JP4395548B2

JP4395548B2 - 電磁弁用ソレノイド

Info

Publication number: JP4395548B2
Application number: JP08198197A
Authority: JP
Inventors: 子隆司郎金; 川誠石; 田勝成
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2017-03-14
Also published as: EP0883142A3; EP0883142A2; CN1129149C; KR100302410B1; DE69817677T2; US6095489A; TW415627U; CN1193803A; EP0883142B1; DE69817677D1; KR19980080228A; JPH10256035A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁弁用のソレノイドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
切換弁の主弁を駆動するためのパイロット電磁弁としては、主弁の軸方向一側にパイロット流体を給排するシングルソレノイド形のパイロット電磁弁と、主弁の軸方向両側に交互にパイロット流体を給排するダブルソレノイド形のパイロット電磁弁とが知られている。
しかしながら、シングルソレノイド形のパイロット電磁弁とダブルソレノイド形のパイロット電磁弁とは、組み付けるコイル等の数が異なるために組立作業が面倒であり、また構成部品の種類が多くなって高価になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、シングル形とダブル形のソレノイドの構成部品を共通化することにより、組立作業が容易でしかも安価な電磁弁用ソレノイドを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の電磁弁用ダブルソレノイドは、細長板材の長手方向の両端を折曲してコ字状とした１個の磁気フレームと上記磁気フレームの折曲部先端間を連結する１個の磁気プレートとを枠状に形成し、コイルを巻いたボビン、該ボビンの中心孔に固定した固定鉄心、及びコイルに通電するためのコイル端子を有する２個のコイル組立体における上記ボビンの上部及び下部に、それぞれ複数の位置決め用の突起を形成し、上記磁気フレームの幅方向両側に、上記２個のコイル組立体におけるボビンの上部の位置決め用の突起が係止する係止部を設けて、それらの係止部に上記ボビンの上部の突起を係止させると共に、上記磁気プレートの幅方向両側に、上記２個のコイル組立体におけるボビンの下部の位置決め用の突起が係止する係止部を設けて、それらの係止部に上記ボビンの下部の突起を係止させ、これにより、２個のコイル組立体を磁気フレームの折曲部間に並置した状態で、磁気フレームと磁気プレートとの間に組み付け、さらにコイルに給電するための印刷配線を有する基板と、上記印刷配線に給電するための端子を有する端子ハウジングとを取付けた基板台を、上記磁気フレームに対してその長手方向両端に被着してその長手方向の取付位置を決める屈曲壁と、磁気フレームに対して幅方向の取付位置を決める屈曲部とにおいて位置決めして該磁気フレームに組み付け、上記磁気フレーム、磁気プレート、２個のコイル組立体、基板、端子ハウジング及び基板台を合成樹脂で一体にモールドしたことを特徴としている。
【０００５】
また、上記課題を解決するため、本発明の電磁弁用シングルソレノイドは、細長板材の長手方向の両端を折曲してコ字状とした１個の磁気フレームと上記磁気フレームの折曲部先端間を連結する１個の磁気プレートとを枠状に形成し、コイルを巻いたボビン、該ボビンの中心孔に固定した固定鉄心、及びコイルに通電するためのコイル端子を有する１個のコイル組立体における上記ボビンの上部及び下部に、それぞれ複数の位置決め用の突起を形成すると共に、合成樹脂で一体に形成された外形が該コイル組立体と同形の１個のダミーケースの上下部に、コイル組立体の位置決め用の突起と同形の複数の突起を形成し、上記磁気フレームの幅方向両側に、上記コイル組立体におけるボビンの上部及びダミーケースの上部の位置決め用の突起が係止する係止部を設けて、それらの係止部に上記ボビン及びダミーケースの上部の突起を係止させると共に、上記磁気プレートの幅方向両側に、上記コイル組立体におけるボビンの下部及びダミーケースの下部の位置決め用の突起が係止する係止部を設けて、それらの係止部に上記ボビン及びダミーケースの下部の突起を係止させ、これにより、上記コイル組立体及びダミーケースを磁気フレームの折曲部間に並置した状態で、磁気フレームと磁気プレートとの間に組み付け、さらにコイルに給電するための印刷配線を有する基板と、上記印刷配線に給電するための端子を有する端子ハウジングとを取付けた基板台を、上記磁気フレームに対してその長手方向両端に被着してその長手方向の取付位置を決める屈曲壁と、磁気フレームに対して幅方向の取付位置を決める屈曲部とにおいて位置決めして該磁気フレームに組み付け、上記磁気フレーム、磁気プレート、１個のコイル組立体、１個のダミーケース、基板、端子ハウジング及び基板台を合成樹脂で一体にモールドしたことを特徴としている。
【０００７】
【作用及び発明の効果】
両端を折曲してコ字状とした１個の磁気フレームと、該磁気フレームの折曲部の先端間を連結する１個の磁気プレート内に、２個のコイル組立体を並置して一体にモールドするとダブルソレノイドとなり、上記磁気フレームと磁気プレート内に、１個の上記コイル組立体と外形がこれと同形の１個のダミーケースとを並置して一体にモールドするとシングルソレノイドとなる。
これらのソレノイドは、ダブル形及びシングル形のいずれであっても、同一の磁気フレームと磁気プレート内に並置してモールドできるので、ソレノイドの組立作業が単純で組立ての誤りがない。
また、必要な部品の種類が少なく、しかも組付けのための治具や、モールドのための型を共通にすることができるので、必要な部品点数の種類が少なくなって電磁弁用ソレノイドを安価なものにすることができる。
【０００８】
さらに、コイルに給電するための印刷配線を有する基板と、上記印刷配線に給電するための端子を有する端子ハウジングとを取付けた基板台を、上記磁気フレームに対してその長手方向両端に被着してその長手方向の取付位置を決める屈曲壁と、磁気フレームに対して幅方向の取付位置を決める屈曲部とにおいて位置決めして該磁気フレームに組み付け、これらを合成樹脂で一体にモールドしたので、電気絶縁性に優れて安全性が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４は本発明の第１実施例を示し、このシングルソレノイド１は、１個のコイル組立体２と１個のダミーケース３とを備え、これらは後記する磁気フレーム１２と磁気プレート１３とによって一体に組み付けられている。
上記コイル組立体２は、上部のフランジに位置決め用の突起５ａ，５ａ，５ｂが、下部に位置決め用の突起５ｃ，５ｃ（１個のみ図示）がそれぞれ一体に形成されたボビン５と、該ボビン５に巻かれたコイル６と、ボビン５の中心孔７の一端に気密に嵌着した固定鉄心８と、上記突起５ａ，５ａから突出するコイル端子９，９とを備え、コイル端子９，９の突出部にはゴムキャップ１０が嵌着されている。
適宜の合成樹脂で一体に形成された上記ダミーケース３は、外形がコイル組立体２と同形でコ字状の断面を有し、上面に上記位置決め用の突起５ａ，５ａ，５ｂと同形の位置決め用の突起３ａ，・・を、下面に位置決め用突起５ｃ，５ｃと同形の位置決め用の突起３ｂ，３ｂ（１個のみ図示）を、図における下方が開口する空間に十字状に交差する補強リブ３ｃ，３ｃを備えている。
【００１０】
コイル組立体２とダミーケース３とを取り巻く磁気フレーム１２は、コ字状をなし、上面にコイル組立体２及びダミーケース３の上方の位置決め用の突起がそれぞれ係止する係止部１２ａ，・・が、両側の折曲壁の先端に切欠部１２ｂが、上面及び両折曲壁にモールドの流入孔１２ｃ，・・が、いずれも一体に形成されている。また、磁気フレーム１２の折曲壁の先端間に嵌着される磁気プレート１３は、幅方向の両側にコイル組立体２とダミーケース３の下方の位置決め用の突起がそれぞれ係止する係止部１３ａ，・・が、長手方向の両端に上記切欠部１２ｂ，１２ｂに係止する突起１３ｂ，１３ｂが、長手方向中間のボビン５の中心孔７及びダミーケース３の開口に対向する位置に中心孔７と同径または若干大径の貫通孔１３ｃ，１３ｃが、いずれも一体に形成されている。
【００１１】
適宜の合成樹脂で一体に形成された基板台１４は、磁気フレーム１２に対する長手方向の取付位置を決める屈曲壁１４ａ，１４ａと、幅方向の取付位置を決める屈曲部１４ｂ，１４ｂと、コイル組立体２及びダミーボディ３の上方の位置決め用突起が係止する切欠部１４ｃ，・・と、磁気フレーム１２上面の流入孔１２ｃ，１２ｃに連通する流入孔１４ｄ，１４ｄと、後記するカバー４４を取付けるためのタップ孔１４ｅ，１４ｅと、屈曲壁１４ａ一方の端子ハウジング１６を取付けるための取付部１４ｆ，・・とを備えている。
上記基板１５は、コイル端子９，９と端子ハウジング１６に設けた端子１７ａ〜１７ｄとを電気的に接続させる印刷配線を備え、該印刷配線に、電子機器の一例としてのツエナダイオード２０，２０が取付けられている。
【００１２】
電気絶縁性の素材で一体に成形された上記端子ハウジング１６は、基板台１４の取付部１４ｆ，・・にそれぞれ係止する係止部１６ａ，・・によって基板台１４に取付けられている。端子ハウジング１６に設けた上記端子１７ａ〜１７ｄは、一端がそれぞれソケット部１６ｂ内に突出し、ほぼ直角に折曲された他端が端子ハウジング１６から突出しており、基板台１４に基板１５を取付けると、該基板に設けた印刷配線に電気的に接続される。また、これらの端子の基板１５の面から突出する突出部に、４個一体としたゴムキャップ１０が嵌着されている。
【００１３】
上記基板１５に設けた印刷配線は、２個のコイル組立体２，２の各コイル端子９に給電可能とされており、端子ハウジング１６には４個の端子１７ａ〜１７ｄが設けられている。したがって、基板１５と端子ハウジング１６は、後記するダブルソレノイドにそのまま使用することができる。
【００１４】
上記第１実施例は、コイル組立体２とダミーケース３を、これらの上方の位置決め用突起をそれぞれ係止部１２ａ，・・に係止させて磁気フレーム１２内に並置し、磁気プレート１３の係止部１３ａ及び突起１３ｂを、コイル組立体２とダミーケース３の下方の位置決め用突起及び磁気フレーム１２の切欠部１２ｂにそれぞれ係止して、磁気プレート１３を磁気フレーム１２の両折曲壁間に嵌着すると、コイル組立体２とダミーケース３が磁気フレーム１２と磁気プレート１３によって一体に組み付けられる。
係止部１６ａの取付部１４ｆへの係止により基板台１４に端子ハウジング１６を組み付け、基板台１４に基板１５を設置すると、端子１７ａ〜１７ｄが基板１５の印刷配線に電気的に接続される。
次いで、これらの部材を組み付けた基板台１４を屈曲壁１４ａ，１４ａと屈曲部１４ｂ，１４ｂとにより位置決めして磁気フレーム１２に組み付けると、コイル端子９，９が基板１５の印刷配線に電気的に接続される。
【００１５】
これらの構成部材を組み付けた後、図示を省略している適宜の型に挿入して合成樹脂で一体にモールド２２すると、シングルソレノイド１が構成される。
この場合、基板台１４及び磁気フレーム１２をコ字状としてその幅方向の両側が開口していることと、基板台１４及び磁気フレーム１２に組付けにより連通する流入孔１４ｄと１２ｃとを設けたこととによって、これらを容易にモールドすることができる。
【００１６】
図５及び図６は本発明の第２実施例を示し、このダブルソレノイド２５は、上記磁気フレーム１２と磁気プレート１３内に、２個のコイル組立体２，２を並置したものとして構成されている。
第２実施例の他の構成は第１実施例と同じであるから、図の主要な箇所に同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
上記ソレノイド２５を構成する各部材は、第１実施例の各部材と共通であるから、同一の部材をそのまま使用することができる。
【００１７】
上記第１実施例及び第２実施例は、２個のコイル組立体２，２を並置して１個の磁気フレーム１２と１個の磁気プレート１３とによって組み付けるとダブルソレノイド２５とすることができ、１個のコイル組立体２と１個のダミーケース３とを並置して上記磁気フレーム１２と磁気プレート１３とによって組み付けるとシングルソレノイド１とすることができる。
したがって、シングル形及びダブル形のいずれのソレノイドであっても、組付けのための治具や、モールドのための型を共通にすることができるのでので、組付けやモールド作業が容易でかつ組立ての誤りもない。
また、ダミーケース３以外は、ソレノイド１と２５の構成部品を共通にすることができるので、部品の種類が少なくなって安価なものとすることができ、しかも部品組付けの間違いをなくすことができる。
さらに、電気的接続部全体をモールド２２して一体のものとしたので、取扱が容易で、しかも電気部分の絶縁性に優れて安全性が向上する。
【００１８】
図７及び図８は上記シングルソレノイド１の使用態様の一例を示し、このソレノイド１は、内部パイロット式の切換弁３０の主弁３１にパイロット流体を給排するパイロット電磁弁３２に使用され、ボビン５の中心孔７に、磁気プレート１３の貫通孔１３ｃを通る可動鉄心１１が移動可能に挿入されている。
上記主弁３１の弁ボディ３４は、圧縮空気の供給ポートＰ、出力ポートＡ，Ｂ、及び排出ポートＥＡ，ＥＢと、これらのポートが開口する軸方向の弁孔３５とを備え、弁孔３５に、出力ポートＡとＢを供給ポートＰと排出ポートＥＡまたはＥＢとに切り換えて連通させる弁体３６が気密に摺動可能に挿入されている。
【００１９】
上記弁ボディ３４の一側面には、第１プレート３７ａ、パイロット弁ボディ３８及び上記ソレノイド１が、他側面には第２プレート３７ｂが、それぞれ取付ねじ等の適宜の取付部材によって気密に取付けられている。
また、第１プレート３７ａに形成された第１ピストン室には第１ピストン３９ａが、第２プレート３７ｂに形成された第１ピストン室より小径の第２ピストン室には第２ピストン３９ｂが、それぞれ気密に摺動可能に挿入されており、弁体３６はこれらのピストン３９ａ，３９ｂで押圧されて図において往復動する。
【００２０】
上記ソレノイド１には、取付ねじ等の適宜の手段によって、ランプ４２を有するランプ基板４１が取付けられており、ランプ４２は、図８に示すように、端子１７ａ〜１７ｃと、ランプ基板４１に設けた上記端子に電気的に接続する印刷配線とによって給電される。ランプ基板４１を覆うカバー４４は、ランプ４２の点灯、換言すればコイル６への通電を外部から視認するための透明または半透明の窓４４ａを備え、タップねじ４５，・・のタップ孔１４ｅへの螺入によってソレノイド１に取付けられており、カバーガスケット４６によってソレノイド１との間が気密にシールされている。
【００２１】
パイロット弁ボディ３８の可動鉄心１１と対向する箇所とその延長線上には、パイロット供給弁室４８とパイロット出力弁室４９とが形成され、これらの弁室４８と４９にパイロット供給弁座４８ａとパイロット排出弁座４９ａが背向して形成されており、弁室４８と４９は連通路５２，・・によって互いに連通している。
パイロット供給弁座４８ａを開閉するパイロット供給弁体５０は、可動鉄心１１の先端に取付けたホルダ５７によって可動鉄心からの抜け出しが防止されており、上記パイロット供給弁体５０とパイロット排出弁座４９ａを開閉するパイロット排出弁体５１とは、連通路５２，・・に遊挿された連結部材（図示省略）によって一体に移動可能とされている。また、パイロット供給弁体５０は、磁気プレート１３とホルダ５７との間に縮設した可動鉄心の復帰ばね５８によって、パイロット供給弁座４８ａを閉鎖する方向に付勢されている。
【００２２】
上記主弁３１の供給ポートＰは、パイロット供給流路５３ａによってパイロット供給弁座４８ａに連通するとともに、弁ボディ３４を貫通するパイロット供給流路５３ｂによって第２ピストン室に連通し、さらにパイロット供給流路５３ｃによってパイロット弁ボディ３８の下面に開口している。
一方パイロット排出弁座４９ａは、パイロット排出流路５４によってパイロット弁ボディ３８の下面に開口するとともに、弁孔３５と、弁体３６に嵌着したチェックシール３６ａとウエアリング３６ｂとの間隙を介して排出ポートＥＡに連通している。このチェックシール３６ａは、パイロット流体の排出空気圧が排出ポートＥＡの空気圧より高い場合のみパイロット流体の排出を許容するもので、これらの空気圧の高低が逆の場合は、排出ポートＥＡへの連通が遮断される。また、パイロット出力弁室４９はパイロット出力流路５５によって第１ピストン室に連通している。
なお、図示の例においては、パイロット供給流路５３ｃ及びパイロット排出流路５４におけるパイロット弁ボディ３８下面の開口は、いずれもプラグによって閉鎖されている。
図７中の符号５９は、停電等の事故のときに、押圧によりパイロット弁体５０を移動させてパイロット供給弁座４８ａを開放させる手動操作部である。
【００２３】
上記切換弁３０は、ソレノイド１のコイル６に通電すると固定鉄心８が可動鉄心１１を吸引して、パイロット供給弁体５０がパイロット供給弁座４８ａを開放するとともに、パイロット排出弁体５１がパイロット排出弁座４９ａを閉鎖するので、主弁３１の供給ポートＰから供給されたパイロット流体が、パイロット供給弁室４８、連通路５２、パイロット出力弁室４９及びパイロット出力流路５５を通って第１ピストン室に供給される。したがって、第１ピストン３９ａと第２ピストン３９ｂ間の径差によりピストン３９ａ，３９ｂ及び弁体３６が図において右動して、供給ポートＰと出力ポートＡ及び出力ポートＢと排出ポートＥＢを連通させる。
コイル６への通電を解除すると、パイロット供給弁体５０がパイロット供給弁座４８ａを閉鎖するとともに、パイロット排出弁体５１がパイロット排出弁座４９ａを開放するので、第１ピストン室のパイロット流体がパイロット出力流路５５、パイロット排出弁座４９ａ及びパイロット排出流路５４を通って外部に排出される。したがって、第２ピストン室に供給されているパイロット流体圧の作用力によりピストン３９ａ，３９ｂ及び弁体３６が図において左動して、供給ポートＰと出力ポートＢ及び出力ポートＡと排出ポートＥＡＢを連通させる。
【００２４】
図７に示す切換弁３０は、上記ソレノイド１の使用の一例を示すもので、ソレノイド１が使用される切換弁が図示の切換弁に限定されるものでないことは、勿論である。
また、図示を省略しているが、ソレノイド２５をダブルソレノイド形の切換弁に使用すると、２個のコイル６，６への通電とその解除とによって上記切換弁の２つのピストン室に交互にパイロット流体を給排するダブルソレノイド形の切換弁とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の縦断正面図である。
【図２】同じく分解した斜視図である。
【図３】同じく組み付けた状態の斜視図である。
【図４】同じく電気回路図である。
【図５】第２実施例の縦断正面図である。
【図６】同じく電気回路図である。
【図７】第１実施例の使用態様の一例の図である。
【図８】同じく電気回路図である。
【符号の説明】
１，２５ソレノイド
２コイル組立体
３ダミーケース
５ボビン
６コイル
７中心孔
８固定鉄心
９コイル端子
１２磁気レーム
１３磁気プレート
１５基板
１６端子ハウジング
１７端子
２２モールド

Claims

細長板材の長手方向の両端を折曲してコ字状とした１個の磁気フレームと上記磁気フレームの折曲部先端間を連結する１個の磁気プレートとを枠状に形成し、
コイルを巻いたボビン、該ボビンの中心孔に固定した固定鉄心、及びコイルに通電するためのコイル端子を有する２個のコイル組立体における上記ボビンの上部及び下部に、それぞれ複数の位置決め用の突起を形成し、
上記磁気フレームの幅方向両側に、上記２個のコイル組立体におけるボビンの上部の位置決め用の突起が係止する係止部を設けて、それらの係止部に上記ボビンの上部の突起を係止させると共に、上記磁気プレートの幅方向両側に、上記２個のコイル組立体におけるボビンの下部の位置決め用の突起が係止する係止部を設けて、それらの係止部に上記ボビンの下部の突起を係止させ、これにより、２個のコイル組立体を磁気フレームの折曲部間に並置した状態で、磁気フレームと磁気プレートとの間に組み付け、
さらにコイルに給電するための印刷配線を有する基板と、上記印刷配線に給電するための端子を有する端子ハウジングとを取付けた基板台を、上記磁気フレームに対してその長手方向両端に被着してその長手方向の取付位置を決める屈曲壁と、磁気フレームに対して幅方向の取付位置を決める屈曲部とにおいて位置決めして該磁気フレームに組み付け、
上記磁気フレーム、磁気プレート、２個のコイル組立体、基板、端子ハウジング及び基板台を合成樹脂で一体にモールドした、
ことを特徴とする電磁弁用ダブルソレノイド。
細長板材の長手方向の両端を折曲してコ字状とした１個の磁気フレームと上記磁気フレームの折曲部先端間を連結する１個の磁気プレートとを枠状に形成し、
コイルを巻いたボビン、該ボビンの中心孔に固定した固定鉄心、及びコイルに通電するためのコイル端子を有する１個のコイル組立体における上記ボビンの上部及び下部に、それぞれ複数の位置決め用の突起を形成すると共に、合成樹脂で一体に形成された外形が該コイル組立体と同形の１個のダミーケースの上下部に、コイル組立体の位置決め用の突起と同形の複数の突起を形成し、
上記磁気フレームの幅方向両側に、上記コイル組立体におけるボビンの上部及びダミーケースの上部の位置決め用の突起が係止する係止部を設けて、それらの係止部に上記ボビン及びダミーケースの上部の突起を係止させると共に、上記磁気プレートの幅方向両側に、上記コイル組立体におけるボビンの下部及びダミーケースの下部の位置決め用の突起が係止する係止部を設けて、それらの係止部に上記ボビン及びダミーケースの下部の突起を係止させ、これにより、上記コイル組立体及びダミーケースを磁気フレームの折曲部間に並置した状態で、磁気フレームと磁気プレートとの間に組み付け、
さらにコイルに給電するための印刷配線を有する基板と、上記印刷配線に給電するための端子を有する端子ハウジングとを取付けた基板台を、上記磁気フレームに対してその長手方向両端に被着してその長手方向の取付位置を決める屈曲壁と、磁気フレームに対して幅方向の取付位置を決める屈曲部とにおいて位置決めして該磁気フレームに組み付け、
上記磁気フレーム、磁気プレート、１個のコイル組立体、１個のダミーケース、基板、端子ハウジング及び基板台を合成樹脂で一体にモールドした、
ことを特徴とする電磁弁用シングルソレノイド。