(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、該コアに吸引されるプランジャーと、該プランジャーの側面から磁気の受け渡しを行うヨークとがソレノイド内に配置され、該ソレノイドからの磁力で前記プランジャーを作動して、該プランジャーから延出した弁部で通流路を開閉する比例電磁弁において、
前記コアと前記ヨークとを前記ソレノイド内に配置される非磁性体からなる筒状のガイドで位置決めした状態で連結し前記プランジャーを前記コアと前記ヨーク間に保持しつつ前記弁部を少なくとも前記コア又は前記ヨークから突出させた状態で前記コアと前記ヨークとを一体化してアッセンブリー部材を構成するとともに、
前記コア及び前記ヨークの端部周面に前記ガイドが外嵌する段部を凹設し、前記ガイドの端部を前記コアの段部及び前記ヨークの段部の奥まで圧入した状態で前記コアと前記ヨークの離間距離を一定に維持して固定する一方、
前記弁部が前記コアから突出するように構成された第一のアッセンブリ部材又は前記弁部が前記ヨークから突出するように構成された第二のアッセンブリ部材を前記ソレノイド内に配設可能に構成するとともに、前記第一のアッセンブリ部材又は前記第二のアッセンブリ部材のいずれか一方を前記ソレノイド内に選択的に配設したことを特徴とする比例電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力や流量を制御する比例電磁弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧力制御を精度良く行う際には、図５に示すように、比例電磁弁５０１が用いられており、この比例電磁弁５０１には、非通電時の出力ポート５０２からの出力圧が高いノーマリーハイ（Ｎ／Ｈ）タイプと、非通電時の出力圧が低いノーマリーロウ（Ｎ／Ｌ）タイプ（図示省略）との二種類が用意されている。
【０００３】
この比例電磁弁５０１は、筒状のカバー５１１と、該カバー５１１の下部に挿入された鍔つきのヨーク５１３と、該ブラケット５１９を挟み込み、鍔部が前記カバー５１１にカシメられたノズル５１２と、前記ヨーク５１３に外嵌するソレノイド５１４と、該ソレノイド５１４内に上下動自在に配設されたプランジャー５１５と、前記ソレノイド５１４の上部に挿入された鍔５１６付きのコア５１７と、該コア５１７上に積層された状態で縁部が前記カバー５１１にカシメられたカバープレート５１８とにより構成されている。
【０００４】
前記コア５１７内には、コイルスプリング５２１が配設されており、前記プランジャー５１５は、下方に延出したロッド５２２下端の弁部５２３が前記ノズル５１２の通流孔５２４を閉鎖するように構成されている。また、前記ソレノイド５１４を通電した際には、該ソレノイド５１４から発生した磁束が、ソレノイド５１４に内嵌したコア５１７、該コア５１７の吸引面５２５に対向したプランジャー５１５、該プランジャー５１５を包囲したヨーク５１３、該ヨーク５１３が固定されたカバー５１１、該カバー５１１に固定された前記コア５１７間でループするように構成されている。
【０００５】
これにより、ソレノイド電流に比例した吸引力を、前記コア５１７の吸引面５２５とプランジャー５１５間で発生させ、該プランジャー５１５を前記吸引面５２５へ吸引して前記通流孔５２４を開口し、入力ポート５３１からの元圧をドレンポート５３２から排出して出力ポート５０２からの出力圧を制御できるように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような比例電磁弁５０１にあっては、ソレノイド電流に比例した出力圧を得るために、デューティー弁やオンオフ弁と比較して、高い寸法精度が要求される。特に、位置関係が性能に大きな影響を及ぼすコア５１７とヨーク５１３とは、本体の外形を構成するカバー５１１を介して固定されており、組立時の影響を受けやすく、組付に苦労を要した。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、組付作業性を高めることができる比例電磁弁を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の比例電磁弁にあっては、コアと、該コアに吸引されるプランジャーと、該プランジャーの側面から磁気の受け渡しを行うヨークとがソレノイド内に配置され、該ソレノイドからの磁力で前記プランジャーを作動して、該プランジャーから延出した弁部で通流路を開閉する比例電磁弁において、前記コアと前記ヨークとを前記ソレノイド内に配置される非磁性体からなる筒状のガイドで位置決めした状態で連結し前記プランジャーを前記コアと前記ヨーク間に保持しつつ前記弁部を少なくとも前記コア又は前記ヨークから突出させた状態で前記コアと前記ヨークとを一体化してアッセンブリー部材を構成するとともに、前記コア及び前記ヨークの端部周面に前記ガイドが外嵌する段部を凹設し、前記ガイドの端部を前記コアの段部及び前記ヨークの段部の奥まで圧入した状態で前記コアと前記ヨークの離間距離を一定に維持して固定する一方、前記弁部が前記コアから突出するように構成された第一のアッセンブリ部材又は前記弁部が前記ヨークから突出するように構成された第二のアッセンブリ部材を前記ソレノイド内に配設可能に構成するとともに、前記第一のアッセンブリ部材又は前記第二のアッセンブリ部材のいずれか一方を前記ソレノイド内に選択的に配設した。
【０００９】
すなわち、プランジャーを吸引するコアと、プランジャー側面から磁気の受け渡しを行うヨークとは、ガイドによって位置決めされた状態で連結されている。これにより、性能に大きな影響を及ぼす前記コアとヨークの位置関係、及び両者と前記プランジャーとの位置関係が適切に保たれる。また、このガイドは、非磁性体からなるため、ソレノイドからの電磁作用で作動するプランジャーへの悪影響を排除することができる。
【００１０】
また、性能に大きな影響を及ぼす前記コア及びヨークを一体化して、アッセンブリー部材を形成したので、コア、ヨーク、及びプランジャーのソレノイド内への組付作業が容易となる。そして、このアッセンブリー部材の少なくとも前記コア又は前記ヨークからは、プランジャーの弁部が突出されており、当該アッセンブリー部材単体での性能評価が可能となる。
【００１２】
また、前記アッセンブリー部材は、前記コアの端部に形成された段部、及び前記ヨークの端部に形成された段部を筒状のガイドに圧入固定して形成されており、プランジャーは、コアとヨークとガイドに包囲された空間内に収容されている。このため、前記コアとプランジャー間、及び該プランジャーとヨーク間へのコンタミ（ほこりやゴミ等）の進入防止などの品質管理が容易となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
【００１４】
以下、本発明の第１の実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかる比例電磁弁１を示す図であり、該比例電磁弁１は、圧力や流量を精度良く制御するものである。
【００１５】
この図１には、非通電時における出力圧が高いノーマリーハイ（Ｎ／Ｈ）タイプの比例電磁弁１が示されており、該比例電磁弁１は、磁性体からなる金属製のカバー１１を備えている。該カバー１１は、筒状に形成されており、当該比例電磁弁１の外周部を構成している。このカバー１１内には、樹脂製の成型部材１２が内嵌されており、該成型部材１２には、金属製のブラケット１３がインサート成形されている。
【００１６】
前記成型部材１２は、前記ブラケット１３を境とした上部が、前記カバー１１に内嵌する筒状のボビン２１を構成しており、該ボビン２１にはコイル２２が巻回され、ソレノイド２３が形成されている。また、前記成型部材１２は、前記ブラケット１３を境とした下部が、前記カバー１１より下方に延出するノズル２４を構成しており、該ノズル２４には、通流孔２５を有したリング板状のシート２６がインサート成形されている。該シート２６の下部には、下方に開口する出力ポート２７が形成されており、該出力ポート２７には、側方に開口した入力ポート２８が連通している。また、前記シート２６の上部には、弁室２９が形成されており、該弁室２９は、側方に開口したドレンポート３０に連通している。
【００１７】
前記ボビン２１の内部には、サブアッセンブリーされたアッセンブリー部材３１が内嵌されている。該アッセンブリー部材３１は、前記ブラケット１３の中央穴３２の挿入された状態で該中央穴３２の縁部に載置されており、該ブラケット１３は、前記カバー１１の下端が内側に折曲されてなる下部カシメ部３３によって固定されている。前記アッセンブリー部材３１の上端には、リング板状のカバープレート３４が載置されており、該カバープレート３４は、前記カバー１１の上端が内側に折曲されてなる上部カシメ部３５によって固定されている。これにより、前記アッセンブリー部材３１は、前記ブラケット１３と前記カバープレート３４に挟持された状態で固定されている。
【００１８】
前記アッセンブリー部材３１は、図２に示すように、前記ブラケット１３に支持されるヨーク４１と、該ヨーク４１の上端部に外嵌したガイド４２と、該ガイド４２の上部に下端部が内嵌したコア４３とにより構成されており、該コア４３と前記ガイド４２と前記ヨーク４１に包囲された内部空間４４には、プランジャー４５が上下動自在に保持されている。
【００１９】
このプランジャー４５には、ロッド５１が貫通した状態で固定されており、その上方突出部５２は、ブッシュ５３を介して前記コア４３に上下動自在に支持されている。また、前記ロッド５１の下方突出部５４は、ブッシュ５５を介して前記ヨーク４１に上下動自在に支持されており、その下端部が、前記ヨーク４１の挿通孔５６を介して、当該アッセンブリー部材３１より下方へ突出している。前記上方突出部５２には、小径部５７が形成されており、該小径部５７には、コイルスプリング５８が外嵌している。これにより、当該プランジャー４５は、下方へ付勢されており、前記ソレノイド２３への通電が遮断された通常時において、前記ロッド５１下端に形成された弁部５９が、前記ノズル２４にインサート形成されたシート２６の通流孔２５を閉鎖するように構成されている。
【００２０】
前記コア４３は、前記ソレノイド２３によって励磁される磁性体により形成されており、当該コア４３には、励磁された際に前記プランジャー４５の上端を吸引する吸引面６１が形成されている。これにより、ソレノイド２３が通電された際に、コイルスプリング５８で付勢された前記プランジャー４５を上方へ作動して、ロッド５１下端の弁部５９で閉鎖された前記シート２６の通流孔２５を、ソレノイド電流に比例して解放できるように構成されている。前記コア４３の上端部中央には、凸部６２が形成されており、前記カバープレート３４を位置決めできるように構成されている。また、前記コア４３の下端部周面には、前記ガイド４２が外嵌する段部６３が凹設されており、この段部６３を前記ガイド４２に圧入固定した状態で、コア４３側面とガイド４２側面とが面一になるように設定されている。
【００２１】
前記ヨーク４１も磁性体により形成されており、当該ヨーク４１には、前記プランジャー４５を側方から包囲して、プランジャー４５からの磁気を当該プランジャー４５の側面から受け渡す円筒状の磁気受渡部７１が形成されている。このヨーク４１の上端部周面には、前記ガイド４２が外嵌する段部７２が凹設されており、この段部７２を前記ガイド４２に圧入固定した状態で、ヨーク４１側面とガイド４２側面とが面一になるように設定されている。そして、前記コア４３の上端部周面には、前記ブラケット１３に内嵌した状態で位置決めされる位置決凹部７３が形成されている。
【００２２】
前記ガイド４２は、非磁性体により形成されており、前記コア４３及び前記ヨーク４１の段部６３，７２に外嵌可能な円筒状に形成されている。これにより、前記コア４３と前記ヨーク４１とを連結して一体化できるように構成されている。
【００２３】
以上の構成にかかる本実施の形態において、プランジャー４５を吸引するコア４３と、プランジャー４５側面から磁気の受け渡しを行うヨーク４１とは、段部６３，７２を前記ガイド４２に圧入した状態で、予め定められた離間距離に維持されている。これにより、性能に大きな影響を及ぼす前記コア４３とヨーク４１との位置関係、及び両者と前記プランジャー４５との位置関係を適切に保持することができる。このため、前記コア４３とヨーク４１とが、比例電磁弁１の外形を構成するカバー１１を介して位置決めされる従来と比較して、組立時の影響を受けることなく、性能を維持することができる。なお、このガイド４２は、非磁性体からなるため、ソレノイド２３からの電磁作用で作動するプランジャー４５への悪影響を排除することができる。
【００２４】
また、性能に大きな影響を及ぼす前記コア４３及びヨーク４１を一体化してアッセンブリー部材３１を形成したので、このアッセンブリー部材３１をソレノイド２３内に配設するだけで、コア４３、ヨーク４１、及びプランジャー４５をソレノイド２３内に組み付けることができる。したがって、前記コア４３及びヨーク４１がカバー１１を介して固定されるため、カバー１１へのヨーク４１の組み付け、及びコア４３の組み付けを慎重に行わなければならなかった従来と比較して、組付作業性を向上することができる。
【００２５】
そして、このアッセンブリー部材３１のヨーク４１からはプランジャー４５のロッド５１が突出されており、このロッドの下端は弁部５９を構成している。このため、当該アッセンブリー部材３１の性能評価を単体で行うことができる。よって、組付前段階において、不良品を排除することができ、不良発生時の損失を最小限に抑えることができる。
【００２６】
さらに、前記アッセンブリー部材３１は、前記コア４３の端部に形成された段部６３、及び前記ヨーク４１の端部に形成された段部７２が筒状のガイド４２に圧入固定されて形成されており、プランジャー４５は、コア４３とヨーク４１とガイド４２に包囲された内部空間４４に収容されている。このため、前記コア４３とプランジャー４５間、及び該プランジャー４５とヨーク４１間へのコンタミ（ほこりやゴミ等）の進入防止などの品質管理が容易となる。さらに、筒状のガイド４２に、コア４３端部及びヨーク４１端部を圧入したので、コア４３及びヨーク４１の同軸度を確保することができる。これにより、性能向上に寄与することができる。
【００２７】
加えて、ガイド４２が外嵌する前記ヨーク４１及びコア４３の周面に段部６３，７２を凹設することで、前記ヨーク４１及び前記コア４３側面からの前記ガイド４２の突出量を抑えることができる。これにより、前記ガイド４２が側方に突出する場合と比較して、ソレノイド２３内面への干渉を防止することができ、組み付け作業が容易となる。
【００２８】
（第２の実施の形態）
【００２９】
図３及び図４は、本発明の第２の実施の形態をにかかる比例電磁弁１０１を示す図であり、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００３０】
すなわち、この図３には、非通電時における出力圧が低いノーマリーロウ（Ｎ／Ｌ）タイプの比例電磁弁１０１が示されており、該比例電磁弁１０１は、ソレノイド２３内に収容されたアッセンブリー部材１１１以外は、第１の実施の形態と同じものが用いられている。
【００３１】
このアッセンブリー部材１１１は、図４に示すように、前記ブラケット１３に支持されるコア１２１と、該コア１２１の上端部に外嵌したガイド１２２と、該ガイド１２２の上部に下端部が内嵌したヨーク１２３とにより構成されており、該ヨーク１２３と前記ガイド１２２と前記コア１２１に包囲された内部空間１２４には、プランジャー１２５が上下動自在に保持されている。つまり、第１の実施の形態と比較して、コア１２１が下部に、またヨーク１２３が上部に設定されている。
【００３２】
前記プランジャー１２５には、ロッド１３１貫通した状態で固定されており、その上方突出部１３２は、ブッシュ１３３を介して前記ヨーク１２３に上下動自在に支持されている。また、前記ロッド１３１の下方突出部１３４は、ブッシュ１３５を介して前記コア１２１に上下動自在に支持されており、その下端部が、前記コア１２１の挿通孔１３６を介して、当該アッセンブリー部材１１１より下方へ突出している。前記プランジャー１２５は、前記ソレノイド２３への通電が遮断された通常時において、入力ポート２８からの圧力を受けて上動することにより前記通流孔２５を解放するように構成されている。
【００３３】
前記コア１２１は、前記ソレノイド２３によって励磁される磁性体により形成されており、当該コア１２１には、励磁された際に前記プランジャー１２５の下端を吸引する吸引面１４１が形成されている。これにより、ソレノイド２３が通電された際に、流体圧力によって上動したプランジャー１２５を下方へ作動して、ロッド１３１下端の弁部１３７でシート２６の通流孔２５を、ソレノイド電流に比例して閉鎖できるように構成されている。このコア１２１の上端部周面には、前記ガイド１２２が外嵌する段部１４２が凹設されており、この段部１４２を前記ガイド１２２に圧入固定した状態で、コア１２１側面とガイド１２２側面とが面一になるように設定されている。そして、前記コア１２１の下端部周面には、前記ブラケット１３の中央穴３２に内嵌した状態で位置決めされる位置決凹部１４３が形成されている。
【００３４】
前記ヨーク１２３も磁性体により形成されており、当該ヨーク１２３には、前記プランジャー１２５を側方から包囲して、プランジャー１２５からの磁気を当該プランジャー１２５の側面から受け渡す円筒状の磁気受渡部１５１が形成されている。このヨーク１２３の下端部周面には、前記ガイド１２２が外嵌する段部１５２が凹設されており、この段部１５２を前記ガイド１２２に圧入固定した状態で、ヨーク１２３側面とガイド１２２側面とが面一になるように設定されている。そして、前記ヨーク１２３の上端部中央には、凸部１５３が形成されており、カバープレート３４を位置決めできるように構成されている。
【００３５】
前記ガイド１２２は、非磁性体により形成されており、前記コア１２１及び前記ヨーク１２３の段部１４２，１５２に外嵌可能な円筒状に形成されている。これにより、前記コア１２１と前記ヨーク１２３とを連結して一体化できるように構成されている。
【００３６】
以上の構成にかかる本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
また、このようにソレノイド２３内に収容されるアッセンブリー部材１１１を変更するだけで、タイプの異なる比例電磁弁１０１を形成することができる。これにより、タイプの異なる比例電磁弁１，１１１間において、アッセンブリー部材３１，１１１以外の部品の共用化を図ることができ、コストの大幅な低減を図ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１の比例電磁弁にあっては、性能に大きな影響を及ぼすコアとヨークの位置関係、及び両者とプランジャーとの位置関係を、コア及びヨークを連結するガイドによって適切に保つことができる。これにより、前記コアとヨークとが、本体の外形を構成するカバーを介して位置決めされる従来と比較して、組立時の影響を受けることなく、性能を維持することができる。
【００３９】
また、前記コア及びヨークが一体化されてなるアッセンブリー部材をソレノイド内に配設するだけで、組付作業を行うことができる。よって、前記コア及びヨークがカバーを介して固定されるため、カバーへのヨークの組み付け、及びコアの組み付けを慎重に行わなければならなかった従来と比較して、組付作業性を向上することができる。
【００４０】
そして、このアッセンブリー部材の少なくとも前記コア又は前記ヨークからはプランジャーの弁部が突出されており、当該アッセンブリー部材の性能評価を単体で行うことができる。これにより、組付前段階において、不良品を排除することができるので、不良発生時の損失を最小限に抑えることができる。
また、ソレノイド内に収容されるアッセンブリー部材を変更するだけで、タイプの異なる比例電磁弁を形成することができる。これにより、タイプの異なる比例電磁弁間において、アッセンブリー部材以外の部品の共用化を図ることができ、コストの大幅な低減を図ることができる。
【００４１】
また、前記プランジャーを、コアとヨークと筒状のガイドで包囲された空間に収容したので、前記コアとプランジャー間、及び該プランジャーとヨーク間へのコンタミ（ほこりやゴミ等）の進入防止など、品質管理を容易に行うことができる。さらに、筒状のガイドに、コア端部及びヨーク端部を圧入したので、コア及びヨークの同軸度を確保することができる。これにより、性能向上に寄与することができる。
【００４２】
そして、ガイドが外嵌する前記ヨーク及びコアの周面に段部を凹設することで、前記ヨーク及び前記コア側面からの前記ガイドの突出量を抑えることができる。これにより、前記ガイドが側方に突出する場合と比較して、ソレノイド内への組み付け作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】同実施の形態のアッセンブリー部材を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図４】同実施の形態のアッセンブリー部材を示す断面図である。
【図５】従来の比例電磁弁を示す断面図である。
【符号の説明】
１    比例電磁弁
２３    ソレノイド
２５    通流孔
３１    アッセンブリー部材
４１    ヨーク
４２    ガイド
４３    コア
４５    プランジャー
５９    弁部
６１    吸引面
６３    段部
７２    段部
１０１    比例電磁弁
１１１    アッセンブリー部材
１２１    コア
１２２    ガイド
１２３    ヨーク
１２５    プランジャー
１３７    弁部
１４１    吸引面
１４２    段部
１５２    段部
【図１】
0004275307.tif 000002
【図２】
0004275307.tif 000003
【図３】
0004275307.tif 000004
【図４】
0004275307.tif 000005
【図５】
0004275307.tif 000006