WO2006009095A1

WO2006009095A1 - 電磁制御弁

Info

Publication number: WO2006009095A1
Application number: PCT/JP2005/013118
Authority: WO
Inventors: Toshiaki Iwa; Shinji Sasaki; Ichiro Hirata; Norio Uemura
Original assignee: Eagle Industry Co., Ltd.
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2006-01-26
Also published as: US20080164434A1; EP1783410A4; EP1783410B1; EP1783410A1; JP4733041B2; CN1985116A; JPWO2006009095A1; US7611121B2; DE602005025890D1

Abstract

　本発明は、ケース本体とアッパープレートを確実に嵌着すると共に、嵌着面間をシールし、且つ、磁界回路が不具合になるのを防止することにある。そして、電磁制御弁は、ソレノイド部（２）と弁部（３０）とを連結した電磁制御弁であって、電磁コイル（４）を内蔵した筒状の一端部側に連結部（３Ａ）を有するケース本体（３）と、連結部（３Ａ）に嵌着する係止面（６Ｂ）を有するアッパープレート（６）と、アッパープレート（６）を一体に設けたコネクタ（５）とを有し、連結部（３Ａ）とアッパープレート（６）との嵌着面間の外部面にシール部（２０）を接合したものである。

Description

明細書

電磁制御弁

技術分野

[0001] 本発明は、電磁制御弁に関する。更に詳しくは、ケース本体とアッパープレートとの結合構造を改善してソレノイド部の性能を向上すると共に、組立コストを低減した電磁制御弁に係わるものである。

背景技術

[0002] 本発明は、先行する電磁制御弁を改良した技術に関連する。この電磁制御弁は、第 1関連技術として図 3に示すものが存在する。この図 3は、圧縮機等の電磁制御弁として用いられた本発明の関連技術である。

[0003] この図 3に於いて、図示下方の弁部 130とソレノイド部 101とは、ソレノイド部 101のケース本体 103における図示下端の嵌着穴に弁部 130の上端の外周面が嵌着し、両部品を結合している。そして、ソレノイド部 101は、ケース本体 103の上側の段部状の結合面 103Bと底面端部 103Cとにコネクタ 105の基部 105Aが嵌着して両部品が組み立てられている。この基部 105Aは外周面に Oリング溝を設けるために軸方向へ長くなる。更に又、変形しやすい榭脂材製の基部 105Aをケース本体 103に強固に嵌合するために、基部 105Aは円柱状に長く形成される。そして、この Oリング溝には Oリング 120が装着している。この Oリング 120により、外部力も水等が電磁コイル 104 側に浸入するのを防止している。基部 105Aには、結合部 105Bと回止部 105Fとが設けられている。この結合部 105Bには、ケース本体 103の端部 103Aがカシメられていると共に、底面端部 103Cに一端面 105Dが係止し、両部品が結合している。又、コネクタ 105の一端面 105D側の内部には穴が設けられている。この穴にフランジ 1 06Aを設けたアッパープレート 106がー体に結合している。又、アッパープレート 10 6の貫通孔にはスリーブ 117の一端側の外周面が嵌着している。更に、スリーブ 117 の他端部はケース本体 103の内周面に嵌着して、る。

[0004] このスリーブ 117の内周面には固定鉄芯 115が嵌着している。又、スリーブ 117の内周面と摺動自在に嵌合した可動鉄芯 110は、テーパ状の接合面が固定鉄芯 115 のテーパ状の吸着面と対向した状態に配置されている。又、固定鉄芯 115と可動鉄心 110との間で固定鉄心 115の穴に配置されたばねは、固定鉄芯 115と可動鉄芯 1 10とを互いに相反する方向へ押圧している。可動鉄心 110には、ソレノイドロッド 107 の一端部が結合して図示省略の作動弁を作動させる。そして、固定鉄芯 115と可動鉄芯 110の外周には、スリーブ 117を介して磁界を形成する電磁コイル 104が配置されている。又、電磁コイル 104は、ケース本体 103の内周面 103Dに嵌合している。尚、符号 125は、コネクタ 105のコネクタターミナルを止めるためのスナップリングである。

[0005] 更に、本発明に係わる第 2関連技術の電磁弁が存在する [例えば、特開 2001— 5 9581号公報（図 1) ]。この第 2関連技術に於けるコネクタとケース本体との結合部の構成は、図 3に類似する構成であるため図示は省略する。この電磁弁に於いて、弁部と同じく縦型で直列に配置された 2個の電磁コイルの外周側にコネクタのキャップとケース本体に相当するハウジングとが一体に嵌合している。そして、ノ、ウジングの端部がキャップの端部外周面に力シメて固定されている。又、このコネクタはハウジングと一体に成形するために、中間にリングを設けるなどして、構造が複雑になる。また、ノ、ウジングを一体成形するために、成形するための加工費も高揚する。

[0006] 又、本発明に係わる第 3関連技術のソレノイドバルブも存在する [例えば、特開 200 1— 82624公報（図 1) ]。この第 3関連技術に於ける榭脂材製のコネクタとケース本体との結合部の構成は、図 3に類似する構成であるために図示は省略する。このソレノイドバルブに於、て、バルブ部と同じく縦型で直列に配置されたソレノイド部における電磁コイルの外周にコネクタの円筒部が嵌合している。更に、この円筒部の外周にケース本体が嵌着している。そして、コネクタの円筒部をソレノイド部に保持するために、コネクタの円筒部と一体のアッパープレートがケース本体に嵌着して係止してヽる。このコネクタの円筒部とケース本体とは単に嵌合し状態に接合しているので、榭脂材製のコネクタが熱膨張すると、両部品の嵌合間力水が浸入することになる。このコネクタはケース本体と一体に成形するために、構造が複雑であり、コネクタを成形する加工費も高揚する。

[0007] 以上のように構成されたソレノイド部は、先ず、関連技術 1では、 O—リング 120を嵌着して電磁コイル 104側へ水分が浸入するのを阻止する構造のために、基部 105A の軸方向へ長く形成された Oリング溝と、この Oリング溝に取り付ける太い Oリング 12 0によりコネクタ 105の基部 105Aが弁部 130側の軸方向へ長く形成される。このため、電磁制御弁 100は、小型化が要求される機器への装着が問題となる。又、榭脂材製のコネクタ 105の結合部 105Bにケース本体 103の端部 103Aを折り曲げてカシメるために、コネクタ 105の榭脂材としての弾力性に伴いスプリングバックを惹起して端部 103Aと結合部 105Bとの間に隙間が生じる。更に、端部 103Aを結合部 105Bに合わせて略直角にカシメるために、曲げられた部分のメツキが剥離することもある。この端部 103Aのメツキが剥離すると、剥がれた結合面 103Bに鲭が発生することになる。そして、結合面 103Bの鲭が Oリングと接合する面まで達すると、 Oリングとの密接を悪ィ匕させる。更には、 Oリングを劣化させて電磁コイル 104側へ水分が浸入しやすくなる。

[0008] 次に、関連技術 2においては、コネクタの円筒部が電磁コイル全体を囲むように形成するために、構造が複雑になる。そして、円筒部に嵌合したケース本体 (ハウジング）の端部をキャップの端部外周にカシメて、両部品を結合している力シール部が設けられていないために、この力シメ部力水分が電磁コイル側へ浸入する恐れがある。特に、ケース本体やキャップの防食のためにメツキをする力カシメのための折り曲げによりメツキが剥離することがあり、このメツキの剥離が原因でカシメ個所の腐食が進行し、カシメ個所カゝら電磁コイル側へ水分を浸入させる原因にもなる。

[0009] 更に、関連技術 3においては、コネクタの円筒部が電磁コイル全体を囲むように形成するために、構造が複雑になる。そして、ケース本体とアッパープレート又はコネクタの円筒部とを嵌合し、両部品を嵌合力で固定しているが、ケース本体とアッパープレート又はコネクタの円筒部との嵌合間の密封力が弱ぐ嵌合面力水分が電磁コィル側へ浸入する原因になる。

[0010] 本発明は、上述のような問題点に鑑み成されたものである。その発明が解決しようとする課題は、又、コネクタとケースとの結合面間から水分が電磁コイル側の内部へ浸入するのを防止することにある。更に、アッパープレートとケース本体の連結部とを密接させて通電能力を向上させることにある。さらに、コネクタを小型にして組み付ける機器の小さな取付部に取り付けられるようにして電磁制御弁の用途を拡大することにある。

発明の開示

[0011] 本発明は、上述のような技術的課題を解決するために成されたものであって、その技術的解決手段は以下のように構成されて、る。

[0012] 本発明の電磁制御弁は、ソレノイド部と弁部とを連結した電磁制御弁であり、電磁コィルを内蔵した筒状部の自由端側に連結部を有するケース本体と、連結部に嵌着する環状の係止面を有すると共に吸着子に通電可能なアッパープレートと、アッパープレートと一体に結合するコネクタとを有し、連結部と係止面との嵌着面間の外部面にシール部が接合されてヽるものである。

[0013] 本発明の電磁制御弁によれば、アッパープレートとケース本体とが嵌着して係止している。そして、第 1吸着子（固定鉄芯）は、第 2吸着子 (可動鉄心）に磁束が流れて第 2吸着子を求引する。同時に、第 2吸着子力もアッパープレートに磁束が流れると共に、ケース本体に流れる。更に、ケース本体力も第 1吸着子に流れるという回路を構成する。この構成において、アッパープレートとケース本体との嵌着面間の外部面をシール部によりシールされるから、電磁コイル側へは水分の浸入が防止される。この構成では、コネクタにおける嵌着部の軸方向の長さは、アッパープレートの係止面と連結部の嵌着面との嵌着する長さにより決めることが可能になる。このために、コネクタの嵌着部の長さを短く形成することができる。し力も、ケース本体とアッパープレ一トの嵌着間の外部面にシール部を接着するだけでシールできるから、取付が容易になる。そして、連結部とフランジ部とは Oリングを介することなく嵌着できるから、嵌合間を密接できてアッパープレートとケース本体との通電が向上する。又、コネクタの成形力卩ェが容易になると共に、アッパープレートを設けたコネクタとケース本体との組立コストが低減できる。

[0014] 次に、本発明の実施態様の発明について述べる。

[0015] 本発明に係わる実施態様の電磁制御弁は、前記連結部が内周に段面状の嵌着面と支持面とを有し、アッパープレートが支持面に接合すると共に係止面が嵌着面に嵌着し、且つ連結部のアッパープレートより自由端側の端部をアッパープレート側へ傾斜して連結部とアッパープレートとを係止したものである。

[0016] この実施態様の電磁制御弁によれば、連結部の内周が嵌着面と支持面により段面に形成すると共に、アッパープレートを嵌着面と支持面とに密に接合し、且つ、自由端の端部をアッパープレート側へ傾斜することにより係止したものであるから、両部品の密接な結合が可能になると共に、アッパープレートとケース本体との通電効果が向上する。そして、連結部とアッパープレートとの嵌着間の外部面にシール部を接着しているから、電磁コイル側へ水分が浸入するのを防止できる。し力も、ケース本体の連結部は段面状であるから端部を薄肉にできる上に、この端部の傾斜角度は 5° 以内で十分であるから、メツキ剥がれを惹起させることなく連結部とアッパープレートとを係止することが可能になる。

[0017] 本発明に係わる他の実施態様の電磁制御弁は、シール部がシリコン系ポッテングにより形成されて、るものである。

[0018] この実施態様の電磁制御弁によれば、シール部がシリコン系ポッテングにより形成されて、るものである力ら、ケース本体の端部とアッパープレートとの嵌着間を簡単にシールできる。し力も、シール部をシリコン系ポッテングにすると、アッパープレートとケース本体との嵌着間の上部面に、シリコン系ポッテングを塗るだけでシールすることができ、 Oリングを取付けるための基部を長くする必要もない。更に、 Oリング取付溝を加工する必要もないから、電磁制御弁の軸方向の長さを短くすることができると共に、製作コストも低減できる。

[0019] 本発明に係わる更に他の実施態様の電磁制御弁は、シール部を弾性変形の大きいゴム状弹性材にしてアッパープレートと連結部とコネクタとの間に接着したものである。

[0020] この実施態様の電磁制御弁によれば、ケース本体の端部を少し傾斜させるだけで、アッパープレートとケース本体とを固定できると共に、ゴム材製の角リングを圧着できるから、アッパープレートとケース本体との嵌着面間をシールすることができる。し力も、シール部に支持された状態で端部を傾斜させることができるので、端部が異常に曲げられることもない。その結果、防食のためのメツキが剥れることもない。

図面の簡単な説明 [0021] [図 1]図 1は、本発明の第 1実施の形態に係わる電磁制御弁の全断面図である。

[図 2]図 2は、図 1のケース本体とアッパープレートとの連結部の拡大断面図である。

[図 3]図 3は、本発明に先行する関連技術のソレノイドバルブの要部を断面にした全正面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0022] 以下、本発明に係わる実施の形態の電磁制御弁を図面に基づいて詳述する。尚、以下に説明する各図面は、設計図を基にした正確な図面である。

[0023] 図 1は、本発明に係わる実施の形態を示す電磁制御弁の断面図である。図 1に於いて、 1は電磁制御弁である。電磁制御弁 1は、ソレノイド部 2と弁部 30とを結合した構成である。弁部 30には、外形を形成するバルブノヽウジング 31を設ける。このバルブハウジング 31は、内部に貫通孔が形成されている。そして、バルブハウジング 31 は真鍮、アルミニウム、ステンレス等の金属、合成樹脂材等で製作する。

[0024] バルブハウジング 31には、貫通孔の図示上部に大径の弁室を設ける。又、バルブハウジング 31の上端の外周には、ソレノイド部 2と結合させるための結合部 31Aを設ける。この結合部 31Aは、ケース本体 3の下部の嵌着穴と嵌着する。バルブノヽゥジング 31の貫通孔には、弁室に連通する制御流体通孔 52を設ける。又、弁室には弁座を設ける。この弁座と離接する弁体 35は、弁室内に摺動自在に嵌合している。この弁体 35と弁座により開閉する弁 32を構成する。更に、弁座の内径の通路を介して弁室と感圧室とは連通している。又、感圧室に第 1連通路 53が連通している。そして、弁 32が開閉して制御流体通孔 52と第 1連通路 53とを流れる制御流体は制御される

[0025] そして、制御流体通路 52から流入する制御流体が弁室に流入すると共に、弁 32が開いたときに感圧室に流入して第 1連通路 53から流出する。更に、バルブノ、ウジング 31には、第 2連通路 51を形成する。この第 2連通路 51は、制御圧力の制御流体が流通する。これらの制御流体通路 52と第 1連通路 53及び第 2連通路 51は、バルブハウジング 31の周面にそれぞれ 2等配に貫通する。又、必要に応じて、制御流体通路 52と第 1連通路 53及び第 2連通路 51は、周面に 3等配、 4等配等に形成することができる。そして。感圧室に配置された感圧装置 40がソレノイド部 2と協働して弁体 3 5を移動し、弁 32を開閉する。弁体 35と連結するソレノイドロッド 7は、摺動面 7Aを設けた丸棒に形成して可動鉄心 (第 2吸着子） 10と連結する。このソレノイドロッド 7は、他端部を可動鉄心 10の嵌着穴 10Bに結合する。このソレノイドロッド 7はステンレス鋼で製作する。なお、ソレノイドロッド 7はこの他の材料も使用できる。

[0026] 更に、バルブハウジング 31の外周面には Oリング用の取付溝が 2力所（更に、ケース本体 3にも Oリング用の取付溝が 1個所に設けられている）に設けられている。そして、各取付溝には、バルブノヽウジング 31を嵌合する図示省略のケーシングの装着孔との間をシールする Oリングを取り付ける。

[0027] 次に、バルブハウジング 31に結合するソレノイド部 2について図 1と図 2を参照して説明する。図 2は、図 1に示すケース本体 3とコネクタ 5との連結部 3Aの近傍を符号 A で示すように、拡大した断面図である。コネクタ 5の嵌着部 5Cは、アッパープレート 6 と結合している。この嵌着部 5Cには、断面が L形を成す環状のアッパープレート 6が嵌着または一体に成形して結合する。アッパープレート 6には、フランジ部 6Aを設けると共に、内部にチューブ 17と嵌着する嵌合面 6Cを設ける。なお、コネクタ 5は榭脂材製である。又、アッパープレート 6は導電性金属製である。そして、コネクタ 5には、端部の横方向にコネクタターミナル 5Bを形成する。このコネクタターミナル 5Bに電線用ソケットを連結し、コネクタ 5に埋設された電線を通して電磁コイル 4に通電する。

[0028] ケース本体 3は、鍛造した導電性金属で、穴付き有底円筒部に形成する。そして、ケース本体 3の下端は基部 3Pに形成すると共に、円筒部の内周は内周面 3Eに形成する。又、上端の連結部 3Aは段面を成す嵌着面 3Cと支持面 3Bとに形成する。この連結部 3Aにコネクタ 5と一体のアッパープレート 6が嵌着する。アッパープレート 6に於けるフランジ部 6Aの周面である係止面 6Bは、ケース本体 3の嵌着面 3Cにトマリバメに嵌着する。この場合は、端部 3Dは傾斜させることなく筒部の状態でもよい。又、端部 3Dは、図 1に示すように、嵌着面 3Cに係止面 6Bを嵌合状態にして傾斜させることもできる。更に、アッパープレート 6の内部面（下面とも言う）を支持面 3Bに密接させる。又、連結部 3Aの端部 3Dは、周囲を等配にスリヮリ加工によりスリットを設け、端部 3Dを周面に沿って分割した分割片に形成することもできる。この分割した端部 3D の分割片は各々同形状に傾斜させる。このように、分割した端部 3Dの分割片を傾斜させると、嵌着面 3Cが係止面 6B力も離反して曲がるのが防止できる。このために、嵌着面 3Cと係止面 6Bとの嵌着面間に隙間が生じるのを効果的に防止できる。そして、アッパープレート 6と連結部 3Aとの嵌着面間は、シール部 20によりシールされると共に、磁界を形成する通電が良好になる。尚、ケース本体 3はメツキ処理を施さないと鲭びが発生して電磁制御弁の機能が低下する。しかし、端部 3Dを分割片にすることにより、分割片を傾斜させても、メツキ剥がれが認められない。

[0029] ケース本体 3の連結部 3Aに嵌合したアッパープレート 6においてフランジ部 6Aの外部面（上面とも言う） 6Dと接着面 3C1と嵌着部 5Cの周面 5Aとの間にシール部 20 を接着する。又は、嵌め込むことができる。そして、このシール部 20は、接着面 3C1と外部面 6Dとの両周面に接着又は接合すれば良い。シール部 20の接着量は、端部 3 Dの端面と同じ表面 20Aまで充填すると良い。シール部 20としては、シリコン系ポッテングを充填すると良い。又、シール部 20は、弾性変形の大きい角リングを嵌め込むようにして接合しても良い。このとき、ケース本体 3の端部 3Dを内径方向へ約 5° 以内に傾斜すると、端部 3Dは傾斜するときシール部 20により弹性的に支持されるので、メツキ剥力 Sれは、ほとんど認められない。この傾斜角度は、端部 3Dの周面に沿って複数個のスリットを設けると、更に、メツキ剥がれが生じないことも認められる。ケース本体 3の連結部 3Aとアッパープレート 6の係止面 6Bとの結合は、端部 3Dを傾斜させるとは限らない。例えば、端部 3Dを傾斜させること無ぐ連結部 3Aとアッパープレート 6のフランジ部 6Aとを圧入して嵌着し、両部品を結合しても良いことは前述した。

[0030] 又、可動鉄心 10は、固定鉄芯 (第 1吸着子） 15側が円錐面状に突出する求着部 1 OAに形成する。この可動鉄心 10は円筒状のチューブ 17と移動自在に嵌合する。又、チューブ 17に嵌着した固定鉄芯 15は、一端面を可動鉄心 10の求着部 10Aと係合する円錐状凹面の求引部 15Aに形成する。更に、この固定鉄心 15の求引部 15A側には、ばね 9が配置されている。このばね 9は、常に可動鉄心 10を固定鉄心 15から離れる方向へ弹発に押圧する。又、固定鉄芯 15のバルブハウジング 31側には、フランジ部 15Bを設けると共に、フランジ部 15Bをバルブノヽウジング 31に嵌着する。又、固定鉄芯 15の内部孔 15Cは、ソレノイドロッド 7の摺動面 7Aと移動可能に摺動しな力案内する。又、固定鉄芯 15の下部のフランジ部 15Bは、ケース本体 3とバルブノヽウジング 31との間で固定状態に挟持する。そして、ケース本体 3の基部 3Pは、固定鉄芯 15とチューブ 17とを同心に固着できる。このチュウブ 17の上部はアッパープレート 6の嵌合面 6Cに嵌着する。このため、チューブ 17に案内される可動鉄心 10及びソレノイドロッド 7は、ケース本体 3と同心に嵌着している弁部 35に対して同心に配置できる。

[0031] チューブ 17の外周には電磁コイル 4が嵌合している。又、電磁コイル 4の外周面はケース本体 3の内周面 3Eと嵌着する。そして、電磁コイル 4の一端は、ケース本体 3 内に於いてコネクタ 5と一体のアッパープレート 6に密接して保持されている。

[0032] ソレノイド部 2の作動時には、磁束が固定鉄芯 15と可動鉄心 10とアッパープレート

6とケース本体 3とを介して磁気回路の一部を形成する。このとき、ケース本体 3とアツパープレート 6とは密接に嵌合しているから、確実に磁束が形成できる。そして、ケース本体 3とアッパープレート 6とは強力に密接すると共に、シール部 20によりシールされるから、ケース本体 3とアッパープレート 6との間が鲭びたり、緩んだりして通電不良になることも防止できる。又、ケース本体 3は、チューブ 17の両端部をアッパープレート 6の嵌合面 6Cと基部 3Pとに同心に保持することができる。このため、チューブ 17は、可動鉄心 10とソレノイドロッド 5とを同心に保持することができるので、ソレノイドロッド 5による弁体 35の開閉時の応答性が向上する。

[0033] 以上は、本発明の特定の実施例について記載したが、これらの実施の態様の説明は、発明の全部を網羅するものではなぐ或いは、開示された形態に本発明を限定するものでもない。この実施例力種々の変更や修正ができることは、記載例から明らかである。本発明の技術的範囲は請求項によって規定されている。

産業上の利用可能性

[0034] 以上のように、本発明の電磁制御弁は、空気機械、圧縮機等の制御室の圧力制御に用いて有用である。特に、作動ロッドの作動時の応答性に優れると共に、ソレノイドの製作コストを低減した有用な電磁制御弁である。

Claims

請求の範囲

[1] ソレノイド部と弁部とを連結した電磁制御弁であって、電磁コイルを内蔵した筒状部の自由端側に連結部を有するケース本体と、前記連結部に嵌着する環状の係止面を有すると共に吸着子に通電可能なアッパープレートと、前記アッパープレートと一体に結合するコネクタとを有し、前記連結部と前記係止面との嵌着面間の外部面にシール部が接合されていることを特徴とする電磁制御弁。

[2] 前記連結部が内周に段面状の嵌着面と支持面とを有し、前記アッパープレートが前記支持面に接合すると共に前記係止面が前記嵌着面に嵌着し、且つ前記連結部の前記アッパープレートより自由端側の端部を前記アッパープレート側へ傾斜して前記連結部と前記アッパープレートとを係止したことを特徴とする請求項 1に記載の電磁制御弁。

[3] 前記シール部がシリコン系ポッテングにより形成されて、ることを特徴とする請求項 1 又は請求項 2に記載の電磁制御弁。

[4] 前記シール部を弾性変形の大き!、ゴム状弹性材にして前記アッパープレートと前記連結部と前記コネクタとの間に接着したことを特徴とする請求項 1又は請求項 2又は請求項 3に記載の電磁制御弁。