(57)【要約】【課題】  スプールタイプの電磁弁において、簡単な構造により、スプールの移動範囲を規定する。【解決手段】  ソレノイド３６の磁力により吸引されるアーマチャ３４にスプール３０が固定されている。このスプール３０をソレノイド３６の吸引方向に抗する方向にばね４８が付勢する。スプール３０の移動に伴い本体２に設けたポート１８、２０、２２の接続状態が切り換えられる。スプール３０に鍔部４４を形成し、この鍔部４４と対向する本体２上の位置に、係止部材４６を固定してある。この係止部材４６にばね受け部４６ａを設け、スプール３０の外周において鍔部４４とばね受け部４６ａとの間にばね４８を配置し、係止部材４６にばね４８の外周に伸びる環状突部５０を設け、ソレノイド３６によるスプール３０の吸引時に鍔部４４が環状突部５０に当接する。ばね４８が配置されている側と反対側の鍔部４４に当接可能な環状突部５６を本体２に設け、ソレノイド３６の非励磁時にばね４８の付勢力によって鍔部４４が環状突部５６に当接する。【選択図】        図１
2006194267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁力を発生可能なソレノイドと、
このソレノイドの磁力により吸引されるアーマチャと、
このアーマチャに固定されているスプールと、
このスプールを前記ソレノイドの吸引方向に抗する方向に付勢するばねと、
前記スプールの移動に伴い接続状態が切り換えられる通路と、
この通路が形成された本体とを、
備えた電磁弁において、
前記スプールに鍔部を形成し、この鍔部と対向する前記本体上の位置に、係止部材を固定し、この係止部材にばね受け部を設け、前記スプールの外周において前記鍔部と前記ばね受け部との間に前記ばねを配置し、前記係止部材に前記ばねの外周に伸びる第１ストッパ部を設け、前記ソレノイドによる前記スプールの吸引時に前記鍔部が第１ストッパ部に当接することによって、前記スプール及び前記アーマチャの吸引方向の移動範囲を規定し、
前記ばねが配置されている側と反対側の前記鍔部に当接可能な第２ストッパ部を前記本体に設けることによって、前記ばねが押圧する方向の前記スプール及び前記アーマチャの移動範囲を規定した
電磁弁。
【請求項２】
請求項１記載の電磁弁において、前記本体は、中空部材と、枠部材とを有し、前記中空部材に前記通路が形成され、前記中空部材の中空部には、前記スプールが挿入され、前記係止部を前記本体に複数のボルトで固定し、前記係止部と前記本体との間に、第１ストッパ部の位置調整用のシムを配置可能にし、第２ストッパ部が前記中空部材に形成された電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁に関し、例えばエンジンの燃料噴射器に取り付けて、弁を開閉して燃料噴射器を作動させる電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述したような電磁弁としては、例えば特許文献１、２に開示されているようなものがある。
【０００３】
特許文献１に開示されている電磁弁では、弁本体に、一方の端部側から順に第１弁孔、第２弁孔、第１ねじ孔、第２ねじ孔が順に拡径して開放状態に形成されている。第１弁孔に供給ポートが開口し、第２弁孔に入出力ポートが開口している。第２ねじ孔の底面に開口するように排出ポートが本体に設けられている。第１及び第２弁孔内には、シリンダが配置され、第１ねじ孔に弁座部材がねじ結合されている。第２ねじ孔にソレノイドがねじ結合されている。このソレノイドは、固定鉄心と、この固定鉄心に吸引される円板状の可動鉄心とを、有している。可動鉄心に一端が結合されたボルト部材が弁座部材を貫通して、シリンダに結合されている。シリンダには、それの摺動に応じて弁部材に形成した第１の弁座に着座、離座する第１の弁と、第１及び第２弁孔の境界部に形成した第２の弁座に着座、離座する第２の弁とが設けられ、固定鉄心に形成した陥没孔内にボルト部材を第１及び第２弁孔側に押圧するばねが設けられている。ソレノイドが非励磁状態では、第２の弁座に第２の弁が着座して、入出力ポートが排出ポートに接続されている。このとき、ばねの付勢力によってシリンダは、第１弁孔の方向に押圧されているが、第２の弁が第２の弁座に着座することによって、それ以上に第１弁孔側にソレノイドが摺動することが規制されている。ソレノイドが励磁されると、ばねの付勢力に抗してシリンダがソレノイド側に摺動し、第１の弁が第１の弁座に着座し、入出力ポートが供給ポートに接続される。このとき、第１の弁が第１の弁座に着座することによって、シリンダがそれ以上ソレノイド側に摺動することが阻止されている。
【０００４】
特許文献２に開示されている電磁弁では、ケーシングの一端側にソレノイドを設け、ソレノイドのアーマチャにシャフトの一端を固定し、このシャフトが貫通するように弁座を設け、弁座から突出したシャフトの先端に弁体をカシメによって固定し、シャフトの周囲に設けたばねによって弁体が弁座から離座して開弁するように付勢している。ソレノイドが非励磁状態では、上述した開弁状態にある。ソレノイドを励磁すると、シャフトがばねの付勢力に抗してソレノイド側に吸引され、弁体が弁座に着座し、閉弁される。このとき、弁体が弁座に着座することによって、それ以上、シャフトがソレノイド側に吸引されることが防止される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−８９３９５号
【特許文献２】特開平５−１７２２６９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の電磁弁では、ばねを固定鉄心内に配置しているので、所望の磁力を得るためには、固定鉄心を大きくする必要があり、電磁弁が大型になるという問題点がある。特許文献２の電磁弁では、弁座を挟んでソレノイドと反対側に弁が設けられているので、弁体や弁座からなる弁部がシャフトの長さ方向に長くなるという問題点がある。また、特許文献１、２以外に、スプールタイプの弁では、ソレノイドの吸引方向とばねの押圧方向それぞれに、スプールの移動範囲を規制する機構を設けなければならず、電磁弁が大型になっていた。
【０００７】
本発明は、スプールタイプの電磁弁において、簡単な構造により、スプールの移動範囲を規定できる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】
【０００８】
本発明による電磁弁は、磁力を発生可能なソレノイドと、このソレノイドの磁力により吸引されるアーマチャと、このアーマチャに固定されているスプールと、このスプールを前記ソレノイドの吸引方向に抗する方向に付勢するばねと、前記スプールの移動に伴い接続状態が切り換えられる通路と、この通路が形成された本体とを、備えている。前記スプールに鍔部が形成されている。この鍔部と対向する前記本体上の位置に、係止部材が固定されている。この係止部材にばね受け部が設けられている。前記スプールの外周において前記鍔部と前記ばね受け部との間に前記ばねが配置されている。前記係止部材に前記ばねよりも外周側に第１ストッパ部が伸びている。前記ソレノイドによる前記スプールの吸引時に前記鍔部が第１ストッパ部に当接する。これによって、前記スプール及び前記アーマチャの吸引方向の移動範囲が規定される。前記ばねが配置されている側と反対側の前記鍔部に当接可能な第２ストッパ部が前記本体に設けられている。これによって、前記ばねが押圧する方向の前記スプール及び前記アーマチャの移動範囲が規定されている。
【０００９】
このように構成された電磁弁では、ばねをスプールの外周に配置しているので、ソレノイド内にばねを設ける必要が無く、そのため、ソレノイドを大型のものにする必要が無く、電磁弁を径方向に小型化することができる。更に、ばねの外周側に第１のストッパを配置しているので、スプールの長さ方向に沿ってソレノイドと反対側に第１のストッパを設ける必要が無く、電磁弁をスプールの長さ方向にも小型化することができる。また、鍔部を用いてばねが押圧する方向の移動範囲を規定できるので、電磁弁を小型化することができる。さらに、ばね受け部及び第１ストッパ部を１つの係止部材に形成しているので、部品点数を減少させることができ、更に電磁弁を径方向に小型化できる。
【００１０】
前記本体は、中空部材と、枠部材とを有するものとすることができる。この場合、前記中空部材に前記通路が形成される。更に、前記中空部材の中空部には前記スプールが挿入される。また、前記係止部が前記本体に複数のボルトで固定される。前記係止部と前記本体との間に、第１ストッパ部の位置調整用のシムが配置可能である。シムは、本体の枠部材と係止部との間または中空部材と係止部との間に設けることができる。また、第２ストッパ部が前記中空部材に形成されている。
【００１１】
このように構成すると、中空部材に通路を形成しているので、通路の加工精度を高めることができる。但し、中空部材を設けると、部品点数が増加しているので、スプールの移動範囲の規定が難しくなる。そこで、第２ストッパ部を中空部材に設けることによって、他の部品を介することなく、通路が形成されている中空部材と、その中空部材の中空部に挿入されているスプールとだけでスプールの停止位置を決めることができるので、スプールの停止位置の精度を向上させることができる。また、第１ストッパ部の位置調整をシムによって行っているので、その位置調整が比較的容易に、かつ高精度に行える。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明による電磁弁では、スプールの停止位置を簡単な構造で規定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の１実施形態の電磁弁は、例えば船舶のディーゼルエンジンの燃料噴射器を駆動するためのもので、図１に示すように、本体２を有している。
【００１４】
この本体２は、枠部材４を含み、枠部材４は、底面が平坦な概略かまぼこ型に形成されている。この底面が図示しない燃料噴射器に取り付けられる。枠部材４の両端部はそれぞれ開口され、枠部材４の中心軸線上にその長さ方向に沿って両端部までスリーブ挿通孔６が形成されている。この枠部材４の一方の端部は、カバー８によって閉じられている。即ち、カバー８は、ボルト１０、１０によって枠部材４に取り付けられている。符号１２で示すのはOリングである。
【００１５】
本体２は、中空部材、たとえばスリーブ１４も有している。スリーブ１４は、枠部材４のスリーブ挿通孔６に挿通され、その一端部は、スリーブ挿通孔６の他端部より突出し、カバー８に結合されている。このスリーブ１４の他端部は、スリーブ挿通孔６の他端部よりも幾分内側の位置に位置している。このスリーブ挿通孔６の中心軸線上にスリーブ挿通孔６の一端部から他端部までスプール孔１６が形成されている。このスプール孔１６の内周面には、その長さ方向に間隔をおいて複数の通路、例えばポンプポート１８、アクチュエータポート２０、タンクポート２２が形成されている。これらポンプポート１８、アクチュエータポート２０、タンクポート２２は、枠部材４に形成した通路２４、２６、２８とそれぞれ連通し、図示しない燃料噴射器の対応するポートに結合される。
【００１６】
スプール孔１６内にはスプール３０が、スプール孔１６の長さ方向に沿って摺動可能に挿通されている。アクチュエータポート２０の近傍のスプール３０には、弁体３２がアクチュエータポート２０を開閉可能に形成されている。弁体３２は、スプール３０がそれの一端部側に摺動したとき、ポンプポート１８とアクチュエータポート２０とを接続し、アクチュエータポート２０とタンクポート２２とを遮断する。また、弁体３２は、スプール３０がそれの他端部側に摺動したとき、ポンプポート１８とアクチュエータポート２０とを遮断し、アクチュエータポート２０とタンクポート２２とを接続する。
【００１７】
スプール３０は、スリーブ１４の他端部からさらに突出しており、その突出端部は、アーマチャ３４に結合されている。アーマチャ３４は、ソレノイド３６に設けられており、ソレノイド３６は、カバー３８を介して枠部材４の他端部に取り付けられている。アーマチャ３４は、ソレノイド３６が励磁されたとき、ソレノイド３６側に吸引され、スプール３０をソレノイド３６側に摺動させる。符号３６ａで示すのは、ソレノイド３６の固定鉄心、符号３６ｂで示すのはソレノイド３６の巻線である。符号４０で示すのは、ソレノイド３６をカバー３８に取り付けるためのボルト、符号４２で示すのは、ソレノイド３６に給電するためのターミナルである。
【００１８】
スプール３０におけるスリーブ１４の端部から突出した部分には、鍔部４４が一体に形成されている。この鍔部４４のソレノイド３６側には、係止部材４６が配置されている。
【００１９】
係止部材４６は、概略円筒状に形成され、その中心軸線がスプール３０上に位置するように配置されている。係止部材４６の鍔部４４側の端部が開口している。スプール３０が閉塞されている係止部材４６の端部４６ａを貫通している。
【００２０】
この端部４６ａの鍔部４０側を向いた内面がばね受けとされている。、このばね受けと鍔部４４との間に、即ち、スプール３０の外周側にばね４８が配置されている。このばね４８は、スプール３０にスプール３０をカバー８側に押圧する付勢力を与えるものである。
【００２１】
この係止部材４６の鍔部４４側の端部には、即ち、ばね４８よりも更に外周側には、第１のストッパ部、例えば環状突部５０が、鍔部４４側に突出するように形成されている。スプール３０がソレノイド３６によって吸引されて、ソレノイド３６側にスプール３０が摺動したとき、鍔部４４が、この環状突部５０に接触すると、それ以上、ソレノイド３６側にスプール３０は摺動しない。即ち、環状突部５０は、スプール３０のソレノイド３６側への移動位置を規制している。
【００２２】
このように、係止部材４６には、ばね４８に対するばね受けと、スプール３０に対する第１ストッパとしての環状突部５０とが、一体に形成されている。
【００２３】
この係止部材４６の周辺部にはフランジ５２が形成され、このフランジ５２は枠部材４に接触し、ボルト５４によって固定されている。なお、フランジ５２と枠部材４との間には、環状突部５０の位置調整用にシム５６を配置することがある。また、枠部材４とカバー３８との間には、ソレノイド３６の位置調整用に第２シム５７を配置することがある。
【００２４】
スリーブ１４の他端部には、第２ストッパ、例えば環状突部５８が、鍔部４４に接触可能に鍔部４４側に突出するように形成されている。従って、ソレノイド３６が非励磁状態では、ばね４８によってスプール３０はカバー８側に押圧されているが、鍔部４４が環状突部５８に接触すると、それ以上、カバー８側にスプール３０は摺動しない。即ち、環状突部５８は、スプール３０のカバー８方向への移動位置を規制している。
【００２５】
このように構成された電磁弁では、ソレノイド３６が非励磁状態では、ばね４８の付勢力によって、スプール３０がカバー８側に押圧され、鍔部４４が図２（ａ）に示すように、環状突部５８に接触し、それ以上カバー８側への移動が規制されている。この状態では、弁体３２が、ポンプポート１８とアクチュエータポート２０とを接続し、アクチュエータポート２０とタンクポート２２とを遮断している。これによって、ポンプポート１８から供給された圧油がアクチュエータポート２０に供給される。
【００２６】
ソレノイド３６が励磁されると、スプール３０がばね４８の付勢力に抗してソレノイド３６側に摺動し、図２（ｂ）に示すように、鍔部４４が環状突部５０に接触し、それ以上ソレノイド３６側に摺動しない。この状態では、弁体３２が、ポンプポート１８とアクチュエータ２０とを遮断し、アクチュエータポート２０とタンクポート２２とを接続する。これによって、アクチュエータポート２０からタンクポート２２に圧油が排出される。
【００２７】
この電磁弁では、スプール３０を付勢するためのばね４８は、ソレノイド３６の固定鉄心３２ａ中ではなく、スプール３０の外方に、スプール３０を包囲するように配置されている。従って、固定鉄心３２ａを大型のものにしなくても、必要とされる吸引力をソレノイド３６が発生することができ、ソレノイド３６に小型のものを使用することができ、スプール３０の径方向に電磁弁が大きくなることがない。
【００２８】
また、この電磁弁では、スプール３０のソレノイド３６方向への移動を規制する第１ストッパとして環状突部５０をスプール３０の外方に設け、スプール３０のカバー８側への移動を規制する第２のストッパとして環状突部５８をスリーブ１４のソレノイド３６側の端部に形成している。従って、これらストッパを例えばカバー８側と係止部材３２及びソレノイド３６間にそれぞれ設ける必要が無く、この電磁弁を、スプール３０の長さ方向に縮小することができる。
【００２９】
このように、この電磁弁によれば、スプール３０の径方向及び長さ方向それぞれに小型化することができる。
【００３０】
さらに、環状突部５０とばね受けとは、係止部材４６に一体に設けられているので、部品点数を減少させることができ、更にスプール３０の径方向に小型化できる。
【００３１】
また、この電磁弁では、スプール３０が摺動する部分を、スリーブ１４として、枠部材４とは別個に形成してある。従って、スリーブ１４と枠部材４とを一体に形成した本体部にポート１８、２０、２２や、通路２４、２６、２８に相当するものを形成するよりも、スリーブ１４にポート１８、２０、２２を形成し、枠部材４に通路２４、２６、２８を形成する方が、それぞれ高精度に加工することができる。但し、このように枠部材４とスリーブ１４とに分けると、部材の数が増加しているので、スプール３０の位置の規定が難しくなる。そこで、第２ストッパである環状突部５８をスリーブ１４に形成してある。これにより、環状突部５８が設けられているスリーブ１４とスプール３０のみで、スプール３０の停止位置を決定することができるので、スプール３０のカバー８側の停止位置の精度を高めることができる。また、第１ストッパである環状突部５０が設けられている係止部材４６をシム５６を介して枠部材４に結合しているので、シム５６の厚さを調整するという簡単な操作によって環状突部５０の位置の調整が行える上に、スプール３０の停止位置の精度も高めることができる。また、第２シム５７の厚さを調整するという簡単な操作によって、ソレノイド３８とアーマチャ３４との隙間の調整が行え、アーマチャ３４に作用する吸引力を調節し、スプール３０が切り換わるタイミングのばらつきを低減できる。
【００３２】
なお、この電磁弁は、燃料噴射の制御に用いられているので、切換タイミングに高い精度が求められる。特許文献２に開示されている電磁弁では、弁体をシャフトにかしめた構造であるので、個体差が大きくなり、シャフトの停止位置のばらつきが大きくなり、そのため切換タイミングにばらつきが生じやすい。これに対し、この電磁弁では、第１及び第２ストッパである環状突部５０、５６の位置に、個体差は少なく、シャフト３０の停止位置がばらつくことはなく、切換タイミングがばらつくことはない。
【００３３】
上記の実施の形態では、係止部材４６は、ボルト５４によって枠部材４に結合したが、ボルトを使用せずに、例えば係止部材４６のフランジ５２の外周部に雄ネジを形成し、枠部材４のフランジ５２に対応する部分に雌ネジを形成し、両ねじを螺合させることによって、係止部材４６を枠部材４に結合することもできる。上記の実施の形態では、本体２を枠部材４と、スリーブ１４とに分けて構成したが、これらを一体に構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の１実施形態の電磁弁の縦断面図である。
【図２】図１の電磁弁のそれぞれ切り換えられた状態の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３５】
２  本体
４  枠部材
１４  スリーブ（中空部材）
１８  ２０  ２２  ポート（通路）
３０  スリーブ
３４  アーマチャ
３６  ソレノイド
４４  鍔部
４６  係止部材
４６ａ  係止部材４６の端部（ばね受け）
４８  ばね
５０  環状突部（第１ストッパ）
５６  環状突部（第２ストッパ）
【図１】
2006194267.tif 000003
【図２】
2006194267.tif 000004