JP2000074251A

JP2000074251A - 電磁弁装置

Info

Publication number: JP2000074251A
Application number: JP10241974A
Authority: JP
Inventors: Shigeharu Yamamoto; 重晴山本; Madoka Inami; 円井波
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2000-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】高圧使用時でもコイルの大型化が不要な、安
価な電磁弁装置の提供。【解決手段】外周にコイル２が巻線される筒状のボビ
ン１と、ボビンの内周に摺動可能に配設されるスプール
状の可動コア６と、ボビンの側面に可動コアの一端と対
向して配設される固定コア４を有し、可動コアの他端に
は、可動コアが固定コアに対して相対移動することによ
り流体通路に設けられた弁座７と当接、離間して流体の
流通を制御する弁体部６ａが一体形成され、弁座及び弁
体部は、弁座から流入してくる流体の圧力による可動コ
アの受圧方向が、可動コアの摺動方向に対して垂直にな
るような形状を有している電磁弁装置とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コイルに流れる電
流のオン・オフを制御することにより弁体と弁座を当
接、離間させて、流体通路を連通あるいは遮断する電磁
弁装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁弁装置としては、特開平９―
１２６３４４号公報に記載されたものがある。

【０００３】この電磁弁装置は、可動コアの位置を制御
することにより弁体と弁座を当接・離間させ流体通路を
連通または遮断させて、流体の圧力を制御するものであ
る。その際、流体通路を連通させる方向に可動コアを移
動させる場合には、コイルに所定の電流を供給し、リタ
ーンスプリングの付勢力に対抗して固定コア側に可動コ
アを吸引させることにより行い、他方、流体通路を遮断
させる方向に可動コアを移動させる場合には、コイルへ
の電流の供給を中止して吸引力をなくし、リターンスプ
リングの付勢力のみを利用することにより行っている。

【０００４】また、この電磁弁装置は、ポペット弁構造
を有しており、流体の圧力は、弁体を弁座から離間させ
る方向、すなわち流体通路を連通させる方向に作用する
構造になっている。

【０００５】さらに、この電磁弁装置は、可動コアと固
定コアの互いに対向する磁極面が各々、軸直交の平面形
状を有する平面対向型電磁石構造を採用している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、以上のような構成を採るため、制御される流体の圧
力が高くなればなるほど、圧力に対抗しつつも確実に流
体通路を遮断可能にするため、リターンスプリングの付
勢力を強化する必要があった。

【０００７】しかし、リターンスプリングの付勢力を強
化すると、流体の圧力が低い状態にて流体通路を連通さ
せるときに、可動コアの固定コアに対するより大きな吸
引力が必要になり、その結果、使用油圧が高くなればな
るほど吸引に必要な磁束を供給するコイルを大型化しな
ければならないという問題があった。

【０００８】また、平面対向型電磁石構造を採用してい
るので、可動コアと固定コアの互いに対向する磁極面間
の距離が近いときは、大きな吸引力を発生することがで
きるが、磁極面間の距離が離れるに従って、吸引力は、
距離の２乗に反比例しながら急激に減少してしまう。よ
って、磁極間の距離が最も離れている状態のとき、すな
わち流体通路が遮断されている状態のときに、最も吸引
力が低下するので、確実な吸引力を確保するためには、
より一層コイルを大型化しなければならないという問題
も併せ持っていた。

【０００９】故に、本発明は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、高圧使用条件下においても、コイルの大
型化が不要な、コンパクトかつ安価な電磁弁装置を提供
することを技術的課題とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために成された請求項１に記載の発明は、外周にコ
イルが巻線される筒状のボビンと、前記ボビンの内周に
摺動可能に配設されるスプール状の可動コアと、前記ボ
ビンの側面に前記可動コアの一端と対向して配設される
固定コアを有し、前記可動コアの他端には、前記可動コ
アが前記固定コアに対して相対移動することにより流体
通路に設けられた弁座と当接、離間して流体の流通を制
御する弁体部が一体形成され、前記弁座及び前記弁体部
は、前記弁座から流入してくる流体の圧力による前記可
動コアの受圧方向が、前記可動コアの摺動方向に対して
垂直になるような形状を有していることを特徴とする電
磁弁装置とした。

【００１１】このような構造を採用することにより、流
体の圧力が可動コアの摺動方向には作用しなくなるの
で、高圧使用条件においても、リターンスプリングの付
勢力を強化する必要がなくなり、その結果、コイルを大
型化する必要がなくなるものである。よって、装置のコ
ンパクト化に貢献することができる。

【００１２】また、可動コアと弁体部とを一体化してい
るので、部品点数低減による低コスト化にも貢献するこ
とができるものである。

【００１３】なお、流体の圧力による可動コアの受圧方
向が、摺動方向に対して垂直とあるが、この「垂直」と
は、物理的に完全に垂直であることを意味するものでは
なく、垂直近傍の所定の角度内という程度の意味であ
る。

【００１４】また、上記の技術的課題を解決するために
成された請求項２に記載の発明は、請求項１において、
前記弁体部には円筒状の凹部が、前記弁座には、放射状
に数個の流通穴を有する円筒状の凸部が形成され、前記
可動コアが前記固定コアに対して相対移動することによ
り前記凹部の内周面と前記凸部の外周面が嵌合、離間
し、前記流通穴を開通、遮断して、流体の流通を制御す
ることを特徴とする電磁弁装置とした。

【００１５】このような構成を採ることにより、制御流
体は、流体通路から弁座の流通穴を介して、可動コアに
一体形成された弁体部の円筒状の凹部に流入し、弁体部
にて制御された後、弁体部の外側に排出される構造にな
っており、弁座及び、弁体の形状を簡素化できるといる
メリットがある。また、流体が弁体部を通過する際に、
異物が堆積しにくい形状となっており、安定した制御が
可能となるものである。

【００１６】また、上記の技術的課題を解決するために
成された請求項３に記載の発明は、外周にコイルが巻線
される筒状のボビンと、前記ボビンの内周に摺動可能に
配設されるスプール状の可動コアと、前記ボビンの側面
に前記可動コアの一端と対向して配設される固定コア
と、前記可動コアが前記固定コアに対して相対移動する
ことにより流体通路に設けられた弁座と当接、離間して
流体の流通を制御する弁体部を備える電磁弁装置におい
て、前記固定コアは凹状の磁極面を有することを特徴と
する電磁弁装置とした。

【００１７】このように、固定コアの磁極面を凹状にす
ることにより、可動コアが固定コアに対して最も離れて
いるときでも、可動コアの磁極面の外側寄りの部分にお
いては、固定コアの磁極面との距離が、固定コアの磁極
面が平面状であった従来装置に比し近くなる。よって、
同一の吸引力を発生させるために必要なコイルの大きさ
を小さくすることができ、装置のコンパクト化に貢献す
ることができる。

【００１８】また、上記の技術的課題を解決するために
成された請求項４に記載の発明は、請求項３において、
前記固定コアの磁極面は、ケースの平面状の内表面と、
前記ボビンに一体成形され、前記ケースの内表面上に重
ねて配設されたリング状のヨークの内表面から成ること
を特徴とする電磁弁装置とした。

【００１９】このように、ケースの平面状の内表面と、
リング状のヨークの内表面とからなる凹状の磁極面を用
いても、請求項３と同様の効果が得られる。また、この
ヨークはボビンに一体成形されているので、ボビンの内
周部を摺動する可動コアとの同軸度を容易に向上させる
ことができる。よって、安価にて、安定した性能を発揮
する電磁弁装置を提供することが可能となるものであ
る。

【００２０】なお、より好ましくは、請求項５に記載の
発明のように、請求項１または２、及び、請求項３また
は４を満足する電磁弁装置としたほうがよい。これは、
請求項１または２に記載の発明と、請求項３または４に
記載の発明を組み合わせたものであり、かかる組み合わ
せにより、より一層コイルをコンパクト化することがで
き、装置の軽量かつコンパクト化に資することが可能と
なる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて説明する。

【００２２】図１は、請求項１及び２にかかる電磁弁装
置の実施例である。

【００２３】図１において、１はボビンであり、ボビン
１の外周には、コイル２が巻かれている。ボビン１は、
弁座７に固設されており、弁座７には、ケース３も図１
のごとく固設されている。ケース３は、ボビン１の外周
を覆うように配設されており、本電磁弁装置の外形を形
成している。

【００２４】ボビン１の内部には、スプール状の可動コ
ア６がボビン１の内周に摺動可能に配設されている。ボ
ビン１の図１において右側側面には、固定コア４が、可
動コア６の右端面と対向するように固設されている。そ
して、可動コア６のくぼみ部６ｂ内には、スプリング５
が挿入されており、スプリング５は、図１に示すよう
に、可動コア６を図１において左方向へ付勢している。
付勢された可動コア６は、左端部に形成された円筒状の
凹部を有する弁体部６ａの左端先端部が、弁座７の円筒
状の凸部７ｂの付け根部分に当接することにより、それ
以降の左方への摺動を制限されている。

【００２５】弁座７の内部には、流体通路１０が設けら
れており、流体通路１０は、弁座７の円筒状の凸部７ｂ
に放射状に設けられた数個の貫通した流通穴７ａを介し
て、可動コア６の弁体部６ａ部へ連通している。弁体部
６ａにて制御された後の流体は、排出通路１１を通っ
て、図示しないリザーバへと還流される。

【００２６】８はコネクタであり、コネクタ８部を介し
て、図示しない外部の電力供給源より本電磁弁装置に電
力が供給される。コネクタ８内には、ターミナル端子９
が設けられ、ターミナル端子９は、コイル２と電気的に
接続されており、コイル２へ電流を通電する。

【００２７】以上のような構成を採る本電磁弁装置の作
動は以下の通りである。

【００２８】コイル２へ電流を通電しない状態では、図
１に示すように、可動コア６は、スプリング５の付勢力
により左方に移動しており、可動コア６の弁体部６ａの
先端部が弁座７の流通穴７ａを遮断している。これによ
り、流体通路１０より流入してくる流体は、排出通路１
１への排出が禁止される。

【００２９】また、コイル２へ電流が通電される状態で
は、可動コア６は、電磁力により固定コア４側へ吸引さ
れ、スプリング５の付勢力に対抗して右方向へ移動す
る。その結果、弁座７の流通穴７ａの弁体部６ａによる
遮断が解除され、流体通路１０より流入してくる流体
は、排出通路１１へ排出され、図示しないリザーバへと
還流される。

【００３０】よって、コイル２に流れる電流のオン・オ
フを制御することにより、制御流体の流通を制御するこ
とができるものである。なお、図１に示す実施例におい
ては、流体の圧力は、可動コア６の摺動方向に対して全
て垂直に開いている弁座７の流通穴７ａを介して可動コ
ア６に伝わるため、可動コア６は、摺動方向に対しては
流体による圧力を受けないことになる。よって、流体が
高圧時においても、スプリング５の付勢力を強化するこ
となく、確実に流体の流通を遮断することができ、ひい
ては、コイル２の小型化に貢献することができる。

【００３１】次に、図２について説明する。図２は、請
求項３及び４にかかる電磁弁装置の実施例である。

【００３２】図２において、１はボビンであり、ボビン
１の外周には、コイル２が巻かれている。ボビン１は、
弁座７に固設されており、弁座７には、ケース３も図２
のごとく固設されている。ケース３は、ボビン１の外周
を覆うように配設されており、本電磁弁装置の外形を形
成している。

【００３３】ボビン１の内部には、スプール状の可動コ
ア６がボビン１の内周に摺動可能に配設されている。ボ
ビン１の図２において右側側面には、固定コアの一部の
役割を果たすヨーク４が図２のように、ボビン１に一体
成形されている。さらに、ヨーク４の図２において右側
には、固定コアの一部の役割を果たすケース３の平面状
部分３ａが、可動コア６の右端面と対向するように、ヨ
ーク４に重ねて固設されている。そして、ヨーク４の内
表面４ａと、ケース３の平面状部分３ａの内表面にて、
凹状の固定コアとしての磁極面を構成している。

【００３４】可動コア６のくぼみ部６ｂ内には、スプリ
ング５が挿入されており、スプリング５は、図１に示す
ように、可動コア６を図１において左方向へ付勢してい
る。付勢された可動コア６は、左端部に形成された凸部
を有する弁体部６ａが、弁座７の弁座部７ａに当接する
ことにより、それ以降の左方への摺動を制限されてい
る。

【００３５】弁座７の内部には、流体通路１０が設けら
れており、流体通路１０は、弁座７の弁座部７ａを介し
て、可動コア６の弁体部６ａ部へ連通している。弁体部
６ａにて制御された後の流体は、排出通路１１を通っ
て、図示しないリザーバへと還流される。

【００３６】８はコネクタであり、コネクタ８部を介し
て、図示しない外部の電力供給源より本電磁弁装置に電
力が供給される。コネクタ８内には、ターミナル端子９
が設けられ、ターミナル端子９は、コイル２と電気的に
接続されており、コイル２へ電流を通電する。

【００３７】以上のような構成を採る本電磁弁装置の作
動は以下の通りである。

【００３８】コイル２へ電流を通電しない状態では、図
２に示すように、可動コア６は、スプリング５の付勢力
により左方に移動しており、可動コア６の弁体部６ａが
弁座７の弁座部７ａに当接し、流体の流通を遮断してい
る。これにより、流体通路１０より流入してくる流体
は、排出通路１１への排出が禁止される。

【００３９】また、コイル２へ電流が通電される状態で
は、可動コア６は、電磁力により、固定コアの役割を果
たすヨーク４及びケース３の平面状部分３ａ側へ吸引さ
れ、スプリング５の付勢力に対抗して右方向へ移動す
る。その結果、弁座７の弁座部７ａの弁体部６ａによる
遮断が解除され、流体通路１０より流入してくる流体
は、排出通路１１へ排出され、図示しないリザーバへと
還流される。

【００４０】よって、コイル２に流れる電流のオン・オ
フを制御することにより、制御流体の流通を制御するこ
とができるものである。なお、図２に示す実施例におい
ては、図２の状態のように、コイル２に電流が通電され
ておらず、可動コア６が最も左寄りに位置する場合にお
いても、固定コアの役割を果たすヨーク４と固定コア６
の磁極面である右端面との距離が接近しているので、十
分な吸引力を発生することができ、ひいては、コイル２
の小型化に貢献することができる。

【００４１】尚、本発明を上記実施の態様に即して説明
したが、本発明は上記態様に限定されるものではなく、
本発明の原理に準ずる各種態様を含むものである。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、高圧使用条件下におい
ても、コイルの大型化が不要な、コンパクトかつ安価な
電磁弁装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１及び２に記載の発明の一実施形態にお
ける電磁弁装置の主要断面図である。

【図２】請求項３及び４に記載の発明の一実施形態にお
ける電磁弁装置の主要断面図である。

【符号の説明】

１ボビン２コイル３ケース３ａケースの平面状部分４固定コア（ヨーク）５スプリング６可動コア６ａ弁体部７弁座７ａ流通穴（弁座部）７ｂ弁座の円筒状の凸部１０流体通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周にコイルが巻線される筒状のボビン
と、前記ボビンの内周に摺動可能に配設されるスプール
状の可動コアと、前記ボビンの側面に前記可動コアの一
端と対向して配設される固定コアを有し、前記可動コア
の他端には、前記可動コアが前記固定コアに対して相対
移動することにより流体通路に設けられた弁座と当接、
離間して流体の流通を制御する弁体部が一体形成され、
前記弁座及び前記弁体部は、前記弁座から流入してくる
流体の圧力による前記可動コアの受圧方向が、前記可動
コアの摺動方向に対して垂直になるような形状を有して
いることを特徴とする電磁弁装置。
【請求項２】請求項１において、前記弁体部には円筒
状の凹部が、前記弁座には、放射状に数個の流通穴を有
する円筒状の凸部が形成され、前記可動コアが前記固定
コアに対して相対移動することにより前記凹部の内周面
と前記凸部の外周面が嵌合、離間し、前記流通穴を開
通、遮断して、流体の流通を制御することを特徴とする
電磁弁装置。
【請求項３】外周にコイルが巻線される筒状のボビン
と、前記ボビンの内周に摺動可能に配設されるスプール
状の可動コアと、前記ボビンの側面に前記可動コアの一
端と対向して配設される固定コアと、前記可動コアが前
記固定コアに対して相対移動することにより流体通路に
設けられた弁座と当接、離間して流体の流通を制御する
弁体部を備える電磁弁装置において、前記固定コアは凹
状の磁極面を有することを特徴とする電磁弁装置。
【請求項４】請求項３において、前記固定コアの磁極
面は、ケースの平面状の内表面と、前記ボビンに一体成
形され、前記ケースの内表面上に重ねて配設されたリン
グ状のヨークの内表面から成ることを特徴とする電磁弁
装置。
【請求項５】請求項１または２、及び、請求項３また
は４を満足する電磁弁装置。