(57)【要約】【課題】弁座面の表面精度が良好で耐摩耗性も高く、かつ低コストで製造できる電磁弁を提供する。【解決手段】固定コア３と、可動コア７と、コイル４２と、可動コア７と一体に移動する弁体５と、漏斗状の弁座面６１を有する弁座部材６を備える常開型電磁弁１である。弁座部材６は、略円柱状の外形を有して、上面に弁座面６１が形成され、下面６５の中央から上方へ延びる流路Ｒの一部を形成する弁座部材内流路６２と、弁座面６１の底部と弁座部材内流路６２とを連通する弁孔６６とを備え、弁座面６１、弁座部材内流路６２および弁孔６６を含めて鍛造により成形する。【選択図】図１
2008190603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定コアと、当該固定コアに対して進退可能に配置された可動コアと、電流が流れることで前記固定コアおよび前記可動コアを互いに引き付けるための磁界を発生するコイルと、前記可動コアと一体に移動するよう配置された弁体と、前記弁体と当接して流路を閉塞可能な弁座面を有する弁座部材とを備え、前記弁体の前記弁座面への進退移動により、前記流路を開閉する電磁弁であって、
前記弁座部材は、
略円柱状の外形を有して、上面に前記弁座面が形成され、
下面中央から上方へ延びる前記流路の一部を形成する弁座部材内流路と、
前記弁座面の底部と前記弁座部材内流路とを連通する前記弁座部材内流路より小径な弁孔とを備え、
前記弁座面、前記弁座部材内流路および前記弁孔を含めて鍛造により成形されたことを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
前記弁座部材は、外周部分において他の部品に圧入され、当該外周部分も鍛造により成形されたことを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁に関し、特に弁座部材を改良した電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電磁弁（ソレノイドバルブ）は、コイル、固定コアおよび可動コアを有し、コイルに流す電流により磁界を発生させて可動コアと固定コアを互いに引き付け、この引き付け力により、弁体を弁座部材の弁座面に当接・離間させて流路の開閉を行うように構成されている。
【０００３】
弁座部材（弁座体）は、漏斗形状の弁座面と、この弁座面の底部に弁孔（流路）を有しており、この弁座面と弁孔は、切削加工により成形されるのが一般的である。例えば、特許文献１に記載されたような電磁弁の弁座体では、詳細の記述はないが、切削加工により弁座面（同文献内の弁座４２）と弁孔（同文献内の第１弁座体開口部４４）が成形される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６０７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電磁弁は、弁体が弁座面に繰り返し当接するため、弁座面に耐摩耗性が求められる。また、弁座面を切削加工により成形すると、切削痕ができるため、弁座面の弁体と当接する部分の面粗度が粗くなり、弁体が弁座面に引っ掛かりをおこし、流体の流れによって弁体が振動し、これが流体の脈動となって発生するという問題がある。
また、切削加工によると、製造コストが嵩むという問題がある。特に、小型部品は、チャックなどの取り扱いに困難が伴うため、基本機能をなす主要部分については、切削以外の一種の工程で製造できるのが望ましい。
そこで、本発明では、弁座面の表面精度が良好で耐摩耗性も高く、かつ低コストで製造できる電磁弁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した課題を解決するための本発明は、固定コアと、当該固定コアに対して進退可能に配置された可動コアと、電流が流れることで前記固定コアおよび前記可動コアを互いに引き付けるための磁界を発生するコイルと、前記可動コアと一体に移動するよう配置された弁体と、前記弁体と当接して流路を閉塞可能な弁座面を有する弁座部材とを備え、前記弁体の前記弁座面への進退移動により、前記流路を開閉する電磁弁であって、前記弁座部材は、略円柱状の外形を有して、上面に前記弁座面が形成され、下面中央から上方へ延びる前記流路の一部を形成する弁座部材内流路と、前記弁座面の底部と前記弁座部材内流路とを連通する前記弁座部材内流路より小径な弁孔とを備え、前記弁座面、前記弁座部材内流路および前記弁孔を含めて鍛造により成形されたことを特徴とする。
【０００７】
このような電磁弁によれば、微小な部品である弁座部材において、基本機能をなす弁座面、弁座部材内流路および弁孔のすべてが鍛造で成形されるため、この部位の成形のために別の製造設備に移動する必要が無い。特に、これらの部分の成形において、切削を利用せず、鍛造を利用すれば、切削による加工時間を省略し、全体としての加工時間も極めて短くなるので、低コスト化を図ることができる。
また、弁座面を鍛造で成形することにより、平滑な面が得られ、弁体とのシール性を向上できるとともに、材料の加工硬化により、耐久性も向上させることができる。
【０００８】
前記した電磁弁においては、前記弁座部材は、外周部分において他の部品に圧入される場合には、当該外周部分も鍛造により成形されるのが望ましい。
【０００９】
このように、圧入される外周部分も鍛造により成形することにより、低コストで製造することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電磁弁によれば、弁座面の表面精度が良好で、耐摩耗性が高く、かつ低コストで製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、実施形態に係る常開型電磁弁を示す縦断面図である。図２は、弁座部材の製造工程を説明する図であり、（ａ）は素材形状、（ｂ）は主成形加工工程、（ｃ）は主成形加工後、（ｄ）は打ち抜き加工を示す。
【００１２】
図１に示すように、常開型電磁弁１は、アンチロックブレーキ装置などの基体Ｂに形成された流路Ｒの閉塞・開放を切り替えるための弁であり、主に、固定コア３、コイルユニット４、弁体５、弁座部材６、および可動コア７を備えて構成されている。
この常開型電磁弁１は、通常時は、弁体５が弁座部材６から離れており、下方（便宜上、上下は図１を基準とする）につながった流路Ｒ１から側部でつながった流路Ｒ２への作動液の流れを許容している。そして、コイルユニット４への通電により弁体５が弁座部材６に当接すると、流路Ｒが閉塞されて作動液の流れが遮断される。また、本実施形態の常開型電磁弁１では、流路Ｒ１の作動液の圧力と、流路Ｒ２の作動液の圧力との差が所定値以上の場合には、その圧力差による作動液の流れが、弁体５に働く閉弁力に打ち勝って流路Ｒが開くようになっている。すなわち、常開型電磁弁１は、コイルユニット４への通電電流値に応じて、弁体５の閉塞力を制御可能なリニアソレノイドバルブ（差圧制御弁）である。
【００１３】
固定コア３は、各部品を収容するハウジングを兼ねており、上下に貫通した孔を有する円筒状の部材である。固定コア３は、基体Ｂに装着されるボディ部３１と、ボディ部３１より細い外径で形成されて上方に延びたコア部３２とから構成されている。ボディ部３１の内部には、弁体５および弁座部材６が収容されている。
【００１４】
弁体５は、先端に半球状に形成されたシール部５１が形成され、このシール部５１に円柱状の軸部５２がつながっている。軸部５２の上には、軸部５２より大きな直径で大径部５３が形成され、軸部５２と大径部５３とは、テーパ形状の拡径部５２ａによりつながった形となっている。すなわち、軸部５２から大径部５３に向けて徐々に拡径している。大径部５３の上には、さらに大きな径で鍔部５４が設けられている。鍔部５４の上には、接続ピン５５が上方に延びて形成されている。
【００１５】
弁座部材６は、外形が円柱形状の部材であり、上面６９の中央に、後述するリターンスプリング８１を位置決めするバネ支持部６９ａが上方に突出して形成され、このバネ支持部６９ａの中央に漏斗状の弁座面６１が形成されている。一方、弁座部材６の下面６５の中央から上方へ向かって弁座部材内流路６２が形成されている。弁座面６１の漏斗形状の底部からは弁座部材内流路６２より小径の弁孔６６が弁座部材内流路６２に通じている。この弁座部材内流路６２は、常開型電磁弁１の下方から弁座部材６の上部の弁室８４に作動液が流入するための通路であり、流路Ｒの一部を構成する。また、弁座部材６には、この弁座部材内流路６２から径方向外側にずれた位置に上下に貫通する戻り流路６３が形成されている。戻り流路６３の下部には、ボール弁６４が配置されて、戻り流路６３とともにチェック弁を構成している。ボール弁６４は、ボディ部３１の下端の内径に圧入されたフィルタ８３により脱落が防止されている。
このような弁座部材６は、弁座部材６の外周６７がボディ部３１の内周３１ａに圧入されて固定されている。
【００１６】
弁座部材６の上面６９と弁体５の鍔部５４との間には、弁体５を弁座部材６から離間させる付勢力を発生させるリターンスプリング８１が配置されている。
【００１７】
ボディ部３１の側壁には、複数の貫通穴３３が形成され、ボディ部３１の内外を連通している。この貫通穴３３が配置されている部分の外側には、筒状のフィルタ８５が嵌合しており、貫通穴３３を通る作動液中の異物を除去している。
ボディ部３１は、基体Ｂの装着穴Ｂ１に挿入され、装着穴Ｂ１の周囲をかしめることで固定されている。
【００１８】
コア部３２の内部は、弁室８４より一回り小さい直径の円筒面３４が形成され、円筒面３４内には、可動コア７と弁体５とを一体に動作させるための棒状のリテーナ５６が配置されている。リテーナ５６は、下端面に接続孔５７が形成され、この接続孔５７と弁体５の接続ピン５５とが嵌合して弁体５と一体に動くようになっている。リテーナ５６は、リターンスプリング８１により弁体５とともに上方に付勢されているため、リテーナ５６の上面５８は、可動コア７の下端面７１と当接している。
リテーナ５６の側面には、複数（１つのみ図示）の溝５９が全長にわたって形成されている。この溝５９は、リテーナ５６が上下動したときに、リテーナ５６の上下にある作動液を移動可能とすることでリテーナ５６の動きをスムーズにしている。
【００１９】
コア部３２の上端部３５は、円筒面３４より内径が若干大きく形成されている。この内径は後述する可動コア７の凸部７２が入ることができる大きさとなっている。すなわち、コア部３２の上面には、凸部７２の先端を収容可能な凹部３６が形成されている。固定コア３は、磁性体からなり、コイルユニット４により励磁されると、可動コア７を引き付けて弁を閉じる機能を果たす。
【００２０】
可動コア７は、リテーナ５６の上部に配置された磁性体からなる円柱状の部材である。可動コア７の側面には、全長にわたって形成された複数の溝７３（１つのみ図示）が形成されており、可動コア７が上下動したときに、可動コア７の上下にある作動液を移動可能とすることで、可動コア７の動きをスムーズにしている。
可動コア７の下端面７１は、中央が円形の輪郭で突出して凸部７２を形成している。この凸部７２は、上述したように固定コア３の上面の凹部３６に対向し、凹部３６に入る大きさとなっている。
コア部３２には、有底円筒状のガイド筒８６が外側から嵌合され、溶接により固定されている。可動コア７は、このガイド筒８６内に収容され、上下の進退動作がガイドされている。
【００２１】
コイルユニット４は、樹脂製のボビン４１にコイル４２が巻かれて構成され、ボビン４１の外側には、磁路を形成するヨーク４３が配置されている。
【００２２】
以上のような常開型電磁弁１において、弁座部材６は、主として鍛造により製造される。
この製造工程の一例について説明すると、まず、図２（ａ）に示すように、完成品である弁座部材６とほぼ同等の質量の素材Ｗ１を丸棒から円柱状に切断して得る。そして、図２（ｂ）に示すように、この素材Ｗ１を、弁座面６１およびバネ支持部６９ａの反転形状（符号１０３参照）を有する下型１０１にセットし、弁座部材内流路６２を反転させた先端形状を有するパンチ１０２を上から押し込んで後方押出加工する。
これにより得られたワークＷ２が図２（ｃ）である。
【００２３】
そして、図２（ｄ）に示すように、別の下型１０４にワークＷ２をセットする。下型１０４には、弁座部材内流路６２に入って弁座面６１の下方を支持する入れ子１０８が入ってワークＷ２をほぼ密閉する。そして、円柱状のパンチ１０６を上（弁座面６１側）から押し込んで、弁孔６６を打ち抜く。なお、符号１０７は、弁孔６６を打ち抜いて脱落した破片を示す。
さらに、図示しないが戻り流路６３をドリル加工により形成する。
【００２４】
このように、本実施形態の常開型電磁弁１における弁座部材６は、主要部分である弁座面６１、弁座部材内流路６２および弁孔６６について、すべて鍛造で成形しているので、切削加工を省略でき、加工時間も極めて短く、低コストで製造することができる。
また、弁座面６１を鍛造により成形しているので、材料内の組織の切断がなく、また、加工硬化がされているので、耐摩耗性が高い。また、弁座面６１に切削痕もなく、平滑な弁座面６１が得られることから、弁体５が弁座面６１に引っ掛かることがなく、この引っ掛かりにともなう作動液の脈動発生などの不具合が発生しにくい。また、弁孔６６を打ち抜くときに、弁座面６１側から打ち抜くので、弁座面６１と弁孔６６のつながり部分にバリが発生せず、自然になだらかにつながるため、弁孔６６を通過する作動液がスムーズに流れることができる。
【００２５】
また、ボディ部３１の内周３１ａに圧入される外周６７も、鍛造工程で実施できるので、高精度な外径６７を、同じ工程で作ることができ、低コスト化を達成することができる。
【００２６】
以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されず適宜変更して実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、コイル４２に流す電流値に応じて、作動差圧を変化させるリニアソレノイドバルブに本発明を適用したが、作動差圧を変化させない常開型電磁弁であっても構わない。例えば、図３は、他の形態の常開型電磁弁の縦断面図である。
図３の常開型電磁弁１′について、図１の常開型電磁弁１と異なる部分についてのみ説明する。常開型電磁弁１′は、前記した常開型電磁弁１に設けられていた凸部７２と凹部３６が無く、可動コア７の下端面７１が平坦に形成され、固定コア３の上端面も平坦に形成されている。また、弁座部材６の中心に形成された弁座部材内流路６２には、弁座部材内流路６２を絞るオリフィス６８が配置されている。
【００２７】
このような常開型電磁弁１′においても、弁座部材６の、弁座面６１、弁座部材内流路６２、弁孔６６および外周６７を鍛造により成形することにより、表面精度が良好で、耐摩耗性も高く、かつ低コストで製造することができる。
【００２８】
前記実施形態においては、チェック弁として戻り流路６３を設けたが、戻り流路６３を設けるのは任意であり、特に必要がなければこれを加工せず、鍛造工程のみで弁座部材６を成形してもよい。
【００２９】
また、前記実施形態においては、常開型の電磁弁のみを例示したが、円柱状の外径を有し、弁座面６１、弁座部材内流路６２、および弁孔６６に相当する部位を有する弁座部材を用いる電磁弁であれば、常閉型の電磁弁についても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態に係る常開型電磁弁を示す縦断面図である。
【図２】弁座部材の製造工程を説明する図であり、（ａ）は素材形状、（ｂ）は主成形加工工程、（ｃ）は主成形加工後、（ｄ）は打ち抜き加工を示す。
【図３】他の形態の電磁弁の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１      常開型電磁弁
３      固定コア
４      コイルユニット
５      弁体
６      弁座部材
７      可動コア
３１    ボディ部
３２    コア部
４２    コイル
６１    弁座面
６２    弁座部材内流路
６３    戻り流路
６４    ボール弁
６５    下面
６６    弁孔
６７    外周
６９    上面
Ｒ（Ｒ１，Ｒ２）  流路
【図１】
2008190603.tif 000003
【図２】
2008190603.tif 000004
【図３】
2008190603.tif 000005