JPH09242916A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁弁の作動により発生する音を低減するこ
とにあり、特に、カバープレートが振動することによる
耳障りな騒音を低減させる。 【解決手段】 電磁弁本体の外周部であるボビンケース
９とカバープレート１０（カバー部材）との隙間に、ボ
ビンケース９とカバープレート１０とを接続する弾性部
材１２（接続手段）を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁弁の作動音を低
下・抑制する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来より各種流体の制御に一般的
に利用されている電磁弁を示した図であり、図９（ａ）
は側面図、図９（ｂ）は図９（ａ）の矢視Ｖ１０１方向
から見た上視図、図９（ｃ）は図９（ａ）のＳ１０１断
面を示した断面図である。

【０００３】この電磁弁１０１を図９（ｃ）を主として
説明すると、筒状のベースボディ１０２の内部にプラン
ジャ１０３、センタポスト１０４、コイル１０５を備
え、コイル１０５に電流を印加することにより、バルブ
シート１０２ａ方向にスプリング１０６により付勢され
ているプランジャ１０３をバルブシートから離して開弁
させ、図９（ａ）に示されるニップル１０７，１０８に
より流入し排出される流体を制御するものである。

【０００４】また、コイル１０５の外側はコイルを保護
するボビンケース１０９で覆われていると共に、センタ
ポスト１０４の磁力を強める為の磁気回路を構成するカ
バープレート１１０が備えられている。このカバープレ
ート１１０はセンタポスト１０４の両端部を磁気的に接
続するように構成されるものであり、センタポスト１０
４の開放端側とはその頂面部１１０ａで接触しており、
またプランジャ１０３側では側面部１１０ｂの下端部が
ベースボディ１０２に埋め込まれているアンダープレー
ト１１１に固定されて接続している。

【０００５】さらに、このカバープレート１１０は電磁
弁１０１を不図示のシャーシ等に取付け固定するための
フランジ１１０ｃを一方の側面部１１０ｂを延長させて
備えている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような構成の電磁
弁１０１においては、制御対象流体をデューティ制御に
より圧力や流量を制御する場合に、コイル１０５に電流
を短時間にＯＮ／ＯＦＦを繰り返しながら印加する。そ
して発生する磁気吸引力と、プランジャ１０３を付勢す
るスプリング１０６の付勢力により、プランジャ１０３
がセンタポスト１０４のプランジャ側端面１０４ａとバ
ルブシート１０２ａに衝突しながら往復動を行う。

【０００７】このプランジャ１０３の往復動による運動
と、衝突による衝撃は電磁弁１０１の構成部品を振動さ
せるエネルギーとなり電磁弁１０１自体を振動させた
り、作動音を発生させていた。

【０００８】従って従来技術においても、特にプランジ
ャ１０３の衝突による振動と作動音を低減する為に、プ
ランジャ１０３の上下面に弾性部材１０３ａを装着する
ことや、電磁弁１０１自体の振動がフランジ１１０ｃを
介してシャーシ等の被取付け部材に伝達しないように弾
性マウント１１２を備えることが行われ、いくらかの効
果が得られていた。

【０００９】しかしながら、このような対策を施しても
完全に電磁弁１０１の振動を吸収することの可能なもの
ではない、従って外装部品でもあるカバープレート１１
０を振動させることになり、カバープレート１１０自体
から耳障りな騒音（放射音）が発生したり、カバープレ
ート１１０の固有振動数とバルブシート１０２ａの往復
動の振動が倍数的に一致した場合には側面部１１０ｂの
振幅が大きくなってボビンケース１０９と接触し、さら
に別の騒音を発生してしまうという問題があった。

【００１０】また一方、図１０は実開平６−４４７９号
に開示されているソレノイドバルブ（電磁弁）である。
このソレノイドバルブ１２０ではコイル１２１を励磁さ
せてアーマチュア１２３とアーマチュア１２３に当接す
るプランジャ１２４とを移動させるもので、コイルの外
周部１２１ａはモールド成形されたもので、さらにその
外側にカバー部材１２２を備えてコイル１２１を保護す
ると共にバルブ本体を軸方向に接続している。

【００１１】しかし、このようにカバー部材１２２がコ
イルの外周部１２１ａに直接あるいは微少隙間を介して
当接するように構成されたソレノイドバルブ１２０で
は、コイルの外周部１２１ａはカバー部材１２２を外側
に付勢しているわけではないので、カバー部材１２２自
体が振動することを抑えるものではなく、その作動に伴
い発生する振動がカバー部材１２２に伝達されると、カ
バー部材１２２も振動してコイルの外周部１２１ａをた
たき、騒音を発生してしまう。

【００１２】また、図１１は実開平６−６８５２号に開
示された別の従来技術であるが、この電磁弁１３０で
は、コイル１３１とカバー部材１３２の間に隙間１３３
があるものであり、また、カバー部材１３２の両端側で
コイル１３１のボビンのフランジ部１３４ａ，１３４ｂ
と当接しているものである。

【００１３】しかしこの電磁弁１３０においても、カバ
ー部材１３２がフランジ部１３４ａ，１３４ｂにより外
側に付勢されているものではなく、図１０のソレノイド
バルブ１２０と同様にカバー部材１３２が振動して騒音
を発生してしまう。

【００１４】本発明は上記各従来技術に説明された問題
を解決するためになされたもので、その目的とするとこ
ろは、電磁弁の作動時に発生する音を抑制することにあ
り、電磁弁の振動により発生するカバープレートからの
放射音を低減し、また電磁弁本体からカバープレートへ
と伝達する伝達音を低減することの可能な電磁弁を提供
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、コイルとセンタポスト及びバルブ
シートと該センタポストとバルブシートの間に弁体とし
て往復動するプランジャとを備えた電磁弁本体と、この
電磁弁本体に端部を固定され、所定の隙間で電磁弁本体
の外側を覆うカバー部材とを備えた電磁弁において、前
記電磁弁本体とカバー部材との隙間に、電磁弁本体とカ
バー部材とが互いに付勢し合う状態で接続する接続手段
を備えたことを特徴とする。

【００１６】従って、電磁弁の作動により発生する振動
がカバー部材に伝達されても、カバー部材が付勢されて
振動しにくくなり、カバー部材からの放射音が低減す
る。

【００１７】また、上記接続手段は、弾性部材であるこ
とも好ましい。これによると、カバー部材の振動が弾性
部材により緩衝されると共に、電磁弁本体で発生した発
生音がカバー部材へと伝達することを抑制する。

【００１８】さらにまた、上記接続手段は、前記電磁弁
本体とカバー部材との隙間を部分的に接続することも好
適である。これによると、接続部における押圧力が高ま
り、カバー部材により大きな振動が伝達されても電磁弁
本体との間の接続が保たれ、カバー部材が振動しにくく
なり、カバー部材からの放射音が低減する。

【００１９】

【実施の形態】

（実施の形態１）図１は本発明を適用した第１の実施の
形態における電磁弁を説明する図である。この図１は従
来技術の項で説明した図９（ｃ）と同様の位置で切断し
た電磁弁１の断面図である。

【００２０】この電磁弁１は、電磁弁本体として筒状の
ベースボディ２の内部にプランジャ３、センタポスト
４、コイル５を備え、コイル５に電流を印加することに
より、バルブシート２ａ方向にスプリング６により付勢
されているプランジャ３をバルブシート２ａから離して
開弁させ、不図示のニップル（図９（ａ）に示されるニ
ップル１０７，１０８と同様のもの）により流入し排出
される流体を制御するものである。

【００２１】また、コイル５の外側はコイルを保護する
モールド部材であるボビンケース９で覆われていると共
に、センタポスト４の磁力を強める為の磁気回路を構成
するカバー部材としてのカバープレート１０が備えられ
ている。このカバープレート１０はセンタポスト４の両
端部を磁気的に接続するように構成されるものであり、
センタポスト４の開放端側とはその頂面部１０ａで接触
しており、またプランジャ３側では側面部１０ｂの下端
部がベースボディ２に埋め込まれているアンダープレー
ト１１に固定されて接続している。

【００２２】そして、１２は電磁弁本体の外周部となる
ボビンケース９と電磁弁本体の外周部を覆うカバープレ
ート１０との隙間に設けられ、それらを互いに付勢し合
う状態で接続する接続手段として機能する弾性部材であ
る。この弾性部材１２は例えば材料としてはゴム状弾性
材や不織布、スポンジ材等の緩衝作用を備えたものが好
ましく、また形状としてはシート状や環状、粘着面を有
するテープ状等を採用することも可能である。

【００２３】当実施の形態では、ボビンケース９の外側
の軸方向の中央領域に凹溝９ａを設け、この凹溝９ａに
弾性部材１２が嵌合しており、位置ずれが防止されると
共に、隙間の厚み方向よりも厚い形状とすることで、カ
バープレート１０の振動を効果的に抑制することができ
る。

【００２４】このように、弾性部材１２を備えること
で、電磁弁１を作動させて、プランジャ６が往復動する
ことで発生する往復振動や衝撃振動がセンタポスト４や
ベースボディ２を経てカバープレート１０に伝達されて
も、カバープレート１０は弾性部材１２により付勢され
て自由に振動することができず、振動が抑えられ、騒音
の発生が低減する。

【００２５】（実施の形態２）図２は本発明の第２の実
施の形態を説明する図である。この実施の形態の電磁弁
２１ではカバープレート２２のそれぞれの側面部２２ａ
にコイルの軸方向に略直角方向に延びる接続手段として
の２本のリブ２２ｂを設け、このリブ２２ｂがボビンケ
ース２３に押しつけらているものである。また、リブ２
２ｂはボビンケース２３側に向かって突出するように半
抜き状にプレス成形されている。

【００２６】リブ２２ｂを設ける位置及び本数また形状
は任意ではあるが、ボビンケース２３とカバープレート
２２との隙間を部分的に接続することで接続部における
押圧力が高まり、カバープレート２２により大きな振動
が伝達されてもカバープレート２２が自由に振動しなく
なる。さらに、リブ２２ｂはカバープレート２２の固有
振動数が電磁弁２１の作動時に共振せず、しかも剛性が
高まり振幅が小さくなるように設けることが重要であ
る。

【００２７】従って、電磁弁２１を作動させて、プラン
ジャが往復動することで発生する往復振動や衝撃振動が
カバープレート２２に伝達されても、カバープレート２
２はリブ２２ｂにより高い押圧力で付勢されて電磁弁本
体であるボビンケース２３に接続されていることと、側
面部２２ａの剛性がリブ２２ｂにより高められているの
でカバープレート２２の振動が抑えられ、騒音の発生が
低減する。

【００２８】その他の構成及び作用については、上記し
た第１の実施の形態と同一であるので、同一の構成部分
については同一の符号を付してその説明を省略する。

【００２９】（実施の形態３）図３は第３の実施の形態
を示すものである。この実施の形態は上記の第２の実施
の形態を変形したものである。この実施の形態の特徴
は、電磁弁３１のカバープレート３２の側面部３２ａの
両サイドを内側に折り曲げて側面部３２ａの剛性をさら
に高めた構造のものである。

【００３０】従ってカバープレート３２の剛性がさらに
高くなり軸方向に撓みにくく、騒音の発生が低減する。

【００３１】（実施の形態４）図４は第４の実施の形態
を示すものである。この実施の形態の特徴は、電磁弁４
１のカバープレート４２の側面部４２ａに形成するリブ
４２ｂを、コイルの軸方向（縦方向）に設けたものであ
る。この形態によると、リブ４２ｂと内側の不図示のボ
ビンケースの外周面が線接触となり、カバープレート４
２の振動を安定して抑えることができる。

【００３２】また、電磁弁４１の組立時において、ボビ
ンケースが２本のリブ４２ｂの間にガイドされるように
組み立てることができ、組立性も向上するように考慮さ
れた構造である。

【００３３】（実施の形態５）図５は第５の実施の形態
を示すものである。この実施の形態の特徴は、電磁弁５
１のボビンケース５３の外周部に２本のリブ５３ａを設
け、このリブ５３ａが接続手段としてカバープレート５
２の内側に当接している。

【００３４】従って、カバープレート５２がリブ５３ａ
を介して電磁弁本体に付勢されて接続していることにな
り振動が抑えられ、騒音の発生が低減する。

【００３５】

【実施例】次に、本発明の実施例として、上記の図１に
示された第１の実施の形態の電磁弁１と図４に示された
第４の実施の形態の電磁弁４１に関して、従来技術によ
る電磁弁との作動音とカバープレートの側面部の振動加
速度の変化を比較評価した結果を説明する。

【００３６】図６は作動音を測定する方法を簡単に説明
する図である。それぞれの測定対象となる電磁弁は同じ
デューティ波を入力して駆動される。このデューティ波
としては、電圧が１２Ｖ、デューティ比が５０％、周波
数１０Ｈｚである。そして、電磁弁が作動している状態
の作動音を騒音計６１で測定し、また周波数分析器６２
により作動音の周波数特性を調べる。

【００３７】図７は電磁弁のカバープレートの振動の測
定方法を説明する図である。電磁弁のカバープレートの
側面部に加速度ピックアップ７１を取付け、振動により
発生する微小電流をアンプ７２で増幅し、アナライジン
グレコーダ７３により分析する。また、電磁弁には上記
と同じデューティ波が入力される。

【００３８】図８は、各測定対象となった電磁弁の作動
音とカバープレートの側面部の振動加速度の測定結果で
ある。図８（ａ），（ｂ）は従来の電磁弁の測定結果で
あり、左側の図８（ａ）は音圧レベルのグラフであり、
右側の図８（ｂ）は振動加速度のグラフである。同様
に、図８（ｃ），（ｄ）は第１の実施の形態の弾性部材
１２を備えた電磁弁１の測定結果、図８（ｅ），（ｆ）
は第４の実施の形態のリブ４２ｂを備えた電磁弁４１の
測定結果である。

【００３９】まず、図８（ａ），（ｂ）と図８（ｃ），
（ｄ）を比較すると、本発明を適用した図８（ｃ），
（ｄ）は音圧に関してはほぼ全周波数帯域で低下してい
る。また、振動加速度の測定結果においても、カバープ
レートに伝達した衝撃力が実際にカバープレートの側面
部の振動として現れる場合には、Ｒ₁ の大きさからＲ₂
の大きさへとほぼ半減し、従来品よりも小さな振動加速
度となっている。さらに振動の減衰時間もＴ₁ からＴ₂
へと短くなっている。

【００４０】このことは、電磁弁１のカバープレートに
伝わった衝撃力によりカバープレートが振動する際にカ
バープレートが弾性部材により付勢されて自由に振動が
できないことと、弾性部材のダンピング効果により、そ
の振動が抑制された為と考えられる。

【００４１】次に、図８（ａ），（ｂ）と図８（ｅ），
（ｆ）を比較すると、本発明を適用した図８（ｅ），
（ｆ）は音圧に関しては、図８（ｃ）と同様に全般的な
音圧の低下と共に、Ｐ１に示される周波数帯域で顕著な
音圧の低下が見られた。これは、Ｐ１の周波数帯域がカ
バープレートの固有振動数にほぼ一致した帯域であり、
リブ４２ｂによりカバープレートの固有振動数が変化し
たことと、カバープレート自体の剛性が高まったことに
よりこのＰ１の周波数帯域の音圧が低下したものであ
る。

【００４２】振動加速度の測定結果については、図８
（ｄ）の結果とほぼ同じであり、Ｒ₃，Ｔ₃ もＲ₁ ，Ｔ₁
に比較して小さくなっている。

【００４３】以上のような比較評価を行った結果とし
て、本発明が従来技術に対し電磁弁の作動時のカバープ
レートの振動を抑え、かつ発生する放射音も低下させる
ことが証明された。

【００４４】

【発明の効果】上記のように説明された本発明にあって
は、電磁弁の作動により発生する振動がカバー部材に伝
達されても、カバー部材が接続手段により付勢されて振
動しにくくなり、放射音が低減する。従って電磁弁の作
動音が低減する。

【００４５】接続手段が弾性部材であると、カバー部材
の振動が弾性部材により効果的に緩衝されると共に、電
磁弁本体からカバー部材へと伝達する伝達音が低減す
る。

【００４６】接続手段が電磁弁本体とカバー部材との隙
間を部分的に接続することで、接続部における押圧力が
高まり、カバー部材により大きな振動が伝達されても電
磁弁本体との間の接続が保たれてカバー部材が振動しに
くくなり、放射音が低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１の実施の形態の電磁弁の断
面構成説明図。

【図２】図２は本発明の第２の実施の形態の電磁弁の
図。

【図３】図３は本発明の第３の実施の形態の電磁弁の
図。

【図４】図４は本発明の第４の実施の形態の電磁弁の
図。

【図５】図５は本発明の第５の実施の形態の電磁弁の断
面構成説明図。

【図６】図６は電磁弁の作動音を測定する方法を説明す
る図。

【図７】図７は電磁弁のカバープレートの振動の測定方
法を説明する図。

【図８】図８は電磁弁の作動音と振動の測定結果の図。

【図９】図９は従来の電磁弁の図。

【図１０】図１０は従来の電磁弁の図。

【図１１】図１１は従来の電磁弁の図。

【符号の説明】

１ 電磁弁 ２ ベースボディ（電磁弁本体） ２ａ バルブシート ３ プランジャ ４ センタポスト ５ コイル ６ スプリング ９ ボビンケース ９ａ 凹溝 １０ カバープレート（カバー部材） １０ａ 頂面部 １０ｂ 側面部 １１ アンダープレート １２ 弾性部材（接続手段） １０７，１０８ ニップル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルとセンタポスト及びバルブシート
   と、該センタポストとバルブシートの間に弁体として往
   復動するプランジャとを備えた電磁弁本体と、この電磁
   弁本体に端部を固定され、所定の隙間で電磁弁本体の外
   側を覆うカバー部材とを備えた電磁弁において、 前記電磁弁本体とカバー部材との隙間に、電磁弁本体と
   カバー部材とが互いに付勢し合う状態で接続する接続手
   段を備えたことを特徴とする電磁弁。
2. 【請求項２】 上記接続手段は、弾性部材であることを
   特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
3. 【請求項３】 上記接続手段は、前記電磁弁本体とカバ
   ー部材との隙間を部分的に接続することを特徴とする請
   求項１または２に記載の電磁弁。