JP2003318024A - ソレノイド及びソレノイドバルブ - Google Patents
ソレノイド及びソレノイドバルブInfo
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Abstract
向上を図り、また、同軸度の向上を図ったソレノイドを
提供する。 【解決手段】 プランジャ2の外周側面22とセンター
ポスト3の第2吸引面32との間に介在するプランジャ
ガイド部71と、プランジャ2の先端面21とセンター
ポスト3の第1吸引面31との間に介在する磁気吸着防
止部72と、センターポスト3におけるロッド6を貫通
させるための貫通孔33の内周に嵌合される嵌合部73
とを備えたガイド7を設ける。
Description
れを備えたソレノイドバルブに関するものである。
レノイドバルブに好適に利用されている。図4を参照し
て、従来技術に係るソレノイドを備えるソレノイドバル
ブについて説明する。図4は従来技術に係るソレノイド
バルブの模式的断面図である。
100Aとバルブ部100Bとから構成される。
は、スプールのストロークに応じて弁の開口面積を変化
させて、流体の流入量や流出量を制御できるスプールバ
ルブタイプを示している。
り磁界を発生する略円筒状のコイル103と、コイル1
03により発生した磁界によってセンターポスト102
に磁気的に吸引されるプランジャ101と、プランジャ
101の駆動をバルブ部100B(具体的にはスプー
ル)に伝達するためにプランジャ101に連結されたロ
ッド105と、プランジャ101とセンターポスト10
2の位置決め(軸出し)を行うために、これらの外周面
を覆うように設けられる略有底筒状のスリーブ104
と、を備えている。
いて説明する。
コイル103に通電していない状態では、センターポス
ト102から離間する方向に位置する構成となってい
る。
によって、プランジャ101をセンターポスト102か
ら離間する方向に付勢するように構成されている。図示
の例では、スプールをソレノイド部100A方向に付勢
するスプリングを設けることによって、プランジャ10
1はスプールを介してセンターポスト102から離間さ
れるように構成されている。
って、コイル103は磁界を発生して、磁路が形成さ
れ、プランジャ101はセンターポスト102に磁気的
に吸引される。
きさによって、磁気力を制御することができ、これによ
りプランジャ101の移動量を制御することでスプール
のストローク量を制御でき、これにより流体の流量を制
御し、油圧制御などの各種流体圧力制御等を行うことが
できるというものである。
ソレノイドバルブにおいては、装置の小型化や消費電力
の点から、プランジャに対するセンターポストによる磁
気吸引力が大きいことが望ましい。また、品質性の点か
ら、プランジャがスムーズに往復移動し、また、プラン
ジャは芯ずれが極力小さいこと(中心軸が極力ぶれずに
往復移動すること)が望ましい。
めるために、図4に示すソレノイドバルブ100の場合
には、センターポスト102は、プランジャ101の先
端面101aに対向する第1吸引面102aだけではな
く、プランジャ101の外周側面101bに対向する第
2吸引面102bも設ける構成としていた。
し、プランジャの芯ずれを極力小さくするために、図4
に示すソレノイドバルブ100の場合には、プランジャ
101とセンターポスト102が吸着(残留磁気吸着)
してしまわないように、プランジャ101の先端面10
1aとセンターポスト102の第1吸引面102aとの
間に非磁性部材で構成されたシム106を設け、また、
プランジャ101をスリーブ104によって支持し、か
つ、プランジャ101に固定されたロッド105を軸受
107によって支持することで同軸度を高めていた。
には、プランジャ101の外周側面とセンターポスト1
02の内周側面との間の間隔(エアギャップ)を極力小
さくすることが必要である。
ャ101の外周側面とセンターポスト102の内周側面
が接触してしまうことがあり、これにより接触した部分
に磁気吸引力が集中し、プランジャ101に働く横力
(センターポスト102の第2吸引面102bによる横
方向の吸引力)が大きくなり、また、摺動抵抗が大きく
なって、ヒステリシスが増加してしまうため、プランジ
ャ101の動きがスムーズにいかなくなってしまう。ま
た、ロッドについても、傾きが大きいと、軸受との摺動
抵抗が大きくなり、ヒステリシスが高くなってしまう原
因となる。
プランジャ101の外周側面とセンターポスト102の
内周側面との間の間隔を極力小さくするためには、上述
した同軸度を高めることが必要である。
においては、プランジャ101をスリーブ104によっ
て支持し、かつ、プランジャ101に固定されたロッド
105を軸受107によって支持することで同軸度を高
める構成である。
まるため、この2つの部材の配置関係も同軸度に影響す
ることになる。従って、この2つの部材及びプランジャ
とロッドの寸法や形状精度なけでなく、これら2つの部
材間に介在する部材の寸法や形状も同軸度に影響を及ぼ
すことになっていた。
同軸度を高めるためには、複数の部材が関与するため、
これら複数の部材の寸法や形状の精度を高くして、同軸
度を一定以上の精度とするのは非常に困難であった。
術の場合には、同軸度を向上させることが困難であっ
た。また、同軸度の向上が困難であることに伴い、セン
ターポストによるプランジャの吸引力を高めるのが困難
であった。
ランジャの吸引力の向上を図り、また、同軸度の向上を
図ったソレノイドを提供することにある。
先端面に対向する第1吸引面と、プランジャの外周側面
に対向する第2吸引面とを有するセンターポストを備え
るソレノイドに適用されるものである。
ジャとセンターポストを備えており、コイルなどの励磁
手段を励磁することによって、プランジャとセンターポ
ストを通る磁気回路を形成して、プランジャをセンター
ポストに磁気的に吸引させることを利用して、プランジ
ャを駆動させる機能を有する。従って、センターポスト
にはプランジャを好適に吸引するための吸引面を設ける
必要がある。
センターポストには、このような吸引面として、上述の
ような第1吸引面と第2吸引面が設けられているものが
適用される。
にあっては、プランジャの外周側面とセンターポストの
第2吸引面との間に介在する非磁性部材を備えることを
特徴とする。
ランジャが傾いたとしても、プランジャとセンターポス
トとが直接当たることを防止できる。従って、プランジ
ャに対する横方向の磁気吸引力が一部に集中して必要以
上に大きくなってしまうことを防止でき、ヒステリシス
が大きくなってしまうことを防止できる。
ーポストの当該外周側面に対向する対向面との間の隙間
は、非磁性部材を備える以上、プランジャ等の同軸度に
あまり影響されることなく、十分に小さくすることが可
能となる。
ば、結果的に、プランジャの外周側面と、センターポス
トの当該外周側面に対向する対向面との間の隙間を小さ
くして、センターポストによるプランジャの吸引力の向
上を図ることができる。
ャの外周側面を摺動可能に支持する支持機能を有するよ
うにすれば、非磁性部材によってプランジャの芯ずれを
防止できる。
して嵌合固定される構成とすることで、非磁性部材の組
み立てが容易となる。そして、非磁性部材がセンターポ
ストに対して嵌合固定される構成であり、かつ、プラン
ジャの外周側面を摺動可能に支持する支持機能を有する
ようにすれば、プランジャは非磁性部材を介してセンタ
ーポストに対して位置決めされることとなり、プランジ
ャとセンターポストとの同軸度が高まる。
とセンターポストの第1吸引面との間に介在する磁気吸
着防止部を一体的に有するようにすれば、プランジャと
センターポストとの磁気吸着を防止できる。
れたロッドの外周面を摺動可能に支持するガイドを一体
的に有するようにすることで、ロッドの芯ずれを防止で
きる。
ガイドを一体的に有し、かつプランジャの外周側面を摺
動可能に支持する支持機能を有するようにすることで、
プランジャ及びプランジャに固定されたロッドは、いず
れも単一の非磁性部材によってガイドされるため、同軸
度を極めて高くすることができる。
材がセンターポストに対して嵌合固定される構成とすれ
ば、プランジャ及びロッドは非磁性部材を介してセンタ
ーポストに対して位置決めされることとなり、プランジ
ャ及びロッドとセンターポストとの同軸度が極めて高ま
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。なお、本実施の形態においては、ソレノイドをソ
レノイドバルブに適用した場合を例にして説明する。
レノイドバルブの模式的断面図である。
とバルブ部1Bとから構成される。
プールバルブの場合を示しており、バルブスリーブ10
の内部にスプール11が往復動自在に備えられており、
このスプール11のストロークに応じてバルブスリーブ
10に形成した弁の開口面積が変化するため、ソレノイ
ドによりスプール11のストローク量を制御することに
よって流体の流入量や流出量を制御できる構成となって
いる。
界を発生する略円筒状の励磁手段としてのコイル4と、
コイル4への通電によって発生した磁界により磁気回路
が形成されることでセンターポスト3に磁気的に吸引さ
れるプランジャ2と、プランジャ2の軸受となる略有底
筒状の金属製のスリーブ5と、プランジャ2の駆動をス
プール11に伝達するためにプランジャ2に連結固定さ
れたロッド6と、を備えている。
面21に対向する第1吸引面31と、プランジャ2の外
周側面22に対向する第2吸引面32とを有する。
る略平面部を有すると共にソレノイドバルブ本体を所定
の位置に固定するためのブラケットを有するブラケット
プレート9と、コイル4,センターポスト3,プランジ
ャ2,スリーブ5及びブラケットプレート9を含む各種
構成部材を内包するケース部材14と、を備えている。
と、スプール11と共にロッド6を介してプランジャ2
をセンターポスト3から離間させる方向に付勢するスプ
リング15と、コイル4に通電を行うための端子を備え
たコネクタ13と、バルブ部1B内部からコイル4側へ
の流体の漏れを防止すると共に、外部からのコイルの絶
縁不良の原因またはショートの原因となる水(異物)の
侵入を防止するシール部材12を備えている。
説明する。
ル4に通電していない状態では、センターポスト3から
離間する方向に位置する構成となっており、すなわち、
本実施の形態では、上述のようにスプール11を、スプ
リング15によってソレノイド部1A方向に付勢するこ
とによって、プランジャ2はセンターポスト3から離間
される。
て、磁路(ケース部材14,アッパープレート8,プラ
ンジャ2,センターポスト3,ブラケットプレート9に
よって形成される磁路)が形成され、プランジャ2はセ
ンターポスト3に磁気的に吸引される。
によって、磁気力を制御することができ、これによりプ
ランジャ2の移動量を制御することでスプール11のス
トローク量を制御でき、これにより流体の流量を制御
し、油圧制御などの各種流体圧力制御等を行うことがで
きるというものである。
ーポスト3に非磁性体から構成されたガイド7を嵌合固
定している。次に、このガイド7について詳しく説明す
る。
とセンターポスト3の第2吸引面32との間に介在する
プランジャガイド部71と、プランジャ2の先端面21
とセンターポスト3の第1吸引面31との間に介在する
磁気吸着防止部72と、センターポスト3におけるロッ
ド6を貫通させるための貫通孔33の内周に嵌合される
嵌合部73とを備えている。
合部73を、センターポスト3の貫通孔33の内周に嵌
合するだけで、簡単に組み立てることができる。
ランジャ2の外周側面22とセンターポスト3の第2吸
引面32が接触することを防止する機能と、プランジャ
2の外周側面22を摺動可能に支持する機能とを備え
る。
スト3の第2吸引面32との接触が防止されることで、
磁気吸引力が一箇所に集中してしまうことはない。
ャ2の外周側面22を摺動可能に支持することで、プラ
ンジャ2の外周側面22とセンターポスト3の第2吸引
面32との間の間隔を全周で略等しくすることができ
る。
ランジャ2とセンターポスト3との間の環状隙間にプラ
ンジャガイド部71が収まり、プランジャガイド部71
の内周面がプランジャ2の外周面に摺動可能に接触し、
プランジャガイド部71の外周面がセンターポスト3の
内周面(第2吸引面32)に接触するようにすること
で、プランジャ2の外周側面22とセンターポスト3の
第2吸引面32との間の間隔は、プランジャガイド部7
1の厚みと略等しくなる。
ンターポスト3の第2吸引面32との間の間隔を全周で
略等しくすることができる。
できるため、軸心方向に向かう磁気吸引力を全周にわた
って均一にすることができ、偏った横力の発生を防止で
きるため、ヒステリシスの増加を防止することができ
る。
とセンターポスト3の第2吸引面32との間の間隔を均
一にできることから、プランジャ2等の同軸度にあまり
影響されることなく、結果的に、この間隔を従来に比べ
て小さくすることが可能となる。
ンターポストの第2吸引面との間は空間(エアギャッ
プ)としていたため、これらが接触してしまうことを防
止するために、エアギャップを十分にとらなければなら
ないため、磁気吸引力を大きくすることの妨げとなって
いた。
プランジャガイド部71によって、プランジャ2の外周
側面22とセンターポスト3の第2吸引面32との接触
を防止できるため、このプランジャガイド部71を薄く
する分だけ、プランジャ2の外周側面22とセンターポ
スト3の第2吸引面32との間の間隔を小さくすること
ができ、磁気吸引力を向上させることが可能となる。従
って、装置の小型化や消費電力の低下を実現できる。
から構成されているため残留磁気吸着による吸着が問題
になることはない。
ジャ2の外周側面22を摺動可能に支持する機能を備え
るため、プランジャ2が移動する際に、プランジャ2に
対する摺動抵抗を増加させてしまうことはなく、かつ、
プランジャ2の芯ずれを防止できるため、プランジャ2
の往復移動をスムーズに行わせることができる。
イド7は、嵌合部73によってセンターポスト3に嵌合
されているため、プランジャ2とセンターポスト3との
同軸度は精度が高い。従って、プランジャ2は安定した
往復移動を行うことができる。
える。つまり、従来技術におけるシムの機能についても
一体的に備えている。
センターポスト3の第1吸引面31が残留磁気吸着によ
って吸着してしまうことを防止でき、プランジャ2のス
ムーズな往復移動を可能にしている。
イドバルブ1においては、センターポスト3によるプラ
ンジャ2の磁気吸引力を向上させることが可能となる。
また、同軸度を図ることができ、プランジャ2の安定し
た駆動が可能となる。
ブ1の好適な適用例について説明する。
の吸排気バルブをカムシャフトの回転によってバルブ開
閉を行うが、運転状態(高速・低速)によって、バルブ
のタイミングを適切に制御することによって、燃費が向
上し、高い排ガス清浄化を得ることが可能になる。
フトを回転方向にずらして、位相を変えることにより行
うことができ、これをソレノイドバルブによって行う技
術が公知技術として知られている。
ために、ソレノイドバルブによる油圧制御を行うことに
なるが、配置スペース等の関係からエンジンオイルの流
路の経路上にソレノイドバルブが設置されて、エンジン
オイルを利用するのが一般的である。
ブを用いることによって、高速時と低速時の2種類の状
態に分けて制御を行うことがなされていたが、近年、よ
り高精細な制御を行うべく、リニア制御が可能なソレノ
イドバルブが用いられるようになっている。
るソレノイドバルブをこのようなバルブタイミングコン
トロール(VTC)用のリニア制御ソレノイドバルブと
して好適に用いることが可能となる。
施の形態が示されている。上記第1の実施の形態では、
軸出しは、プランジャをスリーブとガイドによって支持
する構成を説明した。本実施の形態では、軸出しを、プ
ランジャをガイドによって支持し、プランジャに固定さ
れたロッドを専用の軸受によって支持する構成を説明す
る。
1の実施の形態と同一なので、その説明は省略する。
レノイドバルブの模式的断面図である。
の場合には、スリーブ5aの内周側面とプランジャ2の
外周側面との間には隙間が設けられており、スリーブ5
aはプランジャ2の軸受としては機能していない。
れており、このガイド7については上記第1の実施の形
態の場合と同一の構成で、同一の機能を有する。従っ
て、プランジャ2は、その外周側面22が、ガイド7の
プランジャガイド部71によって摺動自在に支持されて
いる。
ーポスト3に設けられた貫通孔33の内周に、ロッド6
の軸受16が設けられている。なお、軸受16にはスリ
ット16aが設けられており、これにより流体の行き来
を可能にして、プランジャ2の応答性を維持している。
ランジャ2をガイド7により支持し、かつ、プランジャ
2に固定されたロッド6を軸受16により支持して、軸
出し(同軸度を出す)構成である。
の形態の場合と同様である。
施の形態が示されている。本実施の形態では、ガイド
が、プランジャを支持するだけでなく、ロッドをも支持
する場合の構成について説明する。
1の実施の形態と同一なので、その説明は省略する。
レノイドバルブの模式的断面図である。
の場合には、スリーブ5aの内周側面とプランジャ2の
外周側面との間には隙間が設けられており、スリーブ5
aはプランジャ2の軸受としては機能していない。ただ
し、スリーブに関しては、上記第1の実施の形態で説明
したような、プランジャ2の軸受として機能するものを
用いても良い。
第1の実施の形態の場合と同様に、プランジャ2の外周
側面22とセンターポスト3の第2吸引面32との間に
介在するプランジャガイド部71aと、プランジャ2の
先端面21とセンターポスト3の第1吸引面31との間
に介在する磁気吸着防止部72aと、センターポスト3
におけるロッド6を貫通させるための貫通孔33の内周
に嵌合される嵌合部73aとを備えている。
は、更に、プランジャ2に固定されたロッド6の外周面
61を摺動可能に支持するロッドガイド74aを一体的
に備えている。
ンジャ2とプランジャ2に固定されたロッド6とを、一
部材、すなわち、ガイド7aによって支持するように構
成した。
ずれ(軸ずれ)を、極めて高い精度で防止することがで
きる。
ンターポスト3に嵌合されているため、プランジャ2及
びロッド6のセンターポスト3に対する同軸度を高精度
に維持できる。従って、プランジャ2及びロッド6の往
復移動をスムーズに行わせることができる。
ーポストによるプランジャの吸引力の向上を図ることが
できる。また、同軸度の向上を図ることができる。
ルブの模式的断面図である。
ルブの模式的断面図である。
ルブの模式的断面図である。
図である。
Claims (6)
- 【請求項1】励磁手段への通電及び非通電に応じて往復
動するプランジャと、 該プランジャの先端面に対向する第1吸引面と、該プラ
ンジャの外周側面に対向する第2吸引面とを有し、前記
励磁手段への励磁により前記プランジャを磁気吸引する
センターポストと、 前記プランジャの外周側面と前記センターポストの第2
吸引面との間に介在する非磁性部材と、を備えることを
特徴とするソレノイド。 - 【請求項2】前記非磁性部材は、前記プランジャの外周
側面を摺動可能に支持する支持機能を有することを特徴
とする請求項1に記載のソレノイド。 - 【請求項3】前記非磁性部材は、前記センターポストに
対して嵌合固定されてい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】前記非磁性部材は、前記プランジャの先端
面と前記センターポストの第1吸引面との間に介在する
磁気吸着防止部を一体的に有す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】前記非磁性部材は、前記プランジャに固定
されたロッドの外周面を摺動可能に支持するガイドを一
体的に有することを特徴とする請求項1,2,3または
4に記載のソレノイド。 - 【請求項6】請求項1〜5のいずれか一つに記載のソレ
ノイドと、 前記プランジャの動きによって開閉するバルブとを備え
たことを特徴とするソレノイドバルブ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002124458A JP4741778B2 (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | ソレノイド及びソレノイドバルブ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002124458A JP4741778B2 (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | ソレノイド及びソレノイドバルブ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003318024A true JP2003318024A (ja) | 2003-11-07 |
JP4741778B2 JP4741778B2 (ja) | 2011-08-10 |
Family
ID=29539494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002124458A Expired - Lifetime JP4741778B2 (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | ソレノイド及びソレノイドバルブ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4741778B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007227434A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Shinano Kenshi Co Ltd | アクチュエータ |
JP2011077355A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Keihin Corp | リニアソレノイド及びそれを用いたバルブ装置 |
JP2022102184A (ja) * | 2020-12-25 | 2022-07-07 | 三菱電機株式会社 | ソレノイド |
-
2002
- 2002-04-25 JP JP2002124458A patent/JP4741778B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007227434A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Shinano Kenshi Co Ltd | アクチュエータ |
JP2011077355A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Keihin Corp | リニアソレノイド及びそれを用いたバルブ装置 |
JP2022102184A (ja) * | 2020-12-25 | 2022-07-07 | 三菱電機株式会社 | ソレノイド |
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JP4741778B2 (ja) | 2011-08-10 |
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