JPH0893947A - 電磁弁装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低コストな電磁弁装置を提供すること。 【構成】 ソレノイドコイル１２と、ソレノイドコイル
１２内に配設された固定コア１３と、固定コア１３と磁
気ギャップを形成してソレノイドコイル１２の内側に摺
動可能に配設された可動コア１４と、ソレノイドコイル
１２を内周に備えるホルダ部１５と可動コア１４と摺接
するヨーク部１６とを一体に備える磁性体からなるケー
シング１７と、可動コア１４と対向し流路を形成すると
ともに、ケーシング１７と一体成形にて形成される合成
樹脂からなるベース２０と、固定コア１３に一端を有し
て可動コア１４をベース２０に向けて付勢するリターン
スプリング２１と、を備える電磁弁装置１０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイルへの通電によっ
て可動コアが制御される電磁弁装置およびその製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁弁装置として、実開昭６３−
５６３７１号公報に開示されている技術が知られてい
る。図６に上記公報に開示されている電磁弁装置の断面
図を示す。

【０００３】この電磁弁装置３０は、ボビン３１に巻回
されたソレノイドコイル３２と、ボビン３１内に配設さ
れた固定コア３３と、固定コア３３と磁気ギャップを形
成してソレノイドコイル３２内に摺動可能に配設された
プランジャ３４と、ソレノイドコイル３２に対向し流路
を形成するベース３５と、ベース３５内に配設されプラ
ンジャ３４の摺動に対応して流路を開閉する非磁性体製
のボール状の弁体３６と、ソレノイドコイル３２の外側
に配設されて磁路を形成する磁気枠３７と、ソレノイド
コイル３２とプランジャ３４に挟持され、更にソレノイ
ドコイル３２とベース３５に挟持され、磁気枠３７と当
接するフランジを有するヨーク３８と、を備えている。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技
術においては、磁気枠３７とプランジャ３４との間の磁
気回路を形成するために、磁性体からなるヨーク３８が
必要である。このヨーク３８は磁気枠３７、ベース３５
およびプランジャ３４とは別の部材であるので、それに
よって部品点数が増えてしまい、コストが高くなる。こ
の問題を解消するためにベース３５とヨーク３８を一体
に磁性体で形成するという方法もあるが、ベース３５を
磁性体で形成するとベース３５の製造時において切削や
焼結の工程が必要になるなど、電磁弁装置全体として製
造コストが高くなってしまう、という問題がある。ま
た、ベース３５を磁性体にて形成した場合、ソレノイド
コイル３２が通電から非通電となってもベース３５の残
留磁気によりプランジャ３４がベース３５に吸引されて
しまう恐れがあるので、ベース３５とプランジャ３４の
間に非磁性体の弁体３６が必要になる。この問題とは別
に、上記従来技術では、プランジャ３４と磁気枠３７の
間にソレノイドコイル３２、ヨーク３８が介在している
ので、プランジャ３４とベース３５の弁座の軸心がずれ
る可能性が大きい。

【０００５】従って確実に弁体３６がベース３５の弁座
と当接するようにベース３５とプランジャ３４との間に
ボール状の弁体３６を設けなければならず、コスト高の
原因の一つになっていた。

【０００６】そこで本発明では、従来の電磁弁装置と比
べて低コストな電磁弁装置を提供することを技術的課題
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の電磁弁装置は、ボビンに巻回された中空の
ソレノイドコイルと、ソレノイドコイルの内側から一端
側面に延びて形成される磁性体製の固定コアと、ソレノ
イドコイルの内側に形成されたヨーク部を備え、ヨーク
部からソレノイドコイルの他端側面に延び、更にソレノ
イドコイルの外周面に沿って延びるホルダ部を一体に備
え、ホルダ部が固定コアの端部に接続される磁性体製の
ケーシングと、ケーシングのヨーク部の内側に摺動可能
に配設される磁性体製の可動コアと、ケーシングに固定
され、可動コアと当接して弁を形成するベースと、可動
コアと固定コアの間に配設され、可動コアとベースによ
り形成される弁が閉じる方向に前記可動コアを付勢する
弾性部材と、を備えるようにした。

【０００８】請求項１に加えて請求項２の発明は、固定
コアを磁性体の板をプレス成形することにより形成し
た。

【０００９】請求項１に加えて請求項３の発明は、ベー
スを、樹脂材料にて形成してケーシングに一体成形し
た。

【００１０】請求項４の発明は、ボビンに巻回された中
空のソレノイドと、ソレノイドコイルの内側から一端側
面に延びて形成される磁性体製の固定コアと、ソレノイ
ドコイルの内側に形成されたヨーク部を備え、ヨーク部
からソレノイドコイルの他端側面に延び、更にソレノイ
ドコイルの外周面に沿って延びるホルダ部を有するケー
シングと、ケーシングのヨーク部とホルダ部の連結部分
に、ケーシングのヨーク部に向かって延びる通路を備え
るベースを一体成形し、ケーシングのヨーク部の内側を
摺動可能、且つベースの通路を遮断可能に形成される可
動コアをケーシングのヨーク部の内側に収納し、ソレノ
イドコイルをヨーク部およびホルダ部の間に挿入し、可
動コアと固定コアの間にスプリングコイルを挟み込み、
ソレノイドコイルに固定コアを挿入し、固定コアの端部
とホルダ部の端部を固定して、電磁弁装置を製造する。

【００１１】

【作用】請求項１の発明によると、ソレノイドコイルの
非通電時は弾性部材により可動コアがベース側に付勢さ
れることにより弁は閉じている。本発明の電磁弁装置は
可動コアと、ケーシングのヨーク部およびホルダ部と、
固定コアで磁気回路を形成している。ソレノイドコイル
の通電時には磁気抵抗を小さくしようとする力、即ち磁
気吸引力が磁気回路に働く。電磁弁装置が形成する磁気
回路において磁気ギャップが形成されているのは可動コ
アと固定コアの間だけであり、磁気吸引力が弾性部材の
付勢力に打ち勝って可動コアと固定コアの間の磁気ギャ
ップを無くす方向に可動コアが移動する。これによって
ベースの弁座と可動コアが離間して弁を開く。

【００１２】請求項２の発明によると、可動コアとケー
シングのヨーク部との間には磁気ギャップが実質的にな
いと考えられるので、電磁弁装置の磁気回路における磁
気抵抗を考慮すると、固定コアを磁性体製の板をにより
形成しても全体の磁気抵抗が減少することはない。した
がって、固定コアは磁性体製の板をプレス加工すること
により形成できる。

【００１３】請求項３の発明によると、ベースを樹脂材
料にて形成してケーシングと一体成形する。これによっ
て可動コアの軸心のベースに対する偏心が少なくなる。

【００１４】請求項４の製造方法によると、ベースをケ
ーシングに一体成形した後には、ソレノイドコイル、可
動コア、弾性部材、固定コアのそれぞれを一方向から組
付けることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の電磁弁装置の一実施例を図１
から図５の図面を参照して説明する。図１から図３は本
発明の主要部分であるベースとケーシングを示す図であ
り、図２は図１のＡ視図、図３は図１のＢ視図である。
図４および図５は図１のＹ−Ｙ断面図に沿って本実施例
の電磁弁装置を断面した図である。電磁弁装置１０は、
ボビン１１に巻回されたソレノイドコイル１２と、ソレ
ノイドコイル１２内およびケーシング１７に形成された
磁性体からなる固定コア１３と、固定コア１３と磁気ギ
ャップを形成してソレノイドコイル１２内で摺動可能に
配設される磁性体からなる可動コア１４と、ソレノイド
コイル１２の外側に形成されたホルダ部１５および可動
コア１４と摺接するヨーク部１６とを一体に備える磁性
体からなるケーシング１７と、可動コア１４と対向し、
流体通路１８および弁座１９を有する合成樹脂からなる
ベース２０と、固定コア１３に一端を有し、可動コア１
４をベース２０に向けて付勢するリターンスプリング２
１と、可動コア１４と固定コア１３の間に配設される非
磁性体製のプレート２８と、から構成される。ベース２
０の材質として、耐熱性に優れたＰＰＳ樹脂（ポリフェ
ニレンサルファイド）を用いるのが好ましい。

【００１６】ここで、本実施例では弾性部材としてリタ
ーンスプリングを用いているが、固定コアに対して可動
コアを一定方向に付勢するものであれば、ゴム等の他の
弾性部材に変えてもよい。また、プレート２８はソレノ
イドコイル１２が通電から非通電に変化したとき、可動
コア１４が固定コア１３の残留磁気の影響を受けるのを
防ぐために設けられている。本実施例では電磁弁装置１
０はコネクタ２７を備えたものを示す。

【００１７】本実施例では、流体はベース２０の流体通
路１８から流入し、可動コア１４が弁座１９に当接して
いなければ、流体はベース２０に設けられている排出通
路２２から排出される。また、固定コア１３は磁性体の
板をプレス加工して形成され、固定コア１３の可動コア
１４と対向する位置には、可動コア１４を摺動可能とす
るために大気との連通孔２３が設けられている。可動コ
ア１４の一端は凹部２４を形成しており、リターンスプ
リング２１が固定コア１３と可動コア１４の凹部２４内
に固定されている。また可動コア１４の他端には略半球
状の凸部２５を形成している。

【００１８】図１から図３より、ケーシング１７のホル
ダ部１５はソレノイドコイル１２の外周の一部に形成さ
れ、ヨーク部１６は可動コア１４の全周をガイドしてい
る。

【００１９】また、ベース２０は可動コア１４の型とケ
ーシング１７と一体成形にて形成される。これにより可
動コア１４、ベース２０、ケーシング１７のそれぞれの
軸心の偏心は殆どなくなる。ベース２０をヨーク部１６
に一体成形が可能となるように、ケーシング１７には成
形用孔２６が設けられている。

【００２０】本実施例の電磁弁装置１０は、ベース２０
をケーシング１７に一体成形することにより、両者を固
着している。そしてその後で可動コア１４をホルダ部１
５の内側に挿入して、リターンスプリング２１を可動コ
ア１４の凹部２４内に配設してから固定コア１３をケー
シング１７に取り付ける。ここで、固定コア１３は鉄板
をプレス加工によって成形して、ケーシング１７への取
り付けはレーザー接合にて接合している。

【００２１】上記のように構成された電磁弁装置１０
は、ソレノイドコイル１２が励磁すると磁界が発生す
る。磁界が発生すると可動コア１４からヨーク部１６、
ホルダ部１５を介して固定コア１３から再び可動コア１
４へと磁気回路が形成される。ここで、固定コア１３と
可動コア１４の間にはリターンスプリング２１を介して
磁気ギャップが形成されており、磁気吸引力がリターン
スプリング２１のスプリング力に打ち勝って可動コア１
４が固定コア１３側へ吸引される。可動コア１４が固定
コア１３側に吸引されるとベース２０の弁座１９と可動
コア１４の凸部が離間して流体通路１８と排出通路２２
が連通する。ソレノイドコイル１２が励磁から非励磁に
なると、固定コア１３と可動コア１４の間の磁気吸引力
がなくなり、リターンスプリング２１のスプリング力に
よって可動コア１４がベース２０の弁座１９に当接し
て、流体通路１８と排出通路２２との間を遮断する。

【００２２】本実施例の電磁弁装置の製造方法について
説明する。ケーシング１７のヨーク部１６とホルダ部１
５との連結部分に、ヨーク部１６に向かって延びる通路
を備えるベース２０を一体成形し、ケーシング１７のヨ
ーク部１６の内側を摺動可能、且つベース２０の通路を
遮断可能に形成される可動コア１４をヨーク部１６の内
側に収納し、ソレノイドコイル１２をヨーク部１６およ
びホルダ部１５の間に挿入し、可動コア１４と固定コア
１３の間にリターンススプリング２１を挟み込み、ソレ
ノイドコイル１２に固定コア１３を挿入し、固定コア１
３の端部とホルダ部１５の端部をレーザー溶接にて固定
することにより電磁弁装置１０が形成される。

【００２３】本実施例によると、磁性体のケーシング１
７に可動コア１４をガイドするヨーク部１６を設けたこ
とにより、従来必要であった可動コア１４をガイドする
非磁性体のスリーブを廃止することができる。これによ
ってヨーク部１６と可動コア１４の間の磁気抵抗が小さ
くなるので、固定コア１３は、従来必要としていた体積
より少なくても磁気回路全体の磁気抵抗は大きくならな
いので、固定コア１３を磁性体の板のプレス加工にて形
成することが可能になる。また、ベース２０は可動コア
１４の型とケーシング１７と一体成形にて形成され、こ
れによって可動コア１４、ベース２０、ケーシング１７
のそれぞれの軸心が偏心は殆どなくなり、従来一般に用
いられていた可動コア１４とベース２０の間の非磁性体
からなるボール状の弁体が不要になる。

【００２４】本発明の電磁弁装置の主要となる構造は、
本実施例以外の弁機構の常閉の電磁弁装置、例えば流体
通路が可動コア内に形成されているものについても、適
用することが可能である。

【００２５】

【効果】請求項１の電磁弁装置によると、ベースを合成
樹脂として、磁性体からなるケーシングと一体成形にて
形成し、ケーシングに可動コアと摺接するヨーク部を備
えて可動コアとの磁気の受渡しをすることによって、ベ
ースの製造コストを大幅に低減することができる。ま
た、ケーシングのヨーク部に可動コアの摺動を規制する
働きを持たせることにより、スリーブを廃止することが
でき、部品点数を低減することができ、電磁弁装置のコ
ストを低くすることが可能になる。

【００２６】更に、ケーシングとベースを一体成形した
ことにより可動コアの軸心とベースの流路の軸心とのず
れが実質的になくなるので、可動コアによってベースの
流路を開閉することができ、従来の電磁弁装置に必要で
あったベースと可動コアの間に設けられていた非磁性体
製の弁体が不要になり、その長さ分だけ電磁弁装置の全
長が短くなるとともに、部品点数が低減して、より低コ
ストな電磁弁装置を提供することができる。

【００２７】請求項２の電磁弁装置において、従来、固
定コアは一般的に焼結および切削によって形成していた
が、金属板のプレス加工にて形成したことにより固定コ
アの製造工数の低減が可能になり、電磁弁装置をより低
コストで提供することができる。

【００２８】請求項３の電磁弁装置によると、ベースが
ケーシングに一体成形にて形成されるので、ベースと可
動コアの軸心のずれを無くすことができ、弁の漏れを少
なくすることができる。

【００２９】請求項４の電磁弁装置によると、ベースを
ケーシングに一体成形した後は一方向からの組付けが可
能になり、電磁弁装置が作り易くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の主要部分であるベースとケーシングの
関係を示す図である。

【図２】図１のＡ視からの図である。

【図３】図１のＢ視からの図である。

【図４】本発明の電磁弁装置の図１のＹ−Ｙ断面図であ
る（通電時）。

【図５】本発明の電磁弁装置の図１のＹ−Ｙ断面図であ
る（非通電時）。

【図６】従来の電磁弁装置の断面図である。

【符号の説明】

１０・・・電磁弁装置 １１・・・ボビン １２・・・ソレノイドコイル １３・・・固定コア １４・・・可動コア １５・・・ホルダ部 １６・・・ヨーク部 １７・・・ケーシング １８・・・流体通路 １９・・・弁座 ２０・・・ベース ２１・・・リターンスプリング ２２・・・排出通路 ２３・・・連通孔 ２４・・・可動コアの凹部 ２５・・・可動コアの凸部 ２６・・・成形用孔 ２７・・・コネクタ ２８・・・プレート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボビンに巻回された中空のソレノイドコ
   イルと、 該ソレノイドコイルの内側から一端側面に延びて形成さ
   れる磁性体製の固定コアと、 前記ソレノイドコイルの内側に形成された筒状のヨーク
   部を備え、該ヨーク部から前記ソレノイドコイルの他端
   側面に延び、更に前記ソレノイドコイルの外周面に沿っ
   て延びるホルダ部を一体に備え、該ホルダ部が前記固定
   コアの端部に接続される磁性体製のケーシングと、 該ケーシングのヨーク部の内側に摺動可能に配設される
   磁性体製の可動コアと、 前記ケーシングに固定され、前記可動コアと当接して弁
   を形成するベースと、 前記可動コアと固定コアの間に配設され、前記可動コア
   と前記ベースにより形成される弁が閉じる方向に前記可
   動コアを付勢する弾性部材と、 を備える電磁弁装置。
2. 【請求項２】 請求項１の電磁弁装置において、 前記固定コアは磁性体の板をプレス成形することにより
   形成されることを特徴とする電磁弁装置。
3. 【請求項３】 請求項１の電磁弁装置において、 前記ベースは、樹脂材料にて形成され前記ケーシングに
   一体成形されてなることを特徴とする電磁弁装置。
4. 【請求項４】 ボビンに巻回された中空のソレノイド
   と、 該ソレノイドコイルの内側から一端側面に延びて形成さ
   れる磁性体製の固定コアと、 前記ソレノイドコイルの内側に形成されたヨーク部を備
   え、該ヨーク部から前記ソレノイドコイルの他端側面に
   延び、更に前記ソレノイドコイルの外周面に沿って延び
   るホルダ部を有するケーシングと、 該ケーシングのヨーク部とホルダ部の連結部分に、前記
   ケーシングのヨーク部に向かって延びる通路を備えるベ
   ースを一体成形し、 前記ケーシングのヨーク部の内側を摺動可能、且つ前記
   ベースの通路を遮断可能に形成される可動コアを前記ケ
   ーシングのヨーク部の内側に収納し、 前記ソレノイドコイルを前記ヨーク部および前記ホルダ
   部の間に挿入し、 前記可動コアと前記固定コアの間に弾性部材を挟み込
   み、前記ソレノイドコイルに前記固定コアを挿入し、前
   記固定コアの端部と前記ホルダ部の端部とを固定する、 電磁弁装置の製造方法。