JP2587537Y2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、電磁弁に関し、特にソ
レノイド部を主弁本体部の片側にのみ設けるダブルソレ
ノイド形の電磁弁において、ソレノイド部の内部回路を
フレキシブルプリント基板に実装することによって形状
の小形化および組立作業性の向上が可能とされる電磁弁
に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、ダブルソレノイド形の電磁弁
としては、軸方向に沿って変位自在に収納される主軸を
有する主弁本体部と、この主弁本体部の主軸が変位され
る押圧力を発生するソレノイド部とを備え、ソレノイド
部が主弁本体部の両側にそれぞれ同軸的に結合され、主
軸の変位によって流体圧流通路の切り換えが可能とされ
るスプール形間接作動方式の電磁弁などがある。

【０００３】特に、このようなダブルソレノイド形の電
磁弁においては、近年の配線、組立作業の簡略化および
外形的な小形化などの要求に対応して、たとえば２組の
可動鉄心および固定鉄心をソレノイド部内に並列に内蔵
し、このソレノイド部を主弁本体部の片側に結合するこ
とによって作業面および外形上における改良が行われて
いる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な従来技術においては、たとえばソレノイド部の表示灯
点灯回路およびサージ吸収回路がプリント基板上に実装
され、このプリント基板から外部接続端子およびソレノ
イドコイルの接続端子までリード線などを介して接続さ
れており、この場合の配線の引き回しなどが作業効率の
面において問題となっている。

【０００５】特に、２組の可動鉄心および固定鉄心をソ
レノイド部内に並列に内蔵する場合には、２つのソレノ
イドコイルを近接して配設しなければならず、より一層
狭いスペースでの配線および組立作業性の向上が必要と
なっている。

【０００６】従って、このような電磁弁の部分的な構成
においても、作業性の簡略化などによって構成部品など
の細部における小形化と組立作業の効率化および品質安
定化が望まれている。

【０００７】そこで、本考案の目的は、特にソレノイド
部を主弁本体部の片側に設けたダブルソレノイド形の電
磁弁において、ソレノイド部の内部回路をフレキシブル
プリント基板に実装することによって小形化および組立
作業性の向上を図ることができる電磁弁を提供すること
にある。

【０００８】本考案の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
考案のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１０】すなわち、本考案の電磁弁は、ソレノイド
部および主弁本体部を備え、ソレノイド部に２組の可動
鉄心および固定鉄心が並列に内蔵され、かつこのソレノ
イド部が主弁本体部の片側にのみ結合される電磁弁であ
って、ソレノイド部を駆動する内部回路を屈曲自在なフ
レキシブルプリント基板上に実装し、このフレキシブル
プリント基板の一端部に表示灯点灯回路およびサージ吸
収回路を形成し、他端部には外部接続端子に接続する接
続孔を設け、かつ中央部にはソレノイド部のソレノイド
コイルに給電する給電孔を設け、接続孔および給電孔と
外部接続端子およびソレノイドコイルの接続端子とをそ
れぞれ半田接続するものである。

【００１１】また、前記フレキシブルプリント基板上の
表示灯点灯回路およびサージ吸収回路の部品実装部分を
ソレノイドカバーの空間回路室内に収納し、他の部分を
ソレノイドカバー内において屈曲させて一体モールドす
るようにしたものである。

【００１２】

【作用】前記した電磁弁によれば、ソレノイド部の内部
回路としての表示灯点灯回路およびサージ吸収回路がフ
レキシブルプリント基板上に実装され、外部接続端子お
よびソレノイドコイルの接続端子と接続孔および給電孔
とがそれぞれ半田接続されることにより、配線作業工数
を削減することができる。これにより、ソレノイド部の
組立が簡単になり、電磁弁の小形化および組立作業性の
向上が可能となる。

【００１３】また、フレキシブルプリント基板上の部品
実装部分が空間回路室内に収納され、他の部分が一体モ
ールドされることにより、組立作業上の品質を安定化さ
せることができる。これにより、ソレノイド部の品質が
安定化し、信頼性の高い電磁弁を得ることができる。

【００１４】

【実施例】図１は本考案の一実施例である電磁弁を示す
断面図、図２(a),(b),(c) は本実施例の電磁弁における
ソレノイド部を詳細に示す正面図、断面図および背面
図、図３(a),(b) は電磁弁のソレノイド部において、フ
レキシブルプリント基板を示す平面図および側面図、図
４はフレキシブルプリント基板上に形成される内部回路
を示す回路図である。

【００１５】まず、図１により本実施例の電磁弁の構成
を説明する。

【００１６】本実施例の電磁弁は、たとえばソレノイド
部に２組の可動鉄心および固定鉄心が並列に内蔵され、
かつソレノイド部が主弁本体部の片側にのみ結合される
ダブルソレノイド形の電磁弁とされ、軸方向に沿って変
位自在に収納される主軸を有する主弁本体部１と、この
主弁本体部１の主軸が変位される押圧力を発生するソレ
ノイド部２と、主弁本体部１とソレノイド部２を連結す
るパイロット弁本体部３とから構成され、スプール形間
接作動方式によって流体圧流通路の切り換えが可能とさ
れる構造となっている。

【００１７】主弁本体部１は、その外周部に流体圧給排
のための入力ポート４、第１出力ポート５、第２出力ポ
ート６、第１排出ポート７および第２排出ポート８が開
設され、これらの各ポート４〜８は主弁本体部１の内部
に軸方向に沿って貫通される軸孔９に連通されている。

【００１８】また、主弁本体部１の軸孔９には、その軸
方向に沿って変位自在にスプール（主軸）１０が収納さ
れ、その両端には第１ピストン１１および第２ピストン
１２が固着され、これらの第１および第２ピストン１
１，１２はそれぞれ第１流体室１３または第２流体室１
４内に変位自在に収納されている。

【００１９】そして、これらの第１または第２流体室１
３，１４内への流体圧によって第１または第２ピストン
１１，１２が押圧され、それに連動してスプール１０が
図１において右方向または左方向に変位されることによ
り、入力ポート４からの流体圧の流路が切り換えられる
ようになっている。

【００２０】ソレノイド部２は、図２に示すように、そ
の内部に２組の第１ソレノイド１５および第２ソレノイ
ド１６が並列に内蔵され、外端側がエンドカバー１７に
より閉鎖されたソレノイドカバー１８の内部に樹脂モー
ルドされて収納されている。

【００２１】また、この第１ソレノイド１５および第２
ソレノイド１６には、それぞれソレノイドコイル１９，
２０が設けられ、これらのソレノイドコイル１９，２０
の中心孔には、外端側にコラム（固定鉄心）２１，２２
が嵌入されている。

【００２２】さらに、それぞれのソレノイドコイル１
９，２０の中心孔には、軸方向に沿って変位自在にプラ
ンジャ（可動鉄心）２３，２４が収納され、パイロット
弁本体部３との結合部に形成される流体室２５，２６の
凹部に係止されるスプリングにより、それぞれ軸孔９に
連通される流通路２７の弁座に付勢されている。

【００２３】また、第１および第２ソレノイド１５，１
６の磁路は、ソレノイド部２の外端側に設けられる外側
鉄心２８と、主弁本体部１側に配設される下側鉄心２９
とにより形成され、外側鉄心２８にコラム２１，２２が
固定され、また下側鉄心２９にはプランジャ２３，２４
が変位自在に挿入されている。

【００２４】そして、第１ソレノイド１５が非励磁状態
の時は、プランジャ２３がスプリングの付勢力により主
弁本体部１側に変位された状態を保ち、流通路２７の弁
座に当接されている。一方、第１ソレノイド１５が励磁
された場合には、コラム２１およびプランジャ２３に発
生される電磁力によりプランジャ２３がコラム２１側に
変位され、流通路２７が開放される構造となっている。
また、第２ソレノイド１６においても同様の動作とな
る。

【００２５】また、ソレノイド部２の内部回路は、フレ
キシブルプリント基板３０の一方に回路を構成する回路
部品が実装されて形成され、ソレノイドカバー１８の回
路室３１に収納されている。さらに、フレキシブルプリ
ント基板３０の他方から外部に接続される外部接続端子
３２に接続されている。

【００２６】パイロット弁本体部３には、その幅方向に
沿って回転自在に手動ピン３３が設けられ、第１および
第２ソレノイド１５，１６が非励磁状態の時でも、手動
ピン３３の回転操作によって第１または第２ソレノイド
１５，１６の励磁状態と同様に主弁本体部１のスプール
１０が変位される構造となっている。

【００２７】また、パイロット弁本体部３と主弁本体部
１との結合部には、第１ソレノイド１５または第２ソレ
ノイド１６に対応する第１流体室３４または第２流体室
３５がそれぞれ形成され、これらの第１および第２流体
室３４，３５内には弾性体によるフラッパ３６，３７が
収納され、外周面に開設されたパイロット排出ポート３
８に連通された流通路３９の弁座に当接されている。

【００２８】さらに、パイロット弁本体部３の第１流体
室３４と第１ソレノイド１５の流体室２５、パイロット
弁本体部３の第２流体室３５と第２ソレノイド１６の流
体室２６とは複数の流通路によりそれぞれ連通され、そ
の内部にプランジャ２３，２４の変位に連動して変位さ
れるプランジャピン４０，４１がそれぞれ挿入されてい
る。

【００２９】そして、第１ソレノイド１５が励磁状態の
時には、パイロット排出ポート３８に連通される流通路
３９が閉鎖され、一方第１ソレノイド１５が非励磁状態
の時には、プランジャピン４０によりフラッパ３６が変
位され、流通路３９が開放されることにより流体圧がパ
イロット排出ポート３８から外部に排出される構造とな
ってる。また、第２ソレノイド１６においても同様の動
作となる。

【００３０】以上のように構成される電磁弁において、
特に本考案の特徴であるソレノイド部２の細部構造を図
３および図４の回路図により詳細に説明する。

【００３１】本実施例のソレノイド部２においては、従
来のようなリード線を介して内部回路が形成されたプリ
ント基板と各接続端子とを接続するような接続構造では
なく、フレキシブルプリント基板３０による内部回路の
構成および接続方法によって組立作業性の面から改善す
るものである。

【００３２】すなわち、図３に示すようにソレノイド部
２の内部回路が屈曲自在なフレキシブルプリント基板３
０上に実装され、このフレキシブルプリント基板３０の
一端部には、２組のブリッジダイオード３０ａ、発光ダ
イオード３０ｂおよび抵抗３０ｃによる表示灯点灯回路
と、２つのトランジスタパッケージ３０ｄによるサージ
吸収回路が形成されている。

【００３３】また、フレキシブルプリント基板３０の他
端部には外部接続端子３２に接続する接続孔３０ｅが設
けられ、中央部にはそれぞれのソレノイドコイル１９，
２０に給電する給電孔３０ｆが設けられ、接続孔３０ｅ
と外部接続端子３２、給電孔３０ｆとソレノイドコイル
１９，２０の接続端子とがそれぞれ半田接続されてい
る。

【００３４】さらに、このフレキシブルプリント基板３
０上の表示灯点灯回路およびサージ吸収回路の部品実装
部分が、図２に示すようにソレノイドカバー１８内に形
成された空間の回路室３１内に収納され、外部から発光
ダイオード３０ｂの点灯／消灯状態が確認でき、また部
品実装部分を除く他の部分がソレノイドカバー１８内に
おいて屈曲されて一体モールドされている。

【００３５】なお、２組のブリッジダイオード３０ａ、
発光ダイオード３０ｂ、抵抗３０ｃおよびトランジスタ
パッケージ３０ｄによる内部回路は、図４に示すように
第１または第２ソレノイド１５，１６のソレノイドコイ
ル（ＳＯＬ．Ａ）１９，（ＳＯＬ．Ｂ）２０にそれぞれ
接続され、また外部接続端子３２を通じて外部電源が極
性に影響されることなく接続される回路構成となってい
る。

【００３６】そして、外部電源による電圧が外部接続端
子３２を通じてブリッジダイオード３０ａに入力され、
このブリッジダイオード３０ａにより正極（＋）または
負極（−）に電圧極性が整流され、位置検出状態に応じ
て発光ダイオード３０ｂが点灯または消灯し、さらにサ
ージ対策用にトランジスタ、ダイオードおよび抵抗が組
み合わされたトランジスタパッケージ３０ｄが接続され
ている。

【００３７】これにより、ソレノイド部２の２組の第１
および第２ソレノイド１５，１６において、ソレノイド
部２の内部回路がフレキシブルプリント基板３０上に実
装され、外部接続端子３２およびソレノイドコイル１
９，２０との接続が接続孔３０ｅおよび給電孔３０ｆを
通じて半田接続により可能となるので、配線作業工数の
削減によってソレノイド部２の組立が簡単になり、その
上ソレノイド部２の小形化が可能となる。

【００３８】また、フレキシブルプリント基板３０上の
部品実装部分が回路室３１内に収納され、他の部分が一
体モールドされることにより、組立作業上の品質を安定
化させることができる。

【００３９】次に、本実施例の作用について、電磁弁の
動作を説明する。

【００４０】まず、図１の状態、すなわち第１ソレノイ
ド１５および第２ソレノイド１６が共に励磁されていな
い状態から、第１ソレノイド１５を励磁状態にすると、
第１ソレノイド１５において、コラム２１およびプラン
ジャ２３に電磁力が発生され、この電磁力による磁気的
吸引力によってプランジャ２３がコラム２１側に変位さ
れて流通路２７が開放される。

【００４１】一方、第２ソレノイド１６においては、プ
ランジャ２４に係止されるスプリングの付勢力により、
プランジャ２４が主弁本体部１側に変位された状態を保
ち、流通路２７の弁座に当接されて流通路２７が閉鎖さ
れる。

【００４２】この状態において、図示しない流体圧源か
ら空気などの流体が入力ポート４に供給されると、軸孔
９および流通路２７を経由して、第１ソレノイド１５に
おいて、流通路２７の開放された流体室２５に流体が流
入される。

【００４３】さらに、流体室２５に流入された流体は、
パイロット弁本体部３の第１流体室３４を経由して主弁
本体部１の第１流体室１３に流入され、この流体の流入
と共に第１ピストン１１が押圧されてスプール１０が図
１において右方向に変位される。

【００４４】一方、第２ソレノイド１６においては、プ
ランジャ２４の一端側にプランジャピン４１が当接さ
れ、フラッパ３７が弾性力に抗して左方向に変位された
状態を保ち、パイロット排出ポート３８への流通路３９
が開放される。これによって、主弁本体部１の第２流体
室１４内の流体が、パイロット弁本体部３の第２流体室
３５を経由してパイロット排出ポート３８より外部に排
出される。

【００４５】同時に、入力ポート４に供給された流体
は、軸孔９を経由して第１出力ポート５よりこの第１出
力ポート５に接続される図示しない被駆動系である流体
圧作動機器などに供給される。そして、この流体圧作動
機器から排出された流体は、第２出力ポート６から軸孔
９を経由して第２排出ポート８より外部に排出される。

【００４６】続いて、前述とは逆に第１ソレノイド１５
が非励磁状態で、第２ソレノイド１６が励磁状態の時に
は、前述の第１ソレノイド１５が励磁された時と同様
に、第２ソレノイド１６において、コラム２２およびプ
ランジャ２４に電磁力が発生され、この電磁力による磁
気的吸引力によりプランジャ２４がコラム２２側に変位
され、主弁本体部１のスプール１０が図１において左方
向に変位される。

【００４７】この状態において、入力ポート４に供給さ
れた流体は、軸孔９を経由して第２出力ポート６より流
体圧作動機器に供給され、さらにこの流体圧作動機器か
ら排出された流体は、第１出力ポート５から軸孔９を経
由して第１排出ポート７より外部に排出される。

【００４８】従って、本実施例の電磁弁によれば、特に
本考案の特徴であるソレノイド部２の細部構造におい
て、ソレノイド部２の内部回路がフレキシブルプリント
基板３０上に実装され、このフレキシブルプリント基板
３０上の部品実装部分を除く他の部分が一体モールドさ
れることにより、ソレノイド部２の小形化が可能とさ
れ、その上配線作業を容易にして組立作業性を向上さ
せ、さらに組立作業上の品質を安定化させて信頼性の高
い電磁弁を得ることができる。

【００４９】以上、本考案者によってなされた考案を実
施例に基づき具体的に説明したが、本考案は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５０】たとえば、本実施例の電磁弁については、
図３に示すような発光ダイオード３０ｂなどによる表示
灯点灯回路と、トランジスタパッケージ３０ｄによるサ
ージ吸収回路がフレキシブルプリント基板３０上に形成
される場合について説明したが、本考案は前記実施例に
限定されるものではなく、フレキシブルプリント基板の
形状、回路構成部品の形状および配置などについては種
々の変更が可能である。

【００５１】また、フレキシブルプリント基板３０上に
形成される内部回路の回路構成についても、電磁弁の電
圧仕様、整流方法およびサージ対策方法などに対応し、
図４のような回路構成に限られるものでないことはいう
までもない。

【００５２】以上の説明では、主として本考案者によっ
てなされた考案をその利用分野であるダブルソレノイド
・スプール形間接作動方式の電磁弁に適用した場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、ソレ
ノイド部に２組のプランジャおよびコラムが並列に内蔵
される他の電磁弁についても広く適用可能である。

【００５３】さらに、このようなソレノイド部による電
磁弁構造を備えた方向切換弁、制御弁などにも適用可能
であることはいうまでもない。

【００５４】

【考案の効果】本願において開示される考案のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００５５】(1).ソレノイド部を駆動する内部回路を屈
曲自在なフレキシブルプリント基板上に実装し、このフ
レキシブルプリント基板の一端部に表示灯点灯回路およ
びサージ吸収回路を形成し、他端部には外部接続端子に
接続する接続孔を設け、かつ中央部にはソレノイド部の
ソレノイドコイルに給電する給電孔を設け、接続孔およ
び給電孔と外部接続端子およびソレノイドコイルの接続
端子とをそれぞれ半田接続することにより、配線作業工
数を削減することができるので、ソレノイド部の組立を
容易に行うことができる。

【００５６】(2).フレキシブルプリント基板上の表示灯
点灯回路およびサージ吸収回路の部品実装部分をソレノ
イドカバーの空間回路室内に収納し、他の部分をソレノ
イドカバー内において屈曲させて一体モールドすること
により、組立作業上の品質を安定化させることができる
ので、ソレノイド部の品質安定化が可能となる。

【００５７】(3).前記(1) および(2) により、フレキシ
ブルプリント基板上に内部回路が形成され、かつ回路部
分を除く他の部分が一体モールドされるので、ソレノイ
ド部の小形化が可能となる。

【００５８】(4).前記(1) 〜(3) により、特に２組の可
動鉄心および固定鉄心が並列に内蔵されるソレノイド部
が、主弁本体部の片側にのみ結合されるダブルソレノイ
ド形の電磁弁において、フレキシブルプリント基板によ
る内部回路の構成および接続方法によって形状の小形
化、組立作業性の向上および品質安定化が可能とされる
信頼性の高い電磁弁を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である電磁弁を示す断面図で
ある。

【図２】(a),(b),(c) は本実施例の電磁弁におけるソレ
ノイド部を詳細に示す正面図、断面図および背面図であ
る。

【図３】(a),(b) は本実施例の電磁弁のソレノイド部に
おいて、フレキシブルプリント基板を示す平面図および
側面図である。

【図４】本実施例の電磁弁のソレノイド部において、フ
レキシブルプリント基板上に形成される内部回路を示す
回路図である。

【符号の説明】

１ 主弁本体部 ２ ソレノイド部 ３ パイロット弁本体部 ４ 入力ポート ５ 第１出力ポート ６ 第２出力ポート ７ 第１排出ポート ８ 第２排出ポート ９ 軸孔 １０ スプール（主軸） １１ 第１ピストン １２ 第２ピストン １３ 第１流体室 １４ 第２流体室 １５ 第１ソレノイド １６ 第２ソレノイド １７ エンドカバー １８ ソレノイドカバー １９，２０ ソレノイドコイル ２１，２２ コラム（固定鉄心） ２３，２４ プランジャ（可動鉄心） ２５，２６ 流体室 ２７ 流通路 ２８ 外側鉄心 ２９ 下側鉄心 ３０ フレキシブルプリント基板 ３０ａ ブリッジダイオード ３０ｂ 発光ダイオード ３０ｃ 抵抗 ３０ｄ トランジスタパッケージ ３０ｅ 接続孔 ３０ｆ 給電孔 ３１ 回路室 ３２ 外部接続端子 ３３ 手動ピン ３４ 第１流体室 ３５ 第２流体室 ３６，３７ フラッパ ３８ パイロット排出ポート ３９ 流通路 ４０，４１ プランジャピン

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソレノイド部および主弁本体部を備え、
   前記ソレノイド部に２組の可動鉄心および固定鉄心が並
   列に内蔵され、かつ該ソレノイド部が前記主弁本体部の
   片側にのみ結合される電磁弁であって、前記ソレノイド
   部を駆動する内部回路を屈曲自在なフレキシブルプリン
   ト基板上に実装し、該フレキシブルプリント基板の一端
   部に表示灯点灯回路およびサージ吸収回路を形成し、他
   端部には外部接続端子に接続する接続孔を設け、かつ中
   央部には前記ソレノイド部のソレノイドコイルに給電す
   る給電孔を設け、前記接続孔および給電孔と前記外部接
   続端子およびソレノイドコイルの接続端子とをそれぞれ
   半田接続することを特徴とする電磁弁。
2. 【請求項２】 前記フレキシブルプリント基板上の表示
   灯点灯回路およびサージ吸収回路の部品実装部分をソレ
   ノイドカバーの空間回路室内に収納し、他の部分を前記
   ソレノイドカバー内において屈曲させて一体モールドす
   ることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。