JP2007315557A - 比例電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】コアステータの外径の軸心方向に複数の溝を連続して形成して、コアステータとコイルとの一体成形時にコイルを被覆する樹脂の肉厚を均一にしてボビンの変形を防止する電磁弁を提供。
【解決手段】比例電磁弁１０は、弁本体を構成するスリーブ１１と、その内部を軸心方向に指向するスプール孔１２内で摺動するスプール１３とから構成されている。ソレノイド部１８は、拡径部をスリーブ１１の軸心方向一端の拡径部に当接され、ケース２４の内端部のかしめによりスリーブ１１に固定されたコアステータ２５を有する。コアステータ２５はソレノイド部１８のボビン３２が係合する外周面３３の軸心方向の略中央部に横断面角溝３４が複数個形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は電磁弁に関し、ソレノイドにより弁体に荷重を負荷する電磁弁形式の比例電磁弁に関する。

この種の比例電磁弁のソレノイド部は、コイルを巻装した中空のコアと、コイルへの通電によりリターンスプリングによる荷重負荷に抗してコアに吸引されるプランジヤと、吸引によるプランジャの変位をコアを挟んで反対側に配設された弁体に伝達すべく、プランジャに固定され、コアの中空部を通して反対側まで延び、弁体に当接するシャフトとから構成されている。こうした構成のソレノイド部において、シャフトは、プランジャの変位及び吸引力を正確に弁体に伝達しなければならないため、例えば特開平３−２０４４８８号公報に開示されているように、極めて高精度のベアリングを介してコアに支持される構成が採られている。上記公報に開示の技術では、ベアリングは、黄銅製のベアリングケージと該ケージに形成された微小径の小孔に回転自在に嵌め込まれ、かつベアリングケージ内外周にわずかに突出する多数のボールとからなるリニアボールベアリングとされ、ベアリングの内周に配設されたシャフトが、転動するボールを介してコアに支持され、コアに対して低抵抗で変位できるような構成となっている。

ところで、コアは一般に、圧力調整弁の高効率化のために、可能な限り少ないソレノイド電流で、より大きなプランジャ変位力を発生させるように、また、ヒステリシスを可能な限り小さくするように、軟質の透磁性材料（例えば、ＳＵＹＢ１で代表されるような軟質の鋼材）で構成される。そのため、硬質のベアリングボールを直接コアの中空部内周で転動するように支持すると、コア内周に凹凸変形を生じさせ、シャフトひいてはプランジャのセンタリング精度を低下させるばかりでなく、シャフトのスムーズな変位を阻害することになる。

そこで、こうした事態の発生を防止するため、上記従来の技術では、コアの中空部内周に比較的硬質の鋼材（例えば、ＳＵＪ２で代表されるようなボールと同一またはそれ以上の硬度を有する鋼材）で構成され、リニアボールベアリングのアウタレースとして機能するスリーブを嵌合する構成が採られている。
さらに、電磁吸引力を微調整するため圧力調整の電流に対する特性をチューニングすることが試みられている。すなわち、コアである固定鉄心３の外径ｄ１はコイル６の内径と隙間なく嵌合され、固定鉄心３側の中空材１の外径ｄ２はコイル６の内径よりも小さくされ、両者に隙間を設けるようにされている。そして、閉止体２の外径ｄ３は中空材１の外径ｄ２より小径にし、中空材の閉止体２側端部は小径された閉止体２と接合するように小径にされている。このような構造をもつ電磁吸着部において、外径ｄ２の径寸法及び軸心方向の長さ寸法の調整によって、電磁吸引力特性をチューニングすることが可能であることは広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１４２３１４号公報

しかしながら、特許文献１においては、固定鉄心３、中空材１及び閉止体２の外径は、ｄ１>ｄ２>ｄ３の関係に保持されている。特許文献１の構造からコストダウンのために中空材１を省略する構造へ改良を実施する場合において、固定鉄心３とコイル６とを図示しない金型にセットして樹脂成形する際、固定鉄心３とコイル６との隙間に充填された樹脂の圧力によりコイル６のボビンが変形し、コイル６を被覆する樹脂の肉厚が薄くなり樹脂により被覆された内部部品が突出するという問題があった。
本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、コアステータの外周面の軸心方向に複数の溝を形成することにより、該コアステータとコイルとの一体成形時に樹脂圧力を均一に分散することができる比例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、請求項１記載の発明は、コイルの内周に配設された中空状のコアステータと、
前記コアステータの中空部に嵌挿されたロッドを介して荷重を付勢するプランジャとを、備え前記コイルに電気信号を印加されて作動する電磁弁であって、
前記コイルの内周に係合する前記コアステータの外周面の円周方向に設けた溝を軸心方向に複数個設けたことを特徴とする。
請求項２記載の発明では、前記溝は角溝、Ｖ溝または半円溝であること特徴とする。
本発明によれば、コアステータの外周面に設けた溝を細かく複数個設けると、該コアステータとコイルとの一体成形時に樹脂圧力を均一に分散することによりコイルを被覆する樹脂の肉厚が略均一にすることができ、成形よる部品の変形を防止することができる。
よって、コイル線の変形を与えないため、該コイル線の変形による寿命低下を防止することができる。
また、変形による内部部品の露出による部品としての歩留まり悪化を防止することができる。

本発明では、コアステータとコイルとの一体成形時に樹脂圧力を均一に分散することによりコイルを被覆する樹脂の肉厚が略均一にすることができ、成型よる部品に変形を防止することができる。よって、コイル線の変形を与えないため、該コイル線の変形による寿命低下を防止することができる。
また、変形による内部部品の露出による部品としての歩留まり悪化を防止することができる。

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１０の概略構造を示す縦断面図である。
比例電磁弁１０は、弁本体を構成するスリーブ１１と、その内部を軸心方向に指向するスプール孔１２内で摺動するスプール１３とから構成されている。スリーブ１１は、スプール１２のほか、軸方向に間隔を置いて形成された４つのポート、すなわちドレーンポート１４、制御ポート１５、供給ポート１６及びフィードバックポート１７を有し、ソレノイド部１８が取付けられる側が拡径され、反対側が薄肉化して縮径された形状とされている。スプール１１は、スプール孔１２を介して連通及び遮断する２つの大径のランド１９、２０及び１つの小径のランド２１を有し、ソレノイド部１８に面する側の軸部先端は半球状とされ、後述するロッド２８との当接部とされている。スリーブ１１のスプール孔１２内の反ソレノイド部側には、ばね部材２２が配設され、該ばね部材２２の一端は、スプール１３の小径のランド２１の凹部に係合され、他端はスリーブ１１の凹部２３に当接させて、圧縮状態に支持されている。

ソレノイド部１８は、拡径部をスリーブ１１の軸心方向一端の拡径部に当接され、ケース２４の内端部のかしめによりスリーブ１１に固定されたコアステータ２５と、前記コアステータ２５の外周に嵌挿可能にケース２４に取り付けられたコイル２６と、コアステータ２５の外端に該コアステータ２５と対峙させて配設されたプランジャ２７と、前記プランジャ２７にかしめ止め固定されたロッド２８とを、備える。なお、図１において、参照符号２９はコイル２６を図示しない電子制御装置に結線するコネクタプラグのソケットを示す。

コアステータ２５の中空部３０には、ロッド２８を該コアステ−タ２５に摺動自在に支持するブッシュ３１が配設されており、該ブッシュ３１は、コアステータ２５中空部３０内周の両端に嵌合して配設されている。
図２に示すように、コアステータ２５はソレノイド部１８のボビン３２が係合する外周面３３の軸心方向の略中央部に横断面角溝３４が複数個形成されている。これによりコアステータ２５とコイル２６とを一体成形した際、樹脂材料がコアステータ２５の外周面３３とコイル２６を包含するボビン３２との間に充填され、かつ樹脂材料が溝３４にまんべんなく充填されるのでボビン３２が変形せずコアステータ２５及びコイル２６互いに同一状態に保持することができる。
図２に示した溝３４は、角溝であるが、横断面Ｖ溝、半円溝でも勿論よく、さらに溝３４は螺旋状に設けてもよい。さらに，溝３４を複数個不連続に設けてもよい。
本発明は比例電磁弁１０について説明したが、通常の電磁弁にも適用できる。

本発明の実施の形態に係る比例電磁弁の概略構造を示す縦断面図である。 図１のコアステータ概略構造を示す外形図である。

符号の説明

１０ 比例電磁弁 １１ スリーブ
１３ スプール １８ ソレノイド部
２５ コアステータ ３３ 外周面
３４ 溝

Claims (2)

1. コイルの内周に配設された中空状のコアステータと、
   前記コアステータの中空部に嵌挿されたロッドを介して荷重を付勢するプランジャとを、備え前記コイルに電気信号を印加されて作動する電磁弁であって、
   前記コイルの内周に係合する前記コアステータの外周面の円周方向に設けた溝を軸心方向に複数個設けたことを特徴とする比例電磁弁。
2. 請求項１記載の比例電磁弁において、
   前記溝は角溝、Ｖ溝または半円溝であること特徴とする比例電磁弁。
   
   
   

Images