JP2007064274A - 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による作動応答性の向上を図る。
【解決手段】外周にコイル１４が巻線された円筒状のボビン１３の内周に配設されたヨーク１６と、ヨーク１６と対向して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の、ヨーク１６と対向する面の背面側外周角部を削除する。
【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ータンスプリング（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。磁気吸引力を増大し作動応答性を向上するにはコイル（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はなりえない。

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し、磁気吸引部の有効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による作動応答性の向上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移動可能なプランジャと、
前記プランジャとシャフト部材を介して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、
前記スリーブ部材内に前記スプール部材を一方向に付勢する付勢部材とを備えた電磁弁において、
前記プランジャの、前記固定コアとの対向面の背面側の外周角部を除去したことである。

請求項1の発明によれば、プランジャの、固定コアとの対向面の背面側外周角部を除去したしたのでプランジャのマス（質量）が減少し、磁気吸引力による作動応答性の向上を図ることができる。また、副次効果として、ケース（外壁）との間で異物を溜める空間を形成することになり、流体中の異物が溜められプランジャの摺動部に異物が噛み込まないので、プランジャが滑らかに往復移動する。

本発明に係る電磁式圧力調整弁の実施の形態を図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側に鍔付き円筒形状のヨーク１６が内蔵されている。

ヨーク１６はボビン１３よりの突出部がテーパ状をなし、中心に貫通孔を有して両端に軸受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、ヨーク１６と対向する面にヨーク１６の外周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貫通孔を有している。また、ヨーク１６と対向する面の背面側外周角部はテーパ状に削除されている。なお、削除する形状は磁路形成に影響のない範囲を（例えば図２に示すように）磁場解析などで確認し決定すると良い。

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に当接し他端がストッパ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電磁吸引力によって、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。

なお、本実施形態では、プランジャ１５は、ヨーク１６と対向する面の背面側外周角部をテーパ状に削除した形状について説明したが、削除する形状はテーパ状に限定することなく種々の形状が考えられ、例えばＬ字状であってもＪ字状であっても良いことは言うまでもない。

本発明に係る電磁弁の軸方向断面図である。 本発明に係るプランジャ１５部の磁場解析図である。

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・・・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・・・ストッパ
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 (1)

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移動可能なプランジャと、
   前記プランジャとシャフト部材を介して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、
   前記スリーブ部材内に前記スプール部材を一方向に付勢する付勢部材とを備えた電磁弁において、
   前記プランジャの、前記固定コアとの対向面の背面側の外周角部を除去したことを特徴とする電磁弁。

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