JPH05288282A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕 軸長の短縮化による電磁弁のコンパクト化、
および作動異音を抑えることができる電磁弁とするこ
と。 〔構成〕 電磁コイルが巻回されてその両端に開口を有
する中空のコイルボビンと、該コイルボビンの一端の開
口に摺動可能に遊嵌されたプランジャと、該プランジャ
に結合されると共に前記コイルボビンの他端に嵌合した
コア内にて摺動自在に挿入されたシャフトと、該シャフ
トの端部に固定された弁体、および該弁体を前記コアに
向かって付勢する付勢部材を備えた電磁弁とし、さらに
コイルボビン内に配設されるプランジャ、およびコア間
のギャップをプランジャの最大ストローク量より大きく
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は流体制御用の電磁弁に関
するものである。

【０００３】

【従来の技術】本発明に関連する従来技術については、
例えば、実開平１−６５４７２号公報に示されたものが
ある。当該従来技術はソレノイドバルブに係わるもので
あってソレノイドバルブのボデイ内には複数のポート間
の連通を制御するバルブアッセンブリが収容されてい
る。電磁作用によって動作する電磁コイル内に摺動自在
に配設されたプランジャの動きに協働するバルブアッセ
ンブリの先端部分には弁体が一体に形成されており、ソ
レノイドバルブのボデイ内には前記弁体の着座する部分
を構成する弁座がボデイと共に一体に構成されているも
のであった。前述したように、弁体はプランジャの動作
に伴って上下方向に動作することによってバルブの開閉
弁動作を繰り返し、その結果として流体の通流の制御が
成されるものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した従
来技術によるとプランジャは電磁コイル内に配設され、
このプランジャにバルブアッセンブリが一体に結合され
た構成であるため、ポートの連通を制御する機構、すな
わちプランジャ、バルブアッセンブリ、および電磁コイ
ルを含めた長さが長大なものとなって、ソレノイドバル
ブの軸長が大きくなってしまうという問題があった。ま
た、プランジャの作動に伴ってコアとが互いに衝突して
しまうため、両者の衝突時には相当の打接音が発生し、
これが作動異音の原因ともなっていた。

【０００５】本発明は、上記した従来技術が抱えた問題
点を解決するために成されたものであり、電磁弁の軸長
を短縮化すること、および作動時の異音を防止すること
ができる電磁弁とすることを技術的課題とするものであ
る。

【０００６】

【発明の構成】

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために講じた第１の技術的手段は、電磁コイルが巻回
されてその両端に開口を有する中空のコイルボビンと、
該コイルボビンの一端の開口に摺動可能に遊嵌されたプ
ランジャと、該プランジャに結合されると共に前記コイ
ルボビンの他端に嵌合したコア内にて摺動自在に挿入さ
れたシャフトと、該シャフトの端部に固定された弁体、
および該弁体を前記コアのに向かって付勢する付勢部材
を備えたことである。

【０００８】さらに、上記技術的課題を解決するために
講じた第２の技術的手段は、前記した電磁弁において、
コイルボビン内に配設されるプランジャ、およびコア間
のギャップを前記プランジャの最大ストローク量より大
きく設定したことである。

【０００９】

【作用】プランジャおよびコアは電磁コイルが巻回され
るコイルボビン内に集約することができるため、電磁弁
の軸長を最大限小さくすることができ、限られた空間内
に電磁弁を収容することができるようになった。また、
プランジャとコアとの間の衝突も回避することができる
ため作動音を防止することも可能となった。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の好ましい実施例について図面
を参照して説明する。本実施例では電磁弁として、エア
サスペンションの密閉室間の連通を制御する電磁弁を一
例として説明を進めるが、この用途に限られるものでは
ななく通常用いられる流体制御用の電磁弁（ソレノイド
バルブ）に適用できることはいうまでもない。

【００１１】第１図は本発明の技術手段を適用したエア
サスペンションのばね定数制御用電磁弁の断面図であ
り、電磁弁ＳＯＬは第１密閉室１と第２密閉室２との間
に第１および第２密閉室を画成するハウジング内に収容
されている。電磁弁ＳＯＬは密閉室を画成するハウジン
グ内に配設されるボデイ３内に配設されており、樹脂材
から成るコイルボビン４、これに巻回される電磁コイル
５を有している。電磁弁ＳＯＬはボデイ３との間で弾性
材料から成るブッシュ３ａによってフローティング支持
されている。そして、ブッシュ３ａは電磁弁ＳＯＬの長
手方向に弾性力が弱く設定されている。上記電磁弁ＳＯ
Ｌのブッシュ３ａによるフローティング支持により電磁
弁が駆動されたとき駆動方向に振動が発生したとして
も、ブッシュ３ａの弾性変形によって振動がボデイ３に
伝達されるのが防止することができる。コイルボビン４
の内腔部分には中空部４ａが設けられており、この中空
部４ａ内にはその内部を摺動可能なプランジャ６、およ
びコイルボビン４と一体となっているコア７が配設され
ている。プランジャ６とコア７との軸方向にはギャップ
が規定されており、このギャップ量はプランジャ６が電
磁作用により吸引された時の最大ストローク（最大移動
量）よりも大きく設定されている。プランジャ６とコイ
ルボビン４の中空部４ａの壁面との間には所定の空隙、
本実施例では０．３ミリ、が設定されている。コイルボ
ビン４の一側端面には磁性体材料から成るヨーク８が配
設されている。図中、プランジャ６の一側端の上方には
カバー部材９が前記ヨーク８に気密的に固定されてお
り、作動気室１０が画成されている。

【００１２】作動気室１０にはダイアフラム１１が配設
されており、前記作動気室１０を２分割して第１作動気
室１０ａと第２作動気室１０ｂに区画している。ダイア
フラム１１の外縁部はヨーク８とカバー部材９によって
挟持されており、内縁部はプランジャ９とプランジャ９
の一側端面に固定される保持部材１２によって挟持され
ている。 第２図は本実施例に用いたダイアフラム１１
の部分断面図である。ダイアフラム１１は３層構造とな
っており、中間層には布製の基布１１ａが挿入されてお
り両面のゴム層１１ａ、１１ｂに一体に接合されてい
る。そして、ダイアフラム１１の端部には、挟着された
とき弾性変形することにより第１作動気室１０ａと第２
作動気室１０ｂとの間の気密性を確保するように機能す
る突起部１１ｄが形成されている。ダイアフラム１１の
中間層に基布１１ａを挿入することにより、ダイアフラ
ム１１にはＡ、およびＢで示した面の何れの方向から圧
力が負荷されても正常なダイアフラム１１の作動を得る
ことができる。すなわち、圧力方向性を持たないダイア
フラム１１として機能させることができる。

【００１３】プランジャ６にはシャフト１３がろう付け
固定されており、その内部には連通孔１３ａが形成され
ている。そして、シャフト１３の外周面とコア７との間
には所定の間隙が設定されている。ダイアフラム１１の
内縁部を挟持している保持部材１２にも連通孔１２ａが
形成されている。したがって、第２作動室１０ｂは連通
孔１２ａ、連通孔１３ａ、および電磁弁ＳＯＬの下方に
固定されたベースプレート１４に形成したポート１４ａ
を介して第２密閉室２と常時連通するようになってい
る。したがって、第２作動室１０ｂと第２密閉室２との
間の圧力バランスは常時一定に保たれるようになってい
る。

【００１４】シャフト１３の先端部にはポペット２０が
ナット２１によって固定されている。ポペット２０の外
周端部には可撓性材料、例えば弾性材から成る弁体２２
が加硫成形等により一体に固定されている。ポペット２
０は弁体２２のシャフト１３への固定部材として機能す
ると同時に、半径方向外方向に突出するフランジ部２０
ａは弁体の芯材としても機能する。さらに、ベースプレ
ート１４の弁座として機能する部分には、可撓性の弾性
材から成る環状の弁座部材２３が配設されている。

【００１５】第１図中電磁弁ＳＯＬの下方のベースプレ
ート１４と弁体１５との間には付勢部材として機能する
スプリング１７が縮設されている。この付勢部材として
機能するスプリング１７は弁体１５をコア７の方向に付
勢するように機能する。したがって、電磁コイル５への
非通電状態では、弁体１５は付勢部材であるスプリング
１７の付勢力によって開弁方向に保持されている。

【００１６】弁体７と対向するコア７の一側端面には弾
性材から成る円環状のシート１８が固定されており、図
示は省略したが、シート１８には所定の間隔をおいて径
方向に伸びる切欠溝が形成されている。この切欠溝によ
ってシート１８の径方向内外の連通が許容されるように
なっている。したがって、コイルボビン４とプランジャ
６との間の空隙、シャフト１３とコア７との間の空隙お
よびシート１８の切欠溝を介することによって、第１作
動室１０ａと第１密閉室１との間の連通が許容されてい
る。したがって、第１作動室１０ａと第１密閉室１との
間の圧力バランスは常時一定に保たれるようになってい
る。

【００１７】次に電磁弁ＳＯＬの作動について説明す
る。

【００１８】電磁コイル５が通電状態になると、プラン
ジャ６はその吸引作用によってスプリング１７の付勢力
に抗してベースプレート１４の方向に移動する。この動
作に伴って、シャフト１３、および弁体１５、２２もベ
ースプレート１４の方向に移動して弁を閉弁動作させ
る。逆に、電磁コイル５への通電が消勢されると、弁体
１５、２２はスプリング１７の付勢力によってコア７の
方向に押圧されることによって開弁動作する。

【００１９】プランジャ６とコア７との間にはプランジ
ャ６が電磁作用により吸引された時の最大ストローク
（最大移動量）よりも大きく設定されているため、プラ
ンジヤ６が移動してもコア７に当接することはない。

【００２０】電磁コイル５への通電状態に伴って、弁体
１５、２２は弁座への着座を繰り返すことになるが、弁
体２２を可撓性の弾性部材によって形成したことにより
弁体が弁座へ着座する時の打接音を低減することができ
るうようにもなった。これと同時に、弁体をポペット２
０により補強することによって、弁体が弁座に着座した
ときの変形量が低減され正常な状態で弁体が弁座に着座
できるようにもなった。また、弁体、弁座を可撓性の弾
性部材によって形成したことによって、弁体と弁座が正
常に着座するため流体の制御を正確にできるようにもな
った。さらに、着座部分を弾性体とすることによって着
座部分の摩耗も解消することができ、電磁弁の耐久性も
向上させることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の技術的手段、即ち、第１に電磁
弁を構成するプランジャ、コア、シャフトをコイルボビ
ンの中空部に集約したしたことによって電磁弁の軸長を
縮小することができるため、限られた空間内に電磁弁を
配設できるようになった。さらに、プランジャとコアと
の間にプランジャの最大ストローク量よりも大きなギャ
ップを規定したことにより、両者が当接することがな
く、作動異音の発生を防ぐことができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は、本発明の実施例に係わる電磁弁の断
面図である。

【図２】第２図は、本発明の実施例に用いたダイアフラ
ムの部分断面図である。

【符号の説明】

５ 電磁コイル ４ コイルボビン ６ プランジャ ７ コア １３ シャフト １７ 付勢部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服 部 雅 仁 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 川 原 邦 裕 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小 川 一 男 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁コイルが巻回されてその両端に開口
   を有する中空のコイルボビンと、該コイルボビンの一端
   の開口に摺動可能に遊嵌されたプランジャと、該プラン
   ジャに結合されると共に前記コイルボビンの他端に嵌合
   したコア内にて摺動自在に挿入されたシャフトと、該シ
   ャフトの端部に固定された弁体、および該弁体を前記コ
   アに向かって付勢する付勢部材を備えたことを特徴とす
   る電磁弁。
2. 【請求項２】 電磁コイルが巻回されてその両端に開口
   を有する中空のコイルボビンと、該コイルボビンの一端
   の開口に摺動可能に遊嵌されたプランジャと、該プラン
   ジャに結合されると共に前記コイルボビンの他端に嵌合
   したコア内にて摺動自在に挿入されたシャフトと、該シ
   ャフトの端部に固定された弁体、および該弁体を前記コ
   アのに向かって付勢する付勢部材を備えた電磁弁におい
   て、前記コイルボビン内に配設されるプランジャ、およ
   びコア間のギャップを前記プランジャの最大ストローク
   量より大きく設定したことを特徴とする電磁弁。