KR20190007441A

KR20190007441A - 전자 밸브

Info

Publication number: KR20190007441A
Application number: KR1020187035109A
Authority: KR
Inventors: 신이치 요시무라; 카즈히로 우메다
Original assignee: 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2016-05-19
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2019-01-22
Also published as: RU2018144812A3; CN109154401A; DE112017002551T5; RU2733142C2; US20190277421A1; JP2017207159A; RU2018144812A; TW201812200A; TWI731075B; KR102262070B1; JP6732202B2; CN109154401B; MX2018014192A; WO2017199804A1; US10781935B2; BR112018072418A2

Abstract

(과제) 밸브체가 밸브 시트에 착좌할 때에 밸브체에 작용하는 압축력 등의 외력을 완화하고, 이러한 외력이 밸브체에 반복하여 작용하는 것에 의한 상기 밸브체의 마모나 불가역적인 변형을 억제함으로써 상기 밸브 시트를 통해 흐르는 유체의 유량이나 전자 밸브의 응답성의 변동을 가급적으로 억제한다.
(해결수단) 밸브 조작 부재(40)는 밸브체(3)를 상기 밸브 조작 부재(40)에 대하여 축(L)방향으로 상대 이동가능하게 지지하는 밸브 지지부(지지 암(45))를 구비하고, 밸브실(11) 내에는 밸브체(3)를 축(L)방향의 밸브 시트측을 향해 상시 바이어싱하고, 그 바이어싱력에 의해 상기 밸브체(3)를 상기 밸브 시트에 착좌시키는 탄성 부재(26)가 설치되고, 상기 밸브 지지부에는 상기 밸브 시트에 착좌한 밸브체(3)의 피결합부(4)에 결합함으로써 상기 밸브체(3)를 밸브 시트로부터 이간시키는 밸브 결합부(73)가 설치되어 있고, 상기 밸브 결합부(73)는 밸브체(3)가 밸브 시트에 착좌한 상태에 있어서, 축(L)방향에 있어서 상기 밸브체(3)와 비접촉이 된다

Description

전자 밸브

본 발명은 솔레노이드를 여자해서 가동 철심을 변위시킴으로써 밸브체를 상기 가동 철심의 변위방향으로 변위시키고, 그것에 의해 복수의 포트 사이의 접속 상태를 스위칭하는 전자 밸브에 관한 것이다.

솔레노이드를 여자해서 가동 철심을 변위시킴으로써 밸브체를 상기 가동 철심의 변위방향으로 변위시키고, 그것에 의해서 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 철심의 축방향의 일단에 수지제 재료로 이루어지는 밸브체(탄성부)를 구비한 밸브 지지부(밸브체)가 고정적으로 부착되어 있다. 또한, 밸브 보디 내에는 상기 밸브 지지부 및 밸브체가 수용된 밸브 수용실이 형성되어 있고, 상기 밸브 수용실에는 복수의 포트가 연통되어 있다. 그리고, 상기 밸브 수용실의 저면에는 그들 포트 중 하나에 연통되는 개구부가 개설되어 있고, 그 개구부의 주위를 둘러싸도록 상기 밸브체가 접리되는 밸브 시트가 형성되어 있다.

이렇게, 종래의 전자 밸브에 있어서는 밸브 시트에 접리되는 밸브체가 가동 철심에 대하여 고정적으로 부착된 밸브 지지부에 설치되어 있고, 가동 철심과 밸브체가 일체가 되어서 동작하도록 되어 있다. 그 때문에, 밸브체가 밸브 시트에 접촉해서 착좌할 때에 가동 철심의 운동 에너지에 의해 밸브체에 대하여 축방향으로 보다 강한 압축력 등의 외력이 직접 작용하게 된다. 이러한 강한 외력이 밸브체에 반복하여 작용하면 마모나 불가역적인 변형(영구 변형)에 의해 밸브체의 축방향의 치수에 경시적인 변화를 생기게 할 우려가 있다. 그러면, 가동 철심의 스트로크량, 즉 밸브 시트로부터의 밸브체의 이간량이 변동되어버리고, 그 결과 상기 밸브 시트를 통해 흐르는 유체의 유량이나 전자 밸브의 응답성이 변동되어버리게 된다.

일본특허공개 2003-172472호 공보

그래서, 본 발명의 기술적 과제는 솔레노이드의 여자에 의해 가동 철심을 변위킴으로써 밸브체를 동작시키는 전자 밸브에 있어서, 밸브체가 밸브 시트에 착좌할 때에 밸브체에 작용하는 압축력 등의 외력을 완화하여 이러한 외력이 밸브체에 반복하여 작용하는 것에 의한 상기 밸브체의 마모나 불가역적인 변형을 억제함으로써 상기 밸브 시트를 통해 흐르는 유체의 유량이나 전자 밸브의 응답성의 변동을 가급적으로 억제하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 의한 전자 밸브는 솔레노이드의 여자작용에 의해 축방향으로 변위되는 가동 철심부를 구비한 밸브 조작 부재와, 압력 유체가 출입하는 복수의 포트 및 이들 포트가 연통되는 밸브실을 구비한 밸브 보디와, 상기 밸브실에 수용된 밸브체를 갖고 있고, 상기 밸브 조작 부재의 축방향으로의 변위에 의해 상기 밸브체가 변위되어 상기 밸브실 내의 밸브 시트에 접리됨으로써 상기 포트 사이의 접속 상태가 스위칭되도록 구성된 전자 밸브로서, 상기 밸브 조작 부재는 상기 밸브체를 상기 밸브 조작 부재에 대하여 축방향으로 상대 이동가능하게 지지하는 밸브 지지부를 갖고, 상기 밸브 지지부는 상기 축방향의 양단에 선단과 기단을 갖고 있고, 상기 밸브 지지부의 기단이 상기 가동 철심부의 축방향의 일단에 연결되어 있고, 상기 밸브실 내에는 상기 밸브체를 축방향의 상기 밸브 시트측을 향해 상시 바이어싱되고, 그 바이어싱력에 의해 상기 밸브체를 상기 밸브 시트에 착좌시키는 탄성 부재가 설치되어 있으며, 상기 밸브 지지부에는 밸브 조작 부재가 상기 탄성 부재에 의한 밸브체의 바이어싱 방향과는 역방향으로 변위될 때에 상기 밸브 시트에 착좌한 밸브체의 피결합부에 결합함으로써 상기 밸브체를 상기 탄성 부재의 바이어싱력에 저항해서 상기 밸브 시트로부터 이간시키는 밸브 결합부가 설치되어 있고, 상기 밸브 결합부는 상기 밸브 조작 부재가 상기 탄성 부재에 의한 밸브체의 바이어싱 방향으로 변위되어 상기 밸브체가 밸브 시트에 착좌했을 때, 상기 밸브체와 비접촉이 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

그렇게 함으로써, 밸브체가 밸브 시트에 접촉해서 착좌할 때에 가동 철심부를 포함하는 밸브 조작 부재의 운동 에너지가 밸브체에 직접 작용하는 것을 막을 수 있기 때문에 밸브체에 대하여 축방향으로 작용하는 외력을 완화할 수 있다. 따라서, 그러한 외력이 밸브체에 반복하여 작용하는 것에 의한 상기 밸브체의 마모나 불가역적인 변형(영구 변형)을 억제할 수 있어 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 통해 흐르는 유체의 유량이나 전자 밸브의 응답성의 변동을 가급적으로 억제하는 것이 가능해진다.

상기 전자 밸브에 있어서, 바람직하게는 상기 밸브 지지부에는 축과 직교하는 평면을 이루고 또한 상기 탄성 부재에 의한 밸브체의 바이어싱 방향을 향하는 위치 결정면이 형성되고, 상기 밸브 보디의 밸브실 내에는 상기 위치 결정면에 평행하는 평면을 이루고 또한 상기 가동 철심부의 변위에 따라 상기 위치 결정면이 접리되는 접촉면이 형성되고, 상기 밸브 조작 부재가 상기 탄성 부재에 의한 밸브체의 바이어싱 방향으로 변위되어 상기 밸브체가 밸브 시트에 착좌했을 때, 상기 위치 결정면이 상기 접촉면에 접촉함과 아울러 상기 밸브 결합부와 상기 밸브체의 피결합부 사이에 밸브 조작 부재의 스트로크보다 작은 공극이 형성되도록 구성되어 있는 것이다.

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

이 때, 상기 밸브 시트는 상기 밸브실에 있어서의 상기 밸브 지지부의 선단과 대향하는 저벽면에 형성되고, 상기 밸브 지지부의 선단면은 상기 위치 결정면을 형성하고, 상기 밸브실의 저벽면에 상기 접촉면이 형성되어 있어도 좋다.

또한, 상기 캡 부재의 밸브 결합부가 차지하는 축방향의 위치는 상기 밸브 지지부의 선단면과 상기 밸브체의 피결합부 사이의 위치인 것이 바람직하다.

이들과 같은 구조를 채용함으로써 전자 밸브의 보다 합리적인 설계가 가능해진다.

상기 본 발명에 의한 전자 밸브에 있어서, 바람직하게는 상기 밸브실 내에는 상기 밸브 시트로서의 제 1 밸브 시트와, 축방향에 있어서의 상기 제 1 밸브 시트와 대향하는 위치에 배치된 제 2 밸브 시트가 설치되어 있고, 상기 밸브체는 이들 밸브 시트 사이에 형성된 공간에 배치됨과 아울러 상기 탄성 부재에 의해 상기 제 1 밸브 시트측을 향해 상시 바이어싱되어 있고, 상기 밸브 지지부에 설치된 밸브 결합부는 상기 축방향으로 탄력성을 갖는 박판으로 이루어져 있고, 상기 밸브 조작 부재가 상기 탄성 부재에 의한 밸브체의 바이어싱 방향과는 역방향으로 변위될 때에 상기 제 1 밸브 시트에 착좌한 밸브체의 피결합부에 결합함으로써 상기 밸브체를 상기 탄성 부재의 바이어싱력에 저항해서 상기 제 1 밸브 시트로부터 이간시킴과 아울러 상기 제 2 밸브 시트에 착좌시킨다.

이렇게, 밸브 지지부에 설치된 밸브 결합부를 축방향으로 탄력성을 갖는 박판에 의해 형성하였으므로 밸브체가 제 2 밸브 시트에 접촉해서 착좌할 때에 밸브체에 작용하는 축방향의 외력을 상기 밸브 결합부가 흡수함으로써 완화할 수 있다. 그 때문에, 그러한 외력이 반복하여 작용하는 것에 의한 밸브체의 마모나 불가역적인 변형(영구 변형)을 가급적으로 억제하는 것이 가능해진다.

이 때, 보다 바람직하게는 상기 제 1 밸브 시트가 상기 밸브실에 있어서의 상기 밸브 지지부의 선단과 대향하는 저벽면에 형성되어 있어도 좋다.

이러한 구조를 채용함으로써 전자 밸브의 보다 합리적인 설계가 가능해진다.

(발명의 효과)

이상과 같이, 본 발명에 의한 전자 밸브에 의하면 밸브체가 밸브 시트에 접촉해서 착좌해 있는 상태에 있어서, 밸브 조작 부재의 밸브 결합부가 상기 밸브체와 축방향에 있어서 비접촉이 되도록 구성했기 때문에 가동 철심부를 포함하는 밸브 조작 부재의 운동 에너지가 밸브체에 직접 작용하는 것을 막을 수 있어 밸브체에 대하여 축방향으로 작용하는 외력을 완화할 수 있다. 따라서, 그러한 외력이 밸브체에 반복하여 작용하는 것에 의한 상기 밸브체의 마모나 불가역적인 변형(영구변형)을 억제할 수 있어 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 통해 흐르는 유체의 유량이나 전자 밸브의 응답성의 변동을 가급적으로 억제하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 의한 전자 밸브의 일실시형태를 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 여자 시의 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 분해해서 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 8은 도 4의 VIII-VIII선을 따른 요부 확대 단면도이다.
도 9는 밸브 조작 부재의 지지 암에 캡 부재를 장착하기 전의 상태를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 10은 도 9의 상태로부터 상기 지지 암에 밸브체의 가이드 홈을 끼워 맞추게 한 상태를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 10의 상태로부터 상기 지지 암에 캡 부재를 가설시킨 상태를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 12는 보빈의 중심 구멍 내에 밸브 조작 부재를 수용한 상태를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 13은 보빈에 있어서의 밸브 보디측의 개구부를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 14는 도 1의 XIV-XIV선을 따른 요부 확대 단면도이다.
도 15는 보빈의 결합 돌출부에 자성체 링을 부착한 상태를 나타내는 개략적인 사시도이다.

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

상기 주밸브부(2)는 도 1 및 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이 단면 형상이 직사각형인 밸브 보디(10)를 갖고 있다. 이 밸브 보디(10)의 한쪽 측면에는 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 연통되는 밸브실(11)이 형성되어 있다. 또한, 이들 각 포트에는 가스킷(29)이 장착되어 있다.

도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 밸브실(11)에는 상기 밸브체(3)가 접리되는 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 공급 통과 구멍(15)의 주위를 둘러싸도록 형성되어 있고, 솔레노이드부(7)측을 향해 돌출되어 있다. 또한, 공급 통과 구멍(15)은 상기 저벽면(14)보다 밸브 보디(10)의 바닥측에 설치된 공급용 연통로(16)에 연통되고, 상기 공급용 연통로(16)는 상기 공급 포트(P)에 접속되어 있고, 그것에 의해 상기 공급 포트(P)는 상기 공급 통과 구멍(15)을 통해 밸브실(11) 내에 연통되어 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 것이며, 상기 밸브실(11)의 내부에 상기 밸브체(3)보다 상기 밸브실(11)의 개구단측(솔레노이드부(7)측)에 위치하도록 수용되어 있고, 상기 밸브실(11)의 내주벽에 끼워 맞추는 환 형상 외주부(20)와, 환 형상 외주부(20)의 내측에 상기 제 1 밸브 시트(12)를 향해 돌출되도록 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 연통되는 배출 통과 구멍(21)이 형성되어 있고, 상기 배출 통과 구멍(21)의 주위에 원환 형상의 상기 제 2 밸브 시트(13)가 형성되어 있다. 상기 환상 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 배출 통과 구멍(21)에 연통되는 배출용 연통로(24)와 연통되어 있고, 그것에 의해 상기 배출 포트(R)가 상기 환 형상 홈(22), 배출용 연통로(24), 배출 통과 구멍(21)을 통해 밸브실(11)의 내부에 연통되어 있다. 또한, 상기 돌출부(19)와 환 형상 외주부(20) 사이에는 후술하는 밸브 조작 부재(40)의 한 쌍의 지지 암(45, 45)이 삽입 통과된 한 쌍의 삽입 통과 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 함께 구비한 수지 소재로 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있고, 이 밸브체(3)가 제 1 밸브 시트(12) 및 제 2 밸브 시트(13)에 접리됨으로써 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) 사이에는 코일 스프링으로 이루어지는 탄성 부재(26)가 개재 장착되고, 이 탄성 부재(2)에 의해 상기 밸브체(3)가 제 1 밸브 시트(12)를 향해 상시 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 밸브 조작 부재(40)의 한 쌍의 지지 암(45, 45)을 끼워 맞춤으로써 상기 밸브체(3)가 상기 한 쌍의 지지 암(45, 45) 사이에 축(L)방향으로 슬라이딩가능하게 지지되어 있다. 상기 가이드 홈(3a, 3a)을 설치함으로써 밸브체(3)가 밸브 조작 부재(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 감겨진 보빈(60)과, 이 보빈(60)의 중심 구멍(60a)에 장착된 고정 철심(35)과, 상기 중심 구멍(60a) 내에 축(L)방향으로 슬라이딩가능하게 끼워 맞춰진 밸브 조작 부재(40)와, 보빈(60)의 밸브 보디(2)측의 단부에 상기 중심 구멍(60a)의 개구부를 둘러싸도록 배치된 자성체 링(80)이 설치되어 있다. 도 1 및 도 4에 나타내어져 있는 바와 같이, 상기 보닛(31)과 보빈(60) 사이, 및 보빈(60)과 자성체 링(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 측면으로부터는 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 밸브 조작 부재(40)는 솔레노이드부(7)의 여자 작용에 의해 상기 축(L)방향으로 변위되는 가동 철심부(43)를 갖고 있다. 이 가동 철심부(43)는 고정 철심(35)측을 향하도록 설치되어 있고, 상기 여자 코일(32)에의 통전 또는 비통전에 의해 고정 철심(35)에 대하여 흡착 또는 이간되는 부분으로 되어 있다. 그리고, 상기 밸브 조작 부재(40)는 상기 가동 철심부(43)의 축(L)방향의 변위에 따라 상기 가동 철심부(43)와 일체로 변위되고, 상기 밸브체(3)를 제 1 밸브 시트(12) 및 제 2 밸브 시트(13)에 선택적으로 착좌시키도록 구성되어 있다. 즉, 여자 코일(32)이 통전 상태(여자 상태)에 있을 때, 도 4~도 6에 나타내는 바와 같이 상기 밸브 조작 부재(40)는 고정 철심(35)에 흡착되고, 상기 밸브체(3)가 제 1 밸브 시트(12)를 개방해서 제 2 밸브 시트(13)에 착좌하고, 상기 공급 포트(P)와 출력 포트(A)가 밸브실(11)을 통해 연통된다.

이것과는 반대로, 상기 여자 코일(32)이 비통전 상태(소자 상태)에 있을 때는 도 1~도 3에 나타내는 바와 같이 상기 밸브 조작 부재(40)는 고정 철심(35)으로부터 이간되고, 상기 밸브체(3)가 제 2 밸브 시트(13)를 개방해서 제 1 밸브 시트(12)에 착좌하고, 상기 출력 포트(A)와 배출 포트(R)가 밸브실(11)을 통해 연통된다.

또한, 상기 밸브 조작 부재(40)는 도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이 상기 밸브체(3)를 상기 밸브 조작 부재(40)에 대하여 축(L)방향으로 상대 이동가능하게 지지하는 밸브 지지부를 더 구비하고 있다. 이 밸브 지지부는 상기 가동 철심부(43)의 일단(43a)으로부터 축(L)방향으로 이음매 없이 일체로 연장 설치된 한 쌍의 지지 암(45, 45)으로 이루어지는 것이며, 축(L)방향의 양단에 선단과 기단을 갖고, 상기 밸브 지지부의 기단, 즉 상기 지지 암(45, 45)의 기단은 상기 가동 철심부(43)의 축(L)방향의 일단(43a)에 연결되어 있다. 상기 지지 암(45, 45)은 상기 밸브 조작 부재(40)의 폭방향(도 1의 좌우방향)의 양단에 축(L)에 관해서 좌우 대칭을 이루도록 병설되어 있다.

또한, 상기 밸브 조작 부재(40)는 자성을 갖는 단일의 금속판으로 이루어져 있고, 이 금속판을 펀칭함으로써 상기 가동 철심부(43)와 밸브 지지부(즉, 지지 암(45))가 일체로 형성되어 있다. 그것에 의해 도 2 또는 도 9~도 11에 나타내는 바와 같이, 상기 밸브 조작 부재(40)의 두께방향(도 2의 좌우방향) 양측의 서로 평행을 이루는 한 쌍의 표면(50, 50)의 각각은 상기 가동 철심부(43)와 지지 암(45, 45)에 걸쳐 연속적으로 연장되는 단일의 평면을 이루고 있다.

도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 한 쌍의 지지 암(45, 45)은 상기 리테이너(17)에 개설된 상기 한 쌍의 삽입 구멍(25, 25)을 통해 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 변위가능하도록 끼워 맞춰져 있다. 그것에 의해 상기 밸브체(3)는 상기 한 쌍의 지지 암(45, 45) 사이에 상기 축(L)방향으로 슬라이딩가능하게 지지되어 있게 된다.

이렇게 상기 밸브체(3)를 밸브 조작 부재(40)에 고정적으로 설치하는 일 없이 상기 밸브 조작 부재(40)에 가동하게 지지시킴으로써 상기 밸브 조작 부재(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 지지 암(45, 45)은 그들의 선단부에 서로 배향(背向)하는 방향으로 돌출되는 갈고리 형상의 결합 클로(47, 47)를 각각 갖고 있다. 이 결합 클로(47, 47)의 선단부에는 지지 암(45)의 선단면(46)측을 향해 점차 축(L)에 근접하는 방향으로 경사지는 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 지지 암(45, 45)의 선단부 사이에는 탄력성을 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 통해 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 직교방향으로 연장되어 상기 축(L)방향으로 탄력성을 갖는 박판 형상의 밸브 결합부(73)와, 상기 밸브 결합부(73)의 좌우 양단측으로부터 상기 밸브 결합부(73)에 대하여 대략 수직방향으로 연장되는 한 쌍의 로킹부(74, 74)를 갖고, 이들 밸브 결합부(73)와 로킹부(74)의 연결 부분은 매끄럽게 연속되는 호 형상을 이루고 있다. 상기 밸브 결합부(73)는 밸브 조작 부재(40)가 고정 철심(35)에 흡착되었을 때에 도 6에 나타내는 바와 같이 제 1 밸브 시트(12)에 착좌한 밸브체(3)의 피결합부(4), 즉, 제 1 밸브 시트(12)측을 향하는 밸브 시트측 끝면에 결합한다. 그것에 의해 상기 밸브체(3)를 상기 탄성 부재(26)의 바이어싱력에 저항해서 상기 제 1 밸브 시트(12)로부터 이간시킴과 아울러 상기 제 2 밸브 시트(13)에 착좌시킨다. 또한, 이 밸브 결합부(73)에는 대략 원 형상의 개구 가장자리를 갖는 상기 밸브용 개구(72)가 관통 설치되어 있고, 도 3에 나타내는 바와 같이 밸브체(3)가 이 밸브용 개구(72)를 통해 상기 제 1 밸브 시트(12)에 착좌한다.

또한, 상기 결합용 개구(71, 71)는 직사각형 형상으로 형성되고, 상기 밸브 결합부(73)와 상기 로킹부(74)에 걸친 위치에 설치되어 있다. 또한, 로킹부(74)의 선단측에는 바깥쪽으로 굴곡되는 굴곡부(75)가 형성되어 있다. 이렇게 본 실시형태에 있어서는 밸브 조작 부재(40)의 밸브 지지부에 대한 밸브체(3)의 장착, 및 밸브 결합부(73)의 형성을 금속 박판으로 이루어지는 간단한 구조의 캡 부재(70)에 의해 실현하는 것이 가능하게 되어 있다.

상기 캡 부재(70)를 상기 지지 암(45, 45) 사이에 부착하는 작업은 다음과 같이 해서 행한다. 우선, 도 9에 나타내는 바와 같이 밸브 조작 부재(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 밸브 조작 부재(40)와, 상기 탄성 부재(26)가 장착된 리테이너(17)의 축을 맞춰 한 쌍의 지지 암(45, 45)을 리테이너(17)의 축(L)방향의 한쪽측(돌출부(19)의 반대측)으로부터 상기 리테이너(17)의 삽입 통과 구멍(25, 25)에 삽입 통과한다. 그것과 아울러, 밸브체(3)를 밸브 조작 부재(40)(지지 암(45))의 반대측(돌출부(19)측)으로부터 탄성 부재(26)의 바이어싱력에 저항해서 상기 리테이너(17)측을 향해 밀어 넣고, 상기 삽입 통과 구멍(25, 25)으로부터 연장되는 한 쌍의 지지 암(45, 45) 사이에 상기 밸브체(3)의 가이드 홈(3a, 3a)을 끼워 맞추게 한 상태로 한다(도 10 참조). 그 상태에서 상기 캡 부재(70)를 상기 지지 암(45, 45) 사이에 부착한다

그 때, 도 10에 나타내는 바와 같이 상기 캡 부재(70)의 개구측(로킹부(74)측)을 상기 지지 암(45, 45)의 선단면(46, 46)에 대향시킨 상태에서 상기 캡 부재(70)를 지지 암(45, 45)에 대하여 상대적으로 밀어 넣으면 상기 캡 부재(70)에 있어서의 한 쌍의 로킹부(74, 74)의 굴곡부(75)가 상기 지지 암(45)의 선단부에 설치된 결합 클로(47)의 경사면(47a)을 따라 오르기 때문에 상기 한 쌍의 로킹부(74, 74) 사이의 간격이 탄성적으로 확대된다. 그리고, 로킹부(74)의 로킹용 개구(71)의 개구 가장자리(자유단측)가 상기 결합 클로(47)의 결합면(47b)의 위치까지 변위되고, 상기 로킹용 개구(71)의 위치와 결합 클로(47)의 위치가 합치하면 확대 개구된 로킹부(74, 74)가 탄성에 의해 복귀함으로써 도 11에 나타내는 바와 같이 결합 클로(47)가 로킹용 개구(71)에 끼워지고, 지지 암(45)에 대한 캡 부재(70)의 부착이 완료된다. 이 때, 상기 캡 부재(70)의 밸브 결합부(73)가 차지하는 축(L)방향의 위치는 상기 지지 암(45)의 선단면(46)의 위치와 상기 밸브체(3)의 피결합부(4)의 위치 사이의 위치이다.

또한, 도 3, 도 4 또는 도 6에 나타내는 바와 같이 상기 한 쌍의 지지 암(45, 45)의 선단면(46, 46)은 축(L)과 직교하는 평면을 이루고 있고, 상기 선단면(46)이 상기 탄성 부재(26)에 의한 밸브체(3)의 바이어싱 방향, 즉 제 1 밸브 시트(12) 방향을 향하는 위치 결정면을 형성하고 있다. 한편, 상기 밸브실(11) 내에 있어서 이들 선단면(46)과 대향하는 상기 저벽면(14)에는 상기 가동 철심부(43)의 변위에 따라 상기 선단면(46, 46)이 접리되는 한 쌍의 접촉면(27, 27)이 형성되어 있다. 한 쌍의 접촉면(27, 27)은 상기 지지 암(45)의 선단면(46)과 평행을 이루는 평면이다. 또한, 이들 접촉면(27, 27)은 상기 제 1 밸브 시트(12)의 양측, 즉 밸브 보디(10)의 폭방향(도 3의 좌우방향) 양측에 설치되고, 각각 솔레노이드부(7)측을 향해 돌출되어 있다. 접촉면(27)이 저벽면(14)으로부터 밸브실(11) 내로 돌출되는 높이는 제 1 밸브 시트(12)가 저벽면(14)으로부터 밸브실(11) 내로 돌출하는 높이보다 낮다. 즉, 접촉면(27)은 제 1 밸브 시트(12)보다 저벽면(14)측에 위치해 있다.

도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이 상기 밸브 조작 부재(40)가 상기 탄성 부재(26)를 압축하는 방향으로 변위됨으로써 상기 밸브체(3)가 상기 제 1 밸브 시트(12)에 착좌했을 때, 상기 한 쌍의 지지 암(45, 45)의 선단면(46, 46)은 상기 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)와 비접촉이 되고, 상기 밸브 결합부(73)와 피결합부(4) 사이에는 상기 밸브 조작 부재(40)의 스트로크보다 작은 공극(G)이 형성된다.

한편, 상기 밸브 조작 부재(40)를 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 의해 단면이 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 상기 제 1 내면(61, 61)은 상기 밸브 조작 부재(40)의 두께방향 양측에 위치하는 한 쌍의 표면(50, 50)에 대향하고, 상기 제 2 내면(65, 65)은 상기 밸브 조작 부재(40)(가동 철심부(43))의 폭방향(도 12의 좌우방향)의 양단에 위치해서 서로 평행을 이루는 한 쌍의 측단면(51, 51)에 대향하고 있다.

상기 한 쌍의 제 1 내면(61, 61)의 폭방향의 양 측부(62, 62)에는 이들 제 1 내면(61, 61) 사이의 거리를 그들 양 측부(62, 62)에 끼인 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 양 측부(62, 62)로부터 상기 제 2 내면(65)으로 이어져 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.

이렇게 해서 상기 밸브 조작 부재(40)의 가동 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 슬라이딩가능하게 지지됨과 아울러 한 쌍의 표면(50, 50)이 상기 단차부(64)에 의해 축(L)방향으로 슬라이딩가능하게 지지된다. 또한, 상기 밸브 조작 부재(40)는 상기 자성체 링(80)을 관통해서 선단이 밸브 보디(2)측으로 돌출되어 있다.

이렇게 본 실시형태에서는 밸브 조작 부재(40)의 양 측단면(51, 51)과, 한 쌍의 표면(50, 50)의 양 측부가 보빈(60)의 중심 구멍(60a) 내에서 돌출조(66) 및 단차부(64)에 의해 슬라이딩가능하게 지지되어 있기 때문에 밸브 조작 부재(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 자성체 링(80)에는 피결합 구멍부(81)가 형성되고, 상기 피결합 구멍부(81)의 내부에 상기 결합 돌출벽(67, 67)을 끼워 맞춤으로써 상기 자성체 링(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 밸브 조작 부재(40)의 양 측부(51, 51)에 대향하는 측벽부(68)와, 이 측벽부(68)의 양측(도 13에 있어서의 상하방향 양측)의 반원 형상을 한 호 형상 벽부(69)로 이루어져 있다. 한편, 상기 자성체 링(80)의 피결합 구멍부(81)는 도 7, 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이 상기 밸브 조작 부재(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 형성된 제 2 면부(83, 83)로 이루어져 있다. 상기 제 1 면부(82, 82) 사이의 거리는 상기 밸브 조작 부재(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 부분이며, 상기 제 1 면부(82)와 직교하는 방향으로 연장되는 직선부(84)와, 상기 직선부(84)의 양측에 형성된 반원호 형상의 호 형상부(85)로 이루어져 있다. 상기 직선부(84)는 결합 돌출벽(67)에 있어서의 상기 측벽부(68)의 외주면에 결합하고, 또한 호 형상부(85)는 상기 결합 돌출벽(67)에 있어서의 호 형상 단부(69)의 외주면에 결합하도록 구성되어 있다.

또한, 이 자성체 링(80)은 도 14에 나타내는 바와 같이 평면으로 볼 때 대략 직사각형 형상의 외주면을 갖고 있으며, 그 외주면에 있어서의 폭방향의 양 측면에는 한 쌍의 오목부(86, 86)가 형성되고, 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 자성체 링(80)을 부착할 때, 도 14에 나타내는 바와 같이 상기 보빈(60)의 결합 돌출부(67)와, 상기 자성체 링(80)의 피결합 구멍부(81)를 결합시킴과 아울러 상기 오목부(86)와 내향 돌출부(28)를 결합시킴으로써 자성체 링(80)과 보빈(60)의 중심 구멍(60a)의 축심을 일치킨다. 또한, 상기 자성체 링(80)을 보빈(60)의 개구부에 부착했을 때, 상기 결합 돌출부(67)가 상기 밸브 조작 부재(40)의 양 측부(51, 51)와 자성체 링(80)의 제 2 면부(83) 사이에 개재한다. 그리고, 그 상태에서는 자성체 링(80)의 제 1 면부(82)와, 밸브 조작 부재(40)의 표면(50) 사이에 클리어런스가 형성되므로 상기 밸브 조작 부재(40)와 자성체 링(80)이 직접 접촉하는 일이 없어지고, 솔레노이드부(7)의 효율 저하를 보다 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.

상기 구성을 갖는 전자 밸브(1)에 있어서, 상기 여자 코일(32)이 비통전인 상태(소자 상태)에서는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 밸브 조작 부재(40)가 고정 철심(35)으로부터 이간되어 있다. 이 소자 상태에 있을 때, 상기 밸브체(3)는 리테이너(17)를 통해 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 배출 통과 구멍(21) 및 배출용 연통로(24)를 통해 배출 포트(R)에 연통되어 있다. 그 때문에, 외부에 접속하는 배출 포트(R)를 통해 밸브실(11) 내의 압력 유체는 외부로 배출된다.

본 실시형태에 있어서는 상기 소자 상태에 있을 때, 도 3에 나타내는 바와 같이 밸브 조작 부재(40)의 밸브 지지부, 즉 한 쌍의 지지 암(45, 45)은 그 선단면(46)이 상기 밸브실(11)의 저벽부(14) 상의 한 쌍의 접촉면(27, 27)에 접촉하고 있다. 또한, 밸브체(3)는 상기 한 쌍의 지지 암(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)측을 향하는 밸브 시트측 끝면(피결합부(4))과, 상기 캡 부재(70)의 밸브 결합부(73)는 서로 비접촉으로 되어 있고, 이들 피결합부(4)와 밸브 결합부(73) 사이에는 상기 밸브 조작 부재(40)의 스트로크보다 작은 공극(G)이 형성되어 있다.

이 상태로부터 여자 코일(32)에 통전시켜 여자 상태로 하면, 상기 밸브 조작 부재(40)는 도 4~도 6에 나타내는 바와 같이 고정 철심(35)에 흡인되고, 상기 밸브체(3)를 제 1 밸브 시트(12)측을 향해 바이어싱하는 탄성 부재(26)의 바이어싱력에 저항해서 고정 철심(35)측을 향해 축(L)방향으로 변위된다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 이 밸브 조작 부재(40)의 축(L)방향으로의 변위에 따라 상기 밸브 조작 부재(40)의 한 쌍의 지지 암(45, 45)이 암 접촉면(27)으로부터 이간됨과 아울러 상기 지지 암(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 착좌해 있었던 밸브체(3)는 가이드 홈(3a, 3a)이 지지 암(45, 45)에 지지된 상태에서 제 2 밸브 시트(13)측으로 변위된다.

이 때, 상술한 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 스위칭되었을 때, 밸브 조작 부재(40)의 변위와 동시에 밸브체(3)가 제 2 밸브 시트(13)측으로 변위되는 것이 아니고, 최초에 피결합부(4)와 밸브 결합부(73) 사이의 상기 공극(G)이 줄어들어 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, 밸브 조작 부재(40)의 흡착 동작에 의해 상기 밸브체(3)가 제 2 밸브 시트(13)에 착좌하여 상기 배출 통과 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 공급 통과 구멍(15) 및 밸브실(11)을 통해 출력 포트(A)에 연통되고, 상기 공급 포트(P)로부터 공급되는 압력 유체가 상기 출력 포트(A)를 통해 출력된다(도 4~도 6 참조). 이 때, 한 쌍의 지지 암(45, 45)에 설치된 캡 부재(70)의 밸브 결합부(73)는 축(L)방향의 탄력성을 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)에서 흡수할 수 있다. 그 때문에, 그러한 작용력이 밸브체(3)에 반복하여 작용하는 것에 의한 상기 밸브체(3)의 마모나 불가역적인 변형(영구 변형)을 방지할 수 있다.

이 상태로부터 상기 여자 코일(32)에의 통전을 오프로 해서 도 1~도 3에 나타내는 소자 상태로 스위칭하면, 상기 밸브 조작 부재(40)가 고정 철심(35)으로부터 이간됨과 아울러 상기 밸브체(3)가 탄성 부재(26)의 바이어싱력에 의해 제 2 밸브 시트(13)로부터 이간된다. 그리고, 상술한 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 통해 배출 포트(R)에 연통되어 대기로 개방된 상태가 된다. 이 때, 상기 한 쌍의 지지 암(45, 45)의 평탄한 선단면(46, 46)이 상기 선단면(46, 46)과 평행을 이루는 한 쌍의 암 접촉면(27, 27)에 접촉하기 때문에 밸브 조작 부재(40)가 밸브 보디(2)에 대하여 정확하게 위치 결정된다. 그것에 의해 전자 밸브의 응답성을 보다 정확하게 관리할 수 있다.

또한, 상기 지지 암(45)의 선단면(46)이 상기 접촉면(27)에 접촉할 때, 상기 밸브체(3)는 제 1 밸브 시트(12)측을 향하는 피결합부(4)와, 상기 캡 부재(70)에 있어서의 밸브 결합부(73) 사이에 상기 공극(G)을 형성한 상태에서 상기 제 1 밸브 시트(12)에 착좌하도록 구성되어 있다.

이렇게 구성함으로써 본 실시형태의 전자 밸브(1)는 이 밸브체(3)가 제 1 밸브 시트(12)에 착좌할 때에 상기 밸브 조작 부재(40)의 운동 에너지가 상기 밸브체(3)에 직접 작용하는 것을 방지할 수 있으므로 밸브체(3)에 대하여 축(L)방향으로 작용하는 외력을 완화할 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, 밸브 조작 부재(40)의 스트로크량, 즉 제 1 밸브 시트(12)로부터의 밸브체(3)의 이간량의 변동이 억제되어 상기 밸브 시트(12)를 통해 흐르는 유체의 유량이나, 전자 밸브의 응답성의 변동을 가급적으로 억제할 수 있다.

본 발명에 의한 전자 밸브에 대해서 설명해 왔지만, 본원 발명은 상기 실시형태에 한정되는 일 없이 특허청구의 범위의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 설계 변경이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

예를 들면, 본 실시형태에 있어서는 상기 밸브 조작 부재(40)를 가동 철심부(43)와 밸브 지지부(지지 암(45))를 단일의 금속판을 펀칭함으로써 형성하고 있지만, 가동 철심부(43)가 자성을 갖고 고정 철심(35)에 대하여 흡착, 이간되는 것이면 상기 밸브 지지부(40)를 다른 부재로 형성하고, 그들을 일체적으로 연결해도 좋다.

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

1 전자 밸브 3 밸브체
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 접촉면 40 밸브 조작 부재
43 철심부 43a 끝면
45 지지 암(밸브 지지부) 46 선단면
73 밸브 결합부 A 출력 포트
P 공급 포트 R 배출 포트

Claims

솔레노이드의 여자 작용에 의해 축방향으로 변위되는 철심부를 구비한 밸브 조작 부재와, 압축 유체가 출입하는 복수의 포트 및 이들 포트가 연통되는 밸브실을 구비한 밸브 보디와, 상기 밸브실에 수용된 밸브체를 갖고 있고, 상기 밸브 조작 부재의 축방향의 변위에 의해 상기 밸브체가 변위되어 상기 밸브실 내의 밸브 시트에 접리됨으로써 상기 포트 사이의 접속 상태가 스위칭되도록 구성된 전자 밸브로서,
상기 밸브 조작 부재는 상기 밸브체를 상기 밸브 조작 부재에 대하여 축방향으로 상대 이동가능하게 지지하는 밸브 지지부를 갖고, 상기 밸브 지지부의 기단이 상기 철심부의 축방향의 일단에 연결되어 있고,
상기 밸브실 내에는 상기 밸브체를 축방향의 상기 밸브 시트측을 향해 상시 바이어싱하고, 그 바이어싱력에 의해 상기 밸브체를 상기 밸브 시트에 착좌시키는 탄성 부재가 설치되어 있고,
상기 밸브 지지부는 상기 철심부로부터 축방향으로 연장되는 한 쌍의 지지 암에 의해 형성되어 있고, 이들 지지 암 사이에 상기 밸브체가 변위가능하게 지지되어 있고,
상기 지지 암에 캡 부재가 부착되고,
상기 캡 부재는 밸브 조작 부재가 상기 탄성 부재에 의한 밸브체의 바이어싱 방향과는 역방향으로 변위될 때에 상기 밸브 시트에 착좌한 밸브체의 피결합부에 결합함으로써 상기 밸브체를 상기 탄성 부재의 바이어싱력에 저항해서 상기 밸브 시트로부터 이간시키는 밸브 결합부를 갖고,
상기 밸브 결합부는 상기 밸브 조작 부재가 상기 탄성 부재에 의한 밸브체의 바이어싱 방향으로 변위되어 상기 밸브체가 밸브 시트에 착좌했을 때, 상기 밸브체와 비접촉이 되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 지지부에는 축과 직교하는 평면을 이루고 또한 상기 탄성 부재에 의한 밸브체의 바이어싱 방향을 향하는 위치 결정면이 형성되고,
상기 밸브 보디의 밸브실 내에는 상기 위치 결정면에 평행하는 평면을 이루고 또한 상기 철심부의 변위에 따라 상기 위치 결정면이 접리되는 접촉면이 형성되고,
상기 밸브 조작 부재가 상기 탄성 부재에 의한 밸브체의 바이어싱 방향으로 변위되어 상기 밸브체가 밸브 시트에 착좌했을 때, 상기 위치 결정면이 상기 접촉면에 접촉함과 아울러 상기 밸브 결합부와 상기 밸브체의 피결합부 사이에 밸브 조작 부재의 스트로크보다 작은 공극이 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
제 2 항에 있어서,
상기 밸브 시트는 상기 밸브실에 있어서의 상기 밸브 지지부의 선단과 대향하는 저벽면에 형성되고,
상기 밸브 지지부의 선단면은 상기 위치 결정면을 형성하고,
상기 밸브실의 저벽면에 상기 접촉면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
제 2 항에 있어서,
상기 캡 부재의 밸브 결합부가 차지하는 축방향의 위치는 상기 밸브 지지부의 선단면의 위치와 상기 밸브체의 피결합부의 위치 사이의 위치인 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브실 내에는 상기 밸브 시트로서의 제 1 밸브 시트와, 축방향에 있어서의 상기 제 1 밸브 시트와 대향하는 위치에 배치된 제 2 밸브 시트가 설치되어 있고,
상기 밸브체는 이들 밸브 시트 사이에 형성된 공간에 배치됨과 아울러 상기 탄성 부재에 의해 상기 제 1 밸브 시트측을 향해 상시 바이어싱되어 있고,
상기 밸브 지지부에 설치된 밸브 결합부는 상기 축방향으로 탄력성을 갖는 박판으로 이루어져 있고, 상기 밸브 조작 부재가 상기 탄성 부재에 의한 밸브체의 바이어싱 방향과는 역방향으로 변위될 때에 상기 제 1 밸브 시트에 착좌한 밸브체의 피결합부에 결합함으로써 상기 밸브체를 상기 탄성 부재의 바이어싱력에 저항해서 상기 제 1 밸브 시트로부터 이간시킴과 아울러 상기 제 2 밸브 시트에 착좌시키는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 밸브 시트가 상기 밸브실에 있어서의 상기 밸브 지지부의 선단과 대향하는 저벽면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 밸브.