JPH06213359A

JPH06213359A - 電磁弁

Info

Publication number: JPH06213359A
Application number: JP853193A
Authority: JP
Inventors: Morihito Oshita; 下守人大; Yasuaki Kurokawa; 川泰明黒; Kunihiro Kawahara; 原邦裕川; Kazuo Ogawa; 川一男小
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1993-01-21
Filing date: 1993-01-21
Publication date: 1994-08-02

Abstract

(57)【要約】【目的】弁体と弁座部材間の打撃音を低減し、弁体が
流体圧力により付勢される力を低減する。【構成】両端に開口を有する中空のコイルボビンと、
該コイルボビンに巻回された電磁コイルと、前記コイル
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、前記コイルボビンの他端に嵌合されたコアと、該コ
アを摺動可能に貫通し且つ一端を前記プランジャの一端
に結合されたシャフトと、前記シャフトの他端に固定さ
れ且つ前記プランジャにより環状の弁座に当接される弁
体と、該弁体を前記弁座から離脱させるよう付勢する付
勢部材と、前記弁体が前記弁座に当接した状態における
前記弁体の流体圧力受圧面積と同じ大きさであるが向き
が反対である流体圧力受圧面積を前記プランジャに付与
する作動気室とを備えた電磁弁であって、前記弁座１８
ｂの内周側空間に配設され且つ前記弁体１９と係合して
弁体１９が弁座１８ｂに当接する際の弁体動作に抵抗す
る流体ダンパ３０を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この出願の発明は、流体制御用の
電磁弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば実開平１−６５４７２号公報に記
載されているように、弁体が高剛性の弁座部材に当接し
た状態でのシール性を向上させ、また弁体が弁座部材に
当接する際の打撃音を低減させるために、弁体の弁座部
材への当接部分を弾性材料で形成することが知られてい
る。そして、弁体が弁座部材に当接した状態において弁
体が流体圧力により開閉動作方向に付勢されることを防
止するため、弁体が弁座部材に当接した状態における弁
体の流体圧力受圧面積と同じ大きさであるが向きが反対
である流体圧力受圧面積をプランジャに付与する作動気
室を設けることも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】電磁弁の用途は様々で
あり、電磁弁の作動が低騒音の環境で行われる場合は、
弁体の弁座部材への当接部分を弾性材料で形成しただけ
では、弁体が弁座部材に当接する際の打撃音の低減が不
十分となる。

【０００４】弁体が弁座部材に当接する際の打撃音をよ
り低減させるために、弁座部材の弁体が当接する部分を
弾性材料で形成することが考えられる。しかし、弁座の
内周側空間と外周側空間との差圧により弾性材料部分が
変形し、弁体の流体圧力受圧面積の径が増減して流体圧
力受圧面積が増減し、弁体の流体圧力受圧面積とプラン
ジャの流体圧力受圧面積との間に大きな差が生じて、弁
体が弁座に当接した状態において弁体が流体圧力により
開閉動作方向に付勢されることの防止が不十分となる問
題がある。

【０００５】この出願の発明は、上記問題を伴うことな
く打撃音を低減することをその技術的課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を解
決するため請求項１の発明は、両端に開口を有する中空
のコイルボビンと、該コイルボビンに巻回された電磁コ
イルと、前記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、前記コイルボビンの他端に嵌合
されたコアと、該コアを摺動可能に貫通し且つ一端を前
記プランジャの一端に結合されたシャフトと、前記シャ
フトの他端に固定され且つ前記プランジャにより環状の
弁座に当接される弁体と、該弁体を前記弁座から離脱さ
せるよう付勢する付勢部材と、前記弁体が前記弁座に当
接した状態における前記弁体の流体圧力受圧面積と同じ
大きさであるが向きが反対である流体圧力受圧面積を前
記プランジャに付与する作動気室とを備えた電磁弁であ
って、前記弁座の内周側空間に配設され且つ前記弁体と
係合して弁体が弁座に当接する際の弁体動作に抵抗する
流体ダンパを備えた。

【０００７】また、請求項２の発明では、前記流体ダン
パは、摺動可能に遊嵌したシリンダとピストンとから成
り、該シリンダとピストンとで形成された筒状空間内に
前記付勢部材が配設され、該筒状空間が該シリンダと該
ピストンとの嵌合クリアランスを介して前記弁内周側空
間と連通させた。

【０００８】

【作用】請求項１の発明では、電磁コイルへの通電によ
りプランジャが電磁作用で摺動して弁体を弁座に当接さ
せる際、流体ダンパが作用して弁体の動作に抵抗するた
め、弁体動作が緩くなり、打撃音が低減する。そして、
弁座は高剛性のものにできるので、前記弁体の流体圧力
受圧面積は安定して得られ、弁体が弁座に当接した状態
において弁体が流体圧力により開閉動作方向に付勢され
ることの防止は十分となる。

【０００９】また、請求項２の発明では、前記流体ダン
パは、摺動可能に遊嵌したシリンダとピストンとから成
り、該シリンダとピストンとで形成された筒状空間内に
前記付勢部材が配設され、該筒状空間が該シリンダと該
ピストンとの嵌合クリアランスを介して前記弁内周側空
間と連通させたので、構成部品点数を少ないすることが
できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付した図面に基
づいて詳細に説明する。

【００１１】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
も適用できることはいうまでもない。

【００１２】図１は本発明の一実施例であるエアサスペ
ンションのバネ定数制御用電磁弁の断面図であり、電磁
弁１０は第１密閉室１および第２密閉室２を画成するハ
ウジング３内に収容され且つ固定されるケース２６内に
配設されている。

【００１３】電磁弁１０はケース２６に対して弾性材料
からなるブッシュ５によってフローティング支持されて
おり、ブッシュ５は電磁弁１０の長手方向に弾性力が弱
く設定されている。電磁弁１０のブッシュ５によるフロ
ーティング支持により、電磁弁１０が駆動されたとき駆
動方向（図１で上下方向）に振動が発生したとしても、
ブッシュ５の弾性変形によってケース２６、ハウジング
３への振動伝達が防止される。

【００１４】電磁弁１０は磁性材料で形成されたケース
４を有している。このケース４内には非磁性材料で形成
されたコイルボビン７が不動に配設され、このコイルボ
ビン７には電磁コイル６が巻回されている。コイルボビ
ン７の軸心の中空部７ａの上端側部分内には磁性材料で
形成されたプランジャ１１が摺動可能に遊嵌され、また
中空部７ａの下端側部分内には磁性材料で形成されたコ
ア１２が不動に配設されている。プランジャ１１の下端
とコア１２の上端との間には空隙が設定されており、こ
の空隙はプランジャ１１が電磁作用で下方に吸引された
時の必要ストロークよりも大きく選定されている。

【００１５】コイルボビン７の上端側には磁性材料で形
成されたヨーク８が不動に配設されており、このヨーク
８の上端側にはカバー部材１３が気密に結合され、プラ
ンジャ１１の上端が位置する作動気室１４が形成されて
いる。この作動気室１４内にはダイヤフラム１５が配設
されている。ダイヤフラム１５の外周縁部はヨーク８と
カバー部材１３とで気密に挟持され、ダイヤフラム１５
の内周縁部はプランジャ１１とプランジャ１１に結合さ
れた保持部材１６とで気密に挟持されており、作動気室
１４が下側の第１作動気室１４ａと上側の第２作動気室
１４ｂとに区画されている。非磁性材料で形成されたシ
ャフト１７はコア１２の軸心を摺動可能に貫通してお
り、その上端でプランジャ１１の下端に結合されてい
る。シャフト１７の内部には連通孔１７ａが形成されて
おり、プランジャ１１の上端に結合された保持部材１６
にも連通孔１６ａが形成されている。従って、第２作動
気室１４ｂは、連通孔１６ａと、連通孔１７ａと、ケー
ス４の下端に結合されたベースプレート１８に形成され
たポート１８ａとを介して第２密閉室２と常時連通する
ものであり、第２作動気室１４ｂの圧力は第２密閉室２
の圧力に等しいものである。

【００１６】シャフト１７の下端部にはポペット２０が
ナット２３によって固定されている。ポペット２０の外
周端部には円板状に成形された弾性材からなる弁体１９
が加硫成形等により一体に成形されている。ポペット２
０は、弁体１９のシャフト１７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２
０ａは弁体の芯材としての機能も有する。

【００１７】ベースプレート１８には環状の弁座１８ｂ
がポート１８ａを取り巻くように固定されている。弁体
１９と対向するコア１２の下端面には弾性材料で形成さ
れた環状のストッパ２４が固定されている。図示されて
いないが、このストッパ２４にはその内周側空間と外周
側空間とを連通する複数の切欠溝が形成されている。

【００１８】シャフト１７の外周とコア１２との間には
所定の隙間が設定されている。従って、第１作動気室１
４ａは、プランジャ１１の外周とコイルボビン７との間
の隙間と、シャフト１７の外周とコア１２との間の隙間
と、ストッパ２４の切欠溝と、ケース４に形成されたポ
ート４ａとを介して常時連通し、第１作動気室１４ａの
圧力は第１密閉室１の圧力と等しいものである。

【００１９】作動気室１４ａ、１４ｂは、弁体１９が弁
座部材２２に当接した状態において、弁体の流体圧力受
圧面積と同じ大きさであるが向きが反対である流体圧力
受圧面積をプランジャ１１に付与するものである。

【００２０】弁座１８ｂの内周側空間には流体ダンパ３
０が配設されている。このダンパ３０はベースプレート
１８により支持されたピストン３１と、このピストン３
１が内側に遊嵌するシリンダ３２とから成る。ピストン
３１とシリンダ３２とで形成された筒状空間には弁体１
９を弁座１８ｂから離脱させる働きをする付勢部材とし
てのスプリング２１が設置されている。スプリング２１
を収容する筒状空間はピストン３１とシリンダ３２の嵌
合部クリアランスを介して弁座内周側空間と連通してい
る。シリンダ３２はＨ字状の断面形状を有しており、ス
プリング２１により弁体１９に当接させられる。シリン
ダ３２と弁体１９との当接により第２作動気室１４ｂと
第２密閉室２との連通が遮断されるのを回避するため、
シリンダ３２には切欠３２ａか形成されている。

【００２１】次に電磁弁１０の作動について説明する。

【００２２】電磁コイル６が通電状態になると、プラン
ジャ１１がコア１２との間の吸引作用によってスプリン
グ２１の付勢力に抗してベースプレート１８の方向に移
動する。この動作に伴って、シャフト１７、弁体１９、
シリンダ３２もベースプレート１８の方向に移動し、弁
体１９が弁座部材２２に当接し、閉弁状態となる。ここ
で、シリンダ３２がベースプレート１８の方向に移動す
る過程では、ピストン３１とシリンダ３２とで形成され
た筒状空間の内部の空気がピストン３１とシリンダ３２
の嵌合部クリアランスを通して外部へ排出されることに
なり、弁体１９の動作に抵抗が加わって弁体１９の急激
な動作が抑制されるので、弁体１９が弁座１８ｂに当接
する際の打撃音は小さいものである。

【００２３】逆に、電磁コイル６への通電が消勢される
と、シリンダ３２、弁体１９、シャフト１７およびプラ
ンジャ１１がスプリング２１の付勢力によってコア１２
の方向に移動され、弁体１９が弁座部材２２から離間さ
れて開弁状態となる。ピストン３１とシリンダ３２とで
形成される筒状空間には、弁座１８ｂの内周側空間の空
気がピストン３１とシリンダ３２の嵌合部クリアランス
を通って流入する。

【００２４】プランジャ１１とコア１２との間の空隙は
プランジャ１１が電磁作用により吸引された時の必要ス
トロークよりも大きいので、プランジャ１１がコア１２
に当接することはない。

【００２５】尚、ピストン３１とシリンダ３２とで形成
される筒状空間を弁座の内周側空間に連通する流路は、
ピストン３１とシリンダ３２を遊嵌して嵌合部に形成す
る代わりに、ピストン３１またはシリンダ３２にオリフ
ィスを形成して筒状空間をオリフィスを介して弁座の内
周側空間と連通しても良い。

【００２６】

【発明の効果】この出願の発明によれば、電磁コイルへ
の通電によりプランジャが電磁作用で摺動して弁体を弁
座に当接させる際、流体ダンパが作用して弁体の動作に
抵抗するため、弁体動作が緩くなり、打撃音が低減す
る。そして、弁座は高剛性のものにできるので、前記弁
体の流体圧力受圧面積は安定して得られ、弁体が弁座に
当接した状態において弁体が流体圧力により開閉動作方
向に付勢されることの防止は十分となる。更に、ダンパ
を少ない構成部品で構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる電磁弁の断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・第１密閉室２・・・第２密閉室３・・・ハウジング４・・・ケース４ａ・・・ポート６・・・電磁コイル７・・コイルボビン８・・・ヨーク１０・・・電磁弁１１・・・プランジャ１２・・・コア１３・・・カバー部材１４・・・作動気室１４ａ・・・第１作動気室１４ｂ・・・第２作動気室１７・・・シャフト１７ａ・・・連通孔１８・・・ベースプレート１８ａ・・・ポート１８ｂ・・・弁座１９・・・弁体２０・・・ポペット２１・・・スプリング（付勢部材）３０・・・流体ダンパ３１・・・ピストン３２・・・シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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

【特許請求の範囲】

【請求項１】両端に開口を有する中空のコイルボビン
と、該コイルボビンに巻回された電磁コイルと、前記コ
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、前記コイルボビンの他端に嵌合されたコアと、
該コアを摺動可能に貫通し且つ一端を前記プランジャの
一端に結合されたシャフトと、前記シャフトの他端に固
定され且つ前記プランジャにより環状の弁座に当接され
る弁体と、該弁体を前記弁座から離脱させるよう付勢す
る付勢部材と、前記弁体が前記弁座に当接した状態にお
ける前記弁体の流体圧力受圧面積と同じ大きさであるが
向きが反対である流体圧力受圧面積を前記プランジャに
付与する作動気室とを備えた電磁弁であって、前記弁座
の内周側空間に配設され且つ前記弁体と係合して弁体が
弁座に当接する際の弁体動作に抵抗する流体ダンパを備
えたことを特徴とする電磁弁。
【請求項２】前記流体ダンパは、摺動可能に遊嵌した
シリンダとピストンとから成り、該シリンダとピストン
とで形成された筒状空間内に前記付勢部材が配設され、
該筒状空間が該シリンダと該ピストンとの嵌合クリアラ
ンスを介して前記弁内周側空間と連通していることを特
徴とする請求項１記載の電磁弁。