JP2002257253A - 電磁弁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来に比べて部品点数が増えず、コストアッ
プしない構成とする。 【解決手段】 ヨーク７，８の外周に電磁コイル４が巻
かれ、ヨーク７，８の内径に軸受１１，１２が配設され
て、軸受１１，１２により支持され、弁座３ａに対して
着座状態または開口状態となる弁体機能を有する可動部
材１４とを備えたものであって、電磁コイル４に通電を
行うことにより可動部材１４を電磁力により移動させ、
弁座３ａと弁体１０ａａの機能を有する可動部材の先端
との距離が可変される電磁弁構造において、可動部材１
４には大径部となるプランジャ９を有し、プランジャ９
と軸受１１との間にスプリング１５を配設することによ
り、軸受１１に軸受機能を持たせる以外に、スプリング
１５を係止する機能を持たせた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧制御に用いら
れる電磁弁の弁体支持構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁弁は油圧制御用に使用され、
弁体と弁座の距離を変化させることにより、弁座を通っ
て流れる流体（例えば、作動油等）の流量を変化させる
ものが知られ、このような電磁弁が、特開平１１−６３
２７６号公報に開示されている。

【０００３】この公報に示される電磁弁は、図３に示さ
れるように、ボビンに電磁コイルが巻かれ、ボビン内側
には電磁コイルが巻かれたボビンを支持し、磁性体から
成る固定鉄心とヨークが配設されている。また、ヨーク
および固定鉄心の内径には可動鉄心が配設され、ヨーク
および固定鉄心の内径を可動鉄心が可動できるようにな
っている。可動鉄心にはロッドが固定されて両者一体で
動き、ロッドの一方の端部は弁部となっている。この弁
部がバルブシートに形成された弁座となる開口部を着座
状態あるいは開口状態とする。ロッドは前後に２つの軸
受により固定鉄心とヨークにそれぞれ支持され、バルブ
シートの開口部を塞ぐ（着座状態になる）ように、弁座
とは反対側からスプリングにより押圧されている。ロッ
ドを押圧するスプリングは、固定鉄心内径に配設される
調整ネジによりロッドの弁座への押圧力を調整し、弁体
を弁座側に押圧している。このような構成の電磁弁に対
して、電磁コイルに電流を流すと、ケース、ケースに支
持されたプレート、固定鉄心、可動鉄心およびヨークに
より磁気回路を形成することにより、電磁力により可動
鉄心がスプリングの付勢力に抗して動き、弁が開口状態
となる。

【０００４】また、電磁弁の可動鉄心の支持構造が、特
開平１１−２８３８２８号公報に開示されている。この
公報に示される構成では電磁コイルを軸方向両側からそ
れぞれヨークとなるケーシング本体とカバーにより挟み
込み、ケーシング本体とカバーの同軸をとるため円筒状
のスリーブを中心に嵌めてその外周に電磁コイルを配設
している。ケーシング本体とカバー内部には可動鉄心が
配設され、可動鉄心と一体で動く出力ロッドが、ケーシ
ング本体の側に設けられた一方の軸受と、カバー側に設
けられた他方の軸受により、可動鉄心の同軸度を出して
いる。

【０００５】

【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
した特開平１１−６３２７６号公報においては、弁座と
弁体との間を流体が流れることを防止するため、スプリ
ングを使用して弁体を弁座側に押圧する必要あり、弁体
を弁座に押圧する荷重を調整するため、調整ネジの位置
を変化させることによりスプリング荷重を変化させる方
法を取っている。しかしながら、このような方法では、
可動するロッドを支持するために、２つの軸受以外に調
整ネジが必要となり、部品点数が増え、コストアップに
つながってしまう。

【０００６】また、上記した特開平１１−２８３８２８
号公報に示される構成では、同軸度を出すために組付け
による誤差も含んでケーシング本体、カバー及びスリー
ブに高い精度が要求されるので、必然的にコストアップ
してしまう。

【０００７】よって、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、弁体支持構造において、従来に比べ
て部品点数が増えない構成とすること、同軸度を出し易
い構成とすること、を技術的課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた第１の技術的手段は、電磁コイルと、該電磁
コイルを支持するヨークと、該ヨークの内径に設けられ
た軸受と、該軸受により支持され弁座に対して着座状態
または開口状態となる弁体機能を有する可動部材とを備
え、電磁コイルに通電を行うことにより前記可動部材を
移動させて、弁座と弁体の距離が可変される電磁弁構造
において、前記可動部材は大径部を有し、該大径部と軸
受の間にスプリングを配設したことである。

【０００９】これによれば、可動部材の大径部と軸受の
間にスプリングを配設したことにより、一方の軸受に可
動部材の軸受機能とスプリングを支持して弁座に対して
押圧する機能をもたせることが可能となる、このため、
従来の如く、可動部材を支持する一方の側で軸受とスプ
リングを係止する部材を別々にもたなくて良く、部品を
共通化することができるので、部品点数の削減が可能と
なる。

【００１０】この場合、大径部の側部にスプリングを当
接すれば、簡単な構成により、可動部材の軸受機能とス
プリングを支持して弁座に対して押圧する機能をもたせ
ることが可能となる。

【００１１】また、上記の課題を解決するために講じた
第２の技術的手段は、ケース体と、該ケース体の中に配
設され、同軸の貫通孔を有する第１ヨークと第２ヨーク
を含み、成形されたボビンと、該ボビンに巻かれた電磁
コイルと、前記第１ヨークと前記第２ヨークのそれぞれ
の貫通孔に配設された軸受と、該軸受により支持され、
弁体機能を有する可動部材と、前記ケース体に固定さ
れ、前記弁体が当接する弁座を有するベース部材とを備
えた電磁弁構造において、前記ベース部材に前記可動部
材の軸方向の動きをガイドするガイド部材を成形により
設けたことである。

【００１２】これによれば、第１ヨークと第２ヨークは
同軸状態で成形によりボビンが作られ、前記第１ヨーク
と前記第２ヨークのそれぞれの貫通孔に軸受が配設さ
れ、この軸受により、弁体機能を有する可動部材が支持
される。一方、ケース体には弁体が当接する弁座を有す
るベース部材が固定されるが、ベース部材には可動部材
の軸方向の動きをガイドするガイド部材を成形により設
けることにより、弁体に対する可動部材の同軸度は樹脂
成形を行う型で決まり、従来の如く、複数の部品の組付
けを行って同軸度を出す構造よりも、容易に同軸度を出
すことが可能となる。よって、同軸度を出す部品におけ
る部品精度は、従来より高くなくても良いため、コスト
ダウンが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。

【００１４】図１に電磁弁１の構造を示す。電磁弁１は
筒状の磁性体から成るケース体２の内部に電磁コイル４
を備える。ケース体２の一方の端部にはベース部材３が
固定され、ベース部材３は図１に示す上部にコネクタ部
３ｃを有し、図示しない外部コネクタを嵌合させること
によって、コネクタ部３ｃの端子３ｃ１から給電を行う
ことにより、電磁コイル４に通電が可能となっている。

【００１５】電磁コイル４は磁性材（例えば、ＳＵＭ
等）から成るボス部を有するヨーク７，８がインサート
され、樹脂により一体成形されている。ヨーク７，８は
軸方向の両端にフランジを有し、樹脂により絶縁が保た
れ、ボス部は電磁コイル４が巻かれる部位となり、軸方
向両端にフランジを有した円筒状のボビン６となる。こ
のボビン６に電磁コイル４が巻かれ、電磁コイル４の端
部はボビン外側に設けられた金属製のターミナル５にそ
れぞれ接続されている。

【００１６】樹脂により一体成形されたボビン６（具体
的には、ヨーク７，８の中心と一致）の中心には貫通孔
があいており、その途中で大径孔７ａおよび小径孔７ｂ
となっている。また、ヨーク７の内径にはテーパ孔８
ａ、大径孔８ｂ及び小径孔８ｃがあいており、テーパ孔
の部位で軸方向に摺動可能なプランジャ９の一部が配設
される。

【００１７】プランジャ９は磁性体から成り、中心に貫
通孔があいた円筒状であり、図１に示す右側の径がテー
パ状となって、左側の径に比べて、小さくなっている。
プランジャ９は中心に貫通孔があいており、その貫通孔
には軸方向両側から２つのシャフト１０（１０ａ，１０
ｂ）が圧入され、プランジャ９が可動する際にはシャフ
ト１０ａ，１０ｂはプランジャ９と一体で動き、これら
が可動部材１４となる。尚、シャフト１０がプランジャ
内に圧入された状態ではシャフト１０ａ，１０ｂの間に
は空間が形成され、プランジャ９は外周においてらせん
状に軸方向の両端をむすぶ外周溝９ｂが設けられいる。
外周溝９ｂは、図１に示す開口部３ｂ側の流体をヨーク
８側へと導くよう機能する。

【００１８】可動部材１４は一方でヨーク７の大径孔７
ａに圧入された軸受１２により支持され、他方でヨーク
８の小径孔８ｃに圧入された軸受１１により支持され、
ヨーク７の小径孔７ｂの内径を摺動する状態で軸方向に
可動することが可能となっている。この軸受１１，１２
によりシャフト１０ａ，１０ｂの同軸度を出している。

【００１９】可動部材１４を軸受１１，１２により支持
した状態で、シャフト１０ｂの側のヨークの貫通孔を外
側から金属製のキャップ１３により閉塞している。

【００２０】シャフト１０ａはベース部材側の端部が弁
体１０ａａの機能を有し、ベース部材３に設けられたテ
ーパ状の開口部３ｂの小径部位（弁座）３ａを閉塞す
る。樹脂から成るベース部材３には、開口部３ｂに直交
して開口部側の流体を弁座３ａを介して流すドレインポ
ート３ｄが一体で設けられており、弁体１０ａａが弁座
３ａに着座した状態（着座状態）ではシャフト１０ａ先
端の弁体１０ａａによりドレインポート３ｄへの流体の
流れを遮断している。つまり、この開口部３ｂの小径部
位は弁体１０ａａによりドレインポート３ｄへと通じる
流体経路が塞がれることから、弁座３ａとして機能す
る。このような弁座３ａを弁体１０ａａで確実に閉塞す
るため、スプリング１５が用いられている。このスプリ
ング１５の端部１５ａはシャフト１０ｂを軸方向に支持
する軸受１１の一方の端部１１ａに係止され、スプリン
グ１５の他方の端部１５ｂは可動部材１４の大径部とな
るプランジャ９の側部９ａに当接し、プランジャ９をス
プリング１５の付勢力により弁座３ａを閉塞するよう押
圧している。つまり、軸受１１は可動部材１４の一方の
軸受機能を備える以外に、スプリング１５の端部１５ａ
を係止し、可動部材１４を弁座３ａ側に押圧するという
係止機能を兼ね備えたものとなっている。

【００２１】次に、組付けについて説明する。貫通孔の
あいたボス部を有する磁性体から成るヨーク７，８を軸
方向両側から互いに同軸となるよう配設し、インサート
成形によりボビン６を成形する。この樹脂成形されたボ
ビン６の巻線部位に電磁コイル４を円周状に巻き、ボビ
ン６の一側に設けられた突起部に導電性の良い材質から
成る金属製のターミナル５を圧入した後、電磁コイル４
のそれぞれの端部をターミナルに５に電気的に固定す
る。その後、ヨーク７の大径孔７ａに軸受１２を圧入す
ると共に、ヨーク８の小径孔８ｃに軸受１１を圧入す
る。この場合、軸受１１は仮圧入として、コイルサブア
ッセンブリー２０を完成させる。

【００２２】また、中心に貫通孔があいたプランジャ９
の両側からシャフト１０ａ，１０ｂをそれぞれ圧入し、
一体で動く可動部材１４を組付ける。

【００２３】一方、開口部３ｂに設けられる弁座３ａを
有するベース部材３はコネクタ部３ｃのＬ字状の端子３
ｃ１と軸方向の端部が内側に湾曲したガイド部材３ｃ２
をインサート成形により作られる。ガイド部材３ｃ２は
金属材より成り、プランジャ９の外周面９ｂに接し、プ
ランジャ９の軸方向の動きを確実にガイドして、可動部
材１４の同軸度を精度良く出すために設けられるもので
ある。このガイド部材３ｃ２はベース部材３を樹脂成形
する際に成形型により作られるので、組付けにより可動
部材１４の同軸度を出す方法よりも精度良く、同軸度が
出せれるものとなる。

【００２４】次に、ターミナル５とコネクタ部３ｃの端
子３ｃ１を電気的に接続するスプリング１７をコイル外
側に設けられた突起部の外周に設け、コイルサブアッセ
ンブリー２０を磁性体から成る円筒状のケース体の中に
配設した後、可動部材１４のシャフト１０ｂの外周から
スプリング１５を嵌めて、プランジャ９をコイルサブア
ッセンブリー２０の中に配設する。この状態でスプリン
グ１５の端部１５ａ，１５ｂはそれぞれ環状の軸受１１
の端部１１ａとプランジャ９の側部９ａに当接するよう
にする。可動部材１４をケース内に配設した後、外部に
コネクタ部３ｃを有するベース部材３をシャフト１０ａ
側から被せ、ケース体２の端部２ａがベース部材３の円
形外周３ｅに被さるよう圧入し、ケース体２の端部２ａ
をかしめることによりベース部材３はケース体２に固定
される。この固定された状態では、ベース部材３の弁座
３ａにシャフト１０の弁体１０ａａとして機能する端部
が当接した状態とする。この場合、ベース部材３に設け
られた開口部３ｂとドレインポート３ｄとの連通を遮断
するように、スプリング１５ａの付勢力を軸受１１の圧
入位置により調整し、所望の付勢力が得られるよう軸受
１１の位置を正確に調整した後、キャップ部材１３がヨ
ーク８の外側からヨーク８に対して被せることにより、
電磁弁１ができる。

【００２５】このようにして組み付けられた電磁弁１
は、ヨーク７，８が同軸状態で樹脂による成形によって
一体化され、ボビン６が作られる。また、ヨーク７，８
にはそれぞれ軸受１１，１２が配設され、この軸受１
１，１２により弁体機能を有する可動部材１４のプラン
ジャ９の外周とシャフト１０ｂの外周が支持される。一
方、ケース体２には弁体１０ａａが当接する弁座３ａを
有するベース部材３が固定されるが、ベース部材３には
可動部材１４のプランジャ９の軸方向の動きをガイドす
るガイド部材３ｃ２を樹脂成形により一体で設けてい
る。このため、弁体１０ａａに対する可動部材１４の同
軸度は樹脂成形を行う型で決まり、従来の如く、複数の
部品の組付けを行って同軸度を出す構造よりも、容易に
同軸度を出すことができる。

【００２６】このようにして組付けられた電磁弁１は、
次のように機能する。

【００２７】まず、コネクタ部３ｃに図示しない外部コ
ネクタが接続され、端子３ｃ１に給電を行うことによ
り、電流が端子３ｃ１、導電製のスプリング１７、ター
ミナル５、電磁コイル４へと流れて、電磁コイル４に通
電がなされる。電磁コイル４に流れる電流量により磁界
が発生し、その磁界がケース体２、ヨーク７、プランジ
ャ９、およびヨーク８の間で閉ループで形成され、これ
による電磁力により、着座状態にある磁性体のプランジ
ャ９が着座状態から図１に示す右側へリニアに移動し、
弁座３ａと弁体１０ａａとの距離が広がり開口状態とな
るようリニアに変化する。弁座３ａが開口状態になると
開口部３ｂ側の流体がドレインポートヘと流れ、開口部
側の流量が可変される。電磁コイル４に通電が行われな
くなると、可動部材１４はスプリング１５の付勢力によ
り、図１に示す左側に移動し、弁座３ａを閉塞し、着座
状態となる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、可動部材の大径部と軸
受の間にスプリングを配設したことにより、可動部材の
軸受機能とスプリングを支持して弁座に対して押圧する
機能をもたせることが可能となる、このため、従来の如
く、両者を別々にもたなくて良く、部品点数の削減がで
きる。

【００２９】この場合、大径部の側部にスプリングを当
接すれば、簡単な構成により、可動部材の軸受機能とス
プリングを支持して弁座に対して押圧する機能をもたせ
ることができる。

【００３０】また、第１ヨークと第２ヨークは同軸状態
で成形によりボビンが作られ、前記第１ヨークと前記第
２ヨークのそれぞれの貫通孔に軸受が配設され、この軸
受により、弁体機能を有する可動部材が支持される。一
方、ケース体には弁体が当接する弁座を有するベース部
材が固定されるが、ベース部材には可動部材の軸方向の
動きをガイドするガイド部材を成形により設けることに
より、弁体に対する可動部材の同軸度は樹脂成形を行う
型で決まり、従来の如く、複数の部品の組付けを行って
同軸度を出す構造よりも、容易に同軸度を出すことがで
きる。よって、同軸度を出す部品における部品精度は、
従来より高くなくても良いためコストダウンできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における電磁弁の構造を示
す断面図である。

【図２】本発明の一実施形態における電磁弁の組付図で
ある。

【図３】本発明の従来例における電磁弁の構造を示す断
面図である。

【符号の説明】

１ 電磁弁 ２ ケース体 ３ ベース部材 ３ａ 弁座 ４ 電磁コイル ７，８ ヨーク（第１ヨーク、第２ヨーク） ９ プランジャ １０ａａ 弁体 １４ 可動部材 １５ スプリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁コイルと、該電磁コイルを支持する
   ヨークと、該ヨークの内径に設けられた軸受と、該軸受
   により支持され弁座に対して着座状態または開口状態と
   なる弁体機能を有する可動部材とを備え、電磁コイルに
   通電を行うことにより前記可動部材を移動させて、弁座
   と弁体の距離が可変される電磁弁構造において、 前記可動部材は大径部を有し、該大径部と軸受の間にス
   プリングを配設したことを特徴とする電磁弁構造。
2. 【請求項２】 前記大径部の側部に前記スプリングが当
   接することを特徴とする請求項１に記載の電磁弁構造。
3. 【請求項３】 ケース体と、 該ケース体の中に配設され、同軸の貫通孔を有する第１
   ヨークと第２ヨークを含み、成形されたボビンと、 該ボビンに巻かれた電磁コイルと、 前記第１ヨークと前記第２ヨークのそれぞれの貫通孔に
   配設された軸受と、 該軸受により支持され、弁体機能を有する可動部材と前
   記ケース体に固定され、前記弁体が当接する弁座を有す
   るベース部材とを備えた電磁弁構造において、 前記ベース部材に前記可動部材の軸方向の動きをガイド
   するガイド部材を成形により設けたことを特徴とする電
   磁弁構造。