JPH09100933A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開弁時及び閉弁時のプランジャ動作を緩やか
にして、流体の脈動等による振動騒音が発生しないよう
に改良した電磁弁を提供することにある。 【解決の手段】 入口通路１と出口通路２の流路途中に
弁口３を設けた弁本体４と、該弁本体４に設けられた弁
口部に開口するシリンダ筒６と、弁口３に接離する弁部
１０を有しシリンダ筒６内に移動できるように挿入され
たプランジャ７と、シリンダ筒６の外側に配設される電
磁コイル１４及びシリンダ筒６の端部に嵌着される吸引
子５と、該吸引子とプランジャ７との間に組込まれたプ
ランジャ付勢ばね８とを具備する電磁弁において、前記
プランジャ７にシリンダ筒６の内周面を摺動可能なシー
ルパッキン２５を設け、該パッキンに流体流通の絞り作
用をなす切欠溝又は小孔を形成して、プランジャ７と吸
引子５間の前記パッキン２５で仕切られた空間をダンパ
ー室２７としたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油用・水用及び空調
用冷媒等の管路に接続して使用する電磁弁に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図４に示す従来の電磁弁は、入口通路１
と出口通路２の流路途中に弁口３及び筒体接続口４ａを
設けた弁本体４と、この弁本体４の筒体接続口４ａに〇
リング１１を介して螺着されるホルダ１５を有し該ホル
ダ螺着によって前記接続口４ａに流路直交方向へ突出す
るように接続された前記弁口部に開口するシリンダ筒６
と、前記弁口３に接離する弁部１０を有し前記シリンダ
筒６内に開弁方向及び閉弁方向に移動できるように挿入
されたプランジャ７と、前記シリンダ筒６の外側に配設
される電磁コイル１４と、前記シリンダ筒６の端部に嵌
着され前記コイル１４の通電励磁による磁気吸引力で前
記プランジャ７を開弁方向に吸引移動させる吸引子５
と、この吸引子５のプランジャ対向端凹部に嵌合保持さ
れ前記プランジャ７が吸引子５に吸着された時の衝接金
属音を防止するスペーサ９と、前記吸引子５とプランジ
ャ７との間に組込まれ前記コイル１４の消磁時に前記プ
ランジャ７を閉弁方向に弾発移動させるプランジャ付勢
ばね８とを具備する。

【０００３】前記ばね８はプランジャ７の吸引子対向端
の有底孔に嵌装され該孔底部と前記スペーサ９とに両端
が支持される圧縮スプリングであって、該ばね８が内挿
される前記プランジャ７の有底孔にはプランジャ外周部
から穿設した均圧孔７ａが開設されている。前記弁部１
０はプランジャ７と別体の弁で構成され、該弁をプラン
ジャ端の凹所に嵌合し、この凹所周縁部のワッシャ１２
を介したカシメ付けにより止着されている。

【０００４】前記コイル１４はハウジング１３で囲まれ
ており、このハウジング１３は前記吸引子５にねじ１７
等で固定されるが、このハウジング１３と前記ホルダ１
５との間にはパッキン１６が介装されている。

【０００５】而して、前記構成の電磁弁は、電磁コイル
１４に電源を通電すると磁気回路が構成され、プランジ
ャ７はばね８、プランジャ７の自重、入口通路１と出口
通路２に加わる流体の圧力差、弁口３の断面積（受圧面
積荷重）などに抗して吸引子５に吸着され、弁口３は開
弁状態となり、流体は入口通路１側から出口通路２側へ
と流れる。

【０００６】また、電磁コイル１４の電源が遮断される
と、プランジャ７はばね８の付勢力とプランジャ７の自
重により吸引子５から離れ、閉弁方向に移動して弁口３
を閉塞する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の電磁弁は、
その開弁動作及び閉弁動作が瞬時に行われるもので、緩
やかに開閉動作させることはできないものであった。例
えば、図５に示すカーエアコン用冷凍サイクルのよう
に、前席と後席及び冷蔵庫用にそれぞれ冷媒蒸発器２０
ａ，２０ｂ，２０ｃが配設されていて、例えば後席に乗
員がいない場合は、後席用冷媒蒸発器２０ｂの冷媒入口
側に配設した電磁弁１８ｂを閉じて、冷房出力の無駄を
なくしている。

【０００８】また、前席用冷媒蒸発器２０ａ及び冷蔵庫
用冷媒蒸発器２０ｃの冷媒入口側にもそれぞれ電磁弁１
８ａ，１８ｃが配設されていて、冷房出力の効率を計る
ため必要に応じ開弁・閉弁している。なお、図５に示す
符号１９ａ，１９ｂ，１９ｃは膨張弁、２１は凝縮器、
２２は圧縮器、２３は受液器、２４はレシーバータンク
である。

【０００９】ところが、前記冷凍サイクルでは、それぞ
れの冷媒蒸発器２０ａ〜２０ｃの入口側電磁弁１８ａ〜
１８ｃを開弁して冷房運転させる時、各電磁弁が急に開
弁すると、電磁弁入口側の高圧液冷媒が膨張弁１９ａ〜
１９ｃを経て冷媒蒸発器２０ａ〜２０ｃの低圧ガス冷媒
に急激に放出されるため、流体（冷媒）の脈動と異常圧
力変化による振動騒音（空砲を撃ったような騒音）が配
管部に発生し、車室の静粛性を損なうという問題があっ
た。

【００１０】また、冷房運転を停止する時、電磁弁１８
ａ〜１８ｃが急に閉じると、凝縮器２１から受液器２３
及び膨張弁１９ａ〜１９ｃを経て冷媒蒸発器２０ａ〜２
０ｃに向う冷媒の流れが急にせき止められるので、冷媒
の脈動（水撃作用）による振動騒音が配管部に発生し、
車室の静粛性を損なうという問題があった。

【００１１】これらの問題は、図４に示す従来の電磁弁
において、電磁コイル１４に電源を通電すると、プラン
ジャ７が開弁方向に瞬時に移動して開弁し、電源を切る
とプランジャ７が閉弁方向に瞬時に移動して閉弁するた
めに発生するものであった。

【００１２】本発明は前記従来の問題を解消するために
案出されたもので、その目的は開弁時及び閉弁時のプラ
ンジャ動作を緩やかにして、流体の脈動等による振動騒
音が発生しないように改良した電磁弁を提供することに
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は入口通路１と出口通路２の流路途中に弁
口３を設けた弁本体４と、この弁本体４に設けられた前
記弁口部に開口するシリンダ筒６と、前記弁口３に接離
する弁部１０を有し前記シリンダ筒６内に開弁方向及び
閉弁方向に移動できるように挿入されたプランジャ７
と、前記シリンダ筒６の外側に配設される電磁コイル１
４及び前記シリンダ筒６の端部に嵌着され前記コイル１
４の通電励磁による磁気吸引力で前記プランジャ７を開
弁方向に吸引移動させる吸引子５と、この吸引子５と前
記プランジャ７との間に組込まれ前記コイル１４の消磁
時に前記プランジャ７を閉弁方向に弾発移動させるプラ
ンジャ付勢ばね８とを具備する電磁弁において、前記プ
ランジャ７に前記シリンダ筒６の内周面を摺動可能なシ
ールパッキン２５を設け、このシールパッキン２５に流
体流通の絞り作用をなす切欠溝２８又は小孔２８ａを形
成して、前記プランジャ７と吸引子５間の前記パッキン
２５で仕切られた空間をプランジャ動作を緩やかにさせ
るダンパー室２７としたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】前記構成の電磁弁によれば、開弁時（電磁コイ
ル１４の通電励磁によりプランジャ７が吸引子５に吸引
され、弁口３が開く時）に、シールパッキン２５で形成
されたダンパー室２７内の流入流体が絞り作用のある切
欠溝２８又は小孔２８ａを通して徐々に排出されるの
で、前記プランジャ７の開弁動作を緩やかに行い、弁口
３の通路面積を徐々に開き、入口通路１から出口通路２
へ向う流体の流れを緩やかにすることができ、これによ
り流体の脈動が抑えられ、異常振動騒音の発生が防止さ
れる。

【００１５】また、閉弁時（電磁コイル１４が消磁さ
れ、プランジャ７がばね８の付勢力等で閉弁方向に移動
して、弁口３が閉じられる時）に、流路側の流体が前記
パッキン２５の絞り作用のある切欠溝２８又は小孔２８
ａを通してダンパー室２７内に徐々に流入されるので、
前記プランジャ７の閉弁動作を緩やかに行い、弁口３の
通路面積を徐々に閉じ、入口通路１から出口通路２へ向
う流体の流れを緩やかに遮断することができ、これによ
り流体の脈動が抑えられ、異常振動騒音の発生が防止さ
れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例による電
磁弁の構造を図１乃至図３に従い具体的に説明する。図
４中は入口通路１と出口通路２の流路途中に弁口３及び
筒体接続口４ａを設けた弁本体、６は前記弁口部に開口
するシリンダ筒で、このシリンダ筒６は弁本体４の筒体
接続口４ａに〇リング１１を介して螺着されるホルダ１
５を有し、該ホルダ螺着によって前記接続口４ａに流路
直交方向へ突出するように接続されている。

【００１７】７は前記シリンダ筒６内に開弁方向及び閉
弁方向に移動できるように挿入されたプランジャで、前
記弁口３に接離する弁部１０を有し、この弁部１０はプ
ランジャ７と別体の弁をプランジャ端の凹所に嵌合し、
該凹所周縁部のワッシャ１２を介したカシメ付けにより
止着されている（この場合には凹所周縁部に弁嵌合部の
流入流体を外周側に流出させるガス抜き孔７ｃが設けら
れる）が、前記プランジャ７の弁口対向端部に前記弁部
１０を一体的に設けることも可能である。

【００１８】１４は前記シリンダ筒６の外側に配設され
る電磁コイル、５は前記シリンダ筒６の端部に嵌着され
前記コイル１４の通電励磁による磁気吸引力で前記プラ
ンジャ７を開弁方向に吸引移動させる吸引子で、この吸
引子５のプランジャ対向端凹部には前記プランジャ７が
吸引子５に吸着された時の衝接金属音を防止するスペー
サ９が嵌合保持されている。なお、前記コイル１４はハ
ウジング１３で囲まれており、このハウジング１３は前
記吸引子５にねじ１７等で固定されるが、このハウジン
グ１３と前記ホルダ１５との間にはパッキン１６が介装
される。

【００１９】８は前記吸引子５とプランジャ７との間に
組込まれ前記コイル１４の消磁時に前記プランジャ７を
閉弁方向に弾発移動させるプランジャ付勢ばねで、この
プランジャ付勢ばね８はプランジャ７の吸引子対向端の
有底孔に嵌装され該孔底部と前記スペーサ９とに両端が
支持される圧縮スプリングであって、該ばね８が内挿さ
れる前記プランジャ７の有底孔にはプランジャ外周部か
ら穿設した均圧孔７ａが開設されている。

【００２０】２５はシリンダ筒６の内周面を摺動可能な
環状のシールパッキンで、前記プランジャ７の弁部側小
径部７ｂに嵌合され、該小径部７ｂに円筒状のアウター
ブッシュ２６を圧入することにより、パッキン外周縁部
がシリンダ筒６の内面に沿ってブッシュ外囲方向に折曲
され、シリンダ筒６の内面に接触するように取付けられ
ている。

【００２１】このシールパッキン２５には、流体流通の
絞り作用をなす図２に示すような切欠溝２８又は小孔２
８ａが形成され、前記プランジャ７と吸引子５間の前記
パッキン２５で仕切られた空間をプランジャ動作を緩や
かにさせるダンパー室２７として形成している。

【００２２】なお、前記切欠溝２８又は小孔２８ａの数
は、プランジャ７開閉弁スピードに応じ１個又は複数個
として、プランジャ動作をコントロールすることができ
る。また、前記シールパッキン２５はシリンダ筒６の内
周面をできるだけ小さな摺動抵抗で移動でき、且つシリ
ンダ筒６とのシール性が良い高分子材料、たとえばテフ
ロン等で構成される。

【００２３】次に、前記実施例の動作について説明す
る。今、電磁コイル１４が無通電で入口通路１側に高圧
圧力が作用し、出口通路２側に低圧圧力が作用している
場合、ダンパー室２７は切欠溝２８又は小孔２８ａを通
じて高圧圧力と導通し、高圧圧力状態にある。

【００２４】この時、電磁コイル１４に電流が印加され
ると、ハウジング１３とプランジャ７及び吸引子５によ
り磁気回路が構成され、プランジャ７はばね８の弾力に
抗し吸引子５側に吸引される。ここで、シールパッキン
２５で仕切り形成されたダンパー室２７の圧力変化は、
プランジャ７が移動した分の容積が圧縮されたことにな
り、その分ダンパー室２７内の圧力が上昇したことに相
当する。

【００２５】その関係は図３（Ｂ）に示す状態となり、
前記ダンパー室２７の初めの圧力をＰ１、初めの容積を
Ｖ１、プランジャ７が吸引され移動したある時点のダン
パー室２７の圧力上昇を△Ｐ１、プランジャ７の移動に
より圧縮された容積を△Ｖ１とすると、次の関係式で表
される。

【００２６】 Ｐ１ Ｖ１＝（Ｐ１＋△Ｐ１）（Ｖ１−△Ｖ１） この圧縮容積（圧力上昇△Ｐ１）分を、シールパッキン
２５に設けた絞り作用のある切欠溝２８又は小孔２８ａ
を通じて弁室２９（流体流路）側に徐々に排出させるこ
とにより、プランジャ７を開弁方向へ緩やかに移動させ
吸引子５に吸着させて、弁口３は図３（Ｃ）のように開
となる。

【００２７】また、電磁コイル１４への電流が遮断され
ると、プランジャ７はばね８の弾力により閉弁方向に移
動する。この場合、プランジャ７が移動した分、ダンパ
ー室２７の内容積が増加し、内圧は低下する。ダンパー
室２７の初めの圧力をＰ２、その時の容積をＶ２、プラ
ンジャ７がばね８でおされて閉弁方向に移動したある時
点のダンパー室２７の圧力下降を△Ｐ２、増加した容積
を△Ｖ２とすると、Ｐ２ Ｖ２＝（Ｐ２−△Ｐ２）（Ｖ
２＋△Ｖ２）となる。

【００２８】この増加容積（圧力下降△Ｐ２）分に対応
する流路側流体を、シールパッキン２５に設けた絞り作
用のある切欠溝２８又は小孔２８ａを通じてダンパー室
２７内に図３（Ｄ）の如く徐々に供給（流入）させるこ
とにより、プランジャ７を閉弁方向へ緩やかに移動さ
せ、弁口３を最終的に図３（Ａ）の如く閉塞する。

【００２９】なお、前記切欠溝２８又は小孔２８ａの寸
法は、入口側の圧力、出口側の圧力及び電磁コイル１４
への印加電圧、流体の種類など、どの使用状態において
もプランジャ７の開閉弁が、ある一定時間内で移動可能
なように設計されている。

【００３０】

【発明の効果】本発明の電磁弁は、前述したように前記
プランジャ７と吸引子５間のシールパッキン２５で仕切
られた空間をダンパー室２７としたことにより、プラン
ジャ７が吸引子５に吸着衝接した時に発生する金属音を
スペーサ９なしの場合でも低減することが可能である。

【００３１】また、液ハンマー音発生による配管の振動
を防止できることから、配管の振動や圧力上昇の繰り返
しによる疲労破壊を抑え、機器寿命を長くする効果と、
他の外的防振防音をしなくても済むという効果を奏す
る。更に、従来の電磁弁に対し、シールパッキン２５の
追加のみで済むことから、経済的で組立も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例による電磁弁の構成説明図
であって、同図（Ａ）は電磁弁全体の縦断面図、同図
（Ｂ）は要部の拡大断面図。

【図２】 前記電磁弁に組込まれるプランジャの構成と
シールパッキンの構成及び取付方法を説明するための斜
視図。

【図３】 前記電磁弁の作動状態を分図（Ａ）（Ｂ）
（Ｃ）（Ｄ）として示した要部の作用説明図。

【図４】 従来の電磁弁を示す縦断面図。

【図５】 従来の電磁弁を組込んだカーエアコン用冷凍
サイクルの回路図。

【符号の説明】

１…入口通路、 ２…出口通路、 ３…弁口、 ４…弁本体、 ５…吸引子、 ６…シリンダ筒、 ７…プランジャ、 ８…プランジャ付勢ばね、 ９…スペーサ、 １０…弁部、 １３…ハウジング、 １４…電磁コイル、 １５…ホルダ、 ２５…シールパッキン、 ２６…アウターブッシュ、 ２７…ダンパー室、 ２８…シールパッキンの切欠溝、 ２８ａ…シールパッキンの小孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入口通路と出口通路の流路途中に弁口を
   設けた弁本体と、この弁本体に設けられた前記弁口部に
   開口するシリンダ筒と、前記弁口に接離する弁部を有し
   前記シリンダ筒内に開弁方向及び閉弁方向に移動できる
   ように挿入されたプランジャと、前記シリンダ筒の外側
   に配設される電磁コイル及び前記シリンダ筒の端部に嵌
   着され前記コイルの通電励磁による磁気吸引力で前記プ
   ランジャを開弁方向に吸引移動させる吸引子と、この吸
   引子と前記プランジャとの間に組込まれ前記コイルの消
   磁時に前記プランジャを閉弁方向に弾発移動させるプラ
   ンジャ付勢ばねとを具備する電磁弁において、前記プラ
   ンジャに前記シリンダ筒の内周面を摺動可能なシールパ
   ッキンを設け、このシールパッキンに流体流通の絞り作
   用をなす切欠溝又は小孔を形成して、前記プランジャと
   吸引子間の前記パッキンで仕切られた空間をプランジャ
   動作を緩やかにさせるダンパー室としたことを特徴とす
   る電磁弁。