説明

電磁切換弁

【課題】 ポペット弁構造を有する主弁をソレノイド駆動にて制御する場合の最適な安定したシール効果を達成するソレノイド位置微調整機構を、より簡単な構成で可能にすること、ポペット方式電磁切換弁であって、特にソレノイドのストロークを微少に調整して安定したポペット弁切換を可能にすること、ヨークと固定鉄心部と積層方式で一体に形成製作されたソレノイドの磁気特性の変動を抑えることにある。
【解決手段】 コイルを巻回してなるボビンと、ボビンの外側にヨークを配置するとともにボビン内部に固定鉄心を配置してなる固定部と、固定鉄心に対向する吸着面を有する可動鉄心とを備えたソレノイドを、カバー内に内蔵して主弁部側面へ装着してなる電磁切換弁において、固定部をカバーに対して摺動可能にガイド保持するとともに、固定部と主弁部とを離間するようにボビンと主弁部との間に弾性手段を配置してなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電磁切換弁の構造に関し、特にポペット弁方式による主弁部の切換動作をソレノイドで行う方式であって、主弁部側のストロークに見合うようにソレノイド側のストローク位置調整機能を有する電磁切換弁の構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来からポペット弁方式の電磁切換弁は各種提案され、多用されてきた。特に、ポペット弁方式の主弁部をソレノイドの作動により切り換える場合は、ソレノイドの吸引特性に対して主弁ストロークが大き過ぎると、吸引力が不足して作動不良や主弁部のシール不良が発生し、また、逆にソレノイドストロークが小さ過ぎると、ポペット弁部の開口量が不足して必要流量を流すことができなかったり、また、ソレノイドストロークが主弁側のストロークより小さいと、主弁部のポペットシート部分の押圧力が不足し、十分なシール力が得られず、シール不良が発生するなどのおそれがあった。このような場合、ソレノイド構造におけるストローク量を調整して、ソレノイドのストロークと主弁ストロークとが、主弁部のポペット弁部のシール必要量を考慮して安定したポペットシールを達成できるよう微少調整を行っていた。
【0003】
このような微調整を行う方法としては、例えば、実公平3−22604号公報に明示さるように、固定鉄心(固定コア14)を作動方向に出入調整して可動鉄心(プランジャ9)との間のストローク調整を可能にした構造が古くから公知である。
【特許文献1】実公平3−22604号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、実公平3−22604号公報に明示されている方式は、端的に言えばヨーク4に対して固定コア14を可動にしたもので、この調整により、構造上磁気効率を低下させるような隙間ができるので、その隙間へ磁性流体を封入するなどの工夫をしている。そのため、構造上複雑化してしまい、実用上好ましいものではなかった。
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、ポペット弁構造を有する主弁をソレノイド駆動にて制御する場合の最適な安定したシール効果を達成するためのソレノイド位置微調整機構を、より簡単な構成で可能にする構造を得ようとすることにある。
【0005】
また、本発明の別の目的は、ポペット方式電磁切換弁であって、特にソレノイドのストロークを微少に調整して安定したポペット弁切換を可能にすることにある。
さらに、本発明の別の目的は、積層方式によってヨークと固定鉄心を一体に形成製作されたソレノイド構造におけるストローク調整手段を提供することで磁気特性の変動を抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、コイルを巻回してなるボビンと、ボビンの外側にヨークを配置するとともにボビン内部に固定鉄心を配置してなる固定部と、固定鉄心に対向する吸着面を有する可動鉄心とを備えたソレノイドを、カバー内に内蔵して主弁部側面へ装着してなる電磁切換弁において、固定部をカバーに対して摺動可能にガイド保持するとともに、固定部と主弁部とを離間するようにボビンと主弁部との間に弾性手段を配置してなることを特徴とする。
【0007】
本発明において、ヨークと固定鉄心とを一体形成することができる。主弁部の主弁をポペット弁構造とすることができる。固定鉄心および可動鉄心を薄板を積層し一体化することができる。カバーとヨークとの間に、ヨークを主弁部側へ移動させる位置調整手段を設けることができる。主弁部を、弁構造を内蔵した主弁本体と、可動鉄心との間の連結手段を有する中間ボディとで構成することができる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、主弁部に内蔵した弁構造であるポペット弁部のストロークに合わせてソレノイド側のストロークを調整するため、ソレノイドを構成する固定部全体をソレノイドのカバーに対して移動可能となり、ソレノイドのカバーの外側から簡単に調整作業もできる。
また、本発明によれば、可動鉄心に連結部を一体に設けることにより、加工精度、組立精度が上昇し、組立てた際の位置関係がより正確となり、調整も容易になる。
【0009】
さらに、本発明によれば、ソレノイドの主要部品である固定部と可動鉄心とを薄板を積層した構成としたので、固定鉄心とヨークとを一体に形成でき、かつ可動鉄心とその連結部とを一体に形成でき、小形化も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電磁切換弁1を示す。図1に示す電磁切換弁1において、右側に主弁部10、左側にソレノイド100が装着されている。
ソレノイド100は、固定部110と、可動鉄心120と、ボビン130と、コイル140とを有しており、外側に位置する固定部110の上下面はその外側に配置するカバー150によって位置決めされている。固定部110はボビン130の外側に配置する概略コ字状ヨーク(継鉄)111と、その中央部に突出する形態の固定鉄心(ステータ)112とで構成されている。
【0011】
固定部110は、図1、図2に図示されたように、ヨーク111と固定鉄心112とを有し、固定鉄心112の先端の可動鉄心120との吸着側端面には、固定鉄心112の中央位置に固定鉄心112の長手方向に所定幅で形成してなる第1溝113と、第1溝113の途中から端面へ向かって左右均等角度で拡がる方向に傾斜面を形成してなる第2溝114とが形成されている。ここでは、第1溝113と第2溝114とを形成した薄板110aを、プレス加工にて打ち抜き形成し、それを所定枚数(この例では板厚Tの電磁鋼板をn枚)積層し、かつ固着一体化することによって形成されている。固定部110側の第1溝113には、ガイド部材(板状)160が装着固定されている。ガイド部材160の先端はさらに可動鉄心120に向かって前方に突出している。
【0012】
一方、可動鉄心120は、図1、図2に図示されたように、固定鉄心112側に対向する先端には、可動鉄心120の中央位置に可動鉄心120の長手方向に所定幅で形成してなる溝122と、溝122の先端から両側面へ向かって左右均等角度で拡がる方向に傾斜面を形成してなる山形123とが形成されている。ここでは、固定部110と同様に薄板120aをプレス加工にて打ち抜き形成し、それを所定枚数(この例では板厚Tの電磁鋼板をn枚)積層し、かつ固着一体化することによって形成されている。可動鉄心120の溝122は、可動鉄心120側に突出するガイド部材160が微少隙間で摺動自在に係合するように配置されており、可動鉄心120が常時(吸引時および開放時とも)嵌合状態に支持されている。また、可動鉄心120の後端側121は、ヨーク111の内側に微少間隙で配置されるように、全体としてT字状に構成されている。
【0013】
ボビン130は、図2に示すように、中空状筒部130aの両側にフランジ部130b、130cが一体に形成され、フランジ部130c側においては、さらに長手方向に2面が肉厚部130d、130eに形成されており、その肉厚部130d、130eの端面に夫々有底の穴130f、130gが穿孔されている。フランジ部130b、130cの上下面は、固定部110のヨーク111内面部分をガイドするために、わずかに中央部が凹んでいる。ボビン130の筒部130aには、巻回コイル140が装着されている。
【0014】
本実施形態においては、ソレノイド100はカバー150内に挿入される。この際、図1〜図3に示すように、カバー150内側には開口端面から底へ向かって固定部110のヨーク111外側に見合う大きさの溝151、152が上下に形成されている。従って、固定部110を挿入する際に、固定部110の上下左右方向が溝151、152によって位置決めされるととに溝151、152に沿って摺動可能にガイド保持される。
【0015】
また、図2に示すように、ボビン130の穴130f、130gには夫々圧縮コイルバネ170a、170bが挿入され、主弁部10側面との間に張設される。このため、このばね力により、固定部110はカバー150の底側へ押圧されることになり、カバー150の底面中央部のねじ穴153へ螺合装着されているねじ180の先端面へ固定部110の側面110aが当設している。従って、このねじ180を操作することで、ソレノイド部100をばね力に抗して主弁部10方向へ押圧移動させることが可能である。つまり、コイルバネ170a、170bは、固定部110と主弁部10とを離間する弾性手段を構成している。
【0016】
一方、主弁部10は、本出願人が出願済の特願2005−075762に記載された構造であり、その主弁本体10Aとソレノイド100との間に、中間ボディ10Bが配置されており、その中でソレノイド100側と主弁部10側とが連結されている。さらに詳しく説明すると、前述したソレノイド100の可動鉄心(プランジャ)120は、厚み方向の中心部分に位置する薄板部分のみが、全長が長く延びて突出して連結部124を形成しており、連結部124を介して主弁部10のポペット弁部12に連接される。連結部124とボビン130との間には圧縮コイルバネ20が張設され、可動鉄心120は図1で右方へ押圧保持される。そして、この押圧力を持って、反対側に支持されてポペット弁部12を左方へ押圧するばね21に抗してポペット弁部12を右方へ押圧している。つまり、この例図ではバネ20のほうがバネ21より強く設定してある。
【0017】
そして、ソレノイド100にONの信号が入ると、可動鉄心120が左方へ吸引され移動し、この動作によりバネ20は左方へ圧縮され、右方のばね21力により、ポペット部12が左方へ移動し、弁切換が行われる。このような動作が行われるが、この時に、主弁部10側の弁ストロークに対して、ソレノイド100のストロークを僅かに大きくする必要があり、ソレノイド100全体を弁動作方向に微小移動させることにより調整することができる構造にしている。すなわち、ねじ180をスパナ等(図示せず)で操作して固定部110をカバー150の上下の溝151、152に沿って図1の左右方向へ微調整することで、可動鉄心120の移動量(ソレノイドのストローク)を適正に設定することができる。つまり、ねじ180は、ヨーク111を主弁部10側へ移動させる位置調整手段を構成している。
【0018】
なお、上記実施形態では、ソレノイド100の可動鉄心120の連結部は、一体形成した例を示したが、別部品を組み合わせることも可能である。
また、この可動鉄心120側と主弁部10側の連結機構は実施形態に示した構造に限定されず、その他の機構が利用できるものである。
また、固定部110として、固定鉄心112とヨーク111を一体形成した例を示したが、それに限定されず、従来と同様にヨークの内側へ固定鉄心を分離配置した構造にも同様に適用できる。
【0019】
また、主弁構造としてポペット弁を例示したが、それだけに限定されず他の形式による弁構造であっても良い。
また、ヨーク111を押圧する弾性手段は、実施形態として示した圧縮コイルバネ170a、170bに限定されず、例えば板バネやゴム等でも同様に適用できる。
また、上記実施形態において示した中間ボディは、無くても良い。
【0020】
また、固定部110側の第1溝113にはガイド部材(板状)160が装着固定されている例を示したが、ボビン130の内径部に、ガイド部材を一体に形成することでも同様に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明に係る電磁切換弁の正面断面図である。
【図2】図1のソレノイドの構成要素である固定部と可動鉄心の斜視図である。
【図3】図1におけるA−A断面図である。
【符号の説明】
【0022】
1 電磁弁
10 主弁部
100 ソレノイド
110 固定部
111 ヨーク
112 固定鉄心
113 第1溝
114 第2溝
120 可動鉄心
130 ボビン
140 コイル
150 カバー
160 ガイド部材
170a、170b 圧縮コイルバネ
180 ねじ


【特許請求の範囲】
【請求項1】
コイルを巻回してなるボビンと、前記ボビンの外側にヨーク部を配置するとともに前記ボビン内部に固定鉄心を配置してなる固定部と、前記固定鉄心に対向する吸着面を有する可動鉄心とを備えたソレノイドを、カバー内に内蔵して主弁部側面へ装着してなる電磁切換弁において、
前記固定部を前記カバーに対して摺動可能にガイド保持するとともに、前記固定部と前記主弁部とを離間するように前記ボビンと前記主弁部との間に弾性手段を配置してなることを特徴とする電磁切換弁。
【請求項2】
前記ヨーク部と前記固定鉄心とが一体形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電磁切換弁。
【請求項3】
前記主弁部の主弁がポペット弁構造であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電磁切換弁。
【請求項4】
前記固定鉄心および前記可動鉄心が薄板を積層し一体化されていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の電磁切換弁。
【請求項5】
前記カバーと前記ヨークとの間に、前記ヨークを前記主弁部側へ移動させる位置調整手段を設けてなることを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れかに記載の電磁切換弁。
【請求項6】
前記主弁部が、弁構造を内蔵した主弁本体と、前記可動鉄心との間の連結手段を有する中間ボディとからなることを特徴とする請求項1ないし請求項5の何れかに記載の電磁切換弁。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2007−24177(P2007−24177A)
【公開日】平成19年2月1日(2007.2.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−207035(P2005−207035)
【出願日】平成17年7月15日(2005.7.15)
【出願人】(303061454)クロダニューマティクス株式会社 (11)
【Fターム(参考)】