JPWO2020136694A1

JPWO2020136694A1 - 電磁弁

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Publication number: JPWO2020136694A1
Application number: JP2020561980A
Authority: JP
Inventors: 和宏金森
Original assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Current assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Priority date: 2018-12-24
Filing date: 2018-12-24
Publication date: 2021-11-11
Anticipated expiration: 2038-12-24
Also published as: WO2020136694A1; JP7022222B2

Abstract

本開示の電磁弁（１０）は、流体が通過する内部流路（２５）の途中に弁孔（２７）が設けられたボディ（２０）と、弁孔（２７）を開閉する弁体（１１）と、ボディ（２０）に固定されて、弁体（１１）の一端側を直動可能に支持するスリーブ（３０）と、を有する電磁弁（１０）であって、弁体（１１）には、スリーブ（３０）の内側面に摺動して弁体の移動方向を規制する摺動部（１２）と、摺動部（１２）の下方で弁孔（２７）の開口縁との間に挟まれるバネ（４５）を保持するバネ保持部（１３）とが形成され、バネ保持部（１３）は、摺動部（１２）よりも外側に張り出している。【選択図】図１

Description

本開示は、電磁弁に関する。

特許文献１に記載の電磁弁は、弁孔の開口縁と、弁体との間に圧縮コイルばねが備えられている。

特開２０１７−１６０９８３号（図２）

弁孔径の拡大に伴う大型化の抑制が可能な電磁弁が求められている。

上記課題を解決するためになされた請求項１の電磁弁は、流体が通過する内部流路の途中に弁孔が設けられたボディと、前記弁孔を開閉する弁体と、前記ボディに固定されて、前記弁体の一端側を直動可能に支持するスリーブと、を有する電磁弁であって、前記弁体には、前記スリーブの内側面に摺動して前記弁体の移動方向を規制する摺動部と、前記摺動部の下方で前記弁孔の開口縁との間に挟まれるバネを保持するバネ保持部とが形成され、前記バネ保持部は、前記摺動部よりも外側に張り出している。

実施形態に係る電磁弁の側断面図電磁弁の側断面図（全開位置）（Ａ）閉位置の弁体の略側断面図（Ｂ）全開位置の弁体の略側断面図従来の電磁弁の側断面図変形例に係る電磁弁の側断面図

［第１実施形態］
図１には電磁弁１０の断面図が示されている。本実施形態の電磁弁１０は所謂パイロット式の電磁弁である。電磁弁１０は、金属ブロックからなるボディ２０に形成された流体が通過する内部流路２５の途中位置に弁孔２７が設けられ、その弁孔２７を開閉する弁体１１を有している。弁体１１は、ボディ２０に固定されたガイドスリーブ３０によって直動可能に支持されている。

ボディ２０には、ガイドスリーブ３０の一端が収容される嵌合孔２３が設けられている。そして、嵌合孔２３に弁体１１の移動方向を案内するガイドスリーブ３０が嵌合されている。また、ボディ２０には、左側に開放する第１流路２１と、第１流路２１よりも下方に設けられ、右側に開放する第２流路２２と、第１流路２１と第２流路２２とを連絡する連絡流路２４が設けられている。そして、連絡流路２４のうち、第１流路２１側の開口が弁孔２７になっている。弁孔２７の開口縁には開口溝２７Ｍが設けられている。なお、第１流路２１、第２流路２２及び連絡流路２４から、内部流路２５が構成される。

ガイドスリーブ３０は、筒状をなし、上側にプランジャー４０を直動可能に支持するプランジャー支持部３５が形成され、下側に後述する弁体１１を直動可能に支持する弁体支持部３１が形成されている。そして、弁体支持部３１の少なくとも一部が嵌合孔２３に嵌合されている。なお、図１に示されるように、ガイドスリーブ３０のプランジャー支持部３５の回りには電磁コイル６０が配置され、電磁コイル６０に通電されると、プランジャー４０が下降する構成になっている。

弁体１１は、弁体支持部３１の内周面３１Ｎと摺動する摺動部１２と、弁孔２７を閉塞可能な弁座１４を有している。弁座１４は、弁孔２７よりも大径に形成されている。摺動部１２と弁座１４とは、胴部１５によって連絡している。胴部１５は、摺動部１２及び弁座１４よりも小径に形成されているので、弁体１１の軽量化を図ることができる。また、中心には、プランジャーと連結されるねじ部材１８が貫通している。

本実施形態の電磁弁１０は、弁孔２７の開口縁と弁体１１との間に、圧縮コイルバネ４５を狭持する構成になっている。ところで、従来の電磁弁１００は、図４に示されるように、弁孔２７の開口縁と、摺動部１２０の下端面との間で圧縮コイルバネ４５を狭持する構成であった。そのため、弁孔径が大きくなると、それに伴い摺動部１２０の径も大きくなる。そして摺動部１２０の径の大径化に伴い、ガイドスリーブ３００等の周辺部品も大きくなり、電磁弁１００が大型化してしまう問題があった。

ここで、本実施形態の電磁弁１０の弁体１１は、摺動部１２よりも外側に張り出す円環状のバネ保持部１３を有している。そして、バネ保持部１３の下端面１３Ｋと、開口溝２７Ｍとの間に圧縮コイルバネ４５を狭持する構成となっている。これにより、バネ保持部１３の張り出し量を変化させることで、弁孔２７の大径化に対応することができるので、摺動部１２の径を変える必要がなく、弁孔２７の大径化による電磁弁１０の大型化を抑制することができる。また、本実施形態のように、弁体１１にバネ保持部１３を有する構成にすれば、摺動部１２の大きさを一定にすることが可能であるので、ガイドスリーブ３０等の周辺部品の共通化を図ることができる。

また、図４に示されるように、バネ保持部１３の上方は、摺動部１２の下端部分が内側にくびれてなるくびれ部１３Ｂが形成されている。これにより、バネ保持部１３がガイドスリーブ３０に当接する前に、バネ保持部１３の上面１３Ｊの面積が大きく確保されている。また、バネ保持部１３の下方は、弁座１４の外形よりもやや大きく形成されている。これにより、圧縮コイルバネ４５の組み付け性の向上を図ることができる。

ところで、本実施形態の電磁弁１０は、通電すると、プランジャー４０が下降し、弁体１１の弁座１４が弁孔２７を閉塞する閉位置に移動し（図１参照）、通電を切ると、圧縮コイルバネ４５によって、弁体１１が上側に押されて、全開位置へと移動する（図２参照）構成になっている。

ここで、本実施形態の電磁弁１０は、閉位置のときに、第１流路２１の途中位置に配置されているバネ保持部１３（図１及び図３（Ａ）参照）は、全開状態になるとバネ保持部１３の上面１３Ｊが弁体支持部３１の下端面３１Ｋに当接する構成になっている（図２及び図３（Ｂ）参照）。即ち、バネ保持部１３がガイドスリーブ３０に当接することによって、弁体１１の全開位置に位置決めすることができる。従来の電磁弁１００は、摺動部１２０の上面１２０Ｊをスリーブに当てて位置決めをしていたため、摺動部１２０の上面１２０Ｊの大きさを、位置決め可能な程度の大きさにする必要があった。ここで、本実施形態の電磁弁１０は、バネ保持部１３の上面を位置決めに用いることができるので、摺動部１２の上端の形状の自由度が向上する。例えば、摺動部１２の上面がガイドスリーブ３０に当接する必要がないので、摺動部１２の軸方向の長さを短くすることができる。これにより、弁体１１における摺動部１２の重量を軽量化することができる。

また、本実施形態の電磁弁１０は、ボディ２０の嵌合孔２３とガイドスリーブ３０の弁体支持部３１の下端面３１Ｋとの間にバネ保持部１３を収容可能な収容部２８が形成されている。具体的には、嵌合孔２３の第１流路２１側の開口は、バネ保持部１３の外径と同一又は大きく形成されている。そして、嵌合孔２３に嵌合されるガイドスリーブ３０の弁体支持部３１の下端面３１Ｋは、バネ保持部１３の軸方向の厚みと同じ分だけ第１流路２１の上方に位置する構成になっていて、この弁体支持部３１の下端面３１Ｋと第１流路２１との間に、収容部２８が形成される。

これにより、本実施形態の電磁弁１０は、弁体１１が全開状態のときにバネ保持部１３が収容部２８に収容される。そして、バネ保持部１３は、第１流路２１の内周面２１Ｎと面一又は奥側に配置される構成となるので、バネ保持部１３によって流れを阻害することがなく、バネ保持部１３を形成したことによる圧力損失を抑制することができる。なお、ここで「同一，面一」というのは，物理的に「厳密な同一，面一」はもちろん，技術常識的からみて同一，面一にみられる「略同一，略面一」をも含む概念である。

［他の実施形態］
（１）上記実施形態では、バネ保持部１３は、円環状をなしていたが、複数の突片で構成されていてもよい。

（２）上記実施形態では、バネ保持部１３を収容する収容部２８を有する構成であったが、収容部２８を有さない構成であってもよい。

（３）上記実施形態では、バネ保持部１３は、嵌合孔２３の内径よりも小さく構成されていたが、図５に示されるように、バネ保持部１３Ｚは、嵌合孔２３の内径よりも大きく構成されていてもよい。

（４）上記実施形態では、バネ保持部１３の上面１３Ｊが弁体支持部３１の下端面３１Ｋに当接することで、弁体１１が全開位置に位置決めされていたが、バネ保持部１３の上面１３Ｊが下端面３１Ｋに当接しない構成であってもよい。この場合、従来通り、摺動部１２の上面１２Ｊをガイドスリーブ３０に当接する構成にしてもよい。

（５）上記実施形態では、ガイドスリーブ３０のうち弁体支持部３１の全体が嵌合孔２３に嵌合される構成であったが、弁体支持部３１の一部のみが嵌合孔２３に嵌合される構成であってもよい。

（６）上記実施形態では、ガイドスリーブ３０のうち弁体支持部３１のみが嵌合孔２３に嵌合される構成であったが、プランジャー支持部３５も嵌合する構成であってもよい。

（７）上記実施形態では、第１流路２１と第２流路２２とが平行に形成されていたが、流路の形状は適宜変更することができる。また、第１流路２１と第２流路２２とが交差する場合、連絡流路２４を有さない構成であってもよい。

１０電磁弁
１１弁体
１２摺動部
１３バネ保持部
１４弁座
２０ボディ
２３嵌合孔
２５内部流路
２７弁孔
２７Ｍ開口溝
２８収容部
３０ガイドスリーブ
３１弁体支持部
３５プランジャー支持部
４０プランジャー
４５圧縮コイルバネ
６０電磁コイル

上記課題を解決するためになされた請求項１の電磁弁は、流体が通過する内部流路の途中に弁孔が設けられたボディと、前記弁孔を開閉する弁体と、前記ボディに固定されて、前記弁体の一端側を直動可能に支持するスリーブと、を有する電磁弁であって、前記弁体には、前記スリーブの内側面に摺動して前記弁体の移動方向を規制する摺動部と、前記摺動部の下方で前記弁孔の開口縁との間に挟まれるバネを保持するバネ保持部とが形成され、前記バネ保持部は、前記摺動部よりも外側に張り出し、前記弁体が最も大きく開いた状態である全開位置に配置されたときに、前記ボディのうち前記内部流路の内側面の上端と、前記バネ保持部の下面とが同じ高さに位置する。

本実施形態の電磁弁１０は、弁孔２７の開口縁と弁体１１との間に、圧縮コイルバネ４５を狭持する構成になっている。ところで、従来の電磁弁１００は、図４に示されるように、弁孔２７０の開口縁と、摺動部１２０の下端面との間で圧縮コイルバネ４５０を狭持する構成であった。そのため、弁孔径が大きくなると、それに伴い摺動部１２０の径も大きくなる。そして摺動部１２０の径の大径化に伴い、ガイドスリーブ３００等の周辺部品も大きくなり、電磁弁１００が大型化してしまう問題があった。

また、図１に示されるように、バネ保持部１３の上方は、摺動部１２の下端部分が内側にくびれてなるくびれ部１３Ｂが形成されている。これにより、バネ保持部１３がガイドスリーブ３０に当接する前に、バネ保持部１３の上面１３Ｊの面積が大きく確保されている。また、バネ保持部１３の下方は、弁座１４の外形よりもやや大きく形成されている。これにより、圧縮コイルバネ４５の組み付け性の向上を図ることができる。

Claims

流体が通過する内部流路の途中に弁孔が設けられたボディと、
前記弁孔を開閉する弁体と、
前記ボディに固定されて、前記弁体の一端側を直動可能に支持するスリーブと、を有する電磁弁であって、
前記弁体には、前記スリーブの内側面に摺動して前記弁体の移動方向を規制する摺動部と、前記摺動部の下方で前記弁孔の開口縁との間に挟まれるバネを保持するバネ保持部とが形成され、
前記バネ保持部は、前記摺動部よりも外側に張り出している電磁弁。
請求項１に記載の電磁弁であって、
前記ボディには、前記スリーブの少なくとも一部が嵌合される嵌合孔が形成され、
前記バネ保持部は、前記嵌合孔の内径よりも小さい電磁弁。
請求項1又は２に記載の電磁弁であって、
前記弁体が最も大きく開いた状態である全開位置に配置されたときに、前記スリーブの下端面に当接する電磁弁。
請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の電磁弁であって、
前記弁体が最も大きく開いた状態である全開位置に配置されたときに、前記ボディのうち前記内部流路の内側面と、前記バネ保持部の下面とが面一に配置される電磁弁。
請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の電磁弁であって、
前記バネは、前記弁体が開位置に配されるように付勢している電磁弁。