JPS61266888A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえば油圧８！械などにおける圧油なとの
流路をａ換える吸引形の電磁弁に関する。

背１技術 一般に油圧電磁弁では、小形小流量のものでｌ土構造の
簡単な吸引形（スプールをソレノイドの方向に曜引する
プル形）がもちいられ、大形大流量のものでは押出形（
スプールをツレ／イドと反対方向に押し出すブツシュ形
）が用いられる。通常８、吸引形電磁弁では、ランドを
有するスプールの端部に電磁ブランツヤ（可動鉄心）を
取付けてスプールを固定鉄心に吸引し、流体の流路の切
換えなどを行なっている。この電磁弁の流量を増大して
用いようとするときは、スプールをより大きな電磁力で
吸引する必要が生じる。すなわち磁気吸引力を増大しで
、大流量の流体に関してその流路の切換えを容易に行な
うようにするためである。そのためには、ツレ／イドの
磁力線を２方向に分岐させて流した方がより有効である
。

通常、ハウジングおよびスプールは磁性材料から形成さ
れているため、磁力線がハンジングおよびスプールを通
過するとともに磁化され、流体内に含まれるたとえば鉄
粉などの上うな磁性材料の粉体が、スプール及びスプー
ル穴に付着し、スプールのスリーブ内での摺動に伴って
、スプール穴の摩耗が早められ、漏水の危険性の増大を
未たすという問題点があった２ 発明が解決しようとする問題点 本発明の百的は、上述の間Ｈ７αを解決し、スプール穴
の摩耗を可及的に防止することができるとともに、大き
な電磁力でスプールを駆動し、大流量の流体の流路の切
換えを行なうことがで軽る吸引形の電磁弁を提供するこ
とである。

問題点を解決するための手段 本発明は、非磁性材料から成る流路切換え用スプールの
端部に案内ランｒを有する磁性材料から成る案内部材を
設け、 スプールと案内部材とを収納し、磁性材料から成るハウ
ジングを設け、 案内部材にはプランツヤが連結され、 プランジャを吸着する固定鉄心を設け、固定鉄心に関連
してコイルを設け、 外周鉄心、ハウジング、案内ランド、案内部材、プラン
ツヤ、固定鉄心および端板を通る一つの磁路と、外周鉄
心、支承板、ブランツヤ、固定鉄心および端板を通るも
う１つの磁路で、２つの閉ループを形成することを特徴
とする電磁弁である。

作　　用 非磁性材料から成る流路切換え用スプールの端部に、案
内ランドを有する磁性材料から成る案内部材を設ける。

このスプールと案内部材とを収納し、磁性材料から成る
ハウジングを設ける。案内部材にはブランツヤが連結さ
れ、プランジャを吸着する固定鉄心を設ける。ブランツ
ヤと固定鉄心の外周に磁気吸引力を発生または消勢する
コイルを設ける。前記外周鉄心、゛ハウジング、案内ラ
ンド、案内部材、プランツヤ、固定鉄心お上［７端板を
通るーっの磁路と、外周鉄心、支承板、プランジャ、固
定鉄心および端板を通る他の磁路とは、コイルが電力付
勢されたときに発生する磁束の磁路に関して二つの閉ル
ープを形成する。したがってコイルの電力付勢時の磁束
が増大され、スプールがプランジャによって駆動され、
電磁力が増大される。またスプールは非磁性材料から成
るので、流路中の磁性体などが吸着することが防がれる
。

実施例 第１図は本発明の一実施例の電磁弁１の断面図である。

電磁弁１は３位置４ポート形であって、ボー）Ａ、Ｂ、
Ｐ、Ｔを有し、スプリングセンタ方式の電磁切換弁であ
る。磁性材料から成る電磁弁１のハクソング２内には、
弁室３が形成される。

弁室３には、スプール４がその軸線方向に摺動可能に設
けられている。

スプール４は非磁性材料から形成され、ランド５．６を
有する。スプール４の軸線方向両端部には、それぞれ案
内部材７，８がそれぞれ溶接などで固定される。案内部
材７．８は、ハウジング２と同様に磁性材料から形成さ
れ、案内ランド９゜１０を有する。案内２ンド９，１０
には連結軸１１．１２が、それぞれ反対方向に延びて形
成され、この連結軸１１．１２は、それぞれ磁性材料か
ら成るプランジャ１３．１４１こ、ピン１５．１６でビ
ン結合される。プランツヤ１３．１４には、油孔１７．
１８が形成される。

各プランジャ１３．１４を巻回してコイル１９゜２０が
配置され、これらのコイル１９．２０には端子２１．２
２を介して、電力が供給される。またこれらの各コイル
１９．２０とプランツヤ１３゜１４との間に、それぞれ
たとえばオーステナイト系ＳＵＳなどの非磁性材料から
成る磁力Ｍａｒ止部材２３．２４が配置される６磁力線
封止部材２３゜２４を非磁性材料とするのは、これらを
磁性材料とすると、ブランツヤ１３，１４との間に電磁
力が発生し、プランジャ１３．１４が摺動し難くなるか
らである。

またブランツヤ１３．１４の磁極面２５．２６と対向す
る磁極面２７．２８を有する固定鉄心２９゜３０が配ｍ
される。各固定鉄心２９．３０の軸線方向外方には、ね
じ部３１．３２が軸線方向に突出して形成され、ハウジ
ング２の端板３３．３４に形成されたねじ穴３５．３６
に蝶合され固定される。ねじ部３１．３２の端板３３’
、３４の外方には、カバ一部材３７．３８が螺合される
。

磁力＃ｌ封止部材２３は、摺動筒部３９とスパナ掛合部
４０とを含む。摺動筒部３９のスパナ掛合部４０と反対
側の端部は、固定鉄心２９の段差面４１に当接され、こ
の摺動＃ｉ部３９と固定鉄心３つとはたとえばろう付け
で溶接される。したがってスプール４ｇＡから圧油が漏
洩しても、摺動筒部３９によって封止され外部に漏れる
ことが防止できる。

スパナ掛合部４０の摺動筒部３９の反対側には、雄ねじ
が刻設されたねじ部４２が形成され−る。このねじ部４
２は、ハウジング２の雌ねじが刻設されたねじ部４３に
螺合されるｂ＊た封止部材２３の内周面に形成された段
差面４４と、磁性材料から成り、数個の袖穴を有し、連
結軸１１が挿通される座金４５との間に、コイルばね４
６が配Ｒされる。また磁力線封止部材２３とコイル１９
との間には、これらに密着して支承板４７が固定される
。コイル１９は外周鉄心６０．６１で巻回される。

磁力線封止部材２４は、磁力線封止部材２３と同様の形
状およＶ関連する構成を有する。磁力線封止部材２４に
関連する構成は、必要な場合にはギＩ述した磁力線封止
部材２３に関する構成の参照符３９〜４７に、添字ａを
付して示す４本実施例の電磁弁１においては、支承板４
７とへウノング２の弁体部４８のコイル１９側の端面４
９との距離、および支承板４７ａとハウジング２の他の
端面５０との距離をＤｌとする。この距離Ｄ１を可及的
に大きくすることにより、外周鉄心６０の一部である円
筒状の筒部材５３．５４（距離Ｄ１相当部）が無いとき
は後述されるような磁束が、支承板４７，４７ａと弁体
部４８とに関して、空間５１．５２を介して磁気経路を
形成することを防ぐようにでさる。

この場合、発生する磁力線はハンノング２の方向へは流
れず、全部支承板４７を通り、非磁性体の摺動筒３９か
らブランツヤ１３、固定鉄心２９、端板３３、外周鉄心
５６を流れ閉ループを形成する。一方、支承板４７がら
プランジャ１３に流れる場合、非磁性体の摺動円＃ｉ３
９に磁力線の一部が阻止される。したがって摺動円筒３
９の肉厚は出来るだけ薄い方が磁力線の通過に適してい
るが、反面、摺動円筒３９の耐内圧力が低下し、電磁弁
の許容背圧が低くなるという矛盾を生ずる。したがって
許容背圧をたかくするためには、磁力線の通過を成る程
度犠牲にしても、摺動円筒３９の肉厚は余り薄くするこ
とは出来ない。以上のような理由によりハウジング２の
弁体部４８と、コイル１９．２０の外周鉄心６０．６１
に対応する部分との間の磁性部材５３．５４を設けるこ
とによって、磁力線の一部をハウジング２、案内ランド
９，１０、案内部材７，８、プランジャ１３．１４およ
り固定鉄心２９．３０に分岐し、全体の磁束密度を高め
、発生される磁力を増大さすことができる。

１２図は第１図の座金４５付近の拡大図である。

後述されるようにコイル１９　（第１図参照）が電力付
勢され、案内部材２３が矢符Ａ１方向に変位したとき、
ハウジング２の前記端面４つと、座金４５の矢符Ａ１方
向と反対側の端面５５とは離反する。したがって端面４
９．５５間には、磁束が流れにくくなる。したがってこ
の磁束が、案内ランド９を介する磁路に、集中的に流れ
るようにできる。また案内ランド９には、軸線方向に幅
広の溝が仮想円周上に等間隔に配設され、Ａ、Ｂボート
からＴボートへの油路を形成する。したがって弁体部４
８の弁室３内の油圧と、磁気中［５８の油圧とを等しく
できるので、ブランツヤ１３の動作は油圧によって阻害
されない。このような構成は、案内ランド１０に関して
も同様である。

第３図は電磁弁１における磁束の状態を説明する断面図
である。コイル１９を所定の態様に電力付勢すると、コ
イル１９から発生する磁束は、下記の２つの磁路を通る
。すなわち第１の外周鉄心６０、支承板４９、ブランツ
ヤ１３、固定鉄心２９および端板３３とからなる磁路、
第２の外周鉄心６０、磁性部材５３、ハウジング２の弁
体部４８、案内ランド９、案内部材７、連結軸１１、プ
ランジャ１３、固定鉄心２９および端板３３からなる磁
路の２つの磁路を形成し、矢符Ａｌ、Ａ２で示す方向の
吸引力が働く磁束が形成される。このとき、固定鉄心２
つの磁極面２７とプランツヤ１３の磁極面２５との間に
磁気吸引力が作用し、プランジャ１３を固定鉄心２９の
方向に、すなわち矢符Ａ１方向に引張る。したがってス
プール４は矢符Ａ１方向に変位し、各ボートの切換えが
行なわれる。

このとき前述したように、スプール４は非磁性材料から
形成されており、コイル１９の電力付勢に伴うスプール
４の磁化を防ぐことができ、したがってたとえば圧油中
の鉄粉などが、スプール４などに付着することを防ぐこ
とができる。したがって弁体部４８の内周面との鉄粉を
介在する摺擦によって、スプール穴がむやみに摩耗して
しまうことを防ぐことができる。

一方、スプール４に連結される案内部材７，８を磁性材
料から形成したので、前述したような磁路が形成される
とともに磁気抵抗を減少でき、プランツヤ１３を大きな
磁気吸引力によって駆動することができる。

また、プランジャ１３と案内部材７の連結軸１１とをビ
ン１５によってビン結合した。したがってプランツヤ１
３の矢符Ａ１または矢符Ａ２方向への変位において、摺
動筒部３９の軸線と連結軸１１の軸線とは一致していな
くとも、ビン１５を中心に角変位可能なプランツヤ１３
は、摺動筒部３９の内周面に沿って変位することができ
る。

すなわち連結軸１１とプランジャ１３とが一体に固定さ
れている場合を想定すると、前述したように各軸線が一
致していない場合、摺動筒部３９の内周面とプランジャ
１３の外周面とは、いわゆるこじれた状態にあり、プラ
ンツヤ１３の摺動抵抗が増大する。また磁極面２５．２
７が密着せず、いずれの場合もスプールの切換力が弱く
なる。

本発明のさらに他の実施例として、スプール４を単一の
コイルによって駆動するようにしてもよ効　　果 以上のように本発明に従えば、非磁性材料から成る流路
切換え用スプールの端部に、磁性材料からなり、案内ラ
ンドを有する案内部材を設けた。

またスプールと案内部材とを収納し、磁性材料から成る
ハウジングを設け、案内部材にはプランツヤを連結し、
プランツヤを吸着する固定鉄心を設けた。この固定鉄心
とプランツヤの外周とに磁束を発生させるコイルを設け
、外周鉄心、支承板、プランツヤ、固定鉄心および端板
を通る磁路と、外周鉄心、ハウジング、案内部材、プラ
ンツヤ、固定鉄心および端板を通る２つの磁路の閉ルー
プを形成するようにした。

したがってコイルが電力付勢されて案内部材に磁束が形
ｒ＆されても、スプールが磁化することを防ぐことがで
きた。したがって流路中に含まれる磁性材料の粉末など
が、スプールに付着することが防止され、スプールとハ
ウジングの内周面との摩擦によって、スプール穴がむや
みに摩耗することを防ぐことができた。また摺動筒部の
肉厚を厚くし、電磁弁の許穿背圧を高くすることができ
た。

更にまた、摺動筒部の肉厚を厚くしたにもかかわらず、
前述したように分岐磁路を形成する案内部材に案内ラン
ドを設け、これを磁性材料から形成し、コイルの電力付
勢に伴う電磁力を可及的に増大することができ、案内部
材に固定されるスプールを大きな力で駆動するようにで
きた。

【図面の簡単な説明】

！＠１図は本発明の一実施例の電磁弁１の断面図、第２
図は座金４５付近の拡大断面図、第３図は電磁弁１にお
ける磁路な説明する断面図である。 １・・・電磁弁、２・・・ハウジング、４・・・スプー
ル、７．８・・・案内部材、９．１０・・・案内ランド
、１３゜１４・・プランツヤ、Ｉｓ、１６・・・ビン、
１９．２０・・・コイル、２５〜２８・・・磁極面、２
９．３０・・・固定鉄心 代理人　　弁理士　　画数　圭一部 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性材料から成る流路切換え用スプールの端部に案内
   ランドを有する磁性材料から成る案内部材を設け、 スプールと案内部材とを収納し、磁性材料から成るハウ
   ジングを設け、 案内部材にはプランジャが連結され、 プランジャを吸着する固定鉄心を設け、 固定鉄心に関連してコイルと、コイルを外囲する外周鉄
   心とを設け、 外周鉄心、ハウジング、案内ランド、案内部材、ハウジ
   ング、プランジャおよび固定鉄心を通る磁路の閉ループ
   を形成することを特徴とする電磁弁。