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。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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---|---|
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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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WO (1) | WO2023027028A1 (ja) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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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
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