JPH07190241A - 電磁式流体制御弁 - Google Patents
電磁式流体制御弁Info
- Publication number
- JPH07190241A JPH07190241A JP33284693A JP33284693A JPH07190241A JP H07190241 A JPH07190241 A JP H07190241A JP 33284693 A JP33284693 A JP 33284693A JP 33284693 A JP33284693 A JP 33284693A JP H07190241 A JPH07190241 A JP H07190241A
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- JP
- Japan
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- iron core
- valve body
- valve
- layer
- fixed iron
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- Pending
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- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 作動液中の異物の影響を受けにくくし、耐摩
耗性を向上させて寿命を大幅に延長させる。 【構成】 導線コイル１３を内蔵した固定鉄心１０と、
弁本体１内に摺動自在に設けた弁体２と、固定鉄心１０
の磁化により吸着される可動鉄心１２と、弁体１２を可
動鉄心１２に押圧するリターンスプリング３とからな
り、Ｃポート圧力が所望の圧力になるようにこのＣポー
トをＰポートまたはＴポートに連通させるパイロット弁
において、弁体２を非磁性材であるオーステナイト系ス
テンレス鋼からなるようにし、その表面に最厚部の厚さ
１０〜８０μｍのＦｅ2 Ｂ層を溶融塩浸漬法により形成
する。
耗性を向上させて寿命を大幅に延長させる。 【構成】 導線コイル１３を内蔵した固定鉄心１０と、
弁本体１内に摺動自在に設けた弁体２と、固定鉄心１０
の磁化により吸着される可動鉄心１２と、弁体１２を可
動鉄心１２に押圧するリターンスプリング３とからな
り、Ｃポート圧力が所望の圧力になるようにこのＣポー
トをＰポートまたはＴポートに連通させるパイロット弁
において、弁体２を非磁性材であるオーステナイト系ス
テンレス鋼からなるようにし、その表面に最厚部の厚さ
１０〜８０μｍのＦｅ2 Ｂ層を溶融塩浸漬法により形成
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、流体制御弁の開閉あ
るいは開度の制御等を電磁力によって行う電磁式流体制
御弁に関する。
るいは開度の制御等を電磁力によって行う電磁式流体制
御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の電磁式流体制御弁は、固定鉄心
及び可動鉄心のいずれか一方に設けられた導線コイルに
通電することにより上記両鉄心の間に発生する吸着力を
受け、可動鉄心と同動してその軸線方向に移動する弁体
（スプール）を有している。そして、この弁体を一般に
用いられている鋼材等の磁性材により構成した場合に
は、上記の導線コイルに発生する磁束が弁体内部にまで
及び、弁体とそれを支持する固定鉄心との間にも吸着力
が発生して弁体摺動時の摩擦力が増大する結果となる。
及び可動鉄心のいずれか一方に設けられた導線コイルに
通電することにより上記両鉄心の間に発生する吸着力を
受け、可動鉄心と同動してその軸線方向に移動する弁体
（スプール）を有している。そして、この弁体を一般に
用いられている鋼材等の磁性材により構成した場合に
は、上記の導線コイルに発生する磁束が弁体内部にまで
及び、弁体とそれを支持する固定鉄心との間にも吸着力
が発生して弁体摺動時の摩擦力が増大する結果となる。
【０００３】これにより、弁体の変位量が増加する時に
は所定の値より不足し、減少時には所定の値より過大と
なるヒステリシス現象を生じる。これを解決するには、
上記弁体を非磁性材により構成するのがよく、一般的に
はベリリウム銅を熱処理したものが用いられている。
は所定の値より不足し、減少時には所定の値より過大と
なるヒステリシス現象を生じる。これを解決するには、
上記弁体を非磁性材により構成するのがよく、一般的に
はベリリウム銅を熱処理したものが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにベリリウム銅を熱処理した弁体を有する従来の電磁
式流体制御弁にあっては、弁体の表面硬度が低くて弁体
あるいは固定鉄心に摩耗を生じやすく、特に硅砂（Ｓｉ
Ｏ2 ）等の硬度が高い異物が多く含まれている雰囲気中
で作動させると、弁体と固定鉄心との摺接部に異物が噛
み込んで摩耗速度がきわめて速くなり、流体制御弁の寿
命が短くなって信頼性に欠けるという問題点があった。
うにベリリウム銅を熱処理した弁体を有する従来の電磁
式流体制御弁にあっては、弁体の表面硬度が低くて弁体
あるいは固定鉄心に摩耗を生じやすく、特に硅砂（Ｓｉ
Ｏ2 ）等の硬度が高い異物が多く含まれている雰囲気中
で作動させると、弁体と固定鉄心との摺接部に異物が噛
み込んで摩耗速度がきわめて速くなり、流体制御弁の寿
命が短くなって信頼性に欠けるという問題点があった。
【０００５】一般に、互いに摺接する弁体と固定鉄心と
の間に生じる摩耗は、一方の硬い方の材料が他方の軟ら
かい方の材料を削って生じる二元アブレシブ摩耗か、そ
れらの隙間に異物が噛み込んで生じる三元アブレシブ摩
耗か、一方の表層の一部が他方に転位する凝着摩耗かの
いずれかと考えられている。
の間に生じる摩耗は、一方の硬い方の材料が他方の軟ら
かい方の材料を削って生じる二元アブレシブ摩耗か、そ
れらの隙間に異物が噛み込んで生じる三元アブレシブ摩
耗か、一方の表層の一部が他方に転位する凝着摩耗かの
いずれかと考えられている。
【０００６】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、耐摩耗性を向上させて寿命を大幅に延長させる
ことを目的とする。
であり、耐摩耗性を向上させて寿命を大幅に延長させる
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、それぞれ磁性材料からなる固定鉄心及び
この固定鉄心に摺動自在に設けられた可動鉄心と、上記
固定鉄心及び上記可動鉄心のいずれか一方に設けられて
他方を吸着可能な磁束を発生する導線コイルと、上記固
定鉄心に摺動自在に支持され上記固定，可動両鉄心の間
に発生する吸着力を受け上記可動鉄心と同動してその軸
線方向に移動する弁体とからなり、この弁体により、上
記固定鉄心に形成した油路の開閉あるいは開度の調整を
行う電磁式流体制御弁において、上記弁体が非磁性材で
あるオーステナイト系ステンレス鋼からなり、その表面
に最厚部の厚さ１０〜８０μｍのＦｅ2 Ｂ層を形成した
電磁式流体制御弁を提供するものである。
達成するため、それぞれ磁性材料からなる固定鉄心及び
この固定鉄心に摺動自在に設けられた可動鉄心と、上記
固定鉄心及び上記可動鉄心のいずれか一方に設けられて
他方を吸着可能な磁束を発生する導線コイルと、上記固
定鉄心に摺動自在に支持され上記固定，可動両鉄心の間
に発生する吸着力を受け上記可動鉄心と同動してその軸
線方向に移動する弁体とからなり、この弁体により、上
記固定鉄心に形成した油路の開閉あるいは開度の調整を
行う電磁式流体制御弁において、上記弁体が非磁性材で
あるオーステナイト系ステンレス鋼からなり、その表面
に最厚部の厚さ１０〜８０μｍのＦｅ2 Ｂ層を形成した
電磁式流体制御弁を提供するものである。
【０００８】
【作用】この発明による電磁式流体制御弁は上記のよう
に構成することにより、Ｆｅ2Ｂ層を形成したステンレ
ス鋼からなる弁体の硬度は例えばＨｖ１３００〜１８０
０にも達し、従来のベリリウム銅を熱処理した弁体の硬
度に比して著しく高く、前述した二元アブレシブ摩耗及
び三元アブレシブ摩耗が大幅に低減される。
に構成することにより、Ｆｅ2Ｂ層を形成したステンレ
ス鋼からなる弁体の硬度は例えばＨｖ１３００〜１８０
０にも達し、従来のベリリウム銅を熱処理した弁体の硬
度に比して著しく高く、前述した二元アブレシブ摩耗及
び三元アブレシブ摩耗が大幅に低減される。
【０００９】また、弁体表面に形成したＦｅ2 Ｂ層は不
活性であるので、凝着摩耗を生じるおそれもなく、その
層は母材であるステンレス鋼の内部にくさび状に入り込
んでいて層間剥離も起りにくくきわめて強固である。
活性であるので、凝着摩耗を生じるおそれもなく、その
層は母材であるステンレス鋼の内部にくさび状に入り込
んでいて層間剥離も起りにくくきわめて強固である。
【００１０】そして、上記のＦｅ2 Ｂ層は、弁体の円筒
度、表面粗さ及びボロン浸透度のばらつきを考慮する
と、その最厚部の厚さは最低１０μｍは必要となる。ま
た、Ｆｅ2 Ｂ層の形成に当っては、その処理層に存在す
る母材のＦｅ（鉄）のみがＢ（硼素：ボロン）と反応
し、母材に含まれていた他の元素が不純物として処理層
と母材との境界層に析出し、処理層の厚さに比例して不
純物層が大きくなって層間剥離が発生しやすくなるの
で、Ｆｅ2 Ｂ層の最厚部の厚さは８０μｍ以下とするの
がよい。
度、表面粗さ及びボロン浸透度のばらつきを考慮する
と、その最厚部の厚さは最低１０μｍは必要となる。ま
た、Ｆｅ2 Ｂ層の形成に当っては、その処理層に存在す
る母材のＦｅ（鉄）のみがＢ（硼素：ボロン）と反応
し、母材に含まれていた他の元素が不純物として処理層
と母材との境界層に析出し、処理層の厚さに比例して不
純物層が大きくなって層間剥離が発生しやすくなるの
で、Ｆｅ2 Ｂ層の最厚部の厚さは８０μｍ以下とするの
がよい。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図１は、この発明の一実施例に係る電
磁式比例減圧弁のパイロット弁を模式的に示す縦断面
図、図２及び図３はその具体的構成を示す縦断面図であ
り、図２のそのオフセット状態、図３は制御状態をそれ
ぞれ示している。
体的に説明する。図１は、この発明の一実施例に係る電
磁式比例減圧弁のパイロット弁を模式的に示す縦断面
図、図２及び図３はその具体的構成を示す縦断面図であ
り、図２のそのオフセット状態、図３は制御状態をそれ
ぞれ示している。
【００１２】このパイロット弁は、図２及び図３に示す
ように、弁本体１の弁孔１ａに弁体（スプール）２を摺
動自在に装着し、この弁体２をリターンスプリング３の
付勢力によって固定鉄心１０側のコアチューブ１１内を
摺動する可動鉄心１２に圧接させ、固定鉄心１０には導
線コイル１３を設けてある。弁本体１にはＰ（圧力）ポ
ートを弁孔１ａに連通させる油路１ｂと、Ｃ（制御）ポ
ートを弁孔１ａに連通させる油路１ｃと、Ｔ（タンク）
ポートを弁孔１ａに連通させる油路１ｄをそれぞれ形成
してある。
ように、弁本体１の弁孔１ａに弁体（スプール）２を摺
動自在に装着し、この弁体２をリターンスプリング３の
付勢力によって固定鉄心１０側のコアチューブ１１内を
摺動する可動鉄心１２に圧接させ、固定鉄心１０には導
線コイル１３を設けてある。弁本体１にはＰ（圧力）ポ
ートを弁孔１ａに連通させる油路１ｂと、Ｃ（制御）ポ
ートを弁孔１ａに連通させる油路１ｃと、Ｔ（タンク）
ポートを弁孔１ａに連通させる油路１ｄをそれぞれ形成
してある。
【００１３】そして、弁体２が非磁性材であるオーステ
ナイト系ステンレス鋼からなるようにし、その表面に溶
融塩浸漬法により硼素（ボロン）を浸透させてＦｅ2 Ｂ
層を形成する。図４は鉄系金属からなる母材１００の表
面に溶融塩浸漬法によってＦｅ2 Ｂ層２００を形成した
組織状態の拡大断面図であり、母材に対してＦｅ2 Ｂ層
がくさび状に形成されて剥離しにくくなっている状態を
示している。
ナイト系ステンレス鋼からなるようにし、その表面に溶
融塩浸漬法により硼素（ボロン）を浸透させてＦｅ2 Ｂ
層を形成する。図４は鉄系金属からなる母材１００の表
面に溶融塩浸漬法によってＦｅ2 Ｂ層２００を形成した
組織状態の拡大断面図であり、母材に対してＦｅ2 Ｂ層
がくさび状に形成されて剥離しにくくなっている状態を
示している。
【００１４】このように形成したＦｅ2 Ｂ層は、弁体２
の円柱度，表面粗さ及びボロンの浸透深さのばらつき等
を考慮して、最厚部の厚さｔを少なくとも１０μｍとす
るのがよい。一方、最厚部の厚さｔが８０μｍを超える
と母材との境界層に不純物が多くなって剥離が生じやす
くなる。したがって、Ｆｅ2 Ｂ層の最厚部の厚さｔは１
０〜８０μｍとするのが好ましい。また、弁体２のボロ
ン処理と同時に、この弁体２が摺接する固定鉄心側の摺
動面も高周波焼入れ等によって表面硬度を高めるように
すれば、耐摩耗性をさらに向上させることができる。
の円柱度，表面粗さ及びボロンの浸透深さのばらつき等
を考慮して、最厚部の厚さｔを少なくとも１０μｍとす
るのがよい。一方、最厚部の厚さｔが８０μｍを超える
と母材との境界層に不純物が多くなって剥離が生じやす
くなる。したがって、Ｆｅ2 Ｂ層の最厚部の厚さｔは１
０〜８０μｍとするのが好ましい。また、弁体２のボロ
ン処理と同時に、この弁体２が摺接する固定鉄心側の摺
動面も高周波焼入れ等によって表面硬度を高めるように
すれば、耐摩耗性をさらに向上させることができる。
【００１５】次に、このような構成からなるパイロット
弁の作用を図１を用いて説明する。図１に示すオフセッ
ト状態から導線コイル１３に通電すると、固定鉄心１０
が磁化されて可動鉄心１２との間に吸着力が生じ、可動
鉄心１２がリターンスプリング３の付勢力に抗して弁体
２を左方へ移動させる。
弁の作用を図１を用いて説明する。図１に示すオフセッ
ト状態から導線コイル１３に通電すると、固定鉄心１０
が磁化されて可動鉄心１２との間に吸着力が生じ、可動
鉄心１２がリターンスプリング３の付勢力に抗して弁体
２を左方へ移動させる。
【００１６】この時、弁体２は、導線コイル１３への入
力電流の大きさに比例する可動鉄心１２の推力と弁体２
に加わるＣポート圧力との釣合いによって制御され、Ｃ
ポート圧力が所望の圧力になるようにＣポートをＰポー
トまたはＴポートに連通させる。
力電流の大きさに比例する可動鉄心１２の推力と弁体２
に加わるＣポート圧力との釣合いによって制御され、Ｃ
ポート圧力が所望の圧力になるようにＣポートをＰポー
トまたはＴポートに連通させる。
【００１７】弁体２はその移動中高圧を受けて固定鉄心
１０の摺接面との間にきわめて強い摩擦力が発生する
が、弁体２の表面の硬度はＦｅ2 Ｂ層の形成により、例
えばＨｖ１３００〜１８００ときわめて高いので、前述
した二元アブレシブ摩耗，三元アブレシブ摩耗が大幅に
軽減される。また、このＦｅ2 Ｂ層は不活性であるの
で、凝着摩耗のおそれもない。なお、上記実施例では弁
体の表面にＦｅ2 Ｂ層を形成したが、固定鉄心の弁体と
の摺接面にＦｅ2 Ｂ層を形成してもほぼ同様の効果が得
られる。
１０の摺接面との間にきわめて強い摩擦力が発生する
が、弁体２の表面の硬度はＦｅ2 Ｂ層の形成により、例
えばＨｖ１３００〜１８００ときわめて高いので、前述
した二元アブレシブ摩耗，三元アブレシブ摩耗が大幅に
軽減される。また、このＦｅ2 Ｂ層は不活性であるの
で、凝着摩耗のおそれもない。なお、上記実施例では弁
体の表面にＦｅ2 Ｂ層を形成したが、固定鉄心の弁体と
の摺接面にＦｅ2 Ｂ層を形成してもほぼ同様の効果が得
られる。
【００１８】また、上記実施例では、この発明を電磁比
例減圧弁に実施した場合について説明したが、この発明
はそれに限るものではなく、同様の構成で油路や弁体の
位置，形状等を変更することにより、例えば油路切換弁
等のような他の機能を有する弁にも何等支障なく実施す
ることができ、その場合にも同様の効果を得ることがで
きる。
例減圧弁に実施した場合について説明したが、この発明
はそれに限るものではなく、同様の構成で油路や弁体の
位置，形状等を変更することにより、例えば油路切換弁
等のような他の機能を有する弁にも何等支障なく実施す
ることができ、その場合にも同様の効果を得ることがで
きる。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、この発明による電磁
式流体制御弁は、弁体を非磁性材であるオーステナイト
系ステンレス鋼から構成してその表面にＦｅ2 Ｂ層を形
成したので、弁体表面の硬度が大幅に向上して摩耗が軽
減され、特に異物が多く含まれる雰囲気中で使用される
電磁式流体制御弁の寿命を飛躍的に向上させることがで
きる。
式流体制御弁は、弁体を非磁性材であるオーステナイト
系ステンレス鋼から構成してその表面にＦｅ2 Ｂ層を形
成したので、弁体表面の硬度が大幅に向上して摩耗が軽
減され、特に異物が多く含まれる雰囲気中で使用される
電磁式流体制御弁の寿命を飛躍的に向上させることがで
きる。
【００２０】また、Ｆｅ2 Ｂ層は鉄系金属の表面に溶融
塩法でボロンを浸透させることにより形成することがで
きるので、処理設備等が簡単で低コストですむと共に、
その厚さを１０〜８０μｍとしたので、最薄部でも必要
にして充分な厚さのＦｅ2 Ｂ層を確保することができ、
剥離等のおそれもない。
塩法でボロンを浸透させることにより形成することがで
きるので、処理設備等が簡単で低コストですむと共に、
その厚さを１０〜８０μｍとしたので、最薄部でも必要
にして充分な厚さのＦｅ2 Ｂ層を確保することができ、
剥離等のおそれもない。
【図１】この発明の一実施例を模式的に示す縦断面図で
ある。
ある。
【図２】同じくその具体的構成を示すオフセット状態の
縦断面図である。
縦断面図である。
【図３】同じくその制御状態の縦断面図である。
【図４】母材表面に形成したＦｅ2 Ｂ層の組織状態を拡
大して示す断面図である。
大して示す断面図である。
１：弁本体 ２：弁体 ３：リターンスプリング １０：固定鉄心 １２：可動鉄心 １３：導線コイル １００：母材 ２００：Ｆｅ2 Ｂ層
Claims (1)
- 【請求項１】 それぞれ磁性材料からなる固定鉄心及び
該固定鉄心に摺動自在に設けられた可動鉄心と、前記固
定鉄心及び前記可動鉄心のいずれか一方に設けられて他
方を吸着可能な磁束を発生する導線コイルと、前記固定
鉄心に摺動自在に支持され前記固定，可動両鉄心の間に
発生する吸着力を受け前記可動鉄心と同動してその軸線
方向に移動する弁体とからなり、該弁体により、前記固
定鉄心に形成した油路の開閉あるいは開度の調整を行う
電磁式流体制御弁において、 前記弁体が非磁性材であるオーステナイト系ステンレス
鋼からなり、その表面に厚さ１０〜８０μｍのＦｅ2 Ｂ
層を形成したことを特徴とする電磁式流体制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33284693A JPH07190241A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 電磁式流体制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33284693A JPH07190241A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 電磁式流体制御弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07190241A true JPH07190241A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18259453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33284693A Pending JPH07190241A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 電磁式流体制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07190241A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001187979A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-07-10 | Denso Corp | 電磁弁 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33284693A patent/JPH07190241A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001187979A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-07-10 | Denso Corp | 電磁弁 |
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