JP2005327765A - Support structure of electromagnetic coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁弁等の電磁装置内において電磁コイルを安定良く支持するための電磁コイルの支持構造に関するものである。 The present invention relates to an electromagnetic coil support structure for stably supporting an electromagnetic coil in an electromagnetic device such as an electromagnetic valve.
例えば、ABS(アンチロック・ブレーキ・システム)に搭載する車両液圧ユニットに組み付けられる電磁弁においては、複数の部品が組み付けられて構成されることから、電磁コイル収容空間の軸方向幅にバラツキが発生し、電磁コイル収容空間の内面と電磁コイルとの間に軸方向間隙が発生している。また、この軸方向間隙の大きさについても実寸上0.4〜1.2mm(0.8mmの差)程度の範囲にてバラツキが発生している。尚、軸方向は、電磁コイルの中心軸線方向である。 For example, in an electromagnetic valve assembled in a vehicle hydraulic unit mounted on an ABS (anti-lock brake system), since a plurality of parts are assembled, the axial width of the electromagnetic coil housing space varies. An axial gap is generated between the inner surface of the electromagnetic coil housing space and the electromagnetic coil. Further, the size of the gap in the axial direction also varies in the actual range of about 0.4 to 1.2 mm (difference of 0.8 mm). The axial direction is the central axial direction of the electromagnetic coil.
そのため、従来から、この軸方向間隙にゴム状弾性体よりなるスペーサーを介装することによって上記バラツキを吸収し、電磁コイルを安定支持することが行なわれているが、スペーサーには、バラツキ範囲内におけるどの寸法においても電磁コイルを支持するための最低反力を維持しつつ、圧縮時の最大反力はコイルハウジングや電磁コイルを破損させないよう可及的に小さく設定することが要求される。特に最近ではコイルハウジングの樹脂化に伴う強度の低下傾向が見られることから、圧縮時の最大反力を小さくするという要求が益々強くなってきている。 For this reason, conventionally, a spacer made of a rubber-like elastic body is interposed in the axial gap to absorb the variation and stably support the electromagnetic coil. However, the spacer is within the variation range. It is required to set the maximum reaction force at the time of compression as small as possible so as not to damage the coil housing and the electromagnetic coil while maintaining the minimum reaction force for supporting the electromagnetic coil in any of the dimensions. In particular, recently, since the tendency of the strength to decrease with the resinization of the coil housing is seen, there is an increasing demand for reducing the maximum reaction force during compression.
図4に示すように、スペーサーとして、先ずは単純に、断面O字状を呈するスクィーズ状のゴムリング(Oリング)11を用いることが考えられる。すなわち電磁弁における電磁コイル収容空間1に電磁コイル2を収容し、このとき収容空間1の内面1aと電磁コイル2との間に発生する軸方向間隙3にOリング11を介装し、このOリング11の圧縮変形に伴う反力(圧縮反力)によって電磁コイル2を収容空間1の反対側の内面1bに押し付けることにより、電磁コイル2に発生するガタツキを防止する。この場合、Oリング11の自由状態における軸方向幅w1を内面1aおよび電磁コイル2間の軸方向間隙3の最大値Dmaxよりも大きく設定することにより、上記最低反力が確保される。
As shown in FIG. 4, it is conceivable to first use a squeeze-shaped rubber ring (O-ring) 11 having an O-shaped cross section as a spacer. That is, the
しかしながら、このようにスペーサーとしてスクィーズ状のOリング11を用いる場合には、図5に示すように軸方向間隙3の寸法D1が小さいときに、Oリング11が大きく圧縮変形せしめられることから、その圧縮量が極端に大きくなり、結果、反力が過大となってコイルハウジング4や電磁コイル2に破損が生じたり、あるいは圧縮量が過大となってOリング11に圧縮割れが生じたりすることがある。
However, in case of using the squeeze-like O-
また、図6(A)および(B)に示すように、スペーサーとして、断面X字状を呈するゴムリング(Xリング)21を用いることが考えられる。Xリング21はその名のとおり軸方向一方の内外周および軸方向他方の内外周にそれぞれリップ22,23を設けたものであって、これら4つのリップ22,23の屈曲変形に伴う反力(屈曲反力)によって電磁コイル2を収容空間1の反対側の内面(図示せず)に押し付け、これにより電磁コイル2に発生するガタツキを防止する。
As shown in FIGS. 6A and 6B, it is conceivable to use a rubber ring (X ring) 21 having an X-shaped cross section as a spacer. As the name suggests, the
しかしながら、このようにスペーサーとして4つのリップ22,23を有するXリング21を用いる場合には、図6(B)の状態を超えて、図7に示すように軸方向双方のリップ22,23が完全に閉じた状態から更に圧縮されるときに反力の発生態様が上記屈曲反力から上記圧縮反力へと切り替わり、このとき反力の大きさが急激に増大する。したがって、このXリング21でも圧縮時の最大反力を小さくするという要求を十分に満足することができず、よってOリング11の場合と同様の問題が生じる虞がある。また、Xリング21において、圧縮反力に切り替わるのを遅らせるべくリップ22,23の肉厚を薄くすることが考えられるが、電磁弁等に用いられる都合上、部品自体がもともと極小であるので、成形上肉厚を薄くするには限界がある。また、ゴム硬度をHs40程度以下にまで低くすることによって対応しようとすると、最低必要反力が足りなくなるので、ゴム厚を厚くしなければならず、結果、圧縮反力に切り替わる時期が早くなり、よって反力過大となる(要求反力の上限側および下限側の双方において益々不利に働く)。
However, when the
尚、本願に対する他の従来技術として、特開平8−54080号公報に掲載されているように、ハウジングおよび電磁コイル間にシリコーンゴムよりなるブッシュを介装したり、あるいは特開平11−43031号公報に掲載されているように、ハウジングおよび電磁コイル間に弾性体を介装したりするものが見受けられるが、これらのブッシュや弾性体は何れもリップを有しておらず、よって上記スクィーズ状のOリングに相当するものであるに過ぎない。 As another conventional technique for this application, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-54080, a bush made of silicone rubber is interposed between the housing and the electromagnetic coil, or Japanese Patent Laid-Open No. 11-43031. However, none of these bushes or elastic bodies have a lip, and thus the squeeze-like shape is not shown. It is only equivalent to an O-ring.
本発明は以上の点に鑑みて、スペーサーにおける反力の発生態様がリップの屈曲変形によるもの(屈曲反力)から圧縮変形によるもの(圧縮反力)に切り替わるのを従来よりも遅くすることができ、もって切り替え後の圧縮量によって定められる最大反力の大きさを従来よりも小さく設定することができる電磁コイルの支持構造を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention makes it possible to make the generation of the reaction force in the spacer slower than before by switching from the lip bending deformation (bending reaction force) to the compression deformation (compression reaction force). Therefore, an object of the present invention is to provide an electromagnetic coil support structure in which the magnitude of the maximum reaction force determined by the compression amount after switching can be set smaller than that of the conventional one.
上記目的を達成するため、本発明の電磁コイルの支持構造は、電磁弁等の電磁コイルを有する装置における電磁コイル収容空間に電磁コイルを収容し、前記収容空間の内面および前記電磁コイル間の軸方向間隙にゴム状弾性体よりなるスペーサーを介装することにより前記電磁コイルを安定支持する電磁コイルの支持構造において、前記スペーサーは、屈曲変形可能なリップを内外周に一つずつ有するとともに全体として扁平状に弾性変形可能な形状とされており、前記軸方向間隙が比較的大きなときには前記リップの屈曲変形に伴う反力により前記電磁コイルを押圧支持し、前記軸方向間隙が比較的小さなときには前記スペーサーが全体として扁平状に弾性変形してその圧縮変形に伴う反力により前記電磁コイルを押圧支持することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the electromagnetic coil support structure of the present invention accommodates an electromagnetic coil in an electromagnetic coil accommodating space in an apparatus having an electromagnetic coil such as an electromagnetic valve, and an inner surface of the accommodating space and a shaft between the electromagnetic coils. In the electromagnetic coil support structure that stably supports the electromagnetic coil by interposing a spacer made of a rubber-like elastic body in the direction gap, the spacer has one lip that can be bent and deformed on the inner and outer circumferences as a whole. The electromagnetic coil is pressed and supported by a reaction force accompanying bending deformation of the lip when the axial gap is relatively large, and when the axial gap is relatively small The spacer is elastically deformed into a flat shape as a whole, and the electromagnetic coil is pressed and supported by a reaction force accompanying the compression deformation. It is intended to.
上記従来技術に係る図6のXリング21において、反力の発生態様が屈曲反力から圧縮反力に切り替わるのが比較的早かったのは、図6(B)に示したように軸方向両側のリップ22,23が閉じ合わさったときに圧縮反力に切り替わっていたからであって、すなわち軸方向間隙3の寸法D2がリップ22,23二つ分の厚みよりも小さな場合に圧縮反力に切り替わっていたからである。これに対して、上記構成を備えた本発明の支持構造においては、スペーサーが、屈曲変形可能なリップを内外周に一つずつ有するとともに全体として扁平状に弾性変形可能な形状とされているために、軸方向間隙の大きさがリップ一つ分の厚みまたはそれに近付いたときに限って反力の発生態様が圧縮反力に切り替えられる。したがって、Xリングでは既に切り替えられるのに本発明によれば未だ切り替えられないという事態が発生することから、この分、圧縮反力に切り替わるのを従来よりも遅くすることができ、よって切り替え後の圧縮量によって定められる最大反力の大きさを従来よりも小さく設定することが可能となる。圧縮反力への切り替えが遅くなれば、その後の圧縮量が少なくて済むからである。
In the
本発明は、以下の効果を奏する。 The present invention has the following effects.
すなわち、本発明の支持構造においては、上記構成および作用により、軸方向間隙の大きさがリップ一つ分の厚みまたはそれに近付いたときに限って反力の発生態様が屈曲反力から圧縮反力に切り替えられ、圧縮反力への切り替えが従来よりも遅くなることから、切り替え後の圧縮量によって定められる最大反力の大きさを従来よりも小さく設定することができる。したがって、発生する反力が過大となって破損事故が発生するのを有効に防止することができる。 That is, in the support structure of the present invention, due to the above configuration and operation, the reaction force is generated from the bending reaction force to the compression reaction force only when the size of the axial gap approaches the thickness of one lip or approaches it. Since the switching to the compression reaction force is slower than in the prior art, the magnitude of the maximum reaction force determined by the compression amount after the switching can be set smaller than in the past. Therefore, it is possible to effectively prevent the occurrence of damage due to excessive reaction force.
上記したように本発明によれば、軸方向間隙に介装されるスペーサーは、屈曲変形可能なリップを内外周に一つずつ有するとともに全体として扁平状に弾性変形することが可能な形状とされるが、具体的には例えば、断面U字形、V字形または凹字形等とするのが好適である。 As described above, according to the present invention, the spacer interposed in the axial gap has one lip that can be bent and deformed on the inner and outer peripheries and can be elastically deformed into a flat shape as a whole. Specifically, for example, it is preferable to have a U-shaped section, a V-shaped shape, a recessed shape, or the like.
また、本発明は、以下の内容を含むものである。
構成)スペーサーの断面形状について、従来リップが上下に向いていた2部構成であったのを、片側にのみの1部とする(U型、逆U型、V型、逆V型、凹型、逆凹型などが全て含まれる)。特に、断面形状はU字のリップ形状のゴムリングとするのが好ましい。
効果)上記構成によれば、圧縮反力に切り替わるのを遅らすことができるため、間隙の寸法のばらつき範囲が大きい場合においても、最低反力の確保および最大反力の低減化を実現できる。
Further, the present invention includes the following contents.
Configuration) Regarding the cross-sectional shape of the spacer, the conventional two-part configuration with the lip facing up and down is only one part on one side (U type, reverse U type, V type, reverse V type, concave type, All reverse concave types are included). In particular, the cross-sectional shape is preferably a U-shaped lip-shaped rubber ring.
(Effect) According to the above configuration, the switching to the compression reaction force can be delayed, so that the minimum reaction force can be ensured and the maximum reaction force can be reduced even when the gap variation range is large.
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例を示しており、すなわち図1(A)は本発明の実施例に係る支持構造に用いるスペーサー(緩衝ゴムまたはゴムリングとも称する)31の自由状態における半裁断面図、図1(B)はこのスペーサー31を装着して電磁コイル2を支持した状態の説明図をそれぞれ示している。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, that is, FIG. 1A is a half-sectional view in a free state of a spacer (also referred to as a buffer rubber or a rubber ring) 31 used in a support structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B shows an explanatory diagram of a state in which the
すなわち、当該実施例に係る支持構造は、電磁弁における電磁コイル収容空間1に電磁コイル2を収容し、このとき収容空間1の内面1aと電磁コイル2との間に発生する軸方向間隙3にゴム状弾性体よりなる環状のスペーサー31を介装し、このスペーサー31の弾性によって電磁コイル2を収容空間1の反対側の内面(図示せず)に押し付けることにより電磁コイル2に発生するガタツキを防止するものであって、上記スペーサー31として、屈曲変形可能なリップ32,34を内外周に一つずつ有し、軸方向荷重が作用したときに全体として扁平状に弾性変形することが可能であり、その厚み寸法E1を径方向全長に亙ってリップ32,34の厚みE2以下の寸法に形成されたものを用い、軸方向間隙3の大きさD3がリップ32,34の厚みE2以上であるときにはリップ32,34の屈曲変形に伴う反力(屈曲反力ないし屈曲弾性)により電磁コイル2を押圧支持するとともに、軸方向間隙3の大きさがリップ32,34の厚みE2よりも小さなときには当該スペーサー31の圧縮変形に伴う反力(圧縮反力ないし圧縮弾性)により電磁コイル2を押圧支持するように構成されている。
That is, the support structure according to the embodiment accommodates the
また、当該実施例において、スペーサー31は、図1(A)に示すように所定のゴム状弾性体を成形材料として環状に成形され、外周リップ32、反転部(基部とも称する)33および内周リップ34を一体に有して断面略U字形ないし略V字形に形成されている。スペーサー31の成形材料としては、電磁弁の使用環境として温度範囲は広く油水は使われないことから、シリコーンゴム等が適している。また、スペーサー31の厚み寸法E1は、その径方向全長すなわち外周リップ32の先端部から反転部33を巡って内周リップ34の先端部に至るまで全て均一とされ、したがって全てリップ32,34の厚み寸法E2と同じとされているが、当該スペーサー31の機能ないし作用からすれば、リップ32,34以外の部位(屈曲部33)の厚み寸法はリップ32,34の厚み寸法E2より小さく形成されていても良い。また反対に、最低反力を確保する必要から、リップ32,34以外の部位の厚み寸法がリップ32,34の厚み寸法E2より若干大きく形成される場合もある。また、スペーサー31全体の自由状態における軸方向幅w2およびリップ32,34の自由状態における軸方向高さh1は何れもリップ32,34の厚み寸法E2ないしスペーサー31の厚み寸法E1よりも大きく設定され、図では随分と大きく設定されている。また、外周リップ32および内周リップ34は互いに同じ厚みE2および軸方向高さh1とされている。
In this embodiment, as shown in FIG. 1A, the
したがって、図1(A)の自由状態のスペーサー31に軸方向荷重が作用すると、スペーサー31は徐々に押し潰されてゆき、外周リップ32は徐々に径方向外方を向き、内周リップ34は徐々に径方向内方を向き、両リップ32,34のなす角度が徐々に大きくなって、遂には偏平状すなわち一枚の平板状となり、それまでリップ32,34の屈曲変形による反力が発生する状況であったのが以後、圧縮反力が発生する状況となる。
Therefore, when an axial load acts on the
上記構成の支持構造においては、上記したようにスペーサー31として、屈曲変形可能なリップ32,34を内外周に一つずつ有し、軸方向荷重が作用したときに全体として扁平状に弾性変形し、厚み寸法E1を径方向全長に亙ってリップ32,34の厚みE2以下の寸法に形成されたものを用いるために、軸方向間隙3の大きさがリップ32,34一つ分の厚みE2よりも小さな場合に限って反力の発生態様が圧縮反力に切り替えられる。したがって、Xリングでは既に切り替えられるのに本発明によれば未だ切り替えられないという事態が発生することから、この分、圧縮反力に切り替わるのを従来よりも遅くすることができ、よって切り替え後の圧縮量によって定められる最大反力の大きさを従来よりも小さく設定することが可能となる。したがって、発生する反力が過大となってコイルハウジング4や電磁コイル2の破損事故等が発生するのを有効に防止することができる。
In the support structure having the above structure, as described above, the
尚、硬さHs50のシリコーンゴムよりなる従来例(図6)に係るスペーサー21と実施例(図1)に係るスペーサー31の反力を測定したので、その結果を図2のグラフに示す。間隙3のバラツキの範囲0.4〜1.2mmにおける反力は5.5〜140Nに収まっていれば良いとされている。従来例は0.4mm付近の反力が過大となり、上限値の140Nに達してしまっているが、実施例は範囲内に収まっている(下限値はギリギリではあるが問題ない)。
In addition, since the reaction force of the
また、実施例(図1)に係るスペーサー31について、シリコーンゴムの硬度をHs50、60、70、80と変えて反力を測定した結果を図3のグラフに示す。結果、間隙0.4〜1.2mmにおける反力については全て要求の5.5〜140Nに入っており問題ないことを確認することができたが、最低反力の大きさに余裕があることからHs70〜80程度がちょうど良い。
Moreover, about the
1 電磁コイル収容空間
1a 内面
2 電磁コイル
3 軸方向間隙
4 コイルハウジング
31 スペーサー
32,34 リップ
33 反転部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記スペーサー(31)は、屈曲変形可能なリップ(32)(34)を内外周に一つずつ有するとともに、全体として扁平状に弾性変形可能な形状とされており、前記軸方向間隙(3)が比較的大きなときには前記リップ(32)(34)の屈曲変形に伴う反力により前記電磁コイル(2)を押圧支持し、前記軸方向間隙(3)が比較的小さなときには前記スペーサー(31)が全体として扁平状に弾性変形してその圧縮変形に伴う反力により前記電磁コイル(2)を押圧支持することを特徴とする電磁コイルの支持構造。 An electromagnetic coil (2) is housed in an electromagnetic coil housing space (1) in a device having an electromagnetic coil (2) such as a solenoid valve, and the space between the inner surface (1a) of the housing space (1) and the electromagnetic coil (2). In the electromagnetic coil support structure that stably supports the electromagnetic coil (2) by interposing a spacer (31) made of a rubber-like elastic body in the axial gap (3),
The spacer (31) has one lip (32) (34) that can be bent and deformed on the inner and outer peripheries, and has a shape that can be elastically deformed in a flat shape as a whole, and the axial gap (3) Is relatively large, the electromagnetic coil (2) is pressed and supported by the reaction force accompanying the bending deformation of the lips (32), (34), and when the axial gap (3) is relatively small, the spacer (31) An electromagnetic coil support structure, wherein the electromagnetic coil (2) is elastically deformed in a flat shape as a whole and pressed and supported by a reaction force accompanying the compression deformation.
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