JP2008298085A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト高を招くことなく、他部材の形状変化に起因したバルブ機能の低下を防止することができる電磁弁を提供する。
【解決手段】樹脂成型品１３にインサート成型されたリング部材２１に一体構造体２２を位置決めした状態でインサート成型する。一体構造体２２を支持部品３１とバルブシート３２で構成し、支持部品３１をガイド４３で連結されたヨーク４１とコア４５で構成する。プランジャ５５の作動軸５６を上部軸受け６１及び下部軸受け８２を介してヨーク４１及びコア４５に支持する。コア４５の外嵌部９１にバルブシート３２の内嵌部９２を内嵌し、バルブシート３２を支持部品３１に結合して一体構造体２２を形成する。バルブシート３２は、作動軸５６先端の弁体１０３で開閉されるシート穴１１１を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体の油圧等を制御する電磁弁に関する。

従来、油圧回路において油圧を制御する際には、電磁弁が用いられている（例えば、特許文献１）。

この電磁弁としては、プランジャを支持する支持部品と、前記プランジャに設けられた弁体で開閉されるシート穴を備えたバルブシートとが樹脂モールドによって一体成型されたものが知られており、生産性の向上を図れるように構成されている。
特開２００６−３１６９０９号公報

しかしながら、このような電磁弁にあっては、樹脂モールド時の成型精度や経時的な変化などによってモールド樹脂に変形が生ずると、モールドされた前記支持部品と前記バルブシートとの相対アライメント精度が悪化してしまう。この場合、主要機能であるバルブの開閉機能が損なわれる恐れがあった。

そこで、前記支持部品を備えた部品と前記バルブシートを備えた部品とを別部材で構成し、両部品を組み付けるといった構成も考えられるが、この場合、部品点数が増加し、コスト高を招いてしまう。

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、コスト高を招くことなく、他部材の形状変化に起因したバルブ機能の低下を防止することができる電磁弁を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本発明の請求項１の電磁弁にあっては、プランジャを支持する支持部品と、前記プランジャに設けられた弁体で開閉されるシート穴を有したバルブシートとを備えた電磁弁において、前記支持部品と前記バルブシートとを嵌合構造で結合して一体化した一体構造体を備えている。

すなわち、プランジャを支持する支持部品と、前記プランジャに設けられた弁体で開閉されるシート穴を有したバルブシートとは、嵌合構造によって結合されており、一体構造体として一体化されている。

このため、前記支持部品と前記バルブシートとを前記嵌合構造で結合する時点において、前記プランジャに設けられた弁体と、該弁体で開閉されるシート穴を有したバルブシートとのアライメントを所要の精度内に納めてから例えば樹脂モールド等することができる。

また、請求項２の電磁弁においては、前記一体構造体を樹脂成型品にインサート成型した。

すなわち、樹脂成型品にインサート成型される前記一体構造体は、前記支持部品と前記バルブシートとを前記嵌合構造で結合する時点においてアライメント精度が確保されており、この一体構造体が樹脂成型品にインサート成型される。

以上説明したように本発明の請求項１の電磁弁にあっては、プランジャを支持する支持部品と前記バルブシートとを嵌合構造で結合する時点において、前記プランジャに設けられた弁体と、該弁体で開閉されるシート穴を有した前記バルブシートとのアライメントを所要の精度内に納めてから、例えば樹脂成形等することができる。

このため、前記支持部品と前記バルブシートとを、モールド樹脂等の中間部材を介して結合して一体化した従来と比較して、前記中間部材の形状変化に起因した前記支持部品と前記バルブシートとの相対アライメント精度の悪化を防止することができる。

これにより、閉じ切り時においては、前記弁体による前記シート穴のシール性を確保することができ、リークを防止することができる。

また、前記弁体と前記シート穴との同軸精度が向上するため、閉じ切り時のシール性を確保することができ、圧力低下を防止することができる。

さらに、前記プランジャから延出したピンが前記シート穴を挿通する構成にあっては、軸ズレに起因した前記ピンと前記バルブシートとの干渉を防止することができ、制御圧力ヒステリシスを極小とすることができる。

そして、前記支持部品を備えた部品と前記バルブシートを備えた部品とを別部材で構成し、両部品を組み付ける際に前記支持部品と前記バルブシートとのアライメントを調整する場合と比較して、部品点数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。

また、請求項２の電磁弁においては、樹脂成型品にインサート成型される前記一体構造体を、前記支持部品と前記バルブシートとを前記嵌合構造で結合する時点においてアライメント精度を確保し、この一体構造体を樹脂成型品にインサート成型することができる。

このため、前記支持部品と前記バルブシートとを樹脂モールドする際の成型精度や経時的な変化などによってモールド樹脂に変形が生じた場合であっても、前記支持部品と前記バルブシートとの相対アライメント精度の悪化を防止することができる。

これにより、前述した効果を得ることができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかる電磁弁１を示す図であり、該電磁弁１は、油圧回路にて油圧を制御するものである。

この電磁弁１の電磁弁本体１１は、カバー１２を備えており、該カバー１２内には、樹脂成型品１３が収容されている。該樹脂成型品１３は、前記カバー１２内に収容されたボビン１４と、前記カバー１２より先端側に延出したノズル１５とからなり、前記ボビン１４には、コイル１６が巻回されソレノイド１７が形成されている。

前記樹脂成型品１３には、位置決め用のリング部材２１がインサート成型されており、当該樹脂成型品１３には、本発明の一体構造体２２が前記リング部材２１の中央穴２３に内嵌して位置決めされた状態でインサート成型されている。

この一体構造体２２は、前記樹脂成型品１３の上側にインサートされる支持部品３１と、下側にインサートされるバルブシート３２とによって構成されており、該バルブシート３２は、前記ノズル１５内に配置されている。

前記支持部品３１は、前記樹脂成型品１３より一端が突出した状態でインサートされた強磁性体金属からなるヨーク４１と、該ヨーク４１の下部に形成された小径の下部内嵌部４２に外嵌した非磁性体金属からなる円筒状のガイド４３と、上端部に形成された小径の上部内嵌部４４が前記ガイド４３の下端部に内嵌した状態で前記ヨーク４１に連結された強磁性体金属からなるコア４５とによって構成されている。

前記ヨーク４１は、下方へ向けて開口した穴５１が形成されており、この穴５１は、下側を構成する大径部５２と、該大径部５２の上側を構成する小径部５３と、該小径部５３の上側を構成し上方へ向かうに従って縮径する縮径部５４とによって構成されている。前記大径部５２には、前記ソレノイド１７で励磁された前記コア４５に吸引されて作動するプランジャ５５が上下動自在に収容されており、該プランジャ５５には、作動軸５６が貫通した状態で固定されている。

このプランジャ５５より上方へ延出した前記作動軸５６の上端部は、前記小径部５３に内嵌した上部軸受け６１を介して、前記ヨーク４１に上下動自在に支持されており、前記プランジャ５５は、前記作動軸５６の上端が前記ヨーク４１の天面６２と当接した状態で上動が制限されるように構成されている。

前記コア４５は、円筒状に形成されており、当該コア４５は、上部を構成する太径の太径部７１と、下部を構成する細径の細径部７２とによって構成されている。これにより、当該コア４５の外周面には、前記細径部７２と前記太径部７１との間に段部７３が形成されており、前記細径部７２が前記リング部材２１の前記中央穴２３に内嵌され前記段部７３が前記リング部材２１上面に当接した状態で、当該一体構造体２２が位置決めされている。

前記コア４５の貫通穴８１には、前記プランジャ５５より下方へ延出した前記作動軸５６の下端部が挿通しており、この作動軸５６の下端部は、前記貫通穴８１に内嵌した下部軸受け８２を介して、当該コア４５に上下動自在に支持されている。これにより、前記プランジャ５５は、当該支持部品３１に上下動自在に支持されている。

前記コア４５の下端部は、肉厚が薄肉に形成されてなる外嵌部９１が形成されており、前記貫通穴８１は、この外嵌部９１にて内径寸法が大きくなるように設定されている。この外嵌部９１には、前記バルブシート３２の上端部が構成する内嵌部９２が内嵌している。これにより、該内嵌部９２と前記外嵌部９１とからなる嵌合構造９３によって、前記バルブシート３２が前記支持部品３１に結合され一体化されており、該支持部品３１と前記バルブシート３２とが一体化されてなる前記一体構造体２２が形成されている。

前記バルブシート３２は、前記作動軸５６の下端部が移動自在に収容される円筒部１０１と、該円筒部１０１の下部に一体形成されたシート本体１０２とによって構成されている。前記円筒部１０１には、前記プランジャ５５より延出した前記作動軸５６の下端部が収容されており、該作動軸５６の先端が構成する弁体１０３を収容する弁室１０４を構成している。前記円筒部１０１は、その一部が切欠されており、この切欠部１０５は、前記ノズル１５の側面に開口したドレンポート１０６に接続されている。

前記シート本体１０２には、上下に貫通したシート穴１１１が設けられており、該シート穴１１１が開口した前記シート本体１０２上面は、前記作動軸５６先端の前記弁体１０３が離着座する弁座１１２を構成している。これにより、前記プランジャ５５の作動に伴って前記弁体１０３が前記弁座１１２に離着座することで、前記シート穴１１１の上方開口部を開閉できるように構成されている。

前記シート穴１１１には、前記作動軸５６の先端より延出したピン１２１が挿通しており、当該ピン１２１は、前記プランジャ５５の作動に伴って、前記シート穴１１１より下方へ延出した状態と、シート穴１１１内へ後退した状態とを形成できるように構成されている。このシート穴１１１には、出力穴１２２が連通しており、該出力穴１２２は、当該シート本体１０２の側面に開口している。この出力穴１２２は、前記ノズル１５に形成された出力ポート１２３に連通しており、該出力ポート１２３は、当該ノズル１５の下端に開口している。

前記バルブシート３２の下部に設けられた横穴１３１には、ホルダ１３２がセットされており、該ホルダ１３２に形成されたボール弁室１３３には、ボール弁１３４が移動可能に保持されている。前記ボール弁１３４は、前記シート穴１１１の真下に配置されるように構成されており、前記バルブシート３２の下面が構成するボール弁座１３５に前記ボール弁１３４が離着座することによって、前記シート穴１１１の下方開口部を開閉できるように構成されている。このホルダ１３２には、前記ボール弁室１３３に連通した入力ポート１３６が横設されており、該入力ポート１３６は、前記ノズル１５の前記横穴１３１に接続されている。

これにより、前記入力ポート１３６から入力した油圧で前記ボール弁１３４が上動することで、該ボール弁１３４が前記シート穴１１１の下方開口部を閉鎖するとともに、前記ピン１２１を介して前記作動軸５６を上動することで、前記弁体１０３が閉鎖した前記シート穴１１１の上方開口部を開口するように構成されており、前記出力ポート１２３に加えられた油圧を前記シート穴１１１を介して前記ドレンポート１０６から排出できるように構成されている。また、前記ソレノイド１７を通電して前記プランジャ５５を前記コア４５に吸引することで前記作動軸５６の前記弁体１０３で前記シート穴１１１の上方開口部を閉鎖するとともに、前記ピン１２１で前記ボール弁１３４を下動して前記シート穴１１１の下方開口部を前記入力ポート１３６に連通できるように構成されており、該入力ポート１３６からの油圧を前記出力ポート１２３から出力できるように構成されている。

以上の構成にかかる本実施の形態において、前記プランジャ５５を支持する支持部品３１と、前記プランジャ５５に設けられた弁体１０３で開閉されるシート穴１１１を有したバルブシート３２とは、嵌合構造９３によって結合されており、一体構造体２２として一体化されている。

このため、前記支持部品３１と前記バルブシート３２とを前記嵌合構造９３で結合する時点において、前記プランジャ５５に設けられた前記弁体１０３と、該弁体１０３で開閉されるシート穴１１１を有したバルブシート３２とのアライメントを所要の精度内に納めてから樹脂モールドすることができる。

したがって、前記支持部品３１と前記バルブシート３２とを、中間部材を介して結合して一体化した従来と比較して、前記中間部材としてのモールド樹脂の形状変化に起因した前記支持部品３１と前記バルブシート３２との相対アライメント精度の悪化を防止することができる。

これにより、前記バルブシート３２上面の弁座１１２に対する前記弁体１０３の傾きを防止することができ、閉じ切り時において、前記弁体１０３を前記弁座１１２の全域に渡って密着することができる。よって、前記弁体１０３による前記シート穴１１１のシール性を確保することができ、閉じ切り時のリークを防止することができる。

また、前記弁体１０３と前記シート穴１１１との同軸精度が向上するため、閉じ切り時において、前記弁体１０３を前記シート穴１１１の開口縁部の全周に渡って密着することができる。これにより、シール性を確保することができ、圧力低下を防止することができる。

さらに、前記プランジャ５５の作動軸５６から延出したピン１２１が前記シート穴１１１を挿通する本実施の形態の構成にあっては、軸ズレに起因した前記ピン１２１と前記バルブシート３２の前記シート穴１１１内面との干渉を防止することができ、制御圧力ヒステリシスを極小とすることができる。

加えて、前記支持部品３１を備えた部品と前記バルブシート３２を備えた部品とを別部材で構成し、両部品を組み付ける際に前記支持部品３１と前記バルブシート３２とのアライメントを調整する場合と比較して、部品点数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。

また、前記樹脂成型品１３にインサート成型される前記一体構造体２２は、前記支持部品３１と前記バルブシート３２とを前記嵌合構造９３で結合する時点においてアライメント精度が確保されており、この一体構造体２２を前記樹脂成型品１３にインサート成型することができる。

このため、前記支持部品３１と前記バルブシート３２とを樹脂モールドする際の成型精度や経時的な変化などによってモールド樹脂に変形が生じた場合であっても、前記支持部品３１と前記バルブシート３２との相対アライメント精度の悪化を防止することができる。

これにより、前述した効果を得ることができる。

なお、本実施の形態にあっては、前記支持部品３１と前記バルブシート３２とが結合されてなる前記一体構造体２２を樹脂モールドして前記樹脂成型品１３を形成した場合に付いて説明したが、この構造に限定されるものではなく、前述した樹脂モールドは必ずしも必要ではない。

本発明の一実施の形態を示す断面図である。

符号の説明

１ 電磁弁
１３ 樹脂成型品
２２ 一体構造体
３１ 支持部品
３２ バルブシート
５５ プランジャ
９１ 外嵌部
９２ 内嵌部
９３ 嵌合構造
１０３ 弁体
１１１ シート穴

Claims (2)

1. プランジャを支持する支持部品と、前記プランジャに設けられた弁体で開閉されるシート穴を有したバルブシートとを備えた電磁弁において、
   前記支持部品と前記バルブシートとを嵌合構造で結合して一体化した一体構造体を備えたことを特徴とする電磁弁。
2. 前記一体構造体を樹脂成型品にインサート成型したことを特徴とする請求項１記載の電磁弁。

Images