JPH071566Y2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、電磁弁に関するものである。

［従来の技術］ 従来の電磁弁には、第４図に断面図で示されるように、
コイルへの通電のオン・オフにより進退移動するプラン
ジャ40と、プランジャ40の進退移動により流体通路41途
上のバルブシート42を開閉する球面状のシール面43aを
有するバルブ43と、プランジャ40の進退移動を案内する
筒状のガイド筒部44とを備えたものがある。図示のプラ
ンジャ40は、前記通電のオフ時にはスプリング45の弾性
によって閉弁方向に付勢されることによりバルブ43を閉
じ、前記通電のオン時にはプランジャ40とステータ46に
生じる磁力によってそのステータ46に吸引されることに
よりバルブ43を開く。

このような電磁弁では、プランジャ40の外周面がその全
長に亘って同一径d1であり、またガイド筒部44の内周面
もその全長に亘って同一径d2となっている。このためプ
ランジャ40の外面とガイド筒部44の内面との間のクリア
ランスＣは、 Ｃ＝d2−d1 で一定であった。

［考案が解決しようとする課題］ 前記従来の電磁弁では、図示のように、閉弁作動時にお
いてプランジャ40が傾いたり、軸ずれしたりしてバルブ
43のシール面43aがバルブシート42に片当たりした時、
プランジャ40の端面隅角部とガイド筒部44の内面との間
にこじりが生じることがある。これにより、バルブ43の
シール面43aがバルブシート42上を閉止方向へ摺動しづ
らく、バルブシート42を閉止できないというシール不良
を起こすことがあった。

また前記シール不良を防止するために、前記クリアラン
スＣを大きくしたり、プランジャ40の全長Ｌを短くする
ことが考えられる。しかしクリアランスＣを大きくする
とガイド筒部44によるプランジャ40の軸移動の案内性が
低下し、またプランジャ40の全長Ｌを短くすると磁気効
率が低下する等の理由から、諸性能に悪化を招くことが
予測される。

そこで本考案は、前記した問題点を解決するためになさ
れたものであり、その目的は閉弁作動時においてプラン
ジャが傾いてバルブのシール面がバルブシートに片当た
りすることによるシール不良を、諸性能に悪影響を及ぼ
すことなく防止す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］ 前記課題を解決する本考案は、 球面状のシール面を有するバルブと、 流体通路途上に設けられかつ前記バルブによって開閉さ
れるＲ付き断面のシート面を有するバルブシートと、 筒状に形成されかつその前端部に前記バルブをもつプラ
ンジャと、 前記プランジャの筒内に当該端部が挿入されてそのプラ
ンジャを前方へ付勢するスプリングと、 を備え、コイルへの通電のオンによりプランジャがスプ
リングの弾性に抗して後退することにより開弁しまた前
記通電のオフによりプランジャが前記スプリングの弾性
によって前進することによって閉弁する電磁弁であっ
て、 前記プランジャの全長のうちバルブ側半部の外面とその
外面に対面するガイド筒部の内面との間に、プランジャ
の軸移動を案内しうる所定のクリアランスが設定され、 またプランジャのコイル側半部の外面とその外面に対面
するガイド筒部の内面との間に、前記クリアランスより
も大きくかつプランジャの所定角度の傾動を許容するク
リアランスが設定されている。

［作用］ 前記手段によれば、閉弁作動時においてプランジャが傾
いたり、軸ずれしたりしてバルブのシール面がバルブシ
ートに片当たりした時には、プランジャのコイル側端部
が振れてガイド筒部の当該内面に衝突することによりプ
ランジャが振動する。このプランジャの衝突時の振動に
よって、バルブのシール面がバルブシート上を閉止方向
へ摺動しやすくなり、プランジャの端面隅角部とガイド
筒部の内面との間のこじりが低減されるとともに、前記
シール面によるバルブシートの閉止が確実化される。

また電磁弁は、バルブシートのＲ付き断面のシート面と
バルブの球面状のシール面との球面同志による線接触を
もって相互間をシールするので、プランジャが傾いても
シール性能の低下がなく、また片当たり後のバルブのセ
ンタリング性も高い。またスプリングがプランジャの筒
内に挿入されたことによって、スプリングがプランジャ
の傾きの邪魔にならず、そのスプリングの付勢力をバル
ブのセンタリングの助勢力に利用でき、これまた高いセ
ンタリング性が得られる。従って、このような電磁弁に
前記クリアランスを設定することによって、その設定に
ともなうプランジャの衝突時の振動によるバルブのセン
タリングを良好に行わせ、シール不良を効果的に防止す
ることができる。

［実施例］ 〔第１実施例〕 以下、本考案の第１実施例を第1,2図にしたがって説明
する。

電磁弁を断面図で示した第２図において、合成樹脂製ボ
ビン１は、円筒状をしたコイル巻回部1aと、その両端部
外周にそれぞれ形成されたフランジ部1bと、コイル巻回
部1aの前端部から延出されたバルブハウジング1cとから
なる。コイル巻回部1aとバルブハウジング1cとの連設部
分は、後述するプランジャ３の進退移動を案内するため
の筒状のガイド筒部1dとなっている。

前記フランジ部1bの相互間のコイル巻回部1aにコイル２
が巻回されている。

前記バルブハウジング1cには、その先端面に開口する入
口12aとその側面に開口する出口12bを有する流体通路12
が形成され、かつその流体通路12の途上にボビン１と同
一軸線上に位置するバルブシート18が形成されている。
なおバルブハウジング1cは例えばキャブレタ等の取付側
部材の流体通路の接続口に連通されるもので、その先端
部外周には前記接続口との気密を保持するためのＯリン
グ15が取付けられている。

前記コイル巻回部1aの前端開口からは、可動磁極である
円筒状のプランジャ３が進退移動、すなわち軸移動可能
に挿入され、さらに固定磁極であるステータ４がスプリ
ング11を介して挿入されている。なおプランジャ３の詳
細は、後程詳述する。

ステータ４の後端外周に形成したフランジ部4cは、コイ
ル巻回部1aの後端に当接されている。ステータ４の後端
面には筒状部4bが突出されている。ステータ４の後端面
には、強磁性体からなる後部プレート５が筒状部4bのか
しめによって取付けられている。

前記ガイド筒部1dには、強磁性体からなる前部フランジ
７が嵌合されている。このフランジ７には、例えばキャ
ブレタ等の取付側部材にねじ止めするための取付孔7aが
開けられている。

前部フランジ７には、強磁性体からなる円筒状のハウジ
ング６がろう付けされている。ハウジング６は、前記コ
イル２を取囲んでおり、その開口端部が前記後部プレー
ト５にかしめによって取付けられている。

前記コイル２を巻回したボビン１のコイル巻回部1a及び
フランジ部1bと、それらの周囲に配置されたステータ
４、後部プレート５、前部フランジ７及びハウジング６
との間には、合成樹脂からなるモールド部材20によるモ
ールドが施されている。このモールド部材20によって、
コイル２が水等の侵入から保護されている。なお前記前
部フランジ７とそれに対向するボビン１のフランジ部1b
との間にＯリング16が設けられ、またステータ４のフラ
ンジ部4cとそれに対向するボビン１のフランジ部1bとの
間にＯリング14が設けられている。

モールド部材20には前記モールド時にコネクタ部13が一
体形成されている。コネクタ部13には、前記コイル２の
外部電源接続用ターミナル17が配置されている。

しかして前記プランジャ３において、その先端図（図示
左端部）には、前記バルブシート18を開閉するバルブ10
が設けられている。バルブ10は、球面状のシール面10a
を有している。

バルブ10は、プランジャ３内に挿入された有底円筒状を
した緩衝体９の底部に一体形成されている。この緩衝体
９の底面とそれに対向するステータ４の端面凹部4aとの
間に前記スプリング11が介在されている。スプリング11
は、プランジャ３を常には前方（閉弁方向）へ付勢して
いる。なお緩衝体９は、プランジャ３との接触によるス
プリング11の摩耗防止の働きをなす。また緩衝体９の開
口端面には、プランジャ３の端面から突出した環状のダ
ンパ８が一体形成されている。ダンパ８は、ステータ４
に対するプランジャ３の衝撃を和らげる働きをなす。こ
れらバルブ10、緩衝体９及びダンパ８を有する部材は、
ゴム材料により一体に成形されており、かつプランジャ
３に加硫接着により固着されている。

次に要部について、その拡大図を示した第１図にしたが
って詳述する。

プランジャ３の外面は、その全長Ｌに亘って同一径d1を
もって形成されている。

しかしてガイド筒部1dの内面は、前記プランジャ３の中
央部に対応する部分に段差部22が設けられていて、その
段差部22よりバルブ側が口径d21で形成され、かつその
段差部22よりコイル側が口径d22で形成されている。口
径d21,d22は、 d21＜d22 の関係をもって形成されている。

すなわちプランジャ３の全長Ｌのうちバルブ側半部の外
面とその外面に対面するガイド筒部1dの内面との間のク
リアランスC1は、 C1＝d21−d1 であり、またプランジャ３のコイル側半部の外面とその
外面に対面するガイド筒部1dの内面との間のクリアラン
スC2は、 C2＝d22−d1 であり、両クリアランスC1,C2は、 C1＜C2 の関係となる。

クリアランスC1はプランジャ３の軸移動を案内するに適
した値に設定され、またクリアランスC2はプランジャ３
の所定角度の傾動を支障が生じない程度に許容する値に
適宜設定されている。

なお前記電磁弁は従来例（第４図参照）のものにクリア
ランスC1,C2を設定したものであり、また前記バルブシ
ート18は従来例と同様のＲ付き断面のシート面18aを有
している。

前記した電磁弁において、コイル２への通電がオフの時
（非通電時）には、第1,2図に示されるようにプランジ
ャ３がスプリング11の弾性によって付勢され、バルブ10
のシール面10aがバルブシート18を閉じており、流体通
路12が遮断されている。なお閉弁状態でのプランジャ３
は、通常はガイド筒部1dとほぼ同一軸線をなした状態と
なるものであるが、図示では説明の都合上プランジャ３
が傾いた状態で示されている。

次に、ターミナル17を通じてコイル２への通電がオンさ
れた時（通電時）には、磁界が発生し、プランジャ３、
ステータ４、プレート５、ハウジング６、前部フランジ
７へと順次磁界が伝達される。この磁気によって、プラ
ンジャ３とステータ４の間に磁力が発生し、プランジャ
３がスプリング11の荷重に打勝ってステータ４に吸引さ
れる。するとバルブ10のシール面10aがバルブシート18
から離れ、流体通路12が開かれる。これにより流体は、
流体通路12の入口12aからバルブシート18を経て出口12b
へと流れる。

次に、前記コイル２への通電がオフされると、プランジ
ャ３とステータ４の間に発生していた磁力がなくなる。
このためプランジャ３はスプリング11の荷重に負けてス
テータ４から離れ、バルブ10のシール面10aがバルブシ
ート18を閉じることにより、流体通路12が遮断される。

この閉弁作動時において、スプリング11の弾性等によっ
て、プランジャ３が傾いたり、軸ずれしたりしてバルブ
10のシール面10aがバルブシート18に片当たりした時に
は、従来と異なり、クリアランスC2によりプランジャ３
のコイル側端部が振れてガイド筒部1dの当該内面に衝突
することによりプランジャが振動する。このプランジャ
３の衝突時の振動によって、バルブ10のシール面10aが
バルブシート18上を閉止方向へ摺動しやすくなり、プラ
ンジャ３の端面隅角部とガイド筒部1dの内面との間のこ
じりが低減されるとともに、前記シール面10aによりバ
ルブシート18の閉止が確実化される。この結果、シール
不良が防止される。

これを詳述すると、本例のものに比し従来のものでは、
プランジャのコイル側端部がガイド筒部に衝突する力が
小さいうえ、その衝突力よりもこじり力の方が大きく、
バルブのセンタリングがしにくいことからシール不良を
起こしてしまうが、本例によれば前記したようにプラン
ジャ３の振動をもってバルブ10のセンタリングがなされ
るため、シール不良が起こりにくいことになる。

また、プランジャ３のバルブ側半部はガイド筒部1dによ
りクリアランスC1をもって案内されるため、プランジャ
３の軸移動の案内性が確保される。さらにプランジャ３
は、磁気効率の良い全長Ｌ及び外径d1をもって形成する
ことができる。従って、諸性能にほとんど悪影響を及ぼ
すことなく、前記シール不良の防止を果たすことができ
る。

また電磁弁は、バルブシート18のＲ付き断面のシート面
18aとバルブ10の球面状のシール面10aとの球面同志によ
る線接触をもって相互間をシールするので、プランジャ
３が傾いてもシール性能の低下がなく、また片当たり後
のバルブ10のセンタリング性も高い。またスプリング11
がプランジャ３の筒内に挿入されたことによって、スプ
リング11がプランジャ３の傾きの邪魔にならず、そのス
プリング11の付勢力をバルブ10のセンタリングの助勢力
に利用でき、これまた高いセンタリング性が得られる。
従って、このような電磁弁に前記クリアランスC1,C2を
設定することによって、その設定にともなうプランジャ
３の衝突時の振動によるバルブ10のセンタリングを良好
に行わせ、シール不良を効果的に防止することができ
る。

〔第２実施例〕 次に、本考案の第２実施例を説明する。本例は第１実施
例の一部を変更したものであるから、異なる構成につい
てのみ詳述し、同一部位には同一符号を付すことによっ
てその説明を省略する。要部拡大図を示した第３図にお
いて、本例のガイド筒部1dの内面は、そのほぼ全長に亘
って同一径d2をもって形成されている。

しかしてプランジャ３の外面は、その中央部に対応する
部分に段差部23が設けられていて、その段差部23よりバ
ルブ側が外径d11で形成され、かつその段差部23よりコ
イル側が外径d12で形成されている。外径d11,d12は、 d11＞d22 の関係をもって形成されている。

すなわちプランジャ３の全長Ｌのうちバルブ側半部の外
面とその外面に対面するガイド筒部1dの内面との間のク
リアランスC1は、 C1＝d2−d11 であり、またプランジャ３のコイル側半部の外面とその
外面に対面するガイド筒部1dの内面との間の クリアランスC2は、 C2＝d2−d12 であり、両クリアランスC1,C2は、 C1＜C2 の関係となる。

本例によっても、第１実施例と同等の作用効果が得られ
る。

なお本考案は、前記実施例に限定されるものではなく、
本考案の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能であ
る。

［考案の効果］ 本考案の電磁弁によれば、閉弁作動時においてプランジ
ャが傾いてバルブのシール面がバルブシートに片当たり
したとしても、その片当たりによるプランジャの振動に
よってバルブのセンタリングがなされるため、シール不
良が防止される。

また、プランジャのバルブ側半部がガイド筒部によりク
リアランスC1をもって案内されるとともにプランジャの
全長も確保されるため、電磁弁の諸性能にほとんど悪影
響を及ぼすことなく、前記シール不良を防止することが
できる。

また本考案によると、バルブシートのＲ付き断面のシー
ト面とバルブの球面状のシール面との球面同志による線
接触をもって相互間をシールしまたスプリングがプラン
ジャの筒内に挿入された電磁弁を前提条件として前記ク
リアランスを設定したことによって、その設定にともな
うプランジャの衝突時の振動によるバルブのセンタリン
グを良好に行わせ、シール不良を効果的に防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第1,2図は本考案の第１実施例を示すもので、第１図は
電磁弁の要部拡大図、第２図は電磁弁の断面図である。 第３図は本考案の第２実施例を示す電磁弁の要部拡大図
である。 第４図は従来例を示す電磁弁のバルブ部分の拡大図であ
る。 1d…ガイド筒部 ３…プランジャ 18…バルブシート 10…バルブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】球面状のシール面を有するバルブと、 流体通路途上に設けられかつ前記バルブによって開閉さ
   れるＲ付き断面のシート面を有するバルブシートと、 筒状に形成されかつその前端部に前記バルブをもつプラ
   ンジャと、 前記プランジャの筒内に当該端部が挿入されてそのプラ
   ンジャを前方へ付勢するスプリングと、 を備え、コイルへの通電のオンによりプランジャがスプ
   リングの弾性に抗して後退することにより開弁しまた前
   記通電のオフによりプランジャが前記スプリングの弾性
   によって前進することによって閉弁する電磁弁であっ
   て、 前記プランジャの全長のうちバルブ側半部の外面とその
   外面に対面するガイド筒部の内面との間に、プランジャ
   の軸移動を案内しうる所定のクリアランスが設定され、 またプランジャのコイル側半部の外面とその外面に対面
   するガイド筒部の内面との間に、前記クリアランスより
   も大きくかつプランジャの所定角度の傾動を許容するク
   リアランスが設定されている電磁弁。