JP2011038603A - パイロット式電磁弁におけるプランジャと主弁体の連結用バネとこのバネを用いた連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】連結用バネの巻端と主弁体のシートブロック先端及びプランジャ先端の連結作業を痛みを伴うことなく簡単容易に行えるプランジャと主弁体の連結用バネとこのバネを用いた連結構造のパイロット式電磁弁を提供する。
【解決手段】主弁体１５をプランジャ２０に追尾可能に連繋したパイロット式電磁弁において、連繋手段として使用され、シートブロック１６とプランジャ先端に各巻端３６ａを外嵌掛止する引張コイルバネから成るプランジャ２０と主弁体１５の連結用バネ３６であって、連結用バネ３６の各コイル端末３６ｂを外側へ折り返して形成されるヘアピンカーブ状の屈曲部を端部３６ｃと成すことにより、尖鋭なコイル端末ではなく、ヘアピンカーブ状に屈曲した端部３６ｃを指先や指の腹等に引っ掛けて作業を行えるので、指先等が痛んだり、傷つくことがなく、作業者は安全にして効率的に良好な組立作業を行える。
【選択図】図３

Description

本発明は、パイロット式電磁弁におけるプランジャと主弁体の連結用バネとこのバネを用いた連結構造に関する。

従来、特許文献１には、本体内に設けた主流路を一次側流路と二次側流路とに隔壁にて区画すると共に、該隔壁に一次側流路と二次側流路とが連通する主弁口を開設し、該主弁口を介して二次側流路に対向し、且つ一次側流路にバイパス流路を介して連通するパイロット室と、主流路とを、パイロット室内の圧力の変動に応じて変位するピストンにて気密状に区画形成し、該ピストンには、主弁口の一次側に設けた主弁座に着離して主弁口を開閉する主弁体と、主流路とパイロット室とに連通するパイロット弁口を貫設すると共に、該パイロット弁口のパイロット室側にパイロット弁座を設けた凸状のシートブロックとを具備し、パイロット弁座に着離してパイロット弁口を開閉するパイロット弁体をソレノイドで駆動されるプランジャの先端に設けると共に、プランジャバネにてパイロット弁口の閉弁方向に付勢し、主弁体（シートブロック）をプランジャに追尾可能に連繋したパイロット式電磁弁が開示されている。
そして、プランジャと主弁体との上記連繋は、引張コイルバネから成るプランジャと主弁体の連結用バネの各巻端をシートブロック先端とプランジャ先端に外嵌掛止することで成し得る。

実公平５−３１３３６号公報

したがって、この様な構成のパイロット式電磁弁の組立にあっては、主弁体のシートブロックとプランジャの各先端とを上記連結用バネにて連結せねばならないが、各先端は連結用バネの巻端との掛止状態を良好とすべく大径な算盤珠状に形成しているために、連結作業時には、連結用バネの巻端を作業者の手元に引き伸ばして拡径させる様に弾性変形させ、かかる変形状態の巻端に上記形状の先端を潜らせねばならない。
そして、上記巻端の弾性変形時には、殆どの作業者は、指先や指の腹（以下、単に指先等と称する。）等にコイル端末を引っ掛けて巻端を拡径させるのであるが、コイル端末は鋭く、バネによる弾性引張力が指先に加わるため、指先等に痛みを感じながら作業せねばならないから、作業は捗らず、そのうえコイル端末が鋭角に裁断されていると、指先等を傷つけるなどの危険を招来している。

そこで、本発明では、パイロット式電磁弁の組立において、連結用バネの巻端と主弁体のシートブロック先端及びプランジャ先端の連結作業を痛みを伴うことなく簡単容易に行える様にしたプランジャと主弁体の連結用バネとこのバネを用いた連結構造を提供することを目的としている。

上記課題に鑑み、本発明のパイロット式電磁弁におけるプランジャと主弁体の連結用バネは、本体内に設けた主流路を一次側流路と二次側流路とに隔壁にて区画すると共に、該隔壁に一次側流路と二次側流路とが連通する主弁口を開設し、該主弁口を介して二次側流路に対向し、且つ一次側流路にバイパス流路を介して連通するパイロット室と、主流路とを、パイロット室内の圧力の変動に応じて変位する圧力−変位変換要素にて気密状に区画形成し、該圧力−変位変換要素には、主弁口の一次側に設けた主弁座に着離して主弁口を開閉する主弁体と、主流路とパイロット室とに連通するパイロット弁口を貫設すると共に、該パイロット弁口のパイロット室側にパイロット弁座を設けた凸状のシートブロックとを具備し、パイロット弁座に着離してパイロット弁口を開閉するパイロット弁体をソレノイドで駆動されるプランジャの先端に設けると共に、プランジャバネにてパイロット弁口の閉弁方向に付勢し、主弁体をプランジャに追尾可能に連繋したパイロット式電磁弁において、前記連繋手段として使用され、シートブロック先端とプランジャ先端に各巻端を外嵌掛止する引張コイルバネから成るプランジャと主弁体の連結用バネであって、該連結用バネの各コイル端末を外側へ折り返して形成されるヘアピンカーブ状の屈曲部を端部と成したことを特徴とする。
そして、上記コイル端末は、連結用バネの外周縁より外方へ突出するのが望ましい。
又、上記連結用バネの端部を先端から基端側へ案内する螺旋溝をシートブロックとプランジャの両方又は一方に刻設しても良い。

要するに本発明は、上記の様に主弁体をプランジャに追尾可能に連繋したパイロット式電磁弁において、前記連繋手段として使用され、シートブロックとプランジャ先端に各巻端を外嵌掛止する引張コイルバネから成るプランジャと主弁体の連結用バネであって、該連結用バネの各コイル端末を外側へ折り返して形成されるヘアピンカーブ状の屈曲部を端部と成すことにより、パイロット式電磁弁の組立における連結用バネの巻端と主弁体のシートブロック先端及びプランジャ先端の連結に際し、従来の様な尖鋭なコイル端末ではなく、ヘアピンカーブ状に屈曲した端部を指先等に引っ掛けて作業を行えるので、指先等が痛んだり、傷つくことがなく、従来の様な痛みを伴わないので作業者は安全にして効率的に良好なバネ連結作業を行える。
又、ヘアピンカーブ状に屈曲した端部はコイル端末を外側に折り返して成るだけなので、バネ内径に変更がなく、シートブロック先端及びプランジャ先端も設計変更することもなく、これらに連結用バネの巻端を難なく外嵌できる。

又、上記連結用バネの端部を先端から基端側へ案内する螺旋溝をシートブロックとプランジャに刻設すれば、連結用バネの端部を螺旋溝に沿って基端側へ進行させるだけで、連結用バネの各巻端をシートブロック先端とプランジャ先端により一層簡単に外嵌できる。
しかも、コイル端末は連結用バネの外周縁より外方へ突出したので、コイル端末が目印となり、主にシートブロックの外嵌のため連結用バネを手にしたときであっても、前記外周縁より突出するコイル端末を視認し易く、これにより端部の位置を把握できるから、該端部を螺旋溝の始端へ確実にして素早く配置でき、外嵌作業に効率的に取り掛かることができる。
更に、連結用バネの端部はヘアピンカーブ状に屈曲して成るから、その端部が螺旋溝内に引っ掛かることなく基端側へスムーズに進行して簡単容易に各巻端をシートブロック先端とプランジャ先端に簡単容易に外嵌でき、よって従来品のコイル端末が尖鋭であるために螺旋溝内での基端側への進行中に幾度となく引っ掛かって作業の妨げとなる不具合を解消して、作業効率を向上できる等その実用的効果甚だ大である。

パイロット式電磁弁の縦断面図である。 連結用バネの正面図である。 連結用バネの平面図である。 連結用バネの主弁体とプランジャへの一連結過程を示す要部拡大図である。 シートブロックの平面図である。 プランジャの平面図である。

以下本発明の実施の一形態例を図面に基づいて説明する。
図１に本発明に係る連結用バネを使用したパイロット式電磁弁の縦断面図を示す。
このパイロット式電磁弁の本体１は、弁箱２とボンネット３を接合して成り、該ボンネット３（本体１）上にソレノイド４を配設している。

弁箱２は、その内部に圧力流体が流通する主流路５を設け、該主流路５の入口６と出口７の夫々を左右側方に開設している。
弁箱２内の中央には、主流路５を入口６及び出口７の夫々に通ずる一次側流路5aと二次側流路5bとに区画した隔壁８を設け、該隔壁８は両流路5a、5bの軸線に平行な仕切壁8aを有し、該仕切り壁8aに大径な主弁口９を開設し、両流路5a、5bを連通している。

ボンネット３は、中心に主弁口９と同心円状の貫通穴3aを設けた円板状に形成され、その下部をガスケットを介して弁箱２の上部開口端に気密状に接合している。

主弁口９は、仕切り壁8aから若干上方位置までその周壁を立ち上がらせた円筒状に形成され、仕切り壁8aから一次（側流路5a）側に突出した主弁口９の上部開口端面を主弁座10と成している。
又、弁箱２の上部は、主流路５に連通し、且つ、主弁口９より大径でこれと同心円状の中空部を内方中央に有する円筒状に形成して成り、その中空部をパイロット室11と成している。

パイロット室11には、その室内の圧力の変動に応じて変位する圧力−変位変換要素（図示例ではピストン）12を摺動自在に嵌入している。
そして、ピストン12により、本体１内は、主弁口９を介して二次側流路5bに対向するパイロット室11と、主流路５とに気密状に区画形成されている。
又、パイロット室11は、一次側流路5aにバイパス流路13を介して連通しており、該バイパス流路13は、弁箱２上部周壁の一次側流路5aとの対応側を穿通することにより構成される。

ピストン12は、断面凹状の桶型に形成され、その外周にパイロット室11の内周面を摺接するピストンリング14を環装し、下部中央には、主弁座10に着離して主弁口９を開閉する主弁体15を具備している。
又、ピストン12の内底部中央には、算盤珠状の先端（上端）を有する凸状のシートブロック16を上方突設し、該シートブロック16の中心軸線上に主流路５とパイロット室11とに連通するパイロット弁口17を貫設している。

パイロット弁口17のパイロット室11側は薄肉円筒状に上方突設し、その上部開口端面をパイロット弁座18と成している。
尚、ピストン12は、最上限に位置した状態でその上方開口部端面がボンネット３の下方開口部端面に当接し、かかる状態での主弁体15（ピストン12）のリフトを規制している。

ボンネット３の貫通穴3aの上端開口部には、円筒状に形成されたプランジャガイド19の下端を螺挿し、該プランジャガイド19内にソレノイド４で駆動されるプランジャ20を上下摺動自在に挿通している。
プランジャガイド19の上端開口部は、ソレノイド４の固定鉄心21で密栓され、該固定鉄心21をプランジャガイド19の上端に固定している。
又、ボンネット３に螺挿されたプランジャガイド19下端の開口部は、プランジャ20が摺動する内周面より大径に拡径形成され、その境界に環状端面19ａを形成している。

ソレノイド４は、ボビン22に巻装した電磁コイル23と、磁路を構成するヨーク24とをコイルケース25内に収容してこれらを合成樹脂充填材26で固定一体化したコイル部27と、固定鉄心21とから成り、コイル部27においてボビン22の口径に対応してその上下に貫通する様に形成したプランジャガイド19の挿嵌孔28に固定鉄心21と共にプランジャガイド19を挿入している。
そして、コイル部27は、その下端をプランジャガイド19の下方に外方突設した環状段部19ｂに載上掛止し、挿嵌孔28の上端開口部から突出している固定鉄心21の上端中心に突設した雄螺子に挿嵌孔28より大径な押さえ板29を挿通してコイル部27（コイルケース25）上面に載置し、前記雄螺子をナット30にて締結することで固定される。

プランジャ20は、所定長さを有する棒状に形成され、その基端側（上方部）は、プランジャガイド19の内周面に常に摺接する様に拡径形成されると共に、その上方部の十字方向には、上方部の上下方向全域に渡る４条の連通溝31を刻設している。
プランジャ20の下方部には、ピストン12の口径より小径なバネ受けフランジ20ａを周設し、該バネ受けフランジ20ａとプランジャガイド19内下方に形成した環状端面19ａとの間にプランジャバネ32を圧縮介装し、該プランジャバネ32にてプランジャ20先端（下端）に設けた後述のパイロット弁体33をパイロット弁口17の閉弁方向に付勢している。

プランジャ20先端は、算盤珠状に形成され、その軸線上において下端面より所定長さ上方へ渡って段差を以て下方より順に大中小と三段階に小径化する段付き穴34を穿設している。

下段の大径穴34ａには、パイロット弁座18に着離してパイロット弁口17を開閉するパイロット弁体33を上下動自在に収容すると共に、大径穴34ａの下方開口端周縁は縮径形成して大径穴34ａからのパイロット弁体33の抜出を防止している。
尚、大径穴34ａの下方開口部はパイロット弁座18より大口径に設定されている。

中段の中径穴34ｂには、その上部の環状端面とパイロット弁体33の背部（上部）との間に圧縮介装したパイロット弁バネ35を収容し、該パイロット弁バネ35でパイロット弁体33を下方付勢している。

小段の小径穴34ｃはその上部を直角に屈曲形成してプランジャ20外周面上に端部を開口形成し、段付き穴34をプランジャ20外部と連通させ、パイロット弁体33が大径穴34ａ内を支障なく上下動できる様に成している。

そして、主弁体15（ピストン12）はプランジャ20に追尾可能にこれらの連結用バネ36にて連繋されている。
この連結用バネ36は、ピストン12に備えたシートブロック16先端とプランジャ20先端に各巻端36ａを外嵌掛止する引張コイルバネから成る。
図2(a)、(b) に示す様に、上記巻端36ａは、無負荷状態で隣り合うコイル同士が密接する他の部分よりそのコイル径が小径で、隣のコイルと隙間（ピッチ）を設けている。
そして、コイル端末36ｂは外側へ折り返され、これによって形成されるヘアピンカーブ状の屈曲部を連結用バネ36の端部36ｃと成している。
尚、コイル端末36ｂは、図2(b)に示す如く、連結用バネ36の外周縁より外方へ突出させるのが望ましい。

又、シートブロック16先端とプランジャ20先端は上記の様に同様なる算盤珠状に形成され、その付け根を括れさせて連結用バネ36の端部36ｃを掛止する様に成しており、該端部36ｃはシートブロック16とプランジャ20の両方又は一方（図示例では両方）に先端から基端側へ刻設した螺旋溝37にて各付け根へと案内されることにより、各巻端36ａがシートブロック16先端とプランジャ20先端に外嵌される（図３、４、５参照）。

連結用バネ36の巻端36ａと主弁体15のシートブロック16先端及びプランジャ20先端の連結に当たっては、先ず、一方（下方）の巻端36ａを主弁体15のシートブロック16先端に外嵌掛止する。
かかる際には、桶状のピストン12の奥底に突出しているシートブロック16の先端に下方巻端36ａが接触するまで連結用バネ36の下方をピストン12の奥方へ挿入し、シートブロック16先端に有する螺旋溝37の始端にヘアピンカーブ状に屈曲した下方端部36ｃを合致させる。
この時、下方コイル端末36ｂは連結用バネ36の外周縁より外方へ突出しているため、上方からの下向き目線でも視認し易く、これにより下方端部36ｃの位置を把握できるから、該下方端部36ｃを螺旋溝37の始端へ確実にして素早く配置させられる。

この様に、シートブロック16の螺旋溝37始端に連結用バネ36の下方端部36ｃを合致させた直後、螺旋溝37に沿う様に下方巻端36ａをねじ込む様にして、下方端部36ｃを螺旋溝37に沿って基端側へ進行させる。
この時、本発明に係る連結用バネ36は、螺旋溝37内の進行中にこの溝37に引っ掛かり易い尖鋭なコイル端末36ｂを始端とすることなく、該コイル端末36ｂを外側へ折り返してヘアピンカーブ状に屈曲して成る端部36ｃを始端としているから、その下方端部36ｃは螺旋溝37内をシートブロック16の基端側へスムーズに進行してシートブロック16先端側に設けた括れ部へ至る螺旋溝37の終端へと案内され、その括れ部に下方端部36ｃを掛止させることで下方巻端36ａがシートブロック16先端に外嵌される。

次いで、ピストン12の奥方のシートブロック16先端に一端（下方巻端36ａ）が連結された連結用バネ36の他方（上方）の端部36ｃを指先或いは指の腹に引っ掛けて収縮状態の連結用バネ36を伸長させ、ピストン12の凹部内から上方巻端36ｃを引き上げる（図３参照）。
この時、上方端部36ｃを掛止した指先等には連結用バネ36による弾性引張力が作用するが、上方端部36ｃはヘアピンカーブ状に屈曲して成るので、指先等が痛んだり、傷つくことが全くない。
そして、プランジャ20先端に有する螺旋溝37の始端にピストン12内方から引き上げられた上方端部36ｃを合致させ、その状態を維持しながら、プランジャ20を回転させることにより、上方端部36ｃは上記と同様に螺旋溝37に引っ掛かることなくスムーズに進行して上方巻端36ａをプランジャ20先端に外嵌掛止させられる。

尚、本実施例にあっては、圧力−変位変換要素12を断面凹状のピストンとしたパイロット式電磁弁を示したが、本発明に係る連結用バネ36は、上記構成のパイロット式電磁弁に限定されることなく、主弁体15（圧力−変位変換要素12）をプランジャ20に追尾可能に連繋させるパイロット式電磁弁であれば適用可能である。
よって、プランジャ20先端に対向配置される凸状のシートブロック16を中心に突設したものであれば、圧力−変位変換要素12を平坦なディスク状に形成したもの或いはダイヤフラムと成しても良い。

１ 本体
４ ソレノイド
５ 主流路
5a 一次側流路
5b 二次側流路
８ 隔壁
９ 主弁口
10 主弁座
11 パイロット室
12 圧力−変位変換要素
13 バイパス流路
15 主弁体
16 シートブロック
17 パイロット弁口
18 パイロット弁座
20 プランジャ
32 プランジャバネ
33 パイロット弁体
36 連結用バネ
36ａ 巻端
36ｂ コイル端末
36ｃ 端部
37 螺旋溝

Claims (3)

1. 本体内に設けた主流路を一次側流路と二次側流路とに隔壁にて区画すると共に、該隔壁に一次側流路と二次側流路とが連通する主弁口を開設し、該主弁口を介して二次側流路に対向し、且つ一次側流路にバイパス流路を介して連通するパイロット室と、主流路とを、パイロット室内の圧力の変動に応じて変位する圧力−変位変換要素にて気密状に区画形成し、該圧力−変位変換要素には、主弁口の一次側に設けた主弁座に着離して主弁口を開閉する主弁体と、主流路とパイロット室とに連通するパイロット弁口を貫設すると共に、該パイロット弁口のパイロット室側にパイロット弁座を設けた凸状のシートブロックとを具備し、パイロット弁座に着離してパイロット弁口を開閉するパイロット弁体をソレノイドで駆動されるプランジャの先端に設けると共に、プランジャバネにてパイロット弁口の閉弁方向に付勢し、主弁体をプランジャに追尾可能に連繋したパイロット式電磁弁において、前記連繋手段として使用され、シートブロック先端とプランジャ先端に各巻端を外嵌掛止する引張コイルバネから成るプランジャと主弁体の連結用バネであって、該連結用バネの各コイル端末を外側へ折り返して形成されるヘアピンカーブ状の屈曲部を端部と成したことを特徴とするパイロット式電磁弁におけるプランジャと主弁体の連結用バネ。
2. 各コイル端末は、連結用バネの外周縁より外方へ突出したことを特徴とする請求項１記載のパイロット式電磁弁におけるプランジャと主弁体の連結用バネ。
3. 本体内に設けた主流路を一次側流路と二次側流路とに隔壁にて区画すると共に、該隔壁に一次側流路と二次側流路とが連通する主弁口を開設し、該主弁口を介して二次側流路に対向し、且つ一次側流路にバイパス流路を介して連通するパイロット室と、主流路とを、パイロット室内の圧力の変動に応じて変位する圧力−変位変換要素にて気密状に区画形成し、該圧力−変位変換要素には、主弁口の一次側に設けた主弁座に着離して主弁口を開閉する主弁体と、主流路とパイロット室とに連通するパイロット弁口を貫設すると共に、該パイロット弁口のパイロット室側にパイロット弁座を設けた凸状のシートブロックとを具備し、パイロット弁座に着離してパイロット弁口を開閉するパイロット弁体をソレノイドで駆動されるプランジャの先端に設けると共に、プランジャバネにてパイロット弁口の閉弁方向に付勢し、主弁体をプランジャに追尾可能に連繋したパイロット式電磁弁において、前記連繋手段として使用され、シートブロック先端とプランジャ先端に各巻端を外嵌掛止する引張コイルバネから成るプランジャと主弁体の連結用バネであって、該連結用バネの各コイル端末を外側へ折り返して形成されるヘアピンカーブ状の屈曲部を端部と成すと共に、各コイル端末を連結用バネの外周縁より外方へ突出して成り、前記端部を先端から基端側へ案内する螺旋溝をシートブロックとプランジャの両方又は一方に刻設したことを特徴とするパイロット式電磁弁におけるプランジャと主弁体の連結用バネを用いた連結構造。

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