JPH0324946Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、流体の制御等に用いられる電磁弁に
関し、特に低騒音化および作動の安定化が可能と
される電磁弁に適用して有効な技術に関するもの
である。

〔従来の技術〕

流体等の制御を行う電磁弁では、ソレノイドと
固定鉄心とによつて発生する磁力吸引作用で可動
鉄心を吸着し、この可動鉄心の吸着移動によつて
弁部を連動開閉させて流体の制御を行うことが知
られている。

ところで、上記構造の電磁弁では、可動鉄心の
一定のストローク長を維持し、流体の流量を一定
値に維持するため、可動鉄心の一端面を固定鉄心
の一端面に直接吸着衝突させて可動鉄心の移動を
停止させる構造を有している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、上記の作動時における可動鉄心と固
定鉄心とはいずれも金属で作られており、金属ど
うしの衝突により発生する衝突音は、特に、小ス
トロークで作動が頻繁に行われる高速作動弁等で
は大きな騒音源となり、また衝突時の衝撃で鉄心
や弁全体の寿命も低下してしまう。

また、実開昭63−56370号公報には、可動鉄心
の固定鉄心への対向端部にゴム材質よりなる緩衝
用環状リング（弾性体に相当）を一体的に配置し
た電磁弁が開示されている。しかし、この技術に
おいては、緩衝用部材をリング状に形成すること
によつて中心部の一番高い吸着力を利用すること
を目的としており、緩衝用部材を設けることに起
因するストローク長の変動までを配慮した技術で
はなく、特に、微小ストロークの電磁弁において
は一定の出力流体を確保できなくなるおそれがあ
る。

本考案は、上記問題点に着目してなされたもの
であり、その目的は弾性体の介在によつて低騒音
化を可能とし、特にリング状外側／内側への流体
流出／流入用の溝の形成によつて安定した作動に
よる作動信頼性の高い電磁弁を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、ソレノイドと固定鉄心とで発生され
る電磁力により可動鉄心を吸着し、この可動鉄心
に連動される弁機構の開閉を行う電磁弁に関し、
固定鉄心あるいは可動鉄心の少なくとも一方の吸
着面に穿設されたリング状の溝に弾性体を変形自
在に設け、かつ他方の吸着端面に吸着動作時のリ
ング状外側への流体流出用および離反動作時のリ
ング状内側への流体流入用の溝を形成したもので
ある。

〔作用〕

上記した手段によれば、可動鉄心が固定鉄心に
吸着衝突される際に、鉄心どうしの間に弾性体が
介在されているため、衝突時の衝撃を緩和でき、
これにより低騒音かつ長寿命の電磁弁を提供する
ことができる。

特に、可動鉄心の吸着動作時に弾性体のリング
状内側に溜る流体を溝を通じて逃がすことがで
き、かつ離反動作時にリング状内側の流体圧を上
げるように流体を流入させることができるので、
可動鉄心の作動が安定し、作動信頼性の高い電磁
弁を提供することができる。

〔実施例 １〕 第１図は本考案の一実施例である電磁弁を示す
断面図、第２図ａ，ｂ，ｃは作動時における可動
鉄心と固定鉄心の位置関係を順次示す一部断面
図、第３図ａおよびｂはそれぞれ固定鉄心の端部
を示す正面図および平面図である。

本実施例１の電磁弁１は、軸方向の両端にフラ
ンジ２ａ，２ａの形成されたボビン２を有してお
り、このボビン２のフランジ２ａ，２ａで囲まれ
た部分には導電性のコイルが巻回されその全体が
エポキシ樹脂等によりモールド封止されてソレノ
イド部３を形成している。

上記ソレノイド部３の一端（第１図において上
端）には合成樹脂からなるソレノイドカバー４が
装着されている。また、ソレノイド部３の中心は
軸方向に沿つて中空状に形成されており、この中
空内部のソレノイドカバー４側には磁性材のステ
ンレス合金等からなる固定鉄心５が嵌め込まれて
いる。この固定鉄心５とソレノイドカバー４との
間には合成ゴム等の弾性体からなる緩衝板６が嵌
め込まれている。一方、このソレノイドカバー４
とは反対側の固定鉄心５の端面には、第３図に示
すようにその端面の中心で十字状に穿設された空
気逃がし溝７が穿設されている。

ソレノイド部３の中空部内において、上記固定
鉄心５に対向する位置には、可動鉄心であるプラ
ンジヤ８が内設されている。ここで、プランジヤ
８の一端面（第１図および第２図において上端
面）には、平面リング形状の溝１０が穿設されて
おり、この溝１０には合成ゴム等からなる弾性リ
ング１１が嵌め込まれている。ここで、この弾性
リング１１の軸方向d₂は溝１０の深さd₁よりもや
や厚めに形成されており、したがつてこのプラン
ジヤ８が固定鉄心５から離反位置にあるときに
は、第２図ａに示すように、弾性リング１１の端
部はプランジヤ８の端面から突出された状態とな
つている。一方、プランジヤ８が固定鉄心５に対
して吸着状態となつたときには、該弾性リング１
１はそれ自体が弾性を有することにより圧縮さ
れ、第２図ｃに示すようにプランジヤ８の溝１０
内に完全に収容されるようになつている。

一方、プランジヤ８において、固定鉄心５と反
対側の端部にはフランジ１２が形成されており、
このフランジ１２とソレノイド部３との間にはス
プリング１４が嵌め込まれている。したがつて、
通常の状態では、このスプリング１４の作用によ
りプランジヤ８はソレノイド部３とは反対方向に
付勢されている。

第１図において、電磁弁１の下方部は、弁機構
部を形成しており、給排ポート１５ａ，１５ｂお
よびこれに連通される流通路１６ａ，１６ｂが穿
孔されている。弁機構の内部には弁室１７が形成
されており、一方の流通路１６ａはこの弁室１７
に対して開放開口されているが、もう一方の流通
路１６ｂの弁室１７への流通口１８は、非作動時
にはプランジヤ８の端部に取付けられた弁体１９
によつて閉塞されている。したがつて、本実施例
では、非作動時には流通口１８が閉塞されて、給
排ポート１５ａからのエアＡは弁室１７内を流通
しない構となつている。

次に、本実施例の作用について説明する。

まず、ソレノイド部３に信号電圧が印加されな
い状態ではプランジヤ８はスプリング１４の付勢
力により固定鉄心５から離反された位置（第１図
において下方位置）にあり、弁室１７内では弁体
１９が流通口１８を閉塞しているために、エアＡ
は弁室１７を流通されず、給排ポート１５ｂから
はエアＡが出力されない状態となつている。

次に、ソレノイド部３に一定値の信号電圧が印
加されると、このソレノイド部３および固定鉄心
５との電磁作用によつてプランジヤ８が固定鉄心
５の側に吸着される。この状態を、以下第２図
ａ，ｂ，ｃによつて説明する。

まず、ソレノイド部３への信号電圧の印加によ
り、電磁力が発生すると、プランジヤ８が固定鉄
心５の側に吸引され移動を開始する。（第２図
ａ）。

次に、このようにしてプランジヤ８が固定鉄心
５に衝突する前に、プランジヤ８の端面から突出
された弾性リング１１が固定鉄心５の端面と当接
し、衝突の衝撃力がある程度吸収される。これに
より、衝突による衝撃音が低減される。

ところで、この吸着の際には、固定鉄心５およ
びプランジヤ８の各端面と弾性リング１１とによ
つて囲まれる部分に隙間Ｃが形成されることにな
るが（第２図ｂ）、本実施例１によれば、この隙
間Ｃ内の空気は固定鉄心５の端面に穿設された空
気逃がし溝７を経て側方に逃がされる。このた
め、弾性リング１１の突出内側の隙間Ｃが空気溜
りとなつてプランジヤ８の吸着動作を妨げること
が防止される。

言い換えれば、上記隙間Ｃが空気溜りとなる
と、プランジヤ８が吸着移動された際に、この隙
間Ｃ内の空気圧が高まりプランジヤ８と固定鉄心
５とが面接触できない状態となつてしまう。すな
わち、このような状態では、プランジヤ８が一定
したストローク長を維持できなくなる。このこと
は、特に微小ストロークの電磁弁においては、一
定の出力流体を確保できなくなるおそれがある。
しかし本実施例１では上記のように、この隙間Ｃ
の空気は固定鉄心５の空気逃がし溝７を経て側方
に逃がされるため、空気溜りが形成されない。し
たがつて、このような弾性リング１１を介在させ
た場合にも、プランジヤ８の端面を固定鉄心５の
端面に当接させてその移動を停止できるため、ス
トローク長を一定に維持できる。（第２図ｃ）。

以上のようなプランジヤ８の固定鉄心５側への
吸着作動にともない、弁室１７の内部において
は、弁体１９は、流通口１８を開口し、これによ
つて、エアＡは流通路１６ａを経て流通口１８よ
り出力される。

一方、プランジヤ８が固定鉄心５から離反され
る際には、空気逃がし溝７が逆に作用し、弾性リ
ング１１のリング状内側に空気が流入されて内側
の流体圧を上げることができ、同時に弾性リング
１１の弾性による拡大、すなわち反発力によつて
プランジヤ８を固定鉄心５から離れ易くすること
ができる。

このように、本実施例によれば以下の効果を得
ることができる。

(1) プランジヤ８の端面に弾性リング１１を装着
することにより、電磁吸着作動の際のプランジ
ヤ８と固定鉄心５との衝突の衝撃力および騒音
を低減することができる。

(2) 弾性リング１１をプランジヤ８の端面の溝１
０に嵌め込むとともに、吸着状態では弾性リン
グ１１はそれ自身の弾性により縮み、溝１０内
に収容される構造とすることにより、吸着時に
おいてプランジヤ８の端面と固定鉄心５の端面
とが面接触状態とすることができ、プランジヤ
８の一定のストローク長を維持できる。

(3) 固定鉄心５の端面に空気逃がし溝７を形成す
ることによつて、吸着動作時に弾性リング１１
の突出部分の内側面内の隙間Ｃに空気溜りが生
じるのを防止でき、逆に離反動作時には吸着現
象による内側面内の流体圧を上げるように流体
を流入させることができるので、空気溜りによ
るストローク不足および吸着現象が原因となる
プランジヤ８のストローク長の変動を防止でき
る。

(4) 上記(1)〜(3)により、低騒音かつ長寿命で作動
信頼性の高い電磁弁を提供することができる。

〔実施例 ２〕 第４図は本考案の他の実施例に適用される弾性
リングを示す斜視図である。

本実施例２の弾性リング２１には一端面に空気
逃がし用の切り欠き２２が複数個形成されてい
る。

したがつて、本実施例の弾性リング２１をプラ
ンジヤ８の端面の溝１０に装着した場合、端面か
らの弾性リング２１の突出方向側に形成される隙
間内の空気は上記切り欠き２２から側方に排出さ
れるため、プランジヤ８の固定鉄心５への吸着が
確実かつ円滑に行われ、実施例１と同様の効果を
得ることができる。

以上本考案を実施例に基づき具体的に説明した
が、本考案は前記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
ある。

たとえば、弾性リングはプランジヤの端面に装
着した場合について説明したが、固定鉄心のプラ
ンジヤとの吸着当接側の端面に装着してもよい。

さらに、実施例のような弾性リングに限らず、
弾性ブロツク等、いかなる形状の弾性体であつて
もよい。

また、空気逃がし溝は、固定鉄心の端面側でな
く、プランジヤの端面に形成してもよい。

以上の説明では本考案をその利用分野である、
いわゆるポペツト弁形の電磁弁に適用した場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではな
く、たとえばスプール弁形の電磁弁等に広く適用
できる。

〔考案の効果〕 本考案によれば、導電性コイルの巻回されるソ
レノイドと、このソレノイドに対して固定的に取
付られた固定鉄心と、ソレノイドと固定鉄心とに
よつて発生される磁力により固定鉄心側に吸着さ
れかつ弁機構と連動する可動鉄心とを有してお
り、上記固定鉄心と可動鉄心の少なくともいずれ
か一方の吸着面に吸着衝撃を吸収する弾性体が取
付けられた電磁弁構造とすることにより、可動鉄
心が固定鉄心に吸着衝突される際に、弾性体が介
在されているため、衝突時の衝撃を緩和でき、こ
れにより低騒音かつ長寿命の電磁弁を提供するこ
とができる。

また、吸着端面の溝に弾性体が変形自在に設け
られ、かつ他方の吸着端面に流体流出／流入用の
溝が形成されることにより、特に弾性体を介在さ
せた場合に発生する吸着動作時の流体溜りによる
ストローク不足および離反動作時の吸着現象を防
止することができるので、可動鉄心のストローク
長が変動することなく、常に安定した動作による
作動信頼性の高い電磁弁を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例１である電磁弁を示す
断面図、第２図ａ，ｂ，ｃは実施例１の可動鉄心
の作動状態を順次示す一部断面図、第３図ａおよ
びｂはそれぞれ実施例１の固定鉄心の端部を示す
正面図および平面図、第４図は本考案の実施例２
に適用される弾性リングを示す斜視図である。 １……電磁弁、２……ボビン、２ａ……フラン
ジ、３……ソレノイド部、４……ソレノイドカバ
ー、５……固定鉄心、６……緩衝板、７……空気
逃がし溝、８……プランジヤ（可動鉄心）、１０
……溝、１１……弾性リング（弾性体）、１２…
…フランジ、１４……スプリング、１５ａ，１５
ｂ……給排ポート、１６ａ，１６ｂ……流通路、
１７……弁室、１８……流通口、１９……弁体、
２１……弾性リング、２２……切り欠き、Ａ……
エア、Ｃ……隙間。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 導電性コイルの巻回されるソレノイド部と、
   このソレノイド部に対して固定的に設けられた
   固定鉄心と、ソレノイド部と固定鉄心とによつ
   て発生される電磁力により固定鉄心側に吸着さ
   れ、かつ弁機構と連動する可動鉄心と、前記固
   定鉄心と可動鉄心との間に介在され、吸着時の
   衝撃を吸収するリング状の弾性体とを備えた電
   磁弁であつて、前記弾性体が前記固定鉄心と可
   動鉄心の少なくともいずれか一方の吸着端面に
   穿設されたリング状の溝に変形自在に設けら
   れ、かつ他方の吸着端面に吸着動作時のリング
   状外側への流体流出用および離反動作時のリン
   グ状内側への流体流入用の溝が形成されている
   ことを特徴とする電磁弁。 (2) 前記弾性体の吸着面側に、吸着動作時および
   離反動作時のリング状外側／内側への流体流
   出／流入用の切り欠きが形成されていることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の電磁弁。 (3) 前記弾性体が、前記固定鉄心と可動鉄心とが
   離反した位置にあるときは吸着端面より一部が
   突出され、吸着した位置にあるときは弾性圧縮
   状態で前記溝内に入り込む形状に形成され、前
   記固定鉄心と可動鉄心との吸着状態で両吸着面
   が面接触されることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の電磁弁。