JPH038846Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、流体圧または真空圧利用の産業機械
に使用する電磁弁に関する。

［従来の技術］ 従来の電磁弁として、例えば、米国特許第２，
238，401号明細書に示されているように、励磁コ
イルのボビンの中心孔に磁気スリーブを嵌着固定
させて、磁気枠と可動鉄心間の磁気抵抗を軽減さ
せると共に、可動鉄心の摺動の案内とするものは
知られているが、このような電磁弁の磁気スリー
ブは、磁気抵抗を軽減させるという点で電磁操作
部の磁気的特性を改善しているにすぎないもので
ある。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案が解決しようとする課題は、電磁操作部
における磁気スリーブに、磁気抵抗の軽減と吸引
力の増大とを行なわせることにより、小型で消費
電力の少ない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］ 本考案は、複数のポート、これらのポートを連
通させる通路、及び該通路を開閉する弁を有する
弁部と、励磁コイル、該励磁コイルの中心孔に固
定した固定鉄心、上記中心孔に摺動可能に挿入し
た可動鉄心、及びこれらを囲繞する磁気枠を有
し、可動鉄心の固定鉄心と反対側に設けた上記弁
を動作させる電磁操作部とを備えた電磁弁におい
て、上記電磁操作部の弁部側に、上記コイルの中
心孔及び可動鉄心の弁部側に形設した縮径部と略
同心で、これらの間に嵌挿される筒部と、上記磁
気枠の一部を構成する弁部側の磁気板に対向する
鍔部とを有する磁気スリーブを設け、上記磁気ス
リーブのストロークを、閉弁時における磁気スリ
ーブの筒部の先端部と上記縮径部によつて形成さ
れる可動鉄心上の係止段部との間隔よりも大きく
設定したことによつて、上記課題を解決した。

［作用］ 上記構成を有する電磁弁において、励磁コイル
を励磁すると、電磁操作部の固定鉄心が可動鉄心
を吸引すると共に、磁気板と磁気スリーブの鍔部
との間に吸引力が発生し、この吸引力が磁気スリ
ーブの筒部を介して可動鉄心に作用し、固定鉄心
の吸引力に付加され、可動鉄心がより大きな力で
固定鉄心に吸引される。

この場合、励磁コイルの中心孔及び可動鉄心の
縮径部と略同心でこれらの間に嵌挿される磁気ス
リーブの筒部が、磁気スリーブ自体及び可動鉄心
を案内してスリーブとして機能すると共に、筒部
の全面が可動鉄心に対向して可動鉄心との間の磁
束受渡し面積が低下しないので、磁気効率の低下
を防止することができる。

［実施例］ 第１図は、本考案を２ポート弁に施した第１実
施例を示し、弁部１は入力ポート２と出力ポート
３が穿設されており、後記電磁操作部に対向する
面に形成された凹部を弁室５としている。上記入
力ポート２は、弁部１内に形成された通路によつ
て弁室５に開口する弁座５ａに連通させ、出力ポ
ート３は、弁部１内に形成された通路によつて弁
室５に連通させている。また、上記弁室５には、
出力ポート３と連通する通路よりも外周側に環状
の凸部６が形成されている。

一方、電磁操作部においては、励磁コイル８を
巻回した非磁性材料製のボビン９の中心孔１０の
一端側に拡径部１０ａが設けられ、該中心孔１０
の他端の口縁部には外周面を傾斜面とした突出部
１０ｂが形成されており、上記中心孔１０の拡径
部１０ａには固定鉄心１１が嵌着されている。ま
た、ボビン９における固定鉄心１１の嵌着側と反
対の面に当接する環状の磁気板１２は、その外周
面を磁気枠１６に密接させ、その中心孔１３の内
周面に傾斜面が形成されており、この傾斜面を上
記突出部１０ｂの傾斜面に当接させることによ
り、上記中心孔１３はボビン９の中心孔１０と同
心に配置される。

上述のように配置された中心孔１０，１３中に
は、弁座側に縮径部を設けることによつて係止段
部１４ａが形成されている可動鉄心１４が挿入さ
れており、該可動鉄心１４はその弁座側の端面に
弁座５ａを開閉する弁部材１４ｂが設けられてい
る。上記可動鉄心１４は、弁部材１４ｂと反対側
の端面に形成された凹部と上記固定鉄心１１との
間に介在している弁ばね１５によつて、弁部材１
４ｂが常時弁座５ａを閉鎖するように付勢されて
いる。

上記ボビン９を覆うカツプ状の磁気枠１６は、
その口縁内面が上記磁気板１２の外周面に嵌着さ
れており、該磁気枠１６は、上記励磁コイル８、
固定鉄心１１、可動鉄心１４、及び磁気板１２等
と共に、電磁操作部を形成している。

一方、ボビン９の中心孔１０と可動鉄心１４の
縮径部との間隙には、磁性材料からなる磁気スリ
ーブ１８の筒部１８ａが挿入され、該磁気スリー
ブ１８の他端外周に形成された鍔部１８ｂは、弁
室５内において上記磁気板１２と前記凸部６との
間に配置されている。そして、鍔部１８ｂと磁気
板１２との間隔ｂは、閉弁時における筒部１８ａ
の先端部と可動鉄心１４の係止段部１４ａとの間
隔ｃよりも大に、また可動鉄心のストロークａ
は、ａ≧（ｂ−ｃ）またはａ＜（ｂ−ｃ）に形成さ
れている。

上記第１実施例においては、励磁コイル８を励
磁すると、固定鉄心１１の吸引力F₁が可動鉄心
１４に作用すると共に、磁気板１２と磁気スリー
ブ１８の鍔部１８ｂとの間に吸引力F₂が作用し、
この吸引力F₂によつて磁気スリーブ１８が摺動
してその筒部１８ａの先端が可動鉄心１４の係止
段部１４ａに当接すると、力F₂を可動鉄心１４
に及ぼし、この力が固定鉄心１１の吸引力F₁に
付加されて、大なる作用力F₃で可動鉄心１４を
摺動させる（第４図参照）。

この場合、ボビン９の中心孔１０及び可動鉄心
１４の縮径部と略同心でこれらの間に嵌挿される
磁気スリーブ１８の筒部１８ａが、磁気スリーブ
自体及び可動鉄心１４を案内してスリーブとして
機能すると共に、筒部１８ａの全面が可動鉄心１
４に対向するため、可動鉄心との間の磁束受渡し
面積に低下がないので、磁気効率の低下を防止す
ることができる。

第２図は、本考案を３ポート弁に施した第２実
施例を示し、弁部２０における弁室２１に、背向
する２個の弁座２１ａ，２１ｂが形成されてお
り、弁座２１ａは入力ポート２２に、弁座２１ｂ
は排出ポート２３に、また弁室２１は出力ポート
２４に、それぞれ各別の通路によつて連通されて
いる。上記弁座２１ａは、第１実施例の弁座５ａ
と同様に、弁ばね２５の付勢力によつて、可動鉄
心２６に設けられた弁部材２６ｂで常時閉鎖され
ている。また、弁室２１内に設けた弁体２８は、
弁座２１ｂを開閉する弁部材２８ａを有し、該弁
体２８は弁室２１内の第２弁ばね２９で付勢され
てその先端が上記可動鉄心２６に当接している
が、第２弁ばね２９の付勢力より大きい弁ばね２
５の付勢力によつて、非通電時には弁部材２８ａ
が弁座２１ｂを開放している。なお、可動鉄心２
６の縮径部に筒部３０ａを外嵌させ、鍔部３０ｂ
を弁室３１内において磁気板３２と凸部３３との
間に介在させた磁気スリーブ３０の構成は、第１
実施例と同様である。

第３図は、本考案を別の３ポート弁に施した第
３実施例を示し、弁部４０における弁室４１に、
対向する２個の弁座４１ａ，４１ｂが形成されて
おり、弁座４１ａは排出ポート４２に、弁座４１
ｂは入力ポート４３に、また弁室４１は出力ポー
ト４４に、それぞれ各別の通路によつて連通され
ている。

上記弁室４１に挿入された弁体４５の弁部材４
５ａは、対向する２個の弁座４１ａ，４１ｂ間に
位置しており、該弁体４５は、弁室内の第２弁ば
ね４６で付勢されてその先端が可動鉄心４７に当
接しているが、第２弁ばね４６の付勢より大きい
弁ばね４８の付勢力によつて、非通電時には弁部
材４５ａが弁座４１ａを開放し、弁座４１ｂを閉
鎖している。図中、４９は磁気板、５０は筒部５
０ａと鍔部５０ｂを備えた磁気スリーブを示して
いる。

上記第２実施例、第３実施例の他の構成は、第
１実施例と実質的に同じであり、可動鉄心に作用
する吸引力も、第１実施例と同等である。

なお、上記各実施例における磁気スリーブに、
第５図に図示するように、筒部５２ａの長手方向
に鍔部５２ｂの端部に達するスリツト５２ｃを設
けると、磁気スリーブ５２における渦電流の発生
が防止できるので、磁気効率を向上させることが
できる。また、第６図Ａに示すように、磁気スリ
ーブ５５には、その鍔部５５ｂの外周の一部に対
向する直線部分５５ｃを形成してもよく、或いは
同図Ｂに示すように、磁気スリーブ５７を筒部５
７ａの長手方向に分割して、左右に２分したもの
とすることもできる。

さらに、第７図に図示するように、磁気板６０
には、磁気スリーブ６１の鍔部６１ｂと対向する
側の面の中心孔６２の周囲に環状の凹段部６３を
形成して、該凹段部６３に耐摩耗性の磁気材料ま
たは弾性材料で形成された補助板６４を嵌着させ
たものとしてもよい。このような補助板６４を使
用すると、磁気スリーブ６１の衝突による磁気板
６０の損耗が防止できると共に、補助板６４を弾
性材料で作ると、磁気スリーブ６１の衝撃を緩和
することができる。また、第８図に図示するよう
に、ボビン７０の突出部７０ａの端面の一部また
は全部を磁気板７１の端面より若干突出する緩衝
部７０ｃとすることによつても、磁気スリーブ７
２の衝突による磁気板７１の損耗を防止すること
ができる。さらに、前記磁気スリーブ及び磁気板
に、耐摩耗性で非磁性、或いは弱磁性のメツキま
たはコーテイングを施すことによつても、磁気板
の損耗をを防止することができる。

なお、ボビンの中心孔に固定鉄心と連結した非
磁性材料製の案内管を嵌着して、可動鉄心の摺動
の案内をさせることもできる。

［考案の効果］ 本考案の電磁弁は、電磁操作部における磁気ス
リーブの吸引力を可動鉄心に作用させて固定鉄心
の吸引力に付加させることにより、固定鉄心が大
きな吸引力で可動鉄心を吸引すると共に、可動鉄
心が摺動しても筒部と可動鉄心間の磁束の受渡し
面積が変わらないために、磁気効率の低下を防止
できるので、電磁弁を小型でかつ消費電力の少な
いものにすることができ、しかも筒部が、磁気ス
リーブ自体及び可動鉄心を案内することができ
る。

また、磁気スリーブは、弁部側から可動鉄心に
嵌挿することによつて組付けられるので、組付け
及び分解が極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、それぞれ本考案の異種
実施例を示す縦断正面図、第４図は、本考案にお
ける可動鉄心のストロークと吸引力との関係を示
す図、第５図は磁気スリーブの斜視図、第６図
Ａ，Ｂはそれぞれ磁気スリーブの他の構成例を示
す平面図、第７図及び第８図は、本考案の実施例
の要部を拡大して示す縦断正面図である。 １，２０，４０……弁部、２，２２，４３……
入力ポート、３，２４，４４……出力ポート、１
２，３２，４９，６０，７１……磁気板、１４，
２６……可動鉄心、１４ａ……係止段部、１８，
３０，５０，５２，５５，５７，６１，７２……
磁気スリーブ、１８ａ，３０ａ，５０ａ，５２
ａ，５７ａ……筒部、１８ｂ，３０ｂ，５０ｂ，
５２ｂ，５５ｂ，６１ｂ……鍔部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数のポート、これらのポートを連通させる通
   路、及び該通路を開閉する弁を有する弁部と、励
   磁コイル、該励磁コイルの中心孔に固定した固定
   鉄心、上記中心孔に摺動可能に挿入した可動鉄
   心、及びこれらを囲繞する磁気枠を有し、可動鉄
   心の固定鉄心と反対側に設けた上記弁を動作させ
   る電磁操作部とを備えた電磁弁において、 上記電磁操作部の弁部側に、上記コイルの中心
   孔及び可動鉄心の弁部側に形設した縮径部と略同
   心で、これらの間に嵌挿される筒部と、上記磁気
   枠の一部を構成する弁部側の磁気板に対向する鍔
   部とを有する磁気スリーブを設け、 上記磁気スリーブのストロークを、閉弁時にお
   ける磁気スリーブの筒部の先端部と上記縮径部に
   よつて形成される可動鉄心上の係止段部との間隔
   よりも大きく設定したことを特徴とする電磁弁。