JP4641175B2

JP4641175B2 - 電磁弁

Info

Publication number: JP4641175B2
Application number: JP2004319956A
Authority: JP
Inventors: グロッツィンガートーマス
Original assignee: ナスマグネットゲーエムベーハー
Priority date: 2003-11-03
Filing date: 2004-11-02
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2024-11-02
Also published as: US20050092951A1; JP2005172224A

Description

本発明は、弁座と、開位置と閉位置との間でこの弁座と協働する弁部材とを備えた弁箱を有し、また電磁石が通電状態になると弁部材がその一方の位置になり非通電状態になるとそのもう一方の位置になるように、少なくとも１つのばねとともに弁部材に作用する電機子を備えた電磁石を有する電磁弁に関する。本発明はさらに、非通電状態で開である、または非通電状態で閉である電磁弁一式に関する。

取り付け状況に応じて常時閉である（非通電時に閉である）弁または常時開である（非通電時に開である）弁が好まれている。

このようなＮＣ弁やＮＯ弁を製作するには様々な構成要素やモジュールが必要である。

従ってこのような弁の製造を簡素化し、また経費を削減することが本発明の目的である。

前者の目的は、本発明によれば請求項１の特徴により達成される。

本発明による電磁弁の第１の態様は、弁座と、開位置と閉位置との間でこの弁座と協働する弁部材とを備えた弁箱と、電磁石が通電状態になると弁部材がその一方の位置になり、非通電状態になるとそのもう一方の位置になるように、少なくとも１つのばねとともに弁部材に作用する電機子を備えた電磁石とを実質的に含む。弁箱は対向する２つの連接面を含み、それらによって箱を電磁石に選択的に連結して、非通電状態で開である弁、または非通電状態で閉である弁のいずれをも製造する事が出来る。

第２の態様によれば、電磁弁は、弁座と、開位置と閉位置との間でこの弁座と協働する弁部材とを備えた弁箱を実質的に含み、また、電磁石が通電状態になると弁部材がその一方の位置になり、非通電状態になるとそのもう一方の位置になるように、少なくとも１つのばねとともに弁部材に作用する電機子を備えた電磁石を含む。非通電状態において開である開口弁、または非通電状態において閉である開口弁のいずれをも製造するために、弁箱はここでは、弁座および弁部材が弁箱内で第１位置または第２位置のいずれにも配される事が出来るように構成されている。

第３の態様によれば、非通電状態において開であるか、または非通電状態において閉であり、また少なくとも１つの弁箱と、弁座と、弁部材と、電機子を備えた電磁石とを含む電磁弁一式が提供される。弁部材は開位置と閉位置との間でこの弁座と協働し、電機子は、電磁石が通電状態になると弁部材がその一方の位置になり、非通電状態になるとそのもう一方の位置になるように、少なくとも１つのばねとともに弁部材で作用する。非通電状態において開である弁を製造するために、また非通電状態において閉である弁を製造するためにも、弁箱（単数／複数）に弁座および弁部材を配する事が出来る。

様々な態様によって同一の構成要素を両タイプの弁に使用することがある程度可能になる。このことは、工作機械の製造、在庫管理、および部品コストにおける重要な利点をもたらす。

本発明の更なる構成は、従属請求項の主題を形成する。

好適な例示的実施形態によれば、弁箱と弁部材との間に環状シールが設けられ、弁部材の一方の位置からもう一方の位置への移動量は環状シールが単に撓むだけになるように決定される。均圧化に関する公知の構成の場合、弁部材・環状シール間の直進運動は不可欠であるが、これは重大な摺動摩擦の原因となる。

また、更なるばねを設けて、その２つのばねを弁部材にその両側で接触させる事が出来る。さらに、２つのばねが同じばね力を有する場合には、弁箱のどちらの取り付け状態においても同一のばね圧が弁部材に作用する。

特定の構成によれば、電磁弁は圧力補償弁の形状であり、弁は少なくとも２つの開口部をそれぞれ流入口および流出口として有し、この弁は両方向に作動するのでこれらの開口部を入れ替える事が出来る。

本発明の更なる利点および実施形態を、詳細な説明と図面を参照して詳細に説明する。

図１による電磁弁は本質的に、弁箱１と電磁石２とを含む。

電磁石２はそれ自体公知の方法で構成される。従って巻線２２を備えた巻型２１と、ヨーク２３もまた提供される。巻型２１内にはさらに、極管２６によって案内される磁心２４と電機子２５とがある。

電磁石全体はケーシング２７に包囲され、このケーシングから接触ピン２８とアースラグ２９が導出されている。

弁箱には弁部材３が配され、開位置と閉位置との間で弁座４と協働する。弁座４は弁箱１に、例えば安全リング５によって固定される。

さらに電機子２５はばね６と協働し、図１に示すように非通電状態になると弁部材が開位置になる。電磁石が通電状態になると電機子２５は磁心２４に吸引され、その結果、弁部材の他端で作用するばね７によって補助されて弁部材が閉位置となる。

このように弁部材３は弁箱１に摺動可能に配され、弁箱と弁部材との間には外側に向かって、あるいは内側に向かってのいずれにも密封状態をもたらす環状シール８が設けられる。弁部材の一方の位置からもう一方の位置への移動量は、環状シールが単に撓むだけになるように決定されるのが好ましい。このようにして、さもなければ引き起こされ得る摺動摩擦を回避する事が出来る。

弁座と接触する領域では、弁部材３にはさらに弁ゴム９が設けられている。

図示された電磁弁は２つの開口部１０と１１を有し、流入口または流出口のいずれとしても供される。

さらに、極管２６と弁箱１との間にシール１２が設けられ、弁座４と弁箱との間にシール１３が設けられる。

ばね６の一端が電磁石の極管２６で支持され、他端が電機子２５のフランジ状延長部で支持される。更なるばね７の一端が弁部材３の内段部と係合し、他端は例えば電磁弁が固着されている図示しないフランジと係合する。均圧弁を製造するために、環状シール８の直径は弁箱１と弁部材３との間で密封効果が高くなるように、密封状態を形成する弁座４の直径に相当するようにして決定される。

図示される電磁弁の特定の特徴を、図２を更に参照して本明細書で詳細に説明する。
両電磁弁は同一要素であるため、同一の符号を使用した。

特定の特徴として、実際に弁箱１は対向する２つの連接面１ａおよび１ｂを有し、それらによって弁箱を選択的に電磁石に連結し、非通電状態において開である、または非通電状態において閉である弁のいずれをも形成する事が出来る。図１では、弁箱１はその連接面１ａで電磁石に連結され、非通電状態において開である弁を形成している。図２では、弁箱は１８０°回転されており、すなわち連接面１ｂで弁箱に連結され、非通電状態において閉である弁を形成している。

図２に示す電磁弁の場合、電磁石が非通電状態になると弁部材３は電機子２５およびばね６により弁座４へ向かって加圧され、その結果、２つの開口部１０と１１との間の通路が閉じられる。通電状態になると電機子２５が磁心２４によりばね６の力に抗して吸引され、その結果、弁部材３が更なるばね７の力により弁座４から離れて持ち上げられ、２つの開口部１０と１１との間の連接が開放される。

図１および図２に示す２つの型の弁は、このように同一の要素やモジュールを使用して製造する事が出来る。このことは、工作機械の製造、在庫管理、および部品コストにおける重要な利点をもたらす。

電磁弁が圧力補償弁として設計される場合、開口部１０および１１をそれぞれ流入口および流出口として入れ替える事が更に可能で有る。電磁弁を組み付けた状態で、電磁弁が非通電状態において開であるか、それとも非通電状態において閉であるかを外から識別できるように、側面の開口部１０を２つの連接面１ａと１ｂとの中間にならないように配することが可能であろう（図１および図２を参照されたい）。このように２つの電磁弁は外面的に異なるので、その機能を確認する事が出来る。

電磁弁の第２態様を図３および図４に示す。わかりやすくするために同一の構成要素には同一の符号を使用した。

図１および図２に示した例示的な実施形態との違いは、ここでの弁箱が対向する２つの連接面を備えていないことである。すなわちこれとは反対に、非通電状態において開である弁または非通電状態において閉である弁のいずれをも形成するために、弁座および弁部材が弁箱で第１位置または第２位置のいずれにも配される事が出来るように弁箱が構成されている。

弁箱１はヨーク２３および極管２６の領域で電磁石２に連結されている。ここでも、弁箱には開位置と閉位置との間で弁座４と協働する弁部材３が配される。弁座４は超音波溶接、接着、または摩擦接触により例えば安全リングを用いて弁箱１に固着される

図３に示すように、電機子２５がばね６と協働し、その結果、弁部材３が非通電状態において開位置となる。電磁石が通電状態になると電機子２５が磁心２４により吸引され、その結果、弁部材の下端部で作用するばね７によって補助される弁部材が閉位置となる。弁部材３のその一方の位置からそのもう一方の位置への移動量はやはり環状シール８が単に撓むだけになるように決定されるのが好ましい。残る全ての構成要素に関しては、この電磁弁は上述した例示的な第１実施形態に対応している。

図４による電磁弁の場合、弁部材３および弁座４は弁箱の反対側、つまり開口部１１内に挿入されている。このような配置では、電磁石が非通電状態になると弁座３は弁座４に抗して電機子２５とばね６によって加圧され、その結果、開口部１１が閉塞される。通電状態になると電機子２５は磁心２４によりばね６の力に抗して吸引され、その結果、弁部材３が更なるばね７の力によって弁座４から持ち上げられ、開口部１１が再び開放される。

図１および図２による例示的な第１実施形態の場合、一体化した弁部材および弁座とともに弁箱全体が回転されるのに対し、図３および図４で示す例示的実施形態の場合、箱は同一の連接面が電磁石に連結され、弁部材および弁座は単に他端から弁箱へ挿入されているにすぎない。

従って、２つの例示的実施形態は、非通電状態で開である弁または非通電状態で閉である弁を形成するために同一の構成要素を使用する事が出来る。

図３および図４に示した例示的実施形態に本質的に対応する第３の実施形態によれば、非通電状態で開である弁および非通電状態で閉である弁のために、それぞれ個別の弁箱が設けられるにも拘らず、同一の弁部材および弁座を使用する事が出来る。この態様では、明らかに２つの異なる弁箱があるが、両方の弁には少なくとも同一の弁部材および弁座を使用する事が出来る。

少なくとも１つの弁箱１と、弁座４と、弁部材３と、電磁石７とを本質的に含む一式の場合、非通電状態で開である、または非通電状態で閉である電磁弁を上述の３つの態様のうちの１つに従って形成する事が出来る。

非通電状態で開である電磁弁の第１態様の断面図である。非通電状態で閉である電磁弁の第１態様の断面図である。非通電状態で開である電磁弁の第２態様の断面図である。非通電状態で閉である電磁弁の第２態様の断面図である。

Claims

ａ．弁座（４）と弁部材（３）とを備えた弁箱（１）であって、前記弁部材が開位置と閉位置との間で前記弁座と協働する弁箱と、
ｂ．電磁石が通電状態になると前記弁部材が一方の位置になり、非通電状態になると他方の位置になるように、少なくとも１つのばね（６）とともに前記弁部材（３）に作用する電機子（２５）を備えた電磁石（２）とを有する電磁弁と
ｃ．前記電磁石の極管（２６）と前記弁箱との間に設けられたシール（１２）と、
を備え、
非通電状態において開である弁または非通電状態において閉である弁のいずれをも製造するために、前記弁箱（１）が対向する２つの連接面（１ａ、１ｂ）を有し、それらにより前記弁箱が選択的に前記電磁石（２）に連結される、
電磁弁。
前記弁箱（１）と前記弁部材（３）との間に環状シール（８）が設けられ、前記一方の位置から前記他方の位置への前記弁部材の移動量が、前記環状シールが単に撓むだけになるように決定される、請求項１に記載の電磁弁。
前記弁が、それぞれ流入口および流出口として供される少なくとも２つの開口部（１０、１１）を有し、前記２つの開口部のうちの１つが前記電磁石（２）の反対側の連接面（１ａ；１ｂ）に設けられる、請求項１または２に記載の電磁弁。
前記弁が少なくとも２つの開口部（１０、１１）を有し、前記２つの開口部のうちの１つが前記電磁石の反対側の連接面（１ａ；１ｂ）に設けられ、もう１つの開口部が前記弁の側面の壁でその連接面に対して横に配される、請求項１から３のいずれかに記載の電磁弁。
前記弁部材（３）の前記少なくとも１つのばねと反対側に、更なるばね（７）が設けられる、請求項１から４のいずれかに記載の電磁弁。
前記電磁弁が圧力補償弁の形態であり、前記弁が少なくとも２つの開口部（１０、１１）を有し、前記少なくとも２つの開口部は流入口または流出口のいずれとしても供される、請求項１から５のいずれかに記載の電磁弁。
前記電磁弁が圧力補償弁の形態である、請求項１から５のいずれかに記載の電磁弁。
弁箱（１）と弁部材（３）との間に環状シール（８）が設けられ、前記環状シール（８）のシールを形成する直径が、前記弁座（４）が弁部材（３）とシールを形成する直径に相当する、請求項１から７のいずれかに記載の電磁弁。