WO2023027028A1 - 電磁弁用の移動コア及び電磁弁 - Google Patents
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- WO2023027028A1 WO2023027028A1 PCT/JP2022/031571 JP2022031571W WO2023027028A1 WO 2023027028 A1 WO2023027028 A1 WO 2023027028A1 JP 2022031571 W JP2022031571 W JP 2022031571W WO 2023027028 A1 WO2023027028 A1 WO 2023027028A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
Definitions
- the present invention relates to a moving core for a solenoid valve and a solenoid valve.
- it relates to moving cores and solenoid valves for solenoid valves that require vibration resistance and high frequency opening and closing.
- solenoid valves have been used to control the flow/shutoff of fluids such as fuel gas.
- FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an electromagnetic valve according to the invention of Japanese Patent No. 5990356 (Patent Document 1) by the present applicant
- FIG. 6 is a schematic perspective view of the valve body of the electromagnetic valve.
- a solenoid valve 101 As shown in FIG. 5, a solenoid valve 101 according to Japanese Patent No. 5990356 (Patent Document 1) has a fixed core 110 having a gas introduction passage 111 therein, and a gas flow passage 121 therein, and exerts an electromagnetic force. a moving core 120 that can be approached relative to the fixed core 110 when received. A valve body 125 is attached to the end of the moving core 120 opposite to the fixed core 110 .
- a cylindrical body portion 130 having a sleeve portion 131 that guides the movement of the movable core 120 is fixed to the fixed core 110 .
- An annular valve seat 133 on which a valve body 125 is seated is provided at the end of the tubular main body 130 opposite to the fixed core 110 .
- the valve seat 133 rises from the outer region of the valve seat 133 at the end of the cylindrical main body 130 toward the fixed core 110 .
- a gas discharge passage 132 having a circular cross section is provided in the inner region of the valve seat 133 at the end of the cylindrical main body 130 .
- the gas discharge path 132 is normally closed by the valve body 125 sitting on the valve seat 133 .
- a spring 115 is provided between the fixed core 110 and the moving core 120 to urge the moving core 120 away from the fixed core 110 to seat the valve body 125 on the valve seat 133 .
- the valve body 125 is released from the valve seat 133 (gas discharge path 132).
- An electromagnetic coil section 123 is provided that can The electromagnetic coil section 123 is connected to a control device (not shown) via wiring 124 .
- the tubular body portion 130 has an annular gas storage space 134 near the valve body 125 of the moving core 120 .
- the gas storage space 134 has a rotationally symmetrical shape around the axis of the valve seat 133 .
- the gas introduction path 111 of the fixed core 110 and the gas flow path 121 of the moving core 120 are arranged regardless of the relative positions of the fixed core 110 and the moving core 120 (that is, the expansion and contraction of the spring 115). regardless of the state), they are adapted to maintain communication with each other.
- the region of the gas flow passage 121 on the fixed core 110 side is a single inflow passage 121a extending in the moving direction of the moving core 120 and has a circular cross section.
- the outflow path 121b has a circular cross section and extends axially symmetrically into two from the inflow path 121a in a direction forming an angle of 60°.
- a region where the outflow passage 121b of the moving core 120 opens is tapered (truncated conical).
- the diameter of the section perpendicular to the extending direction of the inflow path 121a and the diameter of the section perpendicular to the extending direction of the outflow path 121b are equal.
- the diameter of the cross section perpendicular to the extending direction of the gas discharge path 132 is also equal to these diameters.
- the outer diameter of the gas storage space 134 is larger than the inner diameter of the sleeve portion 131 of the tubular body portion 130 .
- the end face of the gas storage space 134 opposite to the fixed core 110 side is flat except for the valve seat 133, and defines the height of the valve seat 133 raised.
- tubular main body 130 has a portion 130a where the valve seat 133 is formed and a portion 130b where the sleeve portion 131 is formed.
- the moving core 120 is urged away from the fixed core 110 by the biasing force of the spring 115 provided between the fixed core 110 and the moving core 120, and the valve body 125 is pushed away from the fixed core 110. It is seated on the valve seat 133 and the gas discharge path 132 is closed.
- the electromagnetic coil section 123 When a valve opening command is input, the electromagnetic coil section 123 is driven via a control device (not shown). As a result, the electromagnetic coil portion 123 applies an electromagnetic force to the moving core 120 to bring the moving core 120 closer to the fixed core 110 against the biasing force of the spring 115 . As a result, the valve body 125 is separated from the gas discharge passage 132 and the electromagnetic valve 101 is opened.
- the gas (usually pressure gas) normally supplied into the gas introduction passage 111 passes through the inflow passage 121a and the outflow passage 121b, which are the gas flow passages 121, into the gas storage space 134. filled inside.
- the gas discharge passage 132 is blocked by the valve body 125, the gas is not discharged from the gas discharge passage 132.
- valve body 125 When the valve body 125 is separated from the valve seat 133 by inputting a valve opening command and driving the electromagnetic coil portion 123, the gas filling the gas storage space 134 is discharged through the gas discharge passage 132. be done.
- the angle between the inflow path 121a and the outflow path 121b in the gas flow path 121 of the moving core 120 is 60° (acute angle), and the outflow Since the channel 121b extends in two axially symmetrical directions from the inflow channel 121a, a type of pressure loss called "bending loss" can be suppressed.
- Patent Document 1 since the gas storage space 134 is formed relatively wide, pressure loss of a type called "shrinkage loss" can be suppressed. .
- Patent Document 1 since the gas storage space 134 is also formed around the valve seat 133, the gas can be discharged more smoothly when the valve is opened. As a result, the gas pressure loss characteristics can be significantly improved.
- the valve body 125 is made of rubber, and as shown in FIG. As shown in FIG. 5, it was fitted into a recess provided at the tip of the moving core 120 .
- valve body 125 may fall out of the recess when the electromagnetic valve 101 is subjected to a large vibration or when the electromagnetic valve 101 is required to open and close frequently. I found out.
- the inventor of the present invention adopts a manufacturing method in which a material in a fluid state is injected into the recess and solidified instead of inserting the manufactured valve body 125 into the recess, so that the valve body 125 after solidification is formed. It was found that the degree of design freedom of the form can be improved.
- An object of the present invention is to provide a moving core or an electromagnetic valve having a valve body that significantly reduces the possibility of detachment by adopting a manufacturing method of injecting a material in a fluid state into a recess and solidifying it. .
- the present invention is a moving core for an electromagnetic valve, comprising a recess provided at the tip of the moving core, and a one-side communication hole penetrating from one side surface of the moving core to the inside of the recess. and a rubber valve body integrally provided in the recess and in the one-side communication hole.
- part of the valve body extends into the one-side communication hole, thereby significantly reducing the possibility of the valve body falling off.
- the moving core of the present invention can be manufactured by adopting a manufacturing method of integrally injecting a rubber material in a fluid state into the recess and the one-side communication hole and then solidifying it.
- the inner side surface of the recess and the inner side surface of the one-side communication hole are smoothly continuous (for example, continuous flush) or close to each other (for example, It is preferred that the step is very small (eg 0.5 mm or less, preferably 0.2 mm or less). According to this, the step of integrally injecting the rubber material in the fluid state into the recess and the one-side communication hole can be carried out more smoothly.
- the present invention is a moving core for an electromagnetic valve, comprising: a recess provided at the tip of the moving core; a hole, a second side communication hole penetrating from the other side surface of the moving core to the inside of the recess, and integrally provided in the recess, the one side communication hole, and the other side communication hole. and a valve body made of rubber.
- part of the valve body extends into the communication hole on one side and the communication hole on the other side, thereby significantly reducing the possibility of the valve body falling off.
- the moving core of the present invention can be manufactured by adopting a manufacturing method in which a rubber material in a fluid state is integrally injected into the recess, the one-side communication hole, and the other-side communication hole, and then solidified.
- the one-side communication hole and the other-side communication hole are preferably arranged on a straight line. According to this, the one-side communication hole and the other-side communication hole can be continuously formed in one drilling step from the side surface side of the moving core by, for example, a rotary drill.
- the inner side surface of the recess and the inner side surface of the one-side communication hole are smoothly continuous (for example, continuous flush) or close to each other (
- the step between the two is very small (for example, 0.5 mm or less, preferably 0.2 mm or less). It is preferable that they are continuous (e.g., flush and continuous) or close to each other (e.g., the step between the two is very small (e.g., 0.5 mm or less, preferably 0.2 mm or less)).
- the step of integrally injecting the rubber material in the fluid state into the recess, the one-side communication hole, and the other-side communication hole can be performed more smoothly.
- the present invention is a solenoid valve provided with a moving core having the characteristics described above. That is, the present invention provides a stationary core, a moving core having any of the above features configured to be able to approach the stationary core when subjected to the action of an electromagnetic force, and a moving core for the stationary core. and a tubular main body portion fixed to the moving core and adapted to guide the movement of the moving core; a valve seat that can be seated; an elastic body that can urge the moving core away from the fixed core to seat the valve body against the valve seat; an electromagnetic coil section capable of releasing the valve body from the valve seat by applying an electromagnetic force to bring the moving core closer to the fixed core against the biasing force of the elastic body. It is a solenoid valve (straight direct-acting solenoid valve) characterized by:
- the present invention is preferably applied to a solenoid valve with improved gas pressure loss characteristics when the valve is open. That is, the fixed core has a gas introduction passage inside, the moving core has a gas flow passage inside, and the tubular main body is located inside the valve seat at the end.
- the tubular body portion has an annular gas storage space in the vicinity of the valve body of the moving core, and the valve seat is located at the tubular body portion. rises toward the stationary core from the outer region of the valve seat at the end of the valve seat, and the gas introduction path and the gas flow path are in communication regardless of the relative positions of the stationary core and the moving core.
- the gas flow path includes an inflow path extending in the direction of movement of the moving core on the side of the fixed core, and an inflow path extending in a direction forming an acute angle with the direction of movement of the moving core on the side of the valve body. It is preferable to have an outflow channel that is divided into two or more and extends.
- the outflow path extends in two symmetrical directions from the inflow path, and the one-side communication hole is perpendicular to a plane including the central axis of each of the outflow paths. It preferably extends in the direction of According to this, the two outflow passages and the one-side communication hole are arranged in a well-balanced manner, which is preferable from the viewpoint of the strength and rigidity of the moving core.
- the other side communication hole it is preferable that the other side communication hole also extends in a direction orthogonal to a plane including the center axis of each of the outflow passages. According to this, the two outflow paths, the one-side communication hole, and the other-side communication hole are arranged in a well-balanced manner, which is preferable from the viewpoint of the strength and rigidity of the moving core.
- the present invention also provides a method of manufacturing a moving core for an electromagnetic valve having any of the above characteristics, wherein a concave portion is provided at the tip portion, and the one side surface penetrates from the side surface of one side to the inside of the concave portion.
- preparing a moving core body provided with a communication hole (further optionally, provided with a communication hole on the other side penetrating from the side surface on the other side to the inside of the recess); and the recess of the moving core body.
- a step of injecting the rubber material up to the tip side a step of solidifying the rubber material in a state where a part of the rubber material protrudes from the recess to the tip side, and a step of solidifying the rubber material protruding from the recess to the tip side and removing a portion of the.
- the present invention it is possible to relatively easily realize a form in which a portion of the valve body extends into the one-side communication hole.
- solidifying the rubber material in a state in which a part of the rubber material protrudes from the inside of the recess to the tip side it is possible to effectively prevent the occurrence of "sink marks" in the recess due to contraction of the rubber material during solidification. can be suppressed to
- part of the valve body extends into the one-side communication hole, thereby significantly reducing the possibility of the valve body falling off.
- the moving core of the present invention can be manufactured by adopting a manufacturing method of integrally injecting a rubber material in a fluid state into the recess and the one-side communication hole and then solidifying it.
- part of the valve body extends into the one-side communication hole and the other-side communication hole, thereby significantly reducing the possibility of the valve body falling off.
- the moving core of the present invention can be manufactured by adopting a manufacturing method in which a rubber material in a fluid state is integrally injected into the recess, the one-side communication hole, and the other-side communication hole, and then solidified.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solenoid valve (straight direct-acting solenoid valve) according to an embodiment of the present invention
- FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the solenoid valve of FIG. 1 in an orthogonal direction
- FIG. 2 is a schematic perspective view of a valve body of the solenoid valve of FIG. 1
- FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a process for machining the valve body of the solenoid valve of FIG. 1
- FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a conventional solenoid valve (straight direct-acting solenoid valve)
- FIG. 6 is a schematic perspective view of a valve body of the solenoid valve of FIG. 5;
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solenoid valve 1 (straight direct-acting solenoid valve) according to this embodiment
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the solenoid valve 1 in FIG. 2] is a schematic perspective view of the valve body 25 of the solenoid valve 1 of FIG. 1.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solenoid valve 1 (straight direct-acting solenoid valve) according to this embodiment
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the solenoid valve 1 in FIG. 2] is a schematic perspective view of the valve body 25 of the solenoid valve 1 of FIG. 1.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solenoid valve 1 (straight direct-acting solenoid valve) according to this embodiment
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the solenoid valve 1 in FIG. 2] is a schematic perspective view of the valve body 25 of the solenoid valve 1 of FIG
- the solenoid valve 1 As shown in FIGS. 1 and 2, the solenoid valve 1 according to the present embodiment has a fixed core 10 having a gas introduction passage 11 inside, and a gas flow passage 21 inside, and is fixed when subjected to the action of electromagnetic force. and a moving core 20 that can approach the core 10 .
- a valve body 25 is provided at the end of the moving core 20 opposite to the fixed core 10 .
- a cylindrical body portion 30 having a sleeve portion 31 that guides the movement of the movable core 20 is fixed to the fixed core 10 .
- An annular valve seat 33 on which the valve body 25 is seated is provided at the end of the cylindrical main body 30 opposite to the fixed core 10 .
- the valve seat 33 rises from the outer region of the valve seat 33 at the end of the tubular main body 30 toward the fixed core 10 .
- a gas discharge passage 32 having a circular cross section is provided in the inner region of the valve seat 33 at the end of the cylindrical body portion 30 .
- the gas discharge path 32 is normally closed by the valve body 25 sitting on the valve seat 33 .
- a spring 15 is provided between the fixed core 10 and the moving core 20 to urge the moving core 20 away from the fixed core 10 to seat the valve body 25 on the valve seat 33 .
- an electromagnetic force is applied to the moving core 20 to bring the moving core 20 closer to the fixed core 10 against the biasing force of the spring 15, thereby releasing the valve body 25 from the valve seat 33 (gas discharge path 32).
- An electromagnetic coil portion 23 is provided that can The electromagnetic coil section 23 is connected to a control device (not shown) via wiring 24 .
- the tubular main body 30 has an annular gas storage space 34 near the valve body 25 of the moving core 20 .
- the gas storage space 34 has a shape rotationally symmetrical about the axis of the valve seat 33 .
- the gas introduction path 11 of the fixed core 10 and the gas flow path 21 of the moving core 20 are connected regardless of the relative positions of the fixed core 10 and the moving core 20 (that is, the spring 15), they remain in communication with each other.
- the region of the gas flow passage 21 on the fixed core 10 side is a single inflow passage 21a extending in the moving direction of the moving core 20 and has a circular cross section.
- the outflow path 21b has a circular cross section and extends axially symmetrically into two from the inflow path 21a in a direction forming an angle of 60°.
- a region where the outflow passage 21b of the moving core 20 opens has a tapered shape (truncated cone shape).
- the diameter of the cross section perpendicular to the extending direction of the inflow path 21a and the diameter of the cross section perpendicular to the extending direction of the outflow path 21b are equal.
- the diameter of the cross section perpendicular to the extending direction of the gas discharge path 32 is also equal to these diameters.
- the outer diameter of the gas storage space 34 is larger than the inner diameter of the sleeve portion 31 of the tubular main body portion 30 . 1 and 2, the end face of the gas storage space 34 on the side opposite to the fixed core 10 side is flat except for the valve seat 33, and defines the height of the valve seat 33.
- tubular main body 30 has a portion 30a where the valve seat 33 is formed and a portion 30b where the sleeve portion 31 is formed.
- valve body 25 The valve body 125 in the conventional solenoid valve 101 has a configuration in which a large-diameter cylindrical portion 125a and a small-diameter cylindrical portion 125b are stacked (see FIG. 6). (The valve body 125 is fitted into the recess while deforming the rubber valve body 125 by using the elasticity of the rubber valve body 125).
- the valve body 25 in the electromagnetic valve 1 of the present embodiment has a thin rod portion 25d on one side and a thin rod portion 25e on the other side from opposite sides of the cylindrical portion 25a.
- the cylindrical portion 25a is filled in the concave portion 20a (see FIG. 4) of the moving core body having a corresponding concave shape, and the one-side thin rod portion 25d is filled in the corresponding hole.
- the one-side communication hole 20d (see FIG. 4) of the moving core body having a shape is filled, and the other side thin rod portion 25e is filled in the other-side communication hole 20e (see FIG. 4) of the moving core body having a corresponding hole shape. See) is filled inside.
- Such a valve body 25 is manufactured by adopting a manufacturing method in which a rubber material in a fluid state is integrally injected into the recess 20a, the one-side communication hole 20d, and the other-side communication hole 20e and solidified.
- the cylindrical portion 25a (recess 20a) has a diameter of 5.5 mm and a height of 2.0 mm.
- the diameter of (the other side communication hole 20e) is 1.0 mm (preferably about 1/4 to 1/2 of the height of the cylindrical portion 25a).
- the one-side thin rod portion 25d (one-side communication hole 20d) and the other-side thin rod portion 25e (the other-side communication hole 20e) are arranged on the diametrical extension of the cylindrical portion 25a (recess 20a). , are arranged in a straight line.
- the one-side communication hole 20d and the other-side communication hole 20e are formed by, for example, a rotary drill from one side (or the other side) of the side surface (the truncated conical surface in this embodiment) of the moving core 20. It can be formed continuously in a drilling process (the moving core body is made of magnetic stainless steel, for example).
- the one-side communication hole 20d and the other-side communication hole 20e are arranged with respect to a plane (paper surface of FIG. 1) including the central axis of each of the outflow passages 21b. , extending in orthogonal directions.
- the central axes of the one side communication hole 20d and the other side communication hole 20e are positioned at a distance of 1.0 mm from the tip surface of the valve body 25. That is, the deep side surface of the recess 20a and the deep side surfaces of the one-side communication hole 20d and the other-side communication hole 20e form a step of 0.5 mm.
- the moving core 20 is urged away from the fixed core 10 by the biasing force of the spring 15 provided between the fixed core 10 and the moving core 20, and the valve body 25 is pushed away from the fixed core 10. It is seated on the valve seat 33 and the gas discharge path 32 is closed.
- the electromagnetic coil section 23 When a valve opening command is input, the electromagnetic coil section 23 is driven via a control device (not shown). As a result, the electromagnetic coil portion 23 applies an electromagnetic force to the moving core 20 to bring the moving core 20 closer to the fixed core 10 against the biasing force of the spring 15 . As a result, the valve body 25 is separated from the gas discharge passage 32 and the electromagnetic valve 1 is opened.
- the gas (usually pressure gas) normally supplied into the gas introduction passage 11 passes through the inflow passage 21a and the outflow passage 21b, which are the gas flow passages 21, into the gas storage space 34. filled inside.
- the gas discharge passage 32 is blocked by the valve body 25, the gas is not discharged from the gas discharge passage 32.
- valve body 25 When the valve body 25 is separated from the valve seat 33 by inputting a valve opening command and driving the electromagnetic coil portion 23, the gas filling the gas storage space 34 is discharged through the gas discharge passage 32. be done.
- the angle between the inflow path 21a and the outflow path 21b in the gas flow path 21 of the moving core 20 is 60° (acute angle), and the outflow path 21b extends from the inflow path 21a. Since it extends in two axially symmetrical directions, pressure loss of a type called "bending loss" can be suppressed.
- the gas storage space 34 is formed relatively wide, so pressure loss of a type called "reduction loss" can be suppressed.
- the surrounding of the valve seat 33 also serves as the gas storage space 34, so that the gas can be discharged more smoothly during the valve opening operation, resulting in the reduction of the gas. Pressure loss characteristics can be significantly improved.
- the one-side thin rod portion 25d which is a part of the valve body 25, extends into the one-side communication hole 20d, thereby significantly reducing the possibility of the valve body 25 coming off. be able to.
- the other side thin rod portion 25e which is a part of the valve body 25, extends into the other side communication hole 20e, thereby significantly reducing the possibility of the valve body 25 coming off. can do.
- the one-side communication hole 20d and the other-side communication hole 20e extend in a direction orthogonal to a plane (paper surface of FIG. 1) including the central axis of each outflow passage 21b, two The outflow path 21b, the one-side communication hole 20d, and the other-side communication hole 20e are arranged in a well-balanced manner, which is preferable from the viewpoint of the strength and rigidity of the moving core 20.
- FIG. 1 paper surface of FIG. 1
- the moving core body is held with the tip facing upward.
- the moving core body is provided with a recess 20a in advance in the tip portion, and is provided with a one-side communication hole 20d penetrating from one side surface to the inside of the recess 20a.
- a second side communication hole 20e is provided that penetrates to the inside.
- the rubber material injector 50 is held with respect to the moving core body so that the rubber material injection part 51 is positioned substantially in the center of the recess 20a.
- the rubber material injector 50 is filled in advance with the rubber material 25f in a fluid state.
- a rubber material 25f in a fluid state is injected into the recess 20a from the rubber material injector 50 via the rubber material injection part 51.
- the rubber material 25f in a fluid state is filled in the recess 20a, and also in the one-side communication hole 20d and the other-side communication hole 20e. It reaches up to the top of the square surface.
- the one-side communication hole 20d and the other-side communication hole 20e function to release the air in the recess 20a, so that the rubber material 25f in a fluid state can be injected more smoothly.
- this injection step is carried out so that burrs caused by the rubber material injection portion 51 remain, that is, until a portion of the rubber material 25f protrudes from the inside of the recess 20a to the tip side.
- the rubber material protruding from the side surfaces of the moving cores 20 on one side and the other side and the rubber material protruding from the concave portion 20a to the tip side is removed by polishing.
- the manufacturing method as described above it is possible to relatively easily realize a form in which a part of the valve body 25 extends into the one side communication hole 20d and the other side communication hole 20e.
- the rubber material shrinks during solidification and causes "sink marks" in the recess 20a. can be effectively suppressed.
- Hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber (for example, “Zeptol 2010” (registered trademark) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is suitable as the material for the valve body 25 when the solenoid valve 1 controls the passage of kerosene-based fuel gas.
- HNBR Hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber
- acrylic rubber ACM
- fluororubber FKM
- fluorosilicone rubber FVMQ
- the deep side surface of the recess 20a and the deep side surfaces of the one-side communication hole 20d and the other-side communication hole 20e form a step of 0.5 mm.
- this step is eliminated so that the inner side surface of the concave portion 20a and the inner side surfaces of the one-side communication hole 20d and the other-side communication hole 20e are smoothly continuous (for example, continuous flush). is preferred.
- both the one side communication hole 20d and the other side communication hole 20e are provided, but only one of them is provided. At least at the time of filing the application, the aspect of the invention is also subject to protection of the present application.
- the one-side communication hole 20d and the other-side communication hole 20e are provided on a straight line, but they are provided in different directions.
- the aspect of the invention is also subject to protection of the present application.
- an aspect in which three or more communicating holes (thin rod portions) are arranged radially, for example, is also subject to protection of the present application.
- Solenoid valve 10 Fixed core 11 Gas introduction path 15 Spring 20 Moving core 20a Recess 20d One side communication hole 20e Other side communication hole 21 Gas flow path 21a Inflow path 21b Outflow path 23 Electromagnetic coil portion 24 Wiring 25 Valve body 25a Cylindrical portion 25d One-side thin rod portion 25e Other-side thin rod portion 25f Flowing rubber material 30 Cylindrical main body 31 Sleeve part 32 Gas discharge path 32 Gas discharge path 33 Valve seat 34 Gas storage space 50 Rubber material injector 51 Rubber material injection part 101 Solenoid valve 110 Fixed core 111 Gas introduction path 115 Spring 120 Moving core 121 Gas flow path 121a Inflow path 121b Outflow path 123 Electromagnetic coil portion 124 Wiring 125 Valve element 125a Large diameter cylindrical portion 125b Small diameter cylindrical portion 130 Cylindrical body portion 131 Sleeve Part 132 Gas discharge path 133 Valve seat 134 Gas storage space
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Abstract
本発明は、電磁弁用の移動コアであって、当該移動コアの先端部に設けられた凹部と、当該移動コアの一方側の側方表面から前記凹部の内部まで貫通する一方側連通孔と、前記凹部内及び前記一方側連通孔内に一体的に設けられたゴム製の弁体と、を備えたことを特徴とする移動コアである。
Description
本発明は、電磁弁用の移動コア及び電磁弁に関している。特には、耐振動性及び高頻度開閉が要求されるような電磁弁用の移動コア及び電磁弁に関している
従来より、電磁弁は、燃料ガス等の流体の通流／遮断の制御に用いられている。
図５は、本件出願人による日本特許第５９９０３５６号（特許文献１）の発明に係る電磁弁の概略断面図であり、図６は、当該電磁弁の弁体の概略斜視図である。
（電磁弁１０１の構成）
図５に示すように、日本特許第５９９０３５６号（特許文献１）による電磁弁１０１は、内部にガス導入路１１１を有する固定コア１１０と、内部にガス流通路１２１を有すると共に電磁力の作用を受けると固定コア１１０に対して近づくことが可能な移動コア１２０と、を備えている。移動コア１２０の固定コア１１０とは反対側の端部に、弁体１２５が取り付けられている。
図５に示すように、日本特許第５９９０３５６号（特許文献１）による電磁弁１０１は、内部にガス導入路１１１を有する固定コア１１０と、内部にガス流通路１２１を有すると共に電磁力の作用を受けると固定コア１１０に対して近づくことが可能な移動コア１２０と、を備えている。移動コア１２０の固定コア１１０とは反対側の端部に、弁体１２５が取り付けられている。
固定コア１１０には、移動コア１２０の移動を案内するスリーブ部１３１を有する筒状本体部１３０が固定されている。筒状本体部１３０の固定コア１１０とは反対側の端部に、弁体１２５が着座する環状の弁座１３３が設けられている。弁座１３３は、筒状本体部１３０の当該端部の当該弁座１３３の外側領域から固定コア１１０側に盛り上がっている。
筒状本体部１３０の当該端部の弁座１３３の内側領域に、断面円形のガス排出路１３２が設けられている。ガス排出路１３２は、弁体１２５が弁座１３３に着座することで、通常時には閉塞されている。
固定コア１１０と移動コア１２０との間には、固定コア１１０に対して移動コア１２０を遠ざける方向に付勢して弁体１２５を弁座１３３に着座させるスプリング１１５が設けられている。
一方、移動コア１２０に電磁力を作用させて、スプリング１１５の付勢力に抗して移動コア１２０を固定コア１１０に近づけることで、弁体１２５を弁座１３３（ガス排出路１３２）から開放することが可能な電磁コイル部１２３が設けられている。電磁コイル部１２３は、配線１２４を介して、制御装置（不図示）に接続されている。
筒状本体部１３０は、移動コア１２０の弁体１２５の近傍に環状のガス貯留空間１３４を有している。ガス貯留空間１３４は、弁座１３３の軸線回りに回転対称な形状を有している。
また、図５に示すように、固定コア１１０のガス導入路１１１と移動コア１２０のガス流通路１２１とは、固定コア１１０と移動コア１２０との相対位置に拘わらず（すなわち、スプリング１１５の伸縮状態の如何に拘わらず）、互いの連通状態を維持するようになっている。
また、ガス流通路１２１の固定コア１１０側の領域は、移動コア１２０の移動方向に延びる断面円形の１本の流入路１２１ａとなっており、ガス流通路１２１の弁体１２５側の領域は、流入路１２１ａから６０°をなす方向に２本に軸対称に分かれて延びる断面円形の流出路１２１ｂとなっている。移動コア１２０の流出路１２１ｂが開口する領域は、先細状（切頭円錐状）になっている。
流入路１２１ａの延伸方向に垂直な断面の直径と流出路１２１ｂの延伸方向に垂直な断面の直径とは、等しくなっている。また、ガス排出路１３２の延伸方向に垂直な断面の直径も、これらの直径と等しくなっている。
一方、ガス貯留空間１３４の外径は、筒状本体部１３０のスリーブ部１３１の内径よりも大きくなっている。また、ガス貯留空間１３４の固定コア１１０側とは反対側の端面は、図５に示すように、弁座１３３を除いて平坦であり、弁座１３３の盛り上がり高さを規定している。
その他、筒状本体部１３０は、弁座１３３が形成されている部位１３０ａと、スリーブ部１３１が形成されている部位１３０ｂとが、互いに別部材で構成され、互いに螺合によって結合されている。
（電磁弁１０１の作用）
次に、日本特許第５９９０３５６号（特許文献１）による電磁弁１０１の作用について説明する。
次に、日本特許第５９９０３５６号（特許文献１）による電磁弁１０１の作用について説明する。
通常時においては、固定コア１１０と移動コア１２０との間に設けられたスプリング１１５の付勢力によって、固定コア１１０に対して移動コア１２０が遠ざけられる方向に付勢されていて、弁体１２５が弁座１３３に着座してガス排出路１３２は閉じている。
開弁指令が入力されると、不図示の制御装置を介して電磁コイル部１２３が駆動される。これにより、電磁コイル部１２３は、移動コア１２０に電磁力を作用させ、スプリング１１５の付勢力に抗して移動コア１２０を固定コア１１０に近づける。これによって、弁体１２５がガス排出路１３２から離れ、電磁弁１０１が開放される。
次いで、閉弁指令が入力され、電磁コイル部１２３の駆動が停止されると、電磁力が消失するため移動コア１２０は再びスプリング１１５の付勢力によって固定コア１１０から遠ざけられる。これにより、弁体１２５が再び弁座１３３に着座してガス排出路１３２が閉じられる。
ガスの流れに着目すると、通常時においてガス導入路１１１内に供給されているガス（通常は圧力ガス）は、ガス流通路１２１である流入路１２１ａ及び流出路１２１ｂを介して、ガス貯留空間１３４内に充満している。しかし、ガス排出路１３２が弁体１２５によって閉塞されているため、ガスはガス排出路１３２からは排出されていない。
開弁指令が入力され、電磁コイル部１２３が駆動されることによって、弁体１２５が弁座１３３から離れると、ガス貯留空間１３４内に充満していたガスが当該ガス排出路１３２を通って排出される。
ここで、日本特許第５９９０３５６号（特許文献１）による電磁弁１０１によれば、移動コア１２０のガス流通路１２１における流入路１２１ａと流出路１２１ｂとの角度が６０°（鋭角）であり、流出路１２１ｂが流入路１２１ａから軸対称な方向に２本に分かれて延びているため、「曲がり損失」と呼ばれるタイプの圧力損失を抑制することができる。
また、日本特許第５９９０３５６号（特許文献１）による電磁弁１０１によれば、ガス貯留空間１３４が比較的広く形成されているため、「縮小損失」と呼ばれるタイプの圧力損失を抑制することができる。
更に、日本特許第５９９０３５６号（特許文献１）による電磁弁１０１によれば、弁座１３３の周囲をもガス貯留空間１３４となっているため、開弁動作時にガスをより円滑に排出することができ、結果的にガスの圧力損失特性を顕著に向上させることができる。
日本特許第５９９０３５６号（特許文献１）による電磁弁１０１において、弁体１２５はゴム製であり、図６に示すように、大径円筒部１２５ａと小径円筒部１２５ｂとが積み重なった形態となっており、図５に示すように、移動コア１２０の先端部に設けられた凹部内に嵌入されていた。
本件発明者は、当該電磁弁１０１が曝され得る振動が大きい場合や、当該電磁弁１０１において要求される開閉動作の頻度が高い場合において、弁体１２５が前記凹部内から脱落する虞があることを知見した。
そして、本件発明者は、製造後の弁体１２５を凹部内に嵌入するのではなく、流体状態の材料を凹部内に注入して固化する製法を採用することで、固化後の弁体１２５の形態の設計自由度を向上させることができることを知見した。
本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、流体状態の材料を凹部内に注入して固化する製法を採用して、脱落の可能性を顕著に低減した弁体を備えた移動コアないし電磁弁を提供することである。
本発明は、電磁弁用の移動コアであって、当該移動コアの先端部に設けられた凹部と、当該移動コアの一方側の側方表面から前記凹部の内部まで貫通する一方側連通孔と、前記凹部内及び前記一方側連通孔内に一体的に設けられたゴム製の弁体と、を備えたことを特徴とする移動コアである。
本発明によれば、弁体の一部が一方側連通孔内に延在することにより、弁体の脱落の可能性を顕著に低減することができる。また、本発明の移動コアは、流体状態のゴム材を凹部内及び一方側連通孔内に一体的に注入して固化する製法を採用することで製造可能である。
この場合、前記凹部の奥側面と、前記一方側連通孔の奥側面とは、滑らかに連続している（例えば面一に連続している）か、または、互いに近接している（例えば両者による段差が非常に小さい（例えば０．５ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以下））ことが好ましい。これによれば、流体状態のゴム材を凹部内及び一方側連通孔内に一体的に注入する工程が、より円滑に実施され得る。
あるいは、本発明は、電磁弁用の移動コアであって、当該移動コアの先端部に設けられた凹部と、当該移動コアの一方側の側方表面から前記凹部の内部まで貫通する一方側連通孔と、当該移動コアの他方側の側方表面から前記凹部の内部まで貫通する他方側連通孔と、前記凹部内、前記一方側連通孔内及び前記他方側連通孔内に一体的に設けられたゴム製の弁体と、を備えたことを特徴とする移動コアである。
本発明によれば、弁体の一部が一方側連通孔内及び他方側連通孔内に延在することにより、弁体の脱落の可能性を顕著に低減することができる。また、本発明の移動コアは、流体状態のゴム材を凹部内、一方側連通孔内及び他方側連通孔内に一体的に注入して固化する製法を採用することで製造可能である。
この場合、前記一方側連通孔と前記他方側連通孔とは、一直線上に配置されていることが好ましい。これによれば、一方側連通孔と他方側連通孔とを、例えば回転ドリルによって、移動コアの側方表面の側から１回の穿孔工程で連続的に形成することができる。
また、この場合も、前記凹部の奥側面と、前記一方側連通孔の奥側面とは、滑らかに連続している（例えば面一に連続している）か、または、互いに近接している（例えば両者による段差が非常に小さい（例えば０．５ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以下））ことが好ましく、更に、前記凹部の奥側面と、前記他方側連通孔の奥側面とについても、滑らかに連続している（例えば面一に連続している）か、または、互いに近接している（例えば両者による段差が非常に小さい（例えば０．５ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以下））ことが好ましい。これによれば、流体状態のゴム材を凹部内、一方側連通孔内及び他方側連通孔に一体的に注入する工程が、より円滑に実施され得る。
また、本発明は、以上のような特徴を有する移動コアを備えた電磁弁である。すなわち、本発明は、固定コアと、電磁力の作用を受けると前記固定コアに対して近づくことが可能であるように構成された前記特徴のいずれかを有する移動コアと、前記固定コアに対して固定されると共に、前記移動コアの移動を案内するようになっている筒状本体部と、前記筒状本体部の前記固定コア側とは反対側の端部に設けられ、前記弁体が着座可能な弁座と、前記固定コアに対して前記移動コアを遠ざける方向に付勢して、前記弁体を前記弁座に対して着座させることが可能な弾性体と、前記移動コアに前記電磁力を作用させて、前記弾性体の付勢力に抗して前記移動コアを前記固定コアに近づけることで、前記弁体を前記弁座から開放することが可能な電磁コイル部と、を備えたことを特徴とする電磁弁（ストレート型直動式電磁弁）である。
特に、本発明は、開弁時のガスの圧力損失特性を向上させた電磁弁に適用することが好ましい。すなわち、前記固定コアは、内部にガス導入路を有しており、前記移動コアは、内部にガス流通路を有しており、前記筒状本体部は、前記端部の前記弁座の内側領域にガス排出路を有しており、前記筒状本体部は、前記移動コアの前記弁体の近傍に、環状のガス貯留空間を有しており、前記弁座は、前記筒状本体部の前記端部の当該弁座の外側領域から前記固定コア側に盛り上がっており、前記ガス導入路と前記ガス流通路とは、前記固定コアと前記移動コアとの相対位置に拘わらず連通状態を維持するようになっており、前記ガス流通路は、前記固定コア側において前記移動コアの移動方向に延びる流入路と、前記弁体側において当該移動方向に対して鋭角をなす方向に前記流入路から２本以上に分かれて延びる流出路と、を有していることが好ましい。
この場合、更に、前記流出路は、前記流入路から対称な方向に２本に分かれて延びており、前記一方側連通孔は、前記流出路の各々の中心軸線を含む平面に対して、直交する方向に延びていることが好ましい。これによれば、２本の流出路と一方側連通孔とがバランス良く配置されるため、移動コアの強度や剛性の観点から、好適である。他方側連通孔が設けられる場合、当該他方側連通孔も、前記流出路の各々の中心軸線を含む平面に対して、直交する方向に延びていることが好ましい。これによれば、２本の流出路と一方側連通孔及び他方側連通孔とがバランス良く配置されるため、移動コアの強度や剛性の観点から、好適である。
また、本発明は、前記特徴のいずれかを有する電磁弁用の移動コアを製造する方法であて、先端部に凹部が設けられ、一方側の側方表面から前記凹部の内部まで貫通する一方側連通孔が設けられ（更に選択的に、他方側の側方表面から前記凹部の内部まで貫通する他方側連通孔が設けられ）た移動コア本体を準備する工程と、前記移動コア本体の前記凹部内及び前記一方側連通孔内（及び前記他方側連通孔内）に流体状態のゴム材を注入する工程であって、前記凹部内から先端側に前記ゴム材の一部がはみ出した状態となるまで前記ゴム材を注入する工程と、前記凹部内から先端側に前記ゴム材の一部がはみ出した状態で前記ゴム材を固化する工程と、前記凹部内から先端側にはみ出している前記ゴム材の一部を除去する工程と、を備えたことを特徴とする方法である。
本発明によれば、弁体の一部が一方側連通孔内に延在するという形態を、比較的容易に実現することができる。また、凹部内から先端側にゴム材の一部がはみ出した状態でゴム材を固化することにより、ゴム材が固化の際に縮退して凹部内で「ひけ」を生じてしまうことを効果的に抑制することができる。
本発明によれば、弁体の一部が一方側連通孔内に延在することにより、弁体の脱落の可能性を顕著に低減することができる。また、本発明の移動コアは、流体状態のゴム材を凹部内及び一方側連通孔内に一体的に注入して固化する製法を採用することで製造可能である。
あるいは、本発明によれば、弁体の一部が一方側連通孔内及び他方側連通孔内に延在することにより、弁体の脱落の可能性を顕著に低減することができる。また、本発明の移動コアは、流体状態のゴム材を凹部内、一方側連通孔内及び他方側連通孔内に一体的に注入して固化する製法を採用することで製造可能である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る電磁弁１（ストレート型直動式電磁弁）の概略断面図であり、図２は、図１の電磁弁１の直交方向の概略断面図であり、図３は、図１の電磁弁１の弁体２５の概略斜視図である。従来の電磁弁１０１と比較して、弁体２５の形態が異なっている。電磁弁１のその他の構成は、従来の電磁弁１０１と概ね同様であるが、念のため、以下に説明を繰り返す。
（電磁弁１の構成）
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る電磁弁１は、内部にガス導入路１１を有する固定コア１０と、内部にガス流通路２１を有すると共に電磁力の作用を受けると固定コア１０に対して近づくことが可能な移動コア２０と、を備えている。移動コア２０の固定コア１０とは反対側の端部に、弁体２５が設けられている。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る電磁弁１は、内部にガス導入路１１を有する固定コア１０と、内部にガス流通路２１を有すると共に電磁力の作用を受けると固定コア１０に対して近づくことが可能な移動コア２０と、を備えている。移動コア２０の固定コア１０とは反対側の端部に、弁体２５が設けられている。
固定コア１０には、移動コア２０の移動を案内するスリーブ部３１を有する筒状本体部３０が固定されている。筒状本体部３０の固定コア１０とは反対側の端部に、弁体２５が着座する環状の弁座３３が設けられている。弁座３３は、筒状本体部３０の当該端部の当該弁座３３の外側領域から固定コア１０側に盛り上がっている。
筒状本体部３０の当該端部の弁座３３の内側領域に、断面円形のガス排出路３２が設けられている。ガス排出路３２は、弁体２５が弁座３３に着座することで、通常時には閉塞されている。
固定コア１０と移動コア２０との間には、固定コア１０に対して移動コア２０を遠ざける方向に付勢して弁体２５を弁座３３に着座させるスプリング１５が設けられている。
一方、移動コア２０に電磁力を作用させて、スプリング１５の付勢力に抗して移動コア２０を固定コア１０に近づけることで、弁体２５を弁座３３（ガス排出路３２）から開放することが可能な電磁コイル部２３が設けられている。電磁コイル部２３は、配線２４を介して、制御装置（不図示）に接続されている。
筒状本体部３０は、移動コア２０の弁体２５の近傍に環状のガス貯留空間３４を有している。ガス貯留空間３４は、弁座３３の軸線回りに回転対称な形状を有している。
また、図１及び図２に示すように、固定コア１０のガス導入路１１と移動コア２０のガス流通路２１とは、固定コア１０と移動コア２０との相対位置に拘わらず（すなわち、スプリング１５の伸縮状態の如何に拘わらず）、互いの連通状態を維持するようになっている。
また、ガス流通路２１の固定コア１０側の領域は、移動コア２０の移動方向に延びる断面円形の１本の流入路２１ａとなっており、ガス流通路２１の弁体２５側の領域は、流入路２１ａから６０°をなす方向に２本に軸対称に分かれて延びる断面円形の流出路２１ｂとなっている。移動コア２０の流出路２１ｂが開口する領域は、先細状（切頭円錐状）になっている。
流入路２１ａの延伸方向に垂直な断面の直径と流出路２１ｂの延伸方向に垂直な断面の直径とは、等しくなっている。また、ガス排出路３２の延伸方向に垂直な断面の直径も、これらの直径と等しくなっている。
一方、ガス貯留空間３４の外径は、筒状本体部３０のスリーブ部３１の内径よりも大きくなっている。また、ガス貯留空間３４の固定コア１０側とは反対側の端面は、図１及び図２に示すように、弁座３３を除いて平坦であり、弁座３３の盛り上がり高さを規定している。
その他、筒状本体部３０は、弁座３３が形成されている部位３０ａと、スリーブ部３１が形成されている部位３０ｂとが、互いに別部材で構成され、互いに螺合によって結合されている。
（弁体２５の形態）
従来の電磁弁１０１における弁体１２５は、大径円筒部１２５ａと小径円筒部１２５ｂとが積み重なった形態となっていて（図６参照）、対応する凹形状を有する移動コア本体の凹部内に篏合されている（ゴム製の弁体１２５の弾性を利用して、当該弁体１２５を変形させながら、当該弁体１２５が凹部内に嵌め込まれている）。
従来の電磁弁１０１における弁体１２５は、大径円筒部１２５ａと小径円筒部１２５ｂとが積み重なった形態となっていて（図６参照）、対応する凹形状を有する移動コア本体の凹部内に篏合されている（ゴム製の弁体１２５の弾性を利用して、当該弁体１２５を変形させながら、当該弁体１２５が凹部内に嵌め込まれている）。
これに対して、本実施形態の電磁弁１における弁体２５は、図１乃至図３に示すように、円筒部２５ａの対向する両側方から一方側細棒部２５ｄ及び他方側細棒部２５ｅが延出する形態となっており、円筒部２５ａは、対応する凹形状を有する移動コア本体の凹部２０ａ（図４参照）内に充填されており、一方側細棒部２５ｄは、対応する孔形状を有する移動コア本体の一方側連通孔２０ｄ（図４参照）内に充填されており、他方側細棒部２５ｅは、対応する孔形状を有する移動コア本体の他方側連通孔２０ｅ（図４参照）内に充填されている。このような弁体２５は、流体状態のゴム材を凹部２０ａ内、一方側連通孔２０ｄ内及び他方側連通孔２０ｅ内に一体的に注入して固化する製法を採用することで製造される。
本実施形態では、円筒部２５ａ（凹部２０ａ）の直径は５．５ｍｍであり、高さは２．０ｍｍであり、一方側細棒部２５ｄ（一方側連通孔２０ｄ）及び他方側細棒部２５ｅ（他方側連通孔２０ｅ）の直径は、それぞれ、１．０ｍｍである（円筒部２５ａの高さの１／４～１／２程度であることが好ましい）。
そして、本実施形態では、一方側細棒部２５ｄ（一方側連通孔２０ｄ）及び他方側細棒部２５ｅ（他方側連通孔２０ｅ）は、円筒部２５ａ（凹部２０ａ）の直径方向の延長線上に、一直線上に配置されている。このような一方側連通孔２０ｄ及び他方側連通孔２０ｅは、例えば回転ドリルによって、移動コア２０の側方表面（本実施形態では切頭円錐面）の一方側（または他方側）から１回の穿孔工程で連続的に形成され得る（移動コア本体は、例えば磁性ステンレス製である）。
また、本実施形態では、図１及び図２に示すように、一方側連通孔２０ｄ及び他方側連通孔２０ｅは、流出路２１ｂの各々の中心軸線を含む平面（図１の紙面）に対して、直交する方向に延びている。
また、本実施形態では、一方側連通孔２０ｄ及び他方側連通孔２０ｅは、それらの中心軸線が弁体２５の先端面から１．０ｍｍの距離に位置決めされている。すなわち、凹部２０ａの奥側面と、一方側連通孔２０ｄ及び他方側連通孔２０ｅの奥側面とは、０．５ｍｍの段差を形成している。
（電磁弁１の作用）
次に、本実施形態の電磁弁１の作用について説明する。
次に、本実施形態の電磁弁１の作用について説明する。
通常時においては、固定コア１０と移動コア２０との間に設けられたスプリング１５の付勢力によって、固定コア１０に対して移動コア２０が遠ざけられる方向に付勢されていて、弁体２５が弁座３３に着座してガス排出路３２は閉じている。
開弁指令が入力されると、不図示の制御装置を介して電磁コイル部２３が駆動される。これにより、電磁コイル部２３は、移動コア２０に電磁力を作用させ、スプリング１５の付勢力に抗して移動コア２０を固定コア１０に近づける。これによって、弁体２５がガス排出路３２から離れ、電磁弁１が開放される。
次いで、閉弁指令が入力され、電磁コイル部２３の駆動が停止されると、電磁力が消失するため移動コア２０は再びスプリング１５の付勢力によって固定コア１０から遠ざけられる。これにより、弁体２５が再び弁座３３に着座してガス排出路３２が閉じられる。
ガスの流れに着目すると、通常時においてガス導入路１１内に供給されているガス（通常は圧力ガス）は、ガス流通路２１である流入路２１ａ及び流出路２１ｂを介して、ガス貯留空間３４内に充満している。しかし、ガス排出路３２が弁体２５によって閉塞されているため、ガスはガス排出路３２からは排出されていない。
開弁指令が入力され、電磁コイル部２３が駆動されることによって、弁体２５が弁座３３から離れると、ガス貯留空間３４内に充満していたガスが当該ガス排出路３２を通って排出される。
ここで、本実施形態による電磁弁１によれば、移動コア２０のガス流通路２１における流入路２１ａと流出路２１ｂとの角度が６０°（鋭角）であり、流出路２１ｂが流入路２１ａから軸対称な方向に２本に分かれて延びているため、「曲がり損失」と呼ばれるタイプの圧力損失を抑制することができる。
また、本実施形態による電磁弁１によれば、ガス貯留空間３４が比較的広く形成されているため、「縮小損失」と呼ばれるタイプの圧力損失を抑制することができる。
更に、本実施形態による電磁弁１によれば、弁座３３の周囲をもガス貯留空間３４となっているため、開弁動作時にガスをより円滑に排出することができ、結果的にガスの圧力損失特性を顕著に向上させることができる。
（弁体２５の作用）
また、本実施形態によれば、弁体２５の一部である一方側細棒部２５ｄが一方側連通孔２０ｄ内に延在することにより、弁体２５の脱落の可能性を顕著に低減することができる。更に、本実施形態によれば、弁体２５の一部である他方側細棒部２５ｅが他方側連通孔２０ｅ内に延在することによっても、弁体２５の脱落の可能性を顕著に低減することができる。
また、本実施形態によれば、弁体２５の一部である一方側細棒部２５ｄが一方側連通孔２０ｄ内に延在することにより、弁体２５の脱落の可能性を顕著に低減することができる。更に、本実施形態によれば、弁体２５の一部である他方側細棒部２５ｅが他方側連通孔２０ｅ内に延在することによっても、弁体２５の脱落の可能性を顕著に低減することができる。
また、本実施形態では、一方側連通孔２０ｄ及び他方側連通孔２０ｅが、流出路２１ｂの各々の中心軸線を含む平面（図１の紙面）に対して直交する方向に延びているため、２本の流出路２１ｂと一方側連通孔２０ｄ及び他方側連通孔２０ｅとがバランス良く配置されており、移動コア２０の強度や剛性の観点において、好適である。
（弁体２５の製造方法）
図４（ａ）に示すように、移動コア本体が、先端部を上向きにして保持される。移動コア本体には、予め、先端部に凹部２０ａが設けられ、一方側の側方表面から凹部２０ａの内部まで貫通する一方側連通孔２０ｄが設けられ、他方側の側方表面から凹部２０ａの内部まで貫通する他方側連通孔２０ｅが設けられている。そして、凹部２０ａの略中央にゴム材注入部５１が位置するように、移動コア本体に対してゴム材注入器５０が保持される。ゴム材注入器５０には、予め、流体状態のゴム材２５ｆが充填されている。
図４（ａ）に示すように、移動コア本体が、先端部を上向きにして保持される。移動コア本体には、予め、先端部に凹部２０ａが設けられ、一方側の側方表面から凹部２０ａの内部まで貫通する一方側連通孔２０ｄが設けられ、他方側の側方表面から凹部２０ａの内部まで貫通する他方側連通孔２０ｅが設けられている。そして、凹部２０ａの略中央にゴム材注入部５１が位置するように、移動コア本体に対してゴム材注入器５０が保持される。ゴム材注入器５０には、予め、流体状態のゴム材２５ｆが充填されている。
次に、図４（ｂ）に示すように、ゴム材注入器５０から、ゴム材注入部５１を介して、凹部２０ａ内に流体状態のゴム材２５ｆが注入される。これにより、流体状態のゴム材２５ｆは、凹部２０ａ内に充填されながら、一方側連通孔２０ｄ内及び他方側連通孔２０ｅ内にも充填され、更に、一方側及び他方側の移動コア２０の側方表面上にまで至る。この注入工程の際、一方側連通孔２０ｄ及び他方側連通孔２０ｅが凹部２０ａ内にあった空気を逃がすように機能するため、流体状態のゴム材２５ｆの注入がより円滑に実施される。また、この注入工程は、ゴム材注入部５１に起因するバリが残存するように、すなわち、凹部２０ａ内から先端側にゴム材２５ｆの一部がはみ出した状態となるまで、実施される。
そして、図４（ｃ）に示すように、流体状態のゴム材２５ｆが一方側及び他方側の移動コア２０の側方表面上にまで至った状態で、且つ、凹部２０ａ内から先端側にゴム材２５ｆの一部がはみ出した状態で、当該ゴム材が冷却されて固化される。
その後、一方側及び他方側の移動コア２０の側方表面上にはみ出しているゴム材と、凹部２０ａ内から先端側にはみ出しているゴム材（ゴム材注入部５１に起因するバリ）とが、例えば研磨仕上げによって除去される。
以上のような製造方法によれば、弁体２５の一部が一方側連通孔２０ｄ内及び他方側連通孔２０ｅ内に延在するという形態を、比較的容易に実現することができる。また、凹部２０ａ内から先端側にゴム材の一部がはみ出した状態でゴム材を固化することにより、ゴム材が固化の際に縮退して凹部２０ａ内で「ひけ」を生じてしまうことを効果的に抑制することができる。
弁体２５の材料としては、電磁弁１がケロシン系燃料ガスの導通を制御する場合、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）（例えば、日本ゼオン株式会社製の「Ｚｅｐｔｏｌ２０１０」（登録商標））が好適であるが、アクリルゴム（ＡＣＭ）やフッ素ゴム（ＦＫＭ）やフロロシリコンゴム（ＦＶＭＱ）等であってもよい。
（好適な変形例）
前述の実施形態では、凹部２０ａの奥側面と、一方側連通孔２０ｄ及び他方側連通孔２０ｅの奥側面とが、０．５ｍｍの段差を形成していた。流体状態のゴム材２５ｆの注入をより円滑に実施するためには、この段差は、極力小さくすることが好ましい。更には、この段差を無くして、凹部２０ａの奥側面と、一方側連通孔２０ｄ及び他方側連通孔２０ｅの奥側面とが、滑らかに連続している（例えば面一に連続している）ことが好ましい。
前述の実施形態では、凹部２０ａの奥側面と、一方側連通孔２０ｄ及び他方側連通孔２０ｅの奥側面とが、０．５ｍｍの段差を形成していた。流体状態のゴム材２５ｆの注入をより円滑に実施するためには、この段差は、極力小さくすることが好ましい。更には、この段差を無くして、凹部２０ａの奥側面と、一方側連通孔２０ｄ及び他方側連通孔２０ｅの奥側面とが、滑らかに連続している（例えば面一に連続している）ことが好ましい。
また、前述の実施形態では、一方側連通孔２０ｄ及び他方側連通孔２０ｅ（一方側細棒部２５ｄ及び他方側細棒部２５ｅ）の両方が設けられているが、それらの一方のみが設けられている態様も、少なくとも本願出願の時点においては、本願の保護対象である。
また、前述の実施形態では、一方側連通孔２０ｄ及び他方側連通孔２０ｅ（一方側細棒部２５ｄ及び他方側細棒部２５ｅ）が一直線上に設けられているが、互いに異なる方向に設けられている態様も、少なくとも本願出願の時点においては、本願の保護対象である。３以上の連通孔（細棒部）が、例えば放射状に配置されている態様も、少なくとも本願出願の時点においては、本願の保護対象である。
１ 電磁弁
１０ 固定コア
１１ ガス導入路
１５ スプリング
２０ 移動コア
２０ａ 凹部
２０ｄ 一方側連通孔
２０ｅ 他方側連通孔
２１ ガス流通路
２１ａ 流入路
２１ｂ 流出路
２３ 電磁コイル部
２４ 配線
２５ 弁体
２５ａ 円筒部
２５ｄ 一方側細棒部
２５ｅ 他方側細棒部
２５ｆ 流動状態のゴム材
３０ 筒状本体部
３１ スリーブ部
３２ ガス排出路
３２ ガス排出路
３３ 弁座
３４ ガス貯留空間
５０ ゴム材注入器
５１ ゴム材注入部
１０１ 電磁弁
１１０ 固定コア
１１１ ガス導入路
１１５ スプリング
１２０ 移動コア
１２１ ガス流通路
１２１ａ 流入路
１２１ｂ 流出路
１２３ 電磁コイル部
１２４ 配線
１２５ 弁体
１２５ａ 大径円筒部
１２５ｂ 小径円筒部
１３０ 筒状本体部
１３１ スリーブ部
１３２ ガス排出路
１３３ 弁座
１３４ ガス貯留空間
１０ 固定コア
１１ ガス導入路
１５ スプリング
２０ 移動コア
２０ａ 凹部
２０ｄ 一方側連通孔
２０ｅ 他方側連通孔
２１ ガス流通路
２１ａ 流入路
２１ｂ 流出路
２３ 電磁コイル部
２４ 配線
２５ 弁体
２５ａ 円筒部
２５ｄ 一方側細棒部
２５ｅ 他方側細棒部
２５ｆ 流動状態のゴム材
３０ 筒状本体部
３１ スリーブ部
３２ ガス排出路
３２ ガス排出路
３３ 弁座
３４ ガス貯留空間
５０ ゴム材注入器
５１ ゴム材注入部
１０１ 電磁弁
１１０ 固定コア
１１１ ガス導入路
１１５ スプリング
１２０ 移動コア
１２１ ガス流通路
１２１ａ 流入路
１２１ｂ 流出路
１２３ 電磁コイル部
１２４ 配線
１２５ 弁体
１２５ａ 大径円筒部
１２５ｂ 小径円筒部
１３０ 筒状本体部
１３１ スリーブ部
１３２ ガス排出路
１３３ 弁座
１３４ ガス貯留空間
Claims (10)
- 電磁弁用の移動コアであって、
当該移動コアの先端部に設けられた凹部と、
当該移動コアの一方側の側方表面から前記凹部の内部まで貫通する一方側連通孔と、
前記凹部内及び前記一方側連通孔内に一体的に設けられたゴム製の弁体と、
を備えたことを特徴とする移動コア。 - 前記凹部の奥側面と、前記一方側連通孔の奥側面とは、滑らかに連続しているか、または、互いに近接している
ことを特徴とする請求項１に記載の移動コア。 - 電磁弁用の移動コアであって、
当該移動コアの先端部に設けられた凹部と、
当該移動コアの一方側の側方表面から前記凹部の内部まで貫通する一方側連通孔と、
当該移動コアの他方側の側方表面から前記凹部の内部まで貫通する他方側連通孔と、
前記凹部内、前記一方側連通孔内及び前記他方側連通孔内に一体的に設けられたゴム製の弁体と、
を備えたことを特徴とする移動コア。 - 前記一方側連通孔と前記他方側連通孔とは、一直線上に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の移動コア。 - 前記凹部の奥側面と、前記一方側連通孔の奥側面とは、滑らかに連続しているか、または、互いに近接しており、
前記凹部の奥側面と、前記他方側連通孔の奥側面とは、滑らかに連続しているか、または、互いに近接している
ことを特徴とする請求項３または４に記載の移動コア。 - 固定コアと、
電磁力の作用を受けると前記固定コアに対して近づくことが可能であるように構成された請求項１乃至５のいずれかに記載の移動コアと、
前記固定コアに対して固定されると共に、前記移動コアの移動を案内するようになっている筒状本体部と、
前記筒状本体部の前記固定コア側とは反対側の端部に設けられ、前記弁体が着座可能な弁座と、
前記固定コアに対して前記移動コアを遠ざける方向に付勢して、前記弁体を前記弁座に対して着座させることが可能な弾性体と、
前記移動コアに前記電磁力を作用させて、前記弾性体の付勢力に抗して前記移動コアを前記固定コアに近づけることで、前記弁体を前記弁座から開放することが可能な電磁コイル部と、
を備えたことを特徴とする電磁弁。 - 前記固定コアは、内部にガス導入路を有しており、
前記移動コアは、内部にガス流通路を有しており、
前記筒状本体部は、前記端部の前記弁座の内側領域にガス排出路を有しており、
前記筒状本体部は、前記移動コアの前記弁体の近傍に、環状のガス貯留空間を有しており、
前記弁座は、前記筒状本体部の前記端部の当該弁座の外側領域から前記固定コア側に盛り上がっており、
前記ガス導入路と前記ガス流通路とは、前記固定コアと前記移動コアとの相対位置に拘わらず連通状態を維持するようになっており、
前記ガス流通路は、前記固定コア側において前記移動コアの移動方向に延びる流入路と、前記弁体側において当該移動方向に対して鋭角をなす方向に前記流入路から２本以上に分かれて延びる流出路と、を有している
ことを特徴とする請求項６に記載の電磁弁。 - 前記流出路は、前記流入路から対称な方向に２本に分かれて延びており、
前記一方側連通孔は、前記流出路の各々の中心軸線を含む平面に対して、直交する方向に延びている
ことを特徴とする請求項７に記載の電磁弁。 - 請求項１または２に記載の電磁弁用の移動コアを製造する方法であって、
先端部に凹部が設けられ、一方側の側方表面から前記凹部の内部まで貫通する一方側連通孔が設けられた移動コア本体を準備する工程と、
前記移動コア本体の前記凹部内及び前記一方側連通孔内に流体状態のゴム材を注入する工程であって、前記凹部内から先端側に前記ゴム材の一部がはみ出した状態となるまで前記ゴム材を注入する工程と、
前記凹部内から先端側に前記ゴム材の一部がはみ出した状態で前記ゴム材を固化する工程と、
前記凹部内から先端側にはみ出している前記ゴム材の一部を除去する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。 - 請求項３乃至５のいずれかに記載の電磁弁用の移動コアを製造する方法であって、
先端部に凹部が設けられ、一方側の側方表面から前記凹部の内部まで貫通する一方側連通孔が設けられ、他方側の側方表面から前記凹部の内部まで貫通する他方側連通孔が設けられた移動コア本体を準備する工程と、
前記移動コア本体の前記凹部内、前記一方側連通孔内及び前記他方側連通孔内に流体状態のゴム材を注入する工程であって、前記凹部内から先端側に前記ゴム材の一部がはみ出した状態となるまで前記ゴム材を注入する工程と、
前記凹部内から先端側に前記ゴム材の一部がはみ出した状態で前記ゴム材を固化する工程と、
前記凹部内から先端側にはみ出している前記ゴム材の一部を除去する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021-136216 | 2021-08-24 | ||
| JP2021136216A JP2023030848A (ja) | 2021-08-24 | 2021-08-24 | 電磁弁用の移動コア及び電磁弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023027028A1 true WO2023027028A1 (ja) | 2023-03-02 |
Family
ID=85323182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/031571 WO2023027028A1 (ja) | 2021-08-24 | 2022-08-22 | 電磁弁用の移動コア及び電磁弁 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023030848A (ja) |
| TW (1) | TW202309426A (ja) |
| WO (1) | WO2023027028A1 (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS529120A (en) * | 1975-07-11 | 1977-01-24 | Nippon Oil Seal Ind Co Ltd | Manufacturing method of needle valve |
| JPS5650865U (ja) * | 1979-09-28 | 1981-05-06 | ||
| JPH0861544A (ja) * | 1994-08-23 | 1996-03-08 | Kane Kogyo Kk | 流体制御弁における弁構造 |
| JPH09277301A (ja) * | 1996-04-15 | 1997-10-28 | Nok Corp | 複合材成形品及びその成形方法 |
| JP2001074159A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-23 | T D S Kk | ソレノイドバルブ |
| JP2013244874A (ja) * | 2012-05-28 | 2013-12-09 | Mitsuba Corp | バルブ及びウォッシャ装置 |
| JP5990356B1 (ja) * | 2016-05-25 | 2016-09-14 | 伸和コントロールズ株式会社 | 電磁弁 |
-
2021
- 2021-08-24 JP JP2021136216A patent/JP2023030848A/ja active Pending
-
2022
- 2022-07-06 TW TW111125363A patent/TW202309426A/zh unknown
- 2022-08-22 WO PCT/JP2022/031571 patent/WO2023027028A1/ja unknown
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP5990356B1 (ja) * | 2016-05-25 | 2016-09-14 | 伸和コントロールズ株式会社 | 電磁弁 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023030848A (ja) | 2023-03-08 |
| TW202309426A (zh) | 2023-03-01 |
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