JP2001317653A - ソレノイド - Google Patents
ソレノイドInfo
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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
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0644—One-way valve
- F16K31/0655—Lift valves
-
- 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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- F16K31/0644—One-way valve
- F16K31/0651—One-way valve the fluid passing through the solenoid coil
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Details Of Valves (AREA)
- Electromagnets (AREA)
Abstract
ノイドを提供する。 【解決手段】 プランジャ室Pと略同軸的、かつプラン
ジャ室Pを介してセンターポスト4とは反対側に、流体
溜り室Qを形成し、また、ロッド6の外周側には、プラ
ンジャ室Pと流体溜り室Qとを隔てるための第1軸受7
を設ける。
Description
空圧機器等の制御に用いられるソレノイドバルブ等に好
適に用いることのできるソレノイドに関するものであ
る。
えば図11に示すようなものがある。図11は従来技術
に係るソレノイドの概略構成断面図である。
例えば油圧等を制御するためのスプールバルブの駆動手
段として用いられるもので、流体として油が満たされて
いるハウジング200内にOリング201を介して液密
に取付けられている。即ち、ソレノイド200を構成す
るロッド106の先端に不図示のバルブ等を取付けて、
このバルブ等を油(O)中に浸した状態で駆動させるこ
とで油圧制御等を行うものである。
ノイド本体101の内部に形成されたプランジャ室Pに
設けられた軸受102に摺動自在に挿入される磁性体製
のプランジャ103と、プランジャ103と対向して同
軸的に設けられた磁性体製のセンターポスト104と、
センターポスト104の反対側に設けられて、プランジ
ャ103の軸方向の動きを規制すると共にプランジャ室
Pを閉塞するキャップ105と、プランジャ103に作
動連結されるロッド106とを備えている。
中心軸線上に貫通形成された貫通孔103a内に挿入固
定され、センターポスト104側に伸びている。また、
センターポスト104の中心軸線上にも貫通形成された
貫通孔104aを有しており、この貫通孔104a内に
軸受を介してロッド106の先端が外部に突出するよう
に往復移動自在に挿入されている。
6の先端に不図示のバルブ等を連結して、そのバルブ等
をロッド106の動きに応じて作動させる。
まりソレノイド本体101の非通電時は、外部の油圧等
の流体の圧力が働いていたり、バルブ等内のロッド10
6の戻し用のばねの力により、ロッド106を介してプ
ランジャ103がキャップ105側に移動している。
は、プランジャ103がセンターポスト104に向かっ
て磁気吸引され、それによりプランジャ103に作動連
結されているロッド106が図中左側に移動し、バルブ
等を駆動することになる。
に、ソレノイド100が油内に液密に取付けられている
ことから、油が抵抗となって応答性に影響を来す場合が
ある。
しないように、センターポスト104とプランジャ10
3に、それぞれ軸方向に貫通形成された油孔104b,
103bを設けることによって、油が、ソレノイド10
0の外部(P0)から油孔104bを通って、センター
ポスト104とプランジャ103との間(P1)を介し
て、油孔103bを通って、プランジャ103とキャッ
プ105との間(P2)まで流れるようにしている。
103の動きにより、P0→P1、P1→P2と移動す
る(図中矢印参照)。
応答性の向上を図ることができたものの、磨耗などによ
る耐久性について課題を残していた。
り、多量の汚染物(以下、コンタミと称する)が存在す
る。
は、センターポスト104とプランジャ103との間
(P1)にコンタミがたまりやすい。これは、この部分
は磁路の一部であるために、磁化されているからであ
る。
プランジャ103の摺動部にまで入り込むことによっ
て、プランジャ103の磨耗が進み、これにより制御特
性にも悪影響が生ずることがあった。
を解決するための技術について既に特許出願しており、
この技術は特開平9−89145号公開公報により開示
されている。
る。図12は従来技術に係るソレノイドの概略構成断面
図である。
いては、ロッド206に、外部の流体(油)を直接プラ
ンジャ室Pに導くための貫通孔206aを設けている。
外部(Q0)から貫通孔206aを通ってプランジャ室
P内(Q1)を介して、プランジャに設けられた油孔を
通って、センターポストとプランジャとの間(Q2)ま
で流れる。
ンジャとの間(Q2)までは到達しにくくなり、上述の
ような課題が解消された。
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。
通孔を設けることによって、耐磨耗性をある程度向上さ
せることができたものの、プランジャ室に直接導かれた
流体に含まれるコンタミが、直接プランジャの摺動部に
噛み込んでしまい磨耗性が低下することがあった。
を図るべく、より一層の耐磨耗性の向上が期待されてい
た。
ためになされたもので、その目的とするところは、耐摩
耗性の向上を図った品質性に優れたソレノイドを提供す
ることにある。
に本発明にあっては、ソレノイド本体に設けられ、通電
により励磁される励磁手段と、ソレノイド本体内部に固
定されたセンターポストと、ソレノイド本体内部に形成
されたプランジャ室内の軸受部に摺動自在に設けられ、
前記励磁手段を励磁させることによって、前記センター
ポストに磁気力により吸引されるプランジャと、前記プ
ランジャ室と略同軸的に、該プランジャ室を介して前記
センターポストとは反対側に設けられた流体溜り室と、
前記プランジャに形成された貫通孔内周に固定されると
共に、その一端が前記センターポストに形成された貫通
孔を介してソレノイド本体外部の流体内に届く位置まで
突出され、かつ、その他端が前記流体溜り室内に届く位
置まで突出されたロッドと、を備えたソレノイドであっ
て、前記ロッドには、前記ソレノイド本体外部の流体を
前記流体溜り室内に導くための貫通孔が形成されると共
に、前記ロッドの外周側には、前記プランジャ室と流体
溜り室とを隔てる第1遮断部が設けられることを特徴と
する。
ロッドに形成された貫通孔を介して外部の流体が流体溜
り室まで導かれるため外部の流体圧力によってプランジ
ャの動作が妨げられることはないため、応答性に優れ、
かつ、流体溜り室まで導かれた流体は、第1遮断部によ
って遮断されるため、直接プランジャ室に進入すること
はなく、例え、流体内にコンタミが含まれていたとして
も、コンタミがプランジャの摺動部に入り込むことを防
止できる。
該環状部材の内周が前記ロッド外周に摺動され、かつ、
該環状部材の外周が前記流体溜り室内の内周部に密接さ
れることによって、前記プランジャ室と流体溜り室とが
隔てられるとよい。
との摺動部に、流体に含まれるコンタミが進入する可能
性を、従来技術のようにプランジャ室に直接流体を導く
構成における、プランジャの外周の摺動部に流体に含ま
れるコンタミが進入する可能性よりも低くすることがで
きる。すなわち、一般的に、大径のものを軸受にて受け
る場合と小径のものを軸受にて受ける場合を比較した場
合には、大径の方がより寸法誤差が大きくなるために、
その分隙間が大きくなる可能性が高いからである。
部は、前記励磁手段が励磁された際に形成される磁路の
外部に位置するとよい。
力によって摺動部に引き付けてしまうというようなこと
を防止できる。
室とソレノイド本体外部とを隔てる第2遮断部が設けら
れるとよい。
ャ室に、直接流体が進入することはなく、コンタミがプ
ランジャの摺動部に入り込むことを一層防止できる。
なくともいずれか一方は、前記ロッドの軸受であるとよ
い。
なくともいずれか一方は、前記ロッド外周をシールする
シール部材であることも好適である。
が設けられるとよい。
を防止できる。
体溜り室と前記貫通孔内部とを隔てる弾性隔壁が設けら
れるとよい。
を防止できる。
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。
発明の第1の実施の形態に係るソレノイドについて説明
する。図1は本発明の第1の実施の形態に係るソレノイ
ドの概略構成断面図である。
ており、このソレノイド1は、例えば制御用バルブ(油
圧等を制御するためのスプールバルブ等)を駆動するた
めに、好適に用いられるものである。
ために用いる場合には、流体としての油が満たされるハ
ウジング50内に、このソレノイド1を、Oリング51
を介して液密に取付ける。そして、不図示のスプールバ
ルブ等を、ソレノイド1を構成する部材の一つであるロ
ッド6の先端に取付けて、このスプールバルブ等を油
(O)中に浸した状態で、ソレノイド1によって駆動し
て油圧制御を行う。
イド本体2と、ソレノイド本体2の内部に形成されたプ
ランジャ室Pの内壁(軸受部として機能する)P1及び
P2に摺動自在に挿入される磁性体製のプランジャ3
と、プランジャ3と対向して同軸的に設けられた磁性体
製のセンターポスト4と、センターポスト4の反対側に
設けられるプランジャ室Pを閉塞するキャップ5と、プ
ランジャ3に作動連結されるロッド6とを備えている。
するケース8と、ケース8内に収納される中空部を有す
るボビン9に巻付けられた励磁手段としてのコイル10
と、ボビン9を介してコイル10の上下端に設けられる
磁路案内部材となるアッパープレート11,ロアプレー
ト12と、コイル10に通電するためのリード線13等
を備えている。
4からの磁路をケース8に案内するための環状の部材で
あり、その外周部がケース8の開口端部付近に密接する
ように取付けられている。
をスリーブ14を介してプランジャ3に案内するための
環状の部材であり、ボビン9を介してアッパープレート
11とは反対側に埋設されている。
付近にはリード線13とコイル10とを電気的に接続す
るための端子等が設けられており、外部の不図示の電源
によってコイル10に通電して励磁させるように構成さ
れている。
ブ14が設けられており、このスリーブ14の内周に
は、キャップ5の一端が伸びてプランジャ室Pの内壁の
一部(内壁P1)を形成している。また、同様にセンタ
ーポスト4の一端が伸びてプランジャ室Pの内壁の一部
(内壁P2)を形成しており、これら内壁P1,P2は
軸受部としても機能しており、これら内壁P1,P2に
対してプランジャ3が摺動自在に挿入されている。
の内側に、非磁性体のスリーブBを設けて、これをプラ
ンジャ3の軸受とすることもできる。このように一部材
で軸受を構成することで、プランジャ3を、よりスムー
ズに摺動させることが可能となる。
環状部分によって、プランジャ室Pの一部を形成するだ
けでなく、このプランジャ室Pと略同軸的、かつプラン
ジャ室Pを介してセンターポスト4とは反対側に、流体
溜り室Qも形成している。
ジャ室Pの内径よりも小さくなっている。
上に貫通孔31が形成されており、この貫通孔31内
に、ロッド6が圧入等により挿入固定されて作動連結さ
れている。
4側に伸びて、センターポスト4に形成された貫通孔4
1を介してソレノイド本体2外部まで突出しており、外
部の流体内に届く位置まで突出している。
室Q内に届く位置まで突出している。
孔61が形成されており、この貫通孔61によって、外
部の流体を流体溜り室Q内まで導く流路を形成してい
る。
を連結して、このバルブ等をロッド6の動きに応じて作
動させる。
ャ室Pと流体溜り室Qとを隔てるための第1遮断部材と
しての第1軸受7が設けられている。この第1軸受7は
環状部材であり、その内周にロッド6の外周が摺動自在
に挿入されており、その外周が流体溜り室Q内の内周に
密接されて固定されている。
ンジャ3の外径よりも小径となっている。さらに、この
第1軸受7は、ロッド6の軸受としても機能するもので
ある。
軸方向両端部の流体の流れを許容する貫通孔32を有し
ている。
1の動作等について説明する。
コイル10への非通電時は、外部の制御油の油圧等の流
体の圧力が働いていたり、不図示のバルブ等内に設けら
れたロッド6の戻し用のばねの力により、ロッド6を介
してプランジャ3がキャップ5側に移動している。
て通電すると、コイル10による励磁によって、センタ
ーポスト4→アッパープレート11→ケース8→ロアプ
レート12→スリーブ14→プランジャ3→センターポ
スト4から成る磁路(図中矢印J,ただし、図では一部
を示したに過ぎず周方向全体に形成されることは言うま
でもない)により磁気回路が形成される。
ト4との間の対向面間に磁力による推力が発生し、プラ
ンジャ3がセンターポスト4の方向に向かって磁気吸引
され、それによりプランジャ3に作動連結されているロ
ッド6も移動することになる。勿論、ロッド6の先端に
取付けられたバルブ等も移動する。
ノイド1が流体に対して液密に取付けられていることか
ら、流体(通常は油)が抵抗となって応答性に影響を来
すことが考えられるが、本実施の形態の構成では、ロッ
ド6に貫通孔61を形成して流路を確保しているため、
プランジャ3の応答性に影響することがない。
通孔32を設けているため、より一層、応答性に対する
影響はない。
は、外部の流体はロッド6に設けられた貫通孔61を介
して、外部と流体溜り室Qとを行き来するものの、第1
軸受7が設けられているために、プランジャ室Pに直接
流れ込むことなない。すなわち、外部の流体は図中R0
とR1との間を行き来することになる。
も、プランジャ3とセンターポスト4との間や、プラン
ジャ3の摺動面などに入り込むことを防止できるため、
プランジャ3の耐磨耗性を向上させることができ、耐久
性を向上させることができる。
を利用した場合には、制御特性を安定かつ向上させるこ
とができることになる。
とロッド6の外周で摺動させているため、従来技術のよ
うにプランジャ室に直接流体を導く構成における、プラ
ンジャの外周の摺動部に、流体に含まれるコンタミが進
入する可能性よりも、この第1軸受7とロッド6の外周
との摺動部にコンタミが進入する可能性を低くすること
ができるため、更に耐摩耗性の向上に寄与するという利
点がある。
受ける場合と小径のものを軸受にて受ける場合を比較し
た場合には、大径の方がより寸法誤差が大きくなるため
に、その分隙間が大きくなる可能性が高いからである。
の径を小さくすれば解消できるという問題ではない。つ
まり、プランジャの場合にはソレノイドとしての機能
(十分な磁路を確保する目的等)を果たすためには、あ
る程度寸法等が制限されるからである。
動部を、磁路の外部に位置するようにしたことで、磁性
を有するコンタミが、この摺動部に引き付けられてしま
うというようなことを防止できるため、更に耐摩耗性の
向上に寄与するという利点がある。
が含まれているために、磁路が形成されるような位置に
引き付けられて溜まってしまうことがあるが、本実施の
形態では、流路の一部、あるいはその近傍に位置する摺
動部を磁路から離すように構成したので、そのような不
具合を解消できる。
受として機能する、プランジャ室Pを形成するための内
壁を、キャップ5の一部(内壁P1)とセンターポスト
4の一部(内壁P2)によって構成する場合について説
明したが、勿論このような構成に限るものではない。
第2の実施の形態のように、キャップ5の一部(内壁P
1)と、アッパープレート11の一端を伸ばすことで形
成した内壁P3によって、構成することもできる。
形態に係るソレノイドの概略構成断面図である。
ち、油(O)側の第2軸受71を、ソレノイド本体2の
外部とプランジャ室Pとの間を遮断する遮断部材(第2
遮断部材)として利用することによって、外部の流体
を、プランジャ室Pに直接流れ込むことを防止できる。
も、プランジャ3とセンターポスト4との間や、プラン
ジャ3の摺動面などに入り込むことを防止できるため、
プランジャ3の耐磨耗性を向上させることができ、耐久
性を向上させることができる。
は、遮断部材として、軸受を用いた場合を例に説明した
が、遮断できるものであれば軸受を利用するものに限る
ことはなく、専用のシール部材を用いても良い。
照して説明する。図5〜図7は本発明の第4の実施の形
態に係るソレノイドの概略構成断面図である。
ト4および第1軸受7のそれぞれに装着溝を設けて、こ
こにシール部材としてのOリング7a,7bを設けても
同様の効果があることは言うまでもない。
4側にのみOリング7bを設けるようにしても同様の効
果を得られるし、図7に示すように、第1軸受7にのみ
Oリング7aを設けるようにしても同様の効果を得られ
る。
の実施の形態に係るソレノイドの概略構成断面図であ
る。
通孔61に、フィルタ15を設けている。
って、流体中に含まれるコンタミ等をフィルタ15によ
り捕らえることができるため、流体溜り室Qへのコンタ
ミ等の侵入を防止できる。
を向上させることができ、耐久性を向上させることがで
きる。
合には、流体溜り室Qにコンタミが一旦侵入すると排出
されにくい構造であるため、本実施の形態では、流体溜
り室Qへのコンタミの侵入を予め防止できるため、効果
的である。
の形態の説明の中で参照した図5に示すタイプのものに
応用した場合を例にして説明したが、これに限らず、図
1〜図5あるいは図7に示すタイプのものに応用するこ
ともできる。
の実施の形態に係るソレノイドの概略構成断面図であ
る。
Q側の端部に、この流体溜り室Qと貫通孔61内部との
間を隔てる弾性隔壁としてのダイヤフラム16を設けて
いる。
によって、流体中に含まれるコンタミ等をダイヤフラム
16により遮ることができるため、流体溜り室Qへのコ
ンタミ等の侵入を防止できる。
を向上させることができ、耐久性を向上させることがで
きる。
より、貫通孔32に流体が流れ込む場合に、流れ込む流
体の量に応じてダイヤフラム16が変形して流体を収容
する容積を変化させることができるため、外部の流体圧
力によってプランジャの動作が妨げられることはなく、
応答性も良い。
の形態の説明の中で参照した図6に示すタイプのものに
応用した場合を例にして説明したが、これに限らず、図
1〜図5あるいは図7に示すタイプのものに応用するこ
ともできる。
7の実施の形態に係るソレノイドを構成するプランジャ
の模式図((a)は平面図、(b)は断面図)である。
示の例では、プランジャ3に形成する流路を、プランジ
ャ3に設けた貫通孔32で構成する例を説明したが、図
10に示すように、スリット33を設けて、これを流路
として利用することもできる。
にソレノイド本体外部の流体を流体溜り室内に導くため
の貫通孔を形成することによって、応答性に優れ、ま
た、ロッドの外周側には、プランジャ室と流体溜り室と
を隔てる第1遮断部を設けたので、流体を直接プランジ
ャ室に進入することを防止でき、コンタミがプランジャ
の摺動部に入り込むことを防止できるので、耐摩耗性が
向上し品質性に優れる。
ロッド外周に摺動させれば、この摺動部にコンタミが進
入する可能性を低減できる。
を、磁路の外部に位置するようにすれば、磁性を有する
コンタミを、磁力によって摺動部に引き付けてしまうと
いうようなことを防止できる。
ノイド本体外部とを隔てる第2遮断部を設けることで、
コンタミがプランジャの摺動部に入り込むことを一層防
止できる。
ければ、流体溜り室へのコンタミ等の侵入を防止でき
る。
室と貫通孔内部とを隔てる弾性隔壁を設けることによっ
ても、流体溜り室へのコンタミ等の侵入を防止できる。
概略構成断面図である。
変形例を示す概略構成断面図である。
概略構成断面図である。
概略構成断面図である。
概略構成断面図である。
概略構成断面図である。
概略構成断面図である。
概略構成断面図である。
概略構成断面図である。
を構成するプランジャの模式図である。
である。
である。
Claims (8)
- 【請求項1】ソレノイド本体に設けられ、通電により励
磁される励磁手段と、 ソレノイド本体内部に固定されたセンターポストと、 ソレノイド本体内部に形成されたプランジャ室内の軸受
部に摺動自在に設けられ、前記励磁手段を励磁させるこ
とによって、前記センターポストに磁気力により吸引さ
れるプランジャと、 前記プランジャ室と略同軸的に、該プランジャ室を介し
て前記センターポストとは反対側に設けられた流体溜り
室と、 前記プランジャに形成された貫通孔内周に固定されると
共に、その一端が前記センターポストに形成された貫通
孔を介してソレノイド本体外部の流体内に届く位置まで
突出され、かつ、その他端が前記流体溜り室内に届く位
置まで突出されたロッドと、を備えたソレノイドであっ
て、 前記ロッドには、前記ソレノイド本体外部の流体を前記
流体溜り室内に導くための貫通孔が形成されると共に、 前記ロッドの外周側には、前記プランジャ室と流体溜り
室とを隔てる第1遮断部が設けられることを特徴とする
ソレノイド。 - 【請求項2】前記第1遮断部は環状部材から構成され、 該環状部材の内周が前記ロッド外周に摺動され、かつ、
該環状部材の外周が前記流体溜り室内の内周部に密接さ
れることによって、前記プランジャ室と流体溜り室とが
隔てられることを特徴とする請求項1に記載のソレノイ
ド。 - 【請求項3】前記環状部材の内周とロッド外周との摺動
部は、前記励磁手段が励磁された際に形成される磁路の
外部に位置することを特徴とする請求項1または2に記
載のソレノイド。 - 【請求項4】前記ロッドの外周側には、前記プランジャ
室とソレノイド本体外部とを隔てる第2遮断部が設けら
れることを特徴とする請求項1,2または3に記載のソ
レノイド。 - 【請求項5】前記第1遮断部及び第2遮断部のうちの少
なくともいずれか一方は、前記ロッドの軸受であること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載のソレ
ノイド。 - 【請求項6】前記第1遮断部及び第2遮断部のうちの少
なくともいずれか一方は、前記ロッド外周をシールする
シール部材であることを特徴とする請求項1〜4のいず
れか一つに記載のソレノイド。 - 【請求項7】前記ロッドに形成した貫通孔に、フィルタ
が設けられることを特徴とする請求項1〜6のいずれか
一つに記載のソレノイド。 - 【請求項8】前記ロッドの流体溜り室側の端部に、該流
体溜り室と前記貫通孔内部とを隔てる弾性隔壁が設けら
れることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記
載のソレノイド。
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JP2000057983 | 2000-02-29 | ||
JP2001018894A JP4667609B2 (ja) | 2000-02-29 | 2001-01-26 | ソレノイド |
Publications (2)
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