JPS61103079A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、流体圧、真空圧を利用する産業機械に使用す
る電磁弁に関する。

［従来の技術］ 従来の電磁弁は、励磁コイルの励磁によって固定鉄心が
可動鉄心を吸引する場合、或いは復帰ばねによって可動
鉄心が復帰する場合に、可動鉄心がそれと対向する固定
部に衝突するので、そのぜ１突による衝撃によって生ず
る可動鉄心の疲労及び摩耗が大きくて、電磁弁を高頻度
の作動で長時間使用することが困難であった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、電磁操作部におけるｒ＋ｆ動鉄心の端面とこ
れに対向する固定部との間隙に、ＴＬ電磁弁流れる圧力
流体を噴出させる噴出孔を開設し、この噴出孔から噴出
する圧力流体の対向面への衝突によって可動鉄心の摺動
速度を固定部との衝突の直前に減速させ、可動鉄心の衝
突に伴う衝撃によって生ずる疲労及び摩耗を減じて、電
磁弁の寿命を増大させることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、圧力流体の流入ポートと流出ポート、両ポー
トを連通させる通路、該通路中に形成した弁座及び該弁
座を開閉作動する電磁操作部とより成る電磁弁において
、上記電磁操作部における可動鉄心の端面とこれに対向
する固定部との間隙に、電磁弁を流れる圧力流体を噴出
させる噴出孔を開設し、該噴出孔から噴出して対向面へ
衝突する圧力流体を、可動鉄心の端面とこれに対向する
固定部との衝突による衝撃を緩和するための手段とする
ことによって、上記問題点を解決した。

［作　用］ 可動鉄心が固定鉄心の吸引力或いは復帰ばねによって摺
動するとき、可動鉄心の端面と固定部との間隙に開設し
た噴出孔から圧力流体が噴出し、この圧力流体の対向面
への衝突によって、可動鉄心の摺動速度を固定部への衝
突直前に減速させ、６ｆ動鉄心の衝突に伴う衝撃によっ
て生ずる材料の疲労及び摩耗を軽減させる。

［実施例コ 第１図ないし第２図は本発明の第１実施例を示し、弁本
体１には流入ポート２と流出ポート３が穿設され、かつ
後述の電磁操作部に対向する面に弁室４が凹設されてお
り、上記流入ポート２は弁本体１内の通路５によって弁
室４に連通され、流出ポート３は、弁本体１内の通路６
によって弁室４の弁座４ａに連通されている。

一方、電磁操作部において、励磁コイル１１が巻回され
た非磁性材料製のポビン１２の外側を覆う断面二字状の
磁気枠１３ａ　、　１３ｂは、その両端折曲部に孔が設
けられており、一方の折曲部の孔を通してポビン１２の
孔１４に挿入固定された固定鉄心１５は、その吸着端部
近くに縮径部が形成されており、該縮径部には直径方向
に開孔する十字形分配孔１５ａが開設され、またその吸
着端面から一上記十字形分配孔１５ａに各別に連通ずる
複数個の噴出孔１５ｂ、・・が開設されている（第２図
参照）。

上記磁気枠１３ａ、＋３ｂの他端部には連結環１６が固
定されており、この連結環１Ｂと上記弁本体ｌとをシー
ル部材を介在させて螺着することにより、磁気枠１３ａ
　、　１３ｂは弁本体１に連結されている。また、上記
磁気枠１３ａ、１３ｂは、励磁コイル１１の絶縁機能を
低下させないために、その内外周を合成樹脂によってモ
ールドされている。

上記ポビン１２の孔１４、磁気枠１３ａ、１３ｂの折曲
部に設けられた孔及び連結環１６の孔の内面には、これ
らの孔を貫通する非磁性材料製の案内管１８が嵌着され
ており、この案内管１８はその一端が固定鉄心１５の周
面に固定され、その他端は拡開されて連結環１６の端面
に当接されている。また、上記固定鉄心１５の縮径部に
は、上記案内管１８と連通部２１を形成する間隙をおい
て支持管２２が嵌着されており、該支持管２２は、その
他端において上記弁室４の弁座４ａを囲繞するようにし
て弁本体ｌに支持されている。

上記支持管２２は、その弁本体側の端部近くに上記弁本
体１の通路５に開口する圧力流体導入孔２３が開設され
ると共に、その中間部に適数個の流出孔２２ａ、・・・
を連設した軸線方向の流出孔列が、等間隔で複数列配列
されている。

上記支持管２２内には、支持管２２との間に間隙２５を
存して、その一端に上記弁ｉ４ａを閉鎖する弁部材２６
を設けた可動鉄心２７が挿入されており、該可動鉄心２
７は、その他端面に形成された凹部と固定鉄心１５との
間に設けられた復帰ばね２８によって、常待弁部材２６
が弁座４ａを閉鎖するように付勢されている。そして、
可動鉄心２７は、励磁コイル１１、固定鉄心１５、磁気
枠１３ａ、１３ｂ等と共に電磁操作部ｌＯを構成してい
る。

第１図中、符号２８は励磁コイル１１を電源に接続する
導電線である。

一ヒ述の第１実施例では、励磁コイル１１が励磁されて
いないときは、弁部材２６は復帰ばね２８によって弁座
４ａを閉鎖しているが、流入ポート２からの圧力流体は
、通路５及び圧力流体導入孔２３を通し、あるいは通路
５から連通部２１及び流出孔２２ａ。

・・や十字形分配孔１５ａ及び噴出孔１５ｂ、・命を通
って、間隙２５に流入している。

この状ｙ島で励磁コイル１１を励磁すると、可動鉄心２
７は固定鉄心１５に吸引されて摺動し、まず弁部材２６
が弁座４ａを僅かに開放する。弁座４ａの初期の開放に
よって、間隙２５の流体は可動鉄心２７の外周壁に沿っ
て弁座４ａから流出ポート３に流れ、この流れは、流出
孔２２ａ、Φ・、噴出孔１５ｂ、・・からの圧力流体の
流入によって、弁部材２８が弁座４ａを開放している間
は継続している。一方、圧力流体温、　入孔２３から弁
座４ａに流れる圧力流体も、弁座４ａを通って流出ポー
ト３に流れる。

上述の間隙２５への圧力流体の流入による空気ベアリン
グ効果によって、可動鉄心２７は支持管２２に接触しな
いように保持され、さらに噴出孔１５ｂ、・・からの圧
力流体が可動鉄心２７の端面に衝突子るので、可動鉄心
２７はその摺動速度を減速され　しかも可動鉄心２７と
固定鉄心１５との間隙２０が狭くなると、この狭くなっ
た間隙２０中の圧力流体が可動鉄心２７の摺動の抵抗と
なるので、可動鉄心２７の摺動速度はさらに減速されて
、固定鉄心１５への衝突による衝撃が緩和される。

この場合に、圧力流体導入孔２３の開口面積を弁座４ａ
の開口面積よりも小にすると、噴出孔１５ｂ、−・等を
通って間隙２５に流入する圧力流体の量が大となるので
、圧力流体の噴出による可動鉄心２７の摺動速度の減速
を大にすることができる。

なお、可動鉄心２７の摺動によって弁部材２Ｂが弁座４
ａを開放すると、間隙２５内の流体が可動鉄心２７の外
周壁に沿って流出ポート３に流出するか、その圧力流体
の流出に伴って間隙２５には流入ポート２か゛らの圧力
流体が流出孔２２ａ、・拳及び噴出孔１５ａ、・拳を通
って流入するので、可動鉄心２７の外周壁に沿う圧力流
体の流れは継続され、一方、圧力流体導入孔２３からの
圧力流体も流出ポート３に流出する。

第３図及び第４図は本発明の第２実施例を示し、この実
施例では、弁本体３１に穿設された流入ポート３２が通
路３５及び弁座３４ａによって弁室３４に連通され、流
出ポート３３は通路３８によって弁室３４に連通されて
いる。また、磁気枠４１は、断面矩形状の一体のものと
して形成されており、固定鉄心４２に吸着される可動鉄
心４３は、支持管を使用することなく、案内管１８に間
隙２５を存して直接挿入されている。該可動鉄心４３は
、その一端面に通孔４４を有する弁部材４５が設けられ
、さらにその軸線方向に１記通孔４４に連通ずる圧力流
体導入孔４６が形成され、該圧力流体導入孔４６は、そ
の孔底に開設された小径の噴出孔４７によって、可動鉄
心４３の端面に開口させ、また上記圧力流体導入孔４６
から放射方向に開口する流出孔４３ａを適数個軸線方向
に連設した流出孔列が、等間隔で複数列配列されている
。そして、これらの流出孔列の間には、第４図に示すよ
うに、溝４８を軸線方向に切設している。

第ン実施例のその他の構成は第１実施例と同じであるが
、第３図に図示するように、復帰ばね２８を省略するこ
とができる。

一上記第２実施例では、弁部材４５に通孔４４が、可動
鉄心４３に流出孔４３ａ、・・及び噴出孔４７がそれぞ
れ開設されているので、弁部材４５が弁座３４ａを閉鎖
している場合でも、流入ポート３２かもの圧力流体は、
その少量が可動鉄心４３の外周壁に沿って流れて間隙２
５から流出ポート３３に流出している。そして、噴出孔
４７からの圧力流体の噴出により、可動鉄心４３の両端
に作用する空気圧による作用力が略バランス状態にある
ため、電磁弁の姿勢等を考慮すれば、復帰ばね２８を省
略しても弁部材４５が弁座３４ａを開放することはない
。

上述の状態で励磁コイル１１を励磁すると、固定鉄心４
２の吸引力が固定鉄心４２と可動鉄心４３との間の流体
圧に抗して可動鉄心４３を吸引し、弁部材４５が弁座３
４ａを開放するので、流入ポート３２からの圧力流体は
、流出ポート３３に流出する。この可動鉄心４３の摺動
は、噴出孔４７から噴出する圧力流体が固定鉄心４２に
衝突するときの反力によって減速され、さらに可動鉄心
４３と固定鉄心４２との間隙２０が狭くなると、狭くな
った間隙２０中の圧力流体が可動鉄心４３の摺動の抵抗
となるので、可動鉄心４３の摺動速度はさらに減速され
て、固定鉄心４２への衝突による衝撃が緩和される。こ
の場合に、図示を省略しているが、可動鉄心４３の噴出
孔４７の周囲に筒状凸部を形成し、固定鉄心４２にこの
凸部が緩挿される凹部を形成すると、可動鉄心４３の凸
部が固定鉄心４２の凹部内に嵌入されたときに、噴出孔
４７からの圧力流体の排出通路が急激に縮少して、可動
鉄心４３がさらに減速されるので、上記衝撃の緩和を一
層大にすることができる。

なお、第２実施例では、弁部材４５が弁座３４ａを閉鎖
している場合でも、流入ポート３２からの圧力流体の少
量が流出孔４３ａ、・・から間１１？２５に流入し、可
動鉄心４３の外周壁に沿って流出ポート３３にブリード
しているので、このようなブリードがあっても支障がな
い場合において利用できる。

第５図ないし第６図は本発明の第３実施例を示し、この
実施例では弁本体５１が案内管１８内に取付けられてお
り、かつ流入ポート５２のみが穿設されていて、流出ポ
ート５３は固定鉄心６１に、穿設されている。上記流入
ポート５２は、弁本体５１に設けられた通路５５によっ
て、また流出ポート５３は固定鉄心６１に設けられた通
路５Ｂによって、弁本体５１及び固定鉄心６１で区画さ
れた案内管１８内の空間に連通されており、この空間を
弁室５４とすると共に１通路５６の弁室５４への開口端
を弁座５４ａとしている。

上記弁室５４には、上述の案内管１８と間隙２５を存し
て、一端に上記弁座５４ａを閉鎖する弁部材６２を設け
た可動鉄心Ｓ３が挿入されている。この可動鉄心６３は
１通路５５側に開口している圧力流体導入孔８４が開設
されると共に、上記圧力流体導入孔６４から放射方向に
開口する放出孔８３ａ、・・を適数個軸線方向に連設し
た放出孔列が、等間隔で複数列配列されており、上記放
出孔列の中間位置には、軸線方向に溝８５．・・が形成
されている（第６図参照）。

また、上記可動鉄心６３における固定鉄心６１との対向
面には凹部８６が設けられており、該凹部６６内に挿入
された復帰ばね２８によって、可動鉄心６３は常時弁本
体５１に圧接され、弁部材６２は弁座５４ａを開放して
いる。

一方、弁本体５１の上記可動鉄心６３の端面が当接する
箇所には、その軸線方向に噴出孔５８が開設されると共
に、通路５５には上述の圧力流体導入孔６４内に突出す
る案内筒５９が形成されている。

上記第３実施例では、励磁コイル１１が励磁されていな
いときには、復帰ばね２８によって可動鉄心６３の弁部
材６２が弁座５４ａを開放しているので、流入ポート５
２からの圧力流体は、通路５５、圧力流体導入孔６４、
流出孔８３ａ、・・、及び間隙２５等を通って流出ポー
ト５３から流出している。

この状態で励磁コイル１１が励磁されると、固定鉄心８
１が可動鉄心Ｂ３を吸引して弁部材６２が弁座５４ａを
閉鎖し、圧力流体の流れは伴出する。励磁コイル１１の
励磁が解除されると、可動鉄心６３は復帰ばね２８によ
って復帰し、弁部材６２が弁座５４ａを開放するが、こ
の復帰ばね２８による可動鉄心６３の摺動速度は、弁本
体５に設けられた噴出孔５８からの圧力流体によって、
第１実施例と同様に減速されるので、可動鉄心６３と弁
本体５１の衝突による衝撃は緩和される。

なお、第３実施例も、第２実施例と同様に流入ポート３
２からの圧力流体が流出孔６３ａ、φ・から間隙２５に
流入して可動鉄心６３の外周壁に沿って流れるので、可
動鉄心６３が案内管１日に接触することが防止される。

［発明の効果］ 本発明は、可動鉄心の端面とこれに対向する固定部との
間隙に、電磁弁を流れる圧力流体を噴出させる噴出孔を
開設し、該噴出孔から噴出する圧力流体の対向面への衝
突によって生ずる力、及び可動鉄心の摺動によって狭く
なった間隙を流れる圧力流体の制動作用によって、可動
鉄心の摺動速度を減速させるので、可動鉄心と固定鉄心
等との衝突による衝撃が緩和されて、電磁弁を高頻度で
作動させながら長時間使用しても、可動鉄心及びそれが
衝突する部材の疲労や摩耗が少なくて、電■ 磁弁の寿命を増大させる効果を奏する。

また、可動鉄心の端面とこれに対向する固定部との間隙
に噴出する圧力流体は、電磁弁を流れる圧力流体を利用
して他に圧力源や配管を必要としないので、その構造も
簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断正面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ！！ａ断面図、第３図は本発明の第２
実施例を示す縦断正面図、第４図は第３図の可動鉄心の
側面図、第５図は本発明の第３実施例を示す縦断正面図
、第６図は第５図の可動鉄心の平面図である。。 ２．３２．５２　ΦΦ流人ポート、 ３．３３，５３　・・流出ポート、 ４ａ、３４ａ、５４ａ−・弁座、 ４ａ、３４ａ、５４ａ・・弁座、 ５．８，３５．３Ｂ、５５．５６　自・通路、ｌＯ・・
電磁操作部、　１５ｂ、４？　、５８　・・噴出孔、２
０・・間隙、　　　２７，４３，６３・・可動鉄心。 第１ＩＩ 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧力流体の流入ポートと流出ポート、両ポートを連
   通させる通路、該通路中に形成した弁座及び該弁座を開
   閉作動する電磁操作部とより成る電磁弁において、上記
   電磁操作部における、可動鉄心の端面とこれに対向する
   固定部との間隙に、電磁弁を流れる圧力流体を噴出させ
   る噴出孔を開設し、該噴出孔から噴出して対向面へ衝突
   する圧力流体を、可動鉄心の端面とこれに対向する固定
   部との衝突による衝撃を緩和するための手段としたこと
   を特徴とする電磁弁。