JPH0483982A

JPH0483982A - 電磁弁

Info

Publication number: JPH0483982A
Application number: JP19542190A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Nakagawa; 雅晴中川
Original assignee: Koganei Corp
Current assignee: Koganei Corp
Priority date: 1990-07-24
Filing date: 1990-07-24
Publication date: 1992-03-17
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: JP3110444B2

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、電磁弁に関し、特に、ソレノイド部の軸孔に
コラムおよびプランジャを互いに対向させて設け、ソレ
ノイド部の付勢によりプランジャを移動させて弁開閉を
行う電磁弁に適用して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

この種の電磁弁としては、たとえば、以下に示すような
ものが考えられる。

すなわち、この電磁弁は、軸孔を有するソレノイド部と
、このソレノイド部の一端に連結され、内部に前記軸孔
と連通ずる第１および第２の連通室を備えてなる弁本体
と、前記軸孔内に互いに対向して設けられるコラムおよ
びプランジャと、このプランジャを付勢力により第１の
連通室側へ移動させるばねとを備え、前記コラムを前記
軸孔内に固定した構造とするとともに、第２の連通室に
連通ずるポートの開口端部に弁座を形成し、この弁座に
付勢されるフラッパと前記プランジャとの間にプランジ
ャの移動をフラッパに伝達するピンを設けるものである
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前！己した従来の電磁弁の構造では、コラムが
固定構造となっているので、プランジャストロークはソ
レノイドの吸引力によって制限され、これに伴い、フラ
ッパストロークも制限される。

このた袷エアの流量はプランジャストロークおよびフラ
ッパストロークにより制約されるという問題があった。

丈だ、プランジャは、ソレノイド部の磁気力によっての
みばねの付勢力に抗して移動する構造となっているので
、限られたストロークでの部品管理が困難であるという
問題があった。

この問題点に対処するためには、プランジャやフラッパ
に対するピンの間隙を可能な限り無くしてピンの加工公
差を厳しくする必要があり、そのため加工が困難で、加
工性が悪いという問題があ本発明は、前記問題点に着目
してなされたものであり、その目的は、弁体ストローク
を増大させて流体の流量を増大させることのできる電磁
弁を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、プランジャストロークに関
わるピンおよび弁本体の加工公差を緩慢にし、加工性を
向上させることのできる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〕

本願に右いて開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明の電磁弁の構造は、軸孔を有するソレノイド部と
、このソレノイド部の一端に連結され、内部に前記軸孔
と連通ずる第１および第２の連通室を有する弁本体と、
前記軸孔内に互いに対向して設けられるコラムおよびプ
ランジャと、該プランジャを付勢力により第１の連通室
側へ移動させる付勢手段とを備えてなる電磁弁であって
、前記軸孔に前記コラムを軸方向に沿って移動可能に設
けた可動構造とするとともに、第２の連通室内の弁座に
付勢される弁体と前記プランジャとの間に該プランジャ
の移動を弁体に伝達するピンを設けた構造としたもので
ある〔作用〕ソレノイド部に電圧を印加すると、プランジャは、磁気
力によりコラムと引き合ってばねの付勢力に抗して第１
のストロークだけ前記コラムの方向に移動し、コラムに
当接する。当接した後、前記コラムは、第１の連通室側
の流体圧により前記プランジャを吸着した状態で第１の
連通室側への方向とは反対方向にさらに第２のストロー
クだけ移動させ、そのため弁体は、ピンを介して第１お
よび第２のストロークの和で移動させることができる。

したがって、弁体ストロークを増大させて流体の流量を
増大させることができる。

また、弁体において、そのストロークと移動力とを増大
させることができることから、プランジャふよび弁体と
ピンとの間に間隙を許容でき、そのためピン右よび弁本
体の加工公差を緩慢にし、加工性を向上させることがで
きる。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔実施例１〕第１図は本発明の実施例１である電磁弁を示す断面図で
ある。

本実施例１における電磁弁は、３ポートタイプのもので
、弁本体１を有し、この弁本体１にソレノイド部２およ
びカバー３が同軸状に連結されている。

前記弁本体１は、連通路１４で互いに連通ずる第１およ
び第２の連通室４ａ、４ｂを有している。

第１の連通室４ａに入力ポートロおよび出力ポート５が
連通され、入力ポートロの内端部に第１の弁座７が形成
されている。第２の連通室４ｂに排出ポート２４が連通
され、排出ボート２４の内端部に第２の弁座２１が形成
され、この第２の弁座２１は、これにフラッパ２０がフ
ラッパばね１７により押付けられて閉弁するようになっ
ている。

前記ソレノイド部２は、軸孔８を有し、この軸孔８の外
周部にコイル９が巻回され、軸孔８の内周面にコラム１
０およびプランジャ１１が互いに対向して摺動自在に設
けられている。

前記プランジャ１１は、下端に第１の弁座７と対向する
ポペット１２およびフランジ１３を有している。フラン
ジ１３と軸孔８の下側開口端部８ａとの間にプランジャ
ばね１５が設けられ、このプランジャばね１５は、プラ
ンジャ１１を付勢力により第１の連通室４ａ側へ移動さ
せてポペット１２を第１の弁座７に圧接する機能を有す
る。

また、プランジャ１１の外周面に溝１６が軸方向に沿っ
て形成され、この溝１６は、当接状態のプランジャ１１
およびコラム１０間の微小間隙に第１の連通室４ａ内の
空気圧を供給する連通路としての機能を有する。

プランジャ１１のフランジ１３とフラッパ２０との間に
は、第１および第２のピン２５．２６が設けられ、これ
らのピン２５．２６はプランジャ１１の移動をフラッパ
２０に伝達する機能を有する。第１のピン２５は連通路
１４内を貫通し、第２のピン２６は人力ポートロおよび
排出ボート２４と干渉しない位置に摺設されている。

前記カバー３は、中心に空気孔２３を有し、内部にソレ
ノイド部２の軸孔８と連なる空気室１８が形成されてい
る。コラム１０は軸孔８に摺動自在に設けられていて、
上端部にストッパ１９が形成されている。

このストッパ１９は、空気室１８内に位置して動作時の
磁気力によりプランジャ１１と互いに弓き合って軸孔８
の上側開口端部８ｂから下側へ移動するのを阻止し、そ
の反対方向に移動するのを許容する機能を有する。

また、空気室１８の内壁にシール２２が嵌着され、この
シール２２は、コラム１０の上昇時のリークを防止する
機能を有する。

次に、実施例１の作用を説明する。

第１図°において、左側に示すＯＦＦ状態では、入力ポ
ートロに作用する空気圧による上向きの力に抗してプラ
ンジャばね１５による付勢力が作用し、このためプラン
ジャ１１は下向きに移動し、ポペット１２は第１の弁座
７に押付けられ、第１の弁座７は閉弁状態にある。

また、コラム１０は、その自重により下向きに移動しよ
うとするが、その下向きの移動はストッパ１９により阻
止されるため、プランジャ１１とコラム１０との間に間
隙Ｓａが形成され、ストッパ１９と空気室１８の内壁と
の間に間隙ｓｂが形成される。

第２の連通室４ｂ内では、フラッパ２ｏは、ピン２５．
２６によりフラッパばね１７の付勢力に抗して第２の弁
座２１から間隙Ｓａ＋Ｓｂをなして離間し、そのため第
２の弁座２１は開弁状態にある。

その結果、アクチュエータ内の圧縮空気は、出力ポート
５．第１の連通室４ａ、連通路１４．第２の連通室４ｂ
を経て排出ポート２４から排気される。

このときの排気流量については、フラッパ２０が第２の
弁座２１から間隙Ｓ　ａ＋Ｓ　ｂをなして大きく離間し
ているため、排気流量を増大させることができる。

このようなＯＦＦ状態において、ソレノイド部２のコイ
ル９に電圧を印加すると、コイル９が励磁されてプラン
ジャ１１ふよびコラム１０が互いに引き合うので、プラ
ンジャ１１はプランジャばね１５の付勢力に抗してスト
ロークＳａだけ上昇し、コラム１０に当接する。

この当接状態では、第１の弁座７が開弁し、入力ポート
ロからの空気圧は第１の連通室４ａ内に供給されてコラ
ム１０に作用する。

このため、コラム１０はプランジャ１１を吸着した状態
でストロークｓｂだけ上昇し、したがって、プランジャ
１１はストロークＳａ＋Ｓｂだけ上昇する。これにより
ピン２５．２６の上昇が可能となり、フラッパばね１７
の付勢力によりフラッパ２０もストロークＳａ＋Ｓｂだ
け上昇して第２の弁座２１に押付けられ、第２の弁座２
１は閉弁し、第１図において右側に示すＯＮ状態が得ら
れる。

このＯＮ状態では、フラッパ２０のストロークをｓｂだ
け増大させることができるので、大量の圧縮空気を人力
ポートロから第１の連通室４ａおよび出力ポート５を経
てアクチユエータに供給することができる。

ＯＮ状態において、ソレノイド部２への電圧の印加を断
つと、プランジャ１１とストローク上端の位置にあるコ
ラム１０との吸引力が消失する。

このたｔプランジャ１１のみがプランジャばね１５の付
勢力により下降し、前記ＯＦＦ状態が得られる。

前記したように、プランジャ１１およびフラッパ２０に
おいて、そのストロークを増大させ、かつ空気圧により
上昇力を増大させることができることから、フラッパス
トロークＳａ＋Ｓｂのバラツキに対し、余裕をもたせる
ことができるため、プランジャ１１やフラッパ２０とピ
ン２５．２６との間に間隙の許容が可能となり、その結
果、ピン２５．２６Ｊよび弁本体１の第１の弁座７と第
２の弁座２１間の寸法の加工公差を緩慢にし、加工性を
向上させることができる。

なお、電磁弁の上下が逆に設置されている場合も、前記
と同様の作用効果が得られる。

〔実施例２〕第２図は本発明の実施例２である電磁弁を示す断面図で
ある。

本実施例２における電磁弁は、前記実施例１とほぼ同様
の構成を有するが、第２の連通室４ｂに入力ポートロ、
出力ポート５および排出ポート２４を連通させ、排出ポ
ート２４の内端部に第１の弁座７を形成し、入力ポート
ロの内端部に第２の弁座２１を形成し、第１および第２
の弁座７．２１間に介在するフラッパ２０で第１および
第２の弁座７，２１を開閉弁させる構造に適用した点で
異なる。

この実施例２の電磁弁の構造では、前記実施例１の作用
効果に加えて前記実施例１におけるポペットを不要にし
、１個のフラッパ２０で３方向の切換えを行うことがで
きる。

〔実施例３〕第３図は本発明の実施例３である電磁弁を示す断面図で
ある。

本実施例３における電磁弁は、前記実施例２とほぼ同様
の構成を有するが、実施例２における第１の弁座および
排出ポートを省いて第２の連通室４ｂに入力ポートロお
よび出力ポート５を連通させた２ポートタイプの電磁弁
に適用したものである。

この実施例３０作用効果については、２ポートタイプの
電磁弁においても前記実施例２とほぼ同様の作用効果を
得ることができるので、その説明を省略する。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、前記実施例ではニュートラル時、つまりエア
の切換時に空気室１８側へエアが漏れてしまうのに対し
、実施例のシール２２に代えてダイヤフラムを空気室１
８の内周面とコラム１０のストッパ１９の外周部の間に
設けることにより、ニュートラル時のエア漏れを防止す
ると同時に、前記実施例と同様の作用効果を得ることが
できる。

以上の説明では、主として本発明者によってなされた発
明をその利用分野である空気圧により作動する電磁弁で
説明したが、油圧により作動する電磁弁にも適用できる
。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下ｇ己のとおり
である。

（１）、ソレノイド部の軸孔にコラムを軸方向に沿って
移動可能に設けた可動構造とするとともに、弁座に付勢
される弁体とプランジャとの間にプランジャの移動を弁
体に伝達するビンを設けたので、弁体ストロークを増大
させて流体の流量を増大させることができる。

（２）、弁体において、そのストロークと移動力を増大
させることができることから、プランジャおよび弁体と
ピンとの間に間隙を許容でき、そのためビンおよび弁本
体の第１の弁座と第２の弁座間の寸法の加工公差を緩慢
にし、加工性を向上させることができる。

（３）、前記（２）により、ビンの加工に起因する流体
の漏れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１である電磁弁を示す断面図、第２図は本発明の実施例２である電磁弁を示す断面図、第３図は本発明の実施例３である電磁弁を示す断面図で
ある。１・・・弁本体、２・・・ソレノイド部、３・・・カバー４ａ・・第１の連通室、４ｂ・・第２の連通室、５・・・出力ポート、６・・・人力ポート、７・・・第１の弁座、８・・・軸孔、８ａ・・下側開口端部、８ｂ・・上側開口端部、９・吻・コイル、１０・・・コラム、１１・・・プランジャ、１２・　・・ポペット、１３・・・フランジ、１４・・・連通路、１５・・・プランジャばね、１６・・・溝、１７・・・フラッパばね、１８・・・空気室、１９・　・　・ストッパ２０・・・フラッパ２１・・・第２の弁座、２２・・・シール２３・・・空気孔、２４・・・排出ポート、２５・・・第１のピン、２６・・・第２のピン。第２図

Claims

【特許請求の範囲】

１．軸孔を有するソレノイド部と、該ソレノイド部の一
端に連結され、内部に前記軸孔と連通する第１および第
２の連通室を有する弁本体と、前記軸孔内に互いに対向
して設けられるコラムおよびプランジャと、該プランジ
ャを付勢力により第１の連通室側へ移動させる付勢手段
とを備えてなる電磁弁であって、前記軸孔に前記コラム
を軸方向に沿って移動可能に設けた可動構造とするとと
もに、第２の連通室内の弁座に付勢される弁体と前記プ
ランジャとの間に該プランジャの移動を該弁体に伝達す
るピンを設けたことを特徴とする電磁弁。
２．前記コラムは、前記ソレノイド部の付勢時の磁気力
によりプランジャと互いに引き合って前記第１の連通室
側へ移動するのを阻止し、その反対方向へ移動するのを
許容するストッパを有することを特徴とする請求項１記
載の電磁弁。
３．前記プランジャが前記ソレノイド部の付勢により第
１のストロークだけ前記コラムの方向に吸引移動されて
前記コラムと当接した後、前記コラムは、前記第１の連
通室側の流体圧により前記プランジャを吸着した状態で
前記連通室側への方向と反対方向にさらに第２のストロ
ークだけ移動させ、第１および第２のストロークの和を
弁体ストロークとしたことを特徴とする請求項１記載の
電磁弁。