特許 6249285 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】6249285

(24)【登録日】2017年12月1日

(45)【発行日】2017年12月20日

(54)【発明の名称】電磁弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20171211BHJP

   H01F 7/16 20060101ALI20171211BHJP

【ＦＩ】

   F16K31/06 305E

   F16K31/06 305D

   H01F7/16 R

   H01F7/16 P

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-58741(P2014-58741)

(22)【出願日】2014年3月20日

(65)【公開番号】特開2015-183721(P2015-183721A)

(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】 実開昭６１−０３０７７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６４−０４９７７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−００４７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０７４２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１０８５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８５３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−０９８１７５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ ３１／０６−３１／１１

Ｈ０１Ｆ ７／１６

(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）に固定コア（１５）を配置すると共に，この固定コア（１５）の一端に形成したフランジ（１５ａ）を前記天井壁（５ａ）及びボビン（７）により挟持し，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，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，前記可動コア（１７）をコイルばね（２０）により前記弁体（２５）の弁座部材（２６）との着座方向に付勢してなる電磁弁において，
前記天井壁（５ａ）を有する主ヨーク（５）をプレス製となし，前記固定コア（１５）に，その両端面間を連通する中空部（１５ｂ）を形成して，この中空部（１５ｂ）に，前記天井壁（５ａ）及び可動コア（１７）間に縮設される前記コイルばね（２０）を配置し，前記ボビン（７）又はこのボビン（７）を被覆する被覆層（１０）の，前記天井壁（５ａ）に対向する端面に，前記フランジ（１５ａ）を囲繞するシール溝（２４）を形成して，このシール溝（２４）に，前記天井壁（５ａ）に密接するシール部材（１６）を装着した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，
前記フランジ（１５ａ）及びボビン（７）間に，これらフランジ（１５ａ）及びボビン（７）を軸方向に沿って相互に離反方向に付勢する板ばね（２１）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，
前記可動コア（１７）を中実に形成すると共に，その内端に，前記コイルばね（２０）の可動端を支持する短軸（１７ａ）を，またその外端に前記弁体（２５）をそれぞれ一体に形成したことを特徴とする電磁弁。

【請求項4】

請求項１又は２記載の電磁弁において，
前記フランジ（１５ａ）を一端に有する固定コア（１５）をプレス製と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固定コアを配置すると共に，この固定コアの一端に形成したフランジを前記天井壁及びボビンにより挟持し，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，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，前記可動コアをコイルばねにより前記弁体の弁座部材との着座方向に付勢し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】特開平９−２４２９１６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，ボビンの中空部の外部との連通を遮断するために，固定コアのフランジとボビンとの間に，固定コアを囲繞するシール部材を介装しているので，そのシール部材は，フランジと軸方向に重なることで，電磁弁の軸方向長さを多少とも長くさせる欠点がある。また可動コアを弁体の閉弁方向に付勢するコイルばねのばね定数は，低い方が可動コアの開弁応答性を高める上で有利であるが，上記公報記載のものでは，コイルばねを固定コア及び可動コア間の狭いスペースに縮設しているので，コイルばねの全長を充分長く採れず，所定のセット荷重を確保しながらばね定数を低く設定することが困難である欠点もある。

【0005】

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，軸方向長さを長くさせることなくシール部材を設置して，ボビンの中空部の外部との連通を遮断することができ，また全長の長いコイルばねの設置を可能にして，所定のセット荷重を確保しながらばね定数を低く設定し得るようにした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固定コアを配置すると共に，この固定コアの一端に形成したフランジを前記天井壁及びボビンにより挟持し，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，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，前記可動コアをコイルばねにより前記弁体の弁座部材との着座方向に付勢してなる電磁弁において，前記天井壁を有する主ヨークをプレス製となし，前記固定コアに，その両端面間を連通する中空部を形成して，この中空部に，前記天井壁及び可動コア間に縮設される前記コイルばねを配置し，前記ボビン又はこのボビンを被覆する被覆層の，前記天井壁に対向する端面に，前記フランジを囲繞するシール溝を形成して，このシール溝に，前記天井壁に密接するシール部材を装着したことを第１の特徴とする。尚，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。

【0007】

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記フランジ及びボビン間に，これらフランジ及びボビンを軸方向に沿って相互に離反方向に付勢する板ばねを介装したことを第２の特徴とする。

【0008】

さらに本発明は，第１の特徴に加えて，前記可動コアを中実に形成すると共に，その内端に，前記コイルばねの可動端を支持する短軸を，またその外端に前記弁体をそれぞれ一体に形成したことを第３の特徴とする。

【0009】

さらにまた本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記フランジを一端に有する固定コアをプレス製としたことを第４の特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の第１の特徴によれば，ボビンの中空部の外部との連通を遮断するシール部材は，固定コアのフランジを囲繞するシール溝に装着されるので，シール部材は，フランジと周方向で並ぶことになり，電磁弁の軸方向長さを長くすることがなく，電磁弁のコンパクト化に寄与し得る。

【0011】

またプレス製の主ヨークの天井壁の平滑な内面そのものが，フランジが当接する面となり，シール部材が密接する面ともなるので，天井壁の内面に特別な切削加工を施すことなく，フランジが当接する面，並びにシール部材が密接する面を得ることができ，製作が容易になる。

【0012】

さらにコイルばねは，固定コアの中空部を貫通して，天井壁と可動コアとの間に縮設されることで，その全長を固定コアの軸方向長さ以上に長く設定することができる。したがって，コイルばねには，所定のセット荷重を付与しながら，そのばね定数を充分低く設定することが可能となり，可動コアの吸引応答性，即ち弁体の開弁応答性を高めることができる。

【0013】

本発明の第２の特徴によれば，フランジ及びボビン間に，これらフランジ及びボビンを軸方向に沿って相互に離反方向に付勢する板ばねを介装したので，フランジ及びボビン間のガタを排除でき，また組立時など，合成樹脂製のボビンに軸方向の過負荷が加わることを回避して，その破損を防ぐことができる。

【0014】

本発明の第３の特徴によれば，可動コアを中実に形成すると共に，その内端に，コイルばねの可動端を支持する短軸を，またその外端に弁体をそれぞれ一体に形成したので，可動コアに特別な部材を付加することなく，コイルばねの支持，並びに弁体の結合を行うことができ，部品点数の削減を図ることができる。

【0015】

本発明の第４の特徴によれば，フランジ付きの固定コアをプレス製としたので，主ヨークをプレス製としたことゝ相俟って，主ヨークの天井壁の平滑な内面に固定コアの平滑なフランジを当接させて組立精度を高めることができる。しかも固定コアにおいては，プレス加工によりフランジ及び中空部を一挙に形成することができ，製作が更に容易になる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【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】

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

図２に明示するように，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。

【0020】

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。

【0021】

上記ボビン７の中空部７ａに配置される固定コア１５の上端には，前記天井壁５ａの内面とボビン７の上端面とで挟持されるフランジ１５ａが一体に形成されており，このフランジ１５ａ及びボビン７間にはウエーブワッシャ等の板ばね２１が介装され，これによりフランジ１５ａ及びボビン７間のガタが排除され，また組立時など，合成樹脂製のボビン７に軸方向の過負荷が加わることを回避して，その破損を防ぐことができる。

【0022】

またボビン７又はボビン７を被覆する被覆層１０の上端面には，フランジ１５ａを囲繞する環状のシール溝２４が設けられており，このシール溝２４に，前記天井壁５ａの内面に密接する第２シール部材１６が装着される。

【0023】

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（上端）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（下端）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。

【0024】

固定コア１５は，その両端面間を連通する中空部１５ｂを有しており，その中空部１５ｂに，前記天井壁５ａ及び可動コア１７間に縮設されるコイルばね２０が収容される。上記のようにフランジ１５ａ及び中空部１５ｂを有する固定コア１５は，プレス製である。

【0025】

一方，前記可動コア１７は中実に形成され，この可動コア１７の吸引面（上端面）には，コイルばね２０の可動端を位置決め保持する短軸１７ａが，またその外端面（下端面）には円錐状の弁体２５がそれぞれ一体に形成される。また可動コア１７の外周面には，可動コア１７の両端面間を連通する複数条の溝２８が設けられる。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。

【0026】

前記制御基体Ｂの油路１には，前記弁体２５が着座する弁座部材２６が介装される。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。

【0027】

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。

【0028】

次に，この実施形態の作用について説明する。

【0029】

コイル８の非通電時には，コイルばね２０のセット荷重により可動コア１７が固定コア１５から離間して弁体２５を弁座部材２６に着座させ，油路１を閉じている。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及び可動コア１７間に発生する磁力により，可動コア１７がコイルばね２０のセット荷重に抗して固定コア１５に吸引され，そして非磁性のワッシャ２３を介して吸着され，弁体２５が開弁，即ち弁座部材１８から離座することにより，油路１が開放される。

【0030】

ところで，ボビン７の中空部７ａは，常に油路１の作動油で満たされているが，その中空部７ａは，ボビン７と主ヨーク５の天井壁５ａとの間に介装される第２シール部材１６と，前述の第１シール部材１４及び第３シール部材２７との協働により，外部との連通を遮断されているので，ボビン７内の作動油が外部に漏洩することを防ぎ，また外部から塵埃がボビン内に侵入することをも防ぐことができる。

【0031】

しかも上記第２シール部材１６は，固定コア１５のフランジ１５ａを囲繞するシール溝２４に装着されるので，第２シール部材１６は，フランジ１５ａと周方向で並ぶことになり，電磁弁Ｓの軸方向長さを長くすることがなく，電磁弁Ｓのコンパクト化に寄与し得る。

【0032】

またプレス製の主ヨーク５の天井壁５ａの平滑な内面そのものが，プレス製の固定コア１５の平滑なフランジ１５ａが当接する面となり，第２シール部材１６が密接する面ともなるので，天井壁５ａの内面やフランジ１５ａに特別な切削加工を施すことなく，天井壁５ａ及びフランジ１５ａ相互の平滑な当接面，並びに第２シール部材１６が密接する面を得ることができ，組立精度が高まると共に，製作が容易になる。特に，固定コア１５においては，プレス加工によりフランジ１５ａ及び中空部１５ｂを一挙に形成することができ，製作が更に容易になる。

【0033】

またコイルばね２０は，固定コア１５の中空部１５ｂを貫通して，天井壁５ａと可動コア１７との間に縮設されることで，その全長を固定コア１５の軸方向長さ以上に長く設定することができる。したがって，コイルばね２０には，所定のセット荷重を付与しながら，そのばね定数を充分低く設定することが可能となる。コイルばね２０のばね定数が低いということは，可動コア１７が弁体２５の開弁方向に作動するとき，コイルばね２０の反発力の増加が少ないことであり，これにより可動コア１７の吸引応答性，即ち弁体２５の開弁応答性を高めることができる。

【0034】

コイル８への通電を絶つと，コイルばね２０の反発力により，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の吸引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。しかも上記ワッシャ２３は，コイルばね２０を利用して可動コア１７の吸引面に保持されるので，その保持構造が簡単である。

【0035】

また可動コア１７は中実に形成されると共に，その内端に，コイルばね２０の可動端を支持する短軸１７ａが，またその外端に弁体２５をそれぞれ一体に形成されるので，可動コア１７に特別な部材を付加することなく，コイルばね２０の支持，並びに弁体２５の結合を行うことができ，部品点数の削減を図ることができる。しかも中実の可動コア１７の外周面には，その両端面間を連通する複数条の溝２８が設けられるので，可動コア１７の往復作動時，その溝２８を作動油が流通することで，その往復作動が阻害されることはない。

【0036】

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。例えば，中実の可動コア１７の両端面間を連通するため，可動コア１７の外周に，前記複数条の溝２８に代わる複数の平坦面を形成することもできる。

【符号の説明】

【0037】

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・・・ボビンの中空部
８・・・・コイル
９・・・・コイル組立体
１０・・・被覆層
１５・・・固定コア
１５ａ・・固定コアのフランジ
１５ｂ・・固定コアの中空部
１６・・・シール部材（第２シール部材）
１７・・・可動コア
１７ａ・・短軸
２０・・・コイルばね
２１・・・板ばね
２４・・・シール溝
２５・・・弁体
２６・・・弁座部材

【図1】

【図2】