JP4042184B2

JP4042184B2 - 電磁弁

Info

Publication number: JP4042184B2
Application number: JP21225597A
Authority: JP
Inventors: 賀陽二郎古; 里和夫宮
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1997-08-06
Filing date: 1997-08-06
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2017-08-06
Also published as: US6073908A; JPH1151235A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弁の開閉作動を確実に作動させるための電磁弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電磁弁としては、特開昭６２−１１３９７７公報に示されるものが知られている。これは、電気コイル及び磁性体コアを内蔵するハウジングと、ハウジング内部に形成された弁座と、電気コイル及び磁性体コアによって作動され弁座を開閉するための弁体を備えた可動鉄心と、可動鉄心の作動時には常時撓むようにハウジング内部に固設された板ばねとを備えるものである。
【０００３】
弁体は、弁座との開閉時に弁座と衝突し作動音が大きくなるため、弾性体で形成される。弁体は、焼付成形により可動鉄心の一面に固着されており、弁体の外周部分には板ばねの内周部分が挿入され固着されていた。
【０００４】
板ばねは、弁体の外周部分に一定位置で固着されることで、可動鉄心の作動時において弁体の外周部分を作動方向と反対方向へ一定に付勢し、可動鉄心の作動方向の軸振れを無くす。また、板ばねは、リップを介してハウジングに固着されかつ弁体の外周部分に固着されることで、可動鉄心の作動方向の軸回動を規制するものである。よって、弁体の開閉により弁体が弁座に当たる際、可動鉄心の作動方向の軸振れによる弁体の弁座への当接位置のズレから生じる騒音が無くなり、可動鉄心の作動方向の軸回動による弁座もしくは弁体の磨耗を低減できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来装置であると、リニア制御で作動させるような電磁弁の作動を短時間に多回数行う制御方式に使用すると、可動鉄心の作動により板ばねが撓むことで、板ばねの内周部分と弾性体で形成された弁体の外周部分を固着している部分で弁体に磨耗が生じ、板ばねと弁体の固着が外れる可能性があった。
【０００６】
また、弁体は、その外周に板ばねを固着しているため、可動鉄心の作動方向と反対方向に付勢される。よって、可動鉄心の作動方向と反対方向に付勢される弁体と作動する可動鉄心との固着部分に反対方向の二つの力が生じ負荷がかかり、焼付成形された弁体と可動鉄心が外れる可能性があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために本発明において講じた技術的手段は、電気コイル及び磁性体コアを内蔵するハウジングと、ハウジング内部に形成された弁座と、電気コイル及び磁性体コアによって作動され弁座を開閉するための弁体を備えた可動鉄心と、可動鉄心の作動時には常時撓むようにハウジング内部に固設された板ばねとを備える電磁弁において、可動鉄心は、その作動方向と垂直な外方向へ形成された鍔部を有し、鍔部と板ばねとは、板ばねが電気コイルの通電時における可動鉄心の作動方向側の面において常時当接するよう配設され、鍔部は弁体の近傍に形成され、板ばねには孔が形成され、弁体は弾性部材で形成されると共に弾性部材が孔を挿通し鍔部を被覆することで板ばねと鍔部を固着した、ことである。
【０００８】
この技術的手段によれば、可動鉄心の外方向へ形成された鍔部と板ばねは、鍔部の作動方向側の一面で常に当接するようになっており、可動鉄心の作動により当接部分の磨耗が生じないため、板ばねと可動鉄心の鍔部が外れることは無く、可動鉄心の作動時に常時板ばねは鍔部に当接して撓むようになっている。
【０００９】
また、板ばねと鍔部とは、弁体によって固着されている、と良く。この技術的手段によれば、可動鉄心の軸回動を板ばねにより規制されるため、弁体が回動して弁座に当たる際生じる磨耗が発生しない。
【００１０】
更に、鍔部は弁体の近傍に形成され、板ばねには孔が形成され、弁体は弾性部材で形成されると共に弾性部材が孔を挿通し鍔部を被覆することで板ばねと鍔部を固着している、と良く。この技術的手段によれば、板ばねと可動鉄心とを簡単に弁体の成形により固着することができ、弁体の一部が板ばねの孔に挿通されることで、より可動鉄心の軸回動を規制されるため、弁体が回動して弁座に当たる際生じる磨耗が発生しない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この出願の発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は電磁弁の断面図、図２は電磁弁の可動鉄心の正面図、図３は電磁弁の可動鉄心の断面図である。
【００１２】
図１に示されるように、第１ボディ１６は非磁性体材料で構成され、固定鉄心５と、電気コイル６と、ボビン７、スプリング８とを内蔵している。また、第１ボディ１６は電気コイル６と電気的に接続された端子１５と他端子（図示せず）が挿入されるソケット１４とを形成している。電気コイル６は、ボビン７に巻回されている。ボビン７は非磁性体であり孔７ａが形成され、孔７ａに固定鉄心５が嵌合されている。固定鉄心５は、後述する可動鉄心１を固定鉄心５から離れる方向に常時付勢するスプリング８が挿入される穴５ａが形成され、ヨーク１０により第１ボディ１６内に固設されている。他端子より端子１５を通って電気コイル６に通電されると、固定鉄心５に磁力が働き、可動鉄心１が固定鉄心５に引きつけられ図１にＡで示す方向に作動する。
【００１３】
第２ボディ１７は非磁性体材料で構成され、内部には、ポート１１、１２と、ポート１１に一端付近を連結し弁座４を他端に形成された通路１３と、後述する弁体３と開閉される弁座４を備えている。
【００１４】
図１で第１ボディ１６と第２ボディ１７との間には、ボビン７の端部７ｃが配設されている。ハウジングは、本実施例においては、第１ボディ１６と第２ボディ１７とボビン７から形成される。
【００１５】
ボビン７の端部７ｃには、板ばね２と可動鉄心１が内部に配設されている。図２、図３に示されるように、板ばね２は、円弧状の孔２ａと略円弧状の開口２ｂが形成される。開口２ｂは、板ばね２の中心を中心として等角度間隔に複数形成され、板ばね２をＡ方向に撓ませることを可能にするためのものである。板ばね２の外周部には、焼付形成などによりリップ９が固着されている。リップ９が固着された板ばね２は、ボビン７に形成された溝７ｂに嵌合され、第２ボディ１７とボビン７に挟み込むことでハウジング内部に固設されている。また、板ばね２は、可動鉄心の作動時に常時撓むようにハウジング内部に固設されれば良く、ボビン７が第１ボディ１６内部に埋設されたような場合、ハウジングは第１ボディ１６及び第２ボディ１７などから構成されることとなるが、板ばねは可動鉄心の作動時に常時撓むように第１ボディ１６又は第２ボディ１７内部の適切な位置に固設されれば良い。本実施例においては、後述する弁体３が弁座４に当接している時には、板ばね２の変化量が０になっている。
【００１６】
図３で可動鉄心１は、可動鉄心１のＡ方向側に形成された端面１ｄと、端面１ｄと反対側に形成された端面１ｃと、端面１ｃに接着手段により固着された弁体３と、端面１ｃに延在して形成された鍔部１ａと、スプリング８が挿入される穴１ｂとを形成されている。本実施例においては、鍔部１ａは、端面１ｃに延在した位置に形成されているが、鍔部１ａは、板ばね２に可動鉄心１の作動時付勢され、可動鉄心１の作動方向と垂直方向で可動鉄心１の外方向へ形成されれば良い。また、後述する板ばね２との配設関係により、鍔部１ａは弁体３の近傍へ形成される方が更に良い。可動鉄心１は、穴１ｂに挿入されたスプリング８により、電気コイル６が消勢されている時には、弁体３が弁座４に当接し、流路を閉じた状態を維持する。
【００１７】
図２、図３に示されるように、板ばね２と可動鉄心１は、板ばね２が可動鉄心１の鍔部１ａとＡ方向側の面に当接するように配設される。弁体３は、コンプレッション成形で成形され、成形型内に設置された可動鉄心１と板ばね２を、可動鉄心１の鍔部１ａの外径より大きな外径で形成された円弧状の孔２ａにより、弁体３の一部をＡ方向側から板ばね２の裏側へ回り込ませることで固着することが簡単にできる。それによって、弁体３は、鍔部１ａの端面１ｃに延在した面を被覆し、更に板ばね２に形成された孔２ａを挿通する挿通部３ａと、板ばね２のＡ方向側の面を円弧状の孔２ａの内径２ｃより小さい内径３ｃに設定され、かつ、円弧状の孔２ａの外径２ｄより大きい外径３ｄに設定された係合部３ｂとから形成される。
【００１８】
次に作動について説明する。
【００１９】
他端子より端子１５を通って電気コイル６に通電されると、固定鉄心５に磁力が発生する。発生した磁力により固定鉄心５は、スプリング８の付勢力より勝ることで、可動鉄心１をＡ方向へ引き寄せる。可動鉄心１がＡ方向へ作動することにより、弁体３と弁座４が離され、流路が開放されポート１２から通路１３を通って流体がポート１１へ流れる。通電が停止されると電気コイル６が消勢され、固定鉄心５に磁力が発生されないため、スプリング８の付勢力により可動鉄心１は、Ａ方向と反対方向へ移動させられる。可動鉄心１は、弁体３と弁座４とが当接し流路を閉鎖する事で停止させられる。リニア制御は、前述した電気コイル６への通電を短時間に多回数行うことにより、弁座４と弁体３の開閉を短時間に多回数行い、ポート１２からポート１１への流量を略線形的に変化させることが可能となる。
【００２０】
本実施例において、電気コイル６の通電によって固定鉄心５は、可動鉄心１をＡ方向に引き寄せていた。しかし、電気コイル６の通電を逆にすることによって固定鉄心５が、可動鉄心１をＡ方向と反対に引き離す構造になっている場合、次のようにすれば良い。スプリング８は、一端を可動鉄心１に係合され、他端を固定鉄心５に係合され、可動鉄心１を弁座４と弁体３とが離れる方向に常時付勢するものとなる。つまり、弁体３と弁座４が当接し流路を閉鎖した状態は、電気コイル６に通電した時であり、逆に弁体３と弁座４が離れ流路を開放した状態は、電気コイル６に通電していない時である。この場合、板ばね２は、鍔部１ａの電気コイル６通電時の可動鉄心作動方向側の面に当接するように配設される。また、板ばねは、電気コイル６に通電していない時変位量が０であり、通電した時に撓むようにハウジング内部に固設されれば良い。弁体３は、板ばね２に形成された孔２ａと可動鉄心１に形成された鍔部１ａによって、板ばね２と可動鉄心１を固着されると更に良い。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、可動鉄心の作動方向側に板ばねと常に当接する一面をもった鍔部が存在するため、板ばねは、当接部分が外れること無く常時作動している可動鉄心と当接した状態となり、可動鉄心の作動時は板ばねが常に撓むことによって、可動鉄心の外周部に付勢力が働き作動時に可動鉄心の軸振れを防止することができ、弁体と弁座の当接位置のズレから生じる騒音が無くなる。
【００２２】
また、本発明によれば、弁体により板ばねと可動鉄心を固着することで、板ばねと可動鉄心を固着する部材を別体として必要とせず、板ばねと可動鉄心が固着され、可動鉄心の軸回転を規制することにより、弁体が回動して弁座に当接する際発生する磨耗を防止することができる。
【００２３】
更に本発明によれば、弁体を可動鉄心に成形する際弁体の一部を板ばねの孔に挿通し、簡単に板ばねと可動鉄心を固着することでき、かつ、孔に挿通した部分が可動鉄心の軸回動をより規制することにより、弁体が回動して弁座に当接する際発生する磨耗をより防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電磁弁の断面図である。
【図２】本発明に係る電磁弁の可動鉄心の正面図である。
【図３】本発明に係る電磁弁の可動鉄心の断面図である。
【符号の説明】
１可動鉄心
１ａ鍔部
２板ばね
２ａ孔
２ｂ開口
３弁体
３ａ挿通部
３ｂ係合部
４弁座
５固定鉄心（磁性体コア）
６電気コイル
７ボビン
７ｃ端部（ハウジング）
８スプリング
１６第１ボディ（ハウジング）
１７第２ボディ（ハウジング）

Claims

電気コイル及び磁性体コアを内蔵するハウジングと、
該ハウジング内部に形成された弁座と、
前記電気コイル及び前記磁性体コアによって作動され前記弁座を開閉するための弁体を備えた可動鉄心と、
前記可動鉄心の作動時には常時撓むように前記ハウジング内部に固設された板ばねとを備える電磁弁において、
前記可動鉄心は、その作動方向と垂直な外方向へ形成された鍔部を有し、前記鍔部と板ばねとは、前記板ばねが前記電気コイルの通電時における前記可動鉄心の作動方向側の面において常時当接するよう配設され、前記鍔部は前記弁体の近傍に形成され、前記板ばねには孔が形成され、前記弁体は弾性部材で形成されると共に前記弾性部材が前記孔を挿通し前記鍔部を被覆することで前記板ばねと前記鍔部を固着していることを特徴とする電磁弁。