JPS643883Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電磁弁の改良に関するものである。

従来、電磁コイルの励磁により可動鉄心を固定
鉄心に吸着させ、それにより弁体を変位させて弁
部の流体流路を切換えるようにした電磁弁は公知
である。この電磁弁において、大きなストローク
で大きな電磁吸引力を得るためには、ソレノイド
の大形化あるいは通電量の増大が必要である。

本考案は、ソレノイドを小形に保つたまま、且
つ通電量を増大することなく、大きなストローク
で大きな電磁力が得られるようにした電磁弁を提
供しようとするものである。

上記目的を達成するため、本考案の電磁弁は、
電磁コイルの励磁により可動鉄心を固定鉄心に吸
着させ、それにより弁体を変位させて弁部の流体
流路を切換えるようにしたものにおいて、可動鉄
心及び固定鉄心のいずれか一方に、その吸着面か
ら軸方向に出没自在な補助鉄心を設け、該補助鉄
心をばねにより他方の鉄心に向けて付勢し、補助
鉄心の吸着面を一方の鉄心の吸着面から他方の鉄
心に向けて突出させることにより構成される。

而して、かかる本考案の電磁弁によれば、以下
のような効果を期待することができる。

(1) 一方の鉄心の吸着面から他方の鉄心に向けて
補助鉄心の吸着面を突出させたので、ストロー
クを小さくした場合と同様に両鉄心間に大きな
電磁力が得られる。

(2) 可動鉄心が固定鉄心に吸着される過程におい
ては、先ず補助鉄心の吸着面が他方の鉄心の吸
着面に衝当吸着され、その補助鉄心が可動鉄心
と固定鉄心との間の吸引力によりばねの付勢力
に抗して鉄心内に押込まれ、それに伴つて可動
鉄心が固定鉄心に衝当吸着されるので、吸着時
における両鉄心間の衝撃を緩和してそれらの摩
耗損失を軽減できる。

(3) ソレノイドを励磁状態から消磁状態に切換え
れば、補助鉄心に作用するばねの付勢力が可動
鉄心を固定鉄心から離間させるように押圧する
ため、先ず可動鉄心が固定鉄心から容易に離間
し、その後に補助鉄心が離間することになり、
従つて非通電時における残留吸着力の分散によ
り可動鉄心の復帰を確実なものにすることがで
きる。

(4) 上記各効果の相乗作用により、電磁弁の長寿
命化と信頼性の向上を図ることができる。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明すると、第１実施例を示す第１図において、
１はソレノイド、２は弁部で、ソレノイド１によ
り弁部２における入力ポート３と出力ポート４と
を連通させる弁座５が開閉される。

上記ソレノイド１は、ボビン７に捲回した電磁
コイル８を備え、その外側を磁路を形成する磁気
枠９で囲繞し、該磁気枠９とボビン７の孔７ａに
嵌着固定した固定鉄心１１をねじ１２で固定する
と共に、両者間に回り止め１３を挿着し、さらに
ボビン７の孔７ａに可動鉄心１４を軸方向に摺動
可能に挿嵌して、電磁コイル８への通電に伴う電
磁力により可動鉄心１４を第１ばね１５の付勢力
に抗して固定鉄心１１に吸着するように構成して
いる。

上記可動鉄心１４は、両端を開口した孔１４ａ
を備え、その孔１４ａの両端部分に、該可動鉄心
の吸着面１４ｂから出没自在な吸着面１７ａを備
えた補助鉄心１７と上記弁座５を開閉する弁体１
８とを、それぞれ軸方向に変位可能に挿嵌し、そ
れらの間に第２ばね１９を縮設している。従つ
て、補助鉄心１７はそれが孔１４ａの抜止段部１
４ｃに当接して吸着面１７ａが外部に突出した図
示の位置から、第２ばね１９を圧縮しつつ孔１４
ａ内に没する位置まで変位できるものである。

なお、第２ばね１９の付勢力は第１ばね１５の
それより大きなものとしている。

上記構成の電磁弁の消磁状態においては、第１
図に示すように、可動鉄心１４が第１ばね１５の
付勢力により固定鉄心１１から離間した復帰位置
にあつて、補助鉄心１７の吸着面１７ａが可動鉄
心１４から突出すると共に、弁体１８が弁座５を
閉鎖している。

電磁コイル８への通電により励磁状態とすれ
ば、可動鉄心１４及び補助鉄心１７は電磁力によ
り第１ばね１５の付勢力に抗して固定鉄心１１に
吸引され、ストロークａの変位により補助鉄心１
７の吸着面１７ａが固定鉄心１１に衝当して吸着
され、その後は可動鉄心１４のみが第１及び第２
ばね１５，１９の付勢力の合力に抗してそれらを
圧縮しながらストロークｂだけ変位し、固定鉄心
１１に衝当吸着される。

この励磁状態から再び消磁状態とすれば、上記
とは逆に、先ず可動鉄心１４のみが第１及び第２
ばね１５，１９の付勢力の合力によりストローク
ｂだけ固定鉄心１１から離間し、その後は可動鉄
心１４と補助鉄心１７とが一体となつて第１ばね
１５の付勢力によりストロークａだけ固定鉄心１
１からさらに離間し、第１図の切換状態に復帰す
る。

上記動作を行う電磁弁のストローク−吸引力特
性は、補助鉄心１７と固定鉄心１１との間の吸引
力の存在によつて、第２図の曲線Ａに示すよう
に、固定鉄心１１に対する吸着端からの可動鉄心
１４のストロークｂ（補助鉄心の最大突出量）の
近傍にピークA₁を有するものとして表わされる。
上記特性曲線Ａを、補助鉄心を備えない従来の電
磁弁の特性曲線Ｂとの比較において説明すれば、
上記ストロークｂの位置から可動鉄心１４の復帰
位置に至る間のストロークａの範囲においては、
補助鉄心１７と固定鉄心１１との間に働く吸引力
により、全体としての吸引力が補助鉄心を設けな
い従来のものよりも大きな値を示し、これに対し
てストロークｂの範囲においては、補助鉄心１７
が固定鉄心１１に吸着当接した状態にあるため、
磁気的な短絡状態が生じることになり、従つて全
体としての吸引力が従来のものより低い値を示
し、これにより両ストロークａ，ｂの境界部分に
ピークA₁が生じることになる。なお、ピークA₁
を生じるストローク位置及び上記ピークA₁と負
側へのピークA₂における吸引力Fa，Fbの大きさ
は、補助鉄心１７の大きさ、ストロークｂの長
さ、及び補助鉄心１７の吸着面１７ａに付設した
後述する非磁性隔壁３４の厚さ等の調節により任
意のものとして設定できる。また、ストローク零
の位置での吸引力F₀を従来のものの吸引力F₁よ
り小さくできるだけでなく、ピークA₁での吸引
力Faを上記吸引力F₀より大きくすることもでき
る。上記のように、ストロークの大きな範囲にお
いて大きな吸引力が得られるソレノイドは、図示
のように、ストロークの大きな閉弁位置におい
て、流体圧力が可動鉄心１４を閉弁方向に付勢す
るために開弁に際して大きな吸引力を必要とする
ものにおいて特に有用である。

第３図は、可動鉄心及びそれに取付ける補助鉄
心の異種構造例を示すもので、補助鉄心２１に横
向きに貫設した止めピン２２の両端を、可動鉄心
２３に穿設した長孔２３ａ，２３ａに挿通して、
止めピン２２が長孔２３ａ，２３ａ内において上
下に変位する範囲内において、補助鉄心２１を可
動鉄心２３の軸方向に変位可能としたものであ
る。

第４図は、本考案の第２実施例を示し、補助鉄
心２６を固定鉄心２７に出没自在に挿嵌したもの
で、該補助鉄心２６とばね座板２８との間に第２
ばね２９を縮設して、補助鉄心２６をその吸着面
２６ａが外部に突出した抜止位置に向けて付勢し
ている。また、可動鉄心３０には、その端面に弁
体３１を埋設している。

第５図及び第６図は、上記補助鉄心のそれぞれ
異なる構造例を示すもので、第５図は、補助鉄心
３３の吸着面３３ａの端面に非磁性被膜あるいは
非磁性板等の隔壁３４を付設し、第６図は、補助
鉄心３６の外周全面を非磁性被膜３７で被覆し、
それにより補助鉄心３３，３６と固定鉄心あるい
は可動鉄心とが磁気的に短絡するのを抑制し、吸
引力特性を調整している。

第７図は、本考案の第３実施例を示し、第２実
施例と同様に、補助鉄心４１を固定鉄心４２に出
没自在に設けているが、該補助鉄心４１及びばね
座板４３に孔４１ａ，４３ａを穿設し、それらの
孔４１ａ，４３ａに可動鉄心４４に連結した押棒
４５を嵌挿して、その押棒４５の変位により第２
ばね４６及び第１ばね４７の付勢力に抗して弁体
４８を開弁駆動し、入力ポート４９と出力ポート
５０間の弁座５１を開放するように構成してい
る。

この実施例に示す電磁弁の動作は、第１図の実
施例の場合と実質的に変るところがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の断面図、第２図
はその吸引力特性図、第３図はその可動鉄心と補
助鉄心の異種構造例の断面図、第４図は本考案の
第２実施例の断面図、第５図及び第６図は補助鉄
心のそれぞれ異なる構造例を示す断面図、第７図
は本考案の第３実施例の断面図である。 １……弁部、８……コイル、１１……固定鉄
心、１４……可動鉄心、１７……補助鉄心、１７
ａ……吸着面、１９……ばね。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電磁コイルの励磁により可動鉄心を固定鉄心に
   吸着させ、それにより弁体を変位させて弁部の流
   体流路を切換えるようにしたものにおいて、可動
   鉄心及び固定鉄心のいずれか一方に、その吸着面
   から軸方向に出没自在な補助鉄心を設け、該補助
   鉄心をばねにより他方の鉄心に向けて付勢し、補
   助鉄心の吸着面を一方の鉄心の吸着面から他方の
   鉄心に向けて突出させたことを特徴とする電磁
   弁。