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JP2003059715A - 電磁弁用ソレノイド - Google Patents

電磁弁用ソレノイド

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Publication number
JP2003059715A
JP2003059715A JP2001245727A JP2001245727A JP2003059715A JP 2003059715 A JP2003059715 A JP 2003059715A JP 2001245727 A JP2001245727 A JP 2001245727A JP 2001245727 A JP2001245727 A JP 2001245727A JP 2003059715 A JP2003059715 A JP 2003059715A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
solenoid
bobbin
iron core
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001245727A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideji Sato
藤 秀 治 佐
Yoshio Aso
生 佳 男 麻
Shinichi Yoshimura
村 親 一 芳
Takumi Matsumoto
本 拓 実 松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMC Corp
Original Assignee
SMC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMC Corp filed Critical SMC Corp
Priority to JP2001245727A priority Critical patent/JP2003059715A/ja
Priority to TW091115956A priority patent/TW554366B/zh
Priority to US10/200,176 priority patent/US6664877B2/en
Priority to EP02255187A priority patent/EP1284382A3/en
Priority to KR10-2002-0047468A priority patent/KR100447348B1/ko
Priority to CNB021303088A priority patent/CN1293333C/zh
Publication of JP2003059715A publication Critical patent/JP2003059715A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁性体ケースの断面形状がどのような形状で
あっても低コストにて製造することができる電磁弁用ソ
レノイドを提供する。 【解決手段】 電磁弁用ソレノイド２において、磁性板
の対向端部同士を固着して両側に開口部４ｃ，４ｄを設
けた筒状カバー４の前記一方の開口部４ｃを磁性体キャ
ップ５で閉塞して形成した磁性体ケース３内に、コイル
８が外周に巻回されたボビン９、磁性体プレート１０及
び可動鉄心７を装着すると共に、上記可動鉄心７と対向
する位置に、上記磁性体キャップ５に対して一体または
固定的に設けられた固定磁極部材を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁における弁
部を駆動するためのソレノイド部の構造に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】本出願人が先に提案した電磁弁５０は、
図７に示すように、図示を省略した弁体が内部に設けら
れた弁ボディ５１と、該弁ボディ５１に取り付けられて
前記弁体を駆動するためのソレノイド部５２とからな
り、上記弁ボディ５１において、弁体はプッシュロッド
５９の動作に連動するように構成されている。
【０００３】また、上記ソレノイド部５２は、一端が開
放されて上記弁ボディに接続され、他端が筒状の側壁部
５３ａと一体に形成された端壁部５３ｂによって閉蓋さ
れた磁性体ケース５３内に、コイル５４が外周に巻回さ
れたボビン５５と、該ボビン５５を貫通する中心孔に挿
入固定された固定鉄心５６と、該中心孔内に摺動自在に
挿入されていると共に、復帰バネ５７により上記弁体に
連結されたプッシュロッド６０に当接する方向、すなわ
ち上記弁ボディ５１方向に付勢されている可動鉄芯５
８、並びに上記ボビン５５の磁気ケース５３の開放側に
取り付けられた磁気プレート５９が、それぞれ収容され
て構成されている。
【０００４】そして、ソレノイド部５２のコイル５４に
電流を通断すると、固定鉄心５６による吸引力又は上記
復帰バネ５７の弁ボディ５１方向への付勢力で可動鉄心
５８が駆動され、それにより上記プッシュロッドが動作
し、それに連動して上記弁体が駆動されるようになって
いる。
【０００５】ところで、上記のように磁性体ケースの側
壁部と端壁部とを一体に形成するにあたっては、磁性体
ケースを展開したものを平板から打ち抜いて折り曲げる
ことにより形成しているのが一般的であるが、端壁部と
側壁部とが一体となって展開されたものは形状が複雑で
あるため、打ち抜く際に材料の無駄が多くなると同時
に、組み立てる際にも折り曲げが複数方向にわたって対
向端部同士の接合にも手間がかることから、製造コスト
が嵩むという問題があった。
【０００６】また、磁性体ケースの断面形状が円形のも
のであれば磁性板の深絞りも可能であり、それによって
ソレノイド部の外郭としての機能をも兼備させたり、ソ
レノイド部に防水・防滴性を付与するのに好都合である
が、他の形状のものを深絞りで成形することは非常に困
難になる。特に、ソレノイドの性能を改善するなどの目
的で可動鉄心や固定鉄心の断面形状を略楕円または長円
形に形成しようとすると、コイルを捲回したボビンの断
面形状も楕円または長円形になるため、それに合う断面
形状または矩形状断面の磁性体ケースが必要になり、磁
性板の深絞りで形成することが困難になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、磁性
体ケースの断面形状が円形あるいは他のどのような形状
であっても、低コストにて製造することができようにし
た電磁弁用ソレノイドを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る電磁弁用ソレノイドは、磁性板の対向
端部同士を接合してなり、両側に開口部を備えた筒状カ
バーの一方の開口部を別体の磁性体キャップで閉塞した
磁性体ケースと、該磁性体ケースに内装され、外周にコ
イルが巻回されたボビンと、上記筒状カバーの他方の開
口部側に前記ボビンと隣接して固定された磁性体プレー
トと、該磁性体プレートと上記ボビンとを貫通して設け
られた中心孔に摺動自在に嵌挿された可動鉄心と、該可
動鉄心の端面と対向する磁極面を備えると共に上記磁性
体キャップに対して一体または固定的に設けられた固定
磁極部材とから構成されたことを特徴とするものであ
る。
【０００９】上記電磁弁用ソレノイドにおいては、上記
固定磁極部材を、上記磁性体キャップに対して固定的に
凸設し、あるいは上記磁性体キャップと一体に形成して
凸設すると共に、上記ボビンの中心孔に内挿することが
できる。また、上記電磁弁用ソレノイドにおいては、上
記磁性体キャップ自体が、上記固定磁極部材を兼ねるも
のであっても良い。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、磁性体ケースが、磁性
板を一方向に巻曲げてその対向端部同士を接合した筒状
カバーの一方の開口部を、別体の磁性体キャップで閉塞
した構造を有していることから、磁性体ケースの断面が
いかなる形状であっても、材料の無駄を少なくすること
ができ、簡単かつ低コストにて製造することが可能な電
磁弁用ソレノイドを提供することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施例に係
る電磁弁用ソレノイドを装着した電磁弁を示すもので、
３ポート弁を構成する弁部１にそれを駆動するソレノイ
ド部２を装着したものである。
【００１２】上記ソレノイド部２において、３は磁性体
ケースであり、図２に示すように、磁性板を、断面略長
方形に折り曲げて接合端部４ａを溶接等の手段で固着す
ることにより、両側に開口部４ｂ，４ｃが形成された筒
状カバー４と、上記該筒状カバー４の断面と同じ形状を
有すると共に、その周囲に上記筒状カバー４の厚さと同
程度の幅の段部５ａを備えた磁性体キャップ５とから構
成され、上記段部５ａに上記筒状カバー４の一方の開口
部４ｂを嵌め込み固定することにより、該開口部４ｂが
上記磁性体キャップ５で閉塞されている。該磁性体ケー
ス３内には、固定磁極部材としての固定鉄心６と、可動
鉄心７と、コイル８が外周に巻回されたボビン９、及び
磁性体プレート１０とが内装されている。
【００１３】上記可動鉄心７は、略楕円または長円形断
面を有する柱状のもので、その一方の端部には合成樹脂
からなるストッパー７ａが圧入されており、一方、上記
固定鉄心６は、上記可動鉄心７と同様、略楕円または長
円形断面を有する柱状で、その一端が上記磁性体キャッ
プ５の内面側に溶接等の手段により固着され、他端には
上記可動鉄心７の端面と対向して配置される磁極面６ａ
が形成されている。
【００１４】また、上記ボビン９は、上記固定鉄心６及
び可動鉄心７の断面と同じ楕円または長円形状を有する
鉄心孔９ａの外周にコイル８を巻回した筒部９ｂと、該
薄肉部の両端部に一体に設けられたフランジ部９ｃ，９
ｄとからなり、該フランジ部９ｃ，９ｄの上記鉄心孔９
ａの周囲にはシール材１２，１３がそれぞれ設けられる
と共に、弁部１側に位置するフランジ部９ｄには、コイ
ル８に通電するための端子１１が、上記筒状カバーの弁
部１が装着される開口部４ｃに向けて立設されている。
さらに、上記磁性体プレート１０には上記ボビン９の鉄
心孔９ａと同形状の鉄心穴１０ａが穿設されている。
【００１５】そして、上記磁性体ケース３内において、
上記ボビン９のフランジ部９ｃが、上記磁性体キャップ
５の内面側に、上記鉄心孔９ａの周囲に設けたシール材
１２を介して配置され、該鉄心孔９ａには、上記固定鉄
心６がその略中央部まで嵌挿されている。また、上記ボ
ビン９の他方のフランジ部９ｄには、鉄心孔９ａの周囲
に配設されたシール材１３を介して上記磁性体プレート
１０が配置され、その周囲が上記筒状カバー４の内周面
に対して溶接等により固定されており、該磁性体プレー
ト１０の上記鉄心穴１０ａと上記ボビンの鉄心孔９ａと
が連続した中心孔を形成している。
【００１６】さらに、上記一方の端部にストッパ７ａが
圧入された可動鉄心７が、上記鉄心孔９ａ内において他
方の端面が上記固定鉄心６の磁極面６ａ対して対向する
ように、上記鉄心穴１０ａから上記鉄心孔９ａに向けて
摺動自在に嵌挿され、前記ストッパ７ａの鍔部７ｂと上
記磁性体プレート１０との間には復帰バネ１４が縮設さ
れている。
【００１７】このように、ボビン９に巻回されたコイル
８の周囲を囲む筒状カバー４と、その開口部４ｂを閉塞
すると共に固定鉄心６が固着された磁性体キャップ５
と、上記筒状カバー４に固着された磁性体プレート１０
と、該磁性体プレートと上記ボビン９を貫通する中心孔
に嵌挿された可動鉄心７及び固定鉄心６にとより、コイ
ル８の周囲に磁路が形成されている。
【００１８】このような構造を有するソレノイド部２
は、コイル８が非通電状態においては、可動鉄心７に固
定鉄心６による吸着力が作用しないので、可動鉄心７は
上記復帰バネ１４の付勢力により、図１及び図３の左半
分に示すような固定鉄心６と離間した位置において後述
する弁部１のプッシュロッド１９に当接し、また、上記
端子１１からコイル８に通電されると、図１及び図３の
右半分に示すように、上記復帰バネ１４の付勢力に抗し
て固定鉄心６が可動鉄心７を吸着し、可動鉄心７が上記
プッシュロッド１９と離間するように動作することによ
り、上記弁部１を駆動するようになっている。
【００１９】次に図１を用いて上記弁部１について詳述
すると、弁部１は、入力ポートＰ、出力ポートＡ、排出
ポートＲ及びこれらを相互に連通する弁室１６ａとが内
部に形成された弁本体１６と、上記弁室１６ａに収容さ
れた可動オリフィス１７及びポペット弁１８と、該ポペ
ット弁１８と連結され前記ソレノイド部２の可動鉄心７
の端面に当接するプッシュロッド１９とを備えている。
【００２０】上記可動オリフィス１７は、上記ポペット
弁１８が接離して上記弁室１６ａに対して開閉される供
給弁座１７ａと、上記入力ポートＰと上記供給弁座１７
ａとの間を連通すると共に、入力ポートＰからの流体圧
を上記ポペット弁１８の方向に作用させるための第１作
用面１７ｂ、及びそれとは逆方向に作用させる第２作用
面１７ｃを与える流路１７ｄとから構成されており、上
記弁室１６ａ内において上記ポペット弁１８の方向すな
わち上記供給弁座１７ａがポペット弁１８に接離する方
向に摺動自在に設けられている。なお、上記第１作用面
１７ｂは同時に流体圧が逆方向に作用する上記第２作用
面１７ｃよりも流体圧作用面積が大きくなっている。
【００２１】また、上記ポペット弁１８は、上記排出ポ
ートＲが上記弁室１６ａに連通する位置に形成された排
出弁座１６ｂと上記供給弁座１７ａとの間を移動可能に
配設されており、上記ソレノイド部２の動作により両弁
座を開閉するようになっている。
【００２２】そして、上記弁部１と上記ソレノイド部２
は、上記筒状カバー４の開口部４ｃ周辺に設けられたか
しめ部１５を上記弁体１の弁本体１６に凹設された溝部
１５ｃに対してかしめ込むことにより、シール材２０を
介して互いに密着して結合されるようになっている。
【００２３】このような構造を有する電磁弁は、ソレノ
イド部２が非通電状態である場合には、図１の左半分に
示すように、可動鉄心７がプッシュロッド１９を介して
ポペット弁１８を可動オリフィス１７の供給弁座１７ａ
に押圧して排出弁座１６ｂを開放することにより、出力
ポートＡが弁室１６ａを介して排出ポートＲと連通さ
れ、上記出力ポート及び弁室１６ａが大気圧となる。一
方、可動オリフィス１７は、入力ポートＡから供給され
る流体の流体圧が流路１７ｄの上記両作用面１７ｂ，１
７ｃに作用して、その差圧によりポペット弁１８の方向
に摺動し、供給弁座１７ａをポペット弁１８の方向に近
づける。すなわち、ポペット弁１８と可動オリフィス１
７とが互いに当接する方向に押圧されることにより、上
記供給弁座１７ａを閉鎖するようになっている。
【００２４】一方、ソレノイド部２に通電すると、図１
の右半分に示すように、可動鉄心７によるポペット弁１
８の押圧が解除されて供給弁座１７ａが開放されると共
にポペット弁１８が排出弁座１６ｂに着座する。そうす
ることにより、排出ポートＲと弁室１６ａとの間が遮断
されると共に上記出力ポートＡが弁室１６ａを介して入
力ポートＰと連通し、同時に弁室１６ａの圧力が上昇す
るため、可動オリフィス１７ａがポペット弁１８から離
れる方向に押し戻され、供給弁座１７ａがより広く開放
される。
【００２５】図５は、本発明の第２実施例を示すもの
で、上記第１実施例と同じ構成部分ついては、重複を避
けるため省略して説明すると、第１実施例では磁性体キ
ャップ５と固定磁極部材としての固定鉄心６とが別体で
互いに溶接等の手段により固着された構成となっている
が、本実施例においては、磁性体キャップ５と固定磁極
部材としての固定鉄心６とが一体に成形されている。そ
して、その他の部分については上記第１実施例と実質的
に同じ構成を有しているので、同一または相当部分に同
一の符号を付しいる。そうすることにより、部品点数を
減らすことができ、ソレノイド部２の組み立てがより容
易となる。
【００２６】図６は、本発明の第３実施例を示すもの
で、上記第１実施例と同じ構成部分ついては、重複を避
けるため省略して説明すると、上記第１実施例及び第２
実施例は、磁性体キャップ５に固定鉄心６を凸設して該
固定鉄心６をボビン９の鉄心孔９ａのほぼ中央部まで嵌
挿した構成を有しているが、本実施例においては、磁性
体キャップ５自体が固定鉄心の機能を兼ね備えた固定磁
極部材を形成すると共に該磁性体キャップ５の内面が平
坦になっていて磁極面６ａを形成している。そして可動
鉄心７の端部が鉄心孔９ａ内をボビン９の端部にまで達
していおり、コイル８への通電操作により磁性体キャッ
プ５の内面に形成された磁極面６ａに対して接離するよ
うに構成されている。
【００２７】なお、その他の部分については上記第１実
施例と同じ構成を有している。そうすることにより、部
品点数を減らすことができるばかりではなく、上記第
１，第２実施例のように、固定鉄心６の中心軸をボビン
９の鉄心孔９ａの中心軸に合わせて嵌挿する必要性がな
くなるため、ソレノイド部２の組み立てが更に容易とな
る。
【００２８】ところで、上記各実施例においては、コイ
ル８に通電するための端子１１が、ボビン９の弁部１側
のフランジ部９ｄから、筒状カバー４の開口部４ｃに向
けて立設され、上記磁性体プレート１０を通して弁本体
１６に形成した図示しない挿入口に挿入されていると共
に外部から該端子１１に対して電気的な接続ができるよ
うに構成されているが、図４に示すように、ボビン９の
磁性体キャップ５側のフランジ部９ｃから、該ボビン９
の中心軸と直交する側方に向けて端子１１を立設し、筒
状カバー４の磁性体キャップ５で閉塞された開口部４ｂ
側に設けられた端子穴４ｄを通して外部に導出すること
も可能である。
【００２９】その際、筒状カバー４に対する磁性体キャ
ップ５の取付は、上記実施例のように磁性体キャップ５
に段部５ａを設けることなく、磁性体キャップ５の内面
に筒状カバー４の開口部４ｂを直接突き合わせて両者を
固着するようにすれば、端子穴４ｄの加工は開口部４ｂ
の端部に切り欠きを設けるだけで良い。
【００３０】なお、上記各実施例において、筒状カバー
４を作製するにあたっては、対向端部同士が固着された
長尺の筒を切断しても良いし、又は磁性板を打ち抜いて
から筒状に折り曲げて端部を固着しても良い。また、筒
状カバー４の断面形状は略長方形に限られず、必要に応
じて種々の形状とすることができる。さらに、上記中心
孔を形成する鉄心孔９ａ及び鉄心穴１０ａの形状、並び
に上記中心孔に嵌挿する各鉄心の断面についても略楕円
形に限定されるものではなく円形等であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る電磁弁用ソレノイド
を装着した電磁弁の縦断面図で、その左半分はソレノイ
ドへの非通電状態を示し、右半分はソレノイドへの通電
状態を示している。
【図２】本発明の第１実施例に係る電磁弁用ソレノイド
の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る電磁弁用ソレノイド
の縦断面図で、その左半分はソレノイド部への非通電状
態を示し、右半分はソレノイド部への通電状態を示して
いる。
【図４】端子の取り付け位置を変更した変形例を示す縦
断面図で、その左半分はソレノイド部への非通電状態を
示し、右半分はソレノイド部への通電状態を示してい
る。
【図５】本発明の第２実施例に係る電磁弁用ソレノイド
の縦断面図で、その左半分はソレノイド部への非通電状
態を示し、右半分はソレノイド部への通電状態を示して
いる。
【図６】本発明の第３実施例に係る電磁弁用ソレノイド
の縦断面図で、その左半分はソレノイド部への非通電状
態を示し、右半分はソレノイド部への通電状態を示して
いる。
【図７】従来の電磁弁の部分縦断面図で、その左半分は
ソレノイド部への非通電状態を示し、右半分はソレノイ
ド部への通電状態を示している。
【符号の説明】
１ 弁部 ２ ソレノイド部（電磁弁用ソレノイド） ３ 磁性体ケース ４ 筒状カバー ４ａ 固着 ４ｂ，４ｃ 開口部 ５ 磁性体キャップ ６ 固定鉄心 ６ａ 磁極面 ７ 可動鉄心 ８ コイル ９ ボビン １０ 磁性体プレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芳 村 親 一 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社筑波技術センター内 (72)発明者 松 本 拓 実 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社筑波技術センター内 Ｆターム(参考） 5E048 AB01 AD02 CB05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】磁性板の対向端部同士を接合してなり、両
    側に開口部を備えた筒状カバーの一方の開口部を別体の
    磁性体キャップで閉塞した磁性体ケースと、該磁性体ケ
    ースに内装され、外周にコイルが巻回されたボビンと、
    上記筒状カバーの他方の開口部側に前記ボビンと隣接し
    て固定された磁性体プレートと、該磁性体プレートと上
    記ボビンとを貫通して設けられた中心孔に摺動自在に嵌
    挿された可動鉄心と、該可動鉄心の端面と対向する磁極
    面を備えると共に上記磁性体キャップに対して一体また
    は固定的に設けられた固定磁極部材とから構成された、
    ことを特徴とする電磁弁用ソレノイド。
  2. 【請求項２】請求項１記載の電磁弁用ソレノイドにおい
    て、上記固定磁極部材が、上記磁性体キャップに対して
    固定的に凸設されると共に、上記ボビンの中心孔に内挿
    されていることを特徴とする電磁弁用ソレノイド。
  3. 【請求項３】請求項１記載の電磁弁用ソレノイドにおい
    て、上記固定磁極部材が、上記磁性体キャップと一体に
    形成して凸設されると共に、上記ボビンの中心孔に内挿
    されていることを特徴とする電磁弁用ソレノイド。
  4. 【請求項４】請求項１記載の電磁弁用ソレノイドにおい
    て、上記磁性体キャップ自体が上記固定磁極部材を兼ね
    ていることを特徴とする電磁弁用ソレノイド。
JP2001245727A 2001-08-13 2001-08-13 電磁弁用ソレノイド Pending JP2003059715A (ja)

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TW091115956A TW554366B (en) 2001-08-13 2002-07-17 Solenoid for electromagnetic valve
US10/200,176 US6664877B2 (en) 2001-08-13 2002-07-23 Solenoid for electromagnetic valve
EP02255187A EP1284382A3 (en) 2001-08-13 2002-07-25 Solenoid for electromagnetic valve
KR10-2002-0047468A KR100447348B1 (ko) 2001-08-13 2002-08-12 전자밸브용 솔레노이드
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CN (1) CN1293333C (ja)
TW (1) TW554366B (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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