JPH09280407A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部流体の外部漏れを防止した気密性に優
れ、またコストダウンを図った安価な電磁弁を提供する
こと。 【解決手段】 本発明の電磁弁は、ソレノイド部１０側
に開口し、円筒形状の外周側面にネジが形成された弁本
体２１の一部をなす取付部２１ａと、固定鉄心５の円周
面に連続して一方向に延設され、その一方向端部にフラ
ンジ部が形成され、可動鉄心１５を摺動可能に嵌挿保持
する円筒部材６と、円筒部材６に貫かれて固定され、弁
本体２１の取付部２１ａに螺設するためのネジが形成さ
れた固定部材７とを有し、固定部材７を弁本体２１の取
付部２１ａに螺設することによって、取付部２１ａの頂
部が円筒部材６のフランジ部に圧着された状態でソレノ
イド部１０と弁部２０とが一体に固定されたものであ
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、流体の流れを制御
する電磁弁に関し、特に、弁の開閉を制御するソレノイ
ド部と流体の流れを制限する弁部との組付けに特徴を有
する電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、種々の電磁弁が提案されてい
るが、その一従来例の図面を参照して説明する。図４
は、従来の電磁弁を示した断面図である。この電磁弁５
１は、ソレノイド部と弁部とから構成されている。そこ
で電磁弁５１のソレノイド部は、コイル５２が巻回され
た磁気枠５３内に固定鉄心５４が固定され、そのコイル
５２内であって固定鉄心５４に対して下方同軸上には、
固定鉄心５４に接離可能な可動鉄心５５が嵌挿されてい
る。また、ソレノイド部の外周面は、樹脂によって形成
されたカバー５６により全体が一体化するようにモール
ド固定されている。一方、弁部は、可動鉄心５５の下端
面に弁体５７が挟持され、可動鉄心５５下端に形成され
たフランジ部５５ａの上面に当接するスプリング５８に
よって下方へ付勢されている。そして、スプリング５８
に付勢される可動鉄心５５の下方には、弁体５７に対す
る弁座５９がボディ６０に係設され、そのボディ６０に
は、流体の流入する入力ポート６１と、弁座５９の弁孔
を介して連通する出力ポート６２が形成されている。

【０００３】ところで、本従来例の電磁弁５１では、可
動鉄心５５が摺動する円筒形状のガイドパイプ６３の一
端が、固定鉄心５４の円周面から連続するように下方に
延設され、その他端にはボディ６０に固定するためのロ
ックナット６４が固着され、この固定鉄心５４、ガイド
パイプ６３及びロックナット６４とが一の部材（以下、
「コア組立」という）を構成している。従って、電磁弁
５１の組付けの際には、ガイドパイプ６３内にスプリン
グ５８を備えた可動鉄心５５を挿入したまま、ロックナ
ット６４によってボディ６０のネジ部に螺設してコア組
立を固着した後、そのコア組立の周りにカバー５６によ
り全体が一体化するようにモールド固定されたコイル５
２等が組み付けられて完成される。

【０００４】そして、このような従来の電磁弁５１で
は、その気密性を高めて流体の外部漏れを防止すべく、
ボディ６０が黄銅やアルミ等の柔らかい材質のものを使
用するのに対し、ロックナット６４にはステンレス等の
硬い材質のものを使用し、ロックナット６４をボディ６
０に螺設する際、硬いロックナット６４がボディ６０を
つぶすようにして螺設されている。また、より高い気密
性を実現するために、ロックナット６４とボディ６０と
の間にはＯリング６５等のシール部材が嵌装される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の電磁弁には次のような問題点があった。上述したよ
うに電磁弁の構成にコア組立を採用した場合には、ガイ
ドパイプ６３とロックナット６４との間の気密性を保つ
必要があり、そのためロックナット６４の内周を寸法精
度をあげて加工し、圧入固定し、ガイドパイプ６３を当
接させた後、溶接または内周面にローレット加工等の加
工を施し、ガイドパイプ６３を当接させた後にロー付す
るものであるためにコスト高になるという問題があっ
た。また、スチーム等のような高温の流体を対象とした
場合には、Ｏリング６５について熱に弱いゴム等にかえ
て耐熱性及び耐寒性に優れた四ふっ化エチレン樹脂を使
用するが、この四ふっ化エチレンは、そのクリープ特性
より高温状態である一定時間が経過するとＯリング６５
のひずみが増大して圧縮力がなくなって外部漏れを生じ
るといった問題があった。従って、従来の電磁弁５１で
は、コア組立を用いることによって組付け工程が簡易な
ものとなったが、その反面、上述したような問題を伴う
ものであった。

【０００６】そこで、本発明は、組付け工程が簡易なコ
ア組立を用いたものであって、内部流体の外部漏れを防
止する気密性に優れ、またコストダウンを図った安価な
電磁弁を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁弁は、巻回
された導電性コイル内同軸上に、固定的に設けられた固
定鉄心及び移動可能に設けられた可動鉄心を備えるソレ
ノイド部と、前記可動鉄心に連動するよう係設された弁
体と、流路を構成する弁本体に形成された弁座とを備え
た弁部とを有し、そのソレノイド部と弁部とが一体に固
定され、固定鉄心に吸引される可動鉄心の動きに連動す
る弁体が弁座に対し当接または離間することによって開
閉動作を行なうものであって、前記ソレノイド部側に開
口し、円筒形状の外周側面にネジが形成された前記弁本
体の一部をなす取付部と、前記固定鉄心の円周面に連続
して一方向に延設され、その一方向端部にフランジ部が
形成され、前記可動鉄心を摺動可能に嵌挿保持する円筒
部材と、前記円筒部材に貫かれて固定され、前記弁本体
の取付部に螺設するためのネジが形成された固定部材と
を有し、前記固定部材を前記弁本体の取付部に螺設する
ことによって、当該取付部の頂部が前記円筒部材のフラ
ンジ部に圧着された状態で前記ソレノイド部と前記弁部
とが一体に固定されることを特徴とする。

【０００８】また、本発明の電磁弁は、前記円筒部材の
フランジ部先端に形成されたテーパ部と、前記取付部の
頂部に形成されたテーパ部とが圧着するものであること
が望ましい。また、本発明の電磁弁は、前記固定部材
が、前記円筒部材のフランジ部先端とは硬度が異なる金
属によって形成したものであることが望ましい。例え
ば、固定部材とフランジとが、それぞれ黄銅とステンレ
ス、青銅とステンレス、ステンレスと黄銅、またはメッ
キした黄銅とステンレス等の組合せが挙げられる。ま
た、本発明の電磁弁は、前記円筒形部材と前記固定部材
とを圧入固定したものであることが望ましい。また、本
発明の電磁弁は、ソレノイド部側に開口した前記取付部
の頂部に溝が形成されたものであることが望ましい。

【０００９】上記構成を有する本発明の電磁弁は、弁の
開閉を制御するソレノイド部及び弁本体に流入する流体
の流れを制御する弁部との組付けには、可動鉄心を円筒
部材内に摺動可能に嵌挿保持した状態で、その円筒部材
に固定された固定部材を弁本体の取付部に対して螺設
し、その後に導電性コイルを巻回してソレノイド部が構
成され、上記操作が可能なようにソレノイド部及び弁部
が一体に固定された電磁弁が形成される。その際、固定
部材が弁本体に対して取付部に螺設されるとともに、当
該取付部の頂部が円筒部材のフランジ部に圧着されて前
記ソレノイド部と前記弁部とが一体固定されるので、Ｏ
リング等のシール部材を用いることなく内部流体の外部
漏れを防止することが可能となり、また、固定部材と円
筒部材とをロー付や溶接する必要がなくコストを下げた
電磁弁の提供が可能となった。

【００１０】また、本発明では、前記円筒部材のフラン
ジ部先端に形成されたテーパ部と、前記弁本体を構成す
る取付部の頂部に形成されたテーパ部とが圧着すること
により、より気密にソレノイド部と弁部とが一体に固定
された電磁弁を提供することが可能となった。また、本
発明では、固定部材を黄銅によって形成することによ
り、より安価に提供することが可能となった。また、本
発明の電磁弁では、円筒形部材と固定部材とを圧入固定
によって構成することにより、ロー付や溶接の必要もな
く、より安価に提供することが可能となった。また、本
発明の電磁弁では、取付部の頂部に形成された溝にＯリ
ングを装着すれば、より高い気密性を得ることができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる電磁弁の一
実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。
図１は、本実施の形態の電磁弁を示した断面図である。
本実施の形態の電磁弁１は、大きく分けて上半分のソレ
ノイド部１０と下半分の弁部２０とにより構成される。
このソレノイド部１０と弁部２０とは、ソレノイド部１
０の下方に延設されたガイドパイプ６と弁部２０を構成
するボディ２１とが、ロックナット７によって上下一体
に固定されている。

【００１２】このソレノイド部１０は、中空円筒形状の
コイルボビン１１の胴部に銅線が巻かれたコイル１２を
有し、その外周を囲むように磁気枠１３が形成されてい
る。このコイルボビン１１及びガイドパイプ６からなる
中空部には、その上方から固定鉄心５がコイル１２のほ
ぼ中央付近まで挿入され固定されている。一方、下方か
らは、弁体２５を挟持した可動鉄心１５が、ガイドパイ
プ６内を上下方向に摺動可能に嵌挿保持されている。そ
して、ソレノイド部１０の外周面は、樹脂によって形成
されたカバー１７により全体が一体化するようにモール
ド固定されている。

【００１３】次に、弁部２０は、電磁弁１のボディ２１
内に流体を流入させる入力ポート２２、ボディ２１内の
流体を吐出する出力ポート２３が形成され、そのボディ
２１内には入力ポート２２と出力ポート２３とを連通す
る弁孔が形成された弁座２４とが設けられている。この
弁座２４は、固定鉄心５及び可動鉄心１５と同軸上に形
成されている。そして、ボディ２１には、弁座２４を囲
むように突設された取付部２１ａが上方のソレノイド部
１０側に開口して形成され、その取付部２１ａの側面に
ロックナット７が螺設可能なネジが切られている。

【００１４】また、弁部２０には、ボディ２１内に流入
した流体の流れを制御すべく、弁体２５が弁座２４に当
接する位置に配設されている。この弁体２５は、合成ゴ
ム等によって成形され、可動鉄心１５下端面に挟持され
ている。そして、その弁体２５を弁座２４へ当接すべく
可動鉄心１５を下方に付勢する復帰バネ２６が、その可
動鉄心１５下端に形成されたフランジとガイドパイプ６
との間に当接して嵌装されている。

【００１５】更に、本発明の特徴をなすコア組立につい
て説明する。図２は、コア組立を示した断面図である。
コア組立２とは、上述した固定鉄心５、ガイドパイプ６
及びロックナット７が一体として構成されたものであ
る。具体的には、ガイドパイプ６は、ステンレス鋼板
（特に、ＳＵＳ３１６Ｌが望ましい）を深絞り加工によ
って形成したものであり、その上方端部には固定鉄心５
が圧入固定され、先端６ａがアルゴンアーク溶接によっ
て固定鉄心５に固着されている。一方、下方端部にはフ
ランジ部６ｂが形成され、黄銅によって形成されたロッ
クナット７を貫いて圧入固定されている。そして、電磁
弁１の組付けの際には、コア組立２のロックナット７を
ボディ２１に形成された取付部２１ａに螺設することに
よって、ソレノイド部１０と弁部２０とを一体固定す
る。

【００１６】ところで、図３は、図１のＡ部を拡大した
図である。この図でも示すようにガイドパイプ６のフラ
ンジ部６ｂ先端には第１テーパ６ｃが、ボディ２１に形
成された取付部２１ａの頂部には第２テーパ２１ｃがそ
れぞれ形成されている。そして、取付部２１ａにロック
ナット７を螺設してソレノイド部１０及び弁部２０を一
体に固定した場合には、その第１テーパ６ｃと第２テー
パ２１ｃとが当接し圧着されることとなる。なお、第１
テーパ６ｃはθ1 ＝４７゜の角度をもって、第２テーパ
２１ｃはθ2 ＝５０゜の角度をもってそれぞれ形成され
ている。これは、両者の傾斜角度に差を設けて接触面積
を小さくすることによって圧力を高め、第２テーパ２１
ｃ部が高硬度のガイドパイプ６が硬度の低い取付部２１
ａを押しつぶすようにして、気密性を高めるようにした
ためである。

【００１７】このような構成による本実施の形態の電磁
弁１では、Ｏリング等のシール部材を用いることなく、
ガイドパイプ６のフランジ部６ｂと取付部２１ａの頂部
とが圧着するメタルタッチシールとしたため、シール部
材の削除によるコストダウン、組付け工程の削除といっ
た効果を奏するとともに、流体に対応するシール部材の
特性を考慮することなく高温流体や極低温の流体等に対
しても高い気密性を得ることができた。また、本実施の
形態の電磁弁１では、ガイドパイプ６のフランジ部６ｂ
と取付部２１ａの頂部とが圧着するため、ガイドパイプ
６とロックナット７との間をロー付や溶接する必要はな
く、この点でもコストダウンを図ることができた。

【００１８】また、従来の電磁弁では、ボディ６０が黄
銅やアルミ等の柔らかい材質であるのに対し、シール部
材の劣化等による外部漏れを防止すべく、ロックナット
にはステンレス等の硬い材質のものを使用し、螺設した
際ロックナットがボディをつぶすようにしたが、本実施
の形態の電磁弁１では、メタルタッチシールとしたた
め、ロックナット７にも黄銅等の安価なものでも足り、
この点でもコストダウンを図ることができた。

【００１９】なお、本発明は、上記実施の形態のものに
限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で
様々な変更が可能である。例えば、上記実施の形態では
ボディ２１に黄銅を使用したが、制御流体によっては黄
銅が使用できない場合には、ステンレス等他の金属を使
用することについて問題はない。但し、ガイドパイプの
テーパ角およびともに形成される圧着部のテーパ角をそ
れぞれ変える必要がある。また、図示したように、取付
部２１ａの頂部には、ガイドパイプ６に圧着するテーパ
のみならずシール部材を嵌装可能な溝３０の形成が可能
であるため、制御流体によっては同時にＯリング等を用
いるようにしてもよい。この場合、更に高い気密性を得
ることができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、ソレノイド部側に開口し、円
筒形状の外周側面にネジが形成された弁本体の一部をな
す取付部と、固定鉄心の円周面に連続して一方向に延設
され、その一方向端部にフランジ部が形成され、可動鉄
心を摺動可能に嵌挿保持する円筒部材と、その円筒部材
に貫かれて固定され、弁本体の取付部に螺設するための
ネジが形成された固定部材とを有し、その固定部材を弁
本体の取付部に螺設することによって、取付部の頂部が
円筒部材のフランジ部に圧着された状態でソレノイド部
と弁部とが一体に固定されるよう構成したので、内部流
体の外部漏れを防止した気密性に優れ、またコストダウ
ンを図った安価な電磁弁を提供することが可能となっ
た。

【００２１】また、本発明は、円筒部材のフランジ部先
端に形成されたテーパ部と、取付部の頂部に形成された
テーパ部とが圧着するので、内部流体の外部漏れを防止
した気密性に優れた電磁弁を提供することが可能となっ
た。また、本発明は、固定部材を黄銅によって形成して
もよく、コストダウンを図った安価な電磁弁を提供する
ことが可能となった。また、本発明は、円筒形部材と固
定部材とを圧入固定したものでもよく、コストダウンを
図った安価な電磁弁を提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁弁にかかる一実施の形態を示した
断面図である。

【図２】電磁弁のコア組立を示した断面図である。

【図３】電磁弁の一部拡大断面図である。

【図４】従来の電磁弁を示した断面図である。

【符号の説明】

１ 電磁弁 ５ 固定鉄心 ６ ガイドパイプ ６ｂ フランジ部 ６ｃ 第１テーパ ７ ロックナット １０ ソレノイド部 １２ コイル １５ 可動鉄心 ２０ 弁部 ２１ ボディ ２１ａ 取付部 ２１ｃ 第２テーパ ２４ 弁座 ２５ 弁体 ３０ 溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻回された導電性コイル内同軸上に、固
   定的に設けられた固定鉄心及び移動可能に設けられた可
   動鉄心を備えるソレノイド部と、前記可動鉄心に連動す
   るよう係設された弁体と、流路を構成する弁本体に形成
   された弁座とを備えた弁部とを有し、 そのソレノイド部と弁部とが一体に固定され、固定鉄心
   に吸引される可動鉄心の動きに連動する弁体が弁座に対
   し当接または離間することによって開閉動作を行なう電
   磁弁において、 前記ソレノイド部側に開口し、円筒形状の外周側面にネ
   ジが形成された前記弁本体の一部をなす取付部と、 前記固定鉄心の円周面に連続して一方向に延設され、そ
   の一方向端部にフランジ部が形成され、前記可動鉄心を
   摺動可能に嵌挿保持する円筒部材と、 前記円筒部材に貫かれて固定され、前記弁本体の取付部
   に螺設するためのネジが形成された固定部材とを有し、 前記固定部材を前記弁本体の取付部に螺設することによ
   って、当該取付部の頂部が前記円筒部材のフランジ部に
   圧着された状態で前記ソレノイド部と前記弁部とが一体
   に固定されることを特徴とする電磁弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電磁弁において、 前記円筒部材のフランジ部先端に形成されたテーパ部
   と、前記取付部の頂部に形成されたテーパ部とが圧着す
   ることを特徴する電磁弁。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の電磁弁に
   おいて、 前記固定部材が、前記円筒部材のフランジ部先端とは硬
   度が異なる金属によって形成したものであることを特徴
   とする電磁弁。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の電磁弁において、 前記円筒形部材と前記固定部材とを圧入固定したもので
   あることを特徴とする電磁弁。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
   の電磁弁において、 ソレノイド部側に開口した前記取付部の頂部に溝が形成
   されたものであることを特徴とする電磁弁。