JP2998920B2 - 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】本発明は流体通路を開閉する
電磁弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、スプリングにより弁部材を一
方向に付勢し、電磁駆動部であるコイルに通電すること
によりスプリングの付勢力と反対方向に弁部材を吸引
し、流体通路を開閉する電磁弁が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に電磁弁は、弁部
材および固定子からなる磁気回路からの磁束漏れを極力
防止することにより、吸引力が強く小型化可能な電磁駆
動部を構成することができる。しかしながら、弁部材を
付勢するスプリングは弁部材または固定子に直接接触し
ているか、または非磁性体の介在物を介していたとして
もスプリングは弁部材または固定子と非常に近接した位
置に配設されているため、弁部材または固定子とスプリ
ングとの間における磁束漏れを防止することは困難であ
る。

【０００４】このようにスプリングに磁束が漏れると本
来弁部材を吸引するために用いられるべき磁束がスプリ
ングに漏れて吸引力として働かないため、弁部材に働く
吸引力が低下するという問題がある。本発明はこのよう
な問題を解決するためになされたものであり、吸引力の
低下を防止する電磁弁を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
電磁弁によると、付勢手段を覆い、弁部材と付勢手段と
の間あるいは固定子と付勢手段との間における磁束漏れ
を防止する磁束遮断部材を設けることにより、弁部材を
吸引する吸引力の低下を防止することができるので、同
じ電磁駆動部の体格でより大きな吸引力を発生すること
ができる。また、同じ吸引力であれば、電磁駆動部、す
なわち電磁弁の体格を小型化できる。

【０００６】さらに、付勢手段の一方の端部を有底筒部
の底部で係止しており、弁部材の固定子との軸方向対向
側に凹部を設け、磁束遮断部材の有底筒部をこの凹部に
収容するとともに磁束遮断部材のフランジ部を弁部材の
固定子との軸方向対向面で係止している。したがって、
有底筒部の軸長を調整することにより弁部材を付勢する
付勢力を調整することができる。また、磁束遮断部材の
弁部材への組付けが容易になる。

【０００７】本発明の請求項２記載の電磁弁によると、
固定子を一体に形成することにより、部品点数を増加す
ることなく簡単なプレス絞りにより固定子を成形するこ
とができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
実施例を図面に基づいて説明する。本発明の電磁弁を油
圧制御弁に用いた一実施例を図１〜図５に示す。図１
は、電磁弁１の中心軸において直交する断面で電磁弁１
を切断した断面図である。電磁弁１の弁ボディ本体１０
にシリンダ２０がインサート成形されている。弁ボディ
本体１０およびシリンダ２０は弁ボディを構成してい
る。可動子４０およびボール弁５０は弁部材を構成して
いる。

【０００９】弁ボディ本体１０は作動油の流入管１１と
スプール１２とからなる。流入管１１の外周にはＯリン
グ６１が嵌め込まれ、図示しない作動油供給側と流入管
１１との間をシールしている。スプール１２の外周には
電磁駆動部としてのコイル６０が巻回されている。流入
管１１の流入口１１ａから流入した作動油は弁ボディ本
体１０の側方に設けられた流出口１０ａから電磁弁１の
外部に排出される。

【００１０】シリンダ２０は、円筒部２１および円筒部
２１の作動油流入側に設けられたフランジ部２２からな
る。円筒部２１は可動子４０を往復移動可能に支持して
いる。円筒部２１の内周壁と弁ボディ本体１０の隔壁１
１ｂとの間には図３に示すように径方向両側に二箇所連
通孔１０ｂが形成されている。連通孔１０ｂは、軸方向
に隔壁１１ｂを挟んで作動油の吸入側と可動子４０側の
油圧を調圧するためのものである。

【００１１】図１に示すように、固定子３０はヨーク部
３１とステータ部３２とからなり、プレスによる絞り加
工により一体に形成されている。ヨーク部３１はコイル
６０の外周を覆い、ステータ部３２は可動子４０に向か
って中央部が凹んでおり、スプール１２の内周壁に覆わ
れている。ステータ部３２の弁部材側端面には円形状の
凹部３２ａが設けられている。凹部３２ａの中央部に貫
通孔３２ｂが形成されている。電磁弁１の内部空間がこ
の貫通孔３２ｂにより大気開放されていることにより、
電磁弁１の内部空間がダンプとして作用することを防止
するので、可動子４０の往復移動が妨げられない。

【００１２】付勢手段としてのスプリング４６の一端は
凹部３２ａに係止され、スプリング４６の他端はカップ
部材４３の底部に係止されている。スプリング４６がス
テータ部３２の凹部３２ａに係止されることによりスプ
リング４６の位置ずれを防止できる。可動子４０は円筒
部４１と底部４２とからなる有底円筒状に形成され、シ
リンダ２０の円筒部２１に往復移動可能に支持されてい
る。可動子４０のステータ３２との対向側には円筒状の
凹部４０ａが形成されている。ボール弁５０は底部４２
に当接して可動子４０とともに往復移動する。ボール弁
５０が弁ボディ本体１０に形成された弁座１０ｃに着座
することにより、流入口１１ａと流出口１０ａとの連通
が遮断される。

【００１３】図２に示すように、磁束遮断部材としての
カップ部材４３は例えば非磁性体のＳＵＳ３０４から形
成されており、有底筒部としてのカップ部４４と、この
カップ部４４の開口側から径方向外側に延びたフランジ
部４５とから一体に形成されている。カップ部４４は可
動子４０の凹部４０ａに収容されており、底部に貫通孔
４４ａが形成されている。カップ部４４の底部はスプリ
ング４６の他端を係止できるように形成されていればよ
く、完全に閉口している必要はない。フランジ部４５は
円筒部４１のステータ側端面４１ａに係止されている。
カップ部４４およびフランジ部４５によりスプリング４
６が覆われていることにより可動子４０とスプリング４
６とは隔絶されている。

【００１４】次に電磁弁１の作動について説明する。 (1) コイル６０への通電オフ時、図１に示すようにボー
ル弁５０は弁座１０ｃに着座しているので、流入口１１
ａと流出口１０ａとの連通は遮断されている。 (2) コイル６０への通電をオンすると、コイル６０で発
生した磁束がステータ部３２、可動子４０、シリンダ２
０、ヨーク部３１で形成される磁気回路を通過し、円筒
部４１とステータ部３２との間に形成されるエアギャッ
プにより可動子４０がステータ部側に吸引される。図５
に示すように、可動子４０がステータ部側に吸引される
とボール弁５０は流入口１１ａから受ける油圧により可
動子４０とともに図５の右方向に移動するので、ボール
弁５０は弁座１０ａから離座し流入口１１ａと流出口１
０ａとが連通する。これにより、流入口１１ａから流出
口１０ａに向かって作動油が流出する。カップ部材４３
のフランジ部４５がステータ部３２に当接すると、可動
子４０およびボール弁５０は停止する。

【００１５】(3) 図５に示す状態では、非磁性体である
カップ部材４３のフランジ部４５が磁気スペーサとして
働き円筒部４１とステータ部３２とが離隔しているの
で、図５に示す状態からコイル６０への通電をオフする
と、残留磁束が発生してもスプリング４６の付勢力によ
り可動子４０は速やかに閉弁側に移動する。次に、図６
〜図８に示す本実施例と比較例１、２および３とを比較
することにより本実施例の効果を説明する。図６〜図８
において、本実施例と実質的に同一構成部分には同一符
号を付す。

【００１６】（比較例１）図６に本実施例の比較例１を
示す。固定子を構成するヨーク部７１とステータ部７２
とは別体に形成されている。環状プレート７３は非磁性
体で形成されており、ステータ部７２とスプリング４６
との間における磁束漏れを防止している。環状プレート
７３はスプリング４６の付勢力によりステータ部７２に
押しつけられているだけなので位置ずれを起こしやすい
という欠点がある。また、環状プレート７３は薄板状に
形成されているため変形しやすく、組付け忘れを生じる
こともある。

【００１７】（比較例２）本実施例の比較例２を図７に
示す。固定子を構成するヨーク部８１とステータ部８２
とは一体に形成されている。環状プレート８３は非磁性
体で形成されており、環状プレート８３の位置ずれを防
止するためステータ部８２にガイド８２ａを設けてい
る。このガイド部８２ａにより環状プレート８３の位置
ずれを防止することはできるが、スプリング４６とガイ
ド部８２ａとが接触するおそれがあるため、ガイド部８
２ａとスプリング４６との間で磁束漏れが発生し、吸引
力の低下を招くという問題が生じる。

【００１８】（比較例３）本実施例の比較例３を図８に
示す。固定子を構成するヨーク部９１とステータ部９２
とは別体に形成されている。比較例３は弁部材１００に
非磁性体で形成された環状プレート１０２のガイド部１
０１を設けたものである。弁部材１００にガイド部１０
１を設けたことにより環状プレート１０２の位置ずれを
比較例２と同様に防止することはできるが、やはりスプ
リング４６と弁部材１００とが接触するおそれがあるた
め、弁部材１００とスプリング４６との間で磁束漏れが
発生し、吸引力が低下するという問題が生じる。

【００１９】本実施例は前述した比較例１、２および３
に比べ、可動子４０の凹部４０ａに収容されたカップ部
材４３がスプリング４６を覆っていることにより、可動
子４０とスプリング４６との間で磁束漏れが生じること
を防止することができるので、吸引力の低下を防止でき
る。したがって、電磁駆動部の体格が同じならば、本実
施例の吸引力を比較例１、２および３の吸引力よりも大
きくできるため、弁部材の応答性が向上する。また、吸
引力が同じならば、本実施例の電磁駆動部の体格を比較
例１、２および３よりも小さくできるので、電磁弁の体
格を小型化可能である。

【００２０】また、カップ部材４３が可動子４０の凹部
４０ａに収容されることにより、カップ部材４３の組付
けが容易になるとともにカップ部材４３の位置ずれを防
止することができる。可動子４０の凹部４０ａの径方向
および軸方向の寸法はカップ部材４３を収容可能であれ
ば良く、厳しい寸法管理は要求されない。さらに、カッ
プ部材４３の円筒部の軸長を変更することにより、他部
材を変更することなくスプリング４６の付勢力を調整可
能である。

【００２１】以上説明した本発明の上記実施例では、カ
ップ部材４３にフランジ部４５を設けたが、フランジ部
を設けず有底筒部としてのカップ部だけでスプリングを
覆うことにより、スプリングと可動子とを隔絶すること
も可能である。また本実施例では、スプリング４６を覆
うカップ部材４３を可動子４０の凹部４０ａに収容した
が、ステータ部３２に凹部を設け、この凹部に磁束遮断
部材としてのカップ部材を収容してスプリングを覆うこ
とも可能である。

【００２２】なお、以上の本発明の実施例においては、
弁部財として可動子４０とボール弁５０を別体の別部品
として記載したが、一体で同等の機能を持つものであれ
ば同等の作用効果を示すことはいうまでもない。この場
合には、可動子４０とボール弁５０はともに磁性部材で
あることが必要であり、別体の場合には少なくとも可動
子４０のみが磁性部材であればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による電磁弁を示す断面図で
ある。

【図２】本実施例の主要部を示す拡大断面図である。

【図３】図１のIII −III 線断面図である。

【図４】図１のIV方向矢視図である。

【図５】本実施例のコイルへの通電オン時の作動状態を
示す断面図である。

【図６】本実施例の比較例１を示す断面図である。

【図７】本実施例の比較例２を示す断面図である。

【図８】本実施例の比較例３を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 電磁弁 １０ 弁ボディ本体（弁ボディ） １０ａ 流出口（流体通路） １１ａ 流入口（流体通路） ２０ シリンダ（弁ボディ） ３０ 固定子 ４０ 可動子（弁部材） ４０ａ 凹部 ４６ スプリング（付勢手段） ５０ ボール弁（弁部材） ６０ コイル（電磁駆動部） ４３ カップ部材（磁束遮断部材） ４４ カップ部（有底筒部） ４５ フランジ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 春彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−55038（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−56371（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−17383（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 31/06 305

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体通路を開閉する弁部材と、 前記弁部材が着座することにより前記流体通路を遮断す
   る弁座を有し、前記弁部材を往復移動可能に支持する弁
   ボディと、 前記弁部材を一方向に付勢する付勢手段と、 通電することにより前記付勢手段の付勢方向と反対方向
   に前記弁部材を吸引する電磁駆動部と、 前記弁部材とともに磁気回路を形成する固定子と、 前記付勢手段を覆い、前記弁部材と前記付勢手段との間
   あるいは前記固定子と前記付勢手段との間における磁束
   漏れを防止する非磁性体からなる磁束遮断部材であっ
   て、有底筒部とこの有底筒部の開口側から径方向外側に
   延びるフランジ部とからなり、前記付勢手段の一方の端
   部を前記有底筒部の底部で係止している磁束遮断部材と
   を備え、 前記弁部材の前記固定子との軸方向対向側に凹部を設
   け、前記有底筒部を前記凹部に収容するとともに前記フ
   ランジ部を前記弁部材の前記固定子との軸方向対向面で
   係止する ことを特徴とする電磁弁。
2. 【請求項２】 前記固定子は一体に形成されていること
   を特徴とする請求項１記載の電磁弁。