JPH04113385U - ソレノイド弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕固定コアに対向するとともに該固定コアから離
反する方向にばね付勢された可動コアに、固定の弁座部
材に着座可能な弁体部を先端に有する弁軸が固定される
ソレノイド弁において、加工を容易にして弁体部を弁軸
の先端に設けるとともに弁体部への鉄粉付着を防止して
シール性を確保し、効率向上を図る。 〔構成〕金属製素材を弁軸３６₁ の先端に一体にモール
ド結合して弁体部３７₁ が構成される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、固定コアに対向するとともに該固定コアから離反する方向にばね付 勢された可動コアに、固定の弁座部材に着座可能な弁体部を先端に有する弁軸が 固定されるソレノイド弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、かかるソレノイド弁は、たとえば特開昭６３−３８７８０号公報等によ り既に公知であり、鉄系金属等の磁性金属から成る棒状素材の先端に小突起を予 め設けておき、該小突起をプレス加工により球状に加工して弁体部を弁軸の先端 に設けるようにしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記従来のものでは、棒状素材の先端に小突起を予め形成しておく 必要があり、その分だけコストが高くなるだけでなく、弁軸が磁性金属から成る ものであるので、弁体部の磁化による鉄粉付着が生じて弁体部着座時のシール性 が悪化するおそれがあるとともに、弁軸を経由するもれ磁束が生じて作動効率が 低下するおそれがある。

【０００４】 また磁性金属から成る棒状素材の先端に磁性金属から成る球体をロー付けした り、該棒状素材の先端を切削加工して弁体部を形成するようにしたものも、特開 昭６３−３８７８０号公報に開示されているが、ロー付けによるものではロー付 け作業の手間がかかり、また切削加工によるものでは研磨等の手間がかかるので コスト高の問題が解決されず、また弁軸が磁性金属から成るものであるので弁体 部の磁化による鉄粉付着の問題および洩れ磁束による効率低下の問題も解決され ない。

【０００５】 本考案は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、加工を容易にして弁体部 を弁軸の先端に設けるとともに弁体部への鉄粉付着を防止してシール性を確保し しかも効率向上を図ったソレノイド弁を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の第１の特徴によれば、弁軸は合成樹脂に より形成され、金属製素材を弁軸の先端に一体にモールド結合して弁体部が構成 されることを特徴とするソレノイド弁。

【０００７】 また本考案の第２の特徴によれば、弁軸および弁体部は合成樹脂により一体に 形成される。

【０００８】

【実施例】

以下、図面により本考案の実施例について説明する。

【０００９】 図１は本考案の第１実施例を示すものであり、ソレノイド弁の縦断面図である 。

【００１０】 このソレノイド弁のケーシング１は、鉄系金属等の磁性金属から成る第１ケー ス部材３と、ステンレス鋼等から成る第２ケース部材４とを相互に結合して構成 される。第１ケース部材３は、基本的に円筒状である第１継鉄部５と、第１継鉄 部５の外周に連なって同軸に形成される円筒状の第２継鉄部６とを一体に備え、 第２継鉄部６の端部には段部７を介して薄肉部８が設けられる。また第２ケース 部材４はキャップ状に形成されるものであり、第２継鉄部６の段部７に第２ケー ス部材４の外周縁部を当接させた状態で該外周縁部を覆うように薄肉部８をかし めることにより第１および第２ケース部材３，４が結合され、それによりケーシ ング１が構成されることになる。

【００１１】 第１ケース部材３における第１継鉄部５の中央部には、その軸線方向外方から 内方に向けて順に大径となる第１孔１１、第２孔１２、第３孔１３、第４孔１４ 、第５孔１５および第６孔１６が相互間に段差をなして同軸に穿設される。而し て第２孔１２には、第１孔１１と同軸の弁孔１７を有して基本的に円筒状に形成 される弁座部材１８が圧入、固着される。また第４孔１４には、弁座部材１８と の間に弁室１９を形成するリング状の第１案内部材２０が圧入、固着される。ま た第１継鉄部５の外周面には環状溝２１が設けられるとともに該環状溝２１を弁 室１９に連通させる連通路２２が穿設され、第１案内部材２０には流体流通を許 容するための複数たとえば４個の流通孔２０ａが穿設される。

【００１２】 第１ケース部材３の第１継鉄部５と、第２ケース部材４との間には、第１継鉄 部５側から順に、ボビン２３に巻装されて円筒状に構成されたコイル２４と、鉄 系金属等の磁性金属によりリング状に形成される第３継鉄部９とが挟持される。 すなわちコイル２４の軸方向両側には第１および第３継鉄部５，９が配置され、 コイル２４は第２継鉄部６で囲繞されることになる。

【００１３】 第１および第３継鉄部５，９は、第２継鉄部６と同軸にしてコイル２４の内方 に配置される連結筒体２５を介して連結されるものであり、この連結筒体２５は 、非磁性材料たとえばステンレス鋼により円筒状に形成されるとともに第１継鉄 部５の第６孔１６に一端を嵌合させる非磁性筒体２６と、磁性材料たとえば電磁 軟鉄により非磁性筒体２６と同一内、外径の円筒状に形成されるとともに第３継 鉄部９および第２ケース部材４に嵌合される磁性筒体２７とが同軸に結合されて 成るものである。而して非磁性筒体２６および磁性筒体２７の対向端部には相互 に嵌合可能な嵌合筒部２６ａ，２７ａがそれぞれ設けられており、嵌合筒部２６ ａ，２７ａを相互に嵌合して同軸に連なる非磁性筒体２６および磁性筒体２７が 第１継鉄部５および第２ケース部材４間に挟持される。しかも非磁性筒体２６は 、コイル２４の軸方向に沿うほぼ全長にわたる長さを有するように形成されてい る。

【００１４】 連結筒体２５の第２ケース部材４側端部には、鉄系金属等の磁性金属により有 底円筒状に形成される固定コア２８がその閉塞端を軸方向外方側として嵌合され 、該固定コア２８の外面には連結筒体２５における磁性筒体２７の内面に接触す るシール部材２９が嵌着される。また非磁性筒体２６および磁性筒体２７の結合 部外面と、非磁性筒体２６の第１継鉄部５との結合部外面にはシール部材３０， ３１がそれぞれ嵌着されており、これらのシール部材２９〜３１により連結筒体 ２５内と外部との間のシールが果たされる。

【００１５】 連結筒体２５内で第１案内部材２０および固定コア２８間には、鉄系金属から 成る可動コア３２が軸方向移動可能に収容される。また可動コア３２および固定 コア２８間には、残留磁気により可動コア３２が固定コア２８から離反する方向 の作動が不円滑となることを防止すべく可動コア３２が固定コア２８に直接接触 することを回避するための非磁性材料から成る薄板リング状のスペーサ３３が介 装されており、固定コア２８に嵌合固定された円筒状の第２案内部材３４と前記 スペーサ３３との間に、可動コア３２を固定コア２８から離反する方向に付勢す る戻しばね３５が縮設される。また第２案内部材３４の内面には、流体流通を許 容するための複数たとえば４個の溝３４ａが周方向に間隔をあけて設けられてい る。

【００１６】 可動コア３２の中央部には、弁軸３６₁ が圧入、固定されており、該弁軸３６ ₁ の先端部（図１の上端部）は第１案内部材２０で軸方向移動を案内されるよう にして弁室１９内に突入され、該先端部に弁座部材１８に着座して弁孔１７を閉 鎖可能な球状の弁体部３７₁ が設けられる。また弁軸３６₁ の後端部は第２案内 部材３４で軸方向移動を案内されるようにして固定コア２８に挿入される。しか も可動コア３２には、その軸方向移動時に流体を流通させるための複数の流通孔 ３８が軸方向全長にわたって穿設される。

【００１７】 ところで、弁軸３６₁ は、硬質合成樹脂のみ、あるいはガラス繊維を含有させ て強化した合成樹脂により棒状に形成されるものであり、弁体部３７₁ は、ステ ンレス鋼等の金属により球状に形成された金属製素材を弁軸３６₁ に一体にモー ルド成形することにより形成されるものである。

【００１８】 次にこの第１実施例の作用について説明すると、コイル２４の消磁時には可動 コア３２は戻しばね３５のばね力により固定コア２８から離反した位置にあり、 弁体部３７₁ は弁座部材１８に着座して弁孔１７を閉鎖した閉弁状態にある。こ の閉弁状態でコイル２４を励磁すると、固定コア２８、磁性筒体２７、第３継鉄 部９、第２継鉄部６、第１継鉄部５および可動コア３２と経由する磁気回路が形 成され、可動コア３２が固定コア２８に吸着され、弁体部３７₁ を弁座部材１８ から離反させて弁孔１７を開放し、開弁状態を得ることができる。

【００１９】 このようなソレノイド弁において、弁軸３６₁ は合成樹脂から成るものであり 、弁体部３７₁ は、金属製素材を弁軸３６₁ に一体にモールド成形して構成され るので、弁軸３６₁ および弁体部３７₁ をモールド成形により一度に形成して加 工工数の低減を図ることができる。また弁軸３６₁ および弁体部３７₁ の磁化を 回避して弁体部３７₁ への鉄粉付着を防止し、着座時のシール性を良好に維持す ることができるとともに、弁軸３６₁ を経由する洩れ磁束が生じることを防止し て作動効率の向上を図ることができる。しかも弁軸３６₁ が合成樹脂製であるこ とにより軽量化を図ることができ、可動コア３２を駆動するのに必要なコイル２ ４の電磁力および戻しばね３５のばね荷重を比較的小さくすることが可能となる 。

【００２０】 本考案の第２実施例として図２で示すうように、ステンレス鋼等の剛性を有す る材料から成る芯材４０を内部に一体にモールド結合して成る合成樹脂製弁軸３ ６₂ の先端に弁体部３７₁ をモールド結合により設けて、弁軸３６₂ の剛性を向 上させるようにしてもよく、本考案の第３実施例として図３で示すように、第１ および第２案内部材２０，３４との摺接部にステンレス鋼等の硬質材から成る摺 動カラー４１，４２を一体にモールド結合して成る合成樹脂製弁軸３６₃ の先端 にモールド結合により弁体部３７₁ を設けて、弁軸３６₃ の耐摩耗性を向上させ るようにしてもよく、本考案の第４実施例として図４で示すように、第１および 第２案内部材２０，３４との摺接部表面に硬質合成樹脂のコーティングあるいは 金属メッキにより表面処理部４３，４４が設けられる合成樹脂製弁軸３６₄ の先 端にモールド結合により弁体部３７₁ を設けて、弁軸３６₄ の耐摩耗性を向上さ せるようにしてもよく、前記表面処理部を弁軸３６₄ の全表面に設けるようにし てもよい。また本考案の第５実施例として、図５で示すように、第１および第２ 案内部材２０，３４との摺接部に対応するカラー部４５ａ，４５ｂを芯部４５ｃ で連結して成るステンレス鋼等の硬質材性補強部材４５を一体にモールド結合し て成る合成樹脂製弁軸３６₅ の先端にモールド結合により弁体部３７₁ を設けて 、弁軸３６₅ の剛性および耐摩耗性を向上させるようにしてもよい。

【００２１】 図６は本考案の第６実施例を示すものであり、硬質合成樹脂から成る弁軸３６ ₆ の先端には、弁座部材１８に着座すべく基本的に円錐台状に形成されたステン レス鋼等の金属から成る金属素材が一体にモールド結合されることにより、弁体 部３７₂ が形成され、これによっても上記各実施例と同様の効果を奏することが できる。

【００２２】 図７は本考案の第７実施例を示すものであり、硬質合成樹脂から成る弁軸３６ ₇ の先端には、半球状の弁体部３７₃ が弁座部材１８への着座を可能として一体 に形成される。このように弁軸３６₇ および弁体部３７₃ をともに合成樹脂によ り一体に形成することにより、加工工数がより低減されて製造コストをより低減 することが可能となる。

【００２３】 本考案は、上記各実施例のような常閉型ソレノイド弁に限らず、常開型ソレノ イド弁に関しても適用可能である。

【００２４】

【考案の効果】

以上のように本考案の第１の特徴によれば、弁軸は合成樹脂により形成され、 金属製素材を弁軸の先端に一体にモールド結合して弁体部が構成されるので、弁 軸および弁体部をモールド成形により一度に形成して加工工数の低減を図り、製 造コストの低減を図ることができる。また弁軸および弁体部の磁化を回避して弁 体部への鉄粉付着を防止し、着座時のシール性を良好にすることができるととも に、弁軸を経由する洩れ磁束が生じることを防止して作動効率の向上を図ること ができる。しかも弁軸の軽量化を図ることができるので、可動コアを駆動するの に必要な電磁力およびばね荷重を比較的小さくすることが可能となる。

【００２５】 また本考案の第２の特徴によれば、弁軸および弁体部は合成樹脂により一体に 形成されるので、弁軸および弁体部を一度に形成して加工工数をより低減して製 造コストをより一層低減することができる。また弁軸および弁体部の磁化を回避 して弁体部への鉄粉付着を防止し、着座時のシール性を良好にすることができる とともに、弁軸を経由する洩れ磁束が生じることを防止して作動効率の向上を図 ることができる。しかも弁軸の軽量化を図ることができるので、可動コアを駆動 するのに必要な電磁力およびばね荷重を比較的小さくすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のソレノイド弁の縦断面図である。

【図２】第２実施例のソレノイド弁の縦断面図である。

【図３】第３実施例のソレノイド弁の縦断面図である。

【図４】第４実施例のソレノイド弁の縦断面図である。

【図５】第５実施例のソレノイド弁の縦断面図である。

【図６】第６実施例のソレノイド弁の縦断面図である。

【図７】第７実施例のソレノイド弁の縦断面図である。

【符号の説明】

１８・・・・・・・弁座部材 ２８・・・・・・・固定コア ３２・・・・・・・可動コア ３６₁ 〜３６₇ ・・弁軸 ３７₁ 〜３７₃ ・・弁体部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定コア（２８）に対向するとともに該
   固定コア（２８）から離反する方向にばね付勢された可
   動コア（３２）に、固定の弁座部材（１８）に着座可能
   な弁体部（３７₁ ，３７₂ ）を先端に有する弁軸（３６
   ₁ 〜３６₆ ）が固定されるソレノイド弁において、弁軸
   （３６₁ 〜３６₆ ）は合成樹脂により形成され、金属製
   素材を弁軸（３６₁ 〜３６₆ ）の先端に一体にモールド
   結合して弁体部（３７₁ ，３７₂ ）が構成されることを
   特徴とするソレノイド弁。
2. 【請求項２】 固定コア（２８）に対向するとともに該
   固定コア（２８）から離反する方向にばね付勢された可
   動コア（３２）に、固定の弁座部材（１８）に着座可能
   な弁体部（３７₃ ）を先端に有する弁軸（３６₇ ）が固
   定されるソレノイド弁において、弁軸（３６₇ ）および
   弁体部（３７₃ ）は合成樹脂により一体に形成されるこ
   とを特徴とするソレノイド弁。