JP2007056985A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁弁のコイル径を大きくすることなく磁気吸引力の増加を図る。
【解決手段】外周にコイルが巻線された円筒状のボビン１３の内周に配設された固定コア１６、および、磁気吸引力により移動可能なプランジャ１５が配置されており、プランジャ１５に対向する固定コア１６の面に、ボビン１３の内径より大径の鍔部を設ける。鍔部は固定コア１６と別体にしてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は流体の回路中に使用される電磁弁に関する。

従来、電磁弁は電磁コイルによって駆動される鉄系材によって形成されたプランジャと、スプリングによって付勢され、シャフトを介してプランジャと当接するスプール部材を備えた電磁弁が開示されている。（例えば、特許文献１参照）
特許文献１の電磁弁においては、スリーブ（１１）内に摺動可能に内蔵されているスプール（１３）は、その一端にてシャフト（４０）を介してプランジャ（４）に当接している。スプール（１３）の他端にはスプール（１３）に付勢力を加えるリターンスプリング（１４）が、スクリュープラグ（１５）で保持されている。

磁気吸引部はプランジャ（４）と固定コア（２）とで構成されているが、磁気吸引力は主にコア（２）の外径により決定付けられる。磁気吸引力を増大するにはコイル（３）への通電量を増加することも考えられるが、過剰な電流はコア（２）の磁気飽和やコイル（３）の発熱を招き有効策となりえない。

磁気吸引力の増加を図る一般的な手法はコア外径を大きくすることであるが、コア外径を大きくするとコイル径も大きくなり電磁弁の大型化につながる。
特開平０９−０５３７４２号公報（図１）

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、コイル径を大きくすることなく磁気吸引力の増加を図ることを課題とする。

上記した課題を解決するために講じた第１の技術的手段は、
外周にコイルが巻線された円筒状のボビンと、
前記ボビンの内周に配設された固定コアと、
前記固定コアと対向して配設され、磁気吸引力により移動可能なプランジャと、
前記プランジャと一体的に設けられ、前記固定コアを貫通して延在するシャフト部材と、
前記シャフト部材により駆動されるバルブ部材と、
前記バルブ部材、前記シャフト部材および前記プランジャを前記磁気吸引力により移動する方向と反対の方向に付勢する付勢部材とを備えた電磁弁において、
前記固定コアの前記プランジャに対向する面に、前記ボビン内径より大径の鍔部を設けたことである。

第２の技術手段は、第１の技術的手段において、
前記鍔部は前記固定コアと別体としたことである。

第３の技術手段は、第１の技術的手段において、
前記バルブ部材は、
前記シャフト部材と当接するスプール部材と、
前記スプール部材を摺動可能に内蔵するスリーブ部材とを備え、
前記付勢部材は、前記スリーブ部材内に配設され、前記スプール部材を前記シャフト側に付勢することである。

請求項1の発明によれば、固定コアのプランジャに対向する面に、ボビン内径より大径の鍔部を設けているので、磁気吸引部の径が大きくなりボビン内径、つまりコイル径を大きくすることなく磁気吸引力の増大を図ることができ、ひいては電磁弁の大型化を抑制できる。

請求項２の発明によれば、鍔部は固定コアと別体としたので容易にコイルの組み付けができる。

請求項３の発明によれば、バルブ部材は、シャフト部材と当接するスプール部材とスプール部材を摺動可能に内蔵するスリーブ部材とを備え、付勢部材はスリーブ部材内に配設されスプール部材をシャフト側に付勢するので、小径なリニアソレノイド弁が提供できる。

本発明に係る電磁式圧力調整弁の第一の実施形態を図１に基づいて説明する。この例では圧力調整弁は、フィードバック制御の油圧制御装置用リニアソレノイド弁の形態を採っている。

図１において、ケース１１の内部には、樹脂材料にて形成されたボビン１３の回りに巻線されたコイル１４を内蔵している。ケース１１の一端にはコイル１４と電気的に接続され、コイル１４に電流を流すためのターミナル２６を一体成型した樹脂製のコネクタ１２がケース１１に固定されている。

ボビン１３の内部には、ターミナル２６側に鍔部１６ａを有した円筒形状のフロントヨーク１６が内蔵されている。フロントヨーク１６の鍔部１６ａの反対側には、内径がフロントヨーク１６の外径と略同一で外周面がテーパ形状をしたリング状のリヤヨーク１７が圧入により一体的に取り付けられてコイル１４を挟持している。

フロントヨーク１６は中心に貫通孔を有し、その両端には軸受１９と軸受２９が配設され、シャフト１８が圧入一体化されたプランジャ１５を軸方向摺動自在に保持している。

プランジャ１５は、リヤヨーク１７と対向する面にリヤヨーク１７の外周面と相似形をしたテーパ状の窪みを有した円板形状をなし、上下面に連通する複数個の連通孔を有している。

ケース１１の他端には、カバー２０が配設されてケース１１の内外を封止するとともに、プランジャ１５の軸方向の移動を規制している。

フロントヨーク１６の鍔部１６ａはケース１１に圧入され、フロントヨーク１６のケース１１に対向する面には、円筒形状のスリーブ２２がケース１１のスカート薄肉部でかしめられて一体化している。

スリーブ２２内には、円筒形状のスプール２１が摺動自在に内蔵されてシャフト１８と当接している。また、シャフト１８と対向する端部にはスプリング２３が設置され、スプール２１をシャフト１８側へ付勢している。

スプリング２３は一端がスプール２１に当接し他端がアジャスタ２４に当接している。

次に作動について説明すると、図１は通電の無い状態を示している。図示しないオイルポンプからスリーブ２２のポートＰｉにオイルが供給されるが、スプール２１により閉じられているため、図示しない制御対象へのオイル供給は停止している状態である。この状態では、制御対象へのポートＰｃとドレンポートＰｄがスプール２１の連通溝２１ａを介してつながっているので、制御対象では油圧が発生しない。

ここで、図示しない電源より、ターミナル２６を介してコイル１４に電流が流されると、プランジャ１５とリヤヨーク１７との対向する面間に発生する磁気吸引力によって、プランジャ１５は軸方向に吸引され、スプリング２３の付勢力に抗して、図１において下方に移動する。プランジャ１５の移動によってシャフト１８はスプール２１を軸方向（図１において下方）に押すことになる。やがて、プランジャ１５はスペーサ２５を介してフロントヨーク１６に当接し移動が停止する。

この状態では、ドレンポートＰｄはスプール２１により閉塞されて、スリーブ２２のポートＰｉとポートＰｃとが連通溝２１ａを介して連通することとなる。ポートＰｉに供給されたオイルは連通溝２１ａを介してスリーブ２２のポートＰｃから制御対象へオイルを供給し、油圧により制御対象を制御するようになる。

なお、制御対象へ送られたオイルの一部は、図示しない油圧回路によりポートＰｆに作用し、所謂フィードバック圧となり電磁吸引力とスプリング付勢力とのバランスで出力油圧を所望の圧力に保つ。

つまり、ターミナル２６を介してコイル１４に電流を流すことにより、ポートＰｉから供給された油圧を、ポートＰｃから制御対象へ供給する油圧制御弁の役目を果たすのである。

次に、第二の実施形態について図２に基づいて説明する。なお、第二の実施形態は、第一の実施形態において、プランジャ１５の軸方向の移動を規制しているカバー２０を廃止するとともに、シャフト１８の先端にストッパ３０を一体的に設けることにより、プランジャ１５の軸方向の移動を規制するように変更した構成である。

この変更により、スプリング２３によりシャフト１８側へ付勢されたスプール２１は、シャフト１８の先端に設けられたストッパ３０を介しフロントヨーク１６に当接し軸方向の移動が規制される。

その他の部分については第一の実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。

本実施形態によれば、前記第一の実施形態における磁気吸引力増大の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。

（１）本実施形態では、プランジャ１５の軸方向の移動を規制するカバー２０を廃止できるため、ケース１１の全長短縮化を図ることができる。

（２）本実施形態では、カバー２０をケース１１にカシメ固定する必要がないので、カシメ工程でのケース１１の変形がなくなりケース１１とプランジャ１５のクリアランスが安定し、結果として、吸引力の安定化を図ることができる。

本発明の第一の実施形態の電磁弁の軸方向断面図である。 本発明の第二の実施形態の電磁弁の軸方向断面図である。

符号の説明

１１・・・ケース
１２・・・コネクタ
１３・・・ボビン
１４・・・コイル
１５・・・プランジャ
１６・・・フロントヨーク
１７・・・リヤヨーク
１８・・・シャフト
２１・・・スプール
２２・・・スリーブ
２３・・・スプリング
２４・・・アジャスタ
２６・・・ターミナル
Ｐｃ・・・ポート
Ｐｄ・・・ドレンポート
Ｐｆ・・・ポート
Ｐｉ・・・ポート

Claims (3)

1. 外周にコイルが巻線された円筒状のボビンと、
   前記ボビンの内周に配設された固定コアと、
   前記固定コアと対向して配設され、磁気吸引力により移動可能なプランジャと、
   前記プランジャと一体的に設けられ、前記固定コアを貫通して延在するシャフト部材と、
   前記シャフト部材により駆動されるバルブ部材と、
   前記バルブ部材、前記シャフト部材および前記プランジャを前記磁気吸引力により移動する方向と反対の方向に付勢する付勢部材とを備えた電磁弁において、
   前記固定コアの前記プランジャに対向する面に、前記ボビン内径より大径の鍔部を設けたことを特徴とする電磁弁。
2. 請求項１において、
   前記鍔部は前記固定コアと別体としたことを特徴とする電磁弁。
3. 請求項１において、
   前記バルブ部材は、
   前記シャフト部材と当接するスプール部材と、
   前記スプール部材を摺動可能に内蔵するスリーブ部材とを備え、
   前記付勢部材は、前記スリーブ部材内に配設され、前記スプール部材を前記シャフト側に付勢することを特徴とする電磁弁。

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