JPH09126346A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】排出弁体７に作用するバネ力を必要限度に縮小
し、固定鉄心２に要求される電磁的吸引力の低減を図
り、電磁コイル１の容量の小型化を実現するとともに、
排出弁体７と排出弁座１３との間に作用する衝撃力を軽
減して耐久性の向上を図る。 【解決手段】可動鉄心３の中空部５内の中間部に前記可
動鉄心側に係止される中間支持体２１を配設し、その中
間支持体２１と入口弁体６との間に配設されるバネ部材
２２よりバネ力の小さいバネ部材２３を中間支持体２１
と排出弁体２６との間に配設する。排出弁体２６と中間
支持体２１との間に形成される空間部２７を入口弁体６
と入口弁座１１により形成される入口側の弁部の下流側
に連通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁コイルにより
励磁される固定鉄心の軸心部に排出路を形成するととも
に、その固定鉄心により吸引される可動鉄心に形成した
中空部の両端部に弁体をそれぞれ突出方向に付勢した状
態に配設し、それらの弁体によって機器に接続される出
口側の流路を供給側である入口側あるいは排出側に切替
える、いわゆる３ポート２位置切替弁形の電磁弁に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図３はこの種の３ポート２位置切替弁形
の電磁弁に関する従来例を示したものである。図示のよ
うに、弁駆動部の主要部は、電磁コイル１、該電磁コイ
ル１によって励磁される固定鉄心２及び該固定鉄心２に
対して軸方向に空隙を介して吸引可能に配設された可動
鉄心３から構成される。可動鉄心３は本体側との間に配
設されたバネ部材４により前記吸引力に抗して反対側に
付勢されるように構成されている。また、可動鉄心３は
中空状に形成され、その中空部５の両端部には入口弁体
６及び排出弁体７がそれらの間に介在するバネ部材８に
よってそれぞれ突出方向に付勢された状態に配設されて
いる。そして、入口弁体６は入口側の流路９と出口側の
流路１０との間に形成された入口弁座１１に、他方の排
出弁体７は前記固定鉄心２に形成された排出路１２に連
なる排出弁座１３に接離可能に構成されている。なお、
入口弁体６の下部は可動鉄心３の下端部に螺合された係
止部材１４に係止され、排出弁体７の上部は可動鉄心３
の上端部に形成された係止用の縁部に係止される。図
中、１５は非磁性体よりなるガイドスリーブ、１６は基
板、１７はケース、１８は下部本体をそれぞれ示し、こ
れらなどによって本体側が構成される。

【０００３】しかして、上述の電磁弁は、電磁コイル１
に通電されていない状態では、バネ部材４の付勢力によ
り可動鉄心３の下端部が下部本体１８側に当接した下降
状態にある。この場合、前記入口弁体６は入口弁座１１
に当接して閉弁し、排出弁体７は排出弁座１３から離間
して開弁した状態にある。その結果、出口側の流路１０
と排出路１２とは、可動鉄心３の外周面とガイドスリー
ブ１５との間に形成された通路１９などを介して連通さ
れ、図示しない機器等から流体が排出されることにな
る。他方、電磁コイル１に通電されると、可動鉄心３が
固定鉄心２に吸引され上昇状態に移行する。これによ
り、入口弁体６は係止部材１４に係止して上昇し入口弁
座１１から離間して開弁するとともに、排出弁体７は排
出弁座１３に当接して逆に閉弁する。その結果、入口側
の流路９と出口側の流路１０とが入口弁体６と入口弁座
１１との間隙及び可動鉄心３の下端部と下部本体１８と
の間隙を介して連通され、図示しない機器へ流体が供給
されることになる。

【０００４】ところで、以上の従来の電磁弁は、可動鉄
心３をバネ部材４によって下部本体１８側に当接させる
ように構成し、その可動鉄心３の慣性力による閉弁動作
時の衝撃力を直接入口弁体６と入口弁座１１との当接部
に作用しないように改良した点でそれ以前のものより耐
久性に優れている。しかしながら、この場合、入口弁体
６が入口弁座１１に対して確実に当接してシール作用を
確保するためには、当然入口弁体６を付勢するバネ部材
８にも流入圧に対抗し得る相応の大きさのバネ力が要求
され、しかもそのバネ力は排出弁体７側にも作用する。
このため、可動鉄心３を吸引して前述の上昇状態に移行
するためには、バネ部材８以上のバネ力を有するバネ部
材４のほか、排出弁体７側に作用するバネ部材８のバネ
力にも対抗しなければならない。すなわち、可動鉄心３
に関する必要なストロークを安定的に確保するために
は、固定鉄心２の電磁的吸引力として、バネ部材４のバ
ネ力とバネ力８との総和以上の吸引力が必要となる。し
たがって、電磁コイル１なども大きいものが必要とな
る。さらに、排出弁体７側にもバネ部材８による必要以
上のバネ力が作用する結果、強度的にもそれに十分耐え
られる構造にしておく必要が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な従来の電磁弁に伴う問題点に鑑みてなされたものであ
り、前記排出弁体７に作用するバネ力を必要限度に縮小
し、固定鉄心２に要求される吸引力の低減を図り、電磁
コイル１の容量の小型化を実現するとともに、排出弁体
７と排出弁座１３との間に作用する衝撃力を軽減して耐
久性の向上を図ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、従来の前記電磁弁において、可動鉄心の中
空部内の中間部に該可動鉄心側に係止される中間支持体
を配設し、その中間支持体と前記入口弁体との間に配設
されるバネ部材よりバネ力の小さいバネ部材を中間支持
体と前記排出弁体との間に配設したことを特徴とする。
なお、前記排出弁体と中間支持体との間に形成される空
間部を前記入口弁体と入口弁座により形成される入口側
の弁部の下流側に連通させ、シール作用を補完すると更
に効果的である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、パイロット用の空圧弁
などに適用する場合に好適であるが、これらの用途及び
作動流体に限定されず、各種の電磁弁として広く適用す
ることが可能である。

【０００８】

【実施例】以下、図１及び図２を用いて本発明の実施例
に関して説明する。図１は本発明の一実施例を示した縦
断面図、図２はその部分拡大図である。図示のように、
本実施例は、前述の従来の電磁弁と基本的な構成におい
て共通しているので、その同様の構成部分に関しては同
一の符号を付し、特徴部分についてのみ以下に詳細に説
明する。

【０００９】図２の部分拡大図に示すように、本実施例
は、可動鉄心３の中空部５内に移動可能に配設された入
口弁体６及び排出弁体７に対する付勢用のバネ部材をそ
れぞれ別個に設けた点で特徴を有する。すなわち、可動
鉄心３の中空部５の中間部に係止用リング２０を介して
前記可動鉄心３側に係止される中間支持体２１を配設
し、その中間支持体２１を挟んで両側にバネ部材２２，
２３が配設されている。そして、バネ部材２２として
は、当然、流路９を介して流入する流体圧に対するシー
ル作用を確保するため、その流体圧に対抗し得るバネ力
を有するものを用いる必要がある。これに対し、バネ部
材２３の方は、排出側の流路１２からの流体圧は殆ど問
題にはならないので、排出弁体７が可動鉄心３の上端部
に形成した係止用の縁部２４に当接する上方位置を保持
するのに必要な小さなバネ力を有すれば足りる。したが
って、バネ部材２２に比べてバネ部材２３のバネ力を小
さく設定することが可能である。バネ部材２３のバネ力
がバネ部材２２より小さく設定されると中間支持体２１
は上方に付勢される結果、係止用リング２０に係止した
状態が保持されることになる。なお、この中間支持体２
１の係止手段は、可動鉄心３の中空部５の内周面側に係
止用の段部を形成することにより、前記係止用リング２
０に代えることもできる。図中、２５は入口弁体６のシ
ール部材、２６は排出弁体７のシール部材である。

【００１０】本実施例において、固定鉄心２により可動
鉄心３を吸引する際には、その固定鉄心３自体を下方へ
付勢するバネ部材４と前記排出弁体７にかかるバネ部材
２３の付勢力が作用することになる。この場合、前述の
ようにバネ部材２３を中間支持体２１を介して支持する
ことにより前記バネ部材２２と分離した結果、該バネ部
材２３のバネ力を従来のものより小さく設定できるた
め、固定鉄心２の必要吸引力を縮小することが可能であ
る。さらに、図示のように、排出弁体７と中間支持体２
１との間に形成される空間部２７を、連通路２８等を介
して入口弁体６と入口弁座１１により形成される入口側
の弁部の下流側に連通しておけば、入口弁体６の開弁
時、すなわち排出弁体７の閉弁時に、その排出弁体７の
下面に流路９から流入した流体圧が作用することにな
り、排出弁体７のシール面との面積差に基づく押圧力が
その排出弁体７に作用するため、シール作用が補完され
ることになる。すなわち、固定鉄心２の磁気的な吸引力
は最初の間隙の大きい時点では小さいが、可動鉄心３に
対する吸引が開始され間隙が小さくなればそれに比例し
て吸引力が増大するとともに、前記入口弁体６側も開弁
を開始して流路９からの流体圧が排出弁体７に作用する
ため、そのシール作用が補完されることになる。なお、
前記空間部２７への連通手段としては、要はその空間部
２７内に流路９からの流体圧が導入されるものであれば
よく、前記入口弁体６及び中間支持体２１あるいは排出
弁体７と、可動鉄心３の中空部５の内周面との接合部
や、あるいはそれらの部材自体の中央部などに連通路を
形成することにより対応することも可能である。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、以上のように、可動鉄
心の中空部内の中間部に設けた中間支持体を介して排出
弁体との間に配設したバネ部材のバネ力を入口弁体側に
配設したバネ力より小さく設定したので、固定鉄心の必
要吸引力を縮小でき電磁コイル等の小型化を図ることが
可能である。また、同時に排出弁体と排出弁座との間に
作用する衝撃力も軽減されるので耐久性の向上を図るこ
とができる。なお、排出弁体と中間支持体との間に形成
される空間部を入口側の弁部の下流側に連通すれば、排
出弁体のシール面との面積差に基づく押圧作用によりシ
ール作用が補完される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の要部を示した縦断面図であ
る。

【図２】 図１の部分拡大図である。

【図３】 従来例の要部を示した縦断面図である。

【符号の説明】

１…電磁コイル、２…固定鉄心、３…可動鉄心、４…バ
ネ部材、５…中空部、６…入口弁体、７…排出弁体、８
…従来のバネ部材、９，１０…流路、１１…入口弁座、
１２…排出路、１３…排出弁座、１４…係止部材、１５
…ガイドスリーブ、１６…基板、１７…ケース、１８…
下部本体、１９…通路、２０…係止リング、２１…中間
支持体、２２，２３…バネ部材、２４…縁部、２５，２
６…シール部材、２７…空間部、２８…通路

フロントページの続き (72)発明者 大石 一芳 埼玉県与野市新中里３丁目20番30号 三輪 精機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁コイルにより励磁され、かつ軸心部
   に排出路を形成するとともに端部に排出弁座を形成した
   固定鉄心と、その固定鉄心により吸引可能に配設され、
   かつ本体側との間に配設されたバネ部材により前記吸引
   力に抗して反対側に付勢される可動鉄心とを備え、その
   可動鉄心に形成された中空部の両端部にそれぞれ突出方
   向に付勢した状態に入口弁体及び排出弁体を配設し、そ
   の入口弁体を本体側の入口側と出口側との間に形成され
   た入口弁座に、かつ前記排出弁体を固定鉄心の端部に形
   成された前記排出弁座に接離可能に構成した電磁弁にお
   いて、前記可動鉄心の中空部内の中間部に該可動鉄心側
   に係止される中間支持体を配設し、その中間支持体と前
   記入口弁体との間に配設されるバネ部材よりバネ力の小
   さいバネ部材を中間支持体と前記排出弁体との間に配設
   したことを特徴とする電磁弁。
2. 【請求項２】 前記排出弁体と中間支持体との間に形成
   される空間部を前記入口弁体と入口弁座により形成され
   る入口側の弁部の下流側に連通させたことを特徴とする
   請求項１記載の電磁弁。