実施の形態を図に従
って説明する。図１は、本実施の形態にかかる比例電磁
弁１を示す図であり、該比例電磁弁１は、圧力や流量を
精度良く制御するものである。

【００１５】この図１には、非通電時における出力圧が
高いノーマリーハイ（Ｎ／Ｈ）タイプの比例電磁弁１が
示されており、該比例電磁弁１は、磁性体からなる金属
製のカバー１１を備えている。該カバー１１は、筒状に
形成されており、当該比例電磁弁１の外周部を構成して
いる。このカバー１１内には、樹脂製の成型部材１２が
内嵌されており、該成型部材１２には、金属製のブラケ
ット１３がインサート成形されている。

【００１６】前記成型部材１２は、前記ブラケット１３
を境とした上部が、前記カバー１１に内嵌する筒状のボ
ビン２１を構成しており、該ボビン２１にはコイル２２
が巻回され、ソレノイド２３が形成されている。また、
前記成型部材１２は、前記ブラケット１３を境とした下
部が、前記カバー１１より下方に延出するノズル２４を
構成しており、該ノズル２４には、通流孔２５を有した
リング板状のシート２６がインサート成形されている。
該シート２６の下部には、下方に開口する出力ポート２
７が形成されており、該出力ポート２７には、側方に開
口した入力ポート２８が連通している。また、前記シー
ト２６の上部には、弁室２９が形成されており、該弁室
２９は、側方に開口したドレンポート３０に連通してい
る。

【００１７】前記ボビン２１の内部には、サブアッセン
ブリーされたアッセンブリー部材３１が内嵌されてい
る。該アッセンブリー部材３１は、前記ブラケット１３
の中央穴３２の挿入された状態で該中央穴３２の縁部に
載置されており、該ブラケット１３は、前記カバー１１
の下端が内側に折曲されてなる下部カシメ部３３によっ
て固定されている。前記アッセンブリー部材３１の上端
には、リング板状のカバープレート３４が載置されてお
り、該カバープレート３４は、前記カバー１１の上端が
内側に折曲されてなる上部カシメ部３５によって固定さ
れている。これにより、前記アッセンブリー部材３１
は、前記ブラケット１３と前記カバープレート３４に挟
持された状態で固定されている。

【００１８】前記アッセンブリー部材３１は、図２に示
すように、前記ブラケット１３に支持されるヨーク４１
と、該ヨーク４１の上端部に外嵌したガイド４２と、該
ガイド４２の上部に下端部が内嵌したコア４３とにより
構成されており、該コア４３と前記ガイド４２と前記ヨ
ーク４１に包囲された内部空間４４には、プランジャー
４５が上下動自在に保持されている。

【００１９】このプランジャー４５には、ロッド５１が
貫通した状態で固定されており、その上方突出部５２
は、ブッシュ５３を介して前記コア４３に上下動自在に
支持されている。また、前記ロッド５１の下方突出部５
４は、ブッシュ５５を介して前記ヨーク４１に上下動自
在に支持されており、その下端部が、前記ヨーク４１の
挿通孔５６を介して、当該アッセンブリー部材３１より
下方へ突出している。前記上方突出部５２には、小径部
５７が形成されており、該小径部５７には、コイルスプ
リング５８が外嵌している。これにより、当該プランジ
ャー４５は、下方へ付勢されており、前記ソレノイド２
３への通電が遮断された通常時において、前記ロッド５
１下端に形成された弁部５９が、前記ノズル２４にイン
サート形成されたシート２６の通流孔２５を閉鎖するよ
うに構成されている。

【００２０】前記コア４３は、前記ソレノイド２３によ
って励磁される磁性体により形成されており、当該コア
４３には、励磁された際に前記プランジャー４５の上端
を吸引する吸引面６１が形成されている。これにより、
ソレノイド２３が通電された際に、コイルスプリング５
８で付勢された前記プランジャー４５を上方へ作動し
て、ロッド５１下端の弁部５９で閉鎖された前記シート
２６の通流孔２５を、ソレノイド電流に比例して解放で
きるように構成されている。前記コア４３の上端部中央
には、凸部６２が形成されており、前記カバープレート
３４を位置決めできるように構成されている。また、前
記コア４３の下端部周面には、前記ガイド４２が外嵌す
る段部６３が凹設されており、この段部６３を前記ガイ
ド４２に圧入固定した状態で、コア４３側面とガイド４
２側面とが面一になるように設定されている。

【００２１】前記ヨーク４１も磁性体により形成されて
おり、当該ヨーク４１には、前記プランジャー４５を側
方から包囲して、プランジャー４５からの磁気を当該プ
ランジャー４５の側面から受け渡す円筒状の磁気受渡部
７１が形成されている。このヨーク４１の上端部周面に
は、前記ガイド４２が外嵌する段部７２が凹設されてお
り、この段部７２を前記ガイド４２に圧入固定した状態
で、ヨーク４１側面とガイド４２側面とが面一になるよ
うに設定されている。そして、前記コア４３の上端部周
面には、前記ブラケット１３に内嵌した状態で位置決め
される位置決凹部７３が形成されている。

【００２２】前記ガイド４２は、非磁性体により形成さ
れており、前記コア４３及び前記ヨーク４１の段部６
３，７２に外嵌可能な円筒状に形成されている。これに
より、前記コア４３と前記ヨーク４１とを連結して一体
化できるように構成されている。

【００２３】以上の構成にかかる本実施の形態におい
て、プランジャー４５を吸引するコア４３と、プランジ
ャー４５側面から磁気の受け渡しを行うヨーク４１と
は、段部６３，７２を前記ガイド４２に圧入した状態
で、予め定められた離間距離に維持されている。これに
より、性能に大きな影響を及ぼす前記コア４３とヨーク
４１との位置関係、及び両者と前記プランジャー４５と
の位置関係を適切に保持することができる。このため、
前記コア４３とヨーク４１とが、比例電磁弁１の外形を
構成するカバー１１を介して位置決めされる従来と比較
して、組立時の影響を受けることなく、性能を維持する
ことができる。なお、このガイド４２は、非磁性体から
なるため、ソレノイド２３からの電磁作用で作動するプ
ランジャー４５への悪影響を排除することができる。

【００２４】また、性能に大きな影響を及ぼす前記コア
４３及びヨーク４１を一体化してアッセンブリー部材３
１を形成したので、このアッセンブリー部材３１をソレ
ノイド２３内に配設するだけで、コア４３、ヨーク４
１、及びプランジャー４５をソレノイド２３内に組み付
けることができる。したがって、前記コア４３及びヨー
ク４１がカバー１１を介して固定されるため、カバー１
１へのヨーク４１の組み付け、及びコア４３の組み付け
を慎重に行わなければならなかった従来と比較して、組
付作業性を向上することができる。

【００２５】そして、このアッセンブリー部材３１のヨ
ーク４１からはプランジャー４５のロッド５１が突出さ
れており、このロッドの下端は弁部５９を構成してい
る。このため、当該アッセンブリー部材３１の性能評価
を単体で行うことができる。よって、組付前段階におい
て、不良品を排除することができ、不良発生時の損失を
最小限に抑えることができる。

【００２６】さらに、前記アッセンブリー部材３１は、
前記コア４３の端部に形成された段部６３、及び前記ヨ
ーク４１の端部に形成された段部７２が筒状のガイド４
２に圧入固定されて形成されており、プランジャー４５
は、コア４３とヨーク４１とガイド４２に包囲された内
部空間４４に収容されている。このため、前記コア４３
とプランジャー４５間、及び該プランジャー４５とヨー
ク４１間へのコンタミ（ほこりやゴミ等）の進入防止な
どの品質管理が容易となる。さらに、筒状のガイド４２
に、コア４３端部及びヨーク４１端部を圧入したので、
コア４３及びヨーク４１の同軸度を確保することができ
る。これにより、性能向上に寄与することができる。

【００２７】加えて、ガイド４２が外嵌する前記ヨーク
４１及びコア４３の周面に段部６３，７２を凹設するこ
とで、前記ヨーク４１及び前記コア４３側面からの前記
ガイド４２の突出量を抑えることができる。これによ
り、前記ガイド４２が側方に突出する場合と比較して、
ソレノイド２３内面への干渉を防止することができ、組
み付け作業が容易となる。

【００２８】（第２の実施の形態）

【００２９】図３及び図４は、本発明の第２の実施の形
態をにかかる比例電磁弁１０１を示す図であり、第１の
実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。

【００３０】すなわち、この図３には、非通電時におけ
る出力圧が低いノーマリーロウ（Ｎ／Ｌ）タイプの比例
電磁弁１０１が示されており、該比例電磁弁１０１は、
ソレノイド２３内に収容されたアセンブリー部材１１１
以外は、第１の実施の形態と同じものが用いられてい
る。

【００３１】このアッセンブリー部材１１１は、図４に
示すように、前記ブラケット１３に支持されるコア１２
１と、該コア１２１の上端部に外嵌したガイド１２２
と、該ガイド１２２の上部に下端部が内嵌したヨーク１
２３とにより構成されており、該ヨーク１２３と前記ガ
イド１２２と前記コア１２１に包囲された内部空間１２
４には、プランジャー１２５が上下動自在に保持されて
いる。つまり、第１の実施の形態と比較して、コア１２
１が下部に、またヨーク１２３が上部に設定されてい
る。

【００３２】前記プランジャー１２５には、ロッド１３
１貫通した状態で固定されており、その上方突出部１３
２は、ブッシュ１３３を介して前記ヨーク１２３に上下
動自在に支持されている。また、前記ロッド１３１の下
方突出部１３４は、ブッシュ１３５を介して前記コア１
２１に上下動自在に支持されており、その下端部が、前
記コア１２１の挿通孔１３６を介して、当該アッセンブ
リー部材１１１より下方へ突出している。前記プランジ
ャー１２５は、前記ソレノイド２３への通電が遮断され
た通常時において、入力ポート２８からの圧力を受けて
上動することにより前記通流孔２５を解放するように構
成されている。

【００３３】前記コア１２１は、前記ソレノイド２３に
よって励磁される磁性体により形成されており、当該コ
ア１２１には、励磁された際に前記プランジャー１２５
の下端を吸引する吸引面１４１が形成されている。これ
により、ソレノイド２３が通電された際に、流体圧力に
よって上動したプランジャー１２５を下方へ作動して、
ロッド１３１下端の弁部１３７でシート２６の通流孔２
５を、ソレノイド電流に比例して閉鎖できるように構成
されている。このコア１２１の上端部周面には、前記ガ
イド１２２が外嵌する段部１４２が凹設されており、こ
の段部１４２を前記ガイド１２２に圧入固定した状態
で、コア１２１側面とガイド１２２側面とが面一になる
ように設定されている。そして、前記コア１２１の下端
部周面には、前記ブラケット１３の中央穴３２に内嵌し
た状態で位置決めされる位置決凹部１４３が形成されて
いる。

【００３４】前記ヨーク１２３も磁性体により形成され
ており、当該ヨーク１２３には、前記プランジャー１２
５を側方から包囲して、プランジャー１２５からの磁気
を当該プランジャー１２５の側面から受け渡す円筒状の
磁気受渡部１５１が形成されている。このヨーク１２３
の下端部周面には、前記ガイド１２２が外嵌する段部１
５２が凹設されており、この段部１５２を前記ガイド１
２２に圧入固定した状態で、ヨーク１２３側面とガイド
１２２側面とが面一になるように設定されている。そし
て、前記ヨーク１２３の上端部中央には、凸部１５３が
形成されており、カバープレート３４を位置決めできる
ように構成されている。

【００３５】前記ガイド１２２は、非磁性体により形成
されており、前記コア１２１及び前記ヨーク１２３の段
部１４２，１５２に外嵌可能な円筒状に形成されてい
る。これにより、前記コア１２１と前記ヨーク１２３と
を連結して一体化できるように構成されている。

【００３６】以上の構成にかかる本実施の形態において
も、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。

【００３７】また、このようにソレノイド２３内に収容
されるアセンブリー部材１１１を変更するだけで、タイ
プの異なる比例電磁弁１０１を形成することができる。
これにより、タイプの異なる比例電磁弁１，１１１間に
おいて、アッセンブリー部材３１，１１１以外の部品の
共用化を図ることができ、コストの大幅な低減を図るこ
とができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
比例電磁弁にあっては、性能に大きな影響を及ぼすコア
とヨークの位置関係、及び両者とプランジャーとの位置
関係を、コア及びヨークを連結するガイドによって適切
に保つことができる。これにより、前記コアとヨークと
が、本体の外形を構成するカバーを介して位置決めされ
る従来と比較して、組立時の影響を受けることなく、性
能を維持することができる。

【００３９】また、前記コア及びヨークが一体化されて
なるアッセンブリー部材をソレノイド内に配設するだけ
で、組付作業を行うことができる。よって、前記コア及
びヨークがカバーを介して固定されるため、カバーへの
ヨークの組み付け、及びコアの組み付けを慎重に行わな
ければならなかった従来と比較して、組付作業性を向上
することができる。

【００４０】そして、このアッセンブリー部材の少なく
とも前記コア又は前記ヨークからはプランジャーの弁部
が突出されており、当該アッセンブリー部材の性能評価
を単体で行うことができる。これにより、組付前段階に
おいて、不良品を排除することができるので、不良発生
時の損失を最小限に抑えることができる。

【００４１】また、請求項２の比例電磁弁においては、
前記プランジャーを、コアとヨークと筒状のガイドで包
囲された空間に収容したので、前記コアとプランジャー
間、及び該プランジャーとヨーク間へのコンタミ（ほこ
りやゴミ等）の進入防止など、品質管理を容易に行うこ
とができる。さらに、筒状のガイドに、コア端部及びヨ
ーク端部を圧入したので、コア及びヨークの同軸度を確
保することができる。これにより、性能向上に寄与する
ことができる。

【００４２】そして、ガイドが外嵌する前記ヨーク及び
コアの周面に段部を凹設することで、前記ヨーク及び前
記コア側面からの前記ガイドの突出量を抑えることがで
きる。これにより、前記ガイドが側方に突出する場合と
比較して、ソレノイド内への組み付け作業が容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図２】同実施の形態のアッセンブリー部材を示す断面
図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図４】同実施の形態のアッセンブリー部材を示す断面
図である。

【図５】従来の比例電磁弁を示す断面図である。

【符号の説明】

１比例電磁弁２３ソレノイド２５通流孔３１アッセンブリー部材４１ヨーク４２ガイド４３コア４５プランジャー５９弁部６１吸引面６３段部７２段部１０１比例電磁弁１１１アッセンブリー部材１２１コア１２２ガイド１２３ヨーク１２５プランジャー１３７弁部１４１吸引面１４２段部１５２段部

フロントページの続き (72)発明者村岡敬一郎神奈川県座間市相武台２丁目215番地日本電産トーソク株式会社内 (72)発明者山口雅仁神奈川県座間市相武台２丁目215番地日本電産トーソク株式会社内 (72)発明者安藤裕一神奈川県座間市相武台２丁目215番地日本電産トーソク株式会社内Ｆターム(参考） 3H051 AA01 BB02 CC11 DD07 FF15 3H106 DA03 DA05 DA13 DA23 DB02 DB12 DB22 DB32 DC02 DC17 DD09 EE35 GA10 GA25 GB03 JJ02 JJ04 JJ05 KK03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コアと、該コアに吸引されるプランジャ
ーと、該プランジャーの側面から磁気の受け渡しを行う
ヨークとがソレノイド内に配置され、該ソレノイドから
の磁力で前記プランジャーを作動して、該プランジャー
から延出した弁部で通流路を開閉する比例電磁弁におい
て、前記コアと前記ヨークとを、前記ソレノイド内に配置さ
れる非磁性体からなるガイドで位置決めした状態で連結
し、前記プランジャーを前記コアと前記ヨーク間に保持
しつつ、前記弁部を少なくとも前記コア又は前記ヨーク
から突出させた状態で、前記コアと前記ヨークとを一体
化するとともに、この一体化されたアッセンブリー部材
を、前記ソレノイド内に配設して構成したことを特徴と
する比例電磁弁。
【請求項２】前記ガイドを筒状に形成するとともに、
前記コア及び前記ヨークの端部周面に前記ガイドが外嵌
する段部を凹設し、前記ガイドに前記コアの段部及び前
記ヨークの段部を圧入して固定したことを特徴とする請
求項１記載の比例電磁弁。