JPH0738778Y2

JPH0738778Y2 - 電磁弁装置

Info

Publication number: JPH0738778Y2
Application number: JP1987192222U
Authority: JP
Inventors: 完中村
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1987-12-18
Filing date: 1987-12-18
Publication date: 1995-09-06
Anticipated expiration: 2002-12-18
Also published as: JPH0196584U; US4930747A

Description

【考案の詳細な説明】［考案の目的］［産業上の利用分野］本考案は、ソレノイドの通電制御により弁を開閉しうる
電磁弁装置に関し、特に、弁体がダイアフラムなどの可
撓性部材によって偏移可能に支持された電磁弁装置に関
する。

［従来の技術］この種の電磁弁装置としては、例えば、特開昭62−1139
77号公報に開示されたものが知られている。

この種の電磁弁装置に置いては、固定された弁座に対し
て、弁体を接触させたり離したりするために、第7a図に
示すように、ダイアフラム２の中央部に弁体１を装着す
ることによって、ダイアフラム２の厚み方向に弁体１の
位置を偏移可能に構成してある。また、電気的に弁体１
を動かして、弁の開閉動作を行なわせるために、弁体１
に磁性体で構成される可動鉄心３を固着してある。第7a
図の例では、弁座が弁体１の左側に位置し、非通電状態
では、弁体１が弁座に当接して、弁が閉じている。ま
た、可動鉄心３の右側に固定鉄心が位置し、図示しない
ソレノイドを励磁すると、可動鉄心３が固定鉄心に引か
れて右側に移動し、弁体１を弁座から離して弁を開く。

［考案が解決しようとする問題点］ところが、弁を開くためにソレノイドを付勢すると、第
7b図に示すように、可動鉄心３が矢印Ａ方向の力を受け
て移動すると、ダイアフラム２の復元力によって、それ
に支持された弁体１は矢印Ｂ方向に向かう力を受ける。
従って、可動鉄心３と弁体１とは互いに逆方向に力を受
けることになる。このため、従来の電磁弁装置では、可
動鉄心３と弁体１との接着された部分にはがれが生じ、
故障が生じることがあった。特に、弁の開時間と閉時間
とのデューティを調節することによって弁を通る流体の
流量を制御する装置などにおいては、可動鉄心３と弁体
１とを引き離そうとする力が短い間に繰り返し印加され
るため、故障が生じる可能性が高い。

また、特開昭62−113977号公報に開示された電磁弁装置
では、可動鉄心が固定鉄心に接触するのを避けるため
に、両者が近づくと、ダイアフラムの復元力が急激に増
大するように構成してあるので、可動鉄心と弁体とを引
き離そうとする力が大きく、故障の発生頻度が一般の電
磁弁装置よりも高くなる。

仮に、可動鉄心をダイアフラムで支持するように構成す
れば、可動鉄心と弁体とがはがれる恐れはなくなる。し
かしその場合、可動鉄心が剛体であるためにダイアフラ
ムが折れ易く、故意の発生は避けられない。

本考案は、弁体の動きによって、弁体，可動鉄心，ダイ
アフラム等々に故障が生じるのを防止することを目的と
する。

［考案の構成］［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するため、本考案では、ケーシング，該
ケーシングに固着された磁性体コア，該磁性体コアに磁
束を供給する電気コイル，前記ケーシングに外周部が固
定された板状の可撓性支持手段，及び該可撓性支持手段
に支持され前記磁性体コアに対向配置された可動部、を
備える電磁弁装置において：前記可動部に、弁座に対向する側にフランジが形成され
た第１部材；該第１部材の弁座と対向する面を含む、前記フランジの全体を覆う形
で配置され弾性材料でなる第２部材；及び前記第１部材
に一部が結合され、前記第１部材の少なくとも一部の外
側を覆う形で配置された磁性体でなる第３部材を備え、前記可撓性支持手段をその中央部に前記フランジよりも
径が小さい開口を有する金属製の板ばねで構成し、前記フランジよりも前記磁性体コア寄りの位置で、前記
可撓性支持手段の開口の周囲と、前記第２部材とを結合
し、可撓性支持手段で可動部を支持する。

［作用］前記可動部に、第１部材，第２部材及び第３部材を設け
ることにより、可動部に不可欠な磁性体（可動鉄心）、
即ち第３部材が、他の磁気回路（固定鉄心及びヨーク）
との間で充分な磁気結合状態が得られる形を維持したま
ま、他の部材の小型化が可能になり、それによって可動
部が軽量化される。

また、第１部材の弁座側の一端に形成されたフランジ
の、磁性体コア側の面に接して配置された弾性体でなる
第２部材によって、この可動体が可撓性支持手段に支持
されるので、可動体が磁性体コア側に吸引される時に
は、第１部材のフランジと第２部材との結合面におい
て、両部材が互いに押し合う方向の力を受けるため、両
者の接合が外れる恐れは全くない。

ところで、前記可動部の弁座と対向する部分、即ち弁体
は、弁座との接触状態を密にするために、弾性体で構成
するのが好ましい。そこで、本考案においては、前記第
２部材は、前記可動部の弁座と対向する面を含む、第１
部材のフランジの全体を覆う形で配置する。これによ
り、可動部と弁座との密着性が良くなり、信頼性が向上
する。また、可動体と弁座との衝突により発生しうる音
も小さくなる。

本考案の他の目的及び特徴は、以下の、図面を参照した
実施例説明により明らかになろう。

［実施例］第１図，第２図及び第３図に、一実施例の電磁弁装置を
示す。第２図は平面図、第３図は正面図、第１図は第３
図の拡大した縦断面図である。各図を参照して説明す
る。

23及び27は、非磁性材料でなっており、両者でケーシン
グを構成している。ケーシング23の内部には、第１図に
示すように、固定鉄心20,ボビン21,電気コイル22等々が
配置されている。電気コイル22は、ボビン21に巻回され
ている。ボビン21は非磁性体であり、固定鉄心20の外側
に嵌合している。

ケーシング27の内空間には、流路27aが形成され、該流
路と流通するポート24及び25がケーシング27の外側に開
口している。また、ケーシング27に形成した弁座24に、
可動部50が対向している。

可動部50の近傍を拡大して、第４図に示す。第４図を参
照すると、可動部50は、中心部材31,被覆部材29,可動磁
性体コア41,ダイアフラム（板ばね）30及びリップ32を
備えており、それらが一体に構成されている。中心部材
31は、円柱形状でその一端にフランジ31aが形成されて
いる。中心部材31の材質としては、軽量なもの（例えば
多孔質金属，樹脂など）が用いられる。被覆部材29は、
弾性体（この例ではゴム）でなっており、フランジ31a
の全体を覆っている。被覆部材29上の、フランジ31aの
固定鉄心20側の面と対向する部分29aに、ダイアフラム3
0が結合されている。

従って、可動部50は、フランジ31aの固定鉄心20側の部
分でダイアフラム30によって支持されることになるの
で、可動部50が固定鉄心20に吸引される時に生じる力に
よって、中心部材31と被覆部材29とが外れることはな
い。即ち、可動部50が固定鉄心20に吸引されると、中心
部材31のフランジ31aは第４図の右側に向かう力を受
け、ダイアフラムの支持部分29aは左側に向かう力を受
けるので、中心部材のフランジ31aと被覆部材の一部分2
9aとは互いに押し合うことになり、両者が引き離される
現象は生じない。

ダイアフラム30は、金属でなる円形の薄板状であって、
第５図に示すように、その中心部に形成された開口30b
及び周辺部の多数の開口30aを有している。ダイアフラ
ム30の周囲に、弾性体（ゴム）でなるリップ32が固着さ
れている。中心部材31,被覆部材29,ダイアフラム30及び
リップ32は、インサート成形により一体に形成してあ
る。

リップ32は、ダイアフラム30をケーシング23,27に支持
するとともに、流路27aとケーシングの外部との間を気
密にシールする。

可動磁性体コア41は、カップ形状を有しており、中央部
には、中心部材31と結合するための開口が形成されてい
る。即ち、可動磁性体コア41の開口に中心部材31の一端
31bに通し、該端部31bをかしめることにより、中心部材
31と可動磁性体コア41とが一体に構成される。可動磁性
体コア41をカップ形状としたのは、それ自体を軽量化す
るとともに、それと固定鉄心20及びヨーク28aとの対向
面積を大きくするためである。

第１図を参照する。可動磁性体コア41は、固定鉄心20の
凹部20aに配置した圧縮コイルスプリング35によって、
固定鉄心20から離れる方向に常時力を受け、それによっ
て、電気コイル22が消勢されている時には、弁体（29）
が弁座34に当接し、流路を閉じた状態を維持する。なお
この例では、弁体が弁座34に当接する状態で、ダイアフ
ラム30は変形量が０になる。

可動磁性体コア41のカップの外周と対向する位置に、サ
イドヨーク28（28a）が配置してある。このサイドヨー
ク29は、固定鉄心20と結合した磁性体でなるヨーク36に
結合されている。従って、電気コイルを所定の電流で付
勢すると、それによって生じる磁束が、固定鉄心20−ヨ
ーク36−サイドヨーク28−可動磁性体コア41−固定鉄心
20−…という磁路を通るため、固定鉄心20と可動磁性体
コア41との間に、磁気吸引力が作用する。つまり、電気
コイル22を付勢すれば、可動部50が、スプリング35及び
ダイアフラム30の力に抗して固定鉄心20側に吸引され、
弁体が弁座34から離れるため弁が開く。電気コイル22を
消勢すれば、ダイアフラム30及びスプリング35の復元力
によって可動部50が元の位置に戻り、弁体が弁座34に密
着して弁が閉じる。

なお、ボビン21のダイアフラム30と対向する部分には、
曲面状に形成された案内面21aが形成されている。これ
は、可動部50の位置変化に応じて、ダイアフラム30と案
内面21aとの接触領域、即ち支点を変化させることによ
って、可動部50と固定鉄心20との衝突を防止するための
工夫であり、これについては、既に特開昭62−113977号
公報に開示されている。

なお、第１図及び第２図において、37及び38は電気コイ
ル22と電気的に接続された端子、40はシール用のＯリン
グである。

［効果］以上のとおり、本考案によれば、弁体などの可動部に故
障を引き起こす力が生じないので、装置の信頼性が飛躍
的に向上する。また、可動部を軽量化でき、しかも磁気
抵抗を充分に小さくしうるので、弁の開閉動作の応答性
も改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図及び第３図は、それぞれ、一実施例の電
磁弁装置の拡大縦断面図、平面図及び正面図である。第４図は、第１図の装置の一部分を拡大して示す部分拡
大図である。第５図は、第４図のダイアフラム30を示す正面図であ
る。第6a図及び第6b図は、従来の可動部の構造の一例を示す
縦断面図である。 20:固定鉄心、21:ボビン 22:電気コイル、23,27:ケーシング 24,25:ポート、28:サイドヨーク 29:被覆部材（第２部材） 30:ダイアフラム（可撓性支持手段） 31:中心部材（第１部材） 31a:フランジ、32:リップ 34:弁座 35:圧縮コイルスプリング 36:ヨーク、37,38:端子 40:Oリング 41:可動磁性体コア（第３部材） 50:可動部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ケーシング，該ケーシングに固着された磁
性体コア，該磁性体コアに磁束を供給する電気コイル，
前記ケーシングに外周部が固定された板状の可撓性支持
手段，及び該可撓性支持手段に支持され前記磁性体コア
に対向配置された可動部、を備える電磁弁装置におい
て：前記可動部が、弁座に対向する側にフランジが形成され
た第１部材；該第１部材の弁座と対向する面を含む、前
記フランジの全体を覆う形で配置され弾性材料でなる第
２部材；及び前記第１部材に一部が結合され、前記第１
部材の少なくとも一部の外側を覆う形で配置された磁性
体でなる第３部材を備え、前記可撓性支持手段をその中央部に前記フランジよりも
径が小さい開口を有する金属製の板ばねで構成し、前記フランジよりも前記磁性体コア寄りの位置で、前記
可撓性支持手段の開口の周囲と、前記第２部材とが結合
された、ことを特徴とする電磁弁装置。
【請求項２】前記第３部材は、前記第１部材の前記フラ
ンジとは反対側の端部と結合する開口が中央部に形成さ
れたカップ形状を有する、前記実用新案登録請求の範囲
第（１）項記載の電磁弁装置。
【請求項３】前記前記可撓性支持手段を案内する面が、
その面と前記可撓性支持手段との当接領域が前記可動部
の位置変化に応じて少なくとも２種類に変化する形状に
形成された、前記実用新案登録請求の範囲第（１）項又
は第（２）項記載の電磁弁装置。