KR20190007432A - 전자 밸브 - Google Patents

Abstract

[과제] 솔레노이드의 여자에 의해 가동 철심을 변위시킴으로써 밸브체를 동작시키는 전자 밸브에 있어서, 보다 합리적인 개량 설계에 의해 제조 비용을 보다 억제하는 것이 가능한 것을 제공하는 전자 밸브를 제공한다.
[해결 수단] 가동 철심(40)이 단면이 대략 직사각형의 플레이트 형상으로 형성된 철심부(43)와, 상기 철심부(43)로 연결되는 밸브 지지부를 갖고, 상기 밸브 지지부는 한 쌍의 지지암(45, 45)을 갖고 있고 상기 한 쌍의 지지암(45, 45)은 상기 가동 철심(40)의 폭방향으로 병행되어 설치됨과 아울러, 상기 철심부(43)에 이음매 없이 일체로 연결되어 있고, 상기 가동 철심(40)의 두께방향 일측의 표면(50) 및 타측의 표면(50)은 각각 상기 철심부(43)와 상기 한 쌍의 지지암(45, 45)에 걸쳐서 연속적으로 연장되는 단일의 평면으로 되어 있고 서로 평행을 이루고 있으며, 상기 한 쌍의 지지암(45, 45) 사이에 밸브체(3)가 지지되어 있다.

Description

전자 밸브

본 발명은 솔레노이드를 여자(勵磁)해서 가동 철심을 변위시킴으로써 밸브체를 상기 가동 철심의 변위 방향으로 동작시키고, 그것에 의해 복수의 포트 사이의 접속 상태를 스위칭하는 전자 밸브에 관한 것이다.

솔레노이드를 여자해서 가동 철심을 변위시킴으로써 밸브체를 상기 가동 철심의 변위 방향으로 동작시키고, 그것에 의해 복수의 포트 사이의 접속 상태를 스위칭하도록 구성된 전자 밸브는 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이 이미 종래부터 잘 알려져 있다.

이 특허문헌 1에 개시된 전자 밸브에 있어서는 상기 가동 철심이 단면이 대략 직사각형으로 형성되어 있고, 이 가동 철심의 축방향의 일단에 수지제 재료로 이루어지는 탄성부를 구비한 밸브체가 고정적으로 부착되어 있다. 또한, 밸브 보디 내에는 상기 밸브체가 수용된 밸브 수용실이 형성되어 있고, 상기 밸브 수용실에는 복수의 포트가 연통되어 있다. 그리고, 상기 밸브 수용실의 바닥면에는 그들 포트 중의 하나에 연통하는 개구부가 개설되어 있고, 그 개구부의 주위를 둘러싸도록 상기 밸브체의 탄성부가 접리하는 밸브 시트가 형성되어 있다.

그러나, 이 종래의 전자 밸브에 있어서는 상기 가동 철심과 밸브체의 접속 구조가 복잡하게 이루어지기 쉽기 때문에, 설계상, 제조 비용이 증가하기 쉽고, 그 때문에 보다 합리적인 개량 설계에 의해 제조 비용을 보다 억제하는 것이 요망된다.

일본 특허 공개 2003-172472호 공보

그래서, 본 발명의 기술적 과제는 솔레노이드의 여자에 의해 가동 철심을 변위시킴으로써 밸브체를 동작시키는 구조의 전자 밸브를, 보다 합리적인 설계 구조로 개량함으로써 저비용으로 제공할 수 있도록 하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 의한 전자 밸브는 축방향 일단측의 제 1 단 및 축방향 타단측의 제 2 단을 갖고 있고 솔레노이드의 여자 작용에 의해 상기 축방향으로 변위하는 가동 철심과, 압력 유체가 출입하는 복수의 포트 및 이들 포트가 연통하는 밸브실을 구비한 밸브 보디와, 상기 밸브실 내에 수용되어 있고 상기 가동 철심의 축방향으로의 변위에 의해 상기 밸브실 내의 밸브 시트에 접리하여 상기 포트 사이의 접속 상태를 스위칭하는 밸브체를 갖는 전자 밸브로서, 상기 가동 철심은 단면이 대략 직사각형의 플레이트 형상으로 형성된 상기 제 1 단측의 철심부와, 상기 철심부에 연결되는 상기 제 2 단측의 밸브 지지부를 갖고, 상기 밸브 지지부는 한 쌍의 지지암을 갖고 있고 상기 한 쌍의 지지암은 상기 가동 철심의 폭방향으로 병행하여 배치됨과 아울러 상기 철심부에 이음매 없이 일체로 연결되어 있고, 상기 가동 철심의 두께방향 양측의 표면은 각각 상기 철심부와 상기 한 쌍의 지지암에 걸쳐서 연속적으로 연장되는 단일의 평면으로 이루어져 있고 서로 평행을 이루고 있으며, 상기 한 쌍의 지지암 사이에 상기 밸브체가 지지되는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 가동 철심의 철심부와 밸브 지지부를 이음매 없이 일체 성형함으로써 부품수를 억제하여 가동 철심의 구조나 형태도 간소화할 수 있게 되고, 그 결과 제조 비용을 억제하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는 상기 밸브체가 상기 한 쌍의 지지암 사이에서 상기 지지암에 대하여 축방향으로 상대 이동 가능하게 지지되고, 상기 밸브실 내에는 상기 밸브체를 상기 밸브 시트측을 향하여 바이어싱함으로써 상기 밸브체를 상기 밸브 시트에 착좌시키는 탄성 부재가 배치되고, 상기 한 쌍의 지지암에는 가동 철심이 상기 탄성 부재에 의한 밸브체의 바이어싱방향과는 역방향으로 변위할 때에, 상기 밸브 시트에 착좌한 밸브체의 피결합부에 결합함으로써 상기 밸브체를 상기 탄성 부재의 바이어싱력에 저항하여 상기 밸브 시트로부터 이간시키는 밸브 결합부가 치되어 있는 것이다.

이와 같이, 밸브체를 가동 철심에 고정적으로 형성하지 않고 별체로 함으로써 가동 철심의 밸브 지지부의 설계 자유도가 더욱 늘어나기 때문에, 상기 밸브 지지부의 구조나 형태를 보다 간소화하는 것이 가능해진다.

또한, 보다 바람직하게는 상기 가동 철심이 상기 탄성 부재에 의한 밸브체의 바이어싱방향으로 변위함으로써 상기 밸브체가 상기 탄성 부재로 상기 밸브 시트에 착좌시켜졌을 때, 상기 밸브 결합부가 상기 밸브체에 대하여 비접촉이 되도록 구성되어 있는 것이다.

이렇게 함으로써, 밸브체가 밸브 시트에 접촉하여 착좌할 때에, 가동 철심의 운동 에너지가 밸브체에 직접 작용하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 밸브체에 대하여 축방향으로 작용하는 외력을 완화시킬 수 있다. 따라서, 그러한 외력이 밸브체에 반복하여 작용함으로써 상기 밸브체의 마모나 불가역적인 변형(영구 변형)을 억제할 수 있고, 상기 밸브체의 축방향에 있어서의 치수의 경시적인 변화를 억제하는 것이 가능해진다. 그 결과, 가동 철심의 스트로크량, 즉 밸브 시트로부터의 밸브체의 이간량의 변동이 억제되어 상기 밸브 시트를 통해서 흐르는 유체의 유량이나 전자 밸브의 응답성의 변동을 가급적으로 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 바람직한 구성에 의하면, 상기 밸브 시트는 상기 밸브실 내의 상기 가동 철심의 제 2 단에 대향하는 저벽면에 형성되고, 상기 지지암의 선단면은 축과 직교하는 평면을 하고, 상기 저벽면에는 암 접촉면이 형성되고, 상기 암 접촉면은 상기 지지암의 선단면과 평행을 이루는 평면에 의해 형성되어 있고 상기 가동 철심의 변위에 따라 상기 선단면이 상기 암 접촉면에 접리하고, 상기 가동 철심이 제 2 단측으로 변위하여 밸브체가 상기 밸브 시트에 착좌했을 때, 상기 지지암의 선단면이 상기 암 접촉면에 접촉함과 아울러 상기 밸브 결합부와 상기 밸브체의 피결합부 사이에 가동 철심의 스트로크량보다 작은 축방향의 공극이 형성된다.

그렇게 함으로써, 상기 밸브체가 밸브 시트에 접촉하여 착좌했을 때에, 가동 철심이 밸브 보디에 대하여 정확하게 위치 결정되기 때문에, 전자 밸브의 응답성을 보다 정확하게 관리하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 바람직한 구성에 의하면, 상기 밸브 시트는 상기 밸브실의 저벽면에 형성된 제 1 밸브 시트이고, 상기 밸브실 내의 상기 축에 따라 상기 제 1 밸브 시트와 상대하는 위치에 제 2 밸브 시트가 설치되고, 상기 밸브체는 상기 제 1 밸브 시트와 제 2 밸브 시트 사이에 배치됨과 아울러, 상기 탄성 부재에 의해 상기 제 1 밸브 시트측을 향하여 항상 바이어싱되어 있고, 상기 한 쌍의 지지암에 설치된 밸브 결합부는 축방향으로 스프링성을 갖는 박판으로 이루어져 있고, 가동 철심이 상기 제 2 단측으로부터 제 1 단측으로 변위할 때에, 상기 제 1 밸브 시트에 착좌한 밸브체의 피결합부에 결합됨으로써 상기 밸브체를 상기 탄성 부재의 바이어싱력에 저항하여 상기 제 1 밸브 시트로부터 이간시킴과 아울러 상기 제 2 밸브 시트에 착좌시킨다.

이와 같이, 한 쌍의 지지암에 설치된 밸브 결합부를 축방향으로 스프링성을 갖는 박판에 의해 형성했으므로, 밸브체가 제 2 밸브 시트에 접촉하여 착좌할 때에 밸브체에 대하여 작용하는 축방향의 외력을 상기 밸브 결합부가 흡수함으로써 완화시킬 수 있다. 그 때문에, 그러한 외력이 밸브체에 반복하여 작용하는 것에 의한 상기 밸브체의 마모나 불가역적인 변형(영구 변형)을 가급적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 보다 바람직한 구성에 의하면, 상기 한 쌍의 지지암은 그들의 선단부 사이에, 서로 배향하는 방향으로 돌출하는 결합 클로를 각각 갖고, 상기 한 쌍의 지지암의 선단부 사이에는 금속 박판에서 단면이 대략 U자형으로 형성된 캡 부재가 부착되고, 상기 캡 부재에는 상기 한 쌍의 지지암의 결합 클로에 결합하는 한 쌍의 결합용 개구와, 상기 한 쌍의 결합용 개구 사이에 배치되어 상기 밸브체가 제 1 밸브 시트에 착좌하는 것을 허용하는 밸브용 개구가 형성되고, 상기 밸브용 개구의 둘레가장자리부에 상기 밸브 결합부가 형성되고, 상기 밸브체의 제 1 밸브 시트측을 향한 끝면에 상기 피결합부가 형성된다.

이와 같이 함으로써 가동 철심의 밸브 지지부에 대한 밸브체의 장착, 및 상기 밸브 결합부의 형성을 금속 박판으로 이루어지는 간단한 구조의 캡 부재에 의해 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 의한 전자 밸브에 있어서, 바람직하게는, 상기 밸브체는 서로 역방향으로 개구하고 또한 축방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 홈을 갖고 있고 상기 한 쌍의 가이드 홈에 상기 한 쌍의 지지암이 축방향으로 상대 이동 가능하게 감합됨으로써, 상기 한 쌍의 지지암의 사이에 축방향으로 슬라이딩 가능하도록 지지되어 있는 것이다.

그렇게 함으로써, 밸브체가 가동 철심의 축과 직교하는 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 밸브체의 축의 흔들림을 방지할 수 있고, 밸브체를 확실하게 밸브 시트에 대하여 착좌시키는 것이 가능해진다.

이 때, 보다 바람직하게는, 상기 밸브 시트는 밸브실의 상기 가동 철심의 제 2 단과 대향하는 저벽면에 형성되고, 상기 한 쌍의 지지암은 서로 배향하는 방향으로 돌출하는 결합 클로를 각각 갖고, 상기 한 쌍의 지지암의 선단부 사이에는 금속 박판으로 단면이 대략 U자형으로 형성된 캡 부재가 부착되고, 상기 캡 부재에는 상기 한 쌍의 지지암의 결합 클로에 결합하는 한 쌍의 결합용 개구와, 상기 한 쌍의 결합용 개구 사이에 배치되어 상기 밸브체가 제 1 밸브 시트에 착좌하는 것을 허용하는 밸브용 개구가 형성되고, 상기 밸브용 개구의 둘레가장자리부에 상기 밸브 결합부가 형성되고, 상기 밸브 결합부는 가동 철심이 상기 제 2 단측으로부터 제 1 단측으로 변위 할 때에 상기 밸브체의 밸브 시트측을 향한 끝면에 결합하는 것이다.

이와 같이 함으로써, 가동 철심의 밸브 지지부에 대한 밸브체의 장착, 및 상기 밸브 결합부의 형성을 금속 박판으로 이루어지는 간단한 구조의 캡 부재에 의해 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 의한 전자 밸브에 있어서, 바람직하게는, 상기 전자 밸브는 솔레노이드부를 갖고, 상기 솔레노이드부는 중심구멍 내에 상기 가동 철심의 철심부가 축방향으로 슬라이딩 가능하게 감합됨과 아울러 외주에 코일이 감긴 보빈과, 상기 보빈에 있어서의 상기 밸브 보디측의 단부에 상기 중심구멍의 개구부를 둘러싸도록 배치된 자성체링을 갖고, 상기 보빈의 중심구멍은 단면이 대략 직사각형으로 형성되어 있고 한 쌍의 제 1 내면과 다른 한 쌍의 제 2 내면을 갖으며, 상기 한 쌍의 제 1 내면은 상기 철심부의 두께방향 양측의 서로 평행을 이루는 한 쌍의 표면에 대향하고, 상기 한 쌍의 제 2 내면은 상기 철심부의 폭방향 양단의 서로 평행을 이루는 한 쌍의 측단면과 대향하고 있고, 상기 한 쌍의 제 1 내면의 폭방향의 양측부에는 제 1 내면 사이의 거리를 중간부보다 좁히는 단차부가 형성되고, 상기 단차부는 상기 제 2 내면으로 연결되고, 상기 한 쌍의 제 2 내면에는 한 쌍의 돌출조가 축방향으로 형성되어 있고, 상기 철심부의 한 쌍의 측단면이 상기 한 쌍의 돌출조에 의해 축방향으로 슬라이딩 가능하게 지지됨과 아울러, 상기 철심부의 한 쌍의 표면이 상기 단차부에 의해 축방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되고, 상기 철심부는 상기 자성체링을 관통해서 선단이 밸브 보디측으로 돌출되어 있다.

이와 같이, 가동 철심에 있어서의 양측 끝면 및 한 쌍의 표면의 양측부가 보빈의 중심구멍 내에 있어서, 돌출조 및 단차부에 의해 슬라이딩 가능하게 지지되어 있기 때문에 가동 철심의 축이 흔들리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

이 때, 보다 바람직하게는, 상기 중심구멍의 개구부에는 상기 한 쌍의 제 2 내면으로부터 축방향으로 연장되는 한 쌍의 결합 돌출벽이 설치되고, 상기 자성체링에는 상기 결합 돌출벽이 감합하는 피결합구멍부가 형성되고, 상기 피결합구멍부에의 결합 돌출벽의 감합에 의해 자성체링이 보빈과 동축 위치에 위치 결정되어 있다.

그렇게 함으로써, 가동 철심이 자성체링에 접촉하는 것에 의한 솔레노이드부의 효율 저하를 보다 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.

(발명의 효과)

이상과 같이, 본 발명에 의한 전자 밸브에 의하면, 가동 철심의 철심부와 밸브 지지부를 이음매 없이 일체로 성형함으로써 부품수를 억제하고, 가동 철심의 구조나 형태도 간소화할 수 있도록 되고, 그 결과 제조 비용을 억제하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 의한 전자 밸브의 일 실시형태를 나타내는 소자 상태에서의 측단면도이다.
도 2는 도 1의 종단면도이다.
도 3은 도 1에 있어서의 밸브실 내 주변의 상태를 나타내는 개략적인 요부 확대 단면도이다.
도 4는 상기 전자 밸브에 있어서의 여자시의 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 5는 도 4의 종단면도이다.
도 6은 도 4에 있어서의 밸브실 내 주변의 상태를 나타내는 개략적인 요부 확대 단면도이다.
도 7은 본 실시형태에 있어서의 솔레노이드부에 관련되는 부품을 분해하여 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 8은 도 4의 VIII-VIII선에 따른 요부 확대 단면도이다.
도 9는 가동 철심에 있어서의 한 쌍의 지지암에 캡 부재를 장착하기 전의 상태를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 10은 도 9의 상태로부터 상기 한 쌍의 지지암 사이에 밸브체의 가이드 홈을 감합시킨 상태를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 10의 상태로부터 한 쌍의 지지암 사이에 캡 부재를 가설시킨 상태를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 12는 보빈의 중심구멍 내에 가동 철심을 수용한 상태를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 13은 보빈에 있어서의 밸브 보디측의 개구부를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 14는 도 1의 XIV-XIV선에 따른 요부 확대 단면도이다.
도 15는 보빈의 결합 돌출부에 자성체링을 부착한 상태를 나타내는 개략적인 사시도이다.

도 1~도 15는 본 발명에 의한 전자 밸브의 일 실시형태를 나타내고 있다. 본 발명에 의한 전자 밸브(1)는 크게 나누면, 에어 등의 압력 유체가 흐르는 유로를 스위칭하기 위한 밸브체(3)를 갖는 주 밸브부(2)와, 상기 주 밸브부(2)의 밸브체(3)를 구동하는 솔레노이드부(7)로 구성되고, 이들 주 밸브부(2)와 솔레노이드부(7)는 전자 밸브(1)의 축(L)방향으로 직렬로 결합되어 있다.

상기 주 밸브부(2)는 도 1 및 도 2로부터 명백한 바와 같이, 단면 형상이 직사각형인 밸브 보디(10)를 갖고 있다. 이 밸브 보디(10)의 일방의 면측에는 공급 포트(P)와, 출력 포트(A)와, 배출 포트(R)가 설치되어 있다. 또한, 상기 밸브 보디(10)의 내부에는 상기 공급 포트(P)와 출력 포트(A)와 배출 포트(R)가 각각 연통하는 밸브실(11)이 형성되어 있다. 또한, 이들 각 포트에는 개스킷(29)이 장착되어 있다.

도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 밸브실(11)에는 상기 밸브체(3)가 접리하는 제 1 밸브 시트(12) 및 제 2 밸브 시트(13)가 설치되고, 이들 제 1 밸브 시트(12)와 제 2 밸브 시트(13)는 상기 축(L)방향에 대향하여 배치되어 있다. 상기 제 1 밸브 시트(12)는 밸브실(11)의 저벽면(14)에, 상기 저벽면(14)의 대략 중앙 위치에 형성된 공급통 구멍(15)의 주위를 둘러싸도록 형성되어 있고 솔레노이드부(7)측을 향하여 돌출되어 있다. 또한, 공급통 구멍(15)은 상기 저벽면(14)보다 밸브 보디(10)의 바닥측에 설치된 공급용 연통로(16)에 연통하고, 상기 공급용 연통로(16)는 상기 공급 포트(P)에 접속되어 있고, 그것에 의해 상기 공급 포트(P)는 상기 공급통 구멍(15)을 통해서 밸브실(11) 내에 연통하고 있다.

한편, 상기 제 2 밸브 시트(13)는 밸브실(11)에 장착된 리테이너(17)에 설치되어 있다. 이 리테이너(17)는 수지제 재료로 이루어지는 것으로, 상기 밸브실(11)의 내부에 상기 밸브체(3)보다 상기 밸브실(11)의 개구 단측(솔레노이드부(7)측)에 위치하도록 수용되어 있고, 상기 밸브실(11)의 내주벽에 감합하는 환 형상 외주부(20)와, 환 형상 외주부(20)의 내측에 상기 제 1 밸브 시트(12)를 향하여 돌출하도록 형성된 돌출부(19)를 갖고 있다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 리테이너(17)에 형성된 돌출부(19)의 선단(정부)에는 상기 배출 포트(R)에 연통하는 배출통 구멍(21)이 형성되어 있고, 상기 배출통 구멍(21)의 주위에 원환 형상의 상기 제 2 밸브 시트(13)가 형성되어 있다. 상기 환 형상 외주부(20)에는 환 형상 홈(22)이 형성되고, 이 환 형상 홈(22)의 축(L)방향 양측의 위치에 밸브실(11) 내의 기밀을 유지하기 위한 밀봉 부재(23)가 각각 장착되어 있다. 상기 환 형상 홈(22)은 상기 배출통 구멍(21)에 연통하는 배출용 연통로(24)와 연통하고 있고, 그것에 의해 상기 배출 포트(R)가 상기 환 형상 홈(22), 배출용 연통로(24), 배출통 구멍(21)을 통해서 밸브실(11)의 내부에 연통하고 있다. 또한, 상기 돌출부(19)와 환 형상 외주부(20) 사이에는 후술하는 가동 철심(40)의 한 쌍의 지지암(45, 45)이 삽입통과되는 한 쌍의 삽입통과 구멍(25, 25)이 형성되어 있다(도 1 및 도 9 참조).

도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 밸브실(11) 내의 상기 제 1 밸브 시트(12)와 제 2 밸브 시트(13) 사이의 공간에는 포핏식의 상기 밸브체(3)가 수용되어 있다. 상기 밸브체(3)는, 예를 들면 고무와 같은 탄성과 밀봉성을 합쳐서 구비한 수지 소재로 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있고, 이 밸브체(3)가 제 1 밸브 시트(12) 및 제 2 밸브 시트(13)에 접리함으로써 상기 각 포트(P, A, R) 사이의 접속 상태가 스위칭된다. 또한, 상기 밸브체(3)와, 상기 밸브 보디(2)에 대하여 고정 관계에 있는 상기 리테이너(17)의 사이에는 코일 스프링으로 이루어지는 탄성 부재(26)가 개재되고, 이 탄성 부재(2)에 의해 상기 밸브체(3)가 제 1 밸브 시트(12)를 향하여 항상 바이어싱되어 있고, 솔레노이드부(7)가 비여자 상태(소자 상태)에 있을 때, 상기 밸브체(3)는 상기 탄성 부재(26)의 바이어싱력에 의해 제 1 밸브 시트(12)에 착좌한다(도 1~도 3 참조). 또한, 본 실시형태에서는 리테이너(17)에 있어서의 상기 돌출부(19)의 기단측이 상기 탄성 부재(26)를 위한 스프링 시트로서 기능한다.

또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 상기 밸브체(3)에는 상기 밸브체(3)의 폭방향(도 8에 있어서 좌우방향)의 끝면에 서로 역방향으로 개구하는 한 쌍의 가이드 홈(3a, 3a)이 각각 상기 축(L)방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 그리고, 이들 가이드 홈(3a, 3a)에 후술하는 가동 철심(40)의 한 쌍의 지지암(45, 45)이 감합함으로써 상기 밸브체(3)가 상기 한 쌍의 지지암(45, 45) 사이에 축(L)방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 상기 가이드 홈(3a, 3a)을 설치함으로써, 밸브체(3)가 가동 철심(40)의 축과 직교하는 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 밸브체(3)의 축의 흔들림을 방지할 수 있고, 상기 밸브체(3)를 확실하게 제 1 밸브 시트(12) 및 제 2 밸브 시트(13)에 대하여 착좌시킬 수 있다.

이어서, 상기 솔레노이드부(7)에 대해서 설명한다. 도 1 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 이 솔레노이드부(7)는 축(L)방향의 일단측(도 1에 있어서 상측)이 보닛(31)으로 닫혀진 횡단면 직사각형 형상의 자기 커버(30)를 갖고 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 이 자기 커버(30)의 내부에는 외주에 여자 코일(32)이 감긴 보빈(60)과, 이 보빈(60)의 중심 구멍(60a)에 장착된 고정 철심(35)과, 상기 중심 구멍(60a) 내에 축(L)방향으로 슬라이딩 가능하게 감합된 가동 철심(40)과, 보빈(60)의 밸브 보디(2)측의 단부에 상기 중심 구멍(60a)의 개구부를 둘러싸도록 배치된 자성체링(80)이 설치되어 있다. 도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 보닛(31)과 보빈(60) 사이, 및 보빈(60)과 자성체링(80) 사이에는 각각 환 형상 홈(60b)이 형성되고, 상기 환 형상 홈(60b)에 밀봉 부재(38)가 각각 부착되어 있다. 또한, 자기 커버(30)의 측면에서는 상기 여자 코일(32)에 전기적으로 접속되는 한 쌍의 코일 단자(39, 39)가 돌출되고, 이들의 코일 단자(39, 39)에 리드선이 각각 접속된다.

상기 고정 철심(35)은 금속제 재료로 대략 직사각형 플레이트 형상으로 형성되어 있고, 그 축(L)방향의 일단측(도 1에 있어서의 상단측)에 플랜지부(35a)가 설치되어 있다. 상기 고정 철심(35)은 상기 플랜지부(35a)를, 보빈(60)에 있어서의 보닛(31)측의 단부와 결합시킨 상태에서 상기 보빈(60)과 상기 보닛(31) 사이에서 협지되어 있다.

한편, 상기 가동 철심(40)은 솔레노이드부(7)의 여자 및 소자 작용에 의해 상기 축(L)방향으로 변위하고, 그 축(L)방향의 변위에 의해 상기 밸브체(3)를 제 1 밸브 시트(12) 및 제 2 밸브 시트(13)에 착좌시키도록 구성되어 있다. 즉, 여자 코일(32)이 통전 상태(여자 상태)에 있을 때, 도 4~도 6에 나타내는 바와 같이 상기 가동 철심(40)은 고정 철심(35)에 흡착되어 상기 밸브체(3)가 제 1 밸브 시트(12)를 개방하여 제 2 밸브 시트(13)에 착좌되고, 상기 공급 포트(P)와 출력 포트(A)가 밸브실(11)을 통해서 연통한다.

이와는 반대로, 상기 여자 코일(32)이 비통전 상태(소자 상태)에 있을 때는 도 1~도 3에 나타내는 바와 같이 상기 가동 철심(40)은 고정 철심(35)으로부터 이간되고, 상기 밸브체(3)가 제 2 밸브 시트(13)를 개방하여 제 1 밸브 시트(12)에 착좌되고, 상기 출력 포트(A)와 배출 포트(R)가 밸브실(11)을 통해서 연통한다.

상기 가동 철심(40)은 상기 축(L)방향 일단측의 제 1 단과 타단측의 제 2 단을 갖고 있고, 제 1 단측에는 단면이 대략 직사각형의 플레이트 형상을 한 철심부(43)가 형성되고, 제 2 단측에는 상기 철심부(43)의 끝면(43a)보다 축(L)방향으로 돌출하는 밸브 지지부(지지암(45))가 형성되어 있다. 상기 철심부(43)는 고정 철심(35)측을 향하고 있고 상기 여자 코일(32)에 대한 통전 또는 비통전에 의해 상기 고정 철심(35)에 대하여 흡착 또는 이간하는 부분이다.

도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 밸브 지지부는 상기 철심부(43)에 이음매 없이 일체로 연결되는 한 쌍의 지지암(45, 45)에 의해 형성되어 있다. 이들 지지암(45, 45)은 상기 가동 철심(40)의 폭방향(도 1에 있어서 좌우방향)의 양단에 축(L)에 대해서 좌우 대칭을 이루도록 병설되어 있다. 상기 가동 철심(40)은 자성을 갖는 단일인 금속판으로 이루어지고, 이러한 금속판을 펀칭함으로써 상기 철심부(43)와 밸브 지지부(즉, 지지암(45))가 일체로 형성되어 있다. 그것에 의해서, 도 2 및 도 9~도 11에 나타내는 바와 같이, 상기 가동 철심(40)의 두께방향(도 2의 좌우방향) 양측의 서로 평행을 이루는 한 쌍의 표면(측면)(50, 50)의 각각은 상기 철심부(43)와 지지암(45, 45)에 걸쳐서 연속적으로 연장되는 단일의 평면을 이루고 있다.

도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 한 쌍의 지지암(45, 45)은 상기 리테이너(17)에 개설된 상기 한 쌍의 삽입 구멍(25, 25)을 통해서 상기 밸브 보디(3)에 있어서의 밸브실(11) 내까지 연장되고, 상기 밸브실(11) 내에 있어서 상기 밸브체(3)에 형성된 상기 한 쌍의 가이드 홈(3a, 3a)(도 8 참조)에, 상기 밸브체(3)에 대하여 축(L)방향으로 상대적으로 변위 가능하도록 감합되어 있다. 그것에 의해서, 상기 밸브체(3)는 상기 한 쌍의 지지암(45, 45) 사이에, 상기 축(L)방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있게 된다.

이와 같이, 상기 밸브체(3)를 가동 철심(40)에 고정적으로 설치하지 않고 상기 가동 철심(40)에 가동하게 지지시킴으로써, 상기 가동 철심(40)의 밸브 지지부의 설계의 자유도가 더욱 증가하기 때문에, 상기 밸브 지지부의 구조나 형태를 보다 간소화하는 것이 가능해진다.

또한, 도 3 및 도 6에 나타내는 바와 같이 상기 한 쌍의 지지암(45, 45)은 그들의 선단부에 서로 배향하는 방향으로 돌출하는 갈고리 형상의 결합 클로(47, 47)를 각각 갖고 있다. 이 결합 클로(47, 47)의 선단부에는 지지암(45)의 선단면(46)측을 향하여 점차 축(L)에 가까운 방향으로 경사하는 경사면(47a)이 형성되고, 결합 클로(47, 47)의 기단부에는 축(L)과 직교하는 끝면으로 이루어지는 결합면(47b)이 형성되어 있다.

또한, 도 3 및 도 6, 도 9에 나타내는 바와 같이, 상기 한 쌍의 지지암(45, 45)의 선단부 사이에는 스프링성을 갖는 금속 박판으로 단면이 대략 U자형으로 형성된 캡 부재(70)가 가설되어 있다. 상기 캡 부재(70)에는 상기 결합 클로(47, 47)에 결합하는 한 쌍의 결합용 개구(71, 71)와, 이들 한 쌍의 결합용 개구(71, 71) 사이에 위치하는 밸브용 개구(72)가 설치되고, 이 밸브용 개구(72)를 통해서 밸브체(3)가 상기 제 1 밸브 시트(12)에 착좌한다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 상기 캡 부재(70)는 상기 축(L)과 직교하는 방향으로 연장되어 상기 축(L)방향으로 스프링성을 갖는 박판 형상의 밸브 결합부(73)와, 상기 밸브 결합부(73)의 좌우 양단측으로부터 대략 수직방향으로 연장되는 한 쌍의 록킹부(74, 74)를 갖고, 이들 밸브 결합부(73)와 록킹부(74)의 연결 부분은 매끄러운 원호 형상을 하고 있다. 상기 밸브 결합부(73)는 가동 철심(40)이 고정 철심(35)에 흡착되었을 때에, 도 6과 같이, 제 1 밸브 시트(12)에 착좌한 밸브체(3)의 피결합면(4)(제 1 밸브 시트(12)측을 향하는 끝면)에 결합한다. 그것에 의해서, 상기 밸브체(3)를 상기 탄성 부재(26)의 바이어싱력에 저항하여 상기 제 1 밸브 시트(12)로부터 이간시킴과 아울러 상기 제 2 밸브 시트(13)에 착좌시킨다. 또한, 이 밸브 결합부(73)에는 상기 밸브용 개구(72)가 설치되어 있고, 도 3에 나타내는 바와 같이 밸브체(3)가 이 밸브용 개구(72)를 통해서 상기 제 1 밸브 시트(12)에 착좌할 수 있도록 이루어져 있다.

또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 상기 결합용 개구(71, 71)는 직사각형 형상으로 형성되고, 상기 밸브 결합부(73)와 상기 록킹부(74)에 걸치는 위치에 설치되어 있다. 또한, 록킹부(74)의 선단측에는 외방으로 굴곡하는 굴곡부(75)가 설치되어 있다. 이에 따라, 가동 철심(40)의 밸브 지지부(지지암(45))에 대한 밸브체(3)의 장착, 및 밸브 결합부(73)의 형성을 금속 박판으로 이루어지는 간단한 구조의 캡 부재(70)에 의해 실현하는 것이 가능해진다.

상기 캡 부재(70)를 상기 지지암(45, 45) 사이에 장착하는 작업은 다음과 같이 해서 행한다. 우선, 도 9에 나타내는 바와 같이, 가동 철심(40), 리테이너(17), 탄성 부재(26), 밸브체(3), 캡 부재(70)를 준비한 후, 상기 리테이너(17)의 돌출부(19)의 외주에 상기 코일 스프링으로 이루어지는 탄성 부재(26)를 부착한다. 그것으로부터, 상기 가동 철심(40)과, 상기 탄성 부재(26)가 장착된 리테이너(17)의 축을 맞추고, 한 쌍의 지지암(45, 45)을 리테이너(17)의 축(L)방향의 일방측(돌출부(19)의 반대측)으로부터 상기 리테이너(17)의 삽입통과 구멍(25, 25)에 삽입통과한다. 그것과 아울러, 밸브체(3)를 가동 철심(40)(지지암(45))의 반대측(돌출부(19)측)으로부터 탄성 부재(26)의 바이어싱력에 저항하여 상기 리테이너(17)측을 향하여 밀어넣고, 상기 삽입통과 구멍(25, 25)으로부터 연장되는 한 쌍의 지지암(45, 45) 사이에 상기 밸브체(3)의 가이드 홈(3a, 3a)을 감합시킨 상태로 한다(도 10 참조). 그 상태에서, 상기 캡 부재(70)를 상기 지지암(45, 45) 사이에 부착한다.

그 때, 도 10에 나타내는 바와 같이, 상기 캡 부재(70)의 개구측(록킹부(74)측)을 상기 지지암(45, 45)의 선단면(46, 46)에 대향시킨 상태에서, 상기 캡 부재(70)를 지지암(45, 45)에 대하여 상대적으로 밀어넣으면, 상기 캡 부재(70)에 있어서의 한 쌍의 록킹부(74, 74)의 굴곡부(75)가 상기 지지암(45)의 선단부에 설치된 결합 클로(47)의 경사면(47a)을 따라 오르기 때문에, 상기 한 쌍의 록킹부(74, 74) 사이의 간격이 탄성적으로 확대한다. 그리고, 록킹부(74)의 록킹용 개구(71)의 개구 가장자리(자유 단측)가 상기 결합 클로(47)의 결합면(47b)의 위치까지 변위 하고, 상기 록킹용 개구(71)의 위치와 결합 클로(47)의 위치가 합치하면 확개한 록킹부(74, 74)가 탄성에 의해 복귀함으로써, 도 11에 나타내는 바와 같이 결합 클로(47)가 록킹용 개구(71)에 끼워지고 지지암(45)에 대한 캡 부재(70)의 장착이 완료된다.

또한, 도 3, 도 4 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 한 쌍의 지지암(45, 45)의 상기 선단면(46, 46)은 축(L)과 직교하는 평면으로 형성되어 있다. 한편, 이들 선단면(46, 46)과 대향하는 밸브실(11)의 상기 저벽면(14)에는 상기 선단면(46, 46)이 접리하는 한 쌍의 암 접촉면(27, 27)이 형성되어 있다. 한 쌍의 암 접촉면(27, 27)은 상기 지지암(45)의 선단면(46)과 평행하는 평면이다. 또한, 이들 암 접촉면(27, 27)은 저벽면(14)에 설치된 상기 제 1 밸브 시트(12)의 양측, 즉 밸브 보디(10)의 폭방향(도 3에 있어서 좌우방향) 양측에 설치되고, 각각 솔레노이드부(7)측을 향하여 돌출하고 있다. 암 접촉면(27)이 저벽면(14)으로부터 밸브실(11) 내로 돌출하는 높이는 제 1 밸브 시트(12)가 저벽면(14)으로부터 밸브실(11)로 돌출하는 높이보다 낮다. 즉, 암 접촉면(27)은 제 1 밸브 시트(12)보다 저벽면(14)에 가까운 위치에 있다.

본 실시형태에 있어서는, 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이 상기 가동 철심(40)이 상기 제 2 단측(제 1 밸브 시트(12)측)으로 변위하여 밸브체(3)가 상기 제 1 밸브 시트(12)에 착좌했을 때, 상기 한 쌍의 지지암(45, 45)의 선단면(46, 46)은 상기 암 접촉면(27, 27)에 접촉한다. 그 때, 도 3에 나타내는 바와 같이 상기 캡 부재(70)의 밸브 결합부(73)는 밸브체(3)의 피결합부(4)에 비접촉하게 되고, 상기 밸브 결합부(73)와 상기 피결합부(4) 사이에는 상기 가동 철심(40)의 스트로크보다 작은 공극(G)이 형성된다.

한편, 상기 가동 철심(40)을 수용하는 보빈(60)의 중심 구멍(60a)은 도 12에 나타내는 바와 같이 한 쌍의 제 1 내면(61, 61)과 다른 한 쌍의 제 2 내면(65, 65)에 의해서 단면이 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 상기 제 1 내면(61, 61)은 상기 가동 철심(40)의 두께방향 양측에 위치하는 한 쌍의 표면(50, 50)에 대향하고, 상기 제 2 내면(65, 65)은 상기 가동 철심(40)(철심부(43))의 폭방향(도 12의 좌우방향)의 양단에 위치하여 서로 평행을 이루는 한 쌍의 측단면(51, 51)에 대향하고 있다.

상기 한 쌍의 제 1 내면(61, 61)의 폭방향의 양측부(62, 62)에는 이들 제 1 내면(61, 61) 사이의 거리를 그들 양측부(62, 62)에 끼워진 중간부(63)보다 좁히기 위한 단차부(64)가 형성되어 있다. 이 단차부(64)는 상기 축(L)방향으로 연장됨과 아울러, 중심 구멍(60a)의 둘레방향에는 상기 제 1 내면(61)의 양측부(62, 62)로부터 상기 제 2 내면(65)으로 연결되어 있다. 또한, 상기 한 쌍의 제 2 내면(65, 65)에는 한 쌍의 돌출조(66, 66)가 상기 축(L)방향으로 각각 형성되어 있다. 상기 돌출조(66)는 제 2 내면(65, 65)으로부터 서로 대향하는 방향(내향)으로 형성되고, 그 단면 형상은 원호 형상이다.

이와 같이 하여, 상기 가동 철심(40)의 철심부(43)는 상기 보빈(60)의 중심 구멍(60a) 내에 삽입됨으로써, 한 쌍의 측단면(51, 51)이 상기 한 쌍의 돌출조(66, 66)에 의해 축(L)방향으로 슬라이딩 가능하게 지지됨과 아울러, 한 쌍의 표면(50, 50)이 상기 단차부(64)에 의해 축(L)방향으로 슬라이딩 가능하게 지지된다. 또한, 상기 가동 철심(40)은 상기 자성체링(80)을 관통해서 선단이 밸브 보디(2)측으로 돌출하고 있다.

이와 같이, 본 실시형태에서는 가동 철심(40)의 양측 끝면(51, 51)과, 한 쌍의 표면(50, 50)의 양측부가 보빈(60)의 중심 구멍(60a) 내로 돌출조(66) 및 단차부(64)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지되어 있기 때문에, 가동 철심(40)의 축이 흔들리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 도 7 및 도 13~도 15에 나타내는 바와 같이, 상기 중심 구멍(60a)의 밸브 보디(2)측을 향하는 개구부에는 상기 한 쌍의 제 2 내면(65, 65)으로부터 상기 축(L)방향으로 연장되는 한 쌍의 결합 돌출벽(67, 67)이 설치되어 있다. 또한, 중심 구멍(60a)을 둘러싸도록 배치된 상기 자성체링(80)에는 피결합 구멍부(81)가 설치되고, 상기 피결합 구멍부(81)의 내부에 상기 결합 돌출벽(67, 67)이 감합함으로써, 상기 자성체링(80)은 상기 보빈(60)과 동축을 이루도록 위치 결정되어 있다.

도 7 및 도 13~도 15에 나타내는 바와 같이, 상기 보빈(60)의 결합 돌출벽(67)은 상기 가동 철심(40)의 양측부(51, 51)에 대향하는 측벽부(68)와, 이 측벽부(68)의 양측(도 13에 있어서의 상하방향 양측)의 반원 형상을 한 원호 형상벽부(69)로 이루어져 있다. 한편, 상기 자성체링(80)의 피결합 구멍부(81)는 도 7, 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이 상기 가동 철심(40)의 한 쌍의 표면(50, 50)에 대향하여 평행하게 연장되는 한 쌍의 제 1 면부(82, 82)와, 이들 제 1 면부(82, 82)의 양측에 설치된 제 2 면부(83, 83)로 이루어져 있다. 상기 제 1 면부(82, 82) 사이의 거리는 상기 가동 철심(40)의 판 두께(한 쌍의 표면(50, 50) 사이의 거리), 및 중심 구멍(60a)에 있어서의 제 1 내면(61)의 중간부(63, 63) 사이의 거리보다 크게 형성되어 있다.

또한, 상기 제 2 면부(83)는 상기 결합 돌출부(67)가 결합하는 부분으로서, 상기 제 1 면부(82)와 직교하는 방향으로 연장되는 직선부(84)와, 상기 직선부(84)의 양측에 형성된 반원 원호 형상의 원호 형상부(85)로 이루어져 있다. 상기 직선부(84)는 결합 돌출벽(67)에 있어서의 상기 측벽부(68)의 외주면에 결합하고, 또한 원호 형상부(85)는 상기 결합 돌출벽(67)에 있어서의 원호 형상 단부(69)의 외주면에 결합하도록 구성되어 있다.

또한, 이 자성체링(80)은 도 14에 나타내는 바와 같이 평면으로 볼 때에 대략 직사각형 형상의 외주면을 갖고 있고, 그 외주면에 있어서의 폭방향의 양측면에는 한 쌍의 오목부(86, 86)가 설치되고, 상기 한 쌍의 오목부(86, 86)는 상기 밸브 보디(2)의 밸브실(11)에 형성된 한 쌍의 내향 돌출부(28, 28)에 결합되어 있다.

상술한 바와 같이, 중심 구멍(60a)의 개구부에 자성체링(80)을 설치할 때, 도 14에 나타내는 바와 같이 상기 보빈(60)의 결합 돌출부(67)와, 상기 자성체링(80)의 피결합 구멍부(81)를 결합시킴과 아울러, 상기 오목부(86)와 내향 돌출부(28)를 결합시킴으로써 자성체링(80)과 보빈(60)의 중심 구멍(60a)의 축심을 일치시킨다. 또한, 상기 자성체링(80)을 보빈(60)의 개구부에 부착했을 때, 상기 결합 돌출부(67)가 상기 가동 철심(40)의 양측부(51, 51)와 자성체링(80)의 제 2 면부(83) 사이에 개재한다. 그리고, 그 상태에서는 자성체링(80)의 제 1 면부(82)와, 가동 철심(40)의 표면(50) 사이에 클리어런스가 형성되므로, 상기 가동 철심(40)과 자성체링(80)이 직접 접촉하는 경우가 없어지고, 솔레노이드부(7)의 효율저하를 보다 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.

상기 구성을 갖는 전자 밸브(1)에 있어서, 상기 여자 코일(32)이 비통전 상태(소자 상태)에서는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 가동 철심(40)이 고정 철심(35)으로부터 이간되어 있다. 이 소자 상태에 있을 때, 상기 밸브체(3)는 리테이너(17)를 통해서 작용하는 탄성 부재(26)의 바이어싱력에 의해, 상기 제 1 밸브 시트(12)에 착좌하여 상기 공급 포트(P)와 밸브실(11)의 연통을 차단한다. 이 때, 제 1 밸브 시트(12)와 축(L)방향에 대향하는 위치에 있는 제 2 밸브 시트(13)는 개방되어 있고, 상기 출력 포트(A)가 밸브실(11) 내의 상기 배출통 구멍(21) 및 배출용 연통로(24)을 통해서 배출 포트(R)에 연통하고 있다. 그 때문에, 외부에 접속하는 배출 포트(R)를 통해서 밸브실(11) 내의 압력 유체는 외부로 배출된다.

본 실시형태에 있어서는 상기 여자 코일(32)이 소자 상태에 있을 때, 도 3에 나타내는 바와 같이 가동 철심(40)의 한 쌍의 지지암(45, 45)은 그 선단면(46)이 상기 밸브실(11)의 저벽부(14)의 한 쌍의 암 접촉면(27, 27)에 접촉한 상태로 이루어져 있다. 또한, 밸브체(3)는 상기 한 쌍의 지지암(45, 45) 사이에 있어서, 캡 부재(70)의 밸브용 개구(72) 내에 위치하는 제 1 밸브 시트(12)에 착좌하고 있다. 이 때, 상기 밸브체(3)에 있어서의 상기 제 1 밸브 시트(12)와 대향하는 끝면(피결합부(4))과, 상기 캡 부재(70)의 밸브 결합부(73)는 서로 비접촉 상태에 있고, 이들 피결합부(4)와 밸브 결합부(73) 사이에는 상기 가동 철심(40)의 스트로크량보다 작은 공극(G)이 형성되어 있다.

이 상태로부터, 여자 코일(32)에 통전하여 여자 상태로 하면, 상기 가동 철심(40)은 고정 철심(35)에 흡인되어 도 4~도 6에 나타내는 바와 같이 상기 밸브체(3)를 제 1 밸브 시트(12)측을 향하여 바이어싱하는 탄성 부재(26)의 바이어싱력에 저항하여 고정 철심(35)측을 향하여 축(L)방향으로 변위한다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 이 가동 철심(40)의 축(L)방향으로의 변위에 따라, 상기 가동 철심(40)의 한 쌍의 지지암(45, 45)이 암 접촉면(27)으로부터 이간됨과 아울러, 상기 지지암(45, 45) 사이에 장착된 캡 부재(70)의 밸브 결합부(73)가 밸브체(3)의 피결합면(4)에 결합한다. 그리고, 제 1 밸브 시트(12)에 착좌하고 있던 밸브체(3)는 가이드 홈(3a, 3a)이 지지암(45, 45)에 지지된 상태에서 제 2 밸브 시트(13)측으로 변위한다.

이 때, 상기한 바와 같이, 상기 밸브체(3)의 피결합부(4)와 캡 부재(70)의 밸브 결합부(73) 사이에는 상기 공극(G)이 형성되어 있기 때문에, 여자 코일(32)이 여자 상태로 스위칭했을 때, 가동 철심(40)의 변위와 동시에 밸브체(3)가 제 2 밸브 시트(13)측으로 변위하는 것은 아니고, 최초에 피결합부(4)와 밸브 결합부(73) 사이의 상기 공극(G)이 줄어들고, 이 공극(G)이 제로가 된 시점에서 상기 밸브 결합부(73)가 밸브체(3)의 피결합부(4)에 결합하고, 그 후 상기 밸브체(3)가 제 2 밸브 시트(13)측으로 이동한다.

그리고, 가동 철심(40)의 흡착 동작에 의해, 상기 밸브체(3)가 제 2 밸브 시트(13)에 착좌하여 상기 배출통 구멍(21)은 폐쇄되고, 제 2 밸브 시트(13)와 대향하는 제 1 밸브 시트(12)는 개방된다. 그 결과, 상기 공급 포트(P)가 상기 공급통구멍(15) 및 밸브실(11)을 통해서 출력 포트(A)에 연통되고, 상기 공급 포트(P)로부터 공급되는 압력 유체가 상기 출력 포트(A)를 통해서 출력된다(도 4~도 6 참조). 이 때, 한 쌍의 지지암(45, 45)에 설치된 캡 부재(70)의 밸브 결합부(73)는 축(L)방향의 스프링성을 갖는 박판으로 이루어져 있기 때문에, 상기 밸브체(3)가 제 2 밸브 시트(13)에 착좌할 때에 밸브체(3)에 작용하는 축(L)방향의 작용력을 상기 밸브 결합부(73)로 흡수할 수 있다. 그 때문에, 그러한 작용력이 밸브체(3)에 반복하여 작용함으로써 상기 밸브체(3)의 마모나 불가역적인 변형(영구 변형)을 방지할 수 있다.

상기 여자 코일(32)에의 통전을 오프로 해서 도 1~도 3에 나타내는 소자 상태로 스위칭하면, 상기 가동 철심(40)이 고정 철심(35)으로부터 이간됨과 아울러, 상기 밸브체(3)가 탄성 부재(26)의 바이어싱력에 의해 제 2 밸브 시트(13)로부터 이간한다. 그리고, 상기한 바와 같이, 밸브체(3)에 의해 제 1 밸브 시트(12)가 폐쇄됨과 아울러 제 2 밸브 시트(13)가 개방되고, 출력 포트(A)가 밸브실(11)을 통해서 배출 포트(R)에 연통되어 대기에 개방된 상태가 된다. 이 때, 상기 한 쌍의 지지암(45, 45)의 평탄한 선단면(46, 46)이 상기 선단면(46, 46)과 평행을 이루는 한 쌍의 암 접촉면(27, 27)에 접촉하기 때문에, 가동 철심(40)이 밸브 보디(2)에 대하여 정확하게 위치 결정된다. 그것에 의해, 전자 밸브의 응답성을 보다 정확하게 관리할 수 있다.

또한, 상기 지지암(45)의 선단면(46)이 암 접촉면(27)에 접촉할 때, 상기 밸브체(3)는 그 제 1 밸브 시트(12)에 대향하는 피결합부(4)와, 상기 캡 부재(70)에 있어서의 밸브 결합부(73) 사이에 상기 공극(G)을 설치한 상태에서 상기 제 1 밸브 시트(12)에 착좌하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 이 밸브체(3)가 제 1 밸브 시트(12)에 착좌할 때에 상기 가동 철심(40)의 운동 에너지가 상기 밸브체(3)에 직접 작용하는 것을 방지할 수 있으므로, 밸브체(3)에 대하여 축(L)방향으로 작용하는 외력을 완화시킬 수 있다. 따라서, 그러한 외력이 상기 밸브체(3)에 반복하여 작용하는 것에 의한 상기 밸브체(3)의 마모나 불가역적인 변형(영구 변형)을 억제할 수 있고, 상기 밸브체(3)의 축(L)방향에 있어서의 치수의 경시적 변화를 억제할 수 있다. 그 결과, 가동 철심(40)의 스트로크, 즉 제 1 밸브 시트(12)로부터의 밸브체(3)의 이간량의 변동이 억제되어, 상기 밸브 시트(12)를 통해서 흐르는 유체의 유량이나 전자 밸브의 응답성의 변동을 가급적으로 억제할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의한 전자 밸브(1)에 의하면, 상기 가동 철심(40)의 철심부(43)와 밸브 지지부를 이음매 없이 일체로 성형함으로써 부품수를 억제하고, 가동 철심(40)의 구조나 형태도 간소화할 수 있게 되고, 그 결과 제조 비용을 억제하는 것이 가능해진다.

본 발명에 의한 전자 밸브에 대해서 설명했지만, 본원 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 특허청구 범위의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 설계 변경이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

예를 들면, 도시한 예에서는 3포트식 전자 밸브이지만, 포트수는 이러한 것에 한정되는 것은 아니고, 2포트이어도 상관없다.

1 전자 밸브 3 밸브체
3a 가이드 홈 4 피결합부
7 솔레노이드부 10 밸브 보디
11 밸브실 12 제 1 밸브 시트
13 제 2 밸브 시트 14 저벽면
26 탄성 부재 27 암 접촉면
40 가동 철심 43 철심부
43a 끝면 45 지지암(밸브 지지부)
47 결합 클로 50 표면
51 측단면 60 보빈
60a 중심 구멍 61 제 1 내면
62 측부 63 중간부
64 단차부 65 제 2 내면
66 돌출조 67 결합용 돌출벽
70 캡 부재 71 결합용 개구
72 밸브용 개구 73 밸브 결합부
80 자성체링 81 피결합용 구멍부
A 출력 포트 P 공급 포트
R 배출 포트

Claims (10)

1. 축방향 일단측의 제 1 단 및 축방향 타단측의 제 2 단을 갖고 있고 솔레노이드의 여자 작용에 의해 상기 축방향으로 변위하는 가동 철심과, 압력 유체가 출입하는 복수의 포트 및 이들 포트가 연통하는 밸브실을 구비한 밸브 보디와, 상기 밸브실 내에 수용되어 있고 상기 가동 철심의 축방향으로의 변위에 의해 상기 밸브실 내의 밸브 시트에 접리하여 상기 포트 사이의 접속 상태를 스위칭하는 밸브체를 갖는 전자 밸브로서,
   상기 가동 철심은 단면이 대략 직사각형의 플레이트 형상으로 형성된 상기 제 1 단측의 철심부와, 상기 철심부로 연결되는 상기 제 2 단측의 밸브 지지부를 갖고,
   상기 밸브 지지부는 한 쌍의 지지암을 갖고 있고 상기 한 쌍의 지지암은 상기 가동 철심의 폭방향으로 병행되어 배치됨과 아울러 상기 철심부에 이음매 없이 일체로 연결되어 있고,
   상기 가동 철심의 두께방향 양측의 표면은 각각 상기 철심부와 상기 한 쌍의 지지암에 걸쳐서 연속적으로 연장되는 단일의 평면으로 이루어져 있고 서로 평행을 이루고 있으며,
   상기 한 쌍의 지지암 사이에 상기 밸브체가 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브체는 상기 한 쌍의 지지암 사이에서 상기 지지암에 대하여 축방향으로 상대 이동 가능하게 지지되고,
   상기 밸브실 내에는 상기 밸브체를 상기 밸브 시트측을 향하여 바이어싱함으로써 상기 밸브체를 상기 밸브 시트에 착좌시키는 탄성 부재가 설치되고,
   상기 한 쌍의 지지암에는 가동 철심이 상기 탄성 부재에 의한 밸브체의 바이어싱방향과는 역방향으로 변위할 때에, 상기 밸브 시트에 착좌한 밸브체의 피결합부에 결합함으로써 상기 밸브체를 상기 탄성 부재의 바이어싱력에 저항하여 상기 밸브 시트로부터 이간시키는 밸브 결합부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 가동 철심이 상기 탄성 부재에 의한 밸브체의 바이어싱방향으로 변위 함으로써 상기 밸브체가 상기 탄성 부재에 의해 상기 밸브 시트에 착좌시켜졌을 때, 상기 밸브 결합부가 상기 밸브체에 대하여 비접촉이 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 밸브 시트는 상기 밸브실 내의 상기 가동 철심의 제 2 단에 대향하는 저벽면에 형성되고,
   상기 지지암의 선단면은 축과 직교하는 평면을 이루고,
   상기 저벽면에는 암 접촉면이 형성되고, 상기 암 접촉면은 상기 지지암의 선단면과 평행을 이루는 평면에 의해 형성되어 있고, 상기 가동 철심의 변위에 따라 상기 선단면이 상기 암 접촉면에 접리하고,
   상기 가동 철심이 제 2 단측으로 변위하여 밸브체가 상기 밸브 시트에 착좌했을 때, 상기 지지암의 선단면이 상기 암 접촉면에 접촉함과 아울러 상기 밸브 결합부와 상기 밸브체의 피결합부 사이에 가동 철심의 스트로크량보다 작은 축방향의 공극이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 밸브 시트는 상기 밸브실의 저벽면에 형성된 제 1 밸브 시트이고, 상기 밸브실 내의 상기 축을 따라 상기 제 1 밸브 시트와 상대하는 위치에 제 2 밸브 시트가 설치되고,
   상기 밸브체는 상기 제 1 밸브 시트와 제 2 밸브 시트 사이에 배치됨과 아울러, 상기 탄성 부재에 의해 상기 제 1 밸브 시트측을 향하여 항상 바이어싱되어 있고,
   상기 한 쌍의 지지암에 설치된 밸브 결합부는 축방향으로 스프링성을 갖는 박판으로 이루어져 있고, 가동 철심이 상기 제 2 단측으로부터 제 1 단측으로 변위 할 때에, 상기 제 1 밸브 시트에 착좌한 밸브체의 피결합부에 결합함으로써 상기 밸브체를 상기 탄성 부재의 바이어싱력에 저항하여 상기 제 1 밸브 시트로부터 이간시킴과 아울러 상기 제 2 밸브 시트에 착좌시키는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 지지암은 그들의 선단부 사이에, 서로 배향하는 방향으로 돌출하는 결합 클로를 각각 갖고,
   상기 한 쌍의 지지암의 선단부 사이에는 금속 박판으로 단면이 대략 U자형으로 형성된 캡 부재가 부착되고, 상기 캡 부재에는 상기 한 쌍의 지지암의 결합 클로에 결합하는 한 쌍의 결합용 개구와, 상기 한 쌍의 결합용 개구 사이에 배치되어 상기 밸브체가 제 1 밸브 시트에 착좌하는 것을 허용하는 밸브용 개구가 형성되고,
   상기 밸브용 개구의 둘레가장자리부에 상기 밸브 결합부가 형성되고,
   상기 밸브체의 제 1 밸브 시트측을 향한 끝면에 상기 피결합부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 밸브체는 서로 역방향으로 개구하고 또한 축방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 홈을 갖고 있고 상기 한 쌍의 가이드 홈에 상기 한 쌍의 지지암이 축방향으로 상대 이동 가능하게 감합함으로써 상기 한 쌍의 지지암의 사이에 축방향으로 슬라이딩 가능하도록 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 밸브 시트는 밸브실의 상기 가동 철심의 제 2 단과 대향하는 저벽면에 형성되고,
   상기 한 쌍의 지지암은 서로 배향하는 방향으로 돌출하는 결합 클로를 각각 갖고,
   상기 한 쌍의 지지암의 선단부 사이에는 금속 박판으로 단면이 대략 U자형으로 형성된 캡 부재가 부착되고, 상기 캡 부재에는 상기 한 쌍의 지지암의 결합 클로에 결합하는 한 쌍의 결합용 개구와, 상기 한 쌍의 결합용 개구 사이에 배치되어 상기 밸브체가 제 1 밸브 시트에 착좌하는 것을 허용하는 밸브용 개구가 형성되고,
   상기 밸브용 개구의 둘레가장자리부에 상기 밸브 결합부가 형성되고, 상기 밸브 결합부는 가동 철심이 상기 제 2 단측으로부터 제 1 단측으로 변위할 때에 상기 밸브체의 밸브 시트측을 향한 끝면에 결합하는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 전자 밸브는 솔레노이드부를 갖고, 상기 솔레노이드부는 중심 구멍 내에 상기 가동 철심의 철심부가 축방향으로 슬라이딩 가능하게 감합됨과 아울러 외주에 코일이 감긴 보빈과, 상기 보빈에 있어서의 상기 밸브 보디측의 단부에 상기 중심 구멍의 개구부를 둘러싸도록 배치된 자성체링을 갖고,
   상기 보빈의 중심 구멍은 단면이 대략 직사각형으로 형성되어 있고 한 쌍의 제 1 내면과 다른 한 쌍의 제 2 내면을 갖으며, 상기 한 쌍의 제 1 내면은 상기 철심부의 두께방향 양측의 서로 평행을 이루는 한 쌍의 표면에 대향하고, 상기 한 쌍의 제 2 내면은 상기 철심부의 폭방향 양단의 서로 평행을 이루는 한 쌍의 측단면과 대향하고 있고,
   상기 한 쌍의 제 1 내면의 폭방향의 양측부에는 제 1 내면 사이의 거리를 중간부보다 좁히는 단차부가 형성되고, 상기 단차부는 상기 제 2 내면으로 연결되고, 상기 한 쌍의 제 2 내면에는 한 쌍의 돌출조가 축방향으로 형성되어 있고,
   상기 철심부의 한 쌍의 측단면이 상기 한 쌍의 돌출조에 의해 축방향으로 슬라이딩 가능하게 지지됨과 아울러, 상기 철심부의 한 쌍의 표면이 상기 단차부에 의해 축방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되고, 상기 철심부는 상기 자성체링을 관통해서 선단이 밸브 보디측으로 돌출하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 중심 구멍의 개구부에는 상기 한 쌍의 제 2 내면으로부터 축방향으로 연장되는 한 쌍의 결합 돌출벽이 설치되고,
    상기 자성체링에는 상기 결합 돌출벽이 감합하는 피결합 구멍부가 형성되고, 상기 피결합 구멍부에의 결합 돌출벽의 감합에 의해 자성체링이 보빈과 동축 위치에 위치 결정되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.

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