| 【発明の名称】 |
電磁弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】津久井 良輔
【氏名】今井 正幸
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| 【要約】 |
【課題】プランジャが閉弁方向に移動する際に発生する騒音を低減し、そして、開弁方向に移動する際に発生する騒音を低減することにより、使用者に不快感を与えることのない電磁弁を提供する。
【解決手段】弁口部２１を設けた電磁弁本体２、弁口部２１に対して開閉移動する弁体１３、弁体１３に連結されたプランジャ３、プランジャ３を収容するシリンダ筒１２、シリンダ筒１２の外側に配置された電磁コイル１４及び吸引子４、吸引子４とプランジャ３との間に配置され、弁体１３を弁口部２１に付勢する復帰ばね１６、等からなる電磁弁１において、一方のばね端部５ａがプランジャ３に設けられた凸部３１を挿入して当接し、かつ、他方のばね端部５ｂが電磁弁本体２に設けられた環状凹部２２に挿入して当接する緩衝ばね５を備える。電磁弁本体２は、その出口流路８側にディフューザ６を備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 弁口部を設けた電磁弁本体、前記弁口部に対して開閉移動する弁体、該弁体に連結されたプランジャ、該プランジャを収容するシリンダ筒、該シリンダ筒の外側に配置された電磁コイル及び吸引子、該吸引子と前記プランジャとの間に配置され、前記弁体を前記弁口部に付勢する復帰ばね、からなる電磁弁において、前記プランジャと前記電磁弁本体との間に設けられた緩衝ばねを備えることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】 入口流路と出口流路の流路途中に弁口部を設けた電磁弁本体、前記弁口部に開口するシリンダ筒、前記弁口部に接離する弁体を有し前記シリンダ筒内に開弁方向に移動できるように挿入されたプランジャ、前記シリンダ筒の外側に配設される電磁コイル及び前記シリンダ筒の端部に嵌着され前記コイルの通電励磁による磁気吸引力で前記プランジャを開弁方向に吸引移動させる吸引子、該吸引子と前記プランジャとの間に組込まれ前記コイルの消磁時に前記プランジャを閉弁方向に弾発移動させる復帰ばね、からなる電磁弁において、一方のばね端部が前記プランジャに設けられた凸部を挿入して当接し、かつ、他方のばね端部が前記電磁弁本体に設けられた環状凹部に挿入して当接する緩衝ばねを備えることを特徴とする電磁弁。
【請求項３】 請求項２記載の電磁弁において、上記電磁弁本体は、その出口流路側にディフューザを備えることを特徴とする電磁弁。
【請求項４】 請求項２又は３に記載の電磁弁において、上記プランジャと上記吸引子との間には、パッキンを備えることを特徴とする電磁弁。
【請求項５】 請求項２〜４のいずれか１項に記載の電磁弁において、上記プランジャと上記吸引子との当接部分の形状は、それぞれ断面が台形である台形部又は凹部を有することを特徴とする電磁弁。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁であり、特に冷凍・冷房装置等に使用される、作動時の衝撃音等を抑制することができる電磁弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電磁弁において、電磁コイル作動時に可動鉄心が急速に固定鉄心に吸着される際に、固定鉄心と可動鉄心との吸着面に衝撃が発生し、騒音及び振動の原因となる場合がある。特に、空調設備においては、騒音が使用者に不快感を与えるため、低減することが要求されている。
【０００３】従来の電磁弁は、図４に示すように、入口流路７´と出口流路８´の流路途中に弁口部２１´を設けた電磁弁本体２´、弁口部２１´に対口するシリンダ筒１２´、弁口部２１´に接離する弁体１３´を有しシリンダ筒１２´内に開弁方向に移動できるように挿入されたプランジャ３´、シリンダ筒１２´の外側に配設される電磁コイル１４´及びシリンダ筒１２´の端部に嵌着されコイル１４´の通電励磁による磁気吸引力でプランジャ３´を開弁方向に吸引移動させる吸引子４´、吸引子４´とプランジャ３´との間に組込まれコイルの消磁時に前記プランジャを閉弁方向に弾発移動させる復帰ばね１６´、等からなっていた。プランジャ３´と吸引子４´との間にはパッキン１５´が挿入されていた。そして、プランジャ３´と吸引子４´との当接部の形状は、図２（ｃ）に示すように、平面となっていた（パッキン１５´は図示していない。）。
【０００４】従来の電磁弁においては、電磁コイル１４´に電源を通電すると磁気回路が構成されるので、プランジャ３´は、復帰ばね１６´、プランジャ３´の自重、入口流路７´と出口流路８´に加わる流体の圧力差、等に抗して吸引子４´に吸着されて開弁状態となり、流体は入口流路７´側から出口流路８´側へ流れることとなる。
【０００５】また、電磁コイル１４´の電源が遮断されると、プランジャ３´は復帰ばね１６´の付勢力とプランジャ３´の自重とにより、吸引子４´から離れ、閉弁方向に移動して弁口部２１´を閉塞するため、入口流路７´側から出口流路８´側への流体の流れを止めることができる。
【０００６】従来の電磁弁においては、プランジャ３が閉弁方向に移動すると、弁体１３´が弁口部２１´に衝突することとなり、衝突音を生じていた。また、プランジャが開弁方向に移動すると、プランジャ３´が吸引子４´に衝突して衝突音を発生することとなるが、パッキン１５´により発生を防止しているが、弁体１３´付近で流体が動き出し、特に電磁弁本体部２´から出口流路８´に流入すると流体断面積の急激な増大等により、排出音や流出音が発生していた。そして、これらが騒音となって、使用者に不快感を与えるという問題が生じていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来の問題を解決するものであり、プランジャが閉弁方向に移動する際に発生する騒音を低減し、そして、開弁方向に移動する際に発生する騒音を低減することにより、使用者に不快感を与えることのない電磁弁を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、弁口部を設けた電磁弁本体、前記弁口部に対して開閉移動する弁体、該弁体に連結されたプランジャ、該プランジャを収容するシリンダ筒、該シリンダ筒の外側に配置された電磁コイル及び吸引子、該吸引子と前記プランジャとの間に配置され、前記弁体を前記弁口部に付勢する復帰ばね、からなる電磁弁において、前記プランジャと前記電磁弁本体との間に設けられた緩衝ばねを備える電磁弁である。
【０００９】また、本発明は、入口流路と出口流路の流路途中に弁口部を設けた電磁弁本体、前記弁口部に開口するシリンダ筒、前記弁口部に接離する弁体を有し前記シリンダ筒内に開弁方向に移動できるように挿入されたプランジャ、前記シリンダ筒の外側に配設される電磁コイル及び前記シリンダ筒の端部に嵌着され前記コイルの通電励磁による磁気吸引力で前記プランジャを開弁方向に吸引移動させる吸引子、該吸引子と前記プランジャとの間に組込まれ前記コイルの消磁時に前記プランジャを閉弁方向に弾発移動させる復帰ばね、からなる電磁弁において、一方のばね端部が前記プランジャに設けられた凸部を挿入して当接し、かつ、他方のばね端部が前記電磁弁本体に設けられた環状凹部に挿入して当接する緩衝ばねを備える電磁弁である。
【００１０】そして、本発明は、上記電磁弁本体は、その出口流路側にディフューザを備える電磁弁である。
【００１１】更に、本発明は、上記プランジャと上記吸引子との間には、パッキンを備える電磁弁である。
【００１２】また、本発明は、上記プランジャと上記吸引子との当接部分の形状は、それぞれ断面が台形である台形部又は凹部を有する電磁弁である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の発明の実施の形態を説明する。本発明の電磁弁の一実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、一実施の形態を示す電磁弁の断面説明図である。図２は、図１の実施の形態のプランジャの凸部及び吸引子の凹部の説明図である。図３は、図２に示す説明に基づくプランジャの凸部及び吸引子の凹部による特性曲線を示す説明図である。
【００１４】図１に示すように、電磁弁本体２、シリンダ筒１２、プランジャ３、電磁コイル１４、吸引子４、復帰ばね１６、緩衝ばね５、等からなる。
【００１５】電磁弁本体２は、入口流路７と出口流路８の流路途中に弁口部２１を有しており、弁口部２１の周りに環状凹部２２を有している。シリンダ筒１２は、弁口部２１に開口する端部１２ａを有している。プランジャ３は、弁口部２１に接離する弁体１３に連結してシリンダ筒１２内で開弁方向に移動できるように挿入されている。電磁コイル１４は、シリンダ筒１２の外側に配設されている。吸引子４は、シリンダ筒１２の端部１２ｂに嵌着されコイル１４の通電励磁による磁気吸引力でプランジャ３を開弁方向に吸引移動させる。復帰ばね１６は、吸引子４とプランジャ３との間に組込まれコイル１４の消磁時にプランジャ３を閉弁方向に弾発移動させる。緩衝ばね５は、プランジャ３と電磁弁本体２との間に設けられており、その一方の端部５ａがプランジャ３の凸部３１の外周に当接し、かつ、他方のばね端部５ｂが電磁弁本体２の環状凹部２２の外周に当接している。緩衝ばね５の一方の端部５ａとプランジャ３の凸部３１の外周との及び他方のばね端部５ｂと電磁弁本体２の環状凹部２２との当接としては、有る程度余裕を持たせることが好ましい。緩衝ばね５により、プランジャ３が閉弁方向に移動する際に、プランジャ３に連結する弁体１３は弁口部２１に急激に衝突することはなくなり、騒音を低減することができる。
【００１６】なお、ハウジング１１は、シリンダ筒１２、電磁コイル１４、吸引子４等を収納している。パッキン１５は、プランジャ３と吸引子４の間に挿入され、プランジャ３が吸引子４に移動する際に衝突するのを防止する。ねじ１７は、吸引子をハウジングに取り付ける。プランジャのオイル逃がし孔３３は、電磁弁が流体であるオイルに浸されたとき、この孔より逃がす。プランジャ３は、シリンダ筒１２内がオイルリッチな状態となって弁の開閉動作に影響を与える場合でも、入口流路７内の流体圧力が減少したとき、流体の自重でオイル逃がし孔３３より排出されることとなり、以後動作遅れがなくって確実に作動するようになる。プランジャ３の台形部３２と吸引子４の凹部４１については、後述する。ディフューザ６は、電磁弁本体の出口流路側に設けられており、流体が電磁弁本体部２から出口流路８に流入しても流体断面積の急激な増大とはならないため、電磁弁本体２から出口流路８に流体が排出されるときの排出音及び流出音による騒音の発生は低減される。
【００１７】本実施の形態の電磁弁におけるプランジャと吸引子の当接部分の形状について、図２及び図３を用いて説明する。本実施の形態のプランジャ３及び吸引子４の当接部分の形状は、図２（ａ）に例１を示すように、例えば断面が上辺６．４ｍｍ、下辺７．６ｍｍ、高さ１．５ｍｍ、斜面角度５０°の台形となる円柱であるプランジャの台形部３２と、例えば開口部分の直径８．０ｍｍ、内部の直径７．０ｍｍの円柱である吸引子の凹部４１である。さらに、例２を図２（ｂ）に示すように、例えば断面が上辺５．０ｍｍ、下辺７．６ｍｍ、高さ１．５ｍｍ、斜面角度９０°の台形となる円柱である台形部３２と、開口部分の直径８．０ｍｍ、内部の直径７．０ｍｍの円柱である凹部４１である。吸引子の凹部４１の形状は、プランジャの台形部３２の形状に対応している。かかる吸引子４にプランジャ３が入り込む形状について、プランジャ３と吸引子４との間のエアーギャップと吸引力との関係を示す特性曲線を示すと図３に示す如くになる。なお、図３において、横軸はエアーギャップ（ｍｍ）を示し、縦軸は吸引力（ｇ）を示している。かかる特性曲線に示されるように、図２（ｃ）の形状に該当する従来例の曲線（ｃ）においては、エアーギャップが小さくなると吸引力は急激に大きくなるが、図２（ａ）及び図２（ｂ）の形状に該当する曲線（ａ）及び（ｂ）においては、エアーギャップが小さくなっても吸引力の増加は緩やかに変化することが示されている。したがって、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す形状によれば、プランジャ３の衝突力が大きくならず、当接音が小さくなり、作動耐久性も向上することとなる。なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）において、パッキン１５は図示していない。プランジャ３の台形部３２は、断面が上辺５．０〜６．４ｍｍ、下辺７．６ｍｍ、高さ１．５ｍｍ、斜面角度５０〜９０°の断面台形の円柱が好ましく、吸引子４の凹部４１は、開口部分直径８．０ｍｍ、内部直径５．９〜７．０ｍｍの凹部であるのが好ましい。
【００１８】本実施例の電磁弁は、パッキン１５を備えているため、プランジャ３が開弁方向に移動し、吸引子４に衝突して発生する衝突音を防止することができる。パッキン１５としては、冷媒（フロン系）や冷凍機用オイルに耐える材料、ＰＴＦＥ（四弗化エチレン樹脂）等を使用するのが好ましい。このパッキン１５は、吸着衝突力を緩和するため、プランジャ３と吸引子４の衝突摩耗やヘタリを抑えるとともに、シリンダ筒１２と吸引子４との（ＴＩＧ）溶接部への応力を減らすことになり、例えば４５００万サイクル〜１億サイクルのプランジャの開閉動作を可能にすることができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、プランジャが閉弁方向に移動する際に発生する騒音を低減し、そして、開弁方向に移動する際に発生する騒音を低減することにより、使用者に不快感を与えることのない電磁弁を得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９１００２１６６
【氏名又は名称】株式会社不二工機
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月１０日（１９９８．１２．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９５９１３
【弁理士】
【氏名又は名称】沼形 義彰 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１７０９４５（Ｐ２０００−１７０９４５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年６月２３日（２０００．６．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３５１５３２ |
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