JP2008190603A - Solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a solenoid valve, and more particularly to a solenoid valve having an improved valve seat member.
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。 In general, an electromagnetic valve (solenoid valve) has a coil, a fixed core, and a movable core, generates a magnetic field by a current flowing through the coil, and attracts the movable core and the fixed core to each other. The flow path is opened and closed by contacting and separating from the valve seat surface of the member.
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。
The valve seat member (valve seat body) has a funnel-shaped valve seat surface and a valve hole (flow path) at the bottom of the valve seat surface. The valve seat surface and the valve hole are formed by cutting. It is common to be done. For example, in the valve seat body of an electromagnetic valve as described in
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。
However, since the valve body repeatedly contacts the valve seat surface, the solenoid valve is required to have wear resistance on the valve seat surface. In addition, when the valve seat surface is molded by cutting, cutting marks are formed, and the surface roughness of the portion of the valve seat surface that comes into contact with the valve body becomes rough, causing the valve body to catch on the valve seat surface and causing fluid flow. This causes a problem that the valve body vibrates and this is generated as fluid pulsation.
Moreover, according to cutting, there exists a problem that manufacturing cost increases. In particular, since small parts are difficult to handle such as a chuck, it is desirable that the main part having the basic function can be manufactured by a kind of process other than cutting.
Therefore, an object of the present invention is to provide an electromagnetic valve that has good surface accuracy of the valve seat surface, high wear resistance, and can be manufactured at low cost.
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。 The present invention for solving the above-described problems includes a fixed core, a movable core disposed so as to be movable back and forth with respect to the fixed core, and a magnetic field for attracting the fixed core and the movable core to each other when a current flows. A valve body arranged to move integrally with the movable core, and a valve seat member having a valve seat surface that contacts the valve body and can close the flow path, An electromagnetic valve that opens and closes the flow path by moving forward and backward to the valve seat surface, wherein the valve seat member has a substantially cylindrical outer shape, the valve seat surface is formed on an upper surface, and a lower surface The valve seat member internal flow path that forms a part of the flow path extending upward from the center, and the valve seat member internal flow path that communicates the bottom of the valve seat surface and the valve seat member internal flow path. A valve hole, forged including the valve seat surface, the flow passage in the valve seat member and the valve hole. Characterized in that it is formed by.
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。
According to such a solenoid valve, in the valve seat member which is a minute part, all of the valve seat surface, the valve seat member internal passage and the valve hole which form the basic function are formed by forging. Therefore, it is not necessary to move to another manufacturing facility. In particular, in the formation of these portions, if cutting is not used but forging is used, the processing time by cutting is omitted, and the processing time as a whole becomes extremely short, so that the cost can be reduced.
Further, by forming the valve seat surface by forging, a smooth surface can be obtained, the sealing performance with the valve body can be improved, and the durability can also be improved by work hardening of the material.
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。 In the electromagnetic valve described above, when the valve seat member is press-fitted into another part at the outer peripheral portion, it is desirable that the outer peripheral portion is also formed by forging.
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。 Thus, the outer peripheral portion to be press-fitted can be manufactured at low cost by forming by forging.
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。 According to the solenoid valve of the present invention, the surface accuracy of the valve seat surface is good, the wear resistance is high, and it can be manufactured at low cost.
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。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a normally open solenoid valve according to an embodiment. FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining the manufacturing process of the valve seat member, where FIG. 2A shows the material shape, FIG. 2B shows the main forming process, FIG. 2C shows the main forming process, and FIG. 2D shows the punching process. .
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。
As shown in FIG. 1, the normally open
In the normally open
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。
The fixed
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。
The
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。
The
In such a
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。
Between the
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。
A plurality of through
The
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。
A
A plurality of (only one shown)
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。
The
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。
The
The
A bottomed
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。
The
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。
In the normally
An example of this manufacturing process will be described. First, as shown in FIG. 2A, a material W1 having a mass substantially equal to that of the
The workpiece W2 obtained as a result is shown in FIG.
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。
Then, as shown in FIG. 2D, the workpiece W2 is set on another
Further, although not shown, the
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。
Thus, the
Further, since the
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。
Moreover, since the
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。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be implemented with appropriate modifications.
For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the linear solenoid valve that changes the operating differential pressure in accordance with the value of the current flowing through the
Only the parts different from the normally
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。
Even in such a normally open type
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。
In the above embodiment, the
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。
Moreover, in the said embodiment, although only the normally open type electromagnetic valve was illustrated, it has a cylindrical outer diameter, and the site | part corresponded to the
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
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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。 A fixed core, a movable core disposed so as to be movable back and forth with respect to the fixed core, a coil that generates a magnetic field for attracting the fixed core and the movable core to each other when an electric current flows, and the movable core; A valve body arranged to move, and a valve seat member having a valve seat surface capable of closing the flow path in contact with the valve body, and by moving the valve body back and forth to the valve seat surface, A solenoid valve for opening and closing a flow path,
The valve seat member is
Having a substantially cylindrical outer shape, the valve seat surface is formed on the upper surface;
A flow passage in the valve seat member that forms part of the flow passage extending upward from the center of the lower surface;
A valve hole having a smaller diameter than the flow passage in the valve seat member communicating the bottom of the valve seat surface and the flow passage in the valve seat member;
An electromagnetic valve formed by forging including the valve seat surface, the flow passage in the valve seat member and the valve hole.
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