JP4166522B2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍・冷房装置等の冷媒配管中に配設して使用される電磁弁、特に作動時の衝突音を抑制することができるようにした電磁弁の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
弁体を連結保持したプランジャが復帰ばねのばね力により閉弁方向に移動する際に発生する衝突音を低減すると共に、吸引子の吸引作用により開弁方向に移動する際に発生する衝突音をも低減して、使用者に不快感を与えることのないようにした電磁弁は、既に開発されており、一例として、特開２０００−１７０９４５号公報に開示の技術（以下「従来例」という）を挙げることができる。
【０００３】
上記従来例による電磁弁１は、主要な構成部材として、電磁弁本体２、弁体１３を連結保持したプランジャ３、シリンダ筒１２、電磁コイル１４、吸引子４、復帰ばね１６及びばね５等を備えている。
【０００４】
電磁弁本体２は、入口流路７から出口流路８への流路途中に弁口部２ａを有しており、この弁口部２ａの周りに環状凹部２ｂを有している。シリンダ筒１２は、弁口部２ａに対して開口する下方端部１２ａを有しており、弁口部２ａに対して接離する弁体１３が一体的に連結されているプランジャ３は、弁の開閉方向に移動できるようにシリンダ筒１２内に挿入されている。
【０００５】
電磁コイル１４は、シリンダ筒１２の外側に配置されており、吸引子４は、シリンダ筒１２の上方端部１２ｂに嵌着固定配置され、電磁コイル１４の通電励磁作用による磁気吸引力でもって復帰ばね１６のばね力に抗してプランジャ３を開弁方向に吸引移動させるようになっている。
【０００６】
また、吸引子４は、その下部のパッキン受穴４ａ内にパッキン１５が嵌着配置されており、復帰ばね１６は、一方のばね端部１６ａがパッキンの凸部１５ｂを挿入してパッキン１５の下面に当接し、かつ、他方のばね端部１６ｂがプランジャ３上部のばね受孔３ａの下底面に当接する態様で吸引子４とプランジャ３との間に組込まれている。
【０００７】
ばね５は、プランジャ３と電磁弁本体２との間に設けられており、その一方の端部５ａがプランジャ３の段部３ｇの下面に当接し、かつ、他方のばね端部５ｂが電磁弁本体２の環状凹部２ｂの底面に当接している。
【０００８】
プランジャ段部３ｇの下面及び環状凹部２ｂの底面に対するばね５の当接態様としては、ある程度の余裕を持たせてあり、このばね５により、プランジャ３が復帰ばね１６のばね力を受けて閉弁方向に移動する際に、プランジャ３に連結保持されている弁体１３が弁口部２ａに対して急激に衝突することはなくなる。
【０００９】
吸引子４のパッキン受穴４ａに嵌着配置されたパッキン１５は、冷媒（フロン系）や冷凍機オイルに耐える材料、ＰＴＦＥ（四弗化エチレン樹脂）等を使用しており、プランジャ３が開弁方向に移動して衝突する際に発生する衝突音を低減することができる。
【００１０】
以上に説明した従来例による電磁弁１においては、電磁コイル１４の消磁の際、復帰ばね１６のばね力でもってプランジャ３が閉弁方向に移動する際に発生する衝突音は、ばね５により低減されると共に、電磁コイル１４の励磁による吸引子４の吸引作用でもってプランジャ３が開弁方向に移動する際に発生する衝突音は、パッキン材料としてＰＴＦＥ（四弗化エチレン樹脂）等が使用されていることにより低減されることとなって、使用者に不快感を与えることがなくなるという利点が得られる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来例による電磁弁においては、吸引子４下部のパッキン受穴４ａにパッキン１５が嵌着配置された段階で、多くの場合パッキン受穴４ａの上底面側に図２に示されるような上底部空間４ｂが存在する。
【００１２】
上記の上底部空間４ｂは、図２の（ａ）に示されるように、パッキン受穴４ａの加工逃がしのためドリル先端が当り凹みとなって形成される場合、同じく（ｂ）に示されるようにパッキン受穴４ａの上底面の平坦度が得られず凹となって形成される場合、同じく（ｃ）に示されるように、パッキン１５上面の平坦度が得られず凹となって形成される場合などがあり、実際問題として、この上底部空間４ｂの存在は不可避的であるといってよい。
【００１３】
吸引子４のパッキン受穴４ａにパッキン１５を嵌着配置した場合に形成される上底部空間４ｂには、電磁弁１の継続的な使用経過に伴って冷媒が密閉されることになるが、この冷媒は、それ自体の高温度による影響や電磁コイル１４の発熱による温度影響を受けて膨張し、高圧でもって図示の弁の規定開度αが減少して図４の（ｂ）及び（ｃ）に示される開度βもしくは開度０となるようにパッキン１５をパッキン受穴３ａの外方へ押出してしまい、そのため流量不足や開弁不能といった開弁の阻害事態を招いていた。
【００１４】
また、電磁弁の頻繁なＯＮ／ＯＦＦに伴うパッキン１５に対するプランジャ３の衝突によりパッキン１５が図４の（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、矢印Ａで示す外径大方向に変形したり、矢印Ｂで示す膨出方向へ押出されたりして、パッキン１５が冷媒及びオイルの膨潤作用や高温により、パッキン受穴３ａの内周面に固定シールされてしまう。このように、一旦パッキン受穴３ａからパッキン１５が膨出してしまうと、その膨出位置に固定され、もはや正常な開弁ができなくなるという問題があった。
【００１５】
本発明は、従来例の電磁弁における上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電磁弁の吸引子下部パッキン受穴に嵌着配置されたパッキンが膨出固定して電磁弁の開弁阻害事態を招くといったことのない改良された電磁弁を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による電磁弁は、入口流路から出口流路への流路途中に弁口部を設けた電磁弁本体、前記弁口部に対して開閉移動する弁体が連結保持されているプランジャ、該プランジャを摺動自在に収容するシリンダ筒、該シリンダ筒の外側に固定配置された電磁コイル、前記シリンダ筒の上部内側に配置された吸引子、該吸引子下部のパッキン受穴に嵌着配置されたパッキン、該パッキンと前記プランジャとの間に配置され、前記プランジャを閉弁方向に弾発付勢する復帰ばね及び前記弁口部に対し前記弁体を弾発付勢するばねを備えてなる電磁弁において、前記パッキンは、断面凸字状に形成された凸部を有しており、該凸部を下にして前記パッキン受穴に嵌着されたとき、該パッキンの平坦上面と前記パッキン受上底面との間に上底部空間が存在するものとし、前記ばねは、一方のばね端部が前記凸部を挿入して前記パッキンの下面に当接し、かつ、他方のばね端部が前記プランジャの上部に設けられたばね受穴に挿入して該ばね受穴の下底面に当接するように構成されており、前記パッキンには、該パッキンの上面と前記プランジャのパッキン受穴上底面との間に存在する前記上底部空間を前記吸引子の下面と前記プランジャの上面との間の空間に連通させる蓄圧防止孔が形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１ないし図３を参照して以下に説明する。図１は、一実施の形態を示す電磁弁の断面説明図である。図２は、本発明による吸引子、パッキン、プランジャ及び復帰ばねの相互の関係を示す説明図である
【００１９】
図１に示される実施例において、電磁弁１は、主要な構成部材として、従来例と同様に電磁弁本体２、弁体１３、プランジャ３、シリンダ筒１２、電磁コイル１４、吸引子４、パッキン１５、復帰ばね１６及びばね５等を備えている。
【００２０】
電磁弁本体２は、入口流路７から出口流路８への流路途中に弁口部２ａを有しており、弁口部２ａの周りに環状凹部２ｂを有している。シリンダ筒１２は、弁口部２ａに向かって開口する下方端部１２ａを有しており、プランジャ３は、弁口部２ａに接離する弁体１３に連結保持した態様でシリンダ筒１２内で開弁方向に移動できるように挿入されている。
【００２１】
本実施例において、弁体１３は、プランジャ３の下部に設けられた弁体受穴３ｃ内に上下動可能に保持連結されており、ばね５は、これもプランジャ３の下部に設けられたばね受穴３ｂ内に挿入配置され、ばね５の一方のばね端部５ａがばね受穴３ｂの上底面に当接し、かつ、他方のばね端部５ｂが弁体１３の上面に当接するようになっている。
【００２２】
他の実施例において、弁体１３は、特開２０００−１７０９４５号公報に開示され、かつ、従来例として説明した図３に示す電磁弁における弁体１３と同様にプランジャ３に対して一体的に連結されており、ばね５は、一方のばね端部５ａがプランジャ３の下部に設けられた縮径部３ｆを挿入してプランジャ３の段部３ｇ下面に当接し、かつ、他方のばね端部５ｂが電磁弁本体３に設けられた環状凹部２ｂに挿入してその凹部底面に当接するようになっている。
【００２３】
電磁コイル１４は、シリンダ筒１２の外側に配置されており、吸引子４は、シリンダ筒１２の上方端部１２ｂ内に嵌着固定配置され、電磁コイル１４の通電励磁作用による磁気吸引力でもってプランジャ３を開弁方向に吸引移動させるようになっている。
【００２４】
吸引子４は、その下部のパッキン受穴４ａ内にパッキン１５が嵌着配置されており、復帰ばね１６は、一方のばね端部１６ａが凸部１５ｂを挿入してパッキン１５の下面に当接し、かつ、他方のばね端部１６ｂがプランジャ３上部のばね受穴３ａの下底面に当接する態様で吸引子４とプランジャ３との間に組込まれ、弁体１３を連結保持したプランジャ３を閉弁方向に弾発付勢するようになっている。
【００２５】
ハウジング１１は、シリンダ筒１２、電磁コイル１４、吸引子４等を収納しており、パッキン１５は、吸引子下部のパッキン受穴４ａ内に嵌着配置された態様でプランジャ３と吸引子４との間に挿置され、プランジャ３が吸引子４の吸引作用により復帰ばね１６のばね力に抗して上方に移動する際のプランジャ３と吸引子４との直接衝突を防止している。
【００２６】
ねじ１７は、吸引子４をハウジング１１に取付け固定する。プランジャ３のオイル逃がし孔３ｈは、電磁弁が流体であるオイルに浸されたとき、この孔３ｈより逃がす。すなわち、プランジャ３は、シリンダ筒１２内がオイルリッチな状態となって弁の開閉動作に影響を与える場合でも、入口流路７内の流体圧力が減少したとき、流体の自重でオイル逃がし孔３ｈより排出されることとなり、以後動作遅れがなくなって確実に作動するようになる。
【００２７】
本実施の形態の電磁弁におけるプランジャ３と吸引子４との当接部分に用いられるパッキン１５の具体的形状について図２を用いて説明する。従来技術に関して先に説明したように、パッキン１５が吸引子４下部のパッキン受穴４ａ内に嵌着配置された段階で、パッキン受穴４ａの上底面側に上底部空間４ｂが存在することとなる。
【００２８】
図２の（ａ）は、上底部空間４ｂがドリル先端加工のため凹となって形成されている場合を、（ｂ）は、同じく穴加工底面が凹となって形成されている場合を、（ｃ）は、同じくパッキン１５の上面が凹となって形成されている場合をそれぞれ示している。
【００２９】
図２における上記（ａ），（ｂ）及び（ｃ）のいずれの場合にあっても、本実施形態におけるパッキン１５には、このパッキン１５の上面と吸引子４のパッキン受穴４ａ上底面との間に存在する上底部空間４ｂを、プランジャ３の油逃がし孔３ｈに通じている吸引子４とプランジャ３との間の空間に連通させる蓄圧防止孔１５ａが形成されている。
【００３０】
本実施例におけるパッキン１５は、従来技術におけるそれと同様に、冷媒（フロン系）や冷凍機オイルに耐える材料、ＰＴＦＥ（四弗化エチレン樹脂）等を使用しており、プランジャ３が開弁方向に移動して衝突する際に発生する衝突音を低減することができるものであるが、同時に、上底部空間４ｂを吸引子４とプランジャ３との間の空間に連通させる蓄圧防止孔１５ａが形成されているため、この上底部空間４ｂ内に冷媒ガス等による蓄圧は皆無となり、したがって、従来例の電磁弁において発生していたパッキン１５の膨潤・膨出による図４の（ｂ）及び（ｃ）で示されるような開弁の阻害事態の発生を完全に防止することができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、電磁弁の吸引子下部のパッキン受穴に嵌着配置されたパッキンには、パッキン受穴もしくはパッキンの加工上、不可避的にパッキン受穴上底側に存在することとなる上底部空間を吸引子及びプランジャ間の空間に連通させる蓄圧防止孔が形成されているので、前記上底部空間内に冷媒が密閉されることが皆無となり、パッキンがパッキン受穴から膨出して、弁の規定開度が得られなくなるとか、弁の開弁が不能になるといった開弁の阻害事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の態様を示す電磁弁の断面説明図。
【図２】図１におけるパッキンを吸引子下部のパッキン受穴に嵌着配置した態様の説明図で、（ａ）は、上底部空間がドリル先端加工のため凹となって形成されている場合を、（ｂ）は、同じく穴加工底面が凹となって形成されている場合を、（ｃ）は、同じくパッキン上面が凹となって形成されている場合を、それぞれ示している。
【図３】従来例の電磁弁の説明図。
【図４】図３におけるパッキンが吸引子下部のパッキン受穴より膨出固定したことによる開弁の阻害態様を示す説明図で、（ａ）は、パッキン受穴に嵌着配置されたパッキンが規定開度を保持している場合を、（ｂ）は、弁の規定開度が得られなくなった場合を、（ｃ）は、開弁が不能となった場合を、それぞれ示している。
【符号の説明】
１ 電磁弁
２ 電磁弁本体
２ａ 弁口部
２ｂ 環状凹部
３ プランジャ
３ａ ばね受穴（復帰ばね用）
３ｂ ばね受穴（緩衝ばね用）
３ｃ 弁体受穴
３ｄ 弁体止環
３ｅ 台形部
３ｆ 縮径部
３ｇ 段部
３ｈ オイル逃し穴
４ 吸引子
４ａ パッキン受穴
４ｂ 上底部空間
５ ばね
５ａ 一方のばね端部
５ｂ 他方のばね端部
７ 入口流路
８ 出口流路
１１ ハウジング
１２ シリンダ筒
１２ａ 下方端部
１２ｂ 上方端部
１３ 弁体
１４ 電磁コイル
１５ パッキン
１５ａ 蓄圧防止孔
１５ｂ 凸部
１５ｃ 膨潤・膨張部
１６ 復帰ばね
１６ａ 一方のばね端部
１６ｂ 他方のばね端部
１７ ねじ

Claims (1)

1. 入口流路から出口流路への流路途中に弁口部を設けた電磁弁本体、前記弁口部に対して開閉移動する弁体が連結保持されているプランジャ、該プランジャを摺動自在に収容するシリンダ筒、該シリンダ筒の外側に配置された電磁コイル、前記シリンダ筒の上部内側に固定配置された吸引子、該吸引子下部のパッキン受穴に嵌着配置されたパッキン、該パッキンと前記プランジャとの間に配置され、前記プランジャを閉弁方向に弾発付勢する復帰ばね及び前記弁口部に対し前記弁体を弾発付勢するばねを備えてなる電磁弁において、
   前記パッキンは、断面凸字状に形成された凸部を有しており、該凸部を下にして前記パッキン受穴に嵌着配置されたとき、該パッキンの平坦上面と前記パッキン受上底面との間に上底部空間が存在するものとし、前記復帰ばねは、一方のばね端部が前記凸部を挿入して前記パッキンの下面に当接し、かつ、他方のばね端部が前記プランジャの上部に設けられたばね受穴に挿入して該ばね受穴の下底面に当接するように構成されており、前記パッキンには、該パッキンの上面と前記プランジャのパッキン受穴上底面との間に存在する前記上底部空間を前記吸引子の下面と前記プランジャの上面との間の空間に連通させる蓄圧防止孔が形成されていることを特徴とする電磁弁。

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