JP2003065458A - 電磁弁 - Google Patents
電磁弁Info
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Abstract
る通電閉型の電磁弁の提供。 【解決手段】 電磁弁は、弁本体1と、電磁コイル2
と、吸引子3と、弁体4と、プランジャ5と、弁座シー
ト部材6と、コイルスプリング7と、入口側銅パイプ1
00と、出口側銅パイプ110を備える。弁座シート部
材6に弁本体1の弁室11の内部に臨んで弁体4の離接
する弁座61を形成する。弁座シート部材6の弁座61
の位置を入口側銅パイプ100の中心軸線O1に近づ
け、弁体4の開弁時における流体の圧力損失を低下させ
ることにより、入口側銅パイプ100から出口側銅パイ
プ110に流れる流体の流量をアップさせる。
Description
により弁体を弁座に対して離接して弁の開閉を行う通電
閉型の電磁弁に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来、弁本体に設けたプランジャチュー
ブの周囲にソレノイドコイルを設け、プランジャチュー
ブ内において弁本体側に可動吸引子、他側にプランジャ
を設け、可動吸引子とプランジャ間に弁開ばねで付勢さ
れた状態で、プランジャと弁体をかしめにより結合して
収納した通電時閉型電磁弁が特開2001−10813
6号公報として開示されている。 【0003】ところが、特開2001−108136号
公報に開示されているような従来の通電時閉型電磁弁
は、弁本体に形成した弁座が入口側パイプの中心軸線に
対して離れていたので、弁体の開弁時における流体の圧
力損失が大きく、入口側パイプから出口側パイプに流れ
る流体の流量を多くしたり、入口側から圧力が急に加わ
った時など、弁体が流体の流動に伴って弁本体の弁座に
向って引き込まれ、弁本体の弁座が弁体により閉じてし
まうおそれがあり、入口側パイプから出口側パイプへと
流れる流体の流量を多くすることが困難で、電磁弁の閉
弁保持圧力及び閉弁保持流量の向上を図れないものであ
った。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】かかる問題点に鑑み本
発明は、弁座シート部材の弁座の位置を入口側パイプの
中心軸線に近づけ、弁体の開弁時における流体の圧力損
失を低下させ、入口側パイプから出口側パイプに流れる
流体の流量をアップさせ、電磁弁の閉弁保持圧力及び閉
弁保持流量の向上を図ることが可能な電磁弁を提供する
ことを目的とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明の電磁弁は、内部
に弁室を形成した周壁を有すると共に、周壁に続く一端
を閉塞したパイプ部を有する弁本体と、弁本体のパイプ
部の外周に装備された電磁コイルと、弁本体のパイプ部
の内部に固定された吸引子と、吸引子に弁本体のパイプ
部の長手方向に摺動自在に設けた棒状の弁体と、弁体に
連結されたプランジャと、弁本体の周壁の開口端に設け
た弁座シート部材と、吸引子とプランジャとの間に配設
された弁体を弁座シート部材と反対方向の開弁方向に向
って付勢する開弁用付勢手段と、弁本体の周壁に弁体の
中心軸線と直交する方向に接続した入口側パイプと、弁
座シート部材に接続した出口側パイプとを備え、弁座シ
ート部材に弁本体の弁室の内部に臨んで弁体の離接する
弁座を形成し、弁座シート部材の弁座の位置を入口側パ
イプの中心軸線に近づけたことを特徴とする構成を有す
るものである。 【0006】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施
の形態における電磁弁を示す断面図、図2は本発明の第
1の実施の形態における電磁弁を示す斜視図、図3は図
2の平面図、図4は図1の要部拡大図である。本発明の
電磁弁は、図1に示すように、内部に弁室11を形成し
た周壁10を有すると共に、周壁10に続く一端を閉塞
したパイプ部15を有する弁本体1と、弁本体1のパイ
プ部15の外周に装備された電磁コイル2と、弁本体1
のパイプ部15の内部に固定された吸引子3と、吸引子
3に弁本体1のパイプ部15の長手方向に摺動自在に設
けた棒状の弁体4と、弁体4に連結されたプランジャ5
と、弁本体1の周壁10の開口端に設けた弁座シート部
材6と、吸引子3とプランジャ5との間に配設された弁
体4を弁座シート部材6と反対方向の開弁方向に向って
付勢する開弁用付勢手段であるコイルスプリング7と、
弁本体1の周壁10に弁体4の中心軸線と直交する方向
に接続した入口側銅パイプ100と、弁座シート部材6
に接続した出口側銅パイプ110とを備えている。 【0007】弁座シート部材6には、図1に示すよう
に、弁本体1の弁室11の内部に臨んで弁体4の離接す
る弁座61が形成され、弁座シート部材6の弁座61の
位置が入口側銅パイプ100の中心軸線O1に近づけら
れ、弁座シート部材6が弁本体1に溶接により固着され
ている。 【0008】弁本体1と弁座シート部材6はステンレス
スチール材料よりなり、弁本体1及び弁座シート部材6
はプレス加工により成形されている。 【0009】弁本体1のパイプ部15は、図1,図2及
び図3に示すように、電磁コイル2を収容するコイルケ
ース8が装備され、図4に示すように、コイルケース8
に固定された押圧係止部材9が弁本体1のパイプ部15
に形成した係止凹部16に係止され、コイルケース8が
押圧係止部材9を介して弁本体1のパイプ部15に固定
されている。 【0010】弁本体1の円筒状の周壁10の内部には、
図1に示すように、弁室11が形成され、弁本体1の周
壁10には垂直な中心軸線と直交する方向にパイプ嵌合
孔12が設けられ、弁本体1の周壁10の下端には外方
に向って張出したフランジ13が形成され、弁本体1の
周壁10の上端には段部14を介して同一中心軸線上に
上方に向って小径のパイプ部15が形成され、弁本体1
のパイプ部15の上端部の外周には係止凹部16が形成
され、弁本体1のパイプ部15の上端は閉塞されてい
る。 【0011】弁本体1の周壁10には、図1に示すよう
に、垂直な中心軸線と直交する方向に入口側銅パイプ1
00が接続され、弁本体1の周壁10のパイプ嵌合孔1
2には側方より入口側銅パイプ100の一端部が嵌入さ
れ、入口側銅パイプ100の一端部の外周面は弁本体1
の周壁10のパイプ嵌合孔12に水素炉中銅ろう付けに
より溶着されている。 【0012】弁本体1のパイプ部15の内部には、図1
に示すように、弁本体1の弁室11の上側に円筒状の吸
引子3が配設され、吸引子3の外周面には環状凹溝30
が形成され、弁本体1のパイプ部15の一部を吸引子3
の環状凹溝30にかしめ加工することにより、吸引子3
は弁本体1のパイプ部15の内部に固定されている。 【0013】吸引子3には、図1に示すように、これを
貫通する棒状の弁体4が弁本体1のパイプ部15の長手
方向に沿って摺動自在に設けられ、弁体4の先端部には
弁座シート部材6の弁座61に離接する弁部40が形成
され、弁体4の基端寄りには小径部41が形成されてい
る。弁体4の材質は真鍮である。 【0014】弁本体1のパイプ部15の上端寄りの内部
には、図1及び図4に示すように、円筒状のプランジャ
5が移動自在に配設され、プランジャ5の端壁には垂直
な中心軸線上に沿って弁体4の小径部41を固定するた
めの固定用孔50が設けられている。 【0015】プランジャ5の端壁の固定用孔50には、
図1及び図4に示すように、下方より弁体4の小径部4
1が嵌入され、弁体4の小径部41の先端にかしめ止め
加工K1を施すことにより、プランジャ5は弁体4の小
径部41に連結されている。 【0016】弁体4の外側には、図1に示すように、吸
引子3とプランジャ5との間に開弁用のコイルスプリン
グ7が配設され、プランジャ5はコイルスプリング7の
付勢力により吸引子3と離間する方向に常時付勢されて
いる。 【0017】弁座シート部材6は、図1に示すように、
弁本体1と同一中心軸線上に円筒状のシート本体60を
有し、弁座シート部材6のシート本体60の上端には入
口側銅パイプ100の中心軸線O1に近づけて弁座61
が形成され、弁座シート部材6のシート本体60の下端
には段部を介してパイプ嵌合部62が形成され、弁座シ
ート部材6のパイプ嵌合部62の端縁には外方に向って
張出したフランジ63が形成されている。 【0018】弁本体1の弁室11には、図1に示すよう
に、弁体4の弁部40に臨んで弁座シート部材6の弁座
61が配置され、弁本体1のフランジ13には弁座シー
ト部材6のフランジ63が当接され、弁本体1のフラン
ジ13と弁座シート部材6のフランジ63とはTIG
(Tungsten Inert Gas)溶接手段W
1により溶着されている。 【0019】弁座シート部材6には、図1に示すよう
に、出口側銅パイプ110が接続され、弁座シート部材
6のパイプ嵌合部62には下方より出口側銅パイプ11
0の一端部が嵌入され、出口側銅パイプ110の一端部
の外周面は弁座シート部材6のパイプ嵌合部62の内周
面に水素炉中銅ろう付け手段により溶着されている。 【0020】弁座シート部材6の弁本体1に対する組付
けは、まず、弁座シート部材6のシート本体60の中心
軸線が弁本体1の周壁10の中心軸線と一致するように
位置合わせし、弁座シート部材6の弁座61を弁本体1
の弁室11の内部に下方より挿入すると共に、弁座シー
ト部材6のフランジ63を弁本体1のフランジ13に当
接し、その後、弁本体1のフランジ13の外周縁と弁座
シート部材6のフランジ63の外周縁とをTIG溶接手
段W1により溶着し、図1に示すように、弁座シート部
材6は弁本体1の周壁10の開口端に対して組付けられ
る。 【0021】弁本体1のパイプ部15の外側には、図1
に示すように、ボビン120が嵌合装着され、ボビン1
20の周囲には電磁コイル2が巻回され、ボビン120
はコイルケース8の内部に収容されている。 【0022】ボビン120には、図1に示すように、2
個のターミナル130を介して2本のリード線140,
140が接続され、電磁コイル2にはリード線140,
140を介して通電される。 【0023】弁本体1のパイプ部15には、図1,図2
及び図3に示すように、電磁コイル2を収容するコイル
ケース8が装着され、コイルケース8の互いに対向する
水平な上壁80及び下壁81には垂直な同一中心軸線上
に沿って貫通孔82及び貫通孔83がそれぞれ設けら
れ、コイルケース8の上壁80の貫通孔82と垂直壁8
4との中間部の下面には、図4に示すように、下方に向
って開口する凹部85が形成され、コイルケース8の上
壁80の凹部85の内端と上面との間には嵌合孔86が
設けられ、コイルケース8の上壁80の貫通孔82及び
下壁81の貫通孔83には下方より弁本体1のパイプ部
15が挿通されている。 【0024】コイルケース8の上壁80の上部には、図
1,図2及び図3に示すように、板金製の押圧係止部材
9が配設され、押圧係止部材9は、図4に示すように、
平板状の本体90を有し、押圧係止部材9の本体90の
中央にはコイルケース8の上壁80の嵌合孔86と連通
する係止孔91が設けられ、押圧係止部材9の本体90
の一端には下方に向って直角に折曲した垂下部92が形
成され、押圧係止部材9の垂下部92の両側にはコイル
ケース8の垂直壁84に当接する当接片93,93がそ
れぞれ形成され、押圧係止部材9の本体90の他端には
上方に向って直角に折曲した立上り部94が形成され、
押圧係止部材9の立上り部94には弁本体1のパイプ部
15の係止凹部16に係合する突起95が形成されてい
る。 【0025】コイルケース8の上壁80の上部には、図
4に示すように、押圧係止部材9の本体90が載置さ
れ、コイルケース8の垂直壁84の外側には押圧係止部
材9の垂下部92の当接片93,93が当接され、コイ
ルケース8の上壁80の嵌合孔86及び押圧係止部材9
の本体90の係止孔91には下方よりリベット150が
嵌入され、コイルケース8の上壁80の凹部85にはリ
ベット150の頭部151が嵌合され、リベット150
の先端を押圧係止部材9の本体90の係止孔91にかし
め止めすることにより、押圧係止部材9はリベット15
0を介してコイルケース8に固定されている。 【0026】コイルケース8の上壁80の貫通孔82,
下壁81の貫通孔83及びボビン120には、図1に示
すように、下方より弁本体1のパイプ部15が挿通さ
れ、弁本体1のパイプ部15の係止凹部16には、図4
に示すように、押圧係止部材9の立上り部94の突起9
5が係合され、コイルケース8は押圧係止部材9を介し
て弁本体1のパイプ部15に着脱自在に係止されてい
る。 【0027】次に、本発明の第1の実施の形態の作用に
ついて説明する。この電磁弁は、電磁コイル2に通電す
ると、吸引子3に電磁コイル2の通電により磁力が発生
し、吸引子3がプランジャ5を下方に向って吸引し、プ
ランジャ5が弁本体1のパイプ部15の内部を吸引子3
の吸引によりコイルスプリング7の付勢力に抗しながら
下方に向って移動すると同時に、弁体4が吸引子3に案
内されながらプランジャ5と共に弁座シート部材6の弁
座61に向って下方に移動し、弁体4の弁部40が弁座
シート部材6の弁座61に密接し、弁体4が入口側銅パ
イプ100から出口側銅パイプ110への流体の流れを
閉止し、電磁弁は閉弁操作を行う。 【0028】また、電磁コイル2への通電を遮断する
と、吸引子3に磁力が発生せず、吸引子3は吸引力を失
い、プランジャ5が弁本体1のパイプ部15の内部をコ
イルスプリング7の付勢力により吸引子3と反対方向の
上方に向って移動すると同時に、弁体4が吸引子3に案
内されながらプランジャ5と共に上方に向って移動し、
図1に示すように、弁体4の弁部40が弁座シート部材
6の弁座61から離間し、流体が入口側銅パイプ100
から弁座シート部材6のシート本体60の内部を通って
出口側銅パイプ110へと流通し、電磁弁は開弁操作を
行う。 【0029】さらに、弁座シート部材6の弁座61の位
置を入口側銅パイプ100の中心軸線O1に近づけてあ
り、弁体4の開弁時における流体の圧力損失を低下させ
ることにより、入口側銅パイプ100から弁座シート部
材6のシート本体60の内部を通って出口側銅パイプ1
10に流れる流体の流量が多い場合や、圧力が急に加わ
っても、弁体4が流体の流動に伴って弁座シート部材6
の弁座61に向って引き込まれるようなことがなく、弁
座シート部材6の弁座61が弁体4により閉じるおそれ
もなく、入口側銅パイプ100から出口側銅パイプ11
0に流れる流体の流量をアップさせ、電磁弁の閉弁保持
圧力及び閉弁保持流量の向上を図れる。 【0030】図5は本発明の第2の実施の形態における
電磁弁を示す断面図、図6は弁座シート部材の弁本体に
対する組付け前の要部拡大断面図、図7は弁座シート部
材の弁本体に対する組付け時の要部拡大断面図、図8は
弁座シート部材の弁本体に対する組付け後の要部拡大断
面図である。本発明の電磁弁の弁本体1の円筒状の周壁
10の内部には、図5に示すように、弁室11が形成さ
れ、弁本体1の周壁10には垂直な中心軸線と直交する
方向にパイプ嵌合孔12が設けられ、弁本体1の周壁1
0の下端には、図6に示すように、外方に向って張出し
たフランジ13が形成され、弁本体1のフランジ13の
外周縁にはハーフ抜き部17を介して弁座シート部材6
のフランジ63の外周縁を嵌合するリング状のリム部1
8がプレス加工により形成されている。弁本体1の他の
構造は、図1に示すものと全く同様のため、同一部位に
同一符号を付して説明を省略する。 【0031】また、本発明の第2の実施の形態における
電磁弁の構成は、弁本体1を除いて図1に示す第1の実
施の形態と全く同様のため、同一部位に同一符号を付し
て説明を省略する。 【0032】弁本体1の弁室11には、図5に示すよう
に、弁体4の弁部40に臨んで弁座シート部材6の弁座
61が配置され、弁本体1のフランジ13には弁座シー
ト部材6のフランジ63が当接され、弁本体1のリム部
18の内周面には弁座シート部材6のフランジ63の外
周縁の一部が嵌合され、弁本体1のリム部18の周縁と
弁座シート部材6のフランジ63の外周縁とはTIG溶
接手段W1により溶着されている。 【0033】弁座シート部材6の弁本体1に対する組付
けは、図7に示すように、まず、弁座シート部材6の弁
座61を弁本体1の弁室11の内部に下方より挿入する
と共に、弁座シート部材6のフランジ63を弁本体1の
フランジ13に当接し、弁座シート部材6のフランジ6
3の外周縁の一部を弁本体1のリム部18の内周面に嵌
め込むことを行う。これにより図6に示すように、弁座
シート部材6のシート本体60の中心軸線O2が弁本体
1の周壁10の中心軸線O3と一致する。 【0034】その後、弁本体1のリム部18の周縁と弁
座シート部材6のフランジ63の外周縁とをTIG溶接
手段W1により溶着し、図8に示すように、弁座シート
部材6は弁本体1の周壁10の開口端に対して組付けら
れる。 【0035】弁本体1のフランジ13には、図6に示す
ように、プレス成形によりリム部18が一体成形され、
弁本体1のリム部18は弁座シート部材6のフランジ6
3の外径のガイドとなるようになっている。 【0036】弁本体1のリム部18の周縁と弁座シート
部材6のフランジ63の外周縁とのTIG溶接手段W1
による溶着により、弁本体1のリム部18と弁座シート
部材6のフランジ63との外部シール及び接合強度をT
IG溶接で確保することができる。 【0037】弁本体1のリム部18と弁座シート部材6
のフランジ63とのTIG溶接時に、弁座シート部材6
のシート本体60の中心軸線O2が弁本体1の周壁10
の中心軸線O3に対してずれるおそれがなく、弁座シー
ト部材6のシート本体60の中心軸線O2と弁本体1の
周壁10の中心軸線O3とが一致した状態を保てるの
で、電磁弁の閉弁操作時における、弁体4の弁部40と
弁座シート部材6の弁座61との間からの空気の弁洩れ
量を可及的に低減させることができる。 【0038】弁本体1のフランジ13の外周縁にプレス
加工により成形したハーフ抜き部17が残らないよう
に、弁本体1のリム部18の先端部をTIGで溶かして
強度アップを図れ、弁本体1のリム部18と弁座シート
部材6のフランジ63との接合部分がTIG溶接手段W
1により覆われるので外観が良くなる。 【0039】次に、本発明の第2の実施の形態の作用に
ついて説明する。この電磁弁は、電磁コイル2に通電す
ると、吸引子3に電磁コイル2の通電により磁力が発生
し、吸引子3がプランジャ5を下方に向って吸引し、プ
ランジャ5が弁本体1のパイプ部15の内部を吸引子3
の吸引によりコイルスプリング7の付勢力に抗しながら
下方に向って移動すると同時に、弁体4が吸引子3に案
内されながらプランジャ5と共に弁座シート部材6の弁
座61に向って下方に移動し、弁体4の弁部40が弁座
シート部材6の弁座61に密接し、弁体4が入口側銅パ
イプ100から出口側銅パイプ110への流体の流れを
閉止し、電磁弁は閉弁操作を行う。 【0040】また、電磁コイル2への通電を遮断する
と、吸引子3に磁力が発生せず、吸引子3は吸引力を失
い、プランジャ5が弁本体1のパイプ部15の内部をコ
イルスプリング7の付勢力により吸引子3と反対方向の
上方に向って移動すると同時に、弁体4が吸引子3に案
内されながらプランジャ5と共に上方に向って移動し、
図5に示すように、弁体4の弁部40が弁座シート部材
6の弁座61から離間し、流体が入口側銅パイプ100
から弁座シート部材6のシート本体60の内部を通って
出口側銅パイプ110へと流通し、電磁弁は開弁操作を
行う。 【0041】さらに、弁座シート部材6の弁座61の位
置を入口側銅パイプ100の中心軸線O1に近づけてあ
り、弁体4の開弁時における流体の圧力損失を低下させ
ることにより、入口側銅パイプ100から弁座シート部
材6のシート本体60の内部を通って出口側銅パイプ1
10に流れる流体の流量が多い場合や、圧力が急に加わ
っても、弁体4が流体の流動に伴って弁座シート部材6
の弁座61に向って引き込まれるようなことがなく、弁
座シート部材6の弁座61が弁体4により閉じるおそれ
もなく、入口側銅パイプ100から出口側銅パイプ11
0に流れる流体の流量をアップさせ、電磁弁の閉弁保持
圧力及び閉弁保持流量の向上を図れる。 【0042】なお、上述した実施の形態においては、弁
体4の材質を真鍮としたが、弁体4はステンレススチー
ル材とすることも可能であり、入口側銅パイプ100,
出口側銅パイプ110はステンレススチール材としても
良い。 【0043】 【発明の効果】以上に述べたように、本発明の電磁弁に
よれば、弁座シート部材の弁座の位置を入口側パイプの
中心軸線に近づけたので、弁体の開弁時における流体の
圧力損失を低下させることができ、入口側パイプから出
口側パイプに流れる流体の流量が多くても、弁体が流体
の流動に伴って弁座シート部材の弁座に向って引き込ま
れるようなことがないので、弁座シート部材の弁座が弁
体により閉じるおそれがなく、入口側パイプから出口側
パイプに流れる流体の流量をアップさせることができ、
電磁弁の閉弁保持圧力及び閉弁保持流量の向上を図るこ
とができる。
す断面図。 【図2】本発明の第1の実施の形態における電磁弁を示
す斜視図。 【図3】図2の平面図。 【図4】図1の要部拡大図。 【図5】本発明の第2の実施の形態における電磁弁を示
す断面図。 【図6】弁座シート部材の弁本体に対する組付け前の要
部拡大断面図。 【図7】弁座シート部材の弁本体に対する組付け時の要
部拡大断面図。 【図8】弁座シート部材の弁本体に対する組付け後の要
部拡大断面図。 【符号の説明】 1 弁本体 2 電磁コイル 3 吸引子 4 弁体 5 プランジャ 6 弁座シート部材 7 コイルスプリング 8 コイルケース 9 押圧係止部材 10 周壁 11 弁室 12 パイプ嵌合孔 13 フランジ 14 段部 15 パイプ部 16 係止凹部 17 ハーフ抜き部 18 リム部 30 環状凹溝 40 弁部 41 小径部 50 固定用孔 60 シート本体 61 弁座 62 パイプ嵌合部 63 フランジ 80 上壁 81 下壁 82 貫通孔 83 貫通孔 84 垂直壁 85 凹部 86 嵌合孔 90 本体 91 係止孔 92 垂下部 93 当接片 94 立上り部 95 突起 100 入口側銅パイプ 110 出口側銅パイプ 120 ボビン 130 ターミナル 140 リード線 150 リベット 151 頭部 K1 かしめ止め加工 O1 入口側銅パイプの中心軸線 O2 弁座シート部材のシート本体の中心軸線 O3 弁本体の周壁の中心軸線 W1 TIG溶接手段
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 内部に弁室を形成した周壁を有すると共
に、周壁に続く一端を閉塞したパイプ部を有する弁本体
と、弁本体のパイプ部の外周に装備された電磁コイル
と、弁本体のパイプ部の内部に固定された吸引子と、吸
引子に弁本体のパイプ部の長手方向に摺動自在に設けた
棒状の弁体と、弁体に連結されたプランジャと、弁本体
の周壁の開口端に設けた弁座シート部材と、吸引子とプ
ランジャとの間に配設された弁体を弁座シート部材と反
対方向の開弁方向に向って付勢する開弁用付勢手段と、
弁本体の周壁に弁体の中心軸線と直交する方向に接続し
た入口側パイプと、弁座シート部材に接続した出口側パ
イプとを備え、弁座シート部材に弁本体の弁室の内部に
臨んで弁体の離接する弁座を形成し、弁座シート部材の
弁座の位置を入口側パイプの中心軸線に近づけたことを
特徴とする電磁弁。
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