JP2005251915A

JP2005251915A - 油浸形ソレノイド

Info

Publication number: JP2005251915A
Application number: JP2004059031A
Authority: JP
Inventors: Hideki Tsuchiya; 秀樹土屋; Hideki Yamagata; 英城山形; Takaharu Miya; 能治宮
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】製造工程を簡略した油浸形ソレノイドを提供する。
【解決手段】円柱状のシャフト２ａと、シャフトを固定するプランジャ２ｂとを備えるプランジャアッシー２と、このプランジャアッシーを摺動可能に内挿する収納部材３と、前記収納部材の外周に沿って挿入され、コイル１６とコイルを巻き付けるコイルボビ１７と備えるコイルアッシー１と、前記プランジャアッシーと前記収納部材と前記コイルアッシーとを内部に配置する有底円筒状のケース２４と、からなり、前記収納部材３は、前記シャフトが貫通する貫通孔を設けたベース４と、前記プランジャが摺動するスリーブ５と、前記ベースおよび前記スリーブにそれぞれ圧入されてベースとスリーブとを一体的に形成するリング６とを有し、前記ベース４は、前記ケース２４の内周部に圧入固定され、前記コイルボビンは、前記収納部材内部のオイルをソレノイド内に密封するシール部材１４、１１を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧機器の制御に用いられる油浸形ソレノイドに関するものである。

従来の油浸形ソレノイドの一例として、固定鉄心とスリーブとをパイプを介して一体的に結合し、固定鉄心、スリーブ、パイプ等とで形成する密閉室内にシャフトを結合した可動鉄心を摺動自在に嵌挿してなるチューブアッシーと、コイルを装着したコイルボビンをケース内に嵌挿し、リング、ヨークで密閉してモールド樹脂を封入してなるコイルアッシーとを組付けて構成する油浸形ソレノイドにおいて、前記チューブアッシーにおけるスリーブの一端側に係合部を成形し、この係合部に前記コイルアッシーにおけるヨークの穴を圧入嵌合させてコイルアッシーとチューブアッシーとを一体的に接合するようにした油浸形ソレノイドがある（特許文献１参照）。

この従来技術は、係合部またはヨーク穴の一方に塑性変形可能な凹凸の刻み目を成形し、コイルアッシーとチューブアッシーとを一体的に接合する技術である。
特開平１１−１０２８１２号公報

しかしながら、従来技術の組み立て方法では、パイプを固定鉄心およびスリーブに溶接で固定しており、溶接作業者の特定、溶接の段取り、条件の管理、溶接部の検査が必要となる等の課題が生じる。またコイルアッシーとチュ−ブアッシーとを圧入嵌合により固定するため、圧入嵌合部の寸法管理に注意を要するという課題がある。

そこで本発明は、確実にオイルの外部への漏洩を防止するとともに、生産工程を簡素化できる油浸形ソレノイドを提供することを目的とする。

本発明の第１の発明は、円柱状のシャフトと、シャフトを固定するプランジャとを備えるプランジャアッシーと、このプランジャアッシーを摺動可能に内挿する収納部材と、前記収納部材の外周に沿って挿入され、コイルとコイルを巻き付けるコイルボビンと備えるコイルアッシーと、前記プランジャアッシーと前記収納部材と前記コイルアッシーとを内部に配置する有底円筒状のケースと、からなり、前記収納部材は、前記シャフトが貫通する貫通孔を設けたベースと、前記プランジャが摺動するスリーブと、前記ベースおよび前記スリーブにそれぞれ圧入されてベースとスリーブとを一体的に形成するリングとを有し、前記ベースは、前記ケースの内周部に圧入固定され、前記コイルボビンは、前記収納部材内部のオイルをソレノイド内に密封するシール部材を備える。

第２の発明は、第１の発明において、前記ベースと前記コイルボビンとの間に設置される第１シール部材と、前記スリーブと前記コイルボビンとの間に設置される第２シール部材とを有する。

第３の発明は、第１の発明において、前記ベースと前記コイルボビンとの間に設置される第１シール部材と、前記ケースと前記コイルボビンとの間に設置される第３シール部材とを有する。

第４の発明は、第１の発明において、前記収納部材の外側に前記コイルアッシーが挿入され、次に前記ケースが前記コイルアッシーを収納するとともに、前記収納部材のベースを圧入固定し、前記コイルアッシーの挿入方向および前記ベースの圧入方向が同一方向とする。

本発明の第１の発明では、油浸形ソレノイドの製造において、溶接を行う必要がないため、溶接作業者の特定、溶接の段取り、条件管理、溶接部の検査にかかる時間、費用を低減することができる。ソレノイド内部のオイルが外部に漏洩する経路途中に位置するコイルボビンにシール部材を備えたので、オイルが外部に漏洩することを確実に防止できる。

また、ソレノイドの組み立ては一方向から組み立てるため、容易に組み立てることができ、作業効率が向上してコスト低減を図ることができる。

図１は、本発明の油浸形ソレノイドの構成を示す図である。なお、特に記載なき場合には、原則として構成部材は磁性体により構成されるものとする。

本発明のソレノイドは、コイルアッシー１への通電によりプランジャアッシー２が収納部材３内で摺動し、収納部材内はオイルで満たされ、プランジャアッシー２がオイル内に配置される油浸形のソレノイドである。このソレノイドは、収納部材３内のオイルが外部に漏洩しないように構成された圧力容器の機能を備えている。以下、ソレノイドの構成を詳しく説明する。

ソレノイドを構成するプランジャアッシー２は、中実のシャフト２ａと、シャフト２ａを中心に固定するプランジャ２ｂとから構成され、シャフト２ａは収納部材３に形成された貫通孔１２を貫通してソレノイドが取り付く相手部材１００側に出入りする。プランジャ２ｂには摺動方向に貫通するオイル孔２ｃが形成され、プランジャアッシー２の移動に伴う収納部材３内のオイルのプランジャ２ｂ内の流通を可能にする。

プランジャアッシー２が内部で摺動する収納部材３は、プランジャアッシー２が貫通する貫通孔１２を備えたベース４と、プランジャアッシー２を内部に収装する有底円筒状のスリーブ５と、ベース４とスリーブ５とを一体的に結合する、非磁性体のパイプ状部材であるリング６と構成される。プランジャアッシー２が摺動する、スリーブ５の内周面７にはプランジャアッシー２が摺動する際の摺動抵抗を減じるためのシート８が設置され、シート８はテフロン（登録商標）樹脂等から構成される。

収納部材３は、薄肉円筒状のリング６がベース４およびスリーブ５の外周にそれぞれ圧入されて、ベース４、スリーブ５およびリング６とが一体的に形成されてなる。このように圧入により一体的に構成された収納部材内にプランジャアッシー２が収納され、後述のコイルに通電することで、軸方向に摺動する。

ベース４は、径の異なる段付き円柱形状を有し、大径部９と小径部１０とからなる。小径部１０には、小径部１０より小径の段部１１が開放端部に形成され、この段部１１外周にリング６の一端が圧入される。またベース４の中心部には前述のプランジャアッシー２のシャフト２ａが貫通する貫通孔１２が形成される。

スリーブ５は円筒の一端が閉ざされた有底円筒形状を有する。スリーブ５の開口端側外周部にはスリーブ５の外径より小径の段部１３が形成され、リング６の他端側が段部１３外周に圧入される。

ここで、ベース４の小径部１０外径とスリーブ５外径およびリング６外径は略同一径で構成され、後述するコイルアッシーが収納部材３外側に挿入される。またリング６を介して一体的に構成されるベース４とスリーブ５とは軸方向に所定の間隔Ｌを持って位置するように形成される。

また、スリーブ５の外周面にはＯリング１４を収納する環状溝５ａが形成され、Ｏリング１４は収納部材３に挿入されたコイルアッシー１のコイルボビン１７に密着し、スリーブ５とコイルアッシー１との間隙から収納部材３内のオイルが外部に漏洩することを防止する。

収納部材３の外側に位置するコイルアッシー１は、通電により磁界を発生するコイル１６と、コイルを巻き付けるコイルボビン１７と、コイル１６に通電するための端子１８および端子１８に接続するリード線１８ａを備える。コイルボビン１７は樹脂材からなり、スリーブ５の外周面に接する円筒部１９と、円筒部１９から外径方向に延出する円盤状の２つの鍔部２０、２１から構成される。一方の鍔部２０は円筒部１９のベース４側端部に形成され、他方の鍔部２１はコイル１６の巻き幅を決める所定位置に形成され、鍔部２０、２１間にコイル１６が巻き付けられる。コイル１６に通電する端子１８は鍔部２１に固定され、端子１８には図示しない外部電源に通じるリード線１８ａが接続する。

コイルアッシー１はスリーブ５の外側に挿入され、鍔部２０がベース４の大径部９の側壁９ａに接して設置される。ここで鍔部２０の大径部９の側壁９ａに面する側面２０ａにはＯリング２２が収納される環状溝２３が形成され、ベース４とコイルアッシー１との間の間隙から収納部材３内のオイルが外部に漏洩することを防止する。

このように、ベース４の大径部９とコイルアッシー１のコイルボビン１７との間隙にＯリング２２を配置し、またスリーブ５の外周部とコイルアッシー１のコイルボビン１７の内周面との間隙にＯリング１４を配置したことにより、収納部材３内のオイルが外部に漏洩しない圧力容器としての機能がソレノイドに備えられる。

有底円筒状のケース２４がコイルアッシー１を収納するために外側に設けられ、ベース４の大径部９の外周は、ケース２４の内周に圧入される。なお、コイルアッシー１とケース２４との間を埋めるように、ケース２４の圧入前にモールド樹脂２５がコイルアッシー１に予め成形される。

ケース２４は、例えば、深絞り加工により成形され、開口端側には相手部材１００に取付けるためのフランジ２６が形成される。フランジ２６には、相手部材１００にソレノイドを固定するためのボルト２８用の孔２７が所定間隔で形成される。ケース２４の軸方向長さは、ベース４とスリーブ５の軸方向長さと、ベース４とスリーブ５との間の距離Ｌにより規定される。またコイルアッシー１の円筒部１９の軸方向長さは、ベース４がケース２４に圧入された状態で、ベース４が円筒部１９と適当な間隙を保ってＯリング２２にシール部材として機能する軸方向負荷を加えるように設定される。

次に本発明のソレノイドの組み立て方法について説明する。

作業台上にケース２４を配置し、ケース２４内にコイルアッシー１を収容する。次にコイルアッシ１内に収納部材３を配置するが、収納部材３は予めベース４とスリーブ５とリング６をアッセンブリしておく。ここで、リング６のベース４およびスリーブ５への圧入力は作業者が人力で行える程度でよい。またコイルアッシ１内に収納部材３を配置する際に、事前にＯリング１４、２２を所定位置に設置しておくとともに、収納部材３内にはプランジャアッシー２が配置される。そして、ベース４をケース２４に圧入して、ソレノイドが完成する。

また、プランジャ２ｂの移動量が規定されるベース４とスリーブ５との位置関係は、リング６がベース４の段部１１およびスリーブ５の段部１３の所定位置まで圧入され、圧入後にベース４とスリーブ５との軸方向間隙は所定寸法Ｌとなるように設定される。

次にコイルアッシー１が収納部材３の外側に嵌挿される。ここで挿入時にＯリング１４、２２を所定位置に予め設置しておく。そして、ベース４の大径部９をケース２４に圧入して、ソレノイドは完成し、ソレノイドを相手部材１００にボルト２８により固定する。

したがって、本発明では、油浸形ソレノイドの製造に当り、溶接作業を設ける必要がなく、このため溶接の段取り、条件管理、溶接部の検査等にかかる時間、費用を低減することができる。また、ソレノイドの組み立ては一方向から（図１での左から右方向に）組み立てることができるため、容易に組み立てることができ、作業効率が向上してコスト低減を図ることができる。また、有底円筒状のケース２４によりプランジャーアッシー２、コイルアッシー１等を収納するため、ソレノイド内部の圧力を確保することが容易となる。

さらにソレノイド内部のオイルが外部に漏洩する経路途中にシール部材（Ｏリング）を設置したので、オイルが収納部材３内部から外部に漏洩することを確実に防止できる。

図２、図３は本発明の第２の実施形態としての油浸形ソレノイドの構成を示す図である。この実施形態の特徴は、第１の実施形態の構成に対して、リード線に換えてコイル１６に給電する雄コネクタ２９を備えた構成である。雄コネクタ２９は汎用形状のコネクタであってよい。以下、第１の実施形態との相違点を詳しく説明する。

コイルアッシー１の円筒部１９に形成される鍔部３０、３１は、円筒部１９の両端部に形成される。ベース４側の鍔部３０の大径部９の側壁９ａに面する側壁３０ａには環状溝３２が形成される。形成された環状溝３２に設置されたＯリング３３によりベース９とコイルアッシー１との間隙から、収納部材３内のオイルが外部に漏洩することを防止する。一方、ケース２４の底部２４ａ側の端部に形成された鍔部３１には、ケース２４の底部２４ａに面する側面３１ａに環状溝３４が形成され、この環状溝３４にＯリング３５が設置される。このＯリング３５によりコイルアッシー１とケース２４との間隙から収納部材３内のオイルが外部に漏洩することを防止する。

雄コネクタ２９はコネクタハウジング４０がモールド樹脂２５によりコイルアッシー１の一部として成形され、その中央部に２本の端子２９ａが配置される。コイルアッシー１の鍔部３０に、コイル１６と雄コネクタ２９とを接続する端子２９ａが固定され、雄コネクタ２９は図示しない雄コネクタと接続が容易なようにプランジャアッシー２の軸方向に向いて設置される。

このような構成により、第１の実施形態の効果に加えて、ケース２４の軸方向長さを短縮することができ、ソレノイドを小型化することができる。また汎用の雄コネクタを備えるため、コイルに給電するための電源の接続を容易にすることができる。

本発明は、油浸形ソレノイドの組み立て性向上とシール性改善に有用である。

本発明の一実施形態を示す油浸形ソレノイドの構成図である。第２の実施形態を示す油浸形ソレノイドの正面図である。同じく第２の実施形態を示す油浸形ソレノイドの断面図である。

符号の説明

１コイルアッシー
２プランジャアッシー
２ａシャフト
２ｂプランジャ
２ｃオイル孔
３収納部材
４ベース
５スリーブ
６リング
７内周面
８シート
１４Ｏリング
１５プランジャ
１６コイル
１７コイルボビン
１８端子
１９円筒部
２０鍔部
２１鍔部
２２Ｏリング
２３溝
２４ケース
２５モールド樹脂
２９雄コネクタ
２９ａ端子
３０鍔部
３１鍔部
３２溝
３３Ｏリング
３４溝
３５Ｏリング
１００相手部材

Claims

円柱状のシャフトと、シャフトを固定するプランジャとを備えるプランジャアッシーと、
このプランジャアッシーを摺動可能に内挿する収納部材と、
前記収納部材の外周に沿って挿入され、コイルとコイルを巻き付けるコイルボビンと備えるコイルアッシーと、
前記プランジャアッシーと前記収納部材と前記コイルアッシーとを内部に配置する有底円筒状のケースと、
からなり、
前記収納部材は、前記シャフトが貫通する貫通孔を設けたベースと、前記プランジャが摺動するスリーブと、前記ベースおよび前記スリーブにそれぞれ圧入されてベースとスリーブとを一体的に形成するリングとを有し、
前記ベースは、前記ケースの内周部に圧入固定され、
前記コイルボビンは、前記収納部材内部のオイルをソレノイド内に密封するシール部材を備えることを特徴とする油浸形ソレノイド。
前記ベースと前記コイルボビンとの間に設置される第１シール部材と、前記スリーブと前記コイルボビンとの間に設置される第２シール部材とを有することを特徴とする請求項１に記載の油浸形ソレノイド。
前記ベースと前記コイルボビンとの間に設置される第１シール部材と、前記ケースと前記コイルボビンとの間に設置される第３シール部材とを有することを特徴とする請求項１に記載の油浸形ソレノイド。
前記収納部材の外側に前記コイルアッシーが挿入され、次に前記ケースが前記コイルアッシーを収納するとともに、前記収納部材のベースを圧入固定し、
前記コイルアッシーの挿入方向および前記ベースの圧入方向が同一方向であることを特徴とする請求項１に記載の油浸形ソレノイド。