JP7072831B2

JP7072831B2 - 電磁弁

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Publication number: JP7072831B2
Application number: JP2017230703A
Authority: JP
Inventors: 英臣梅北; 高弘三輪
Original assignee: Advance Denki Kogyo KK
Current assignee: Advance Denki Kogyo KK
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2022-05-23
Anticipated expiration: 2037-11-30
Also published as: CN109854803A; EP3492789B1; EP3492789A1; JP2019100426A

Description

本発明は、コイル部材により励磁された可動鉄心が固定鉄心に対して進退する電磁弁に関し、特に騒音の発生が抑制される電磁弁に関する。

電磁弁は、コイル部材と、コイル部材への通電により励磁される固定鉄心及び可動鉄心と、可動鉄心に設けられた弁体部とを備える。電磁弁は、固定鉄心と可動鉄心とが励磁されることにより、可動鉄心が固定鉄心に対して進退するように作動する。電磁弁では、この可動鉄心の進退動よって、弁体部による流路の開閉が行われる。電磁弁は、モータ等による作動と比較して、応答速度が速くなる利点がある。

電磁弁では、固定鉄心方向へ可動鉄心が移動した場合に、両者が衝突する。固定鉄心と可動鉄心との衝突は、騒音の発生や部材の劣化を早める等の原因となる。そこで、固定鉄心と可動鉄心との衝突部分に緩衝部材が介在された電磁弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。緩衝部材は、ゴム等の弾性体からなるため、衝撃を吸収して部材を保護するとともに、騒音の発生を抑制する。

この種の電磁弁は、透析治療の際に透析液等の流体の制御を行う透析装置に好適に用いられる（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、一の透析装置に多数（例えば２０～３０個）の電磁弁が使用される。そのため、固定鉄心と可動鉄心との間に緩衝部材を介在させても、電磁弁の作動音が増幅されて消音効果が不十分となる。

また、透析装置に用いられる電磁弁では、可動鉄心の進退動が頻繁に繰り返されることから、高い駆動耐久性が求められている。しかしながら、従来の電磁弁では、可動鉄心を直動させるために、コイル部材の収容部の内壁部分等に可動鉄心の外周部分が支持される。そのため、可動鉄心は進退時に内壁部分等に対して摺動が繰り返されてて、摩擦等により劣化しやすくなる。

特開２０１０－２５１３５号公報特表２０１７－５１８４７２号公報

本発明は、前記の点に鑑みなされたものであって、簡便な構成によって騒音の発生をより効果的に抑制するとともに、高い駆動耐久性を備えた電磁弁を提供するものである。

すなわち、第１の発明は、流体の流出入のための第１流路部と第２流路部とが弁座を介して連通される弁室を有する本体部と、前記本体部内に配置されて所定の磁界を発生させるコイル部材と、前記本体部内の前記コイル部材内周側に固定されて前記コイル部材により励磁される固定鉄心と、前記本体部内の前記コイル部材内周側に前記固定鉄心に対向配置され前記コイル部材により励磁されて前記固定鉄心に対して進退する可動鉄心と、前記可動鉄心に一体に設けられて前記弁座を開閉する弁体部と、前記コイル部材と前記固定鉄心及び前記可動鉄心との間に介在される非磁性体からなる筒部材と、前記固定鉄心に配置されて前記可動鉄心を常時弁座方向へ付勢する付勢部材と、前記可動鉄心の前記固定鉄心側の端部に装着され前記筒部材の内周面に常時当接するとともに前記可動鉄心の前記固定鉄心方向への移動時に前記固定鉄心と当接する樹脂成型体からなる第１スペーサ部材と、前記可動鉄心の前記弁体部側の外周部に装着されて前記第１スペーサ部材とともに前記筒部材の内周面に常時当接する第２スペーサ部材とを備え、前記可動鉄心は、前記第１スペーサ部材と前記第２スペーサ部材により前記筒部材に対して上部側と下部側とで支持されてその間に間隙が形成された状態で移動可能であるとともに、固定鉄心側への移動時に前記第１スペーサ部材が前記固定鉄心と接触して前記固定鉄心との直接的な接触が回避されることを特徴とする電磁弁に係る。

第２の発明は、流体の流出入のための第１流路部と第２流路部とが弁座を介して連通される弁室を有する本体部と、前記本体部内に配置されて所定の磁界を発生させるコイル部材と、前記本体部内の前記コイル部材内周側に固定されて前記コイル部材により励磁される固定鉄心と、前記本体部内の前記コイル部材内周側に前記固定鉄心に対向配置され前記コイル部材により励磁されて前記固定鉄心に対して進退する可動鉄心と、前記可動鉄心に一体に設けられて前記弁座を開閉する弁体部と、前記コイル部材と前記固定鉄心及び前記可動鉄心との間に介在される非磁性体からなる筒部材と、前記固定鉄心に配置されて前記可動鉄心を常時弁座方向へ付勢する付勢部材と、前記固定鉄心の前記可動鉄心との当接部分に配置された弾性体からなる緩衝部材と、前記可動鉄心の前記固定鉄心側の端部に装着され前記筒部材の内周面に常時当接するとともに前記可動鉄心の前記固定鉄心方向への移動時に前記緩衝部材と当接する樹脂成型体からなる第１スペーサ部材と、前記可動鉄心の前記弁体部側の外周部に装着されて前記第１スペーサ部材とともに前記筒部材の内周面に常時当接する第２スペーサ部材とを備え、前記可動鉄心は、前記第１スペーサ部材と前記第２スペーサ部材により前記筒部材に対して上部側と下部側とで支持されてその間に間隙が形成された状態で移動可能であるとともに、固定鉄心側への移動時に前記第１スペーサ部材が前記緩衝部材と接触して前記固定鉄心との直接的な接触が回避されることを特徴とする電磁弁に係る。

第３の発明は、前記緩衝部材は前記固定鉄心の先端側外周に形成された段部に装着される環状体からなり、前記第１スペーサ部材は前記固定鉄心側の外周端部に前記環状体の緩衝部材に当接する突条部が形成されている第２の発明に記載の電磁弁に係る。

第４の発明は、前記固定鉄心の先端側に凹部が形成されており、前記可動鉄心の前記固定鉄心側の端部に前記固定鉄心方向への移動時に前記凹部の内周面に近接する突出部が形成されている第１ないし３の発明のいずれかに記載の電磁弁に係る。

第１の発明に係る電磁弁によると、流体の流出入のための第１流路部と第２流路部とが弁座を介して連通される弁室を有する本体部と、前記本体部内に配置されて所定の磁界を発生させるコイル部材と、前記本体部内の前記コイル部材内周側に固定されて前記コイル部材により励磁される固定鉄心と、前記本体部内の前記コイル部材内周側に前記固定鉄心に対向配置され前記コイル部材により励磁されて前記固定鉄心に対して進退する可動鉄心と、前記可動鉄心に一体に設けられて前記弁座を開閉する弁体部と、前記コイル部材と前記固定鉄心及び前記可動鉄心との間に介在される非磁性体からなる筒部材と、前記固定鉄心に配置されて前記可動鉄心を常時弁座方向へ付勢する付勢部材と、前記可動鉄心の前記固定鉄心側の端部に装着され前記筒部材の内周面に常時当接するとともに前記可動鉄心の前記固定鉄心方向への移動時に前記固定鉄心と当接する樹脂成型体からなる第１スペーサ部材と、前記可動鉄心の前記弁体部側の外周部に装着されて前記第１スペーサ部材とともに前記筒部材の内周面に常時当接する第２スペーサ部材とを備え、前記可動鉄心は、前記第１スペーサ部材と前記第２スペーサ部材により前記筒部材に対して上部側と下部側とで支持されてその間に間隙が形成された状態で移動可能であるとともに、固定鉄心側への移動時に前記第１スペーサ部材が前記固定鉄心と接触して前記固定鉄心との直接的な接触が回避されるため、極めて簡便な構成によって接触時の衝撃力を効果的に低減させることができるとともに、作動に伴う各部材の劣化抑制することができる。従って、従来と比較して高い消音効果が得られて効果的に騒音の発生が抑制され、駆動耐久性も大幅に向上する。

第２の発明に係る電磁弁によると、流体の流出入のための第１流路部と第２流路部とが弁座を介して連通される弁室を有する本体部と、前記本体部内に配置されて所定の磁界を発生させるコイル部材と、前記本体部内の前記コイル部材内周側に固定されて前記コイル部材により励磁される固定鉄心と、前記本体部内の前記コイル部材内周側に前記固定鉄心に対向配置され前記コイル部材により励磁されて前記固定鉄心に対して進退する可動鉄心と、前記可動鉄心に一体に設けられて前記弁座を開閉する弁体部と、前記コイル部材と前記固定鉄心及び前記可動鉄心との間に介在される非磁性体からなる筒部材と、前記固定鉄心に配置されて前記可動鉄心を常時弁座方向へ付勢する付勢部材と、前記固定鉄心の前記可動鉄心との当接部分に配置された弾性体からなる緩衝部材と、前記可動鉄心の前記固定鉄心側の端部に装着され前記筒部材の内周面に常時当接するとともに前記可動鉄心の前記固定鉄心方向への移動時に前記緩衝部材と当接する樹脂成型体からなる第１スペーサ部材と、前記可動鉄心の前記弁体部側の外周部に装着されて前記第１スペーサ部材とともに前記筒部材の内周面に常時当接する第２スペーサ部材とを備え、前記可動鉄心は、前記第１スペーサ部材と前記第２スペーサ部材により前記筒部材に対して上部側と下部側とで支持されてその間に間隙が形成された状態で移動可能であるとともに、固定鉄心側への移動時に前記第１スペーサ部材が前記緩衝部材と接触して前記固定鉄心との直接的な接触が回避されるため、極めて簡便な構成によって接触時の衝撃力を効果的に低減させることができるとともに、作動に伴う各部材の劣化抑制することができる。従って、従来と比較して高い消音効果が得られて効果的に騒音の発生が抑制され、駆動耐久性も大幅に向上する。

第３の発明に係る電磁弁によると、第２の発明において、前記緩衝部材は前記固定鉄心の先端側外周に形成された段部に装着される環状体からなり、前記第１スペーサ部材は前記固定鉄心側の外周端部に前記環状体の緩衝部材に当接する突条部が形成されているため、接触箇所が減少してより高い消音効果が得られる。

第４の発明に係る電磁弁によると、第１ないし３の発明において、前記固定鉄心の先端側に凹部が形成されており、前記可動鉄心の前記固定鉄心側の端部に前記固定鉄心方向への移動時に前記凹部の内周面に近接する突出部が形成されているため、緩衝部材と第１スペーサ部材との接触時の衝撃力がさらに低減されて、より優れた消音効果が得られる。

本発明の一実施形態に係る電磁弁の全体断面図である。図１の電磁弁の通電時の全体断面図である。図１の電磁弁の非通電時の固定鉄心と可動鉄心との接触部分周辺の拡大断面図である。図１の電磁弁の通電時の固定鉄心と可動鉄心との接触部分周辺の拡大断面図である。他の実施形態に係る電磁弁の非通電時の固定鉄心と可動鉄心との接触部分周辺の拡大断面図である。他の実施形態に係る電磁弁の通電時の固定鉄心と可動鉄心との接触部分周辺の拡大断面図である。

図１，２は、本発明の一実施形態に係る電磁弁１である。この電磁弁１は、本体部１０と、コイル部材２０と、固定鉄心３０と、可動鉄心４０と、弁体部５０と、筒部材６０と、付勢部材７０と、緩衝部材８０と、第１スペーサ部材９０と、第２スペーサ部材９５とを備える。電磁弁１では、本体部１０及び弁体部５０が耐蝕性及び耐薬品性の高い材料で構成される。例えば、ＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素樹脂である。フッ素樹脂は、切削等により所望する形状に容易に加工することができる。

本体部１０は、図１，２に示すように、流体の流出入のための第１流路部１１と第２流路部１２とを備えるとともに、各部材を収容し保護する部材である。本体部１０は、内部に弁室１５を有する。弁室１５では、第１流路部１１と第２流路部１２とが弁座１６を介して連通される。図中の符号１７は第１流路部１１と第２流路部１２と弁室１５とを囲む本体部１０の流路側壁部、１８は流路側壁部１７の上部において後述のコイル部材２０を囲む本体部１０のコイル側壁部を表す。

コイル部材２０は、電源装置（図示せず）からの通電により所定の磁界を発生させる部材である。コイル部材２０は、らせん状に形成された銅線からなり、本体部１０内、特にコイル側壁部１８内に配置される。

固定鉄心３０は、公知の磁性体からなり、コイル部材２０が発生させた磁界により励磁される部材である。固定鉄心３０は、図１，２に示すように、本体部１０内のコイル部材２０内周側に固定される。図示の例では、固定鉄心３０はコイル部材２０内のコイル側壁部１８の上部側に装着されている。固定鉄心３０では、図３，４に示すように、先端側外周に段部３１が形成されている。また、先端側中央部分には、凹部３２が形成されている。図３，４に示す符号３３は後述する付勢部材７０が配置される収容部である。

可動鉄心４０は、固定鉄心３０と同様に公知の磁性体からなり、コイル部材２０が発生させた磁界により励磁される部材である。可動鉄心４０は、図１，２に示すように、本体部１０内のコイル部材内周側に、固定鉄心３０に対向配置される。そして、可動鉄心４０は、励磁されることによって固定鉄心３０に磁気的に吸引される。そのため、コイル部材２０から磁界が発生する通電状態と磁界が消滅する非通電状態とに応じて、可動鉄心４０は固定鉄心３０に対して進退する。可動鉄心４０では、図３，４に示すように、固定鉄心３０側の端部に固定鉄心３０方向への移動時に固定鉄心３０の凹部３２の内周面に近接する突出部４２が形成されている。図３，４に示す符号４１は後述する第１スペーサ部材９０を装着するための取付段部、４３は固定鉄心３０に配置される後述の付勢部材７０を支持する受部、４４は後述する第２スペーサ部材９５を装着するための取付溝部である。

弁体部５０は、図１，２に示すように、弁室１５に設けられた弁座１６を開閉して、第１流路部１１と第２流路部１２とを連通または遮断する部材である。弁体部５０は、可動鉄心４０に一体に設けられる。そのため、弁体部５０は、可動鉄心４０の進退動に対応して弁座１６の開閉を行う。また、弁体部５０は、弁室１５と固定鉄心３０及び可動鉄心４０が配置された空間とを区画する区画部材５５と一体に設けられている。区画部材５５は、弁体部５０の進退動に対応して伸縮する蛇腹状の伸縮部５６を有する。区画部材５５により、流体の可動鉄心４０側への浸入が回避される。各図において、符号５７は本体部１０の流路側壁部１７に固定される区画部材５５の第１区画固定部、５８は可動鉄心４０と弁体部５０との間に介在されて固定される区画部材５５の第２区画固定部である。

筒部材６０は、図１，２に示すように、コイル部材２０と固定鉄心３０及び可動鉄心４０との間に介在される円筒形状の部材である。そのため、コイル部材２０と固定鉄心３０及び可動鉄心４０との接触を防止する。また、筒部材６０は、非磁性体からなる。そのため、コイル部材２０から発生する磁界の影響を受けない。従って、可動鉄心４０の進退動を妨げない。

付勢部材７０は、図１，２に示すように、可動鉄心４０を常時弁座１６方向へ付勢する部材である。そこで、コイル部材２０が非通電状態の場合に、付勢部材７０の付勢力により、可動鉄心４０は固定鉄心３０から離れた状態で保持される。この付勢部材７０は、公知のバネ部材からなる。そして、付勢部材７０は、固定鉄心３０の収容部３３内に配置されて、一端が可動鉄心４０の受部４３に支持される。そのため、付勢部材７０による付勢方向が横ずれしない。

緩衝部材８０は、図１，２に示すように、固定鉄心３０と可動鉄心４０との当接部分に配置されて、固定鉄心３０と可動鉄心４０との接触（衝突）を防止する部材である。緩衝部材８０は、ウレタン樹脂やシリコーンゴム等の公知の合成樹脂材料で構成された弾性体からなる。緩衝部材８０は、図３，４に示すように、固定鉄心３０の段部３１に装着される環状体（Ｏリング）８１である。

第１スペーサ部材９０は、図１，２に示すように、筒部材６０の内周面に常時当接するとともに、可動鉄心４０の固定鉄心３０方向への移動時に緩衝部材８０と当接する部材である。第１スペーサ部材９０は、可動鉄心４０の固定鉄心３０側の端部に形成された取付段部４１に装着される。第１スペーサ部材９０は、図３，４に示すように、固定鉄心３０側の外周端部に環状体８１からなる緩衝部材８０に当接する突条部９１が形成されている。図３，４において、符号９２は第１スペーサ部材９０の外周側において可動鉄心４０の外周面より外側に膨出して筒部材６０の内周面に常時当接する外周当接部である。

第１スペーサ部材９０は樹脂成型体からなる。第１スペーサ部材９０を構成する材料は、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の耐久性及び成形性（加工性）に優れた公知の樹脂材料である。これらの樹脂材料は成形性に優れているため、切削加工等により所望する形状に容易に加工することができる。また、耐久性にも優れているため、筒部材６０に常時当接しながら可動鉄心４０とともに進退動したり、緩衝部材８０との接触を繰り返したりしても、劣化しにくくなる。特に、上記に列挙したＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰは摩擦抵抗が少ないため、より劣化を抑制することができる。

第２スペーサ部材９５は、図１，２に示すように、第１スペーサ部材９０とともに筒部材６０の内周面に常時当接して、可動鉄心４０の側面と筒部材６０の内周面との間に間隙Ｓを形成する部材である。第２スペーサ部材９５は、可動鉄心４０の弁体部側の外周部に形成された取付溝部４４に装着される。第２スペーサ部材９５は、第１スペーサ部材９０と同様に、耐久性及び成形性（加工性）に優れた公知の樹脂材料で構成された樹脂成型体からなる。特に、低摩擦性を備えたＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰが好適に用いられる。

本発明の電磁弁では、固定鉄心に配置される緩衝部材を省略して、第１スペーサ部材が可動鉄心の固定鉄心方向への移動時に固定鉄心と当接する構成とすることも可能である。

ここで、電磁弁１の作動例について説明する。まず、図１，３に示す電磁弁１は、コイル部材２０に通電が行われていない通常時（非通電時）の状態を表している。非通電時において、電磁弁１では、付勢部材７０により可動鉄心４０が弁座１６方向へ付勢される。そのため、可動鉄心４０は、固定鉄心３０から離隔した状態で保持される。これにより、可動鉄心４０とともに進退動する弁体部５０は、弁座１６を閉鎖して第１流路部１１と第２流路部１２とを遮断して、流体の流通を停止させる。

次に、図２，４に示す電磁弁１は、コイル部材２０に通電が行われた作動時（通電時）の状態を表している。通電時において、電磁弁１では、コイル部材２０から磁界が発生して、固定鉄心３０と可動鉄心４０とが励磁される。そのため、可動鉄心４０は固定鉄心３０に磁気的に吸引されて、付勢部材７０の付勢力に抗して固定鉄心３０側へ移動する。

この可動鉄心４０は、上部側（固定鉄心３０側）に第１スペーサ部材９０と下部側（弁体部５０側）に第２スペーサ部材９５とがそれぞれ装着されて、筒部材６０に対して上部側と下部側とで支持されている。そのため、可動鉄心４０は、筒部材６０との間に間隙Ｓを形成した状態で移動する。従って、可動鉄心４０は、筒部材６０に接触することなく直動する。

この時、筒部材６０には、第１スペーサ部材９０と第２スペーサ部材９５のみが接触している。そして、第１スペーサ部材９０及び第２スペーサ部材９５は、高耐久性かつ低摩擦性を備えたＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の樹脂材料で構成された樹脂成型体からなる。つまり、可動鉄心４０の進退時における筒部材６０への接触は、低摩擦で極めて小さい範囲に限られる。そのため、可動鉄心４０では極めて円滑な移動が可能となる。

また、接触部分が小さく摩擦も少ないことから、接触（摺動）による各部材の負担は大幅に軽減される。特に、第１スペーサ部材９０及び第２スペーサ部材９５は、高耐久性を備えた素材で構成されるため、可動鉄心４０の進退動に伴う劣化が抑制されて、駆動耐久性が大幅に向上される。これにより、可動鉄心４０の頻繁な作動にも好適に対応することができる。

さらに、可動鉄心４０が第１スペーサ部材９０及び第２スペーサ部材９５により低摩擦で円滑に移動するため、移動時の作動音の発生が低減される。そして、可動鉄心４０の上部側に装着された第１スペーサ部材９０は、可動鉄心４０の固定鉄心３０側への移動時に固定鉄心３０と接触（衝突）して、固定鉄心３０と可動鉄心４０との直接的な接触（衝突）を回避する。その際、第１スペーサ部材９０が樹脂成型体であるため、可動鉄心４０の固定鉄心３０側への移動時に第１スペーサ部材９０と固定鉄心３０とが接触（衝突）しても衝突音が吸収される。このように、可動鉄心４０の作動音や衝突音が低減される従来と比較して騒音の発生を抑制することができる。

特に、固定鉄心３０に緩衝部材８０が装着されることにより、可動鉄心４０の固定鉄心３０側への移動時には、緩衝部材８０と第１スペーサ部材９０とが接触（衝突）する。その際、緩衝部材８０と第１スペーサ部材９０とが互いに樹脂材料で構成されているため、金属同士の接触や樹脂と金属との接触と比較して、接触時の衝撃力はより低減される。従って、消音効果がさらに向上して、騒音の発生が大幅に抑制される。なお、実施形態では環状体（Ｏリング）８１と第１スペーサ部材９０の突条部９１のみの接触であるため、接触箇所が減少してより高い消音効果が得られる。

さらに、固定鉄心３０には凹部３２が形成されており、可動鉄心４０には移動時に凹部３２の内周面３２ａに近接する突出部４２が形成されている。そこで、図４に示すように、可動鉄心４０の突出部４２の外周面４２ａは、突出部４２の先端部４２ｂと凹部３２の底面３２ｂとが近接する前に凹部３２の内周面３２ａと近接する。そのため、可動鉄心４０の固定鉄心３０への接近に伴って、可動鉄心４０の移動方向（上下方向）と異なる方向（略横方向）に磁気的な吸引力が発生する。これにより、可動鉄心４０に対する移動方向への磁気的な吸引力が弱まって、可動鉄心４０の移動が抑制される制動効果が生じる。従って、緩衝部材８０と第１スペーサ部材９０との接触時の衝撃力がさらに低減されて、より優れた消音効果が得られる。

可動鉄心４０が固定鉄心３０側へ移動することにより、可動鉄心４０とともに進退動する弁体部５０は、弁座１６を開放して第１流路部１１と第２流路部１２とを連通させて、流体を流通させる。そして、コイル部材２０への通電が停止されることにより、固定鉄心３０と可動鉄心４０の磁化が解除されて、図１，３に示した通常時（非通電時）の状態となって弁座１６が閉鎖される。以後、電磁弁１では、コイル部材２０への通電と、通電の停止とが適宜に繰り返されることにより、弁座１６の開閉が繰り返されて流体の流通及び停止が制御される。

図５，６は、他の実施形態に係る電磁弁１Ａの固定鉄心３０Ａと可動鉄心４０との接触部分周辺の拡大断面図である。以下の説明において、電磁弁１と同一の符号は同一の構成を表すものとして、説明を省略する。

固定鉄心３０Ａは、先端側（可動鉄心４０側）が平坦部３６で構成されている。この平坦部３６には、シート体８２からなる緩衝部材８０Ａが配置される。緩衝部材８０Ａは、前述の緩衝部材８０（環状体８１）と同様に、ウレタン樹脂やシリコーンゴム等の公知の合成樹脂材料で構成された弾性体からなる。

電磁弁１Ａの可動鉄心４０には、シート体８２からなる緩衝部材８０Ａに対応して当接される第１スペーサ部材９０Ａが装着される。第１スペーサ部材９０Ａは、筒部材６０の内周面に常時当接する外周当接部９２と、可動鉄心４０の固定鉄心３０Ａ側端部（図の例では受部４３の端部）より固定鉄心３０Ａ側に位置して緩衝部材８０Ａに当接される平面状の上面当接部９３とを有する。第１スペーサ部材９０Ａは、前述の第１スペーサ部材９０と同様に、樹脂成型体からなる。

他の実施形態に係る電磁弁１Ａでは、固定鉄心３０Ａ、緩衝部材８０Ａ、第１スペーサ部材９０Ａの形状が簡素化されるため、製造が容易でコストの低減を図ることができる。また、この電磁弁１Ａでは、電磁弁１と同様に、緩衝部材８０Ａと第１スペーサ部材９０Ａとが互いに樹脂材料で構成されている。そのため、樹脂同士の接触により、接触時の衝撃力は低減されて、優れた消音効果が得られる。

以上図示し説明したように、本発明の電磁弁は、可動鉄心が第１スペーサ部材と第２スペーサ部材とによって、筒部材に対して間隙を介して支持される。そのため、可動鉄心は筒部材に対して直接的に接触せずに円滑に移動する。そして、筒部材に接触する第１スペーサ部材と第２スペーサ部材は、高耐久性かつ低摩擦性を備えた樹脂成型体であるため、低摩擦かつ接触が少ない状態で摺動する。これにより、作動に伴う各部材の劣化が抑制されて駆動耐久性が大幅に向上するとともに、可動鉄心の移動時の騒音が軽減される。

また、本発明の電磁弁では、固定鉄心の可動鉄心との当接部分に弾性体からなる緩衝部材が配置され、可動鉄心の固定鉄心側の端部に固定鉄心方向への移動時に緩衝部材と当接する樹脂成型体からなる第１スペーサ部材が装着されている。そのため、可動鉄心の移動時の接触は樹脂同士の接触のみとなり、金属同士の接触や樹脂と金属との接触が回避される。これにより、極めて簡便な構成によって接触時の衝撃力を効果的に低減させることができ、従来と比較して高い消音効果が得られて騒音の発生を効果的に抑制することができる。

以上のとおり、本発明の電磁弁では、極めて簡便な構成によって高い消音効果と優れた耐久性を得ることができた。そのため、透析装置等のように消音性や長期的な繰り返しの使用が求められる分野において、従来の電磁弁の代替として極めて有望である。

１，１Ａ電磁弁
１０本体部
１１第１流路部
１２第２流路部
１５弁室
１６弁座
１７流路側壁部
１８コイル側壁部
２０コイル部材
３０，３０Ａ固定鉄心
３１段部
３２凹部
３２ａ凹部の内周面
３２ｂ凹部の底面
３３収容部
３６平坦部
４０可動鉄心
４１取付段部
４２突出部
４２ａ突出部の外周面
４２ｂ突出部の先端部
４３受部
４４取付溝部
５０弁体部
５５区画部材
５６伸縮部
５７第１区画固定部
５８第２区画固定部
６０筒部材
７０付勢部材
８０，８０Ａ緩衝部材
８１環状体
８２シート体
９０，９０Ａ第１スペーサ部材
９１突条部
９２外周当接部
９３上面当接部
９５第２スペーサ部材
Ｓ間隙

Claims

流体の流出入のための第１流路部と第２流路部とが弁座を介して連通される弁室を有する本体部と、
前記本体部内に配置されて所定の磁界を発生させるコイル部材と、
前記本体部内の前記コイル部材内周側に固定されて前記コイル部材により励磁される固定鉄心と、
前記本体部内の前記コイル部材内周側に前記固定鉄心に対向配置され前記コイル部材により励磁されて前記固定鉄心に対して進退する可動鉄心と、
前記可動鉄心に一体に設けられて前記弁座を開閉する弁体部と、
前記コイル部材と前記固定鉄心及び前記可動鉄心との間に介在される非磁性体からなる筒部材と、
前記固定鉄心に配置されて前記可動鉄心を常時弁座方向へ付勢する付勢部材と、
前記可動鉄心の前記固定鉄心側の端部に装着され前記筒部材の内周面に常時当接するとともに前記可動鉄心の前記固定鉄心方向への移動時に前記固定鉄心と当接する樹脂成型体からなる第１スペーサ部材と、
前記可動鉄心の前記弁体部側の外周部に装着されて前記第１スペーサ部材とともに前記筒部材の内周面に常時当接する第２スペーサ部材
とを備え、
前記可動鉄心は、前記第１スペーサ部材と前記第２スペーサ部材により前記筒部材に対して上部側と下部側とで支持されてその間に間隙が形成された状態で移動可能であるとともに、固定鉄心側への移動時に前記第１スペーサ部材が前記固定鉄心と接触して前記固定鉄心との直接的な接触が回避される
ことを特徴とする電磁弁。
流体の流出入のための第１流路部と第２流路部とが弁座を介して連通される弁室を有する本体部と、
前記本体部内に配置されて所定の磁界を発生させるコイル部材と、
前記本体部内の前記コイル部材内周側に固定されて前記コイル部材により励磁される固定鉄心と、
前記本体部内の前記コイル部材内周側に前記固定鉄心に対向配置され前記コイル部材により励磁されて前記固定鉄心に対して進退する可動鉄心と、
前記可動鉄心に一体に設けられて前記弁座を開閉する弁体部と、
前記コイル部材と前記固定鉄心及び前記可動鉄心との間に介在される非磁性体からなる筒部材と、
前記固定鉄心に配置されて前記可動鉄心を常時弁座方向へ付勢する付勢部材と、
前記固定鉄心の前記可動鉄心との当接部分に配置された弾性体からなる緩衝部材と、
前記可動鉄心の前記固定鉄心側の端部に装着され前記筒部材の内周面に常時当接するとともに前記可動鉄心の前記固定鉄心方向への移動時に前記緩衝部材と当接する樹脂成型体からなる第１スペーサ部材と、
前記可動鉄心の前記弁体部側の外周部に装着されて前記第１スペーサ部材とともに前記筒部材の内周面に常時当接する第２スペーサ部材
とを備え、
前記可動鉄心は、前記第１スペーサ部材と前記第２スペーサ部材により前記筒部材に対して上部側と下部側とで支持されてその間に間隙が形成された状態で移動可能であるとともに、固定鉄心側への移動時に前記第１スペーサ部材が前記緩衝部材と接触して前記固定鉄心との直接的な接触が回避される
ことを特徴とする電磁弁。
前記緩衝部材は前記固定鉄心の先端側外周に形成された段部に装着される環状体からなり、前記第１スペーサ部材は前記固定鉄心側の外周端部に前記環状体の緩衝部材に当接する突条部が形成されている請求項２に記載の電磁弁。
前記固定鉄心の先端側に凹部が形成されており、前記可動鉄心の前記固定鉄心側の端部に前記固定鉄心方向への移動時に前記凹部の内周面に近接する突出部が形成されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電磁弁。