JP2021060074A - 電磁弁 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、特許文献2に記載の電磁弁には、次の問題があった。
すなわち、固定具であるピン部材の他に、弾性部材を必要とするため、部品点数が多くなる問題が解決されていない。
また、駆動装置に、軸部を挿入したときに、弾性部材を弾性変形させた状態で、ピンを挿入しなければならないが、ピンが挿入できないときに、どちらの方向に駆動装置を移動させれば、ピンが挿入できるのか、外部からは見えないため、ピンを挿入する作業が煩雑であった。
すなわち、図15、図16に示すように、中空円筒形状のコイルモールド部へ通電することにより、プランジャを吸引して弁体を移動させる電磁弁において、コイルモールド部を有するコイル組立体と、プランジャが摺動内面を摺動するフレアパイプを有しボディに組み付けられたボディ・パイプ組立体とが、横方向から装着されるクリップ191により固定されること、クリップ191は、クリップ本体192と、コイル組立体をボディ・パイプ組立体方向に付勢する板バネ193を有すること、板バネ193は、コイル組立体の一部134とボディ・パイプ組立体の一部143を各々が離間する方向に付勢していること、を技術的特徴とする。
すなわち、クリップ191の板バネ193は、コイル組立体をボディ・パイプ組立体方向に付勢しているが、コイル組立体をボディ・パイプ組立体に均一に押し当てるために、4個の板バネ193が、電磁弁(フレアパイプ)の中心線に対して、対称的に配置されている。4個の板バネ193をクリップ本体192と並行に配置するため、1つ1つの板バネ193は、図15に示すように、幅が1mm以下の細い板バネ材で形成されている。また、大きなウォーターハンマーが発生してフレアパイプが伸びることにより、板バネ193にかかる荷重が大きくなる場合があった。
そのため、電磁弁を数十万回、または数百万回繰り返し使用したときに、板バネ193が、疲労破壊する恐れがあった。
(1)中空円筒形状のソレノイド部と、可動鉄心と、弁体とを有し、ソレノイド部へ通電することにより、可動鉄心を吸引して弁体を移動させる電磁弁であって、ソレノイド部を有するコイル組立体と、可動鉄心が摺動する摺動内面を備えたパイプを有しボディに組み付けられたボディ・パイプ組立体とが、横方向から装着されるクリップにより固定され、クリップは、コイル組立体をボディ・パイプ組立体方向に付勢する板バネ部を有する電磁弁において、ボディ・パイプ組立体は、取付けのためのスタッフィングがスタッフィング鍔部を備え、コイル組立体は、ソレノイド部を取り囲んで磁気回路を形成する磁性体コアがコア鍔部を備え、板バネ部は、スタッフィング鍔部と、コア鍔部との間に装着されていること、クリップは、先端が開口された円形内周を備えるクリップ本体と、先端が開口された板バネ部と、クリップ本体の後端と板バネ部の後端とを連結する連結部とを備えること、クリップのクリップ本体が、スタッフィング鍔部と当接していること、板バネ部は当接部を備え、当接部が、コア鍔部に当接していること、を特徴とする。
(3)(1)または(2)に記載する電磁弁において、ソレノイド部の中心線を基準として、一方側と他方側に分割したときに、連結部が一方側に位置し、板バネ部の当接部が他方側に位置することを特徴とする。
(1)中空円筒形状のソレノイド部と、可動鉄心と、弁体とを有し、ソレノイド部へ通電することにより、可動鉄心を吸引して弁体を移動させる電磁弁であって、ソレノイド部を有するコイル組立体と、可動鉄心が摺動する摺動内面を備えたパイプを有しボディに組み付けられたボディ・パイプ組立体とが、横方向から装着されるクリップにより固定され、クリップは、コイル組立をボディ・パイプ組立体方向に付勢する板バネ部を有する電磁弁において、ボディ・パイプ組立体は、取付けのためのスタッフィングがスタッフィング鍔部を備え、コイル組立体は、ソレノイド部を取り囲んで磁気回路を形成する磁性体コアがコア鍔部を備え、板バネ部は、スタッフィング鍔部と、コア鍔部との間に装着されていること、クリップは、先端が開口された円形内周を備えるクリップ本体と、先端が開口された板バネ部と、クリップ本体の後端と板バネ部の後端とを連結する連結部とを備えること、クリップのクリップ本体が、スタッフィング鍔部と当接していること、板バネ部は当接部を備え、当接部が、コア鍔部に当接していること、を特徴とするので、特許文献1では、クリップ本体192と板バネ193とが、同じ平面上で並行に配置されていたが、本発明では、高さ方向に上下位置に配置されることにより、板バネの幅を3〜5mm程度と大きくすることができるため、板バネの疲労強度を増加することができ、一千万回の使用によっても、板バネが疲労破壊する恐れがない。
(3)(1)または(2)に記載する電磁弁において、ソレノイド部の中心線を基準として、一方側と他方側に分割したときに、連結部が一方側に位置し、板バネ部の当接部が他方側に位置することを特徴とするので、板バネのバネ力が常にクリップが抜ける方向(連結部の方向)と逆向きに作用するため、電磁弁を一千万回使用していてもクリップが抜け出ることがなく、板バネが安定してコイル組立体をボディ・パイプ組立体方向に付勢することができる。
また、図4に、コイル・コア組立体の構成の一部を分解斜視図で示し、図5に、ボディ・パイプ組立体の構成を分解斜視図で示す。
図1、図2、及び図4に示すように、コイル・コア組立体は、側面視で略逆U字形状の上部コア10、内部に巻き線コイル23が樹脂によりモールドされているコイルモールド部20(ソレノイド部の一例)、及び下部コア30を有する。上部コア10、及び下部コア30(磁性体コアの一例)は、強磁性体材料から成り、磁気回路の一部を構成する。
上部コア10のほぼ矩形状の上板部11の中央には、下方向に向けて有底円筒状に突出した突出部12(固定鉄心の一例)が形成されている。また、上板部11には、4本の側面板部13が下方に連設されている。
上部コア10の突出部12は、コイルモールド部20の中空部を形成するコイルボビン24の中空孔24Aに対して上面側から挿入されている。
下部コア30のほぼ矩形状の底板部31の中央には、上方向に向けて円筒状に突出した突出部32が形成されている。底板部31の対抗する2辺の各々には、側面板部33が上方向に向けて(上部コア10の側面板部13に向けて)延設されている。側面板部33の形成されていない2辺には、図2に示すように、断面が横向きのU字状の一対のコア鍔部34が形成されている。一対のコア鍔部34は、内側に向けて開口している。
下部コア30の突出部32は、コイルボビン24の中空孔24Aに対して底面側から挿入されている。
コイルモールド部20を上部コア10と下部コア30で挟み込んだ状態で、側面板部13の先端を側面板部33と溶接接合することにより、コイル・コア組立体が完成する。
そして、コイル・コア組立体をインサート成形してモールド部81を形成することにより、図6に示すコイル組立体2が完成する。
図1、図2、図5に示すように、固定具であるスタッフィング40がボディ70に対して、フレアパイプ50とOリング69を挟み込んだ状態で図示しない4本のネジにより締結される。
スタッフィング40は、略正方形板状で、4隅にネジ穴45が形成されている。中央部は、全周に渡って上向きに突出した側板42を備え、側板42の先端は、全周に渡って外周方向に向かって折り曲げられたスタッフィング鍔部43を備えている。
大径部53の下端には、外側に向かって拡がる鍔部54が備えられている。フレアパイプ50は、磁性体材料から成形され、磁気回路の一部を構成している。大径部53の内部には、円筒形状の圧縮バネ59が収納されている。
プランジャ本体61の外側面の上部には、樹脂製の上部ウエアリング63が径方向外側に向かって、一定の間隔をおいて突出して形成されている。プランジャ本体61の上面には、軸心方向外側(図において上側)に向って複数の突起が形成されている樹脂製のリング63aが、上部ウエアリング63に一体に成形されている。これにより、プランジャ60の吸着時に、プランジャ本体61とフレアパイプ50の上面55の裏面の間にスペースを確保することができるため、静音ゴム64の逃げ場ができるとともに、プランジャ本体61の復帰特性を向上させている。
上記のように径方向外側に向って突出する上部ウエアリング63と下部ウエアリング65が、円筒部51の内周面51aに接触しているため、プランジャ本体61の外周面61aと円筒部51の内周面51aとの間には、図には明示されていないが、0.2mm程度の隙間が形成されている。
また、この隙間は、プランジャ本体61の外周面61aから円筒部51の内周面51aに横流れする磁束の磁気抵抗となるので、円筒部51の内周面51aとプランジャ本体61の外周面61aとの間の吸引力を低減している。
弁体保持部68は、その外周下端部に、径方向外側に突出した鍔部67を備えている。また、弁体保持部68の内側には空間部66が形成されており、空間部66には、ゴム製の弁体75が装着されている。
プランジャ60は、上部ウエアリング63と下部ウエアリング65を介して、フレアパイプ50内に摺動可能に保持されている。圧縮バネ59の上端がフレアパイプ50に圧入されたバネ受け62の下面62aに当接し、圧縮バネ59の下端がプランジャ60の鍔部67に当接している。圧縮バネ59により、プランジャ60は、弁体75が弁座73に当接する方向に付勢されている。
スタッフィング40がボディ70に対して、フレアパイプ50とOリング69を挟み込んだ状態で図示しない4本のネジにより締結されることにより、図7(ネジを省略して記載している。)に示すボディ・パイプ組立体3が完成する。
ボディ・パイプ組立体3のフレアパイプ50を、コイル組立体2の中空孔24Aに下面から挿入する。そして、クリップ91を差し込んで、コイル組立体2とボディ・パイプ組立体3とを連結する。本実施形態において、クリップ91は、1mm程度の厚さのバネ用ステンレス鋼板をプレス加工し、曲げ加工したものである。
左クリップ本体片92の後端と左板バネ部93の後端とは、U字形状に折り曲げられた連結部99により連結され、右クリップ本体片95の後端と右板バネ部96の後端とは、U字形状に折り曲げられた連結部94により連結されている。
また、連結部94と連結部99とは、切欠き部98により分断されており、切欠き部98には、外側に延設して取手部97が形成されている。取手部97の先端は、上側に曲げられ引掛け部97aが形成されている。電磁弁1を分解するためにクリップ91を取り外すときに、引掛け部97aに治具を係合させて引き抜くことにより、クリップ91を容易に取り外すことができる。
左板バネ部93と右板バネ部96は、図14に示すように、挿入時に左クリップ本体片92と、右クリップ本体片95に近づく方向に変形して挿入されており、上下方向でバネ性を有し、スタッフィング鍔部43とコア鍔部34とを各々が離間する方向に付勢している。この左板バネ部93と右板バネ部96の付勢力により、コイル組立体2とボディ・パイプ組立体3とが連結されている。
本実施の形態では、一対の左板バネ部93と右板バネ部96の合計で約50Nの付勢力としている。
すなわち、ソレノイド部(コイル23、コイルボビン24)の中心線を基準として、一方側と他方側に分割したときに、連結部94が一方側に位置し、左板バネ部93の当接部93a、及び右板バネ部96の当接部96aが他方側に位置するよう配置されている。
その理由は、クリップ91の左板バネ部93と右板バネ部96がコア鍔部34から受ける反力が、常に連結部94、連結部99とは反対向きに作用するため、クリップ91が抜ける方向と反対の方向に作用し、クリップ91が抜け落ちるのを防止するためである。
例えば、本実施例では、連結部94、連結部99をU字形状にしているが、90度角形状としても良い。
2 コイル組立体
3 ボディ・パイプ組立体
20 コイルモールド部
40 スタッフィング
50 フレアパイプ
60 プランジャ
91 クリップ
92 左クリップ本体片
93 左板バネ部
93a 当接部
94、99 連結部
95 右クリップ本体片
96 右板バネ部
96a 当接部
Claims (3)
- 中空円筒形状のソレノイド部と、可動鉄心と、弁体とを有し、前記ソレノイド部へ通電することにより、前記可動鉄心を吸引して前記弁体を移動させる電磁弁であって、前記ソレノイド部を有するコイル組立体と、前記可動鉄心が摺動する摺動内面を備えたパイプを有しボディに組み付けられたボディ・パイプ組立体とが、横方向から装着されるクリップにより固定され、前記クリップは、前記コイル組立体を前記ボディ・パイプ組立体方向に付勢する板バネ部を有する電磁弁において、
前記ボディ・パイプ組立体は、取付けのためのスタッフィングがスタッフィング鍔部を備え、
前記コイル組立体は、前記ソレノイド部を取り囲んで磁気回路を形成する磁性体コアがコア鍔部を備え、
前記板バネ部は、前記スタッフィング鍔部と、前記コア鍔部との間に装着されていること、
前記クリップは、先端が開口された円形内周を備えるクリップ本体と、先端が開口された板バネ部と、前記クリップ本体の後端と前記板バネ部の後端とを連結する連結部とを備えること、
前記クリップのクリップ本体が、前記スタッフィング鍔部と当接していること、
前記板バネ部は当接部を備え、前記当接部が、前記コア鍔部に当接していること、
を特徴とする電磁弁。 - 請求項1に記載する電磁弁において、
前記クリップ本体は、中央部で分断され、一対のクリップ本体片を備えることを特徴とする電磁弁。 - 請求項1または請求項2に記載する電磁弁において、
前記ソレノイド部の中心線を基準として、一方側と他方側に分割したときに、前記連結部が一方側に位置し、前記板バネ部の当接部が他方側に位置することを特徴とする電磁弁。
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