JP2832177B2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流れを制御
する常開型の電磁弁に関し、特に、大流量の流体を制御
できる小型の電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、流体制御に関して様々な形態
の電磁弁が使用されてきているが、その一例を図面を参
照して説明する。図５は、電磁弁の第１従来例を示した
断面図である。この電磁弁５１は、上部のソレノイド部
と下部の弁部とから構成され、そのソレノイド部は、コ
イル５２が巻回されたコイルボビン５３が磁気枠５４に
囲まれ、外周面が樹脂によって形成されたカバー５５に
より全体が一体化するようにモールド固定されている。
また、ソレノイド部には、コイルボビン５３内には固定
鉄心５６が固定され、その固定鉄心５６に対して上方同
軸上に固定鉄心５６に接離可能なように可動鉄心５７が
嵌挿されている。

【０００３】固定鉄心５６は、配設されたコイル５２の
中央部から下方に延設され、その下端部にはフランジが
形成され、後述する弁部を構成するボディ６１にロック
ナット６０によって気密に一体固定されている。また、
固定鉄心５６の軸心部には貫通孔が形成され、可動鉄心
５７下端に固設された弁棒５８によって上下に貫かれて
いる。弁棒５８は、下端がボディ６１内にまで延設さ
れ、その先端には弁体６２を挟持するホルダ部５８ａが
一体成形されている。そして、弁体６２は、ホルダ部５
８ａ内に摺動可能な状態で挟持され、そのホルダ部５８
ａ内に配設された第１のスプリング６４によって上方か
ら付勢されている。また、ホルダ部５８ａの外周部に成
形された張出部５８ｂには下方から第２のスプリング６
５が当接され、弁棒５８及び可動鉄心５７が上方に付勢
されている。一方、ボディ６１には、弁体６２に対する
弁座６６が形成され、流体の流入する入力ポート６７と
弁座６６を介して連通する出力ポート６８とが形成され
ている。

【０００４】次に、このような構成をなす従来の電磁弁
５１の動作について説明する。ここで、図６は、可動鉄
心のストロークＳに対する弁体にかかる負荷またはその
可動鉄心に生じる吸引力の関係を表わした線図である。
コイル５２が通電されると、可動鉄心５７が、励磁され
た固定鉄心５６との間で生じる吸引力によって吸引され
ることとなる。その際、図６のグラフＰで示すように、
可動鉄心５７と固定鉄心５６とが最も離れた通電開始時
（吸引初期）に吸引力が最も小さく、両者が接近するに
従って急激に吸引力が上昇することが分かる。

【０００５】このように通電によって可動鉄心５７が固
定鉄心５６に吸引されると、その可動鉄心５７ととも
に、ホルダ部５８ａに弁体６２を挟持した弁棒５８が、
第２のスプリング６５の付勢力に抗して下降することと
なる。そして、弁体６２がストロークＳｂ〜Ｓａの間を
下降したところで弁座６６に当接し、そこから更に両者
を気密に当接させるべく、可動鉄心５７が更にＳａの距
離だけ下降して固定鉄心５６へ吸着される。その際、弁
体６２は、弁座６６から受ける反力によって第１のスプ
リング６４を弾縮させながらホルダ部５８ａ内を摺動す
ることとなる。

【０００６】このようにして、ストロークＳｂの距離移
動する可動鉄心５７を固定鉄心５６へ吸引させる吸引力
に反して生じる負荷は、第１のスプリング６４及び第２
のスプリング６５による弾性力である。これは、図６の
グラフＱで示すように、可動鉄心５７がストロークＳｂ
〜Ｓａの間を移動する際の負荷は、第２のスプリング６
５の付勢力のみであり、吸着直前のストロークＳａの間
には第１のスプリング６４及び６５の付勢力が働く。そ
して、この負荷は、開弁時、即ちコイル５２への通電を
止めた際には、弁体６２を弁座６６から離間させる力と
して作用することとなる。ところで、閉弁時に入力ポー
ト６７から流入した流体は出力ポート６８へ流れること
なくボディ６１内に滞留するため、流体圧力によって弁
体６２を弁座６６へ押し付ける閉弁方向に力がかかるこ
ととなる。このときの負荷を図６のグラフＲに示す。急
激に負荷が減少しているのは、そこで弁体６２が弁座６
６から離間し、流体が出力ポート６８側へ流れ込んだこ
とを示している。

【０００７】そして、コイルへの通電を断つと、第１の
スプリング６４及び第２のスプリング６５の弾拡力によ
って弁体６２が弁座６６から離間されることとなる。具
体的には、図６のグラフＱに示すように、先ず第１のス
プリング６４が、ホルダ部５８ａ内を摺動する弁体６２
を弁座６６側へ押し付けたまま弁棒５８及び可動鉄心５
７を上方へ付勢するとともに、第２のスプリング６５
が、弁棒５８及び可動鉄心５７を上方へ付勢する。そし
て、第１のスプリング６４が作用しなくなった後は、第
２のスプリング６５の弾拡力のみによって可動鉄心５７
を上方へ移動させる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにス
プリングの付勢力によって開弁動作を行なう従来の常開
型の電磁弁には次のような問題があった。先ず、流体圧
力によって弁体６２にかかる負荷は、弁座６６に形成さ
れたオリフィス６６ａの径の自乗に比例するため、オリ
フィス６６ａを大きくしたのでは電磁弁５１自体を大型
化する必要が生じ、電力消費量が増すこととなった。そ
の一方、オリフィス６６ａの径を小さくしたのでは少流
量の制御しかできず使用に不便であった。即ち、オリフ
ィス６６ａの径を大きくすることに伴って大きくなる負
荷に反して弁体６２を持ち上げるため、第２のスプリン
グ６５の付勢力を大きくする必要がある。というのも、
例えば、オリフィス６６ａの径を大くきした場合、図６
のグラフＸで示すような負荷が弁体６２に作用するが、
閉弁したままストロークＳａの位置まで可動鉄心５７が
移動した後は、第２のスプリング６５のみが作用する
が、その付勢力よりも弁体６２を押し付ける流体圧力に
よる負荷の方が大きくなってしまい、最終的に弁が開か
ないこととなってしまう。

【０００９】そのため、弁体６２を弁座６６から離間さ
せる付勢力を有するには、それだけ第２のスプリング６
５の強度を強くする必要がありるが、それに伴って、閉
弁時に第２のスプリング６５の付勢力に抗して可動鉄心
５７を吸引するだけの吸引力を得ることができる大型の
コイルが必要であり、またコイルへの作動電圧も大きな
ものとなった。従って、電磁弁の設計上使用するコイル
の吸引力に対してスプリングの荷重特性が制限されるた
め、コイルの吸引力に合わせたのではオリフィスの径が
制限され流量の小さいものとなってしまった。

【００１０】更に、上述した常開型の電磁弁５１では、
固定鉄心５６を挟んで可動鉄心５７と弁体６２とを弁棒
５８で連結する構成をとったため、特に固定鉄心組立が
専用の構造となってしまった。そのため、通常固定鉄心
に対して同じ側に可動鉄心及び弁体が連結あるいは一体
となった構成である常閉型の電磁弁と比較した場合、ソ
レノイド部の互換性がないばかりか、その構造も複雑な
ものとなってしまい、コストアップとなるものであっ
た。

【００１１】そこで、本発明は、上述した問題点を解消
すべく、小型のもので大流量の流体制御が可能な常開型
の電磁弁を提供すること、また常閉型とのソレノイド部
の共用が可能な常開型の電磁弁を提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁弁は、導電
性コイルの巻回されるソレノイド部に固定的に設けられ
た固定鉄心と、ソレノイド部への通電により固定鉄心に
発生される電磁力により固定鉄心側に吸引される可動鉄
心と、その固定鉄心に吸引される可動鉄心の動きに連動
する弁体と弁本体に形成された弁座との当接または離間
によって開閉動作を行なう弁機構を有し、前記ソレノイ
ド部への通電時によって閉弁する常開型のものであっ
て、一端部が前記可動鉄心に対して遊嵌され他端部に前
記弁体を備えた弁棒と、前記可動鉄心に対して常に開弁
方向に作用する第１付勢部材と、前記弁体に対して前記
弁棒を介して閉弁方向に作用する第２付勢部材と、前記
弁座に当接した前記弁体を離間させる開弁初期には流体
圧力によって閉弁方向に作用する負荷の方が前記第１付
勢部材によって開弁方向に作用する第１付勢力より大き
い関係にあって、当該負荷を超えるべく当該開弁初期に
前記第１付勢力に加えて前記可動鉄心に対して開弁方向
に作用する第３付勢部材とを有することを特徴とする。

【００１３】また、本発明の電磁弁は、導電性コイルの
巻回されるソレノイド部に固定的に設けられた固定鉄心
と、ソレノイド部への通電により固定鉄心に発生される
電磁力により固定鉄心側に吸引される可動鉄心と、その
固定鉄心に吸引される可動鉄心の動きに連動する弁体と
弁本体に形成された弁座との当接または離間によって開
閉動作を行なう弁機構を有し、前記ソレノイド部への通
電時によって閉弁する常開型のものであって、前記可動
鉄心が、前記固定鉄心と前記弁座との間に位置するもの
であって、軸方向に所定距離だけ移動可能なよう一端部
が前記可動鉄心に対して遊嵌され、前記弁座を通り抜け
た他端部に前記弁体を保持する弁棒と、前記可動鉄心を
前記弁座側に付勢する当該可動鉄心に係設された第１付
勢部材と、前記可動鉄心に対して前記弁棒を前記固定鉄
心側へ付勢する当該可動鉄心及び弁棒間に係設された第
２付勢部材と、前記可動鉄心と前記固定鉄心とが所定距
離まで接近した状態で両者に作用するよう当該可動鉄心
に係設された第３付勢部材とを有することを特徴とす
る。

【００１４】また、本発明の電磁弁は、前記可動鉄心
が、軸心部を貫いて形成された挿入孔を有し、前記弁本
体と前記可動鉄心に形成された張出部との間に嵌装され
た前記第１付勢部材と、当該可動鉄心の挿入孔内を径方
向に掛け渡すよう可動鉄心に固定された第１ピンに遊嵌
された前記弁棒と、当該可動鉄心の挿入孔内にあって前
記第１ピンと前記弁棒に形成された張出部との間に嵌装
された前記第２付勢部材と、前記可動鉄心の挿入孔内に
摺動可能に嵌挿され前記固定鉄心側端部から所定量突出
するように形成された突出部材と、当該可動鉄心の挿入
孔内中央部であって当該可動鉄心の挿入孔内を径方向に
掛け渡すよう可動鉄心に固定された第２ピンに遊嵌され
た係止部材と、前記可動鉄心の挿入孔内であって前記突
出部材と前記係止部材との間に嵌装された前記第３付勢
部材とを有するものであることが望ましい。

【００１５】上記構成を有する本発明の電磁弁は、導電
性コイルの巻回されるソレノイド部への通電により発生
する電磁力によって固定鉄心側に可動鉄心が吸引され、
その可動鉄心の動きに連動する弁体と弁座との当接また
は離間によって弁の開閉動作が操作される。そして、通
電によって可動鉄心が固定鉄心に吸引されると、吸引初
期には開弁方向に作用する第１付勢部材を弾縮させなが
ら移動し、続いて第３付勢部材を弾縮させ、その後弁体
が弁座に当接した時点から第２付勢部材の弾性力が弁体
に作用して当該弁体が弁座に圧接され気密に閉弁され
る。一方、ソレノイド部への通電を断つと、吸引力から
開放された可動鉄心及び弁棒には第１付勢部材に加え第
３付勢部材の付勢力が開弁方向へ働き、弁体に作用する
流体圧力による負荷に抗して弁体が弁座から離間され
る。従って、通電を開始した吸引初期には、第１付勢部
材のみが作用するが、通電を断った開弁初期には第１付
勢部材に加え第３付勢部材が作用することによって、吸
引初期の電力が少なくてすむ一方、開弁初期には流体圧
力によって作用する大きな負荷に抗して付勢力が作用す
るため、弁座のオリフィスを大きくしてもコイルや付勢
部材を大型化することなく、小型のもので大流量の流体
制御が可能な常開型の電磁弁を提供することが可能とな
った。

【００１６】また、本発明の電磁弁は、前記固定鉄心に
対して前記弁座側に位置する前記可動鉄心が通電によっ
て固定鉄心に吸引されると、第１付勢部材を弾縮させな
がら移動し、続いて可動鉄心と固定鉄心とが所定距離ま
で接近した時点から第３付勢部材を弾縮させ、その後弁
体が弁座に当接した時点から弾縮される第２付勢部材が
弁体に作用して当該弁体が弁座に圧接され気密に閉弁さ
れる。一方、ソレノイド部への通電を断つと、吸引力か
ら開放された可動鉄心及び弁棒にはは第１付勢部材の付
勢力に加え、可動鉄心と固定鉄心とが所定の距離離れる
まで第２付勢部材によって開弁方向への付勢力が働き、
その間に弁体が弁座から離間される。従って、弁座のオ
リフィスを大きくしてもコイルや付勢部材を大型化する
ことなく、小型のもので大流量の流体制御が可能な常開
型の電磁弁を提供することが可能となったとともに、可
動鉄心が固定鉄心に対して弁座側に位置するので、常閉
型とのソレノイド部の共用が可能な常開型の電磁弁を提
供することが可能となった。

【００１７】また、本発明の電磁弁は、コイルへの通電
によって可動鉄心が固定鉄心側へ吸引されると、吸引初
期には可動鉄心に第１付勢部材の弾性力が作用し、続い
て固定鉄心に対して可動鉄心から所定量突出する突出部
材が当接すると、第２ピンに遊嵌された係止部材との間
に嵌装された第３付勢部材によって吸引力に対する弾性
力が更に可動鉄心に作用し、その後更に弁体が弁座に当
接してもなお可動鉄心が移動することによって、第１ピ
ンと弁棒に形成された張出部との間に嵌装された第２付
勢部材による弾性力が弁体に作用して当該弁体が弁座に
圧接され気密に閉弁する。一方、ソレノイド部への通電
を断つと、吸引力から開放された可動鉄心及び弁棒に
は、第１付勢部材の付勢力に加え、閉弁時に固定鉄心に
当接し挿入孔内に入り込んでいた突出部材を可動鉄心か
ら相対的に押し出すよう第３付勢部材の付勢力が作用す
る。従って、弁座のオリフィスを大きくしてもコイルや
付勢部材を大型化することなく、小型のもので大流量の
流体制御が可能な常開型の電磁弁を提供することが可能
となり、また、可動鉄心が固定鉄心に対して弁座側に位
置するので、常閉型とのソレノイド部の共用が可能な常
開型の電磁弁を提供することが可能となった。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる電磁弁の一
実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図
１乃至図３は、本実施の形態における電磁弁を示した断
面図であり、開閉動作を経時的に示したものである。そ
こで、先ず本実施の形態における電磁弁の構成について
説明する。この電磁弁１は、上部のソレノイド部と下部
の弁部とから構成され、ソレノイド部は、コイル２が巻
回されたコイルボビン３が磁気枠４に囲まれ、外周面が
樹脂によって形成されたカバー５により全体が一体化す
るようにモールド固定されている。また、ソレノイド部
には、コイルボビン３内に上方から挿入された固定鉄心
６が固定され、その固定鉄心６に対して下方同軸上にガ
イドパイプ７内を摺動可能なよう可動鉄心８が嵌挿保持
されている。

【００１９】そして、このソレノイド部と弁部とは、ソ
レノイド部の下方に延設されたガイドパイプ７と弁部を
構成するボディ２１とが、フランジ３０によって気密に
固定されている。また、可動鉄心８の下端部にはフラン
ジが形成され、フランジ３０との間で第１スプリング１
０が縮設され、可動鉄心８が下方へ付勢されている。

【００２０】ところで、可動鉄心８には、その軸心部を
貫く挿入孔８ａが径を変化させた段部をもって形成され
ている。そして、最も径の大きい挿入孔８ａ下部には、
ボディ２１内に延設される弁棒１１が嵌挿されている。
具体的には、その弁棒１１には径方向に貫いた貫通孔１
１ａが形成される一方、可動鉄心８には挿入孔８ａの中
心を通って掛け渡された第１ピン１２が固定され、その
貫通孔１１ａを径の小さい第１ピン１２が貫通するよう
に係設され、弁棒１１が軸方向に所定量だけ移動可能と
なるよう構成されている。また、可動鉄心８の挿入孔８
ａ内壁面と弁棒１１との間には、その弁棒１１上端部に
形成されたフランジと第１ピン１２に固定されたストッ
パ１３とに当接した第２スプリング１４が縮設されてい
る。従って、弁棒１１が上方へ付勢され、その上端部が
挿入孔８ａ内の段部に当接して移動が制限されている。

【００２１】一方、下端部の径より縮小した挿入孔８ａ
中間部には、その中心を通って掛け渡され第２ピン１５
が固定され、径方向に貫いた貫通孔１６ａが形成された
固定バネ受１６が、その貫通孔１６ａを第２ピン１５が
貫通して配設されている。更に、可動鉄心８の挿入孔８
ａ上端部には、最も径の小さい開口部から所定量突出す
る突出部を有する可動バネ受１７が摺動可能に嵌挿され
ている。可動バネ受１７は、非磁性体により形成されて
いる。そして、この可動バネ受１７と固定バネ受１６と
の間には第３スプリング１８が縮設され、可動バネ受１
７が第３スプリング１８に付勢され挿入孔８ａの段部に
押し付けられた状態で、可動バネ受１７の突出部が可動
鉄心８上端から突出するよう構成されている。本実施の
形態の電磁弁１では、この第３スプリング１８の強度を
変化させることにより流体圧力、即ち制御流体の流量に
対応させることができる。従って、第３スプリング１８
として２本のスプリングを図示したが、２本に限定され
るわけではない。

【００２２】更に、電磁弁１を構成する弁部は、上述し
たようにボディ２１及びカバー２２によって構成されて
いる。ボディ２１は、上下に貫通した円筒体によって構
成され、その側面には入力ポート２３及び出力ポート２
４形成され、ボディ２１内に形成された壁面によて流路
が設けられている。入力ポート２３及び出力ポート２４
は、流路を介してそれぞれボディ２１の下側に開口する
開口部２５，２６に連通されている。出力ポート２４に
連通する開口部２６は、上記可動鉄心８及び弁棒１１と
同軸上に位置するよう形成され、そこには弁座２７が下
方から嵌挿固定されている。一方、ボディ２１上方には
弁棒１１が通るだけの貫通孔を有する上壁２８が形成さ
れ、上面には可動鉄心８からの衝撃を受けるクッション
板２９が張り付けられている。

【００２３】そして、このようなボディ２１の下端部に
はカバー２２が気密に固定され弁室３１を構成してい
る。ところで、弁棒１１は、その先端が弁室３１内にま
で延設され、弁座２７の下側にスペーサ３２及びホルダ
３３とともに合成ゴムからなる弁体３４がナット３５に
よって一体固定されている。また、カバー２２内にはホ
ルダ３３が摺動するガイド３６が固着され、弁体３４が
弁座２７に対して常に垂直に当接するよう構成されてい
る。

【００２４】そこで、このような構成からなる電磁弁１
は次のように作用する。ここで、図４は、可動鉄心８の
ストロークに対する弁体３４にかかる負荷またはその可
動鉄心８に生じる吸引力の関係を表わした線図である。
コイル２が通電されると、可動鉄心８が、励磁された固
定鉄心６との間で生じる吸引力によって吸引されること
となる。その際、図４のグラフＡで示すように、可動鉄
心８と固定鉄心６との間に生じる吸引力は、両者が最も
離れた吸引初期に最も小さく、両者が近づく従って急激
に上昇する。

【００２５】通電によって可動鉄心８が固定鉄心６側へ
吸引されると、先ず第１スプリング１０の付勢力にのみ
に抗して可動鉄心８が上昇することとなる。その際、弁
棒１１も可動鉄心８に従って同じように上昇する。な
お、図１に示すように非通電時には可動鉄心８上端面と
固定鉄心６下端面との距離、即ちストロークＳ１は４ｍ
ｍである。ところで、コイル２へ通電された吸引初期の
ストロークＳ１の時点では図４に示すように吸引力は非
常に小さいが、第１スプリング１０によって下方へかか
る負荷の方が更に小さいため、小さい吸引力によっても
可動鉄心８が上昇することとなる。

【００２６】そして、可動鉄心８が第１スプリング１０
を弾縮しながら上昇し、図２に示すように先ず可動鉄心
８から突出した可動バネ受１７が固定鉄心６に衝突す
る。このとき可動鉄心８のストロークＳ２は０．８５ｍ
ｍである。そこで、固定鉄心６に当接して可動バネ受１
７の移動が制限されると、その後のストロークＳ２の距
離には第１スプリング１０の付勢力に加えて第３スプリ
ング１８の付勢力が可動鉄心８に働くこととなる。この
ような付勢力の変化を図４のグラフＢに示した。従っ
て、ストロークＳ１〜Ｓ２の間には第１スプリング１０
が弾縮される際の弾性力が作用し、そしてストロークＳ
２の時点で第３スプリング１８の弾性力が加わり急激に
可動鉄心８に作用する負荷が増すこととなる。しかし、
このような場合でも可動鉄心８が固定鉄心６に接近し
て、そこに生じる吸引力がそれ以上に大きくなっている
ため可動鉄心８は更に上昇することとなる。

【００２７】ところで、可動バネ受１７が可動鉄心８の
挿入孔８ａ下方にフリーな状態で嵌挿されている一方、
固定バネ受１６は、第２ピン１５によって可動鉄心８に
対して位置決めされている。そのため、ストロークＳ２
の時点から可動鉄心８が更に上昇すると、固定バネ受１
６も上昇し可動バネ受１７との距離が縮まり、第３スプ
リング１８が弾縮され、その弾性力が第２ピン１５を介
して可動鉄心８へ作用することとなる。そして、可動バ
ネ受１７が固定鉄心６に当接して可動鉄心８が移動する
ストロークＳ２間のストロークＳ３の時点で弁体３４が
弁座２７に当接する。ストロークＳ３は、０．４５ｍｍ
である。従って、可動鉄心８が固定鉄心６へ当接する残
りのストロークＳ３の間には、第１スプリング１０及び
第３スプリング１８に加え第２スプリング１４の弾性力
が作用することとなる。

【００２８】即ち、その弁棒１１は、軸方向に所定距離
だけ移動が可能なよう第１ピン１２に係設されているの
で、弁体３４が弁座２７に当接して弁棒１１の軸方向へ
の移動が制限されても、可動鉄心８は、第２スプリング
１４を弾縮させながら上昇することとなる。従って、第
２スプリング１４の弾性力は、第１ピン１２を介して可
動鉄心８に対する負荷として作用するとともに、弁棒１
１に対して上方への付勢力としても作用するため、弁体
３４が弁座２７に気密に当接されることとなる。このよ
うにして、可動鉄心８が吸引され固定鉄心６に当接する
と、図３に示すように弁棒１１上端面と挿入孔８ａに形
成された段部との間に第２スプリング１４が作用した距
離Ｓ３の隙間が生じる。

【００２９】ところで、吸引時に上昇する可動鉄心８に
対して作用した第１、第２、第３スプリング１０，１
４，１７の弾性力は、開弁時、即ちコイル２への通電を
断った際に、弁体３４を弁座２７を離間させる力として
作用することとなる。一方、閉弁時に入力ポート２３か
ら流入した流体は出力ポート２４へ流れることなく弁室
３１内に滞留するため、流体圧力によって弁体３４を弁
座２７へ押し付けるよう力が作用している（図４、グラ
フＣ）。

【００３０】そこで、コイル２への通電を断つと可動鉄
心８が吸引力から解放され、第１、第２及び第３スプリ
ング１０，１４，１８が弾拡することとなる。その際、
可動鉄心８がストロークＳ３だけ下降して第２スプリン
グ１４が作用しなくなった後、ストロークＳ３〜Ｓ２の
間では、第１スプリング１０の付勢力に加え第３スプリ
ング１８の付勢力が作用する。従って、そのストローク
Ｓ３〜Ｓ２間で流体圧力による弁体３４にかかる負荷に
抗して、その弁体３４を弁座２７から離間させることが
できる。従って、ストロークＳ２の時点で第３スプリン
グ１８が作用しなくなって第１スプリング１０の弾拡力
のみとなっても、すでに開弁されて弁体の閉弁方向にか
かる負荷はなくなっているため、ストロークＳ１まで可
動鉄心８が下降して弁体３４と弁座２７とが大きく離間
される。

【００３１】従って、このような構成による本実施の形
態の電磁弁１によれば、第３スプリング１８を設けたこ
とにより、弁座２７によるオリフィス２７ａの径を大き
くすることによって閉弁方向への大きな負荷を超える弾
性力を得ることができた。従って、オリフィス２７ａの
径を大きくすることによって大流量の流体制御が可能と
なるとともに、可動鉄心８を吸引する際の吸引初期にお
ける付勢力には、負荷の小さい第１スプリング１０のみ
しか作用しないため、電力消費量も少なく省エネに優れ
たものを提供することが可能となった。また、このこと
は、オリフィス２７ａの径に合わせて大型のコイルを用
いる必要はなく、大流量の流体制御が可能な電磁弁１の
小型化を図ることが可能となり、逆に、オリフィス２７
ａの径を小さくした小流量の流体制御には従来より更に
小型の電磁弁を提供することが可能となった。一方、本
実施の形態の電磁弁１では、固定鉄心６を上部に配設
し、その固定鉄心６と弁座２７との間で可動鉄心８が可
動するよう配設したため、ソレノイド部の構成が常閉型
の電磁弁と共通化され、コストダウンに寄与することと
なった。

【００３２】なお、本発明は、上記実施の形態で示した
ものに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない
範囲で様々な変更が可能である。例えば、上記実施の形
態では、弁棒１１に対して第１ピン１２を設ける一方、
固定バネ受１６に対して第２ピン１５を設けたが、弁棒
１１に上方に開口した固定バネ受１６を挿入可能な挿入
孔を形成し、弁棒１１とその弁棒１１内に挿入した固定
バネ受１６とを共に第１ピン１２で貫通して支持するよ
うにしてもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、一端部が可動鉄心に対して遊
嵌され、他端部に弁体を備えた弁棒と、可動鉄心に対し
て常に開弁方向に作用する第１付勢部材と、弁体に対し
て弁棒を介して閉弁方向に作用する第２付勢部材と、弁
座に当接した弁体を離間させる開弁初期には流体圧力に
よって閉弁方向に作用する負荷の方が第１付勢部材によ
って開弁方向に作用する第１付勢力より大きい関係にあ
って、当該負荷を超えるべく当該開弁初期に第１付勢力
に加えて可動鉄心に対して開弁方向に作用する第３付勢
部材とを有するので、小型のもので大流量の流体制御が
可能な常開型の電磁弁を提供することが可能となった。
また、本発明は、可動鉄心が、前記固定鉄心と前記弁座
との間に位置するので、常閉型とのソレノイド部の共用
が可能な常開型の電磁弁を提供することが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる電磁弁の一実施の形態を示した
断面図でる。

【図２】本発明にかかる電磁弁の一実施の形態を示した
断面図でる。

【図３】本発明にかかる電磁弁の一実施の形態を示した
断面図でる。

【図４】実施の形態の電磁弁に関し、その可動鉄心のス
トロークに対する弁体にかかる負荷または可動鉄心に生
じる吸引力の関係を表わした線図である。

【図５】従来の電磁弁を示した断面図でる。

【図６】従来の電磁弁に関し、可動鉄心のストロークに
対する弁体にかかる負荷またはその可動鉄心に生じる吸
引力の関係を表わした線図である。

【符号の説明】

１ 電磁弁 ８ 可動鉄心 １０ 第１スプリング １１ 弁棒 １２ 第１ピン １４ 第２スプリング １５ 第２ピン １６ 固定バネ受 １７ 可動バネ受 １８ 第３スプリング ２７ 弁座 ３４ 弁体

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性コイルの巻回されるソレノイド部
   に固定的に設けられた固定鉄心と、 ソレノイド部への通電により固定鉄心に発生される電磁
   力により固定鉄心側に吸引される可動鉄心と、 その固定鉄心に吸引される可動鉄心の動きに連動する弁
   体と弁本体に形成された弁座との当接または離間によっ
   て開閉動作を行なう弁機構を有するものであって、前記
   ソレノイド部への通電時によって閉弁する常開型の電磁
   弁において、 一端部が前記可動鉄心に対して遊嵌され他端部に前記弁
   体を備えた弁棒と、 前記可動鉄心に対して常に開弁方向に作用する第１付勢
   部材と、 前記弁体に対して前記弁棒を介して閉弁方向に作用する
   第２付勢部材と、 前記弁座に当接した前記弁体を離間させる開弁初期には
   流体圧力によって閉弁方向に作用する負荷の方が前記第
   １付勢部材によって開弁方向に作用する第１付勢力より
   大きい関係にあって、当該負荷を超えるべく当該開弁初
   期に前記第１付勢力に加えて前記可動鉄心に対して開弁
   方向に作用する第３付勢部材とを有することを特徴とす
   る電磁弁。
2. 【請求項２】 導電性コイルの巻回されるソレノイド部
   に固定的に設けられた固定鉄心と、 ソレノイド部への通電により固定鉄心に発生される電磁
   力により固定鉄心側に吸引される可動鉄心と、 その固定鉄心に吸引される可動鉄心の動きに連動する弁
   体と弁本体に形成された弁座との当接または離間によっ
   て開閉動作を行なう弁機構を有するものであって、前記
   ソレノイド部への通電時によって閉弁する常開型の電磁
   弁において、 前記可動鉄心が、前記固定鉄心と前記弁座との間に位置
   するものであって、 軸方向に所定距離だけ移動可能なよう一端部が前記可動
   鉄心に対して遊嵌され、前記弁座を通り抜けた他端部に
   前記弁体を保持する弁棒と、 前記可動鉄心を前記弁座側に付勢する当該可動鉄心に係
   設された第１付勢部材と、 前記可動鉄心に対して前記弁棒を前記固定鉄心側へ付勢
   する当該可動鉄心及び弁棒間に係設された第２付勢部材
   と、 前記可動鉄心と前記固定鉄心とが所定距離まで接近した
   状態で両者に作用するよう当該可動鉄心に係設された第
   ３付勢部材とを有することを特徴とする電磁弁。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２の記載の電磁弁
   において、 前記可動鉄心が、軸心部を貫いて形成された挿入孔を有
   し、 前記弁本体と前記可動鉄心に形成された張出部との間に
   嵌装された前記第１付勢部材と、 当該可動鉄心の挿入孔内を径方向に掛け渡すよう可動鉄
   心に固定された第１ピンに遊嵌された前記弁棒と、 当該可動鉄心の挿入孔内にあって前記第１ピンと前記弁
   棒に形成された張出部との間に嵌装された前記第２付勢
   部材と、 前記可動鉄心の挿入孔内に摺動可能に嵌挿され前記固定
   鉄心側端部から所定量突出するように形成された突出部
   材と、 当該可動鉄心の挿入孔内中央部であって当該可動鉄心の
   挿入孔内を径方向に掛け渡すよう可動鉄心に固定された
   第２ピンに遊嵌された係止部材と、 前記可動鉄心の挿入孔内であって前記突出部材と前記係
   止部材との間に嵌装された前記第３付勢部材とを有する
   ことを特徴とする電磁弁。