JP3268863B2 - ソレノイドバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ソレノイドバルブに関
する。

【０００２】

【従来の技術】まず、ソレノイドバルブの構造について
説明する。なお、ソレノイドバルブの一例として図６に
示されるバルブマニホールドに使用されるパイロットバ
ルブを用いて説明する。パイロットバルブ１００は、厚
さ方向Ａの辺の長さが、両側面の各辺の長さより短寸の
直方体に樹脂材料を用いて形成されたケーシング１０２
と、ケーシング１０２内に内蔵され、軸線Ｂがケーシン
グ１０２の両側面と平行になるよう配設された電磁コイ
ル１０４と、ケーシング１０２内に内蔵されると共に、
電磁コイル１０４の軸線Ｂ方向へ進退動可能に設けら
れ、電磁コイル１０４への通電を制御することにより駆
動される可動鉄心１０６とから構成される。

【０００３】さらに詳細に説明すると、ケーシング１０
２は本体部１０８と、底板１１０と、カバー（不図示）
とから成り、本体部１０８には電磁コイル１０４を収容
するための収容部１１２が設けられている。また収容部
１１２の底板１１０との対向面１１４にはネジ孔１１６
が設けられている。また、底板１１０にも対向面１１４
のネジ孔１１６と対応する位置に貫通孔１１８が設けら
れている。電磁コイル１０４は、コ字状に形成されると
共に中央部分に円柱状の固定コア１２０が突設された第
１のヨーク１２２と、外形が四角な板状であって、第１
のヨーク１２２の両端部に取り付けられて第１のヨーク
１２２と共に磁路を形成する第２のヨーク１２４と、両
端部分にフランジが形成された筒体であって、第１のヨ
ーク１２２内に挿着可能に形成されたボビン１２６と、
ボビン１２６に線材を巻着して成るコイル巻線１２８と
から構成されている。なお、固定コア１２０の外径は、
固定コア１２０がボビン１２６内に挿通可能に形成され
ている。また、第１のヨーク１２２、固定コア１２０、
および第２のヨーク１２４は磁性材料を用いて構成され
ている。可動鉄心１０６は円柱状に形成され、ボビン１
２６内に挿通可能な直径を有している。また、先端部分
にはスプリング１３０が取り付けられている。また、本
体部１０８の一部には可動鉄心１０６により駆動される
パイロット弁（不図示）が設けられ、電磁コイル１０４
および可動鉄心１０６と共にパイロット型電磁弁を形成
している。

【０００４】次に、パイロットバルブ１００の組み立て
手順について説明する。まず、ボビン１２６に線材を巻
回してコイル巻線１２８を形成し、このボビン１２６の
一端から固定コア１２０を挿入することでボビン１２６
を第１のヨーク１２２に装着する。また、ボビン１２６
の他端からは可動鉄心１０６を挿入し、さらに第２のヨ
ーク１２４を第１のヨーク１２２の両端部に取り付けた
状態で本体部１０８に装着する。最後に、本体部１０８
にカバーを被せ、底板１１０にボルト１３２を貫通さ
せ、ボルト１３２の先端を対向面１１４のネジ孔１１６
に螺合させる。ボルト１３２をネジ締めることにより、
電磁コイル１０４は底板１１０と本体部１０８の対向面
１１４との間で挟持されて本体部１０８内に固定され
る。

【０００５】上述したパイロットバルブ１００を用いた
バルブマニホールド１３４の構造について説明する。バ
ルブマニホールド１３４は図４に示すように、一般的に
複数のマニホールド単体１３６を一対の支持ブロック１
３８で両側から挟持する構造となっている。なお、各支
持ブロック１３８の正面壁面には流入口１４０が設けら
れ、上面には流出口１４２が設けられている。マニホー
ルド単体１３６はバルブ１４４とマニホールド１４６と
から構成され、バルブ１４４は上述したパイロットバル
ブ１００とメインバルブ１４８が連結されて成り、マニ
ホールド１４６には管継手１５０が２つ設けられてい
る。なお、マニホールド単体１３６を構成する上記各部
材の厚さ方向Ａの辺の長さは、同じ寸法となるように形
成し、マニホールド単体１３６を均一の厚さとしてい
る。また、複数のマニホールド１４６は、一対の支持ブ
ロック１３８間に横貫されたネジ（不図示）にて挟持さ
れており、バルブ１４４はマニホールド１４６の管継手
１５０が突設された面に配されたネジ（不図示）を緩め
ることで取り外し可能に形成されている。

【０００６】さらに詳細に説明すると、各支持ブロック
１３８の内部には流入口１４０および流出口１４２とマ
ニホールド１４６を連通させる流路（不図示）が形成さ
れている。また、メインバルブ１４８内にはマニホール
ド１４６と連通する流路（不図示）が形成されており、
さらに当該流路と連通する挿通孔（不図示）が設けら
れ、挿通孔内には軸方向に移動することで流入口１４０
から供給される流体を切り換えてマニホールド１４６の
管継手１５０のいずれか一方に供給するスプール（不図
示）が挿入されている。また、パイロットバルブ１００
には、パイロット弁とメインバルブ１４８とを連通し、
メインバルブ１４８内のスプールを作動させるための作
動流路（不図示）が形成されている。

【０００７】この構造によりバルブマニホールド１３４
は、流入口１４０から流入し、各マニホールド単体１３
６に供給された流体を、各マニホールド単体１３６のパ
イロットバルブ１００内のパイロット型電磁弁を制御
し、スプールを軸方向に移動することでメインバルブ１
４８内の流路を切り換えて、各マニホールド１４６に形
成された２つの管継手１５０の内のいずれか一方に供給
する機能を有する。従って、一対の支持ブロック１３８
にて挟持するマニホールド単体１３６の数を多くすれ
ば、チューブを介してより多くの箇所へ流体を分配でき
る。また、各マニホールド単体１３６から排出された流
体は流出口１４２より排出される。なお、マニホールド
単体１３６で切り換えることができる流量は、スプール
の直径、つまりバルブ１４４の厚みに影響され、厚みを
大きくすると切り換えられる流量を多くでき、小さくす
ると流量は少なくなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たソレノイドバルブでは、本体部内に電磁コイルを取り
付けるボルトを可動鉄心の移動方向と平行に挿通させな
ければならないため、厚さ方向の辺の長さを長くする必
要があるという課題が有る。従って、本発明は上記課題
を解決すべくなされ、その目的とするところは、厚み方
向の辺の長さが短いソレノイドバルブを提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、本体部とカバー
を具備し、厚さ方向の長さが、両側面の各辺の長さより
短寸の直方体に形成されたケーシングと、該ケーシング
内に内蔵され、軸線が前記ケーシングの両側面と平行に
なるよう配設された電磁コイルと、前記ケーシング内に
内蔵されると共に、前記電磁コイルの軸線方向へ進退動
可能に設けられ、電磁コイルへの通電を制御することに
より駆動される可動鉄心とを具備するソレノイドバルブ
において、前記電磁コイルは、前記本体部及び該本体部
内に固定されている取付部材に、電磁コイルの前記軸線
方向と直角な方向からピンが圧入され、またはねじ込ま
れることによって、前記ケーシングに対して固定され、
前記取付部材と前記カバーとの間に、前記電磁コイルへ
の電流制御を行う制御基板が配置されると共に、該制御
基板の端子が前記本体部から前記電磁コイルの軸線方向
と平行な方向へ突出していることを特徴とする。 また、
前記カバーおよび前記取付部材に、カバー取付ピンが挿
通する透孔が設けられ、前記カバー取付ピンには、頭部
から先端部に向けて第１の大径部、第２の大径部、及び
係合部がこの順に形成され、前記係合部が前記本体部に
設けられた係合孔に係合し、第２の大径部が前記制御基
板の前記透孔に圧入され、第１の大径部が前記カバーの
透孔に圧入されることで前記カバーと前記制御基板が前
記本体部に共止めされていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本体部とカバーを具備し、厚さ方向の長さが、
両側面の各辺の長さより短寸の直方体に形成されたケー
シング内に、電磁コイルが、軸線がケーシングの両側面
と平行になるよう配設されると共に、本体部及び本体部
内に固定されている取付部材に、電磁コイルの軸線方向
と直角な方向からピンが圧入され、またはねじ込まれる
ことによって電磁コイルがケーシングに固定され、それ
と共に、電磁コイルへの電流制御を行う制御基板が、取
付部材とカバーとの間に配置され、該制御基板の端子が
本体部から前記電磁コイルの軸線方向と平行な方向へ突
出しているので、ケーシングの厚さ方向の長さを短くで
き、例えば、バルブマニホールドに多数個を組み付けた
ときに全体の厚さを小さくでき、小型化が可能となる。
また、カバーおよび取付部材に、カバー取付ピンが挿通
する透孔を設け、カバー取付ピンには、頭部から先端部
に向けて第１の大径部、第２の大径部、及び係合部をこ
の順に形成し、係合部を本体部に設けた係合孔に係合さ
せ、第２の大径部を制御基板の透孔に圧入し、第１の大
径部をカバーの透孔に圧入することでカバーと制御基板
を本体部に共止めするようにしたので、部品点数が少な
くなり、簡単でありながら、確実に制御基板とカバーを
本体部に固定することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に説明する。なお、本発明に係るソレノイドバル
ブの一例として、バルブマニホールドに使用されるパイ
ロットバルブについて説明する。なお、上述した従来例
と同じ構成については同じ符号を付し、説明は省略す
る。図１は、本発明に係るソレノイドバルブの一実施例
としてのパイロットバルブの構造を示す斜視図であり、
（ａ）は電磁コイルの構造を示す要部分解斜視図、
（ｂ）はケーシングの構成を示す要部分解斜視図であ
る。図２は、図１のパイロットバルブを用いたマニホー
ルド単体の構造を示す斜視図であり、（ａ）は要部分解
斜視図であり、（ｂ）は連結後の斜視図である。図３
は、図２のマニホールド単体の内部構造を示す一部切り
欠き側面図である。図４は、複数のマニホールド単体を
用いて構成する一般的なバルブマニホールドの斜視図で
ある。図５は、図２のマニホールド単体を用いてバルブ
マニホールドを組む際の説明図である。

【００１２】まず、図１を用いてパイロットバルブ１０
の構成について説明する。パイロットバルブ１０は、厚
さ方向Ａの辺の長さが、両側面の各辺の長さより短寸の
直方体に樹脂材料を用いて形成されたケーシング１２
と、ケーシング１２内に内蔵され、軸線Ｂがケーシング
１２の両側面と平行になるよう配設された電磁コイル１
０４と、ケーシング１２内に内蔵されると共に、電磁コ
イル１０４の軸線Ｂ方向へ進退動可能に設けられ、電磁
コイル１０４への通電を制御することにより駆動される
可動鉄心１０６とから構成される。また、１４は制御基
板であり、制御基板１４はケーシング１２内に設けら
れ、コイル巻線１２８への電流の制御を行うものであ
る。

【００１３】さらに詳細に説明すると、ケーシング１２
の本体部１６には、電磁コイル１０４を取り付けるため
の板状の取付部材１８が一体的に形成されており、この
取付部材１８と、取付部材１８と対向する本体部１６の
第１の側壁２０にはそれぞれ第１の透孔２２が設けられ
ている。なお、第１の側壁２０と直交する第２の壁面２
４及び第３の壁面２６との内面の間隔は、第１のヨーク
１２２および第２のヨーク１２４の幅と同じ長さに形成
されている。また、本体部１６内には後述するカバー取
付ピンの係合部と係合可能な係合孔２８が設けられてい
る。また、本体部１６内に装着されるコ字状の第１のヨ
ーク１２２の両端部には、第１の透孔２２と対応する位
置に、第１の透孔２２と同じ内径の第２の透孔３０がそ
れぞれ設けられている。また、底板３２には、外形が四
角筒のコネクタ部３４が底板３２と一体的に形成され、
パイロットバルブ１０の組み立て完成時にはコネクタ部
３４内には制御基板１４から突出するＬアングルに形成
された端子３６が配される。このようにＬアングルに形
成することで端子３６は本体部１６から、電磁コイル１
０４の軸線Ｂ方向と平行な方向へと突出する。３８は固
定手段の一例としての円柱状に形成されたピンであり、
長さは第１のヨーク１２２の板厚と本体部１６の板厚よ
り若干短く、外径は第１の透孔２２および第２の透孔３
０に圧入可能に形成されている。なお、固定手段の他の
例としてネジを用いても良い。この際には、第１のヨー
ク１２２に設けた第２の透孔３０をネジ孔に形成する。
４０はカバーであり、その上面には本体部１６の係合孔
２８に対応して第３の透孔４２が設けられている。ま
た、制御基板１４には、第３の透孔４２と対応する位置
に第４の透孔４４が穿設されている。４６はカバー取付
ピンであり、第１の大径部４８、第２の大径部５０、お
よび係合部５２がピン頭部からピン先端部に向けて形成
されている。

【００１４】次に、パイロットバルブ１０の組み立て手
順について説明する。まず、ボビン１２６に線材を巻回
してコイル巻線１２８を形成し、このボビン１２６の一
端から固定コア１２０を挿入することでボビン１２６を
第１のヨーク１２２に装着する。また、ボビン１２６の
他端からは可動鉄心１０６を挿入し、さらに第２のヨー
ク１２４を第１のヨーク１２２の両端部に取り付けた状
態で本体部１６に装着する。なお、電磁コイル１０４の
本体部１６への装着に際しては、第１の透孔２２と第２
の透孔３０の位置が一致するように装着する。次に、ピ
ン３８を取付部材１８に対して直角な方向から第１の透
孔２２内に圧入する。これにより、ケーシング１２内に
電磁コイル１０４が固定される。続いて、本体部１６内
に制御基板１４を配置し、制御基板１４の上方から本体
部１６にカバー４０を被せて、カバー４０の第３の透孔
４２内にカバー取付ピン４６を圧入する。これにより、
カバー取付ピン４６の先端部分に形成された係合部５２
が本体部１６の係合孔２８と係合し、また第２の大径部
５０が制御基板１４を本体部１６に固定し、また第１の
大径部４８がカバー４０と係合することで本体部１６に
制御基板１４とカバー４０が固定される。最後に、コネ
クタ部３４内に制御基板１４の端子３６が配されるよう
に本体部１６およびカバー４０に底板３２を接着等の手
段にて固定してパイロットバルブ１０が完成する。こう
して組み立てられたパイロットバルブ１０は、本体部１
６に対して端子３６すなわちコネクタ部３４が、電磁コ
イルの軸線Ｂ方向と平行な方向へ突出して設けられてい
る。

【００１５】次に、メインバルブ１４８と固定キャップ
５４と上述したパイロットバルブ１０とを連結してバル
ブ１４４を組み立てる手順について説明する。各部材の
構造の概略を図２および図３を用いて説明すると、メイ
ンバルブ１４８は、樹脂材料を用いて直方体に形成さ
れ、内部には複数の流路５６と、当該流路５６を切り換
えるスプール５８を装着するための装着孔６０が形成さ
れている。また、パイロットバルブ１０と連結する面に
は、中央部分に断面長方形の透孔が設けられた第１の係
合部６４が突設されている。また、装着孔６０が開口
し、装着孔６０を閉塞するための固定キャップ５４が取
り付けられる面には、２つのネジ孔６２が設けられてい
る。パイロットバルブ１０には、メインバルブ１４８と
連結する面の一方の端部には、第１の係合部６４の透孔
に嵌入可能な第２の係合部６６が突設され、他方の端部
には係合溝６８が形成されている。固定キャップ５４
は、樹脂材料を用いて直方体に形成されており、メイン
バルブ１４８との連結面の一方の端部にはメインバルブ
１４８のパイロットバルブ１０との連結面の背面と係合
する第１の係合片７０が形成され、他方の端部にはパイ
ロットバルブ１０の係合溝６８と係合する第２の係合片
７２が形成されている。また、貫通孔７４が２つ設けら
れている。

【００１６】続いて、組み立て手順について説明する
と、まず、メインバルブ１４８の第１の係合部６４の透
孔内に、パイロットバルブ１０の第２の係合部６６を嵌
入して第１の係合部６４と第２の係合部６６を係合し、
メインバルブ１４８にパイロットバルブ１０を密着させ
る。次に、固定キャップ５４の第２の係合片７２をパイ
ロットバルブ１０の係合溝６８と、さらには第１の係合
片７０をメインバルブ１４８の前記背面と係合させなが
ら、固定キャップ５４をメインバルブ１４８と密着させ
る。最後に、固定キャップ５４の２つの貫通孔７４から
ボルト７６を挿通してメインバルブ１４８のネジ孔６２
に螺合させ、ネジ締めることでメインバルブ１４８に固
定キャップ５４を固定し、パイロットバルブ１０、メイ
ンバルブ１４８、および固定キャップ５４を連結させ
る。

【００１７】また、図２（ｂ）に示すように組み立てが
完了したバルブ１４４を、予め支持ブロック１３８間に
並列されて挟持されている複数のマニホールド１４６と
連結し、マニホールド単体１３６とする（図５参照）。
この際、コネクタ部３４は接続部３５と接続される。こ
れにより、図４に示すようなバルブマニホールド１３４
が完成する。

【００１８】上述したように、パイロットバルブは、内
部に電磁コイルを取り付ける際に固定手段にピンを用い
た場合には、ボルトが不要であるため、製作が容易であ
る。また、固定手段がピンまたはネジであってもパイロ
ットバルブ、さらにはマニホールド単体の厚み方向の辺
の長さを短くでき、バルブマニホールドを小型化するこ
とができる。また、取付部材とカバーとの間に制御基板
を配置したことで厚み方向の長さを増やすことがなく、
薄型化がさらに可能となる。そのうえ制御基板の端子
を、本体部から電磁コイルの軸線方向と平行な方向へ突
出させることで、スペースを有効に利用することが可能
となる。それは図５に示されるとおり、バルブ１４４に
おける、電磁コイルの軸線Ｂ方向と平行方向の長さにつ
いては、メインバルブ１４８よりもパイロットバルブ１
０の方が短く作製でき、その短い分空間８０ができる。
よって端子（コネクタ部３４）をその空間８０方向に突
出させ、その空間８０に相当する位置に接続部３５を配
設することで、スペースを有効利用することができる。
これによりさらに装置全体の小型化も可能となる。 ま
た、端子（コネクタ部３４）が電磁コイルの軸線Ｂ方向
と直角な方向へ突出していないことで、その方向へ図５
のように複数のパイロットバルブ１０を連結することも
可能となる。 さらにカバーは、制御基板と一緒にカバー
取付ピンによって本体部に共止めされるので、部品点数
が少なく簡便に固定することができる。

【００１９】以上、本発明の好適な実施例について種々
述べてきたが、本発明は上述する実施例に限定されるも
のではなく、発明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変
を施し得るのはもちろんである。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係るソレノイドバルブによれ
ば、本体部とカバーを具備し、厚さ方向の長さが、両側
面の各辺の長さより短寸の直方体に形成されたケーシン
グ内に、電磁コイルが、軸線がケーシングの両側面と平
行になるよう配設されると共に、本体部及び本体部内に
固定されている取付部材に、電磁コイルの軸線方向と直
角な方向からピンが圧入され、またはねじ込まれること
によって電磁コイルがケーシングに固定され、それと共
に、電磁コイルへの電流制御を行う制御基板が、取付部
材とカバーとの間に配置され、該制御基板の端子が本体
部から前記電磁コイルの軸線方向と平行な方向へ突出し
ているので、ケーシングの厚さ方向の長さを短くでき、
例えば、バルブマニホールドに多数個を組み付けたとき
に全体の厚さを小さくでき、小型化が可能となる。 ま
た、カバーおよび取付部材に、カバー取付ピンが挿通す
る透孔を設け、カバー取付ピンには、頭部から先端部に
向けて第１の大径部、第２の大径部、及び係合部をこの
順に形成し、係合部を本体部に設けた係合孔に係合さ
せ、第２の大径部を制御基板の透孔に圧入し、第１の大
径部をカバーの透孔に圧入することでカバーと制御基板
を本体部に共止めするようにしたので、部品点数が少な
くなり、簡単でありながら、確実に制御基板とカバーを
本体部に固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るソレノイドバルブの一実施例とし
てのパイロットバルブの構造を示す斜視図であり、
（ａ）は電磁コイルの構造を示す要部分解斜視図、
（ｂ）はケーシングの構成を示す要部分解斜視図であ
る。

【図２】図１のパイロットバルブを用いたマニホールド
単体の構造を示す斜視図であり、（ａ）は要部分解斜視
図であり、（ｂ）は連結後の斜視図である。

【図３】図２のマニホールド単体の内部構造を示す一部
切り欠き側面図である。

【図４】図４は、複数のマニホールド単体を用いて構成
する一般的なバルブマニホールドの斜視図である。

【図５】図２のマニホールド単体を用いてバルブマニホ
ールドを組む際の説明図である。

【図６】従来のソレノイドバルブの一例としてのパイロ
ットバルブの構造を示した要部分解斜視図である。

【符号の説明】

１２ ケーシング １８ 取付部材 ３８ ピン １０４ 電磁コイル １０６ 可動鉄心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−53373（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−47002（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−100408（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−137416（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭60−39586（ＪＰ，Ｙ１) 実公 平２−38143（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 31/06 - 31/11 F16K 27/00 - 27/12 H01F 7/16 - 7/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部とカバーを具備し、厚さ方向の長
   さが、両側面の各辺の長さより短寸の直方体に形成され
   たケーシングと、 該ケーシング内に内蔵され、軸線が前記ケーシングの両
   側面と平行になるよう配設された電磁コイルと、 前記ケーシング内に内蔵されると共に、前記電磁コイル
   の軸線方向へ進退動可能に設けられ、電磁コイルへの通
   電を制御することにより駆動される可動鉄心とを具備す
   るソレノイドバルブにおいて、 前記電磁コイルは、前記本体部及び該本体部内に固定さ
   れている取付部材に、電磁コイルの前記軸線方向と直角
   な方向からピンが圧入され、またはねじ込まれることに
   よって、前記ケーシングに対して固定され、 前記取付部材と前記カバーとの間に、前記電磁コイルへ
   の電流制御を行う制御基板が配置されると共に、該制御
   基板の端子が前記本体部から前記電磁コイルの軸線方向
   と平行な方向へ突出していることを特徴とするソレノイ
   ドバルブ。
2. 【請求項２】 前記カバーおよび前記取付部材に、カバ
   ー取付ピンが挿通する透孔が設けられ、 前記カバー取付ピンには、頭部から先端部に向けて第１
   の大径部、第２の大径部、及び係合部がこの順に形成さ
   れ、前記係合部が前記本体部に設けられた係合孔に係合
   し、第２の大径部が前記制御基板の前記透孔に圧入さ
   れ、第１の大径部が前記カバーの透孔に圧入されること
   で前記カバーと前記制御基板が前記本体部に共止めされ
   ていることを特徴とする請求項１記載のソレノイドバル
   ブ。