JP3440164B2 - 常閉型電磁弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は常閉型の電磁弁に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】常閉型の電磁弁で図４に示す構造のもの
が実開昭６２−５６８８０号公報で公知である。 【０００３】同図において、１はボビン、２はボビン１
に巻いた励磁用のコイル、３はボビン１の中央の穴に嵌
合した固定鉄心、４は固定鉄心３の上端にかしめ付けた
磁性材料からなるケース、５は固定鉄心３の外周に設け
た環状溝に嵌合したＯリングで固定鉄心３とボビン１の
内周との間をシールしている。６はボビン１の下部にイ
ンサートした平板状の第１の継鉄、７はボビン１の下部
にインサートした平板状の第２の継鉄、８はボデーでそ
の中央部には図示上下方向に流路Ｒ１が形成されるとと
もに横方向に流路Ｒ２が形成され両流路Ｒ１、Ｒ２は連
通している。 【０００４】ケース４は第１の継鉄６と第２の継鉄７と
を介してボビン１の下部に固定され、ボビン１はガスケ
ット９を介してボデー８に固定されている。なお以上の
部材の固定はピン１０をボデー８に圧入することで行な
われている。 【０００５】ボビン１の内側には、磁性材料で円筒形に
形成された可動鉄心１１が図示上下方向に移動可能に嵌
入されている。更に、可動鉄心１１の内側には、磁性材
料で円柱形に形成されたピン１２が図示上下方向に移動
可能に挿入されている。 【０００６】ピン１２の上端部は外形が大きく形成され
ており、また可動鉄心１１の下端部は内径が小さく形成
されている。そして、このピン１２の上端部と可動鉄心
１１の下端部との間にはコイル・スプリング１３が挿入
されている。 【０００７】前記ボデー８の流路Ｒ１の中央部には、略
円柱形のロッド１４が図示上下方向に移動可能に設けら
れている。このロッド１４の上部の中心には、軸線方向
に孔１４ａが形成されており、この孔１４ａには前記ピ
ン１２の下端部が圧入固着されている。 【０００８】ロッド１４の下端部には円板状に形成され
たバルブ１５が嵌合され、このバルブ１５はロッド１４
に取付けられたＥ型止め輪１６によって図示下方への移
動を制限されている。バルブ１５の上面及びバルブ１５
とロッド１４との間には、ゴム等からなるシール材１７
が設けられ、シール材１７は、バルブ１５とロッド１４
との間では円筒形に、バルブ１５の上面では略円板状に
形成されており、かつシール材１７の略円板状部分の外
周近くの上面には環状のビード部分が形成されている。 【０００９】シール材１７の上面と流路Ｒ１の上端部と
の間にはコイル・スプリング１８が挿入されており、こ
れによってバルブ１５とシール材１７及びロッド１４
は、ピン１２とともに図示下方へ付勢され、可動鉄心１
１の下端がボデー８に当接した図示の下限位置にある。
そして、この状態ではシール材１７とボデー下部の弁座
との間に間隙があって電磁弁は開弁状態にある。 【００１０】励磁コイル２が通電されると、固定鉄心３
に可動鉄心１１が引き寄せられ、同時にバルブ１５とロ
ッド１４等がコイル・スプリング１８に抗して上方へ移
動してシール材１７の前記ビード部分がボデー８の下部
の弁座に圧接されて電磁弁が閉じる。そして、更にコイ
ル・スプリング１３に抗して可動鉄心１１がピン１２に
対して上方に相対移動して、可動鉄心１１の上端が固定
鉄心３の下端に当接吸着され閉弁状態を維持する。 【００１１】励磁電流が断たれると、バルブ１５は図示
位置に復旧して開弁する。なお、バルブ１５とロッド１
４との間に設けられたシール材１７の円筒形部分は、バ
ルブ１５とロッド１４とに弾力で圧接されているため、
バルブ１５とロッド１４の相対的な位置や姿勢の自由度
は殆どないが、閉弁時は、励磁コイルへの通電により、
可動鉄心１１が固定鉄心３に磁力で吸着され、コイル・
スプリング１３の荷重を主にした十分の力でシール材１
７がバルブ１５と前記弁座との間をシールして閉弁状態
を維持する。 【００１２】 【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術では、
バルブ１５とロッド１４の相対的な位置や姿勢の自由度
が、シール材１７のロッド１４への圧接作用により損な
われているので、同じ構造で、作動パターンが違う常閉
型の電磁弁とすると、バルブ１５の上部に設けたシール
材１７のビード部が弁座に片当りして非通電時における
閉弁状態のシール性が確保できないという問題点があっ
た。 【００１３】そこで本発明は、かかる問題点を解消でき
る常閉型の電磁弁を提供することを目的とする。 【００１４】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、励磁コイル（２）に通電し
たときに固定鉄心（３）に吸引されて軸線方向に移動可
能の可動鉄心（１１Ａ）と、この可動鉄心（１１Ａ）に
取付けられていて通電時に開弁するバルブ（１５Ａ）と
シール材（１７Ａ）と、非通電時に可動鉄心（１１Ａ）
を固定鉄心（３）から遠ざけてバルブ（１５Ａ）を閉弁
方向に移動させてシール材（１７Ａ）を弁座（２７）に
当接させて閉弁する第１のスプリング（２２）を有する
常閉型の電磁弁であって、可動鉄心（１１Ａ）に嵌合さ
れた略円板形のバルブ（１５Ａ）と、該バルブ（１５
Ａ）の弁座（２７）側の片面（１５ａ）及びバルブ（１
５Ａ）と可動鉄心（１１Ａ）との間に弾性材からなるシ
ール材（１７Ａ）を設け、可動鉄心（１１Ａ）には前記
バルブ（１５Ａ）とシール材（１７Ａ）の固定鉄心
（３）側への相対移動を制限するつば（１１ｂ）と、前
記バルブ（１５Ａ）とシール材（１７Ａ）をつば（１１
ｂ）に押し付ける第２のスプリング（２０）とを設け、
更に、シール材（１７Ａ）のバルブ（１５Ａ）と可動鉄
心（１１Ａ）との間の円筒部分（１７ａ）を構成する部
分の内周（１７ｂ）と可動鉄心（１１Ａ）の外周（１１
ｃ）との間に、所定のクリアランス（ａ）を設け、 更
に、前記シール材（１７Ａ）の前記円筒部分（１７ａ）
の先端（１７ｃ）を、閉弁時において、バルブ（１５
Ａ）の前記つば（１１ｂ）に近い側の片面（１５ｂ）か
ら突出して前記つば（１１ｂ）に当接するように形成し
たことを特徴とする常閉型電磁弁である。 【００１５】シール材（１７Ａ）の円筒部分（１７ａ）
の内周（１７ｂ）と可動鉄心（１１Ａ）の外周（１１
ｃ）との間のクリアランス（ａ）は洩れ量が許容される
程度以下でかつシール材（１７Ａ）と弁座（２７）との
片当りの吸収量が満たされる程度の大きさに設定する。 【００１６】この発明では、励磁コイル（２）に通電す
ると、可動鉄心（１１Ａ）が固定鉄心（３）に吸引され
第１のスプリング（２２）に抗して移動する。そのた
め、バルブ（１５Ａ）とシール材（１７Ａ）と第２のス
プリング（２０）とが可動鉄心（１１Ａ）と共に移動し
てシール材（１７Ａ）が弁座（２７）から離れて開弁す
る。 【００１７】励磁コイル（２）への通電を断つと、第１
のスプリング（２２）の荷重によって可動鉄心（１１
Ａ）が復旧してシール材（１７Ａ）がバルブ（１５Ａ）
とつば（１１ｂ）によって弁座（２７）に押し付けられ
て閉弁する。 【００１８】このとき、クリアランス（ａ）の存在によ
って、バルブ（１５Ａ）のシール材（１７Ａ）が弁座
（２７）に片当りしないようにバルブ（１５Ａ）の傾き
が吸収される。 【００１９】 【００２０】更に、シール材（１７Ａ）の円筒部分（１
７ａ）の先端（１７ｃ）がつば（１１ｂ）に当接してク
リアランス（ａ）を通しての流体の洩れを防止する。 【００２１】 【実施例】図１（ａ）（ｂ）及び図２は本発明の第１実
施例で、図１（ａ）（ｂ）は励磁コイルに通電していな
い閉弁状態の、図２は励磁コイルに通電した開弁状態を
示す。 【００２２】これらの図において、図４の従来技術と同
一の符号を付けた部分は図４の従来技術の同一部分と同
じ機能を果すので、その説明をなるべく省略する。可動
鉄心１１Ａは、ボビン１の中心の孔と、第１のボデー８
Ａの孔８ａに図示上下方向に摺動可能に嵌入され、その
上部は円筒形に、下部は上部より小径の円柱形に形成さ
れている。１１ａは可動鉄心１１Ａが上下動するときに
固定鉄心３と可動鉄心１１Ａの間の第１の空間又はボビ
ン１の下部と第１のボデー８Ａの上部との間の第２の空
間の流体が圧縮又は膨張して可動鉄心１１Ａの移動がし
にくくなるのを防止するために、可動鉄心の上部円筒形
部分に直径方向に貫通して設けた孔で、前記第１の空間
と第２の空間を連通する。 【００２３】１５Ａは全体が略円板形のバルブで、可動
鉄心１１Ａの下部小径部に嵌合されている。１６Ａは可
動鉄心１１Ａの下端部に取付けたＥ型止め輪、１７Ａは
バルブ１５Ａの下面１５ａ及びバルブ１５Ａと可動鉄心
１１Ａの小径部の外周１１ｃとの間に設けられたゴム等
の弾性材からなるシール材で、このシール材１７Ａは、
バルブ１５Ａと可動鉄心１１Ａとの間では円筒形部分１
７ａに、バルブ１５Ａの下面では略円板状に形成されて
おり、かつシール材１７Ａの円板状部分の外周近くの下
面には環状の断面半円形のビード部分が形成されてい
る。 【００２４】ａは円筒形部分１７ａの内周１７ｂと、可
動鉄心１１Ａの小径部分の外周１１ｃとの間のクリアラ
ンスで、このクリアランスを通じての流体の洩れ量が許
容程度以下で、かつ閉弁時におけるシール材１７Ａと後
記弁座２７との片当りが十分吸収される程度の所定の大
きさに設定される。 【００２５】１１ｂは可動鉄心１１Ａの外周１１ｃに形
成されたつばで、バルブ１５Ａとシール材１７Ａの上方
への相対移動を制限する。シール材１７Ａの前記円板状
部分の外周はバルブ１５Ａの外周に形成した環状溝に入
り込んで、バルブ１５Ａの外周の一部を包み込むように
してバルブ１５Ａに強固に固着されている。 【００２６】シール材１７Ａの前記円筒形部分１７ａの
上端１７ｃはバルブ１５Ａの上面１５ｂより上方に突出
形成されて、つば１１ｂに当接するようにすることで、
クリアランスａを通じての流体の洩れを防止している。
そのため、こうすることで、クリアランスａを大きくし
て、シール材１７Ａの大きな片当りを吸収できるように
しても、流体の洩れを防止できる。 【００２７】１９は環状の座金状のリテーナで、可動鉄
心１１Ａの下部にゆるく嵌合され、Ｅ型止め輪１６Ａの
上に乗っている。２０はシール材１７Ａとリテーナ１９
の間に介装するように可動鉄心１１Ａに嵌装した第２の
コイル・スプリングで、バルブ１５Ａとシール材１７Ａ
を上方に付勢し、シール材１７Ａの上端１７ｃをつば１
１ｂの図示下面に当接する。 【００２８】２１は非磁性の薄い円形の金属板からなる
スペーサで、固定鉄心３の下端面に配設され、このスペ
ーサ２１を介して固定鉄心３と可動鉄心１１Ａの間に可
動鉄心１１Ａを固定鉄心３から遠ざけてバルブ１５Ａを
閉弁方向に移動させる第１のコイル・スプリング２２が
挿入されている。 【００２９】この第１のコイル・スプリング２２は可動
鉄心１１Ａの上部円筒部分に収納することで、電磁弁の
寸法を小形化している。２３はボビン１の下部に固定さ
れた端子で、この端子２３にはワイヤ・ハーネスの電線
２４と、コイル２の巻線の図示されてない始端とが半田
付されている。またコイル２の巻線の図示されてない終
端は継鉄６に半田付されている。 【００３０】２５は第１のボデー８Ａの下にガスケット
２６を介して取付けた第２のボデーで、流路ＲＯと流路
ＲＯの途中に形成した弁座２７を有している。バルブ１
５Ａのシール材１７Ａは、閉弁時は図１のように第１の
コイル・スプリング２２の荷重と可動鉄心１１Ａの質量
弁によって弁座２７に圧接されるが、クリアランスａに
よるバルブの自由度で片当りが吸収され、シール材１７
Ａの前記ビード部分が全周弁座２７に圧接され、確実に
流体の流れを閉じる。 【００３１】励磁コイル２に電流を流すと、可動鉄心１
１Ａが固定鉄心３に吸引され、第１のコイル・スプリン
グ２２に抗して、図２に示すように上方に移動し、スペ
ーサ２１を挟んで固定鉄心３に吸着される。 【００３２】そのため、バルブ１５Ａとシール材１７Ａ
は、第２のコイル・スプリング２０と共に上方に移動
し、シール材１７Ａが弁座２７から離れて、電磁弁が開
弁し、流路ＲＯが流路Ｒ１、Ｒ２と連通する。 【００３３】図３（ａ）（ｂ）は本発明の第２実施例
で、前記第１実施例と比較してシール材１７Ａの形状が
わずかに異なるだけである。すなわち、前記第１実施例
では、シール材１７Ａの円筒形部分１７ａの上端１７ｃ
は組付前には断面がＲ形状になっていて、組付後はこの
Ｒ部がつば１１ｂと接して図１（ｂ）に示すようにわず
かに変形するが、第２実施例ではシール材１７Ａの円筒
形部分１７ａの上端１７ｃは水平な面に形成されてい
る。そのため、第２実施例の方が、上端１７ｃとつば１
１ｂの接触部の単位面積当りの圧力が大きくなり、流体
の洩れをより確実に防止する。 【００３４】 【発明の効果】本発明の常閉型電磁弁は上述のように構
成されているので、スプリングの力で閉弁する常閉型で
あっても、バルブやシール材の片当りをなくし、確実に
閉弁できる。そして、片当りをなくすためのクリアラン
スの存在にかかわらず、このクリアランスを通じての流
体の洩れも防止できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】（ａ）は本発明の第１実施例の電磁弁の縦断面
図、（ｂ）は同図（ａ）の要部拡大図である。 【図２】図１の第１実施例の開弁時の状態を示す縦断面
図である。 【図３】本発明の第２実施例の電磁弁の縦断面図であ
る。 【図４】従来技術の縦断面図である。 【符号の説明】 ２ 励磁コイル ３ 固定鉄心 １１Ａ 可動鉄心 １１ｂ つば １１ｃ 外周 １５Ａ バルブ １５ａ、１５ｂ 片面 １７Ａ シール材 １７ａ 円筒部分 １７ｂ 内周 １７ｃ 先端 ２０ 第２のスプリング ２２ 第１のスプリング ２７ 弁座 ａ クリアランス

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 励磁コイルに通電したときに固定鉄心に
   吸引されて軸線方向に移動可能の可動鉄心と、この可動
   鉄心に取付けられていて通電時に開弁するバルブとシー
   ル材と、非通電時に可動鉄心を固定鉄心から遠ざけてバ
   ルブを閉弁方向に移動させてシール材を弁座に当接させ
   て閉弁する第１のスプリングを有する常閉型の電磁弁で
   あって、 可動鉄心に嵌合された略円板形のバルブと、該バルブの
   弁座側の片面及びバルブと可動鉄心との間に弾性材から
   なるシール材を設け、 可動鉄心には前記バルブとシール材の固定鉄心側への相
   対移動を制限するつばと、前記バルブとシール材をつば
   に押し付ける第２のスプリングとを設け、 更に、シール材のバルブと可動鉄心との間の円筒部分を
   構成する部分の内周と可動鉄心の外周との間に、所定の
   クリアランスを設け、 更に、前記シール材の前記円筒部分の先端を、閉弁時に
   おいて、バルブの前記つばに近い側の片面から突出して
   前記つばに当接するように形成した ことを特徴とする常
   閉型電磁弁。