JPH07269736A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数の増加等を招くことなく、弁体の離
着座に伴う衝突音や弁体および弁座に生じる摩耗を低減
する。 【構成】 通路部材８の平坦面部１４に環状溝１５を設
けると共に、弁体１６の弁座側鍔部１６Ｂに環状突起１
７を設けることにより、環状溝１５と環状突起１７とで
クッション部１８を構成する。これにより、閉弁時に環
状溝１５と環状突起１７とが微小な隙間Ｓをもって嵌合
するときに隙間Ｓを流通する流体の流動抵抗によって緩
衝作用が生じ、弁体１６が弁座１３に着座するときの衝
撃を緩和する。従って、閉弁時における弁体１６と弁座
１３との衝突音、および弁体１６または弁座１３に生じ
る摩耗を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体通路等に介在し該
流体通路を連通、遮断すべく作動する電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、流体通路等に設けられる電磁弁
は、電磁アクチュエータの作動によって弁体を弁座に対
して離着座させることにより、油圧または空圧回路を構
成する流体通路の開閉を行なうもので、油圧回路用とし
ては、例えば燃料噴射弁、燃料ホース等の開閉制御用に
用いられ、空圧回路用としては、例えばパイロット圧制
御用に用いられ、２方弁、３方弁等の種類がある。

【０００３】このような電磁弁は、一般に、流体の流入
通路、流出通路および流入通路と流出通路との間に位置
する弁座等が形成されたケーシングと、該ケーシング内
に設けられる電磁アクチュエータと、該電磁アクチュエ
ータへの給電によって流入通路と流出通路とを連通、遮
断すべく弁座に対して離着座する弁体等から大略構成さ
れる。

【０００４】そして、例えば電磁アクチュエータへの給
電が行われないときには、弁体がばね等に付勢されて弁
座に着座することにより流入通路と流出通路とが遮断
（閉弁）され、電磁アクチュエータへの給電が行われた
ときには、弁体が弁座から離座することにより流入通路
と流出通路とが連通（開弁）するようになっている。

【０００５】ところで、一般に弁体および弁座は金属材
料で形成されるので、閉弁時に弁体が着座するときに弁
体と弁座との衝突音が生じる欠点がある。また、弁体が
離着座を繰返す間に弁体または弁座が摩耗し、閉弁時に
流入通路と流出通路を確実に遮断できなくなるという欠
点がある。

【０００６】このような欠点に対して従来では、弁体と
弁座との間にゴムシート等の弾性部材を設け弁体が弾性
部材を介して弁座に着座することにより、弁体と弁座と
の衝突音や弁体または弁座の摩耗等を低減するようにし
た電磁弁が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如き従来技術では、弁体が着座するとき弁体と弁座とが
当接する部位に緩衝用部品として別個の弾性部材を設け
るようになっているので、部品点数の増加、および部品
管理の煩雑化を招く問題があり、また、弁体が離着座を
繰返す間に弾性部材が剥離してしまう問題がある。

【０００８】このように、弾性部材が剥離すると、流体
中に弾性部材の剥離片が混入してしまうばかりでなく、
シール性等を低下させてしまうという不都合を生じる。

【０００９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、部品点数の増加や部品管理の煩雑化等を
招くことなく、弁体の離着座に伴う衝突音、および弁体
や弁座に生じる摩耗を大幅に低減することができるよう
にした電磁弁を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載した電磁弁が採用する構成は、
弁ケーシングと、該弁ケーシングの一端側に設けられ、
流入通路、流出通路および該流入通路と流出通路との間
に形成された弁座を有する通路部材と、前記弁ケーシン
グ内に設けられた電磁アクチュエータと、該電磁アクチ
ュエータへの給電によって前記流入通路と流出通路とを
連通、遮断すべく前記弁座に対して離着座する弁体と、
前記通路部材内に設けられ、前記弁体が弁座に着座する
ときの衝撃を緩和するクッション手段とからなる。

【００１１】そして、請求項２に記載したように、クッ
ション手段は、前記通路部材に設けられた嵌合溝と、前
記弁体に設けられ、該弁体が前記弁座に着座するとき前
記嵌合溝に微小な隙間をもって嵌合する嵌合突起とから
構成することができる。

【００１２】

【作用】上記構成により、電磁アクチュエータへの給電
状態に応じて流入通路と流出通路とを遮断すべく弁体が
弁座に着座するとき、クッション手段がその緩衝作用に
よって弁体と弁座との衝突によって生じる衝撃を緩和
し、閉弁時における弁体と弁座との衝突音や、弁体また
は弁座に生じる摩耗を低減する。

【００１３】そして、請求項２の構成によれば、クッシ
ョン手段は閉弁時に通路部材に設けられた嵌合溝と弁体
に設けられた嵌合突起とが嵌合するときに、嵌合溝と嵌
合突起との間に形成される微小な隙間を流通する流体の
流動抵抗によって緩衝作用を発揮する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図６に基
づき説明する。

【００１５】図１ないし図４は本実施例の第１の実施例
に係り、図において１は段付筒状に形成された弁ケーシ
ングを示し、該弁ケーシング１は、軸方向の一端側が開
口した中空の外筒部１Ａと、該外筒部１Ａの他端側に設
けられた蓋部１Ｂと、該蓋部１Ｂの中心を貫通するよう
に軸方向に伸長して設けられ、内周側がガイド穴１Ｃと
なった中空筒状のコア部１Ｄとを有しており、例えば電
磁ステンレス等の磁性材料によって一体的に形成されて
いる。２は弁ケーシング１のコア部１Ｄ外周側に設けら
れた中空のコイルボビンで、該コイルボビン２の内周側
は、後述のアンカ６が摺動可能に挿嵌されるアンカガイ
ド穴２Ａとなっている。

【００１６】３はコイルボビン２の外周側に巻回された
電磁コイルを示し、該電磁コイル３の外周側は保護筒４
によって覆われている。５は弁ケーシング１の他端側に
位置して該弁ケーシング１に一体的に設けられたコネク
タで、該コネクタ５を介して電磁コイル３に外部からの
給電が行われるようになっている。６はコイルボビン２
のアンカガイド穴２Ａ内に軸方向への摺動が可能に設け
られたアンカを示し、該アンカ６は弁ケーシング１と同
様の磁性材料によって略筒状に形成され、内周側が弁体
嵌合穴６Ａとなっている。

【００１７】そして、これら弁ケーシング１のコア部１
Ｄ、コイルボビン２、電磁コイル３およびアンカ６等に
よって電磁アクチュエータ７が形成されている。

【００１８】８は弁ケーシング１の一端側に設けられた
中空の通路部材で、該通路部材８は軸方向の中間部に位
置して径方向に伸長する流入口８Ａと、一端側に位置し
て軸方向に伸長する流出口８Ｂと、他端側に形成された
拡径部８Ｃとを有している。そして、該拡径部８Ｃは弁
ケーシング１の外筒部１Ａに挿嵌されカシメ等の手段に
よって固着されている。９は通路部材８内に軸方向に伸
長して設けられ、後述の弁体１６が配設される弁室を示
し、該弁室９の軸方向一端側には、流出口８Ｂとの間に
位置して該弁室９よりも小径の弁穴１０が形成されてい
る。

【００１９】１１は通路部材８の流入口８Ａ内に穿設さ
れ弁室９に開口する流体流入通路を示し、１２は通路部
材８の流出口８Ｂ内に穿設され弁穴１０に開口する流体
流出通路を示し、該流体流入通路１１と流体流出通路１
２とは弁室９と弁穴１０とを介して互いに連通してい
る。

【００２０】１３は弁穴１０に開口した流体流出通路１
２の周縁部に形成された弁座を示し、該弁座１３に対し
て弁体１６が離着座することにより、流体流入通路１１
と流体流出通路１２とを連通、遮断する。

【００２１】また、１４は通路部材８内に位置して弁室
９と弁穴１０との間に段部を形成する平坦面部、１５は
通路部材８内に位置して該平坦面部１４に設けられた、
後述するクッション部１８の一部を構成する環状溝で、
該環状溝１５は図４に示すように、弁穴１０をその全周
に亘って囲むように形成されている。

【００２２】１６は通路部材８の弁室９内に設けられた
弁体を示し、該弁体１６は、軸方向一端側に設けられ弁
座１３に対して離着座する円錐状の弁部１６Ａと、該弁
部１６Ａ側に位置して大径に形成された円板状の弁座側
鍔部１６Ｂと、軸方向中間部に位置して後述のストッパ
１９に対向して設けられた円板状のストッパ側鍔部１６
Ｃと、軸方向他端側に設けられた嵌合頭部１６Ｄとから
大略構成されている。そして、弁体１６は嵌合頭部１６
Ｄがアンカ６の弁体嵌合穴６Ａに嵌合固着されることに
より、該アンカ６と一体的に軸方向移動を行うようにな
っている。

【００２３】１７は通路部材８の弁室９内に位置して弁
体１６の弁座側鍔部１６Ｂに設けられ、前記環状溝１５
と共にクッション部１８を構成する環状突起を示し、該
環状突起１７は弁体１６が弁座１３に着座するときに、
図２に示すようにその全周に亘って微小な隙間Ｓをもっ
て環状溝１５に嵌合するようになっている。なお、環状
突起１７と環状溝１５とが確実に嵌合するために、環状
突起１７または環状溝１５の一方の周壁には若干のテー
パを形成することが望ましい。

【００２４】１８は環状溝１５と嵌合突起１７とによっ
て構成されるクッション手段としてのクッション部を示
し、該クッション部１８は、環状溝１５と環状突起１７
とが嵌合するときに隙間Ｓを流れる流体の抵抗力によっ
て、緩衝作用（クッション作用）を発揮するようになっ
ている。

【００２５】１９は通路部材８の弁室９内に設けられた
ストッパで、該ストッパ１９は、弁座１３から離座した
弁体１６のストッパ側鍔部１６Ｃに当接することによ
り、開弁時における弁体１６の移動量を規制している。

【００２６】２０はアンカ６の内周側に配設された弁ば
ねを示し、該弁ばね２０は、一端側がアンカ６に固着さ
れた弁体１６の嵌合頭部１６Ｄに係止され、他端側が弁
ケーシング１のガイド穴１Ｃ内に挿嵌された調整ロッド
２１の一端側に係止されている。そして、該弁ばね２０
は、アンカ６と弁体１６とを弁体１６の弁部１６Ａが弁
座１３に着座する方向へ常時付勢している。なお、弁ば
ね２０のばね力は調整ロッド２１の位置を換えることに
より調整でき、調整ロッド２１は弁ばね２０のばね力を
調整した後にカシメ等の手段によって弁ケーシング１に
固着されるようになっている。

【００２７】本実施例による電磁弁は上述の如き構成を
有するもので、電磁アクチュエータ７への給電が行われ
ると、アンカ６は弁体１６を伴って弁ケーシング１のコ
ア部１Ｄに吸着される。そして、図３に示すように弁体
１６が弁ばね２０のばね力に抗してストッパ側鍔部１６
Ｃがストッパ１９に当接する開弁位置をとり、弁体１６
の弁部１６Ａが弁座１３から離座する。これにより、流
体流入通路１１と流体流出通路１２とが連通し、流体流
入通路１１から弁室９内に導入された流体は流体流出通
路１２を介して外部に導出される。

【００２８】次に、電磁アクチュエータ７への給電が停
止すると、アンカ６と弁体１６は弁ばね２０に付勢され
て、図２に示すように弁部１６Ａが弁座１３に着座する
閉弁位置をとる。そして、弁体１６の弁座側鍔部１６Ｂ
に設けられた環状突起１７が、通路部材８の平坦面部１
４に設けられた環状溝１５に嵌合するときに、嵌状溝１
５内に滞留した流体が、環状溝１５と環状突起１７との
間に形成された隙間Ｓを介して図２中に矢印Ｆで示すよ
うに弁室９側または弁穴１０側に逃げるときの流動抵
抗、および流体の粘性抵抗等により緩衝作用が生じる。
これにより、弁体１６が弁座１３に着座するときの衝撃
が緩和され、弁体１６と弁座１３との衝突音を低減する
ことができ、かつ、弁体１６と弁座１３との衝合部等に
生じる摩耗を低減することができる。

【００２９】しかも、緩衝作用を発揮するクッション部
１８を、通路部材８に設けた環状溝１５と、弁体１６の
弁座側鍔部１６Ｂに設けた環状突起１７とで構成したか
ら、緩衝用の別個の部品等を用いる場合に比して、部品
点数の増加や部品管理の煩雑化等を招くことがない。

【００３０】図５は本実施例の変形例を示し、この変形
例においては、弁穴１０′の径寸法を第１の実施例に示
す弁穴１０よりも小さくすることにより、弁体１６がそ
の全周に亘って微小な間隔Ｓ′をもって弁穴１０′に嵌
合するようになっている。このように構成することによ
り、弁体１６が弁座１３に着座したときに環状溝１５と
環状突起１７とで構成されるクッション部１８の他に、
弁体１６と弁穴１０′との間に第２のクッション部２２
が形成される。

【００３１】このため、弁体１６が開弁位置から閉弁位
置に移動するときに、環状溝１５内に滞留した流体は、
図５中に矢印Ｆで示すように、主として弁室９側に逃げ
ることになり、図２に示す例に比してより大きな緩衝作
用を得ることができる。従って、弁体１６と弁座１３と
の衝突音や弁体１６と弁座１３との衝合部等に生じる摩
耗等を更に効果的に低減することができる。

【００３２】さらに、弁体１６と弁座１３との間のシー
ル性を長期間に亘って確保できるので、電磁弁の寿命を
延ばすことができる。

【００３３】図６は本発明の第２の実施例を示し、本実
施例は弁ケーシング内に、通路部材に形成された流体流
入通路と連通する流体導入路を形成した点で第１の実施
例と異なっている。なお、本実施例では前述した図１な
いし図４に示す第１の実施例と同一の構成要素には同一
の符号を付し、その説明を省略する。

【００３４】図において、３１は段付筒状に形成された
本実施例の弁ケーシングを示し、該弁ケーシング３１
は、第１の実施例と同様に中空の外筒部３１Ａと、該外
筒部３１Ａの他端側に設けられた蓋部３１Ｂと、内周側
がガイド穴３１Ｃとなった中空筒状のコア部３１Ｄとを
有しているものの、該コア部３１Ｄの軸方向他端側に流
入口３１Ｅが形成されている点で第１の実施例とは異な
る。

【００３５】３２は弁ケーシング３１のガイド穴３１Ｃ
内に挿嵌された流入パイプで、該流入パイプ３２の内周
側は、弁ケーシング３１の流入口３１Ｅに連通する流体
導入路３３となっている。そして、該流入パイプ３２
は、弁ばね２０のばね力を調整した後にカシメ等の手段
によって弁ケーシング３１に固着されるようになってい
る。

【００３６】３４は内周側が弁体嵌合穴３４Ａとなった
中空のアンカを示し、該アンカ３４の外周側には、例え
ば面取加工等によって複数箇所の面取部が設けられてお
り、この面取部とコイルボビン２のアンカガイド穴２Ａ
との間には複数の連通路３５（２箇所のみ図示）が形成
されている。

【００３７】３６は通路部材８の軸方向他端側に設けら
れて弁室９に開口する流体流入通路を示し、該流体流入
通路３６は連通路３５を介して前述の流体導入路３３に
連通している。

【００３８】本実施例による電磁弁は上述の如き構成を
有するもので、弁ケーシング３１の流入口３１Ｅに導か
れた流体は、流体導入路３３および通路部材８の流体流
入通路３６を通じて弁室９内に導入されるようになって
いる。

【００３９】そして、本実施例においても前述した第１
の実施例と同様に、流体流入通路３６と流体流出通路１
２とを遮断すべく、弁体１６が開弁位置から閉弁位置に
移動するときに、弁体１６の弁座側鍔部１６Ｂに設けら
れた環状突起１７が、通路部材８の平坦面部１４に設け
られた環状溝１５に嵌合することによりクッション部１
８が緩衝作用を発揮する。これにより、弁体１６が弁座
１３に着座するときの衝撃が緩和され、弁体１６と弁座
１３との衝突音を低減することができ、かつ、弁体１６
と弁座１３との衝合部等に生じる摩耗を低減することが
できる。

【００４０】なお、前記第１、第２の実施例では２方弁
を例に挙げて説明したが、本発明は２方弁に限ることな
く、例えば図６中に一点鎖線で示す流体通路４１を備え
た３方弁等にも適用することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述した如く請求項１の発明によれ
ば、流入通路と流出通路とを遮断すべく弁体が弁座に着
座するとき、弁体と弁座との衝突によって生じる衝撃を
クッション手段によって緩和することができるので、閉
弁時における弁体と弁座との衝突音や、弁体および弁座
の衝合部に生じる摩耗等を大幅に低減することができ、
長期間に亘ってシール性を確保することができる。

【００４２】また、請求項２の発明によれば、クッショ
ン手段を通路部材に設けた嵌合溝と弁体に設けた嵌合突
起とで構成することにより、閉弁時において相互に嵌合
する嵌合溝と嵌合突起との間に生じた微小な隙間を流通
する流体の流動抵抗によって、弁体と弁座との衝突によ
って生じる衝撃を緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による電磁弁を示す縦断
面図である。

【図２】図１中の要部を拡大して示す要部拡大縦断面図
である。

【図３】弁体が離座した状態を示す図２と同様の要部拡
大縦断面図である。

【図４】図２中の矢示IV−IV方向断面図である。

【図５】本発明の第１の実施例の変形例を示す要部拡大
縦断面図である。

【図６】本発明の第２の実施例による電磁弁を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

１，３１ 弁ケーシング ７ 電磁アクチュエータ ８ 通路部材 １１，３６ 流体流入通路 １２ 流体流出通路 １３ 弁座 １５ 環状溝 １６ 弁体 １７ 環状突起 １８ クッション部（クッション手段） Ｓ，Ｓ′ 隙間 ２２ 第２のクッション部（クッション手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁ケーシングと、該弁ケーシングの一端
   側に設けられ、流入通路、流出通路および該流入通路と
   流出通路との間に形成された弁座を有する通路部材と、
   前記弁ケーシング内に設けられた電磁アクチュエータ
   と、該電磁アクチュエータへの給電によって前記流入通
   路と流出通路とを連通、遮断すべく前記弁座に対して離
   着座する弁体と、前記通路部材内に設けられ、前記弁体
   が弁座に着座するときの衝撃を緩和するクッション手段
   とから構成してなる電磁弁。
2. 【請求項２】 前記クッション手段は、前記通路部材に
   設けられた嵌合溝と、前記弁体に設けられ、該弁体が前
   記弁座に着座するとき前記嵌合溝に微小な隙間をもって
   嵌合する嵌合突起とから構成してなる請求項１に記載の
   電磁弁。