JPH08291874A - ３方電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノーマルオープンポート２４を強く遮断する
ことができ、漏れの無い３方電磁弁を提供すること。 【構成】 ３方電磁弁は、直流電流により励磁される中
空状のコイル１７と、コイル１７の中空部の一方に固定
された固定鉄心１６と、コイル１７の励磁により摺動す
る可動鉄心１２と、可動鉄心１２が保持する第一弁体３
３が当接離間して開閉される第一弁座２８とを有する３
方電磁弁であって、固定鉄心１６に穿設されたノーマル
オープンポート２４の端部に形成された第二弁座２５
と、可動鉄心１２の第二弁座２５と対応する位置に形成
されたガイド孔１３と、ガイド孔１３に、自由に取り外
しできる状態で、嵌合された第二弁体１１とを有してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コモンポートとノーマ
ルオープンポートとノーマルクローズポートとが形成さ
れ、直流電流により励磁されるコイルを備える３方電磁
弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コモンポートとノーマルオープン
ポートとノーマルクローズポートとの３つのポートが形
成され、直流電流または交流電流により励磁されるコイ
ルを備えた３方電磁弁が広く使用されている。そのタイ
プの３方電磁弁の構造を図６に示す。中空状のコイル１
７の中空部の上方に固定鉄心１６が固設されている。固
定鉄心１６の中心線に沿ってノーマルオープンポート２
４が形成されている。固定鉄心１６の下端面には、ノー
マルオープンポート２４と連通する連通孔を中心に備え
る第二弁座２５が形成されている。コイル１７の中空部
の下方には、可動鉄心１８が摺動可能に嵌合されてい
る。可動鉄心１８は中心線に沿って中空になっており、
中空部の下方には、ゴム製の第一弁体３３が固設されて
いる。可動鉄心１８の中空部の上方には、周囲を金属製
のパイプ３０で囲まれたゴム製の第二弁体３１が、摺動
可能に嵌合されている。第二弁体３１の下方には、コイ
ルバネ３２が装着されている。コイルバネ３２は、第二
弁体３１及びパイプ３０を上方向に付勢している。

【０００３】第二弁体３１及びパイプ３０の側面には、
上下方向に長い長孔が形成され、その長孔に可動鉄心１
８の外側から固定ピン３４が装着されている。これによ
り、第二弁体３１とパイプ３０とは、長孔と固定ピン３
４のガタ分だけ摺動可能である。可動鉄心１８は、復帰
バネ２２により下方に付勢されている。弁本体２３に
は、コモンポート２９、ノーマルクローズポート２６、
コモンポート２９とノーマルクローズポート２６とを連
通する連通路２７が形成されている。連通路２７の上端
面に第一弁座２８が形成されている。可動鉄心１８は、
復帰バネ２２により第一弁座２８に当接する方向に付勢
されている。

【０００４】次に、上記構成を有する３方電磁弁の作用
を説明する。図６は、通電が行われておらずコイル１７
が励磁されていない状態を示している。この状態では、
可動鉄心１８が復帰バネ２２により下方向に付勢されて
いるので、第一弁体３３が第一弁座２８に当接し、コモ
ンポート２９とノーマルクローズポート２６とは遮断さ
れている。一方、第二弁体３１は、第二弁座２５と離間
しており、ノーマルオープンポート２４とコモンポート
２９とが連通している。可動鉄心１８の側面には、切欠
き溝が形成されており、可動鉄心１８の上下の空間は連
通しているからである。これにより、コモンポート２９
とノーマルオープンポート２４が連通し、ノーマルクロ
ーズポート２６が遮断されている。

【０００５】次に、通電が行われコイル１７が励磁され
た場合を説明する。コイル１７が励磁されると磁界が発
生し、復帰バネ２２に抗して可動鉄心１８が固定鉄心１
６に吸引される。それにより、第一弁体３３が第一弁座
２８から離間し、コモンポート２９とノーマルクローズ
ポート２６とが連通する。一方、第二弁体３１が第二弁
座２５に当接し、ノーマルオープンポート２４が遮断さ
れる。ここで、第二弁体３１は、コイルバネ３２により
付勢されているので、可動鉄心１８の上端面が固定鉄心
１６の下端面に接触した状態で、第二弁体３１が第二弁
座２５と当接することとなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の３方電磁弁に
は、次のような問題があった。すなわち、ノーマルオー
プンポート２４を第二弁体３１で遮断するときに、第二
弁体３１が第二弁座２５に押し付けられる力が、コイル
バネ３２の強さにより決定されるため、十分おおきくで
きず、ノーマルオープンポート２４の遮断が不完全とな
り、漏れが発生する問題があった。ここで、コイルバネ
３２を強くすると、可動鉄心１８の上端面が固定鉄心１
６の下端面と密着しない問題があり、コイルバネ３２を
強くすることができなかった。可動鉄心１８の上端面と
固定鉄心１６の下端面との間に隙間があると、３方電磁
弁に交流コイルを使用した場合に、可動鉄心１８が振動
を発生し騒音が発生する問題があった。従来、３方電磁
弁は、コイルのみを交換して直流用と交流用とで同じ可
動鉄心１８や固定鉄心１６が使用されているからであ
る。また、漏れを防止するため、第二弁体３１をゴム製
としているが、流体の圧力が高い場合、かえってゴムの
弾性が災いして、漏れが発生する問題があった。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決し、ノーマル
オープンポート２４を強く遮断することができ、漏れの
無い３方電磁弁を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の３方電磁弁は、直流電流により励磁される
中空状のコイルと、コイルの中空部の一方に固定された
固定鉄心と、コイルの励磁により摺動する可動鉄心と、
可動鉄心が保持する弁体が当接離間して開閉される弁座
とを有する３方電磁弁であって、固定鉄心に穿設された
ノーマルオープンポートの端部に形成された第二弁座
と、可動鉄心の第二弁座と対応する位置に形成されたガ
イド孔と、ガイド孔に、自由に取り外しできる状態で、
嵌合された第二弁体とを有している。また、本発明の３
方電磁弁は、上記３方電磁弁において、前記第二弁体が
樹脂製であって、段差部を有し、前記ガイド孔に挿入さ
れている端面が細くなっていることを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記構成を有する本発明の３方電磁弁のコイル
は、直流電流により励磁され、固定鉄心に磁界を発生さ
せ、可動鉄心を吸引する。可動鉄心は弁体を保持してお
り、可動鉄心と共に移動することにより、弁座と当接離
間して弁座に形成された弁孔を開閉する。ここで、コイ
ルに通電しない状態では、可動鉄心が復帰バネにより下
向きに付勢されているので、可動鉄心に保持された弁体
が弁座に当接し、ノーマルオープンポートの端部に形成
された第二弁座と第二弁体とが離間しているため、固定
鉄心に穿設されたノーマルオープンポートとコモンポー
トとが連通している。第二弁体は、ガイド孔に自由に取
り外しできる状態、すなわちフリーな状態で嵌合されて
いるので、ノーマルオープンポートから流入する流体の
圧力により、第二弁座から離間されるからである。

【００１０】次に、コイルに通電されると、可動鉄心が
固定鉄心側に移動し、弁体が弁座から離間して、ノーマ
ルクローズポートとコモンポートとが連通される。一
方、可動鉄心が固定鉄心に吸引されるので、第二弁体が
第二弁座に当接する。ここで、第二弁体は、ガイド孔に
自由に取り外しできる状態で嵌合されているので、第二
弁体の端部がガイド孔の底に当接した後は、可動鉄心が
固定鉄心により吸引される力がそのまま、第二弁体が第
二弁座と当接する力となるため、第二弁体が第二弁座を
閉じる力が強くでき、漏れをなくすことができる。ま
た、第二弁体が、樹脂製であるので、流体の圧力が高い
場合に、ゴムと比較して繰り返し使用してもへたること
が少なく、長時間の使用に耐えることができる。また、
第二弁体が、段差部を有し、ガイド孔に挿入されている
端面が細くなっているので、部品の製作公差により誤差
が発生しても、第二弁座に対して第二弁体を容易に倣わ
せることができるため、漏れの発生を減少させることが
できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例である３
方電磁弁について図面を参照して説明する。図１に本発
明の一実施例である３方電磁弁の構造を断面図で示す。
従来の３方電磁弁と同じ構造の部品については、同じ番
号を付している。中空状のコイルボビンに銅線が巻かれ
て構成されるコイル１７の中空部の上方に固定鉄心１６
が固設されている。ここで、本実施例のコイル１７は、
直流専用のコイルである。固定鉄心１６の中心線に沿っ
てノーマルオープンポート２４が形成されている。ま
た、固定鉄心１６の下端面には、ノーマルオープンポー
ト２４と連通する連通孔を中心に備える第二弁座２５が
形成されている。第二弁座２５の形状を図５に拡大断面
図で示す。第二弁座２５は、固定鉄心１６の下端面より
０．２ｍｍ突き出して形成されている。

【００１２】コイル１７の中空部の下方には、可動鉄心
１２が摺動可能に嵌合されている。可動鉄心１２の構造
を図３に示す。（ａ）が断面図であり、（ｂ）が平面図
である。可動鉄心１２の側面には、（ｂ）に示すよう
に、可動鉄心１２の上側空間と下側空間とを連通させる
ための連通溝１２ａが形成されている。また、可動鉄心
１２の上端面には、第二弁座２５と対応する位置に、ガ
イド孔１３が形成されている。ガイド孔１３には、第二
弁体１１が、自由に取り外しできる状態で、嵌合されて
いる。第二弁体１１は、図４に示すように、一端部に段
付部１１ａが形成されている。第二弁体１１は、段付部
１１ａがガイド孔１３の奥に入る状態で装着されてい
る。また、第二弁体１１は、ＰＦＡ等の硬度の高い樹脂
を使用している。

【００１３】また、可動鉄心１２の下端面には、弁体収
納孔が形成され、ゴム製の第一弁体３３が固設されてい
る。可動鉄心１２は、バネ用つば１２ｂに取り付けられ
た復帰バネ２２により下方に付勢されている。弁本体２
３には、コモンポート２９、ノーマルクローズポート２
６、コモンポート２９とノーマルクローズポート２６と
を連通する連通路２７が形成されている。連通路２７の
上端面に第一弁座２８が形成されている。可動鉄心１２
は、復帰バネ２２により第一弁座２８に当接する方向に
付勢されている。

【００１４】次に、上記構成を有する３方電磁弁の作用
を説明する。通電が行われコイル１７が励磁された状態
を図１に示す。コイル１７が励磁されると磁界が発生
し、復帰バネ２２に抗して可動鉄心１２が固定鉄心１６
に吸引される。それにより、第一弁体３３が第一弁座２
８から離間し、コモンポート２９とノーマルクローズポ
ート２６とが連通する。一方、第二弁体１１が第二弁座
２５に当接し、ノーマルオープンポート２４が遮断され
る。ここで、第二弁体１１は、ガイド孔１３にフリーな
状態、すなわち取り外し自由な状態で嵌合されているの
で、第二弁体１１の段差部１１ａの端面が、ガイド孔１
３の底に当接した状態で、第二弁体１１が第二弁座２５
と当接してノーマルオープンポート２４を遮断する。

【００１５】従って、コイル１７、固定鉄心１６が可動
鉄心１２を吸引する力がそのまま、第二弁体１１が第二
弁座２５に当接する力、すなわち、ノーマルオープンポ
ート２４を遮断する力となるため、ノーマルオープンポ
ート２４を完全に遮断でき、漏れが発生することがな
い。また、第二弁体１１は、ＰＦＡ等の硬度の高い樹脂
を使用しているので、繰り返し使用してもへたりが生じ
ることが少なく、漏れが発生しない。また、第二弁体１
１がガイド孔１３の底に当接して押し上げられるとき
に、段差部１１ａの底面積が小さいので、第二弁体１１
に製作上の誤差があっても、第二弁体１１の上端面が第
二弁座２５に対して正確に当接することができ、漏れが
減少する。

【００１６】図２は、通電が行われておらずコイル１７
が励磁されていない状態を示している。この状態では、
可動鉄心１２が復帰バネ２２により下方向に付勢されて
いるので、第一弁体３３が第一弁座２８に当接し、コモ
ンポート２９とノーマルクローズポート２６とは遮断さ
れている。一方、コイル１７への通電が停止されたと
き、可動鉄心１２が復帰バネ２２により下方向に移動し
ても、第二弁体１１はフリーな状態にあるため、瞬間的
には、第二弁座２５に当接した状態を保っている。しか
し、ノーマルオープンポート２４は、常に加圧状態にあ
るため、ノーマルオープンポート２４から流れ込む流体
により、第二弁体１１は、押し下げられて、第二弁座２
５から離間され、ノーマルオープンポート２４とコモン
ポート２９とが連通する。これにより、コモンポート２
９とノーマルオープンポート２４が連通し、ノーマルク
ローズポート２６が遮断される。

【００１７】以上詳細に説明したように、本実施例の３
方電磁弁によれば、直流電流により励磁される中空状の
コイル１７と、コイル１７の中空部の一方に固定された
固定鉄心１６と、コイル１７の励磁により摺動する可動
鉄心１２と、可動鉄心１２が保持する第一弁体３３が当
接離間して開閉される第一弁座２８とを有する３方電磁
弁において、固定鉄心１６に穿設されたノーマルオープ
ンポート２４の端部に形成された第二弁座２５と、可動
鉄心１２の第二弁座２５と対応する位置に形成されたガ
イド孔１３と、ガイド孔１３に、自由に取り外しできる
状態で、嵌合された第二弁体１１とを有しているので、
コイル１７、固定鉄心１６が可動鉄心１２を吸引する力
がそのまま、第二弁体１１が第二弁座２５に当接する
力、すなわち、ノーマルオープンポート２４を遮断する
力となるため、ノーマルオープンポート２４を完全に遮
断でき、漏れが発生することがない。

【００１８】以上本発明の３方電磁弁について実施例に
基づいて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定
されることなく、色々な変形が可能である。例えば、本
実施例では、第二弁体を２段構成にしているが、はっき
りした段差を設けずに、徐々に細くする形状としても同
様である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように本発
明の３方電磁弁によれば、直流電流により励磁される中
空状のコイルと、コイルの中空部の一方に固定された固
定鉄心と、コイルの励磁により摺動する可動鉄心と、可
動鉄心が保持する弁体が当接離間して開閉される弁座と
を有する３方電磁弁において、固定鉄心に穿設されたノ
ーマルオープンポートの端部に形成された第二弁座と、
可動鉄心の第二弁座と対応する位置に形成されたガイド
孔と、ガイド孔に、自由に取り外しできる状態で、嵌合
された第二弁体とを有しているので、コイル、固定鉄心
が可動鉄心を吸引する力がそのまま、第二弁体が第二弁
座に当接する力、すなわち、ノーマルオープンポートを
遮断する力となるため、ノーマルオープンポートを完全
に遮断でき、漏れが発生することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である３方電磁弁の構成を示
す断面図である。

【図２】図１の３方電磁弁の通電していない状態を示す
断面図である。

【図３】可動鉄心の構造を示す断面図及び平面図であ
る。

【図４】第二弁体の形状を示す側面図である。

【図５】第二弁座の形状を示す部分断面図である。

【図６】従来の３方電磁弁の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１１ 第二弁体 １２ 可動鉄心 １３ ガイド孔 １６ 固定鉄心 １７ コイル ２４ ノーマルオープンポート ２６ ノーマルクローズポート ２８ 第一弁座 ２９ コモンポート ３３ 第一弁体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電流により励磁される中空状のコイ
   ルと、コイルの中空部の一方に固定された固定鉄心と、
   コイルの励磁により摺動する可動鉄心と、可動鉄心が保
   持する弁体が当接離間して開閉される弁座とを有する３
   方電磁弁において、 前記固定鉄心に穿設されたノーマルオープンポートの端
   部に形成された第二弁座と、 前記可動鉄心の前記第二弁座と対応する位置に形成され
   たガイド孔と、 前記ガイド孔に、自由に取り外しできる状態で、嵌合さ
   れた第二弁体とを有することを特徴とする３方電磁弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する３方電磁弁におい
   て、 前記第二弁体が樹脂製であって、段差部を有し、前記ガ
   イド孔に挿入されている端面が細くなっていることを特
   徴とする３方電磁弁。