JPS5940614Y2

JPS5940614Y2 - 超小型電磁弁

Info

Publication number: JPS5940614Y2
Application number: JP8371081U
Authority: JP
Inventors: 吉昭松島; 永光出沢; 孝高松; 眞康出崎; 和生新妻; 昇次座間
Original assignee: 株式会社トキメック
Priority date: 1981-06-09
Filing date: 1981-06-09
Publication date: 1984-11-19
Also published as: JPS57196866U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、省エネルギー形の油圧回路あるいは電子制
御の油圧回路に適した超小型電磁弁に関する。

近年、油圧制御による機械装置の省エネルギー化が強く
要望されているが、中でも油圧システムに最も多く使用
されている電磁弁の消費電力を大幅に減少させると共に
、弁を所要のシーケンス動作させるのに、超小型のリレ
ーで直接的に駆動させたり、さらにはＩＣなどの無接点
素子を用いて電子的にシーケンス制御を行なうプログラ
マブルコントローラの出力で直接弁を駆動できるように
することが望まれている。

そのため、低消費電力の超小型電磁弁を作ることが急務
となっているが、従来の電磁弁は例えば第１図に示す３
方向電磁弁のように、弁構成部１と端板２とソレノイド
構成部３とから戊っているため小型化に限度があった。

すなわち、第１図に示す電磁弁のソレノイド構成部は、
ボビン３１に巻かれたソレノイドコイル３２と、円筒状
のコアチューブ３３内に固定された固定鉄心３４及び若
干摺動し得るように内装された磁性体の可動片３５とを
備えており、一端を可動片３５に固着したブツシュピン
３６を固定鉄心３４に摺動自在に貫通させている。

そして、ソレノイドコイル３２に通電された時、固定鉄
心３４及び可動片３５が励磁されて吸引し合い、可動片
３５がブツシュピン３６を伴って右行し、弁構成部１の
スプール１１をスプリング１２の力にして右行させ、Ｃ
ポートとＴポートの連通状態がら、ＣポートとＰポート
の連通状態に切換えるようになっている。

この３方向電磁弁を油圧記号で示すと第２図のようにな
る。

このように、従来は弁構成部１及び端板２が比較的大き
いため、充分小型化することができず、また、ソレノイ
ド構成部３はブツシュピン３６を介して比較的大きなス
ピール１１を駆動するため、駆動効率が悪く、充分な省
電力化及びレスポンスの高速化を計ることが困難であっ
た。

この考案は、」−記のような問題を解決し、超小型でレ
スポンスも速い低消費電力の電磁弁を安価に提供するこ
とを目的とする。

そのため、この考案による超小型電磁弁は、ソレノイド
コイルを外装したコアチューブ内に、固定鉄心を固設す
ると共に磁性体の可動片を若干摺動し得るように内装し
たソレノイド構成部の固定鉄心内に、上記可動片によっ
て駆動される弁体部と複数のポートを形成する固定部と
からなる弁構成部を収納させて設けて三方切換機能を持
たせ、その固定鉄心に各ポーＩ・の油路を形成すること
により上記の目的を達成するものである。

以下、第３図及び第４図を参照してこの考案の実施例を
説明する。

第３図及び第４図はこの考案のそれぞれ異なる実施例を
示すもので、いずれも油圧記号で示せば第２図に示すよ
うな３方向電磁弁である。

両図において第１図のソレノイド構成部と対応する部分
には同一符号を付してあり、その部分の説明は省略する
。

両実施例とも、ソレノイド構成部３の固定鉄心３４内に
弁構成部１が収納され、Ｐポート、Ｔポート、及びＣポ
ートの配管接続口を備えたサブプレート４を一体として
いる。

そして、両者は弁構成部１が若干相違するだけで殆んど
共通しているので、主として第３図の実施例について説
明する。

ソレノイド構成部３の固定鉄心３４内に大径中空部３４
ａ及びそれに続く小径中空部３４ｂが設けられ大径中空
部３４ａにスリーブ１２及びシート部１３を嵌入し、ス
リーブ１２にはポペットスプール１４を若干摺動し得る
ように嵌入して弁構成部１としてのポペット弁を横取し
ている。

このポペットスプール１４はスプリング１５によって左
行習性を与えられ、左端部は固定鉄心３４の小径中空部
３４ｂを通って可動片３５に嵌着し、スプリング１５よ
り強いブツシュスプリング１６によって右方への付勢力
を与えられている。

また、このポペットスプール１４には、その移動に伴な
って左右の油室内の油が移動し得るようにするための油
路１４ａを貫通形成してあり、可動片３５の外周にも油
が流通する溝３５ａを設けて、その移動時の抵抗を小さ
くしている。

また、スリーブ１２にはＰポートが、シート部１３には
Ｔポート及びＣポートが設けられ、固定鉄心３４には、
この弁構成部１のＰポート及びＴポートをそれぞれサブ
プレート４のＰポート及びＴポートへ接続するための油
路３４ｃ、３４ｄを形成しである。

なお・、固定鉄心３４の大径中空部３４ａはＣポートの
油路の役目をなす。

このように、弁構成部１を固定鉄心３４内に収納して設
けたソレノイド構成部３をサブプレート４に連結する。

すなわち、サブプレート４に設けた凹部４ａに、コアチ
ューブ３３の嵌合部３３ａに０リング５０を装着して嵌
合し、フランジ板５１をボルト５２でサブプレート４に
固定することにより、サブプレート４とコアチューブ３
３とを固定する。

その際、シート部１３とサブプレート４との間にスプリ
ング１６より強いスプリング５４を介装する。

そして、ソレノイドコイル３２をモールドしたコイルハ
ウジング３７をコアチューブ３３に嵌入すれば、図示の
組立完了状態になる。

なお、３６はコアチューブ３３の小径端部に嵌合するマ
ニュアルブツシュピン、５５．５６はシール用のＯリン
グである。

次に、この実施例の動作を説明する。

ソレノイドコイル３２に通電されていない時は、スプリ
ング１５の力でポペットスプール１４が左行して第３図
に示す状態になっているので、そのポペット部はスリー
ブ１２側を閉止し、シート部１３（則を開放しているの
で、ＣポートとＴポートが通じている。

ソレノイドコイル３２が通電励磁されると、固定鉄心３
４及び可動片３５が互いに吸引し合うので可動片３５が
右行し、ポペットスプール１４を押してスプリング１５
に抗して右方へ摺動させる。

したがって、ポペットスプール１４のポペット部は、シ
ート部１ｙ則を閉止してスリーブ１２側を開放するので
、ＣポートとＰポートが通ずるように切換わる。

なお、スリーブ１２、シート部１３、及びポペットスプ
ール１４は非磁性体を用い、油中に含まれる異物、鉄粉
等の付着による悪影響を防いでいる。

また、ブツシュスプリング１６は、ソレノイドコイル３
２に交流を通電して用いる場合であるが、寸法上可動片
３５が固定鉄心３４に完全に吸着されない場合交流周波
数に応じた吸引力の変動により、ポペットスプール１４
、可動片３５等が振動するのを防止するためと、ソレノ
イド付勢時のシート力をソレノイドの吸引力と無関係に
必要最小限にするために設けである。

第４図の実施例は、弁構成部１の弁体としてポペットス
プール１４に代えて、普通のスプール１４′を使用した
点が相違し、それに伴ってスリーブ１２′が第３図のシ
ート部１３を一体とした構造になる点と、ブツシュスプ
リング１６が不要になった点が第３図の実施例と異なる
だけであるから、第４図において第３図と同一部分は同
一符号で、若干異なる部分には同一符号にダッシュを付
して示し、それらの説明は省略する。

第３図のようにポペット式の弁にすると、応答が極めて
速くなり、リークも少なくなる利点があるが、第４図の
ようにスプール式の弁にした方が構造が簡単になり安定
性もあるので、用途に応じて選択して用いればよく、そ
の場合、ソレノイドを直流で使用するタイプであれば、
スプール及びスリーブのみを、また交流で使用するタイ
プであれば、スプール、スリーブ、及び可動片（スプリ
ング１６付）等を交換することにより、ポペット式とス
プール式の変更が可能である。

なお、第３図のスリーブ１２とそれと同じ内径のシート
部２２の組合わせは、いずれの場合にも使用できる。

以上の説明によって明らかなように、この考案による超
小型電磁弁は、従来のソレノイドにおいて、スプールを
押すために設けられていたブツシュピンを排し、そのス
ペースに弁構成部を全て収納したため、全体を大幅に小
型化し得ると共に、レスポンスも速くなる。

本構造は、従来の構成（第２図）に比べてソレノイド構
成部がパイロット構成部に比して大きく、したがってソ
レノイドコイルの巻回数を多くすることができるので、
消費電力を小さくする目的には有利であり、超小型リレ
ーやプログラマブル・コントローラの出力で直接駆動す
ることも可能になる。

しかも、汎用性、量産性があり、安価に供給できるので
、省電力油圧回路に好適である。

なお、実施例ではサブプレーＩ・を使用したが、固定鉄
心に形成した各ポートの油路に直接配管するか、あるい
は固定鉄心を直接マニホールドブロック等に取付けるよ
うにしてサブプレー１・を省略してもよく、そのように
すれば一層小型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁弁の例を示す縦断面図、第２図は同
じくその油圧記号図、第３図及び第４図は、それぞれこ
の考案の異なる実施例を示す超小型電磁弁の縦断面図で
ある。１・・・・・・弁構成部、２・・・・・・端板、３・・
・・・・ソレノイド構成部、４・・・・・・サブプレー
ト、１２．１２’・・・・・・スリーブ、１３・・・・
・・シート部、１４・・・・・・ポペットスプール、１
４″・・・・・・スプール、３２・・・・・・ソレノイ
ドコイル、３３・・・・・・コアチューブ、３４・・・
・・・固定鉄心、３５・・・・・・可動片。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ソレノイドコイルを外装したコアチューブ内に、固定鉄
心を固設すると共に磁性体の可動片を若干摺動し得るよ
うに内装したソレノイド構成部の前記固定鉄心内に、前
記可動片によって駆動される弁体部と複数のポートを形
成する固定部とからなる弁構成部を収納させて設けて三
方切換機能を持たせ、該固定鉄心に前記各ポートの油路
を形成してなる超小型電磁弁。