JP2005351448A - 電磁弁 - Google Patents

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Abstract

【課題】可動鉄芯に嵌挿されたロッドの両端部を支承する軸受が該ロッドと共に変位する際、軸受がロッドから脱落防止するストッパを電磁弁を構成する部材を利用することにより電磁弁小型化を図る。
【解決手段】比例電磁弁30にはハウジング31が設けられ、ハウジング31は円筒部32とフランジ部33とから構成される。ハウジング31に対向してヨーク36が設けられる。ヨーク36の穴41には可動鉄芯42が遊挿される。可動鉄芯42にはスリーブ50に摺動自在に嵌挿されたスプール52に係合するロッド44が嵌挿される。ロッド44の両端部がハウジング31、ヨーク36に装着されたアダプタ39に設けられた軸受43、45に支承される。ロッド44と共に変位する軸受43及び45を夫々スプール52、可動鉄芯42及び可動鉄芯42、ヨーク36に接合されるエンドカバー40に当接させる。【選択図】図1

Description

本発明は、印加電流に応じでスプールを変位させて加圧流体を制御する電磁弁に関し、さらに詳細にはロッドを支持する軸受部材が該ロッドから離脱防止するストッパの改良に関する。
電磁弁は可動鉄芯と一体的に形成された軸部材、例えばロッドはその両端部がボールを有する軸受部材で摺動自在に支承されている。この場合、前記ロッドを円滑に作動させるためには、ボールを保持するボール保持器が軸心方向に変位できることが重要である。
従来、この種の電磁弁はスプールハウジング10(特許文献1に記載の符号)とソレノイドハウジング12(特許文献1に記載の符号)とから形成され、該ソレノイドハウジング12に穿設された第2摺動孔14(特許文献1に記載の符号)にはプランジャ15(特許文献1に記載の符号)が軸心方向に移動可能に嵌合され、該プランジャ15はシャフト23(特許文献1に記載の符号)に圧入固定されている。前記シャフト23はその両端部を軸受24、25(特許文献1に記載の符号)に収納されたボールに支持され軸心方向に移動可能に支承されている。この電磁弁には軸受24、25がシャフト23から脱落するのを防止するストッパが設けられている(例えば、特許文献1参照)。
公開実用平1−106682号公報
しかしながら、特許文献1に記載される電磁弁はシャフトが変位した際、軸受が該シャフトから脱落を防止するストッパが設けられている。このため、電磁弁は全長が延伸するので大型になり、ストッパの構造も複雑になるので組立作業が煩雑になってコスト高になるという不具合があった。
本発明は、前記の不具合を解決するためになされたもので、電磁弁を構成する周知の部材を軸受のストッパ機能として利用する電磁弁を提供することを目的とする。
上記の課題を達成するために、本発明は、可動鉄芯に嵌挿されたロッドの両端部を摺動自在に支承する第1及び第2の軸受機構が前記ロッドから脱落を防止するストッパを備えた電磁弁において、
前記第1の軸受機構のストッパは、
前記可動鉄芯の一端部と、
前記ロッドに係合して移動するスプールと、
を備え、
前記ロッドの変位により前記第1の軸受機構は前記スプールまたは前記可動鉄芯の一端部に当接して変位位置が規制されることを特徴とする。
次の本発明において、前記第2の軸受機構のストッパは、
前記可動鉄芯の他端部と、
前記ソレノイドを支持するヨークに接合するエンドカバーと、
を備え、
前記ロッドの変位により前記第2の軸受機構は前記可動鉄芯の他端部または前記ソレノイドを支持するヨークに接合するエンドカバーに当接して変位位置が規制されることを特徴とする。
本発明によれば、第1及び第2の軸受機構の脱落防止のストッパを電磁弁に別途新たに設ける必要がないので、該電磁弁の構造が簡素化され組立作業を容易に行うことができる。
この場合、前記軸受機構は、円筒形状の円周面に半径方向に断面球形状の凹部を有する保持部材と、前記凹部に回転自在に嵌入され少なくとも外周面の一部が該凹部より突出する球状部材とを備え、前記球状部材が前記ロッドの外周面及び円筒部の内周面並びに前記ロッドの外周面及びアダプタの内周面に係合するので、ロッドの摺動抵抗を軽減することができ電磁弁の応答性を向上させることでき好適である。
さらに、前記第1の軸受機構は円筒部に嵌挿され前記ロッドに協動し、前記第2の軸受機構はアダプタに嵌挿され前記ロッドに協動するので、これらの軸受機構を小型化になり、変位量を小さくすることがでるのでよい。
本発明は、ロッドを支承する軸受機構の該ロッドからの脱落を防止するストッパを別途新たに設ける必要がないので、電磁弁の長さを短縮することができ、該電磁弁が小型化になり簡便な構造にすることができる。
本発明の実施の形態に係る比例電磁弁30について図面により詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態に係る比例電磁弁30の概略構造を示す縦断面図である。図2及び図3は軸受43、45の拡大詳細図である。
比例電磁弁30は、磁性体の金属材料であるハウジング31を有し、該ハウジング31は円筒部32とフランジ部33とを備える。なお、前記円筒部32は固定鉄芯として機能する。前記ハウジング31の内方には、軸心方向に嵌合孔34が貫通して形成される。前記ハウジング31の円筒部32に対向して同軸上に磁性体からなる円筒形状のヨーク36が配設される。
ハウジング31及びヨーク36の外周にはソレノイド37が配設され、該ソレノイド37はボビン37aにコイル37bが巻き回され、磁性体のカバー38によって覆われている。前記ソレノイド37の一端部には前記ヨーク36が当接しており、該ヨーク36の径大部36aがカバー38により一体化され、その段差部36bの内穴にアダプタ39が装着される。なお、ヨーク36の一端部には非磁性体のエンドカバー40が当接しており、該エンドカバー40に前記カバー38の一端が固着されている。前記ヨーク36には、ハウジング31の嵌合孔34と同軸に穴41が形成されており、該穴41に可動鉄芯42が軸心方向に変位自在に遊嵌されている。前記可動鉄芯42の固定鉄芯32側には、非磁性体のスペーサ42aが固着されている。前記スペーサ42aは、可動鉄芯42の移動を規制するストッパとして機能し、また、可動鉄芯42が固定鉄芯32に吸着されることを防止する。前記嵌合孔34には、軸受43が軸心方向に摺動自在に嵌挿され、該軸受43はロッド44の一端部を支承する。ロッド44の他端部はアダプタ39の嵌合孔39aに軸心方向に摺動自在に嵌挿された軸受45に支承されている。
参照符号50はスリーブで、ハウジング31に当接した状態でカバー38の一端を例えば加締めることによりハウジング31に一体化される。前記スリーブ50には、嵌合孔34と同軸にスリーブ孔51が穿設され、該スリーブ孔51にスプール52が摺動自在に嵌挿されている。前記スリーブ孔51には、ハウジング31から順に図示しないタンクとスリーブ孔51とを連通するタンク通路53と、図示しないアクチュエータとスリーブ孔51とを連通する制御通路54と、図示しないポンプとスリーブ孔51とを連通する供給通路55と、図示しないタンクとスリーブ孔51とを連通するタンク通路56とを備える。
前記スプール52は、第1のランド部57、第2のランド部58が間隔をおいて軸心方向に沿って形成されており、これらのランド部57、58の間には該ランド部57、58の一端部に連通する環状溝59が画成される。なお、前記環状溝59はスプール52の外周面の軸心方向に形成される。
さらに、環状溝59には軸径方向に連通孔60が穿設され、該連通孔60は軸心方向に穿設されたガイド孔61に連通し、該ガイド孔61にはピストン62が摺動自在に嵌挿されている。なお、前記ガイド孔61は該ガイド孔61内の圧力により矢印X方向のフィードバッグ力を発生させるフィードバッグ室61aの機能を有する。
前記ピストン62は図示しないポンプの加圧流体が連通孔60よりフィードバッグ室61aに導かれる。これにより、ピストン62は矢印Y方向に変位し、その一端部がアジャスタ63に当接する。なお、スプール52に嵌挿されたピストン62が加圧されて該ピストン62がアジャスタ63に当接された状態で、フィードバッグ室61aの油圧力により前記スプール52を矢印X方向にフィードバッグ力を作用させることは周知の技術である。
スプール62は環状溝59によりポンプ(図示しない)から供給通路55に供給される作動油を制御通路54とタンク通路56とに分配するための分配室が形成されている。そして、スプール52が軸心方向に変位すると、供給通路55から制御通路54に連通する隙間と制御通路54からタンク通路56に連通する隙間が変化し制御通路の出力圧が変化する。
図2はロッド44が矢印Y方向またはX方向に変位した際に、該ロッド44の一端部を支承する軸受43がロッド44から脱落防止するストッパの略構造図である。
図2において、軸受43は円筒形状の保持器(保持部材)46に軸心方向の略中央で円周方向に球形状の穴35が複数個、例えば6個(図示しない)が穿設され、該穴35にボール(球状部材)47が軸支されている。前記ボール47はその球面の一部が前記保持器46の内周面及び外周面より突出している。従って、軸受43が嵌合孔34に嵌挿され、該軸受43の保持器46の内穴にロッド44が挿入された状態では、ボール47の球面の一部が穴35より突出し嵌合孔34の内周面及びロッド44の外周面に係合し、ロッド44の変位に対応して矢印Y方向またはX方向に移動することができる。そこで、ロッド44が矢印Y方向またはX方向に変位した際、軸受43が該ロッド44の変位に対応して移動する。そして保持器46の一端部(図2で右端部)または他端部(図2で左端部)が夫々スプール52の端部または可動鉄芯42の一端部に当接することにより、軸受43がロッド44から脱落するのを防止する。
図3はロッド44が矢印Y方向またはX方向に変位した際に、該ロッド44の他端部を支承する軸受45がロッド44から脱落を防止するストッパの略構造図である。
図3において、軸受45は円筒形状の保持器(保持部材)48に軸心方向の略中央で円周方向に球形状の穴35が複数個、例えば6個(図示しない)が穿設され、該穴35にボール(球状部材)49が軸支されている。前記ボール49はその球面の一部が前記保持器48の内周面及び外周面より突出している。従って、軸受45がアダプタ39の嵌合孔39aに嵌挿され、該軸受45の保持器48の内穴にロッド44が挿入された状態では、ボール49の球面の一部が嵌合孔39aの内周面及びロッド44の外周面に係合し、ロッド44の変位に対応して矢印Y方向またはX方向に移動することができる。
そこで、ロッド44が矢印Y方向またはX方向に変位した際、軸受45が該ロッド44に変位に対応して移動する。そして保持器48の一端部(図3で右端部)または他端部(図3で左端部)が夫々可動鉄芯42の他端部またはエンドカバー40に当接することにより、軸受45がロッド44から脱落するのを防止する。
本発明の実施の形態に係る比例電磁弁30は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
図1において、比例電磁弁30はソレノイド37のコイル37bに通電する電流値を制御することで、ロッド44でスプール52を矢印Y方向に押す電磁力が調整され、この電磁力と、フィードバック室61aに導入された制御圧によってスプール52を矢印X方向に押す力と、ばね部材64がスプール52を矢印X方向に押す弾発力との三つの力が釣り合う位置までスプール52を軸心方向に移動させ、それによって制御通路54の制御圧が調整される。この結果、ソレノイド37のコイル37bに通電する電流値に応じた制御圧が得られる。
図1においてソレノイド37は非励磁であって、スプール52がばね部材64の弾発力により矢印X方向に変位し、第1のランド部57および環状溝59によってタンク通路53と制御通路54とが連通状態に確保され、第2のランド部58により供給通路55が閉塞されている。この場合、ロッド44は軸受43、45に支承されながらスプール52に押圧されて矢印X方向に変位する。そして、軸受43、45の他端部が夫々可動鉄芯42の一端部、エンドカバー40に当接して変位位置が規制されロッド44から脱落防止される。
ソレノイド37に電流を印加すると、電磁力が発生し、ロッド44は矢印Y方向に作動しスプール52がばね部材64の弾発力に抗して矢印Y方向に変位する。このため、ロッド44は軸受43、45と共に矢印Y方向に変位し、スプール52をY方向に押圧する。ロッド44が矢印Y方向に変位したとき、軸受43、45は夫々その他端部がスプール52の端部、可動鉄芯42の他端部に当接して変位位置が規制され、ロッド44から脱落防止される。
以上により、ロッド44が矢印Y方向またはX方向に変位した際に、該ロッド44の両端部を支承する軸受43、45は保持器46、48の両端部が夫々可動鉄芯42の一端部及びスプール52の端部、可動鉄芯42の他端部及びエンドカバー40に当接するので、前記軸受43、45がロッド44と協動する際、該ロッド44から脱落防止される。
本発明の実施の形態に係る比例電磁弁30においては、ロッド44を支持する軸受43、45のストッパに比例電磁弁30を形成するエンドカバー40、可動鉄芯42及びスプール52を用いることにより、ストッパの構造が簡単になり、比例電磁弁30を小型化にすることができる。本発明は比例電磁弁30について説明したが、通常の磁弁にも適用できる。
本発明の実施の形態に係る電磁弁の概略構造を示す縦断面図である。 図1の一方の軸受のストッパの概略構造を示す縦断面図である。 図1の他方の軸受のストッパの概略構造を示す縦断面図である。
符号の説明
30 電磁弁
31 ハウジング
32 円筒部
34 嵌合孔
36 ヨーク
37 ソレノイド
39 アダプタ
42 可動鉄芯
43、45 軸受
46、48 保持器
47、49 ボール
50 スリーブ 52 スプール

Claims (5)

  1. 可動鉄芯に嵌挿されたロッドの両端部を摺動自在に支承する第1及び第2の軸受機構が前記ロッドから脱落を防止するストッパを備えた電磁弁において、
    前記第1の軸受機構のストッパは、
    前記可動鉄芯の一端部と、
    前記ロッドに係合して移動するスプールと、
    を備え、
    前記ロッドの変位により前記第1の軸受機構は前記スプールまたは前記可動鉄芯の一端部に当接して変位位置が規制されることを特徴とする電磁弁。
  2. 請求項1記載の電磁弁において、
    前記第2の軸受機構のストッパは、
    前記可動鉄芯の他端部と、
    前記ソレノイドを支持するヨークに接合するエンドカバーと、
    を備え、
    前記ロッドの変位により前記第2の軸受機構は前記可動鉄芯の他端部または前記ソレノイドを支持するヨークに接合するエンドカバーに当接して変位位置が規制されることを特徴とする電磁弁。
  3. 請求項1または2記載の電磁弁において、
    前記軸受機構は、円筒形状の円周面に半径方向に断面球形状の凹部を有する保持部材と、
    前記凹部に回転自在に嵌入され少なくとも外周面の一部が該凹部より突出する球状部材と、
    を備え、
    前記球状部材が前記ロッドの外周面及び円筒部の内周面並びに前記ロッドの外周面及びアダプタの内周面に係合することを特徴とする電磁弁。
  4. 請求項1記載の電磁弁において、
    前記第1の軸受機構は、円筒部に嵌挿され前記ロッドに協動することを特徴とする電磁弁。
  5. 請求項2記載の電磁弁において、
    前記第2の軸受機構は、アダプタに嵌挿され前記ロッドに協動することを特徴とする電磁弁。
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