(57)【要約】【課題】  球状部材を収装するデテント機構の保持部材を安価に製作して、弁を安価にし得るデテント機構付電磁切換弁を提供する。【解決手段】  弁体２を一方及び他方の切換位置で自己保持するデテント機構１３を設ける。デテント機構１３は、保持部材１４に軸方向へ移動不能で径方向へ移動自在に収装した鋼球１５、１６をばね１７で径方向の内方へ付勢する。デテント機構１３を構成する保持部材１４は、金属粉末を成型して焼結した焼結金属材料で形成した。よって、保持部材１４は、機械構造用炭素鋼を切削加工して形成する従来のものに比し、切削加工を削減できて安価に製作でき、弁を安価にすることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体内に弁体を軸方向へ摺動自在に嵌挿し、弁体は軸方向へ離間した一方の切換位置と他方の切換位置とにおいて流体が流通する複数の流路間を切換連通自在に設け、弁本体の両側部には通電により発生する吸引力で可動鉄心を固定鉄心に向けて軸方向へ吸引するソレノイド部をそれぞれ備え、一方のソレノイド部は通電により固定鉄心に吸引される可動鉄心で弁体を一方の切換位置に向けて押圧するよう可動鉄心を弁体の軸方向一端部と係合自在に設け、他方のソレノイド部は通電により固定鉄心に吸引される可動鉄心で弁体を他方の切換位置に向けて押圧するよう可動鉄心を弁体の軸方向他端部と係合自在に設け、弁本体には、一方のソレノイド部を備えた一側部に、弁体を一方及び他方の切換位置で自己保持するデテント機構を設け、デテント機構は、保持部材に軸方向へ移動不能で径方向へ移動自在に収装した球状部材を弾性部材で径方向の内方へ付勢し、弁体に一方及び他方の切換位置で球状部材が係止する２個の環状溝を軸方向へ離間して設け、デテント機構を構成する保持部材は金属粉末を成型して焼結した焼結金属材料で形成したことを特徴とするデテント機構付電磁切換弁。
【請求項２】
前記弁本体には、前記他方のソレノイド部を備えた他側部に、前記保持部材と略同一形状で、かつ前記球状部材と前記弾性部材を設けていない保持類似部材を備え、保持類似部材は金属粉末を成型して焼結した焼結金属材料で形成したことを特徴とする請求項１に記載のデテント機構付電磁切換弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の流路間を切換連通する弁体の切換位置を自己保持するデテント機構を備えたデテント機構付電磁切換弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のデテント機構付電磁切換弁は、弁本体内に弁体を軸方向へ摺動自在に嵌挿し、弁本体の両側部に設けたソレノイド部の一方に通電して固定鉄心に吸引される可動鉄心で弁体を一方の切換位置に向けて押圧したり、他方のソレノイド部に通電して固定鉄心に吸引される可動鉄心で弁体を他方の切換位置に向けて押圧したりして、複数の流路間を切換連通する。そして、弁体には軸方向へ離間して２個の環状溝を形成し、一方及び他方の切換位置で一方及び他方の環状溝にそれぞれ球状部材としての鋼球が嵌合し、弾性部材としてのばねの弾性力によって係止された状態で自己保持するデテント機構を備えている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６９０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に開示されたデテント機構付電磁切換弁では、環状溝に嵌合する鋼球を保持部材に収装し、この保持部材は機械構造用炭素鋼を切削加工して形成しているため、安価に製作できなかった。
【０００５】
本発明の課題は、球状部材を収装するデテント機構の保持部材を安価に製作して、弁を安価にし得るデテント機構付電磁切換弁を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を達成すべく、本発明は次の手段をとった。即ち、
弁本体内に弁体を軸方向へ摺動自在に嵌挿し、弁体は軸方向へ離間した一方の切換位置と他方の切換位置とにおいて流体が流通する複数の流路間を切換連通自在に設け、弁本体の両側部には通電により発生する吸引力で可動鉄心を固定鉄心に向けて軸方向へ吸引するソレノイド部をそれぞれ備え、一方のソレノイド部は通電により固定鉄心に吸引される可動鉄心で弁体を一方の切換位置に向けて押圧するよう可動鉄心を弁体の軸方向一端部と係合自在に設け、他方のソレノイド部は通電により固定鉄心に吸引される可動鉄心で弁体を他方の切換位置に向けて押圧するよう可動鉄心を弁体の軸方向他端部と係合自在に設け、弁本体には、一方のソレノイド部を備えた一側部に、弁体を一方及び他方の切換位置で自己保持するデテント機構を設け、デテント機構は、保持部材に軸方向へ移動不能で径方向へ移動自在に収装した球状部材を弾性部材で径方向の内方へ付勢し、弁体に一方及び他方の切換位置で球状部材が係止する２個の環状溝を軸方向へ離間して設け、デテント機構を構成する保持部材は金属粉末を成型して焼結した焼結金属材料で形成したことを特徴とするデテント機構付電磁切換弁がそれである。
【０００７】
この場合、前記弁本体には、前記他方のソレノイド部を備えた他側部に、前記保持部材と略同一形状で、かつ前記球状部材と前記弾性部材を設けていない保持類似部材を備え、保持類似部材は金属粉末を成型して焼結した焼結金属材料で形成してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明は、デテント機構は、保持部材に軸方向へ移動不能で径方向へ移動自在に収装した球状部材を弾性部材で径方向の内方へ付勢し、弁体に一方及び他方の切換位置で球状部材が係止する２個の環状溝を軸方向へ離間して設け、デテント機構を構成する保持部材は金属粉末を成型して焼結した焼結金属材料で形成した。このため、保持部材は、金属粉末を成形して焼結して形成するから、機械構造用炭素鋼を切削加工して形成する従来のものに比し、切削加工を削減できて安価に製作でき、弁を安価にすることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、弁本体には、他方のソレノイド部を備えた他側部に、保持部材と略同一形状で、かつ球状部材と弾性部材を設けていない保持類似部材を備え、保持類似部材は金属粉末を成型して焼結した焼結金属材料で形成した。このため、保持類似部材は、金属粉末を成形して焼結して形成するから、保持部材と同様に、切削加工を削減できて安価に製作できる。よって、弁をより安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態を示したデテント機構付電磁切換弁の縦断面図である。
【図２】図１の要部Ｃの拡大断面図である。
【図３】図１の要部Ｄの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１において、１は弁本体で、略直方体形状を成し、  スプール状の弁体２を軸方向へ摺動自在に嵌挿する嵌挿孔３を内部に貫通形成し、弁本体１の両側面に開口する嵌挿孔３の両端部にはそれぞれ雌ねじ部を螺刻している。嵌挿孔３の軸方向の略中央部には圧力流体を供給する供給流路Ｐを開口し、また、供給流路Ｐの接続個所の軸方向両側へ間隙を有して流体アクチュエータ（図示せず）に接続する２個の負荷流路Ａ、Ｂをそれぞれ開口し、さらに両負荷流路Ａ、Ｂの軸方向外側へ間隙を有して低圧側に接続する排出流路Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ開口している。弁体２は図１の上半分に示す一方の切換位置では供給流路Ｐを負荷流路Ａに切換連通すると共に負荷流路Ｂを排出流路Ｒ２に切換連通し、図１の下半分に示す他方の切換位置では供給流路Ｐを負荷流路Ｂに切換連通すると共に負荷流路Ａを排出流路Ｒ１に切換連通するようランド部２Ａ、２Ｂを備えている。
【００１２】
５Ａ、５Ｂはソレノイド部で、固定鉄心６Ａ、６Ｂを嵌挿孔３の両端部の雌ねじ部にそれぞれ螺合して弁本体１の両側部に備えている。両ソレノイド部５Ａ、５Ｂは固定鉄心６Ａ、６Ｂと対向して可動鉄心７Ａ、７Ｂを筒状部材８Ａ、８Ｂの内部に軸方向へ摺動自在に嵌挿し、コイル９Ａ、９Ｂへの通電により発生する吸引力で可動鉄心７Ａ、７Ｂを固定鉄心６、６Ｂに向けて軸方向へ吸引し、吸引する終端で可動鉄心７Ａ、７Ｂが固定鉄心６Ａ、６Ｂに接する。可動鉄心７Ａ、７Ｂには、軸方向に貫通する貫通孔１０Ａ、１０Ｂを周方向へ等間隔にそれぞれ３個形成している。貫通孔１０Ａ、１０Ｂは可動鉄心７Ａ、７Ｂの軸方向への摺動に応じて流体を可動鉄心７Ａ、７Ｂの軸方向一端から他端および他端から一端に流動する。
【００１３】
一方のソレノイド部５Ａは吸引される可動鉄心７Ａで弁体２を一方の切換位置に向けて押圧するピン部材１１Ａを有し、ピン部材１１Ａは固定鉄心６Ａの挿通孔１２Ａを遊嵌し可動鉄心７Ａと弁体２の軸方向一端部とに係合自在に設けている。他方のソレノイド部５Ｂは吸引される可動鉄心７Ｂで弁体２を他方の切換位置に向けて押圧するピン部材１１Ｂを有し、ピン部材１１Ｂは固定鉄心６Ｂの挿通孔１２Ｂを遊嵌し、可動鉄心７Ｂと弁体２の軸方向他端部とに係合自在に設けている。ピン部材１１Ａ、１１Ｂを固定鉄心６Ａ、６Ｂの挿通孔１２Ａ、１２Ｂに遊嵌することで、挿通孔１２Ａ、１２Ｂとピン部材１１Ａ、１１Ｂとの隙間を流れて弁本体１の排出流路Ｒ１、Ｒ２の流体がそれぞれ筒状部材８Ａ、８Ｂの内部に流動する。
【００１４】
１３は弁体２を一方及び他方の切換位置で自己保持するデテント機構で、弁本体１の一側部に設けている。図２に示す如き、デテント機構１３は保持部材１４と球状部材としての鋼球１５、１６と弾性部材としてのばね１７と２個の環状溝１８、１９とで構成する。保持部材１４は一方のソレノイド部５Ａの固定鉄心６Ａを嵌挿孔３の雌ねじ部に螺合することで弁本体１と固定鉄心６Ａとの間に弾性状のリング部材２０を介して挟持され弁本体１内部に取り付けられる。そして、保持部材１４は金属粉末を成型して焼結した焼結金属材料で形成し、日本工業規格ＪＩＳ  Ｚ２５５０：２０００に規定された機械構造部品用焼結材料ＳＭＦ４０３０に相当する。保持部材１４には、中心部に軸方向へ貫通する挿通孔２１を貫設し、弁体２の軸方向一端部を挿通している。また、保持部材１４には、外面を環状に窪ませて収装溝２２を形成すると共に、外面における収装溝２２の形成個所と挿通孔２１との間を径方向へ貫通して２個の縦孔２３、２４を対向形成し、収装溝２２は縦孔２３、２４の略中心部を通り、溝幅寸法を縦孔２３、２４の直径寸法より小さく設けている。
【００１５】
鋼球１５、１６は、保持部材１４の縦孔２３、２４に嵌挿することで軸方向へ移動不能で径方向へ移動自在に設けている。ばね１７は断面形状を略Ｃ字形状に形成し、保持部材１４の収装溝２２に収装して鋼球１５、１６の外周面に圧接し、鋼球１５、１６を自己の弾性力で径方向の内方へ付勢している。２個の環状溝１８、１９は、弁体２の軸方向一端部の外周面に軸方向へ離間して略Ｖ字形状に形成し、弁体２の一方の切換位置で一方の環状溝１８にばね１７の弾性力により付勢された鋼球１５、１６が係止すると共に、弁体２の他方の切換位置で他方の環状溝１９にばね１７の弾性力により付勢された鋼球１５、１６が係止する。
【００１６】
弁本体１の他側部には、保持部材１４と略同一形状で、かつ鋼球１５、１６とばね１７を設けていない保持類似部材２５を備えている。保持類似部材２５には、中心部に軸方向へ貫通する挿通孔２６を貫設し、弁体２の軸方向他端部を挿通している。図３に示す如き、保持類似部材２５は他方のソレノイド部５Ｂの固定鉄心６Ｂを嵌挿孔３の雌ねじ部に螺合することで弁本体１と固定鉄心６Ｂとの間に介装し、弁本体１と弁体２と固定鉄心６Ｂとで区画形成される空間２７を埋める。これにより、排出流路Ｒ１から空間２７に流れる流体の圧力に基づく作用力が弁体２に作用して、弁体２を他方の切換位置に向けて押圧することを軽減する。保持類似部材２５は、保持部材１４と同様に、金属粉末を成型して焼結した焼結金属材料（日本工業規格ＪＩＳ  Ｚ２５５０：２０００  機械構造部品用焼結材料  ＳＭＦ４０３０に相当する）で形成している。２８は弁本体１上部に備えた端子箱で、外部電源からの電気配線を両ソレノイド部５Ａ、５Ｂのコイル９Ａ、９Ｂと電機接続する。
【００１７】
次に、かかる構成の作動を説明する。
図１ないし図３における弁体２の下半分は、鋼球１５、１６が他方の環状溝１９に係止して弁体２を他方の切換位置で自己保持した状態を示し、両ソレノイド部５Ａ、５Ｂは非通電で、弁体２は供給流路Ｐを負荷流路Ｂに切換連通すると共に負荷流路Ａを排出流路Ｒ１に切換連通している。
【００１８】
この状態で、一方のソレノイド部５Ａに通電すると、通電により発生する吸引力で可動鉄心７Ａが固定鉄心６Ａに向けて軸方向へ図１の左方に吸引され、この吸引によりピン部材１１Ａを介して弁体２を一方の切換位置に向けて図１の左方に押圧し、鋼球１５、１６は他方の環状溝１９から離脱する。このとき、弁体２の図１左方への押圧に伴い、他方のソレノイド部５Ｂの可動鉄心７Ｂもピン部材１０Ｂを介して図１の左方に押圧される。
【００１９】
そして、図１ないし図３における弁体２の上半分に示す如き、弁体２が一方の切換位置に達すると、ばね１７の弾性力で径方向の内方へ付勢される鋼球１５、１６は、一方の環状溝１８に係止して弁体２を自己保持し、弁体２は供給流路Ｐを負荷流路Ａに切換連通すると共に負荷流路Ｂを排出流路Ｒ２に切換連通する。そして、一方のソレノイド部５Ａを非通電にする。
【００２０】
弁体２を一方の切換位置に自己保持する図１ないし図３における弁体２の上半分に示す状態で、他方のソレノイド部５Ｂを通電すると、通電により発生する吸引力で可動鉄心７Ｂが固定鉄心６Ｂに向けて軸方向へ図１の右方へ吸引され、ピン部材１１Ｂを介して弁体２を他方の切換位置に向けて図１の右方へ押圧し、鋼球１５、１６は一方の環状溝１８から離脱する。このとき、弁体２の図１右方への押圧に伴い、一方のソレノイド部５Ａの可動鉄心７Ａもピン部材１０Ａを介して図１の右方に押圧される。そして、吸引される可動鉄心７Ｂが固定鉄心６Ｂに接すると、図１ないし図３における弁体２の下半分に示す他方の切換位置に弁体２が復帰し、鋼球１５、１６は他方の環状溝１９に係止して弁体２を自己保持する。そして、他方のソレノイド部５Ｂを非通電にする。
【００２１】
かかる作動で、デテント機構１３を構成する保持部材１４は金属粉末を成型して焼結した焼結金属材料で形成した。このため、保持部材１４は、金属粉末を成型して焼結して形成するから、機械構造用炭素鋼を切削加工して形成する従来のものに比し、切削加工を削減できて安価に製作でき、弁を安価にすることができる。また、弁本体１には、他方のソレノイド部５Ｂを備えた他側部に、保持部材１４と略同一形状で、かつ鋼球１５、１６とばね１９を設けていない保持類似部材２５を備え、保持類似部材２５は金属粉末を成型して焼結した焼結金属材料で形成した。このため、保持類似部材は、金属粉末を成型して焼結して形成するから、保持部材１４と同様に、切削加工を削減できて安価に製作できる。よって、弁をより安価にすることができる。
【００２２】
なお、一実施形態では、球状部材として鋼球１５、１６を用いたが、硬質材より成るボール等を用いても良く、また、鋼球１５、１６を弾性力で径方向の内方へ付勢するばねとして断面形状を略Ｃ字形状に形成したばね１７を用いたが、鋼球１５、１６をそれぞれ径方向の内方へ付勢する二つのコイルばねや板ばね等を用いて適宜実施できることは勿論である。
【符号の説明】
【００２３】
１：弁本体
２：弁体
５Ａ、５Ｂ：ソレノイド部
６Ａ、６Ｂ：固定鉄心
７Ａ、７Ｂ：可動鉄心
１３：デテント機構
１４：保持部材
１５、１６  鋼球（球状部材）
１７：ばね（弾性部材）
１８、１９：環状溝
２５：保持類似部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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