JPH11118059A - 電磁弁ソレノイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁弁を構成するソレノイド部の組立作業性
を向上する。 【解決手段】 電磁弁ソレノイドを構成するソレノイド
組立体２６は、樹脂成形部２７により封止されており、
樹脂成形部２７は弁ブロック部１１に接続される接続端
面２７ａとこれの反対側の外方端面２７ｂと４つの側面
とを有している。それぞれの側面は、接続端面２７ａか
ら外方端面２７ｂに向けて広がるように傾斜している。
これにより、樹脂成形部２７内に組み込まれるソレノイ
ド組立体２６は比較的厚くなった樹脂成形部２７内に封
止されることになる。また、樹脂成形部２７を射出成形
金型などの金型を使用して成形する際に、型開きや型抜
きが容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は流体流路の開閉や流
れの方向などを変える方向制御弁を電磁石により作動す
るようにした電磁弁における電磁弁ソレノイドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】空気圧配管に空気を流したり、流れを停
止したり、流れの方向を変えるために切換弁、逆止弁な
どの方向制御弁が使用されており、これらの方向制御弁
のうち電磁石により弁体を作動するようにしたタイプの
ものは電磁弁と言われる。

【０００３】電磁弁には、電磁石により操作される弁体
により直接流れの開閉や方向を変えるタイプの直動式
と、電磁石により内部のパイロット弁を駆動してその出
力により主弁の弁体を作動することによって流路の方向
制御などを行うタイプの間接作動式とがある。

【０００４】切換弁には、空気の入力ポートと出力ポー
トの２つのポートを有する２ポート弁、供給ポートと出
力ポートと排気ポートの３つのポートを有する３ポート
弁、供給ポートと２つの出力ポートと排気ポートの４つ
のポートを有する４ポート弁、さらに、供給ポートに加
えて２つずつ出力ポートと排気ポートを有する５ポート
弁などがある。

【０００５】このような電磁弁ににあっては、通常、流
路を制御する弁ブロック部とこの中に組み込まれた弁体
を作動するためのソレノイド部とを有しており、ソレノ
イド部内における電磁石つまりソレノイドに接続される
電気結線の方式には、リード線式とターミナル式と差し
込みプラグ式とがある。

【０００６】リード線式はソレノイド部と引き出し部と
を同時にモールドしたタイプの結線方式であり、給電ケ
ーブルの先端部にはグロメットが取り付けられ、このグ
ロメットは樹脂成形部に一部が埋め込まれることにな
る。ターミナル式は丸形板端子などの圧着端子が取り付
けられるターミナル端子台によるものと、通常ＤＩＮ端
子と言われピンプラグとＤＩＮソケットを有するものと
がある。差し込みプラグ式はソレノイド部にコネクタピ
ンを内蔵し、これにリード線付きのコネクタを差し込む
タイプのものである。

【０００７】このような電磁弁における電磁石つまりソ
レノイドの構造については、たとえば、株式会社オーム
社 1989年２月25日発行の「新版油空圧便覧」第４７３
頁〜第４７８頁に記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】電磁弁のソレノイド部
の基本的構造は、間接作動式および直接作動式のいずれ
のタイプについても同様であり、いずれのポート数の電
磁弁についても同様であるが、電磁弁を構成する弁ブロ
ック部に比してソレノイド部の構造は複雑であり、その
製造に際しては、ソレノイドの組立や成形に多くの工程
が必要となっている。

【０００９】しかも、ソレノイド部を磁気フレームやボ
ビンなどの種々の部材を組み込んだ状態で樹脂成形部に
より封止することにより形成する場合には、樹脂成形部
の強度を考慮すると、その厚みを大きくすることが望ま
しいが、小型の電磁弁とするためにはソレノイド部を小
型化しなければならず、樹脂成形部の厚みを大きくする
ことには限度があった。

【００１０】本発明の目的は、電磁弁の小型化を達成し
つつ樹脂成形部の強度を向上することにある。

【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１３】すなわち、本発明の電磁弁ソレノイドは、
弁体が組み込まれた弁ブロックに取り付けられ、前記弁
体を作動する電磁弁ソレノイドであって、外側にコイル
が巻き付けられ、かつ内側に可動コアが軸方向に摺動自
在に装着されるボビン、このボビンが組み込まれる磁気
フレームを有するソレノイド組立体と、前記弁ブロック
に接続される四辺形の接続端面と、この接続端面の反対
側の四辺形の外方端面とが形成され、前記ソレノイド組
立体を封止する樹脂成形部とを有し、前記外方端面の寸
法を前記接続端面の寸法よりも大きく形成し、前記樹脂
成形部の側面を前記接続端面側から前記外方端面に向け
て傾斜させたことを特徴とする。

【００１４】本発明にあっては、樹脂成形部の側面を傾
斜させるようにしたことから、電磁弁の全体形状を大型
化することなく、樹脂成形部の内部における樹脂部分の
容積を大きくすることができる。また、樹脂成形部を金
型を用いて成形する際における型抜きないし型開きを容
易に行うことができ、その製造能率を向上させることが
できる。

【００１５】本発明の電磁弁ソレノイドにおいては、前
記樹脂成形部の４つの側面のうち相互に対向する２つの
側面を傾斜させるようにしても良く、前記樹脂成形部の
４つの側面のそれぞれを傾斜させるようにしても良い。
さらに、それぞれの傾斜角度としては、0.５〜１度に設
定するようにしても良い。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施の形態であるソレノ
イドが組み込まれた電磁弁を示す断面図であり、図２
（Ａ）は図１の外観形状を示す正面図であり、図２
（Ｂ）は同図（Ａ）の平面図である。

【００１８】図示するように、この電磁弁１０は弁ブロ
ック部１１とソレノイド部１２とを有している。弁ブロ
ック部１１はアルミニウム合金あるいは樹脂により形成
されたほぼ直方体形状となっており、この中には貫通孔
１４が形成されている。弁ブロック部１１の一端部に
は、貫通孔１４内に嵌合される筒部１５ａを有するカバ
ー１５が取り付けられ、貫通孔１４の一端部は閉塞され
るようになっている。

【００１９】弁ブロック部１１には貫通孔１４と筒部１
５ａとにより弁体収容孔１６が形成されている。図示す
る電磁弁は３ポート電磁弁であり、外部から圧縮空気が
供給される供給ポート１７と、ここに供給された空気を
空気圧機器に流出させるための出力ポート１８と、空気
圧機器から排出される空気を外部に案内するための排気
ポート１９とがそれぞれ弁体収容孔１６に連通させて形
成されている。排気ポート１９は筒部１５ａに形成され
た複数の孔１５ｂを介して弁体収容孔１６内に連通され
ている。

【００２０】弁体収容孔１６内には主弁軸２０が軸方向
に摺動自在に装着されており、この主弁軸２０の中央部
分には、供給ポート１７と出力ポート１８とを連通させ
るとともに出力ポート１８と排気ポート１９との連通を
遮断する位置と、図１に示すように供給ポート１７と出
力ポート１８との連通を遮断するとともに出力ポート１
８と排気ポート１９とを連通させる位置とに切換制御す
る弁体２１が設けられている。この弁体２１はポペット
タイプとなっているが、スプールタイプの主弁を設ける
ようにしても良く、３ポートに限られることなく、５ポ
ートにしても良い。

【００２１】主弁軸２０の両端部には弁体収容孔１６の
内周面に摺動接触するシール部２２，２３が設けられて
おり、弁体収容孔１６と外部とがシールされている。カ
バー１５と主弁軸２０との間には、圧縮コイルばね２４
が組み込まれており、主弁軸２０には常に供給ポート１
７を閉じる方向のばね力が付勢されている。このカバー
１５は金属製でも樹脂製でも良い。

【００２２】ソレノイド部１２はソレノイド組立体２６
とこれを封止する樹脂成形部２７とを有している。ソレ
ノイド組立体２６は円筒部２８ａの両端にフランジ部２
８ｂ，２８ｃが設けられたボビン２８を有しており、円
筒部２８ａの外側にはコイル２９が巻き付けられてい
る。ボビン２８は図１に示されるように四辺形の枠状と
なった磁性体製の磁気フレーム３１の中に組み込まれる
ようになっている。この磁気フレーム３１は、所定の形
状に裁断された帯状の鉄板を折り曲げることにより形成
されている。

【００２３】ボビン２８の中には弁ブロック側に固定コ
ア３２が組み込まれ、この固定コア３２の反対側には可
動コア３３が軸方向に摺動自在に装着されている。可動
コア３３はコア本体３４とこの先端から突出するととも
に固定コア３２に形成された貫通孔を貫通して主弁軸２
０の端面に当接する作動ロッド３５とを有し、作動ロッ
ド３５にはコア本体３４内に組み込まれた圧縮コイルば
ね３６により主弁軸２０に向かうばね力が付勢されてい
る。このばね３６を収容する収容孔は端板３７により閉
塞されている。

【００２４】コイル２９に対して外部から電力を供給す
るために、ソレノイド組立体２６の磁気フレーム３１に
はホルダー４０を介してプリント配線基板４１が取り付
けられ、この基板４１に接続された給電ケーブル４２と
コイル２９のリード端子２９ａとが基板４１に設けられ
たダイオードなどの給電制御器４３を介して電気的に接
続されるようになっている。給電ケーブル４２の取付端
部にはゴムや樹脂などからなるグロメット５１が取り付
けられている。

【００２５】ソレノイド組立体２６の端面には、図１に
示すように、カバー５４が取り付けられるようになって
おり、このカバー５４には弾性変形自在の可撓性の樹脂
などにより形成された手動操作用のキャップ５５が組み
込まれるようになっている。このキャップ５５は可動コ
ア３３の端面に対向しており、キャップ５５を押し付け
ることにより、コイル２９に通電することなく、手動操
作により主弁軸２０を作動させることができる。

【００２６】ボビン２８の一端部内にはフランジ部と円
筒部とを有する金属製の磁気リング５６が嵌合されるよ
うになっている。

【００２７】樹脂成形部２７は図示するように、全体的
にほぼ直方体形状となっており、一端面は弁ブロック１
１に接続される四辺形の接続端面２７ａと、この接続端
面の反対側の四辺形の外方端面２７ｂとを有している。
これらの端面２７ａ，２７ｂの間における４つの側面２
７ｃ〜２７ｅのうち相互に対向する上下２つの側面２７
ｃ，２７ｄは、接続端面２７ａから外方端面２７ｂに向
かうに従って、相互間の寸法が大きくなるように傾斜し
て形成されている。同様に、相互に対向する前後２つの
側面２７ｅ，２７ｆは、接続端面２７ａから外方端面２
７ｂに向かうに従って、相互間の寸法が大きくなるよう
に傾斜して形成されている。これにより、外方端面２７
ｂの寸法、つまり図２における上下寸法と前後寸法は、
接続端面２７ａの同様の寸法よりも大きく形成されてい
る。

【００２８】したがって、それぞれの側面２７ｃ〜２７
ｆは、弁ブロック１１の側面から真っ直ぐに連なる直方
体形状の仮想側面に対して、前後の側面２７ｅ，２７ｆ
は角度αだけ傾斜し、同様に上下の側面２７ｃ，２７ｄ
は角度βだけ傾斜している。それぞれの角度αおよびβ
は、同一の角度に設定するようにしても良く、相違させ
るようにしても良い。図示する場合には、それぞれの傾
斜角度を0.５〜２度程度に設定している。

【００２９】上述したソレノイド部１２を製造するに
は、まず、磁気フレーム３１内にコイル２９が巻き付け
られたボビン２８を組み付け、ボビン２８の端部に金属
製の磁気リング５６を挿入することによりソレノイド組
立体２６を組み立てる。

【００３０】次いで、図１に示すようにグロメット５１
および給電ケーブル４２が組み付けられた基板４１を、
ホルダー４０を用いてソレノイド組立体２６の磁気フレ
ーム３１に組み付ける。これにより、基板４１が磁気フ
レーム３１に仮り止めされた状態となる。このこの状態
のもとで、まず、リード端子２９ａの先端をプリント配
線基板の所定の位置にロウ付けした後に、樹脂成形金型
内にソレノイド組立体２６を配置する。金型を締め付け
た状態のもとで、金型内に樹脂を注入することにより、
この樹脂により樹脂成形部２７が図示する形状に成形さ
れる。

【００３１】この溶融樹脂を用いた射出成形時つまりモ
ールド時には、コイル２９と磁気フレーム３１との隙間
に樹脂が入り込むとともに、基板４１およびグロメット
５１の一部は樹脂成形部２７を形成する樹脂により埋め
込まれる。基板４１はそれに設けられたダイオードなど
の給電制御器を含めて樹脂成形部２７により覆われるこ
とになる。

【００３２】樹脂成形部２７を成形するための射出成形
用の金型内面は、樹脂成形部２７の傾斜した側面２７ｃ
〜２７ｆに対応させて傾斜して形成されており、金型内
に注入された樹脂が硬化した後における型開きに際して
は、４つの側面が傾斜しているので、硬化した樹脂成形
部２７を金型から取り出す操作を容易に行うことができ
る。

【００３３】このようにして樹脂成形部２７が形成され
た後に、固定コア３２および可動コア３３がボビン２８
内に組み込むことにより、ソレノイド部１２の組立が完
了する。ソレノイド部１２と弁ブロック部１１とをねじ
部材を用いて連結し、カバー５４をねじ結合することに
より、図１に示す電磁弁１０の組立が完了する。電磁弁
１０が使用される際には、取付金具５７により所定の位
置に据え付けられることになる。

【００３４】なお、図示する場合には、ソレノイド部１
２の樹脂成形部２７の４つの側面２７ｃ〜２７ｆの全て
を傾斜させているが、相互に対向する２つの側面２７
ｃ，２７ｄのみを傾斜させるか、相互に対向する他の２
つの側面２７ｅ，２７ｆのみを傾斜させるようにしても
良い。

【００３５】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の
形態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ことはいうまでもない。

【００３６】たとえば、電磁弁の構造としては、図示す
る場合には直動式の電磁弁を示すが、間接作動式の電磁
弁に本発明のソレノイドを適用するようにしても良い。
図示するソレノイド部１２における電気結線方式はグロ
メットを用いたリード線式となっているが、ターミナル
式や差し込みプラグ式の結線方式のソレノイド部に対し
ても本発明を適用することは勿論可能である。

【００３７】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００３８】(1).樹脂成形部の側面を傾斜させるように
したことから、電磁弁の全体形状を大型化することな
く、樹脂成形部の内部における樹脂部分の容積を大きく
することができ、樹脂成形部の強度を向上させることが
できる。

【００３９】(2).樹脂成形部の側面が傾斜しているの
で、これを金型を用いて成形する際における型抜きない
し型開きを容易に行うことができ、その製造能率を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である電磁弁ソレノイド
が設けられた電磁弁を示す断面図である。

【図２】（Ａ）は図１に示された電磁弁の外観を示す正
面図であり、（Ｂ）は同図（Ａ）の平面図である。

【符号の説明】

１０ 電磁弁 １１ 弁ブロック部 １２ ソレノイド部 １５ カバー １６ 弁体収容孔 １７ 供給ポート １８ 出力ポート １９ 排気ポート ２０ 主弁軸 ２１ 弁体 ２６ ソレノイド組立体 ２７ 樹脂成形部 ２７ａ 接続端面 ２７ｂ 外方端面 ２７ｃ〜２７ｆ 側面 ２８ ボビン ２９ コイル ２９ａ リード端子 ３１ 磁気フレーム ３２ 固定コア ３３ 可動コア ３４ コア本体 ３５ 作動ロッド ３６ 圧縮コイルばね ４０ ホルダー ４１ プリント配線基板（基板） ４２ 給電ケーブル ４３ 給電制御器 ５１ グロメット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁体が組み込まれた弁ブロックに取り付
   けられ、前記弁体を作動する電磁弁ソレノイドであっ
   て、 外側にコイルが巻き付けられ、かつ内側に可動コアが軸
   方向に摺動自在に装着されるボビン、このボビンが組み
   込まれる磁気フレームを有するソレノイド組立体と、 前記弁ブロックに接続される四辺形の接続端面と、この
   接続端面の反対側の四辺形の外方端面とが形成され、前
   記ソレノイド組立体を封止する樹脂成形部とを有し、 前記外方端面の寸法を前記接続端面の寸法よりも大きく
   形成し、前記樹脂成形部の側面を前記接続端面側から前
   記外方端面に向けて傾斜させたことを特徴とする電磁弁
   ソレノイド。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電磁弁ソレノイドにおい
   て、前記樹脂成形部の４つの側面のうち相互に対向する
   ２つの側面を傾斜させたことを特徴とする電磁弁ソレノ
   イド。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電磁弁ソレノイドにおい
   て、前記樹脂成形部の４つの側面のそれぞれを傾斜させ
   たことを特徴とする電磁弁ソレノイド。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３のいずれか１に記
   載の電磁弁ソレノイドにおいて、前記側面の傾斜角度を
   0.５〜２度に設定したことを特徴とする電磁弁ソレノイ
   ド。