JP2015212556A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】プランジャの摩耗粉に起因する作動電圧の上昇を抑えることができる電磁弁を得る。
【解決手段】コア３が励磁されることで発生する磁気吸引力及びスプリング９の付勢力によってパイプ８の内周面を摺動するプランジャ５は、摺動方向の両端が面取りされる。
【選択図】図１

Description

この発明は、流路を開閉する電磁弁に関するものである。

特許文献１には、センターポール（コア）及びプランジャの外側に配置される電磁コイルによりプランジャを移動して流路の開閉を行う電磁弁が記載されている。

特開平９−７９４１１号公報

上記のような電磁弁のプランジャは、移動の際に外側の部材とこすれて摩耗し、摩耗粉が発生する。そして、この摩耗粉は、プランジャの外側に位置する部材（特許文献１であれば磁路ホルダー）とプランジャとの間に留まって、プランジャの移動に対して抵抗となるために、電磁弁を作動させるために必要な作動電圧が上昇するという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、プランジャの摩耗粉に起因する作動電圧の上昇を抑えることができる電磁弁を得ることを目的とする。

この発明に係る電磁弁は、コイルへの通電により励磁されるコアと、コアに生じる磁気吸引力とは反対の方向に付勢力を生じるスプリングと、磁気吸引力及び付勢力によりコイルの内側で摺動するプランジャとを備えるものであって、プランジャは、摺動方向の両端が面取りされていることを特徴とするものである。

この発明によれば、プランジャの摺動方向の両端を面取りすることで摩耗粉の発生が抑制されるので、プランジャの摩耗粉に起因する作動電圧の上昇を抑えることができる。

この発明の実施の形態１に係る電磁弁の断面図である。 この発明の実施の形態１におけるプランジャの平面図である。 この発明の実施の形態１におけるプランジャの理解を助けるための参考例となるプランジャを示す平面図である。 この発明の実施の形態２におけるプランジャの斜視図である。 この発明の実施の形態３におけるパイプの斜視図である。

実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係る電磁弁の断面図を示す。
電磁弁では、ハウジング１の内側に、ボビン２１とコイル２２から成るコイルＡＳＳＹ２と、コイルＡＳＳＹ２に挿入されて、コイル２２への通電により励磁されるコア３と、コア３とは反対側からコイルＡＳＳＹ２に挿入されて、コア３と共に磁気回路を構成するプレート４とが設けられている。

プレート４は、一端にフランジ４１を有する円筒形状であり、プレート４の内側には、コア３の磁気吸引力により往復移動可能なプランジャ５が設けられている。プランジャ５にはロッド６が連結され、ロッド６の先端には弁体７が設けられている。
プランジャ５とプレート４との間には、一端にフランジ８１を有する円筒形状のパイプ８が設けられている。パイプ８は、コイル２２への通電時にプランジャ５がプレート４側へ引きつけられるのを抑えるために設けられ、非磁性体で構成される。
スプリング９は、その一端が弁体７に、他端がパイプ８のフランジ８１に固定されている。このスプリング９は、プランジャ５とロッド６と弁体７とを、コア３の吸引方向（開弁方向）とは反対の方向（閉弁方向）へ付勢する。

コイル２２への通電は、コネクタ１０の給電端子１０１を介して行われる。
ブラケット１１はハウジング１に固定されており、貫通孔１１１を用いてボルト止めされることで他部材に取り付けられる。

このように構成される電磁弁では、給電端子１０１を介したコイル２２への通電により励磁されたコア３の磁気吸引力と、プランジャ５をコア３の吸引方向とは反対の方向へ付勢するスプリング９の付勢力とがプランジャ５に対して働く。コイル２２への通電がＯＮ／ＯＦＦされることで、プランジャ５は、パイプ８内を摺動する。なお、図１では、コイル２２への通電がＯＦＦのときの、閉弁状態を示している。

ここで、図２に、プランジャ５の平面図を示す。図１にて断面形状を、図２にて外観形状を示しているように、プランジャ５は、円柱の両端に面取りを施して、両端が先細る形状になっている。
また一方、図３には、プランジャ５の理解を助けるための参考例として、プランジャ５０の平面図を示している。プランジャ５０は、円柱形状を成す。

プランジャ５０を用いて図１に示すような電磁弁を構成した場合、コイル２２へ通電がされてプランジャ５０がコア３側へ引きつけられるときは、コア３側の端部の周縁部５０１が、パイプ８内での摺動により最も摩耗する。また、コイル２２への通電が停められてプランジャ５０がスプリング９により付勢されるときは、スプリング９側の端部の周縁部５０２が、パイプ８内での摺動により最も摩耗する。
このため、図１及び図２に示すように、プランジャ５では、その両端に面取りを施して、コア３側の端部の周縁部５１及びスプリング９側の端部の周縁部５２が当初からパイプ８の内周面と接触しないようにすることで、プランジャ５がパイプ８内を摺動することにより発生する摩耗粉を抑制する。

プランジャ５の摺動により発生した摩耗粉は、プランジャ５とパイプ８との間に留まり、プランジャ５の摺動に対する抵抗となる。このために、その後プランジャ５を摺動させるには、より高い作動電圧を給電端子１０１からかける必要があるが、プランジャ５の摺動により発生する摩耗粉を抑制することで、作動電圧の上昇を抑えることができる。

以上のように、この実施の形態１に係る電磁弁によれば、プランジャ５を、摺動方向の両端に面取りを施した形状とすることで、プランジャ５の摺動により発生する摩耗粉を抑制することができる。従って、摩耗粉によるプランジャ５の摺動に対する抵抗を抑え、電磁弁の作動電圧の上昇を抑えることができる。

なお、パイプ８を設けずに、プランジャ５がプレート４内を摺動するように構成してもよい。

実施の形態２．
図４に、この発明の実施の形態２に係る電磁弁を構成するプランジャ１５の斜視図を示す。実施の形態２に係る電磁弁の、プランジャ１５以外の構成は、図１で示したものと同じであるため、適宜図１を援用して説明する。
プランジャ１５は、パイプ８の内周面と接触する摺動面に、多数の穴１５１を有する。

実施の形態１で説明したように、プランジャ１５がパイプ８内を摺動することにより発生した摩耗粉は、プランジャ１５とパイプ８との間に留まることでプランジャ１５の摺動に対する抵抗として作用する。
プランジャ１５の穴１５１は、発生する摩耗粉よりも大きくなるよう設計されており、プランジャ１５がパイプ８内を摺動することにより発生した摩耗粉を閉じ込めて、摩耗粉がプランジャ１５とパイプ８との間に留まることを抑制する。

以上のように、この実施の形態２に係る電磁弁によれば、プランジャ１５に多数の穴１５１を形成することで、プランジャ１５の摺動により発生した摩耗粉を穴１５１に閉じ込めて、摩耗粉がプランジャ１５とパイプ８との間に留まることを抑制することができる。従って、実施の形態１のように構成した場合に比べて、摩耗粉によるプランジャ１５の摺動に対する抵抗が更に減り、電磁弁の作動電圧の上昇を更に抑えることができる。

なお、図４に示すようなパイプ８の内周面と接触する摺動面だけでなく、コア３側の端面、スプリング９側の端面等の面にも穴１５１を形成してもよい。
また、プランジャ１５の製造後に穴１５１を形成してもよいし、プランジャ１５を磁性体の焼結材で構成して、焼結時の空孔を穴１５１として用いてもよい。

実施の形態３．
図５に、この発明の実施の形態３に係る電磁弁を構成するパイプ１８の斜視図を示す。実施の形態３に係る電磁弁の、パイプ１８以外の構成は、図１で示したものと同じであるため、適宜図１を援用して説明する。
パイプ１８は、フランジ８１以外の、プランジャ５との摺動面に、多数の貫通孔１８１を有する。

実施の形態１で説明したように、プランジャ５がパイプ１８内を摺動することにより発生した摩耗粉は、プランジャ５とパイプ１８との間に留まることでプランジャ５の摺動に対する抵抗として作用する。
パイプ１８の貫通孔１８１は、発生する摩耗粉よりも大きくなるよう設計されており、プランジャ５がパイプ１８内を摺動することにより発生した摩耗粉を取り込んで、摩耗粉がプランジャ５とパイプ１８との間に留まることを抑制する。貫通孔１８１に取り込まれた摩耗粉は、パイプ１８とボビン２１との間に形成された空間１２、パイプ１８とプレート４との間に形成された空間１３へ排出される。
なお、実施の形態１で示したプランジャ５に替えて、実施の形態２で示したプランジャ１５がパイプ１８内を摺動するように構成してもよい。

以上のように、この実施の形態３に係る電磁弁によれば、パイプ１８に多数の貫通孔１８１を形成することで、プランジャ５の摺動により発生した摩耗粉を貫通孔１８１を介して空間１２，１３へ排出して、摩耗粉がプランジャ５とパイプ１８との間に留まることを抑制することができる。従って、実施の形態１のように構成した場合に比べて、摩耗粉によるプランジャ５の摺動に対する抵抗が更に減り、電磁弁の作動電圧の上昇を更に抑えることができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ ハウジング、２ コイルＡＳＳＹ、３ コア、４ プレート、５ プランジャ、６ ロッド、７ 弁体、８ パイプ、９ スプリング、１０ コネクタ、１１ ブラケット、１２，１３ 空間、１５ プランジャ、１８ パイプ、２１ ボビン、２２ コイル、４１ フランジ、５０ プランジャ、５１，５２ 周縁部、８１ フランジ、１０１ 給電端子、１１１ 貫通孔、１５１ 穴、１８１ 貫通孔、５０１，５０２ 周縁部。

Claims (3)

1. コイルへの通電により励磁されるコアと、前記コアに生じる磁気吸引力とは反対の方向に付勢力を生じるスプリングと、前記磁気吸引力及び前記付勢力により前記コイルの内側で摺動するプランジャとを備える電磁弁において、
   前記プランジャは、摺動方向の両端が面取りされていることを特徴とする電磁弁。
2. 前記プランジャは、摺動面に穴を有することを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
3. 前記コイルの内側、かつ前記プランジャの外側に非磁性体のパイプを備え、
   前記パイプは、前記プランジャが摺動する内周面に貫通孔を有することを特徴とする請求項１記載の電磁弁。

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