JPH0239675B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、流体供給ダクトと、流体吐き出しダ
クトと、流体制御ダクトと、可動弁部材とを有す
る弁本体を備えた電磁弁装置に係り、特に、前記
可動弁部材は、前記流体供給ダクトを前記流体制
御ダクトに連通させ且つ前記流体制御ダクトを前
記流体吐き出しダクトから遮断するか、或いは、
前記流体制御ダクトを前記吐き出しダクトに連通
させ且つ前記流体制御ダクトを前記流体供給ダク
トから遮断するように、前記弁体内で可動である
電磁弁装置に関する。

（従来の技術） この種の従来の電磁弁装置は枢着された電機子
を有し、この電機子は１枚の板を備え、この板は
ケーシングから外方に延びていて電機子とともに
枢動し且つ２つのノズルの相互間に延びている。
これらのノズルは相互に向けられていて、油圧媒
体を流されている。この電磁弁装置の運動部材
は、２つのノズルと関連して油圧で作動され且つ
前記ノズルの相互間における前記電機子に依存し
て位置が変わる複動スプールの形態をなしてい
る。スプールの位置に依存して、流体制御ダクト
は流体供給ダクトかまたは流体吐き出しダクトの
いずれかと連通するようになつている。

（発明が解決しようとする課題） 従来のかかる電磁弁装置は構造が複雑であつて
且つコンパクトでなく、製造コストが嵩むという
問題があつた。更にノズルというような部材を用
いており、ノズルがゴミに敏感であることにより
作動が不確実であり、約200バールまでの圧力に
対してのみ有用であるに過ぎないという問題があ
つた。更に、スプールにより密封される構成であ
るので、油圧媒体のかなりの漏洩損失を生じてい
た。

本発明は構成が簡単であつて、1000バールまで
の圧力に対しても有用であり、且つ漏洩損失が軽
減され、更に、作動がきわめて確実である電磁弁
装置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、流体供給ダクトと、流体吐き出しダ
クトと、流体制御ダクトと、可動弁部材とを有す
る弁本体を備えた電磁弁装置において、前記可動
弁部材は、前記流体供給ダクトを前記流体制御ダ
クトに連通させ且つ前記流体制御ダクトを前記流
体吐き出しダクトから遮断するか、或いは、前記
流体制御ダクトを前記吐き出しダクトに連通させ
且つ前記流体制御ダクトを前記流体供給ダクトか
ら遮断するように、前記弁本体内で可動であり、
前記可動弁部材は、電磁石の電機子の運動方向に
延び且つ前記電機子の運動を前記可動弁部材に直
接伝達するようにこの電機子に連結された弁棒を
有するポペツト弁で成り、また、この可動弁部材
は２つの環状密封表面を有し、これらの環状密封
表面は互いに対向して配置されていて、前記ポペ
ツト弁のいずれの側にも配置された前記弁本体上
の２つの環状着座表面のそれぞれ１つと選択的に
協働するようになつており、前記弁棒は前記弁本
体の孔腔内に密封的に案内されるようにされてお
り、前記弁棒の、前記可動弁部材に近い点におい
て密封的に前記孔腔内に案内されている部分の直
径は前記弁本体の前記環状着座表面の内径に等し
く、また、前記可動弁部材は、流体的に緩衝を行
なうための円板状の延長部を有し、この円板状の
延長部は、前記環状密封表面を越えて半径方向に
延びまた前記円板状の延長部の半径方向の境界表
面が該境界表面に平行な弁本体表面と協働して、
使用にあたつて前記ポペツト弁の運動を流体的に
緩衝させるための流体が充満される狭い隙間を画
定するようになつていることを特徴とする。

（発明の作用及び効果） 電機子とポペツト弁の弁棒とが互いに直接連結
されていることで、この電磁弁装置の製造コスト
が著しく軽減され且つ構造がコンパクトにされ
る。またゴミに敏感なノズルを備えることが不要
とされる。各種のダクトの相互間の密封漏れ止め
は従来の電磁弁装置におけるよりもこのポペツト
弁では良好であり、したがつて漏洩損失はほとん
ど存在しない。弁棒の直径が弁本体の環状着座表
面の内径に等しいので、このポペツト弁において
はポペツト弁に作用するかなりの流体圧力を相
殺、すなわち等化している。このポペツト弁は密
封表面の相互間に円板状の延長部を有しているの
で、可動弁部材の運動は弁本体の着座表面への打
撃直前に緩衝されることができる。したがつて、
環状着座表面と環状密封表面とは有効幅を著しく
減ぜられることができる。

（実施例） 以下添付図面について本発明の実施例について
詳細に述べる。

第１図において、弁本体１は圧力媒体のための
流体供給ダクト２を有し、この圧力媒体はたとえ
ば1000バールという高い圧力状態にあつて、供給
源（図示されていない）により供給される。弁本
体１はまた流体制御ダクト３をも有し、この流体
制御ダクト３は流体制御ダクト３を通つて流れて
いる圧力媒体により制御される装置（図示されて
いない）に通じているが、上記装置はたとえばデ
イーゼル機関の燃料噴射器である。２本の流体供
給及び流体制御ダクト２，３は弁本体１内に運動
するように配置されたポペツト弁５により相互に
連通することができる。流体吐き出しダクト４が
弁本体１内に導入される部分６内に、第１図のポ
ペツト弁５より下方に配置され、且つ流体制御ダ
クト３を通つて戻る圧力媒体が溜まりまたはそれ
に類似したもの（図示されていない）へ進入する
ことを可能ならしめている。ダクト４′が流体吐
き出しダクト４から分岐し、弁本体１の頂部分ま
で延びて、漏洩流体のための吐き出し装置として
役立つている。

流体供給及び流体制御ダクト２，３の間の弁本
体１内に配置されている環状着座表面７は、有効
な着座幅がポペツト弁５（第２図）の環状密封表
面８の外径F′と孔腔２の直径Ｆとにより決定され
るように、ポペツト弁５の環状密封表面８と協同
する。環状着座表面７に対応した環状着座表面９
が部分６の頂部の環状端面に設けられ、流体吐き
出しダクト４の周りに延び且つポペツト弁５の環
状密封表面１０と協同する。環状密封表面１０は
環状密封表面８に似ており且つ環状密封表面８に
対応して配置される。この構造によればきわめて
狭い着座幅を、構造上の困難なく、使用すること
が可能になる。この着座幅は表面の相互関係： F′−Ｆ／Ｆ で決定され且つせいぜいＦの５％である。可動弁
部材であるポペツト弁５は環状密封表面８，１０
を越えて半径方向に延長され、この半径方向の延
長部は円板４０の形をなし、円板４０の頂部境界
表面３７と底部境界表面３８との各々は弁棒１１
の軸線に対して垂直に延び且つそれぞれ環状密封
表面８，１０からわずかに後退されている。環状
着座表面７，９が備えられている部分６または弁
本体１の表面は、円板４０の近くにおいて、円板
４０の頂部及び底部境界表面３７，３８に平行に
半径方向に延びて、ポペツト弁５が閉鎖位置にあ
る場合、円板４０の頂部境界表面３７かまたは底
部境界表面３８のいずれかと、弁本体１または部
分６の隣接表面との間に狭い隙間が残るようにさ
れている。この隙間の機能は２つの閉鎖位置の一
方に接近した際のポペツト弁５の運動を緩衝する
ことである。

ポペツト弁５は第１図の頂部において円柱状の
断面の弁棒１１を有している。この弁棒１１は縮
径された円柱状の横断面の部分１１′を流体供給
ダクト２近くに有している。弁棒１１は弁本体１
内の孔腔１２内にて前記円柱状の横断面により、
きわめてわずかな隙間で密封的に案内される。弁
棒１１の円柱状の部分の直径は環状着座表面７，
９の内径に等しい。弁棒１１は、その頂部におい
て、弁本体１内に受け入れられている電磁石１４
を貫通して延びている棒１３に連なつている。

基本的には電磁石１４は薄肉鈍角の中空円錐体
の形の電機子１５と、エアギヤツプを画定する、
前記中空円錐体に隣接した円錐表面を有し且つ付
勢される導線を含んでいる２個の磁心１６，１
６′とから成つている。この電磁石の構造は周知
されている（特公昭62−351号の明細書に詳細に
記載されている）。

電機子１５はポペツト弁５の棒１３にカラー１
７により連結され、このカラー１７は棒１３の周
りに延び、第１図における底端部にてフランジ様
に膨径され且つその膨径端部により環状円板１８
上に載り、また環状円板１８は１対のカツプ状の
ばね１９上に載つている。１対のカツプ状のばね
１９はリング２０により弁棒１１上に載つてい
る。第１図の頂端部において、カラー１７は内方
に肉厚にされ且つこの端部で１対のカツプ状のば
ね２１に押し当り、またこのカツプ状のばね２１
は、棒１３の頂端部に設けられている円錐形のみ
ぞ内に係合しているリング２３上の環状円板２２
に、頂部表面で押し当つている。組立てられた後
にはリング２３は環状円板２２のわずかに突出し
た端縁により半径方向に位置決めされる。２つの
スリーブまたはカラーあるいはそれに類似した部
材２４，２５はカラー１７上に互いに上下をなし
て軸線方向に配置され且つ相互間に電機子１５を
締着している。部材２４の底端部とカラー１７の
フランジ様の端部との間に締着された中心位置決
めスパイダ２６は多数の湾曲形の放射状の腕を有
し、この腕を外方端部は磁石の磁心１６と弁本体
１との間に締着されている。同様な中心位置決め
スパイダ２７が一方においては部材２５の頂端部
とカラー１７の頂端部にねじ込められたリング２
８との間に、また他方においては磁心１６′とカ
ツプばね２９との間にそれぞれ締着されている。
このような連結により、電機子１５の運動を直接
ポペツト弁５に伝達することが可能にされる。ポ
ペツト弁５が既に着座しているが電機子１５はそ
のストツプに到達していないことが生ずるかもし
れないので、１対のカツプ状のばね１９，２１が
ポペツト弁５と電機子１５との間の相対的軸線方
向の運動を許す。

電機子１５の半径方向内側部は部材２４の上端
と部材２５の下端との間に位置決めされており、
リング２０′の厚さを適切なものとすることによ
つて、中心位置決めスパイダ２６及び２７の間に
位置する部材２４及び２５の位置を上下方向に調
整することができる。これによつて弁本体１内の
ポペツト弁５の着座位置に対して相対的に電機子
１５の位置を調整することができる。また、棒１
３とカラー１７との間にかなりの半径方向の隙間
が存在し、それぞれ環状円板１８，２２により弁
軸線と磁石の軸線との間の半径方向の調節が可能
にされる。

作動中に、圧力媒体が流体制御ダクト３を通つ
て制御されるべき装置へ流れることが必要とされ
る場合、前記磁石１６が付勢されて電機子１５を
第１図において下向きに引張り、その結果、ポペ
ツト弁５は環状密封表面１０を環状着座表面９に
係合せしめられる。したがつて高圧媒体は流体供
給ダクト２から流体制御ダクト３へ吐き出される
ことができる。圧力媒体の供給の遮断のため磁石
１６′が付勢されると、電機子１５は第１図にお
いて上方へ移動する。ポペツト弁５もまた上昇し
て、環状密封表面８が環状着座表面７と係合さ
れ、かくして流体制御ダクト３と流体吐き出しダ
クト４との間の連通がなされる。このとき、圧力
媒体が流体制御ダクト３から流体吐き出しダクト
４を通つて流れる。上記運動はきわめて迅速に交
互するので、全ての表面７−１０の動的な加圧は
かなりのものであり、したがつてこれ等は高い表
面比圧力を許す高張力の材料、たとえばはだ焼鋼
から作られるべきである。ポペツト弁５上の円板
４０による、前述した緩衝作用のおかげで、ポペ
ツト弁５が環状着座表面に向けて運動している
際、環状着座表面に隣接した隙間内の油圧媒体は
押し除けられる傾向を有し、かくして簡単で、確
実で且つ廉価な緩衝を提供する。環状着座表面
７，９がきわめて狭く且つそれぞれの内径が弁棒
１１の円柱状の部分の直径に対応しているので、
ポペツト弁５に作用する流体圧の力は実質上相殺
される（第１図で弁棒１１の直径が大きい端部に
向かつて下方から流体が及ぼす力と、環状密封表
面８の内側において円板４０に上方から流体が及
ぼす力とはほぼ等しいことに注目されたい）。

環状密封および環状着座表面７−１０は、上記
のごとく平坦である代りに、円錐形であつてもよ
い。高い表面圧力に耐えることのできる環状密封
表面と環状着座表面とを備えるため、これ等の表
面は、硬質の金属の外装を有することができる。

ポペツト弁５に連結された電磁石は磁気的に２
重作用する代りに磁気的に単作用するものであつ
てもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にしたがつた電磁弁装置の一実
施例の軸断面図、第２図は第１図の一部分の拡大
断面図である。 １……弁本体、２……流体供給ダクト、３……
流体制御ダクト、４……流体吐き出しダクト、５
……ポペツト弁、７……環状着座表面、８……環
状密封表面、９……環状着座表面、１０……環状
密封表面、１１……弁棒、１２……孔腔、１３…
…棒、１４……電磁石、１５……電機子、１７…
…カラー、１８……環状円板、１９……カツプ状
のばね、２０……リング、２１……カツプ状のば
ね、２２……環状円板、２３……リング、２６…
…中心位置決めスパイダ、２７……中心位置決め
スパイダ、２８……リング、２９……カツプば
ね、３０……カバー、３７，３８……境界表面、
４０……円板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体供給ダクトと、流体吐き出しダクトと、
   流体制御ダクトと、可動弁部材とを有する弁本体
   を備えた電磁弁装置において、前記可動弁部材
   は、前記流体供給ダクトを前記流体制御ダクトに
   連通させ且つ前記流体制御ダクトを前記流体吐き
   出しダクトから遮断するか、或いは、前記流体制
   御ダクトを前記流体吐き出しダクトに連通させ且
   つ前記流体制御ダクトを前記流体供給ダクトから
   遮断するように、前記弁本体内で可動であり、前
   記可動弁部材は、電磁石の電機子の運動方向に延
   び且つ前記電機子の運動を前記可動弁部材に直接
   伝達するようにこの電機子に連結された弁棒を有
   するポペツト弁で成り、また、この可動弁部材は
   ２つの環状密封表面を有し、これらの環状密封表
   面は互いに対向して配置されていて、前記ポペツ
   ト弁のいずれの側にも配置された前記弁本体上の
   ２つの環状着座表面のそれぞれ１つと選択的に協
   働するようにされ、前記弁棒は前記弁本体の孔腔
   内に密封的に案内されるようになつており、前記
   弁棒の、前記可動弁部材に近い点において密封的
   に前記孔腔内に案内されている部分の直径は前記
   弁本体の前記環状着座表面の内径に等しく、ま
   た、前記可動弁部材は、流体的に緩衝を行なうた
   めの円板状の延長部を有し、この円板状の延長部
   は、前記環状密封表面を越えて半径方向外方に延
   びまた前記円板状の延長部の半径方向の境界表面
   が該境界表面に平行な弁本体表面と協働して、使
   用にあたつて前記ポペツト弁の運動を流体的に緩
   衝させるための流体が充満される狭い隙間を画定
   するようになつていることを特徴とする電磁弁装
   置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の電磁弁装置にお
   いて、前記弁本体の環状着座表面とポペツト弁の
   環状密封表面とが高張力の材料から作られている
   ことを特徴とする電磁弁装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載さ
   れた電磁弁装置において、弁棒と電機子との間を
   連結するために弾力性の部材が備えられているこ
   とを特徴とする電磁弁装置。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項までのいず
   れか１つの項に記載されている電磁弁装置におい
   て、弁棒と電機子との間の連結が、上記弁棒が上
   記電機子の半径方向に動くことができるようにさ
   れていることを特徴とする電磁弁装置。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項までのいず
   れか１つの項に記載された電磁弁装置において、
   前記電磁石が弁本体内に配置されて成る電磁弁装
   置。