JPH01250682A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電磁弁に係わり、特に、圧力流体の流量を制御
する電磁弁の電磁操作装置に関する６〔従来の技術〕 従来の電磁弁の電磁操作装置は、第６図に示すように、
インナヨーク１００とプランジャガイド１０１とを対向
配置させ、これらのインナヨーク１００とプランジャガ
イド１０１によって形成される空間部、即ちプランジャ
室１０２にプランジャ１０３を移動可能に配置しである
。インナヨー２１００には蓋体１０４が底着され、プラ
ンジャ　１０３の図示左側の第１のロッド１０３ａ及び
図示右側の第２のロッド１０３ｂは、プランジャガイド
１０１に装着した軸受１０５ａと、蓋体１０４に装着し
た軸受１０５ｂとに移動可能に支持されている。また、
プランジャガイド１０１の一部分とインナヨーク１００
の一部分を取り囲むように、０リング１０６．１０７の
それぞれを介して非磁性リング１０８を嵌着してあり、
さらにこの非磁性リング１０８を取り囲むようにボビン
枠１０９を嵌着させである。そして、このボビン枠１０
９にコイル１１０巻回させ、このコイル１１０取り囲む
ようにアウタヨーク１１１を嵌着させである。なお、プ
ランジャガイド１０１にはプランジャ室１０２に連通し
、圧力流体の流通を許容する連通孔１１２を形成しであ
る。

このように構成した電磁操作装置にあっては、コイル１
１０を励磁することにより磁界が形成されてプランジャ
１０３が移動し、第１のロッド１０３ａに当接する図示
しない電磁弁本体のスプールを移動させる。これにより
スプールに設けられた、例えば可変絞り部の開度が制御
され、所定の弁機能、例えば流量制御機能又は圧力制御
機能を果たすことができる。

〔発明か解決しようとする課題〕

ところで、上記したような電磁操作装置の動作特性の積
度は組立精度に依存するが、これは具体的には、プラン
ジャ１０３を支持するプランジャガイド１０１と蓋体１
０４の間のセンタリングの精度に依存し、Ｍ体１０４は
インナヨーク１００に嵌装されているので、これはまた
プランジャガイド１０１とインナヨーク１００の間のセ
ンタリングの精度に依存している。しかしながら、上記
従来の電ｒｊｉｔｉ作装置においては、プランジャガイ
ド１０１とインナヨーク１００を取り囲むように別体の
非磁性リング１０８が嵌着され、この非磁性リング１０
８を取り囲むように別体のボビン枠１０９が嵌着されて
いることから、センタリングの精度を出すためには、加
工工数及び組立工数がかかり、製作コストが高くなると
いう問題があった。

即ち、プランジャガイド１０１とインナヨーク１００の
間のセンタリングの精度はまずこれら１０１つの部材の
加工精度に依存する。また、別体の非磁性リング１０８
があり、かつ非磁性リング１０８の厚さは薄く、強度部
材としての機能は期待できないので、ボビン枠１０９の
軸心のずれはプランジャカイト１０１とインナヨーク１
００に影響を及ぼす、従って、上記センタリングの精度
は更に非磁性リング１０８とボビン枠１０９の加工精度
にも依存する。

従って、センタリングの精度を出すためには、これら４
つの部品を高精度に加工する必要かあると共に、これら
部品を細心の注意を払って組立なければならなかった。

また、上記従来の電磁操作装置においては、インナヨー
ク１００及びプランジャガイド１０１　と非磁性リング
１０８は別体であるため、これらの間の隙間からの油漏
れを防止するため、図示のように０リング１０６　、１
０７を必要とし、全体として部品点数が多くなり、これ
に伴って上記とは別の観点から製作コストが高くなると
いう問題があった。

本発明の目的は、高い組立精度を有しかつ安価に製作す
ることのできる電磁操作装置を備えた電磁弁を提供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、インナヨークとプランジャガイドとを対向
して配置し、これらインナヨークとプランジャガイドと
によって形成される空間部に１ランジヤを移動可能に収
納し、インナヨークとプランジャガイドを取り囲むよう
にボビン枠を配置し、このボビン枠にコイルを巻回し、
このコイルを取り囲むようにアウタヨークを配置してな
る電磁操作装置を備えた電磁弁において、前記ボビン枠
を高分子材料で構成すると共に、このボビン枠を前記イ
ンナヨークとプランジャガイドに一体に接合することに
より達成される。

前記インナヨークとプランジャガイドの対向端部間には
補強用の非磁性リングを配置してもよく、この非磁性リ
ングが前記ボビン枠の高分子材料と一体化されている。

また、前記インナヨークの反プランジャガイド側の端部
に、前記１ランジヤを収納した空間部に連通ずる圧力室
を形成し、該空間部に流体圧力がｆ’ｌ−用したときに
その圧力室に導かれた圧力により該インナヨークを前記
プランジャガイドに向けて（・［勢するようにしてもよ
い。

更に前記プランジャガイドは、好ましくは、前記プラン
ジャを収納した空間部に連通ずる第１の通路と、前記１
ランジヤと一体のプランジャロッドが通る空間に連通し
、かつ前記第１の通路と交差する第２の通路からなる連
通孔を有し、前記第１の通路と第２の通路との交差部に
は前記第２の通路を横切る底面を有しかつプランジャガ
イドの外周面に開口するフィルタ収納凹所が設けられ、
前記凹所に収納されたフィルタは前記ボビン枠を構成す
る高分子材料で封入されている６〔作用〕 このように構成された本発明においては、ボビン枠はプ
ランジャガイドとインナヨークとを対向配置し、両者の
中空部に心金を入れて外側から高分子材料を射出成形す
ることにより作ることができ、この場合、ボビン枠の射
出成形と同時にこのボビン枠はプランジャガイドとイン
ナヨークに一体に接合され、しかもこのときプランジャ
ガイドとインナヨークは心金により自動的にセンタリン
グが行われる。従って、プランジャガイドとインナヨー
クの加工精度だけを考慮すれば、それらの間のセンタリ
ングの精度は確保きる。また、ボビン枠の成形と同時に
ボビン枠とグランジャカイト及びインナヨークとの一体
化が図れる。従って、加工工数及び組立工数が少なくて
済む。更に、ボビン枠がプランジャガイドとインナヨー
クに接合されるので、ボビン枠それ自体で流体圧力に耐
え得るシール構造を提供でき、０リングが不要となり、
この点でも部品点数が低減し、加工工数及び組立工数が
低減できる。従って、上述のように必要なセンタリング
の精度を確保しながら加工工数及び組立工数が少なくて
済むことから、組立精度の高い電磁操作装置を安価に作
ることかできる。

インナヨークとプランジャガイドの対向端部間には補強
用の非磁性リングを配置した場合は、この対向端部間に
十分な強度を確保できる。

インナヨークの反プランジャガイド側の端部に圧力室を
形成し、内圧がかかったときインナヨークをプランジャ
ガイドに向けて付勢するようにした場合には、インナヨ
ークとプランジャガイドの対向端部間に形成されたボビ
ン枠の一部をなす高分子材料の突出部に軸方向に引張応
力ではなく圧縮応力が作用するようになり、比較的強度
の弱いこの部分での耐圧が向上し、寿命の延長が図れる
。

更に、フィルタ収納凹所に収納されたフィルタをボビン
枠を構成する高分子材料で封入するようにした場合には
、ボビン枠の成形と同時にフィルタを封入することがで
きるので、フィルタの設置が容易となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図において、本実施例の電磁弁は弁本体１と、弁本
体１に一体に結合され、弁本体１を操作する電磁操作装
置２とからなり、弁本体１はハウジング３及びこのハウ
ジング３内を軸線方向に移動するスプール４を有し、こ
のスプール４の移動によりスプールに設けられた図示し
ない、例えば可変絞り部の開度を制御し、所定の弁機能
、例えば流量制御ｆｉ能又は圧力制御機能を果たす。

電磁操作装置２は、インナヨーク１０及びこのインナヨ
ーク１０に対向配置されたプランジャガイド１１を有し
、インナヨーク１０とプランジャガイド１１との間には
プランジャ室１２を提供する空間部が形成され、プラン
ジャ室１２にプランジャ１３が移動可能に配置されてい
る。インナヨーク１０の反プランジャガイド側の端部に
はねじ部１４ａを有する蓋体１４が嵌着されている。プ
ランジャ１３は図示左側の第１のロッド１３ａ及び図示
右側の第２のロッド１３ｂを有し、これらロッド１３ａ
、１３ｂは、プランジャガイド１１に装着された軸受１
５ａと、蓋体１４に装着された軸受１５ｂとに移動可能
に支持されている。

また、プランジャガイド１１の一部分とインナヨーク１
０の一部分を取り囲むようにボビン枠１６が配置され、
ボビン枠１６にはコイル１７が巻回されている。ボビン
枠１６は、ＰＰＳ　（ポリフェニール・スルホイド、Ｐ
ＢＴ（ポリブチル・テレフタール）等の比較的強度の大
きい高分子材料からなり、かつこのボビン枠１６はイン
ナヨーク１０とプランジャガイド１１とに一体に接合さ
れている。また、ボビン枠１６は、インナヨーク１０と
プランジャガイド１１の対向端部間に充填位置する突出
部１８を有している。

更に、プランジャガイド１１、ボビン枠１６とコイル１
７、インナヨーク１０を取り囲むようにアウタヨーク１
９が嵌着されており、アウタヨーク１９はその一端１９
ａをインナヨーク１０にかしめることにより固定されて
いる。

なお、プランジャガイド１１には、プランジャ室１２を
第１のプランジャロッド１３ａの先端が通る開口２０に
連通させる連通孔２１が設けられている。また、プラン
ジャガイド１１の開口２０が開けられている端部にはね
じ部１１ａが設けられ、電磁操作装置２はこのねじ部１
１ａにより弁本体１のハウジング３に結合されている。

このように構成した電磁操作装置２にあっては、従来と
同様、コイル１７を励磁することにより磁界が形成され
てプランジャ１３が移動し、第１のプランジャロッド１
３ａに当接する弁本体１のスプール４を移動させ、これ
により弁本体１の上述した所定の弁機能が果たされる。

なお、プランジャ室１２には弁本体１内の圧油がバラン
ス用の圧力流体として連通孔２１を経て適宜導入されて
いる。

このような電磁弁の電磁操作装置２は、例えば次のよう
にして製作される。即ち、まず軸受１５ａ、１５ｂ、イ
ンナヨーク１０、プランジャガイド１１をそれぞれ単独
に加工した後、プランジャガイド１．１に軸受１５ａを
装着し、この状態でプランジャガイド１１とインナヨー
ク１０とを対向配置させ、これらのインナヨーク１０と
プランジャガイド１１の中空部に心金を入れて外側から
高分子材料の射出成形を行う、即ち心金を用いたインサ
ート成形を行う、これにより、突出部１８を有するボビ
ン枠１６が形成されると共に、形成されたボビン枠１６
は同時にインナヨーク１０とプランジャガイド１１に接
合され、インナヨー２１０とプランジャガイド１１とボ
ビン枠１６とが強固に一体化される。

次いで、ボビン枠１６にコイル１７を巻回し、アウタヨ
ーク１９を被覆し、このアウタヨーク１９の端部１９ａ
をかしめる。これにより、アウタヨーク１つとインナヨ
ーク１０とは一体化される。

そして、第１及び第２のロッド１３ａ、１３ｂを有する
プランジャ１３をプランジャ室１２内に挿入し、第１の
ロッド１３ａを軸受１５ａに支持させな後、軸受１５ｂ
を装着した蓋体１４をインナヨーク１０に挿入し、第２
のロッド１３ｂを軸受１５ｂで支持させる０次いでこの
蓋体１４を回転させ、そのねじ部１４ａによりインナヨ
ーク１０と結合させる。

この第１図に示す実施例にあっては、ボビン枠１６の射
出成形と同時にこのボビン枠１６はプランジャガイド１
１とインナヨーク１０に一体に接合され、しかもこのと
きプランジャガイド１１とインナヨーク１０は心金によ
り自動的にセンタリングが行われる。従って、プランジ
ャガイド１１とインナヨーク１０の加工精度だけを考慮
すれば、それらの間のセンタリングの精度は確保できる
。

また、ボビン枠１６の成形と同時にボビン枠１６とプラ
ンジャガイド１１及びインナヨーク１０との一体化が図
れる。従って、加工工数及び組立工数が少なくて済む４
更に、ボビン枠１６がプランジャガイド１１とインナヨ
ーク１０に接合されるので、ボビン枠それ自体でプラン
ジャ室１２内の流体圧力に耐え得るシール構造を提供で
き、０すングが不要となり、この点でも部品点数が低減
し、加工工数及び組立工数が低減できる。従って本実施
例では、上述のように必要なセンタリングの精度を確保
しながら加工工数及び組立工数が少なくて済むことから
、組立精度の高い電磁操作装置を安価に作ることができ
る。

本発明の他の実施例を第２図及び第３図により説明する
。これら実施例はインナヨークとプランジャガイドの対
向端部間の構成の点で第１の実施例とは異なるも。

即ち、第２図に示す実施例にあっては、インナヨーク１
０とプランジャガイド１１の対向端部間に例えばステン
レス等の非磁性リング２５を配置し、この状態で突出部
１８を有するボビン枠１６を形成したものである。また
第３図に示す実施例にあっては、当該対向端部間にイン
ナヨーク１０とプランジャガイド１１の外周面に支持さ
れる非磁性リング２６を配置し、この状態でボビン枠１
６を形成したものである。　これら第２図及び第３図に
示す実施例にあっては、インナヨーク１０とプランジャ
ガイド１１の対向端部間に非磁性リング２５又は２６を
配置しであることから、第１図の実施例で説明した効果
に加えて、インナヨーク１０及びプランジャガイド１１
の金属部分が位置していないこの対向端部間に十分な強
度を確保できるという効果がある。

本発明の更に他の実施例を第４図及び第５図により説明
する。

第４図及び第５図において、本実施例の電磁操作装置２
が、インナヨーク３０、プランジャガイド３１、プラン
ジャ室３２、プランジャ３３、プランジャ３３の第１及
び第２のロッド３３ａ、３３ｂ、軸受３４ａ、３４ｂ、
ボビン枠３５、コイル３６、ボビン枠３５の突出部３７
、アウタヨーク３８、開口３９、連通孔４０、及びｂじ
部３１ａを有し、ボビン枠３５が高分子材料製でありか
つインナヨーク３０とプランジャガイド３１とに一体に
接合されているている点は第１の実施例と同じである。

ただし本実施例では、以下の点で第１の実施例と異なる
。

即ち、インナヨーク３０の反プランジャガイド側の端部
は、第１図の実施例のように蓋体６を嵌着する構造とな
っておらず、プランジャ３３の第２のロッド３３ｂを支
持する軸受３４ｂはインナヨーク３０のこの端部に直接
装着されるメタル軸受として構成されている。また、ア
ウタヨーク３８はこのインナヨークの端部及び軸受３４
ｂの側から挿入されており、アウタヨーク３８の同じ側
の端部には端壁３８ａがあり、当該端部及び軸受３４ｂ
と端壁３８ａとの間には圧力室４１が形成されている。

軸受３４ｂにはプランジャ室３２と圧力室４０を連通さ
せる連通孔４１ａが設けられ、端壁３８ａにはエア抜き
の孔４２が設けられ、このエア抜きの孔４２は常時は栓
４３により閉じられている。一方、端壁３８ａの反対側
においては、プランジャガイド３１の中央部が拡径され
、端壁４４を提供しており、アウタヨーク３８の対応す
る側の端部はこの端壁４４上まで延長され、両者間をプ
ラズマ溶接等により溶接４５し、一体止している。

また、プランジャガイド３１の連通孔４ｏは、プランジ
ャ室３２に連通ずる軸線方向の第１の通路４０ａと、開
口３９に連通しがっ第１の通路４０ａと交差する半径方
向の第２の通１？８４０ｂとがらなり、第１の通路４０
ａと第２の通路４０ｂとの交差部には第２の通路４０ｂ
を横切る底面を有しかつプランジャガイド３１の外周面
に開口する半径方向の凹所４６が設けられ、凹所４６に
はフィルタ４７が収納され、フィルタ４７はボビン枠３
５の高分子材料で封入されている。

更に、インナヨーク３０の外周部中央にはフランジ４８
が設けられ、フランジ４８には、第５図に破線で部分的
に示すように、直径方向対向位置に切欠き４８ａ、４８
ｂが形成され、コイル３６のリード線を通ず通路を提供
しており、これらリード線はアウタヨーク３８に取り付
けられた端子４９ａ、４９ｂに接続され、外部より指令
電流が供給される。また、高分子材料製のボビン枠３５
その切欠き４８ａ、４８ｂを通って端子４９ａ。

４９ｂの位置する箇所まで延長して形成されてぃる。

このように構成された本実施例においては、プランジャ
室３２内に圧力流体が導かれ、内圧が作用しなとき、そ
の同じ圧力が圧力室４１にも作用し、圧力室４１にはプ
ランジャ室３２内の受圧面積との関係より、インナヨー
ク３０をプランジャガイド３１に向けて付勢する力が発
生ずる。このため、インナヨーク３０とプランジャカイ
ト３１の対向端部間のボビン枠３５の一部をなす突出部
３７には、軸方向に引張応力ではなく圧縮応力が作用す
る。その結果、材料は一般的に引りに応力よりも圧縮応
力の方に強い強度特性を有しているので、強度的に比較
的弱い高分子材料の突出部３７での流体圧力に対する強
度即ち耐圧性か向上し、寿命の延長が図られる。

また、フィルタ４７は連通路４０を通る流体内の不純物
を除去するものであるが、このフィルタ４７はボビン枠
３５の成形と同時に凹所４６内に封入されるので、フィ
ルタの位置を固定するための特別の手段を必要とせず、
フィルタの設置が容易となる。

更に、インナヨーク３０の反プランジャガイド側の端部
よりアウタヨーク３８を挿入し、その挿入された端部を
プランジャガイド３１に結合し、一体止するようにした
ので、組立時にインナヨーク３０に無理な力が加わらず
、インナヨーク３゜とプランジャガイド３１との間のセ
ンタリングの精度が一層向上する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ボビン枠を高分子材料で構成すると共
に、このボビン枠をインナヨークとプランジャガイドに
一体に接合したので、組立精度を確保しながら組立工数
および加工工数を少くすることができ、それ故、従来に
比べて品質の優れた電磁弁を安価に製作することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による電磁弁の一部断面図で
あり、第２図は本発明の他の実施例による電磁弁の要部
断面図であり、第３図は本発明の更に他の実施例による
電磁弁の要部断面図であり、第４図は本発明のなお更に
池の実施例による電磁弁の電磁操作装置の断面図であり
、第５図は同電磁操作装置の端面図であり、この図のＩ
Ｖ　−ＩＶ線に治った断面図が第４図であり、第６図は
従来の電磁弁の電Ｉｉ！操作装置の断面図である。 符号の説明 ２・・・電磁操作装置 １０；３０・・・インナヨーク １１；３１・・・プランジャガイド １３；３３・・・プランジャ １６；３５・・・ボビン枠 １７；３６・・・コイル １８；３７・・・突出部 １９；３８・・・アウタヨーク ２５　；　２６・・・非磁性リング ３９・・・開口 ４０・・・連通孔 ４０ａ・・・第１の通路 ４０ｂ・・・第２の通路 ４１・・・圧力室 ４６・・・凹所 ４７・・・フィルタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　インナヨークとプランジャガイドとを対向して
   配置し、これらインナヨークとプランジャガイドとによ
   って形成される空間部にプランジャを移動可能に収納し
   、インナヨークとプランジャガイドを取り囲むようにボ
   ビン枠を配置し、このボビン枠にコイルを巻回し、この
   コイルを取り囲むようにアウタヨークを配置してなる電
   磁操作装置を備えた電磁弁において、 前記ボビン枠を高分子材料で構成すると共に、このボビ
   ン枠を前記インナヨークとプランジャガイドに一体に接
   合したことを特徴とする電磁弁。（２）　前記インナヨ
   ークとプランジャガイドの対向端部間には補強用の非磁
   性リングが配置され、この非磁性リングが前記ボビン枠
   の高分子材料と一体化されていることを特徴とする請求
   項１記載の電磁弁。 （３）　前記インナヨークの反プランジャガイド側の端
   部には前記プランジャを収納した空間部に連通する圧力
   室が形成され、該空間部に流体圧力が作用したときにそ
   の圧力室に導かれた圧力により該インナヨークを前記プ
   ランジャガイドに向けて付勢することを特徴とする請求
   項１記載の電磁弁。 （４）　前記プランジャガイドは、前記プランジャを収
   納した空間部に連通する第１の通路と、前記プランジャ
   と一体のプランジャロッドが通る空間に連通し、かつ前
   記第１の通路と交差する第２の通路からなる連通孔を有
   し、前記第１の通路と第２の通路との交差部に前記第２
   の通路を横切る底面を有しかつプランジャガイドの外周
   面に開口するフィルタ収納用の凹所を設け、前記凹所に
   収納されたフィルタを前記ボビン枠を構成する高分子材
   料で封入したことを特徴とする請求項１記載の電磁弁。