(57)【要約】【課題】弁体を内部に収容したホルダを、圧入工程を用いずとも可動鉄心に取り付けることが可能な電磁弁を提供することを目的とする。【解決手段】磁性体の固定鉄心と、固定鉄心と対面して同じ軸線上に配置される磁性体の可動鉄心と、可動鉄心と固定鉄心との間に設けられ可動鉄心を固定鉄心から離間する方向へ付勢するばねと、固定鉄心の周囲に配置される電磁コイルと、電磁コイルを囲繞し固定鉄心及び可動鉄心と共に磁界を形成するヨークと、軸線方向で可動鉄心における固定鉄心とは反対側の端部に取り付けられ内部に弁体を収容するホルダと、を備え、ホルダは、一端側に弁体を保持する保持部と、他端側に前記可動鉄心と連結する連結部とを有し、連結部の内径は可動鉄心のホルダが取り付けられる端部の外径より若干小さく形成され、ホルダの保持部及び連結部には、それぞれ切欠きが形成されていることを特徴とする電磁弁。【選択図】  図４
2013142470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体からなる固定鉄心と、
前記固定鉄心と対面して同じ軸線上に配置され、この軸線上を移動する磁性体からなる可動鉄心と、
前記可動鉄心と固定鉄心との間に設けられ前記可動鉄心を前記固定鉄心から離間する方向へ付勢するばねと、
前記固定鉄心の周囲に配置される電磁コイルと、
前記電磁コイルを囲繞し前記固定鉄心及び可動鉄心と共に磁界を形成するヨークと、
前記軸線方向で前記可動鉄心における前記固定鉄心とは反対側の端部に取り付けられ内部に弁体を収容するホルダと、を備え、
前記電磁コイルを通電することにより前記可動鉄心が軸線方向に移動して固定鉄心に磁気吸着する電磁弁であって、
前記ホルダは、一端側に弁体を保持する保持部と、他端側に前記可動鉄心と連結する連結部とを有し、前記連結部の内径は前記可動鉄心のホルダが取り付けられる端部の外径より小さく形成され、
前記ホルダの保持部及び連結部には、それぞれ切欠きが形成されていることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
前記切欠きは、それぞれ前記ホルダの一端と他端から前記保持部と前記連結部との境界線付近に向かって延設されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
【請求項３】
前記切欠きの総面積は、保持部側よりも連結部側の方が大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁力によって弁体を駆動する電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電磁弁として、磁性体の固定鉄心と、この固定鉄心と対面して同じ軸線上に配置され固定鉄心とは反対側の端部に弁体が取り付けられた磁性体の可動鉄心と、可動鉄心と固定鉄心との間に設けられ可動鉄心を固定鉄心から離間する方向へ付勢するばねと、固定鉄心の周囲に配置される電磁コイルと、電磁コイルを囲繞し固定鉄心及び可動鉄心と共に磁界を形成するヨークと、を備え、電磁コイルを通電することにより可動鉄心が軸線方向に移動して固定鉄心に磁気吸着することで、可動鉄心に取り付けられた弁体を弁座から離間させるものが知られている。この可動鉄心への弁体の取り付け方法としては、可動鉄心の端部に形成した凸部と弁体に設けた凹部とを嵌め合わせて、弁体が抜け落ちないようしたものがある（特許文献１）。また、他の取り付け方法としては、可動鉄心の先端中央に中繰り加工により孔を設け、その孔に弁体を圧入固定したものがある。
【０００３】
上述の可動鉄心に設けた凸部と弁体に設けた凹部とを嵌め合わせる方法によると、弁体の形状が複雑化する。したがって、ゴムからなる弁体を成型する際、型を抜き取る工程で弁体に亀裂が入ることが多くなり、成形不良が多くなる。また、可動鉄心の先端中央に中繰り加工により孔を設け、その孔に弁体を圧入固定する方法によると、中繰り加工に精度が要求されるためコストが増大する。さらに、可動鉄心には弁体を収容するための空間が必要となり、可動鉄心が長くなる。したがって、固定鉄心及びヨークと共に形成される磁気回路が乱れやすいため磁気効率が低下する。
【０００４】
上述した課題を解決する方法として、弁体を内部に収容したホルダを、可動鉄心の先端に圧入固定する構成が考えられる（特許文献２）。このような構成とすれば、弁体の形状を複雑にする必要がなく、可動鉄心への精度の高い加工も要求されない。また、可動鉄心を長くする必要もない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２１８２８０号公報
【特許文献２】実開平１−１０８４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記ホルダを可動鉄心に取り付ける際に、ホルダを可動鉄心の端部へ圧入固定している。そのため、ホルダの可動鉄心への取り付けに時間と手間がかかってしまい、作業性が悪くなる。
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、弁体を内部に収容したホルダを、圧入等の加工をせずとも可動鉄心に容易に取り付けることが可能な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】
【０００７】
第１の発明は、磁性体からなる固定鉄心と、固定鉄心と対面して同じ軸線上に配置され、この軸線上を移動する磁性体からなる可動鉄心と、可動鉄心と固定鉄心との間に設けられ可動鉄心を固定鉄心から離間する方向へ付勢するばねと、固定鉄心の周囲に配置される電磁コイルと、電磁コイルを囲繞し記固定鉄心及び可動鉄心と共に磁界を形成するヨークと、軸線方向で可動鉄心における固定鉄心とは反対側の端部に取り付けられ内部に弁体を収容するホルダと、を備え、電磁コイルを通電することにより可動鉄心が軸線方向に移動して固定鉄心に磁気吸着する電磁弁であって、ホルダは、一端側に弁体を保持する保持部と、他端側に可動鉄心と連結する連結部とを有し、連結部の内径は可動鉄心のホルダが取り付けられる端部の外径より小さく形成され、ホルダの保持部及び連結部には、それぞれ切欠きが形成されていることを特徴とする電磁弁である。
【０００８】
このように構成された本発明においては、ホルダの保持部及び連結部にそれぞれ切欠きが形成されているため、ホルダの保持部及び連結部を小さな力で容易に変形させることができる。したがって、ホルダの保持部に弁体を取り付ける際や、可動鉄心にホルダの連結部を取り付ける際に、小さな力で行うことができ、作業性が向上する。また、ホルダの連結部を可動鉄心に連結した際は、連結部の内径が可動鉄心の端部により拡径し、それに伴い保持部の内径が縮径するよう構成されているため、可動鉄心にホルダを取り付けた際は、保持部により弁体を強固に保持することができる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、切欠きは、それぞれホルダの一端と他端とから保持部と連結部との境界線付近に向かって延設されていることを特徴とする電磁弁である。
このように構成された本発明においては、ホルダの保持部に弁体を取り付ける際や、可動鉄心にホルダの連結部を取り付ける際に、より小さな力で行うことができ、効率良く取り付け作業を行うことができる。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、切欠きの総面積は、一端部側よりも他端部側の方が大きいことを特徴とする電磁弁である。
このように構成された本発明においては、切欠き部の面積が保持部側よりも連結部側の方が大きく形成されているため、ホルダの連結部が可動鉄心と連結した際に、連結部側の内径の変形量より保持部側の内径の変形量の方が小さくなる。それにより、保持部によって弁体が過剰に変形することを抑制することができ、弁体の機能（シール性）が低下することを抑制できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電磁弁によれば、ホルダの一端部及び他端部にそれぞれ切欠き部が形成されているため、ホルダの一端部及び他端部に形成された保持部及び連結部の内径を小さな力で容易に変形させることができる。したがって、ホルダの保持部に弁体を取り付ける際や、可動鉄心にホルダの連結部を取り付ける際に、小さな力で容易に取り付けられるため、作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態による電磁弁を示す軸方向断面図
【図２】本発明の第１実施形態によるホルダを示す外観側面図
【図３】（ａ）本発明の第１実施形態によるホルダを連結した可動鉄心を示す外観側面図（ｂ）本発明の第１実施形態によるホルダを連結した可動鉄心を示す部分断面図
【図４】本発明の第２実施形態によるホルダを示す外観側面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態による電磁弁について説明する。
図１は本発明の第１実施形態における電磁弁を示す軸方向断面図である。図１に示すように、本発明の第１実施形態による電磁弁１は、中央部に孔が形成されたボビン２と、ボビン２の周壁に巻回された電磁コイル４と、ボビン２の孔の一端に設けられた固定鉄心６と、ボビン２の孔の他端側に摺動自在に嵌挿された可動鉄心８と、電磁コイル４を囲繞するヨーク１０とを備える。ボビン２は非磁性体からなり、固定鉄心６、可動鉄心８、及び、ヨーク１０は磁性体からなる。
【００１４】
可動鉄心８における固定鉄心６とは反対側の端部、即ち図１における可動鉄心８の下端部にはホルダ１２が取り付けられ、ホルダ１２の内部には弁体１４が収容されている。
そして、この電磁弁１は、内部に水の流入流路１７が形成されたハウジング１５に取り付けられ、流入流路１７内に設けられた弁座１６に電磁弁の弁体１４が離接することで、流入流路１７から流出流路１８への水の供給・停止を切り替えている。
なお、ホルダ１２は樹脂からなり、弁体１４はゴム又は合成ゴムからなる。また、固定鉄心６と可動鉄心８との間には、可動鉄心８を固定鉄心６から離間する方向へと付勢するばね２０が取り付けられている。
【００１５】
次に、図２、図３（ａ）及び（ｂ）にて、本発明の第１実施形態におけるホルダについて説明する。図２は本発明の第１実施形態におけるホルダを示す外観側面図、図３（ａ）は本発明の第１実施形態によるホルダを連結した可動鉄心を示す外観側面図、図３（ｂ）は本発明の第１実施形態によるホルダを連結した可動鉄心を示す部分断面図である。
図２に示すように、円筒状のホルダ１２の一端側には可動鉄心８と連結する連結部１２ａが設けられ、他端側には弁体１４を収容し保持する保持部１２ｂが設けられている。また、ホルダ１２には、複数の切欠き１２ｃが、保持部１２ａと連結部１２ｂとの境界線付近に向けて、ホルダ１２の一端と他端とからそれぞれ円弧状に形成されている。切欠き１２ｃの総面積は、保持部１２ａ側よりも連結部１２ｂ側の方が大きく形成されている。  また、保持部１２ｂを構成する複数の保持片１２ｄの先端部には、内側に向けて突出する爪部１２ｅが設けられている。また、連結部１２ａの先端部においても、同様に内側に向けて突出する爪部１２ｆが設けられている。
【００１６】
図３（ｂ）に示すように、外形が略円柱状の弁体１４の直径はホルダ１２の保持部１２ｂの内径と略同一であり、弁体１４を保持部１２ｂに取り付ける際は、保持部１２ｂとは反対側に位置する連結部１２ａの内径を縮径させるように外力を加え、ホルダ１２を弾性変形させることで、その連結部１２ａとは反対側に位置する保持部１２ｂの内径を拡径させ、その拡径された保持部１２ｂの端部から弁体１４をホルダ１２内へ挿入し収容する。そして、弁体１４がホルダ１２内に収容された後は、その外力を解除することで保持部１２ｂの内径が元に戻り、保持部１２ｂの爪部１２ｅにより弁体１４が下方へと抜け落ちることがないように形成されている。一方、略円柱状の可動鉄心８の下端部には下方に向けて突出する凸部８ａが形成されており、凸部８ａの上部には溝８ｂが設けられている。そして、この溝８ｂに、ホルダの連結部１２ａの爪部１２ｆが係合されることで連結する。
【００１７】
なお、本実施形態のホルダ１２の連結部１２ａの内径は、ホルダ１２を可動鉄心８に取付ける前では、可動鉄心８の凸部８ａの外径よりわずかに小さくなるように形成されている。したがって、ホルダ１２を可動鉄心８に取付けた際は、ホルダの連結部１２ａの内径が可動鉄心の凸部８ａにより拡径し、それに伴い連結部１２ａの反対側に位置する保持部１２ｂの内径が縮径し、保持部１２ｂの内部に収容した弁体１４を締め付けて強固に保持することができようになっている。このとき、ホルダ１２の両端部には、上述の切欠き１２ｃが形成されているため、ホルダの保持部及び連結部の内径を小さな力で容易に変形させることができる。  
【００１８】
このような構成とすることで、ホルダの保持部１２ｂに弁体１４を取り付ける際や、可動鉄心にホルダの連結部１２ａを取り付ける際に、小さな力で行うことができ、作業性が向上する。また、ホルダ１２の保持部１２ｂは、ホルダ１２の連結部１２ａが可動鉄心８に連結することで、内径が縮径するよう構成されているため、可動鉄心８にホルダ１２を取り付けた際は、弁体１４を強固に保持することができる。
【００１９】
また、ホルダ１２において、切欠き１２ｃの総面積が保持部１２ｂ側よりも連結部１２ａ側の方が大きくなるように形成されているため、ホルダの連結部１２ａが可動鉄心８と連結した際に、連結部１２ａの変形量よりも保持部１２ｂの変形量の方が小さくなる。それにより、保持部によって弁体を変形させる量も小さくなり、弁体のシール性が低下することを抑制できる。
また、ホルダ１２を樹脂により形成することで、磁性体で形成した場合に比べ、電磁弁１における磁界を乱しにくく、磁気効率の低下を抑制できる。
【００２０】
以下、本実施形態である電磁弁の動作について説明する。
電磁コイル４への通電がなされていない状態では、可動鉄心８と固定鉄心６との間に設けられたばね２０の付勢力により、可動鉄心８は固定鉄心６から離間している。この際、ホルダ１２により可動鉄心８に取り付けられた弁体１４は弁座１６に当接した状態となっているため、流出流路１８に水は供給されない。
【００２１】
次に、電磁コイル４へと通電が行われると磁気力が発生し、固定鉄心６、可動鉄心８、及び、ヨーク１０に磁界が生じ、可動鉄心８が固定鉄心６に磁気吸着される。この磁気吸着の力は、ばね２０の付勢力、可動鉄心８とボビン２の孔との摩擦力等、可動鉄心８を固定鉄心６から離間させる方向に働く力の和より大きく設定されている。そのため、可動鉄心８は、ばね２０を圧縮しながら固定鉄心６に吸着し、これに伴い可動鉄心８に取り付けられた弁体１４が弁座１６から離間し、流入流路１７内の水が流出流路１８へ供給される。
【００２２】
電磁コイル４への通電を停止すると、可動鉄心８を固定鉄心６から離間する方向に付勢するばね２０の付勢力により、可動鉄心８が固定鉄心６から離間し、再び弁体１４は弁座１６に当接し流出流路１８への水の供給は停止される。
【００２３】
電磁弁の動作時においても、ホルダ１２の保持部１２ａは、ホルダ１２が可動鉄心８へ取り付けられることで内径が縮径するよう形成されているため、弁体１４を強固に保持することができ、弁体１４がホルダ１２から離脱することを防ぐことができる。さらに、ホルダ１２の保持片１２ｄの先端には、ホルダ１２の内側に向けて突出する爪部１２ｅが形成されているため、弁体１４の離脱をより確実に防ぎ、弁体１４を確実に保持することができる。
【００２４】
次に、図４は本発明の第１実施形態の変形例である第２実施形態におけるホルダを示す外観斜視図である。この第２実施形態において、第１実施形態と同一部分には同一符号を付すと共に説明を省略し、異なる部分のみについてのみ説明する。
第２実施形態では、第１実施形態の電磁弁に対して、保持片１２ｄの数を２倍にしている。それに伴い爪部１２ｅの数も２倍になっている。（保持片１２ｂ及び爪部１２ｅの数、第１実施形態（図２）は４個、第２実施形態（図４）は８個）
【００２５】
このような構成とすることで、隣合う２つの爪部１２ｅのうち１つが破損したとしても、残り１つの爪部１２ｅにより弁体１４を保持することができ、弁体の離脱を防ぐことができ、安定した動作を維持することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１…電磁弁
２…ボビン
４…電磁コイル
６…固定鉄心
８…可動鉄心
８ａ…凸部
８ｂ…溝
１０…ヨーク
１２…ホルダ
１２ａ…保持部
１２ｂ…連結部
１２ｃ…切欠き
１２ｄ…保持片
１２ｅ、１２ｆ…爪部
１４…弁体
１５…ハウジング
１６…弁座
１７…流入流路
１８…流出流路
２０…ばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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