JPH053755U - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弁孔に嵌合する弁体の軸部の摺動抵抗の増大
を抑制して弁孔と弁体の軸部間の摺動隙間を良好に密封
する。 【構成】 弁体２３の軸部２５が嵌合する弁孔１８の内
周面を窪ませて外方部に開口して形成の窪み孔２７にシ
ール手段２８を収装して保持部材３１によりシール手段
２８の外方部への軸方向位置を規制する。そして、シー
ル手段２８は樹脂材より形成したリング部材２９の軸部
２５外周面への摺接とＯリング３０の保持部材３１への
当接とにより圧縮空気の漏洩を防止し、Ｏリング３０と
窪み孔２７内周面とが当接することなく設け、リング部
材２９に外嵌したＯリング３０の縮径方向の弾性力と流
入路１６より摺動隙間を流れて窪み孔２７に流入する圧
縮空気に基づく作用力とのみによりリング部材２９を締
付作用してリング部材２９が過度に締付作用を受けな
い。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電磁気装置により弁体を操作して圧縮空気の流入流出路間を連通遮 断する電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の電磁弁として、本出願人の考案にかかる図２に示す如き構成の ものがある。このものは、電磁気装置４への非励磁状態を示し、弁本体１の弁孔 ２に収装した弁体３はばね５力により付勢されて弁体３に有する弁部６が弁座７ に着座し、圧縮空気の流入路８と流出路９間を遮断している。この状態より、電 磁気装置４を励磁すると、弁体３はばね５力に抗して図示上方向へ移動操作され て弁部６が弁座７より離座し、流入路８と流出路９間を連通する。そして、弁体 ３はその軸方向移動をガイドするために流入路８が連通する位置より外方部で弁 孔２へ摺動自在に嵌合する軸部１０を有し、この軸部１０の外方部に形成される 室１１は弁本体１に設けた解放路１２を介して大気に解放し、流入路８より弁孔 ２と弁体３の軸部１０間の摺動隙間を流れて室１１に漏洩した圧縮空気が解放路 １２より大気に排気されるようにしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、この構成では、弁孔２に嵌合する弁体３の軸部１０の摺動抵抗を軽 減して電磁気装置４の励磁、非励磁操作による弁体３の移動速度を向上するため に弁孔２と弁体３の軸部１０間の密封を摺動隙間で得るよう設けており、このた め、流入路８より弁孔２と弁体３の軸部１０間の摺動隙間を流れて室１１に漏洩 する圧縮空気量が著しく増大し、圧縮空気の無駄な消費が多くなる問題点があっ た。

【０００４】 本考案は、かかる問題点を解決するもので、弁孔に嵌合する弁体の軸部の摺動 抵抗の増大を抑制してその摺動隙間の密封が良好に得られるようにした電磁弁を 提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案は、圧縮空気の流入路と流出路を軸方向に隔離して配設した 弁本体内に流入路と流出路を連通して弁孔を設け、弁孔の流入流出路間を連通す る位置に弁座を形成して設け、弁座に着座する弁部と流入路が連通する位置より 外方部で弁孔へ摺動自在に嵌合する軸部とを有する弁体を弁孔に収装して設け、 弁体にばね力を付与して設けると共に、ばね力に抗し弁体を操作自在に電磁気装 置を弁本体に具備し、弁体の軸部が嵌合する弁孔の内周面を窪ませて外方部に開 口する窪み孔を形成し、窪み孔には弁体の軸部外周面に摺接する樹脂材より形成 した環状のリング部材とリング部材に外嵌したＯリングとより構成したシール手 段を収装して設け、窪み孔に収装したシール手段の外方部への軸方向位置を規制 するよう窪み孔の外方部開口を閉塞して保持部材を弁本体に取付けし、シール手 段のＯリングと窪み孔内周面とを当接することなく設けると共にＯリングと保持 部材とを当接して設け、保持部材には弁体の軸部を弁孔へ嵌合することで軸部の 外方部に形成される室を大気に解放する解放路を設けて成る。

【０００６】

【作用】

かかる本考案の構成において、弁体の軸部が嵌合する弁孔の内周面を窪ませて 外方部に開口するように形成した窪み孔に収装して窪み孔の外方部開口を閉塞す るよう弁本体に取付けした保持部材により外方部への軸方向位置を規制されたシ ール手段は、弁体の軸部外周面に慴接する樹脂材より形成した環状のリング部材 に外嵌したＯリングが窪み孔内周面と当接することなく保持部材に当接し、リン グ部材の軸部外周面への摺接とＯリングの保持部材への当接とにより流入路より 弁孔と弁体の軸部間の摺動隙間を流れる圧縮空気の室への漏洩を防止する。そし て、Ｏリングと窪み孔内周面とを当接していないから、リング部材に外嵌したＯ リングの縮径方向の弾性力と流入路より摺動の隙間を流れて窪み孔に流入する圧 縮空気に基づく作用力とのみによりリング部材を締付作用する。このため、リン グ部材は過度に締付作用を受けず、リング部材が摺接する弁体の軸部の摺動抵抗 の増大を抑制できて弁孔と弁体の軸部間の摺動隙間を良好に密封できる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１において、１５は弁本体で、対向する側面に開口して圧縮空気の流入路１ ６と流出路１７とを設けており、内部には流入路１６と流出路１７とを軸方向へ 間隔を有して連通した弁孔１８を貫設している。弁孔１８は流入路１６の連通側 を小径部に流出路１７の連通側を大径部にした異径孔から成り、流入流出路１６ 、１７間を連通する弁孔１８の位置に有した異径段部の稜部を傾斜面に形成して 弁座１９を設けている。２０は弁孔１８の大径部開口を閉塞する蓋部材で、複数 の締付部材２１により弁本体１５に取付けており、蓋部材２０の弁孔１８大径部 内へ嵌挿した突出部には嵌挿端に開口して弁孔１８と成す嵌合孔２２を設けてい る。２３は弁孔１８に収装した弁体で、弁座１９に着座するポペット形状の弁部 ２４と、弁部２４に小径部を介して連設し流入路１６が連通する位置より外方部 で弁孔１８へ摺動自在に嵌合する軸部２５と、弁部２４に小径部を介して連設し 流出路１７が連通する位置より外方部で弁孔１８を成す蓋部材２０の嵌合孔２２ へ摺動自在に嵌合する軸部２６とを有している。

【０００８】 ２７は弁体２３の軸部２５が嵌合する弁孔１８の内周面を窪ませて形成した窪 み孔で、外方部に開口して設けている。２８は窪み孔２７に収装したシール手段 で、軸部２５外周面に摺動する四ふっ化エチレン樹脂材より形成した環状のリン グ部材２９と、リング部材２９に外嵌してリング部材２９を縮径方向の弾性力に より、締付作用するＯリング３０とより構成している。３１は弁本体１５に取付 けした保持部材で、軸方向へ環状に突起する突起部３１Ａを窪み孔２７に挿入し て窪み孔２７の外方部開口を閉塞して設け、シール手段２８の外方部への軸方向 位置を規制するよう設けている。シール手段２８はＯリング３０をリング部材２ ９に外嵌した状態で窪み孔２７の内周面と当接しないようＯリング３０の外径を 窪み孔２７の内周面径より小さく設け、また、リング部材２９にＯリング３０の 側部に係合する拡径状の係合部２９Ａを設け、流入路１６より弁孔１８と軸部２ ５間の摺動隙間を流れて窪み孔２７に流入する圧縮空気の作用力を受けてＯリン グ３０が保持部材３１に当接すると共にリング部材２９は係合部２９ＡのＯリン グ３０側部への係合により外方部への移動を阻止されて保持部材３１に当接しな いよう設けている。

【０００９】 ３２は弁体２３を弁座１９との着座方向に付勢する戻し用のばねで、弁体２３ の軸部２６の嵌合孔２２への嵌合によって形成される背室３３内に収装している 。３４は背室３３を大気解放する排気孔で、蓋部材２０に設けている。３５は保 持部材３１を介在して複数の締付部材３９により弁本体１５に取付けした電磁気 装置で、コイル３６へ通電して励磁することにより図示しない可動鉄心が固定鉄 心３７に吸引作用され、その吸引力で押し棒３８を介し弁体２３を離座方向へ操 作自在に設けている。４０は弁体２３の軸部２５を弁孔１８へ嵌合することで軸 部２５の外方部に形成される室で、弁体２３の軸方向移動に伴いその容積を増減 するよう設けている。４１は室４０を大気に解放する解放路で、弁体２３の軸方 向移動に伴い室４０の空気を大気に排気したり大気より空気を室４０に吸入した りするよう保持部材３１の電磁気装置３５との当接面を窪み形成して設けている 。

【００１０】 次に、かかる構成の作動を説明する。 図１は、弁の休止状態を示し、電磁気装置３５を非励磁にしており、弁体２３ はばね３２力で付勢され弁部２４を弁座１９に着座して流入流出路１６、１７間 を遮断している。この状態において、流入路１６を圧縮空気源側に流出路１７を 空圧アクチュエータ側にそれぞれ接続しているものとして、いま、コイル３６へ 通電して電磁気装置３５を励磁すると、図示上方向の吸引力が作用し、弁体２３ は押し棒３８により押圧操作さればね３２力に抗し軸部２５、２６でガイドされ ながら軸方向移動して弁部２４が弁座１９から離座して、流入流出路１６、１７ 間を連通する。そして、流入路１６に供給の圧縮空気は流出路１７を流れて空圧 アクチュエータ側へ流出する。次に、コイル３６の通電を断って電磁気装置３５ を非励磁にすると、弁体２３と押し棒３８はばね３２力により押圧されて図示す る原位置に復帰移動し、流入流出路１６、１７間を遮断する。

【００１１】 この作動で、弁体２３の軸部２５が嵌合する弁孔１８の内周面を窪ませて形成 した窪み孔２７に収装して保持部材３１により外方部への軸方向位置を規制した シール手段２８により、流入路１６より弁孔１８と弁体２３の軸部２５間の摺動 隙間を流れる圧縮空気の室４０への漏洩を防止し、この漏洩防止はシール手段２ ８を構成するリング部材２９の軸部２５外周面への摺接とＯリング３０の保持部 材３１への当接とにより得られ、Ｏリング３０と窪み孔２７内周面とを当接して いないから、リング部材２９に外嵌したＯリング３０の縮径方向の弾性力と流入 路１６より摺動隙間を流れて窪み孔２７に流入する圧縮空気に基づく作用力との みによりリング部材２９を締付作用するため、リング部材２９は過度に締付作用 を受けず、リング部材２９が摺接する弁体２３の軸部２５の摺動抵抗の増大を抑 制できて弁孔１８と弁体２３の軸部２５間の摺動隙間を良好に密封でき、電磁気 装置３５の操作による弁体２３の移動速度の低下を抑制できて摺動隙間を流れて 漏洩する圧縮空気量を大幅に低減することができる。また、室４０を大気に解放 する解放路４１を保持部材３１に設けているため、解放路を弁本体に設けている 従来弁に比らべ、保持部材３１は弁本体１５より小形で取扱い易く、解放路４１ の製作を簡単にできる。さらに、弁体２３の軸部２５が嵌合する弁孔１８の内周 面を窪ませて外方部に開口して形成の窪み孔２７にシール手段２８を収装し、窪 み孔２７の外方部開口を弁本体１５に取付けの保持部材３１により閉塞してシー ル手段２８の外方部への軸方向位置を規制しているため、弁体の軸部が嵌合する 弁孔の内周面を窪ませて外方部に開口することなく形成の窪み溝にシール手段を 収装してシール手段の外方部への軸方向位置を規制するようにしても本願考案の 課題を解決できるが、このものに比らべ、シール手段２８を外方部より収装し易 くできて弁の組付性を向上できる。

【００１２】 いま、弁体２３の軸部２５が嵌合する弁孔１８の内周面を窪ませて形成した窪 み孔２７に、リング部材２９とＯリング３０とより構成したシール手段２８を収 装し、シール手段２８の外方部への軸方向位置を弁本体１５に取付けした保持部 材３１により規制した図１に示す如き電磁弁において、弁体２３をばね３２力に より付勢して弁部２４が弁座１９に着座して流入流出路１６、１７間を遮断した 状態で、流入路１６に圧力５Ｋｇｆ／ｃｍ² の圧縮空気を供給し、電磁気装置３ ５を弁本体１５より取外して室４０の個所で流入路１６より弁孔１８と弁体２３ の軸部２５間を流れて漏洩する圧縮空気量を測定した所、２５０ｃｍ³ ／ｍｉｎ であった。しかるに、弁体３の軸部１０が弁孔２に嵌合する図２に示す如き従来 弁において、前述と同様の方法により室１１の個所で漏洩する圧縮空気量を測定 した所、５０００ｃｍ³ ／ｍｉｎであった。

【００１３】 次に、電磁気装置３５を弁本体１５に取付けした図１に示す如き電磁弁におい て、流入路１６に圧力５Ｋｇｆ／ｃｍ² の圧縮空気を供給し、流出路１７に管路 を介してノズルを接続し、この管路に圧力センサを接続して圧力センサにより検 出した圧力の時間的変化をアナライジングレコーダで測定した所、電磁気装置３ ５を励磁して弁体２３をばね３２力に抗して軸方向移動して流入流出路１６、１ ７間を連通すると流出路１７の圧力が４．７５Ｋｇｆ／ｃｍ² まで上昇するのに 時間が４ｍｓ要した。この状態より、電磁気装置３５を非励磁にして弁体２３を ばね３２力により軸方向移動して流入流出路１６、１７間を遮断すると流出路１ ７の圧力が４．７５Ｋｇｆ／ｃｍ² から下降し始めるまでに時間が６ｍｓ要した 。しかるに、電磁気装置４を弁本体１に取付けした図２に示す如き従来弁におい て、前述と同様の方法により流出路９の圧力の時間的変化を測定した所、電磁気 装置４を励磁して流入流出路８、９間を連通すると流出路９の圧力が４．７５Ｋ ｇｆ／ｃｍ² まで上昇するのに時間が４ｍｓ要した。この状態より、電磁気装置 を非励磁にして流入流出路８、９間を遮断すると流出路９の圧力が４．７５Ｋｇ ｆ／ｃｍ² から下降し始めるまでに時間が５ｍｓ要した。

【００１４】 以上の実験から、図１に示す如き電磁弁は図２に示す如き従来弁と比らべて、 漏洩する圧縮空気量を５０００ｃｍ³ ／ｍｉｎから２５０ｃｍ³ ／ｍｉｎへと大 幅に低減でき、電磁気装置３５の励磁操作による弁体２３の移動速度に伴う圧力 上昇時間は従来弁と同様にでき非励磁操作による弁体２３の移動速度に伴う圧力 の下降開始時間は５ｍｓから６ｍｓへと僅かな低下に抑制できることがわかった 。

【００１５】

【考案の効果】

このように、本考案は、圧縮空気の流入路と流出路を軸方向に隔離して配設し た弁本体内に流入路と流出路を連通して弁孔を設け、弁孔の流入流出路間を連通 する位置に弁座を形成して設け、弁座に着座する弁部と流入路が連通する位置よ り外方部で弁孔へ摺動自在に嵌合する軸部とを有する弁体を弁孔に収装して設け 、弁体にばね力を付与して設けると共に、ばね力に抗し弁体を操作自在に電磁気 装置を弁本体に具備し、弁体の軸部が嵌合する弁孔の内周面を窪ませて外方部に 開口する窪み孔を形成し、窪み孔には弁体の軸部外周面に摺接する樹脂材より形 成した環状のリング部材とリング部材に外嵌したＯリングとより構成したシール 手段を収装して設け、窪み孔に収装したシール手段の外方部への軸方向位置を規 制するよう窪み孔の外方部開口を閉塞して保持部材を弁本体に取付けし、シール 手段のＯリングと窪み孔内周面とを当接することなく設けると共にＯリングと保 持部材とを当接して設け、保持部材には弁体の軸部を弁孔へ嵌合することで軸部 の外方部に形成される室を大気に解放する解放路を設けたことにより、リング部 材が摺接する弁体の軸部の摺動抵抗の増大を抑制できて弁孔と弁体の軸部間の摺 動隙間を良好に密封でき、電磁気装置の操作による弁体の移動速度の低下を抑制 できて摺動隙間を流れて漏洩する圧縮空気量を大幅に低減することができる。

【００１６】 また、弁体の軸部を弁孔へ嵌合することで軸部の外方部に形成される室を大気 に解放する解放路を弁本体に取付けした保持部材に設けているため、解放路を弁 本体に設けている従来弁に比らべ、保持部材は弁本体より小形で取扱い易く、解 放路の製作を簡単にできる。さらに、弁体の軸部が嵌合する弁孔の内周面を窪ま せて外方部に開口して形成の窪み孔にシール手段を収装し、窪み孔の外方部開口 を保持部材により閉塞してシール手段の外方部への軸方向位置を規制しているた め、弁体の軸部が嵌合する弁孔の内周面を窪ませて外方部に開口することなく形 成の窪み溝にシール手段を収装してシール手段の外方部への軸方向位置を規制す るようにしても本願考案の課題を解決できるが、このものに比らべ、シール手段 を外方部より収装し易くできて弁の組付性を向上できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示し、（Ａ）は電磁弁の縦
断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部Ｃの拡大図である。

【図２】従来例を示した電磁弁の縦断面図である。

【符号の説明】

１、１５弁本体 ８、１６流入路 ９、１７流出路 ２、１８弁孔 ７、１９弁座 ３、２３弁体 ６、２４弁部 １０、２５軸部 ２７窪み孔 ２８シール手段 ２９リング部材 ３０Ｏリング ３１保持部材 ５、３２ばね ４、３５電磁気装置 １１、４０室 １２、４１解放路

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 圧縮空気の流入路と流出路を軸方向に隔
   離して配設した弁本体内に流入路と流出路を連通して弁
   孔を設け、弁孔の流入流出路間を連通する位置に弁座を
   形成して設け、弁座に着座する弁部と流入路が連通する
   位置より外方部で弁孔へ摺動自在に嵌合する軸部とを有
   する弁体を弁孔に収装して設け、弁体にばね力を付与し
   て設けると共に、ばね力に抗し弁体を操作自在に電磁気
   装置を弁本体に具備し、弁体の軸部が嵌合する弁孔の内
   周面を窪ませて外方部に開口する窪み孔を形成し、窪み
   孔には弁体の軸部外周面に摺接する樹脂材より形成した
   環状のリング部材とリング部材に外嵌したＯリングとよ
   り構成したシール手段を収装して設け、窪み孔に収装し
   たシール手段の外方部への軸方向位置を規制するよう窪
   み孔の外方部開口を閉塞して保持部材を弁本体に取付け
   し、シール手段のＯリングと窪み孔内周面とを当接する
   ことなく設けると共にＯリングと保持部材とを当接して
   設け、保持部材には弁体の軸部を弁孔へ嵌合することで
   軸部の外方部に形成される室を大気に解放する解放路を
   設けて成る電磁弁。