特許 6245645 電磁弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6245645

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】電磁弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20171204BHJP

【ＦＩ】

   F16K31/06 305E

   F16K31/06 305N

   F16K31/06 305S

   F16K31/06 385A

【請求項の数】3

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2014-61489(P2014-61489)

(22)【出願日】2014年3月25日

(65)【公開番号】特開2015-183789(P2015-183789A)

(43)【公開日】2015年10月22日

【審査請求日】2017年1月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000141901

【氏名又は名称】株式会社ケーヒン

(74)【代理人】

【識別番号】100071870

【弁理士】

【氏名又は名称】落合 健

(74)【代理人】

【識別番号】100097618

【弁理士】

【氏名又は名称】仁木 一明

(74)【代理人】

【識別番号】100152227

【弁理士】

【氏名又は名称】▲ぬで▼島 愼二

(72)【発明者】

【氏名】及川 直樹

(72)【発明者】

【氏名】木立 大介

【審査官】 北村 一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２５１６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−１１２１８０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０５−０８３５５８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０４−０８３９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５３−１３４１３３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−０２９１８１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ ３１／０６−３１／１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端に天井壁（５ａ）を一体に有すると共に他端を開放した有底円筒状の主ヨーク（５）と，この主ヨーク（５）の開放端を閉じる補助ヨーク（６）とでヨーク（４）を構成し，このヨーク（４）内に，ボビン（７）にコイル（８）を巻装してなるコイル組立体（９）を収容し，前記ボビン（７）の中空部（７ａ）に，前記天井壁（５ａ）に当接する固定コア（１５）を配置し，前記補助ヨーク（６）を貫通する可動コア（１７）を前記ボビン（７）の中空部（７ａ）において前記固定コア（１５）に対向配置し，これら固定コア（１５）及び可動コア（１７）間に，これらを相互に離反方向に付勢するコイルばね（２０）を縮設し，前記可動コア（１７）の先端に弁体（２５）を付設し，前記ヨーク（４）が固定される制御基体（Ｂ）に，前記コイル（８）の非通電時，前記弁体（２５）が着座する弁座部材（２６）を設けてなる電磁弁において，
前記固定コア（１５）を前記ボビン（７）の中空部（７ａ）に摺動可能に嵌装し，この固定コア（１５）を，前記コイルばね（２０）の，前記固定コア（１５）に与えるセット荷重と，前記コイル（８）への通電に基づく前記固定コア（１５）及び天井壁（５ａ）間の吸引力とにより，前記天井壁（５ａ）に密着保持することを特徴とする電磁弁。

【請求項2】

請求項１記載の電磁弁において，
天井壁（５ａ）及びボビン（７）間に，前記固定コア（１５）を囲繞するシール部材（１６）を介装したことを特徴とする電磁弁。

【請求項3】

請求項１記載の電磁弁において，
この電磁弁（Ｓ）が車両に搭載されて３０Ｇ以上の振動加速度を印加されても，前記固定コア（１５）が前記天井壁（５ａ）から浮上しないように，前記コイルばね（２０）のセット荷重を設定したことを特徴とする電磁弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は，一端に天井壁を一体に有すると共に他端を開放した有底円筒状の主ヨークと，この主ヨークの開放端を閉じる補助ヨークとでヨークを構成し，このヨーク内に，ボビンにコイルを巻装してなるコイル組立体を収容し，前記ボビンの中空部に，前記天井壁に当接する固定コアを配置し，前記補助ヨークを貫通する可動コアを前記ボビンの中空部において前記固定コアに対向配置し，これら固定コア及び可動コア間に，これらを相互に離反方向に付勢するコイルばねを縮設し，前記可動コアの先端に弁体を付設し，前記ヨークが固定される制御基体に，前記コイルの非通電時，前記弁体が着座する弁座部材を設けてなる電磁弁の改良に関する。

【背景技術】

【0002】

かゝる電磁弁は，特許文献１に開示されるように既に知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭５９−４３７６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記公報記載の電磁弁では，固定コアを主ヨークの天井壁に固定するために，ボルトを使用しているため，部品点数及び組立工程が多く，コストの低減が困難であった。

【0005】

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，部品点数及び組立工程が少なく，廉価な前記電磁弁を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために，本発明は，一端に天井壁を一体に有すると共に他端を開放した有底円筒状の主ヨークと，この主ヨークの開放端を閉じる補助ヨークとでヨークを構成し，このヨーク内に，ボビンにコイルを巻装してなるコイル組立体を収容し，前記ボビンの中空部に，前記天井壁に当接する固定コアを配置し，前記補助ヨークを貫通する可動コアを前記ボビンの中空部において前記固定コアに対向配置し，これら固定コア及び可動コア間に，これらを相互に離反方向に付勢するコイルばねを縮設し，前記可動コアの先端に弁体を付設し，前記ヨークが固定される制御基体に，前記コイルの非通電時，前記弁体が着座する弁座部材を設けてなる電磁弁において，前記固定コアを前記ボビンの中空部に摺動可能に嵌装し，この固定コアを，前記コイルばねの，前記固定コアに与えるセット荷重と，前記コイルへの通電に基づく前記固定コア及び天井壁間の吸引力とにより，前記天井壁に密着保持することを第１の特徴とする。

【0007】

また本発明は，第１の特徴に加えて，天井壁及びボビン間に，前記固定コアを囲繞するシール部材を介装したことを第２の特徴とする。前記シール部材は，後述する本発明の実施形態中の第２シール部材１６に対応する。

【0008】

さらに本発明は，第１の特徴に加えて，電磁弁が車両に搭載されて３０Ｇ以上の振動加速度を印加されても，前記固定コアが前記天井壁から浮上しないように，前記コイルばねのセット荷重を設定したことを第３の特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の第１の特徴によれば，ボビンの中空部に摺動可能に嵌装される固定コアは，コイルばねの，固定コアに与えるセット荷重と，コイルへの通電に基づく固定コア及び天井壁間の吸引力とにより，天井壁との密着状態に保持されるので，その保持のために特別な固着部材を用いる必要がなくなり，電磁弁の部品点数及び組立工程が減少し，コストの低減を図ることができる。

【0010】

本発明の第２の特徴によれば，天井壁及びボビン間に，固定コアを囲繞するシール部材を介装したので，そのシール部材により，ボビンの中空部の外部との連通を遮断することができる。しかもそのシール部材は，固定コアの摺動摩擦抵抗を増加させることがないから，コイルの容量増を行うことなく固定コアを天井壁に密着保持することができ，電磁弁の小型化を図ることができる。

【0011】

本発明の第３の特徴によれば，電磁弁が車両に搭載されて３０Ｇ以上の振動加速度を印加されても，固定コアが天井壁から浮上しないように，コイルばねのセット荷重を設定したので，固定コアを常に天井壁との密着状態に保持することができ，したがってコイルの通電時には，固定コアは，直ちに可動コアを吸引して，弁体を開弁させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係る電磁弁の平面図。

【図2】図１の２−２線拡大断面図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

【0014】

図１及び図２において，油路１を有する制御基体Ｂに，その油路１を開閉する電磁弁Ｓのブラケット２がボルト３により締結される。

【0015】

図２に示すように，電磁弁Ｓのヨーク４は，一端に天井壁５ａを一体に有すると共に他端を開放した有底円筒状の主ヨーク５と，この主ヨーク５の開放端部の内周面に圧入される補助ヨーク６とで構成され，主ヨーク５の下端に前記ブラケット２が一体に形成される。主ヨーク５はプレス製である。

【0016】

ヨーク４内には，ボビン７にコイル８を巻装してなるコイル組立体９が収容され，このコイル組立体９の外周には，合成樹脂製の被覆層１０が射出成形時により形成される。その際，カプラ１２が，コイル組立体９の一側方に張り出すように被覆層１０と一体に成形され，このカプラ１２により，コイル８に連なる給電端子１１が保持される。前記主ヨーク５には，このカプラ１２の頸部が通過する切欠き１３が設けられる。補助ヨーク６及びボビン７間には，第１シール部材１４が介装される。

【0017】

上記ボビン７の中空部７ａには，前記天井壁５ａに当接する固定コア１５が摺動可能に嵌装される。またボビン７の，前記天井壁５ａとの対向面には固定コア１５を囲繞する環状のシール溝２１が形成され，このシール溝２１に，前記天井壁５ａに密接する第２シール部材１６が装着される。

【0018】

またボビン７の中空部７ａにおいて固定コア１５に対向する可動コア１７が，補助ヨーク６の透孔１８を貫通するように配設され，この可動コア１７を保持する非磁性のセットカラー１９が透孔１８に装着される。このセットカラー１９は，その内端にボビン７及び補助ヨーク６間に配置される取り付けフランジ１９ａを有し，またその外端に可動コア１７の脱落を防ぐ内向き鍔１９ｂを有している。このセットカラー１９は，ヨーク４のブラケット２を制御基体Ｂに取り付ける前に，可動コア１７の透孔１８からの離脱を防ぐもので，ブラケット２を制御基体Ｂに取り付けた後は，可動コア１７の往復作動に干渉しないようになっている。

【0019】

固定コア１５及び可動コア１７間には，両コア１５，１７を相互に離反する方向に付勢するコイルばね２０が縮設され，このコイルばね２０の大部分は，固定コア１５の吸引面に開口するばね保持孔２２に収容され，このコイルばね２０の可動端は，可動コア１７の吸引面より突出した短軸１７ａによって位置決めされる。また可動コア１７の吸引面には，コイルばね２０により保持される非磁性のワッシャ２３が配設される。

【0020】

可動コア１７の先端には円錐状の弁体２５が一体に形成され，この弁体２５が着座する弁座部材２６が制御基体Ｂの油路１に介装される。而して，弁体２５の弁座部材２６に対する離座及び着座により油路１は開閉される。

【0021】

補助ヨーク６及び制御基体Ｂ間には，セットカラー１９を囲繞する第３シール部材２７が介装される。

【0022】

次に，この実施形態の作用について説明する。

【0023】

コイルばね２０は，そのセット荷重により固定コア１５及び可動コア１７を離反方向に付勢しているので，コイル８の非通電時には，コイルばね２０のセット荷重によって，固定コア１５は，主ヨーク５の天井壁５ａとの密着状態に押圧される一方，可動コア１７は，弁体２５を弁座部材２６に着座させるように押圧される。したがって，制御基体Ｂの油路１は遮断されている。

【0024】

コイル８に通電すると，それによって発生する磁束が，固定コア１５，主ヨーク５，補助ヨーク６，可動コア１７及び固定コア１５へと順次流れ，固定コア１５及び主ヨーク５の天井壁５ａ間に吸引力が発生し，固定コア１５は，天井壁５ａに吸着される。これと同時に，固定コア１５及び可動コア１７間にも吸引力が発生し，両コア１５，１７は，非磁性のワッシャ２３を介して相互に吸着状態となるが，固定コア１５が天井壁５ａに吸着されることから，吸着状態の両コア１５，１７が一体となって天井壁５ａに吸着されることなり，弁体２５を開弁することができる。

【0025】

こゝで，弁体２５の開弁に必要な条件は，下記（１）及び（２）式を同時に満足させることである。

【0026】

Ｆｙ＞Ｆｃ＋Ｆ₁ ＋Ｆ₂ ・・・・・（１）
Ｆｃ＞Ｆｓ＋Ｆ₁ ・・・・・（２）
但し，Ｆｙ：天井壁５ａ及び固定コア１５間の吸引力
Ｆｃ：両コア１５，１７間の吸引力
Ｆｓ：コイルばね２０のセット荷重
Ｆ₁ ：固定コア１５の摺動摩擦抵抗
Ｆ₂ ：可動コア１７の摺動摩擦抵抗
こゝで，コイルばね２０のセット荷重Ｆｓは，コイル８の非通電時，車両から電磁弁Ｓに３０Ｇ以上の振動加速度が印加されても，固定コア１５が天井壁５ａから浮上しないように設定される。

【0027】

このように，ボビン７の中空部７ａに摺動可能に嵌装される固定コア１５は，コイルばね２０の，固定コア１５に与えるセット荷重Ｆｓと，コイル８への通電に基づく固定コア１５及び天井壁５ａ間の吸引力Ｆｃとにより，天井壁５ａとの密着状態に保持されるので，その保持のために特別な固着部材を用いる必要がなくなり，電磁弁Ｓの部品点数及び組立工程が減少し，コストの低減を図ることができる。

【0028】

またコイルばね２０のセット荷重Ｆｓは，コイル８の非通電時，車両から電磁弁Ｓに３０Ｇ以上の振動加速度が印加されても，固定コア１５が天井壁５ａから浮上しないように設定されることで，コイル８の非通電時，車両の走行により，電磁弁Ｓが振動を受けても，固定コア１５が天井壁から浮上することはない。したがって，固定コア１５を常に天井壁５ａとの密着状態に保持することができるから，コイル８の通電時には，固定コア１５は，天井壁５ａから吸引されることゝと相俟って，直ちに可動コア１７を吸引して，弁体２５を開弁させることができる。

【0029】

油路１中の作動油は，可動コア１７の周囲からボビン７の中空部７ａに侵入していくが，ヨーク４の天井壁５ａ及びボビン７間には，固定コア１５を囲繞する第２シール部材１６が介装されているので，この第２シール部材１６により，上記作動油のヨーク４外部への流出，並びにボビン７内への外気の侵入を防ぐことができる。ところで，作動油のヨーク４外部への流出を防ぐには，シール部材を固定コア１５及びボビン７間に介装することも考えられるが，そうすると，そのシール部材の固定コア１５に対する締めつけ力により，固定コア１５の摺動摩擦抵抗Ｆ₁ が増加することになるから，前記（１）式から明らかように，天井壁５ａ及び固定コア１５間の吸引力Ｆｙを増加させなければ，弁体２５の開弁を確保できなくなり，コイル８の容量増を余儀なくされる。そこで，本発明では，前述のように，天井壁５ａ及びボビン７間に，固定コア１５を囲繞する第２シール部材１６を介装したので，その第２シール部材１６が固定コア１５の摺動摩擦抵抗を増加させることはない。したがってコイル８の容量増の必要はなく，電磁弁Ｓの小型化に寄与し得る。

【0030】

コイル８への通電を絶つと，コイルばね２０の両コア１５，１７に対する離反力により，固定コア１５は，天井壁５ａとの密着位置に保持されると共に，可動コア１７は，固定コア１５から離間して，弁体２５を閉弁状態に戻すことになる。その際，可動コア１７の，固定コア１５との対向面に設けた非磁性のワッシャ２３が両コア１５，１７間の残留磁気を解消して，可動コア１７の戻り応答性の向上を図ることができる。しかも上記ワッシャ１５は，コイルばね１０を利用して可動コア１７に保持されるので，その保持構造が簡単である。

【0031】

本発明は上記実施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の設計変更が可能である。

【符号の説明】

【0032】

Ｂ・・・・制御基体
Ｓ・・・・電磁弁
４・・・・ヨーク
５・・・・主ヨーク
５ａ・・・天井壁
６・・・・補助ヨーク
７・・・・ボビン
７ａ・・・中空部
８・・・・コイル
９・・・・コイル組立体
１５・・・固定コア
１６・・・シール部材（第２シール部材）
１７・・・可動コア
２０・・・コイルばね
２５・・・弁体
２６・・・弁座部材

【図1】

【図2】