JPH0125828Y2

JPH0125828Y2 -

Info

Publication number: JPH0125828Y2
Application number: JP1981170665U
Authority: JP
Priority date: 1981-11-16
Filing date: 1981-11-16
Publication date: 1989-08-02
Also published as: JPS5874676U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、電磁弁に関するものである。

［従来の技術］第１図に示す従来技術の電磁弁のソレノイド部
１は、励磁用コイル２に通電して可動鉄心３を固
定鉄心４に吸着させ、その可動鉄心３により押棒
５を介して弁部（図示せず）における弁体を駆動
し、弁部の流体流路を切換えるように構成したも
のである。而して、上記ソレノイド部１におい
て、大きなストロークをもつ可動鉄心３に対して
大きな吸引力を作用させるには、ソレノイド部１
自体を大形にする必要があつた。

一方、ソレノイド部の大形化を小さくしつつ可
動鉄心の吸引力を増大させるものとして、第２図
に示すような構成のものも知られている。このソ
レノイド部１１は、可動鉄心１３の端部にフラン
ジ状の補助鉄心部１３ａを一体に連設し、コイル
１２への通電時に磁気枠１６に吸着される補助鉄
心部１３ａの吸引力で、可動鉄心１３の吸引力を
助勢するように構成したもので、可動鉄心１３に
よる押棒１５の駆動力を増大できるが、実質的に
はソレノイドを大形化したのと同じことになり、
可動鉄心１３が固定鉄心１４に近接したストロー
ク位置において非常に大きな吸引力が作用するた
め、補助鉄心１３ａと磁気枠１６、可動鉄心１３
と固定鉄心１４、及びそれによつて駆動される弁
体と弁座がそれぞれ通電時に激突して損耗が著し
いだけでなく、通電状態において吸着されている
可動鉄心１３が、、通電を断つても直ちに磁気枠
１６及び固定鉄心１４から離反して元の位置に復
帰せず、弁部の切換えが円滑に行われないという
欠点があつた。

また、２個のソレノイドを直列に設置し、これ
らのソレノイドの固定鉄心に各別に吸着されて弁
体を駆動する２個の可動鉄心を離間可能に設ける
と共に、弁体から遠い側の可動鉄心のストローク
を、弁体側の可動鉄心のストロークより大きくし
た電磁弁が知られている（一例として、米国特許
第2901210号明細書参照）。

この電磁弁は、可動鉄心による押棒の駆動力が
大きく、かつ２個の可動鉄心のストロークが異な
ることより、押棒のストローク終端近くにおいて
は一方のソレノイドの吸引力のみが作用するため
に鉄心や弁体等の損耗が小さく、しかも鉄心の元
の位置への復帰も早いという利点があるが、２個
のソレノイドを直列に設置しているためにソレノ
イド部が大形で高価になるばかりでなく、２個の
可動鉄心を同心に設置することが難かしいという
問題がある。

［考案が解決しようとする課題］本考案の目的は、弁体の駆動力が大きくかつ衝
突による損耗が小さいソレノイド部を有する電磁
弁において、そのソレノイド部を小形で安価なも
のとすることにより、全体として小形で安価な電
磁弁を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため、本考案の電磁弁は、
流体流路を切換える弁部と、上記弁部における弁
体を駆動するソレノイド部とを備え、上記ソレノ
イド部は、励磁用コイルの外側を磁路を構成する
磁気枠で囲繞し、そのコイルの中心の筒孔内に、
固定鉄心を嵌着固定すると共に、コイルへの通電
時に固定鉄心に吸着されて上記弁体を駆動する可
動鉄心を軸方向に摺動可能に挿嵌し、該可動鉄心
の外端にコイルへの通電時に磁気枠の端面に吸着
される補助鉄心を可動鉄心に対して離間可能に冠
設し、該補助鉄心のストロークを可動鉄心のスト
ロークより小さくしたことを特徴とするものであ
る。

［作用］ソレノイド部における磁気枠が補助鉄心を吸引
することにより、別個に固定鉄心、可動鉄心及び
励磁コイル等を設ける必要がないので、ソレノイ
ド部したがつて電磁弁全体を小形で安価なものに
することができ、しかも補助鉄心を可動鉄心に冠
設したので、これらの鉄心の同心的な配置が容易
である。

可動鉄心が固定鉄心と離間している吸引力の小
さいストローク範囲においては、可動鉄心が補助
鉄心の吸引力で助勢されて大きな吸引力でストロ
ークし、補助鉄心と可動鉄心のストローク差によ
つて補助鉄心が磁気枠に吸着停止した後は、可動
位心が自己の吸引力によつて単独にストロークす
る。

したがつて、ソレノイド部を小形で安価にでき
るものでありながら、可動鉄心が固定鉄心から離
間して吸引力の小さい範囲における弁体の駆動力
が大きく、しかも鉄心が弁体等の衝突による損耗
を小さくすることができる。

［実施例］以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明すると、非通電状態を示す第３図において、
２１は弁部、２２はソレノイド部であり、ソレノ
イド部２２により弁部２１の流体流路を切換え可
能に構成したものである。

上記弁部２１は、弁本体２３の内部に形設した
弁室２４に通じる入力口２５、出力口２６及び排
出口２７を備え、入力口２５と出力口２６を連通
させる第１弁座２８と、出力口２６と排出口２７
を連通させる第２弁座２９を互いに軸方向に対向
状態に形設している。弁室２４内に軸方向に摺動
可能に挿嵌した弁体３１は、その摺動に伴つて第
１弁座２８及び第２弁座２９を交互に開閉して流
体流路を切換える弁体３１ａを備え、該弁体３１
の一端に復帰ばね３２を作用させると共に、他端
をそれに固定または衝当した押棒３３により復帰
ばね３２の付勢力に抗して駆動可能としている。

上記押棒３３を介して弁体３１を駆動するソレ
ノイド部２２は、ボビン３５に巻回した励磁用コ
イル３６の外側を、磁路を形成する磁気枠３７で
囲繞し、ボビン３５の中心に形成される筒孔３８
内に、押棒挿通用軸孔３９ａを備えた固定鉄心３
９を嵌着固定すると共に、励磁状態の固定鉄心３
９に吸着されて押棒３３を駆動する可動鉄心４０
を軸方向に摺動可能に挿嵌している。上記可動鉄
心４０は押棒３３をオーバートラベル可能に挿嵌
したもので、押棒３３の先端の大径抜止部３３ａ
を可動鉄心４０の軸孔４０ａ内において軸方向に
摺動可能に挿嵌し、その抜止部３３ａを軸孔４０
ａ内周段部４０ｂにより抜止状態となし、さらに
該抜止部３３ａと軸孔４０ａの他端に嵌着固定し
た栓体４１との間にオーバートラベルばね４２を
縮設して、外力が加わらない状態においては可動
鉄心４０と押棒３３とが伸長した状態となるよう
に構成している。さらに、上記可動鉄心４０の外
端に、磁気枠３７に対する吸着により可動鉄心４
０の吸引力を助勢するための環状の補助鉄心４４
を摺動自在に冠設している。即ち、可動鉄心４０
の一端に形設した細径案内杆部４０ｃを補助鉄心
４４の軸孔４４ａに遊挿すると共に、その補助鉄
心４４を可動鉄心４０の外周段部４０ｄに係合さ
せ、コイル３６への通電により補助鉄心４４と磁
気枠３７の端面との間に吸引力が作用するように
構成している。而して、補助鉄心４４のストロー
クａ、可動鉄心４０のストロークｂ及び弁体３１
ａのストロークｃには、ａ≒ｃ＜ｂの関係をもたせている。

上記構成の電磁弁において、第３図の非通電状
態にあつては、弁体３１が復帰ばね３２の付勢力
により第１切換位置に復帰し、第１及び第２の弁
座２８，２９をそれぞれ閉塞、開放すると共に、
補助鉄心４４を冠設した可動鉄心４０がオーバー
トラベルばね４２の付勢力により固定鉄心３９か
ら離間した位置にある。

この状態においてコイル３６に通電すれば、可
動鉄心４０と固定鉄心３９、及び補助鉄心４４と
磁気枠３７との間にそれぞれ吸引力F_A，F_B（第５
図参照）が作用するため、可動鉄心４０はそれら
を合成した吸引力F_A＋F_Bにより復帰ばね３２の
付勢力に抗して弁体３１ａと共にストロークす
る。そして、可動鉄心４０及び弁体３１ａがａだ
けストロークすると、補助鉄心４４が磁気枠３７
に吸着して停止し、その後は可動鉄心４０が補助
鉄心４４とは無関係に単独でストロークして、弁
体３１ａが第２弁座２９に当接した第２切換位置
に切換わり、第１及び第２の弁座２８，２９をそ
れぞれ開放、閉塞する。而して、補助鉄心４４が
磁気枠３７に吸着停止した後に可動鉄心４０を駆
動する吸引力は、可動鉄心４０と固定鉄心３９と
の間の吸引力F_Aから補助鉄心４４と可動鉄心４
０との間の吸引力F_Cを減じたものとして得られ
るが、F_A≫F_Cであるため可動鉄心４０の駆動に
は影響がない。また、可動鉄心４０は上記吸引力
によつてオーバートラベルばね４２を圧縮しつつ
ストロークして固定鉄心３９に吸着され、これに
よつて第４図の状態となる。第５図は、上記スト
ロークと吸引力との関係を図示したものである。

コイル３６への通電を停止すれば、オーバート
ラベルばね４２及び復帰ばね３２の付勢力により
可動鉄心４０が固定鉄心３９から離間して復帰ス
トロークを開始し、ストロークの途中で可動鉄心
４０の外周段部４０ｄが補助鉄心４４の下面に押
当してこれを磁気枠３７から離間させ、これによ
り可動鉄心４０と補助鉄心４４とが一体となつて
復帰ストロークし、弁体３１ａを第３図の第１切
換位置に復帰させる。

第６図乃至第１０図は、可動鉄心及び補助鉄心
のそれぞれ異なる実施例を示すもので、第６図で
は可動鉄心５１における外周段部５１ａをテーパ
状にすると共に、補助鉄心５２にそれと係合する
テーパ面５２ａを形設している。なお、５３はば
ね座を形成する栓体、５４はそれを固定するスナ
ツプリングを示す。また、第７図は可動鉄心５６
及び補助鉄心５７の軸孔５６ａ，５７ａに両者の
接離を案内するガイド５８をその一方に固定して
挿入したもので、ガイド５８は磁性あるいは非磁
性材により棒状あるいは管状等の任意の形状に構
成することができる。第８図乃至第１０図は補助
鉄心として無孔の板状部材を用いたもので、第８
図は補助鉄心６０を円錐台状とした可動鉄心６１
の端面に載置し、第９図は補助鉄心６３を載置す
る可動鉄心６４の端面に凹溝６４ａを形設し、こ
れによつて両者の接触面積を調整している。ま
た、第１０図は補助鉄心６６の下面に可動鉄心６
７の凹穴６７ａに挿嵌するガイド部６６ａを一体
に突成したものである。

［考案の効果］本考案の電磁弁は、コイルへの通電により磁気
枠に吸着される補助鉄心を固定鉄心に吸着される
可動鉄心に離間可能に冠設し、かつ該補助鉄心の
ストロークを可動鉄心のストロークより小さくし
たので、可動鉄心の吸引力が小さいストローク当
初において補助鉄心の吸引力が可動鉄心の駆動を
助勢し、可動鉄心の吸引力が増大するストローク
後半においては補助鉄心が磁気枠に吸着停止し
て、可動鉄心が自己の吸引力のみにより固定鉄心
に吸着するので弁体の駆動力が大きく、しかも別
個の固定鉄心、励磁コイル等を必要としないの
で、ソレノイド部及び電磁弁全体を小形で安価の
ものにすることでき、かつ各鉄心及びこれらによ
つて駆動する弁体の衝撃的停止を回避してそれら
の損耗を極力防止することができる。

また、補助鉄心を可動鉄心に対して離間可能に
冠設したことにより、両鉄心を容易に同心に設置
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ異なる従来例の部
分断面図、第３図は本考案の実施例の断面図、第
４図はその異なる切換位置の断面図、第５図はそ
のストロークと吸引力との関係を示す線図、第６
図乃至第１０図はそれぞれ異なる実施例の部分断
面図である。２１……弁部、２２……ソレノイド部、３１ａ
……弁体、３６……コイル、３７……磁気枠、３
８……筒孔、３９……固定鉄心、４０……可動鉄
心、４４……補助鉄心。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

流体通路を切換える弁部と、上記弁部における
弁体を駆動するソレノイド部とを備え、上記ソレ
ノイド部は、励磁用コイルの外側を磁路を構成す
る磁気枠で囲繞し、そのコイルの中心の筒孔内
に、固定鉄心を嵌着固定すると共に、コイルへの
通電時に固定鉄心に吸着されて上記弁体を駆動す
る可動鉄心を軸方向に摺動可能に挿嵌し、該可動
鉄心の外端にコイルへの通電時に磁気枠の端面に
吸着される補助鉄心を可動鉄心に対して離間可能
に冠設し、該補助鉄心のストロークを可動鉄心の
ストロークより小さくしたことを特徴とする電磁
弁。