JP2008089080A - Electromagnetic driving device and solenoid valve using the same - Google Patents
Electromagnetic driving device and solenoid valve using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008089080A JP2008089080A JP2006270512A JP2006270512A JP2008089080A JP 2008089080 A JP2008089080 A JP 2008089080A JP 2006270512 A JP2006270512 A JP 2006270512A JP 2006270512 A JP2006270512 A JP 2006270512A JP 2008089080 A JP2008089080 A JP 2008089080A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plunger
- mover
- drive device
- sliding ring
- electromagnetic drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、可動子を往復移動自在に収容する固定コアと磁気回路を構成して駆動する電磁駆動装置およびそれを用いた電磁弁に関する。 The present invention relates to an electromagnetic drive device configured to drive a fixed core and a magnetic circuit that accommodate a mover in a reciprocating manner, and an electromagnetic valve using the same.
従来より、ソレノイドからの磁力により可動子を軸方向に駆動する電磁駆動装置と連動して弁体が駆動される電磁弁を用いて、流路の切替えや開閉が行われたり、流体(作動油)を所定の流量や圧力に制御したりしている。この電磁弁は、例えば自動車用自動変速機の油圧制御装置に供給する作動油の油圧の制御や、内燃機関のカムシャフトの進角位相を油圧によって可変するバルブ可変タイミング装置等に用いられている。 Conventionally, flow paths are switched and opened and closed by using an electromagnetic valve in which a valve element is driven in conjunction with an electromagnetic drive device that drives a mover in the axial direction by a magnetic force from a solenoid. ) Is controlled to a predetermined flow rate and pressure. This solenoid valve is used in, for example, control of the hydraulic pressure of hydraulic oil supplied to a hydraulic control device of an automatic transmission for automobiles, a variable valve timing device that varies the advance phase of a camshaft of an internal combustion engine by hydraulic pressure, and the like. .
〔従来の技術〕
従来の電磁弁は、可動子(プランジャ)と、プランジャと磁気回路を構成する固定コア(コアステータ)のプランジャを往復移動可能に収容する収容部と、吸引力により往復移動方向の一方にプランジャを吸引する吸引部を形成して、ソレノイドの磁力(磁束)を受けて駆動する電磁駆動装置と、この電磁駆動装置の駆動に連動して弁体(スプール)が駆動される弁体部からなる。
[Conventional technology]
The conventional solenoid valve attracts the plunger in one of the reciprocating directions by a suction force, an accommodating portion for accommodating the plunger of the fixed core (core stator) that constitutes the plunger and the magnetic circuit, and a plunger. An electromagnetic drive device that forms a suction portion that drives and receives a magnetic force (magnetic flux) of a solenoid, and a valve body portion that drives a valve body (spool) in conjunction with the drive of the electromagnetic drive device.
電磁駆動装置において、プランジャと収容部との間に往復移動方向と直交する径方向に形成される間隙を小さくし、収容部とプランジャで形成される磁気回路を流れる磁束を増加するとともに、プランジャと吸引部との間に働く吸引力を増加させるために、プランジャと吸引部を軸方向に対向して配置している。これにより、間隙の小さい、吸引力の大きい小型で高性能な電磁弁が実現でき、また、プランジャの変位量にかかわらず略一定の吸引力にすることができ、安定した制御性能が確保できる電磁弁が実現できる。 In the electromagnetic drive device, the gap formed in the radial direction orthogonal to the reciprocating direction between the plunger and the accommodating portion is reduced, the magnetic flux flowing in the magnetic circuit formed by the accommodating portion and the plunger is increased, and the plunger In order to increase the suction force acting between the suction portion and the suction portion, the plunger and the suction portion are arranged facing each other in the axial direction. As a result, a small and high performance solenoid valve with a small gap and a large suction force can be realized, and a substantially constant suction force can be obtained regardless of the displacement amount of the plunger, and a stable control performance can be ensured. A valve can be realized.
このような電磁弁では、収容部の内周側とプランジャの外周側との間に径方向に形成される間隙(サイドギャップという)が、プランジャが往復移動するとき収容部に対し偏心すると、局所的に小さくなるところが発生し、プランジャを収容部の径方向に吸引される力(サイドフォースという)が大きくなり、プランジャと収容部との間に生じる摺動抵抗が大きくなる。 In such a solenoid valve, if a gap (referred to as a side gap) formed radially between the inner peripheral side of the housing portion and the outer peripheral side of the plunger is eccentric with respect to the housing portion when the plunger reciprocates, As a result, the force that draws the plunger in the radial direction of the accommodating portion (referred to as side force) increases, and the sliding resistance generated between the plunger and the accommodating portion increases.
また、ソレノイドに供給する電流値を増加させると磁力が増え、サイドフォースが大きくなり、摺動抵抗も大きくなる。従って、ソレノイドに供給する電流の増減方向において、電流値に対しプランジャの往復移動位置のヒステリシスが大きくなる。ヒステリシスが大きい電磁弁を油圧制御装置などに用いると、同じ電流値に対し、電流の増加方向と減少方向において作動油の流量または油圧が異なる、つまり油圧を高精度に制御できないという問題が生じる。 Further, when the current value supplied to the solenoid is increased, the magnetic force increases, the side force increases, and the sliding resistance also increases. Therefore, the hysteresis of the reciprocating position of the plunger increases with respect to the current value in the increase / decrease direction of the current supplied to the solenoid. When an electromagnetic valve having a large hysteresis is used in a hydraulic control device or the like, there arises a problem that the flow rate or hydraulic pressure of the hydraulic oil is different between the increasing direction and decreasing direction of the current with respect to the same current value, that is, the hydraulic pressure cannot be controlled with high accuracy.
このため、ソレノイドに供給する電流値に対しプランジャの往復移動位置のヒステリシスを小さくし、小型化可能な電磁弁として、一般的には、プランジャの外周面の全面当りを避けた逃がしを形成する外周面のアンダーカットの採用がある。この円環状の溝加工のアンダーカットの採用はプランジャの外周面を加工すれば形成できるので比較的簡単ではあるが、外周面の一部がアンダーカットされることにより、プランジャの径方向の磁気ギャップが相対的に大きくなって、プランジャの吸引力を低下させる傾向に影響する。従って、この吸引力の低下を防ぐために、アンダーカット部以外の径方向の間隙を詰める(小さくする)必要が生じ、加工精度や組付精度管理が厳しくなり、コスト高となる懸念があった。 Therefore, as a solenoid valve that can reduce the hysteresis of the reciprocating position of the plunger with respect to the current value supplied to the solenoid and can be downsized, the outer periphery generally forms a relief that avoids contact with the entire outer peripheral surface of the plunger. There is an undercut on the surface. Adopting this annular groove undercut is relatively easy because it can be formed by machining the outer peripheral surface of the plunger, but by undercutting part of the outer peripheral surface, the magnetic gap in the radial direction of the plunger Becomes relatively large, which influences the tendency to reduce the suction force of the plunger. Therefore, in order to prevent the attraction force from being lowered, it is necessary to close (decrease) the radial gap other than the undercut portion, and there is a concern that the processing accuracy and assembly accuracy management become strict and the cost increases.
また、特に、収容部の内周側およびプランジャの外周側にそれぞれ非磁性材の樹脂コーティングあるいはニッケル・リン(NiP)めっき等を被覆して、プランジャの収容部に対する偏心率を20%以上、60%以下に抑え、さらに、ソレノイドに供給する電流値が増加し、最大電流値の略50%になると吸引部が磁気飽和するような構造によってヒステリシスを低下する電磁弁が開示されている(特許文献1参照)。 Further, in particular, the inner peripheral side of the accommodating portion and the outer peripheral side of the plunger are respectively coated with a resin coating of a nonmagnetic material or nickel-phosphorus (NiP) plating, and the eccentricity with respect to the accommodating portion of the plunger is 20% or more, 60 An electromagnetic valve is disclosed in which the hysteresis is reduced by a structure in which the suction portion is magnetically saturated when the current value supplied to the solenoid is increased to approximately 50% of the maximum current value, and the suction portion is magnetically saturated (Patent Document). 1).
特許文献1に開示される電磁弁は、自動車用自動変速機の油圧制御装置に供給する作動油の油圧の制御に適用されるスプール型油圧制御弁である。
このような電磁弁では、ソレノイドに供給する電流値が最大電流値の50%以上に増加しても、サイドフォースが増加することを抑制しているので、収容部に対しプランジャが偏心しても、サイドフォースの上限値を低減し、収容部とプランジャとの間に働く摺動抵抗の上限値を低減でき、従って、ソレノイドに供給する電流の増減方向において、同じ電流値におけるプランジャおよびスプールの往復移動位置、つまりヒステリシスが小さく、油圧の値の差が小さくなる。従って、電流値を調整することにより精度よく油圧を線形制御することが可能となる。
The electromagnetic valve disclosed in
In such a solenoid valve, even if the current value to be supplied to the solenoid is increased to 50% or more of the maximum current value, the side force is suppressed from increasing. The upper limit value of the side force can be reduced, and the upper limit value of the sliding resistance acting between the accommodating portion and the plunger can be reduced. Therefore, the plunger and the spool are reciprocated at the same current value in the increase / decrease direction of the current supplied to the solenoid. The position, that is, the hysteresis is small, and the difference in hydraulic value is small. Therefore, the hydraulic pressure can be linearly controlled with high accuracy by adjusting the current value.
〔従来技術の不具合〕
しかし、偏心率を20%以上、60%以下に抑えるには、収容部の内周側とプランジャの外周側との磁気ギャップを100μmとしたときに、収容部の内周側およびプランジャの外周側のそれぞれの非磁性層の厚みの和が40μm以上、80μm以下に抑えることが必要となり、非磁性層を樹脂コーティングあるいはNiPめっき等で加工するには、加工厚みが過大であり、加工処理時間が長くなって生産性が低下するとともに、高価な材料使用量も増えてコスト高となる懸念があった。
[Problems with conventional technology]
However, in order to suppress the eccentricity to 20% or more and 60% or less, when the magnetic gap between the inner peripheral side of the accommodating part and the outer peripheral side of the plunger is 100 μm, the inner peripheral side of the accommodating part and the outer peripheral side of the plunger It is necessary to suppress the sum of the thicknesses of the respective nonmagnetic layers to 40 μm or more and 80 μm or less. To process the nonmagnetic layer by resin coating or NiP plating, the processing thickness is excessive and the processing time is long. There was a concern that the productivity would decrease as the length increased, and the amount of expensive material used increased, resulting in an increase in cost.
また、プランジャが吸引力を受け一方側に移動、または吸引力が解消されて付勢力によって他方側に移動する場合、プランジャの移動方向の両端面に形成される空間がダンパーの効果を呈して、迅速な移動を抑制し、このために、プランジャの両端面を連通する呼吸孔が必要となり、プランジャの外周面、もしくは内部に貫通溝や貫通穴を加工するのはコスト高となる懸念があった。 In addition, when the plunger receives a suction force and moves to one side, or when the suction force is canceled and moves to the other side by the biasing force, the space formed on both end faces in the movement direction of the plunger exhibits the effect of the damper, For this reason, it is necessary to have a breathing hole that communicates both end faces of the plunger, and there is a concern that it will be expensive to machine a through groove or a through hole in the outer peripheral surface or inside of the plunger. .
また、プランジャの外周面のサイドフォースを低下させるため、特に、低温環境下の作動油中での摺動性を向上させるために広範な摺動面積を低減させるための外周面のアンダーカットが必要となり、円環状の溝加工をするのは加工精度や組付精度管理が厳しくなるとともにコスト高となる懸念があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、コストアップすることなく、簡単な構造の電磁駆動装置の採用により小型で高性能な電磁弁の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a small and high performance solenoid valve by adopting an electromagnetic drive device having a simple structure without increasing the cost.
〔請求項1の手段〕
請求項1の手段を採用する電磁駆動装置では、プランジャと、プランジャを往復移動自在に収容する収容部、ならびに往復移動方向の一方側にプランジャを吸引する磁力がプランジャとの間に働く吸引部を有し、プランジャと磁気回路を形成するコアステータと、通電することにより吸引部にプランジャを吸引する磁力を発生するソレノイドとを備え、プランジャは、吸引部と同軸に対向して配置され、外周面に非磁性材で円環形状に形成される摺動リングを少なくとも1個以上取付けたことを特徴としている。
[Means of Claim 1]
In the electromagnetic drive device adopting the means of
これにより、コアステータの他方側にある吸引部を、収容部に往復移動可能に収容されるプランジャの一方側に対向して配置することが容易となって、プランジャとコアステータとの間の磁力による吸引力を高め、かつ、プランジャの変位量にかかわらず略一定の値にすることができ、安定した吸引力を確保する。 This makes it easy to dispose the suction portion on the other side of the core stator so as to face one side of the plunger that is accommodated in the accommodation portion so as to be able to reciprocate, thereby attracting by the magnetic force between the plunger and the core stator. The force can be increased and the value can be made substantially constant regardless of the displacement amount of the plunger, and a stable suction force is ensured.
また、プランジャが収容部内で往復移動をするに際し、摺動が全周で行われるのでなく摺動リングの外周で行われるため摺動抵抗の低減が可能となり、容易にヒステリシスの発生を低下させることができる。これにより、電流値の増減による線形制御性能が向上する。 In addition, when the plunger reciprocates in the housing part, the sliding is not performed on the entire circumference but on the outer circumference of the sliding ring, so that sliding resistance can be reduced, and the occurrence of hysteresis is easily reduced. Can do. Thereby, the linear control performance by increase / decrease in an electric current value improves.
〔請求項2の手段〕
請求項2の手段を採用する電磁駆動装置では、摺動リングは、非磁性材の金属や樹脂などの弾性薄板材にて構成されることを特徴としている。
[Means of claim 2]
In the electromagnetic driving device employing the means of
これによれば、部材の弾性を利用して、摺動リングを径方向に拡張しながらプランジャに嵌着し、拡張を止めれば弾性により復元し、緊縛力を生じてプランジャに固定できる。組付けが容易で、強固な固定ができ、外部からの振動等に対して脱落の防止ができる。 According to this, by utilizing the elasticity of the member, the sliding ring is fitted to the plunger while being expanded in the radial direction, and when the expansion is stopped, the sliding ring is restored by elasticity, and a binding force can be generated and fixed to the plunger. Assembling is easy, it can be firmly fixed, and can be prevented from falling off from external vibrations.
〔請求項3の手段〕
請求項3の手段を採用する電磁駆動装置では、摺動リングは、嵌着して取付けられた後の円環形状が、円環の一部がカットされた部分円環形状を形成することを特徴としている。これにより、請求項2と同様に、拡張がし易くなってプランジャへの嵌着がより容易となり、また、プランジャの外周面に軸方向を連通する作動油の通路を形成し、従来、プランジャの中心部に加工していた軸方向の貫通穴が不要となり、コスト高の抑制ができる。
[Means of claim 3]
In the electromagnetic drive device employing the means of
〔請求項4の手段〕
請求項4の手段を採用する電磁駆動装置では、摺動リングは、嵌着して取付けられた後の外径が、プランジャの外径よりわずかに大きいことを特徴としている。これにより、プランジャとコアステータとの間の径方向の所定の磁気ギャップを容易に設定できる。
[Means of claim 4]
In the electromagnetic driving apparatus employing the means of claim 4, the outer diameter of the sliding ring after being fitted and attached is slightly larger than the outer diameter of the plunger. Thereby, the predetermined magnetic gap of the radial direction between a plunger and a core stator can be set easily.
〔請求項5の手段〕
請求項5の手段を採用する電磁駆動装置では、摺動リングは、プランジャの外周面の周方向に、プランジャの外径より径小の溝を設け、溝内に嵌着して取付けられることを特徴としている。これにより、摺動リングの固定位置が確実に決まり、また、往復移動方向への抜けが防止できる。
[Means of claim 5]
In the electromagnetic driving device adopting the means of
〔請求項6の手段〕
請求項6の手段を採用する電磁弁では、筒状の周壁を貫通する複数の流体流路を有するスリーブと、請求項1ないし請求項5のいずれか1つに記載される電磁駆動装置と、プランジャと連動して、スリーブ内を往復移動し、流体流路を開閉することにより作動油の流量または圧力を制御するスプールと、往復移動方向の他方側にスプールを付勢する付勢手段と、を備えることを特徴としている。
[Means of claim 6]
In an electromagnetic valve employing the means of
これによれば、コアステータの吸引部に同軸に対向して往復移動可能に収容されたプランジャの軸方向の変位を直接スプールに伝達することができる。本電磁駆動装置のプランジャは、軸方向および径方向の磁気ギャップを所定の値に設定することが容易であり、同時に偏心やサイドフォースの発生を低下させるので、ヒステリシスの発生を低減して、安定した大きな吸引力を生じ、正確、迅速、かつ安定した線形制御のできる小型で高性能な電磁弁の実現が可能となる。また、簡単な構造により、組み付けも簡単になり、生産性も向上してコスト高を抑制できる。 According to this, the axial displacement of the plunger accommodated coaxially to the suction portion of the core stator so as to be reciprocally movable can be directly transmitted to the spool. The plunger of this electromagnetic drive device is easy to set the magnetic gap in the axial direction and the radial direction to a predetermined value, and at the same time reduces the occurrence of eccentricity and side force, thus reducing the occurrence of hysteresis and stabilizing Thus, it is possible to realize a small and high-performance solenoid valve that generates a large suction force and can perform accurate, rapid, and stable linear control. In addition, the simple structure simplifies the assembly, improves productivity, and suppresses high costs.
この発明の最良の実施形態は、プランジャと、プランジャを往復移動自在に収容する収容部、ならびに往復移動方向の一方側にプランジャを吸引する磁力がプランジャとの間に働く吸引部を有し、プランジャと磁気回路を形成するコアステータと、通電することにより吸引部にプランジャを吸引する磁力を発生するソレノイドとを備え、プランジャは、吸引部と同軸に対向して配置され、外周面に非磁性材で円環形状に形成される摺動リングを少なくとも1個以上取付けたことを特徴とする電磁駆動装置を採用し、プランジャと連動して、筒状の周壁を貫通する複数の流路を有するスリーブ内を往復移動し、流路を開閉することにより作動油の流量または圧力を制御するスプールと、往復移動方向の他方側にスプールを付勢する付勢手段とを備えたものである。
この発明の最良の実施形態を、図に示す実施例1とともに説明する。
The best embodiment of the present invention has a plunger, an accommodating portion that accommodates the plunger in a reciprocating manner, and a suction portion that acts between the plunger and a magnetic force that attracts the plunger on one side in the reciprocating direction. And a core stator that forms a magnetic circuit, and a solenoid that generates a magnetic force that attracts the plunger to the attracting portion when energized. The plunger is disposed coaxially with the attracting portion, and is made of a non-magnetic material on the outer peripheral surface. In the sleeve having a plurality of flow paths penetrating the cylindrical peripheral wall in conjunction with the plunger, employing an electromagnetic drive device having at least one sliding ring formed in an annular shape. A spool that controls the flow rate or pressure of the hydraulic oil by opening and closing the flow path, and an urging means that urges the spool to the other side in the reciprocating direction. Those were example.
The best mode of the present invention will be described together with Example 1 shown in the drawings.
〔実施例1の構成〕
図1(a)は本実施例における電磁弁の軸方向断面図であり、(b)は電磁駆動装置のX−X断面における部分拡大詳細図であり、(c)は電磁駆動装置の要部(摺動リング部)の拡大詳細図である。
電磁弁1は、ソレノイド2からの磁力によってスプール3を駆動することによって流路(ポート)7の開閉や、作動油の流量や圧力の調整を行うスプール型油圧制御弁である。この電磁弁1は例えば、自動車用自動変速機の油圧制御装置における油圧の制御に用いられる。
[Configuration of Example 1]
FIG. 1A is an axial sectional view of an electromagnetic valve in the present embodiment, FIG. 1B is a partially enlarged detail view in an XX section of an electromagnetic driving device, and FIG. 1C is a main part of the electromagnetic driving device. It is an enlarged detail drawing of (sliding ring part).
The
電磁弁1は、図1(a)に示すように、ポート7の開閉または開口割合を変えるスプール3が収容された弁体部4と、その他方側に配置されるとともに、ソレノイド2からの磁力によってスプール3を軸方向に駆動する電磁駆動装置5とからなる。なお、本実施例の棒状の形状を有する電磁弁1において、軸方向の弁体部4側を一方側と称し、電磁駆動装置5側を他方側と称して、以下軸方向の位置関係はこれに従うものとする。
As shown in FIG. 1A, the
弁体部4は、後記するプランジャ6と連動して軸方向に変位する異径段差構造のスプール3と、スプール3を軸方向へ摺動自在に収容するとともに、作動油の流入口または流出口であるポート7が形成されたスリーブ8と、スプール3を他方側へ付勢するスプリング9とを備えている。
The valve body 4 accommodates a
電磁駆動装置5は、固定子としてのヨーク16とコアステータ15および円筒状ボビンにコイルを巻回して樹脂でモールド成形したソレノイド2などと、可動子としてのプランジャ6とプランジャ6の変位を弁体部4に伝達するシャフト13とを有している。
ヨーク16とコアステータ15およびプランジャ6は、通電によりソレノイド2に励磁された磁束を流す(循環する)磁気回路を構成し、磁性材で作られる。
The
The
ヨーク16は、一方側が開口し、他方側が有底の筒型の中空筒体で、その一方側の開口筒部には後記するコアステータ15を包囲してスリーブ8にかしめ結合するための肉盗みがされたかしめ部16aを備えている。また、他方側の有底筒部の中心には貫通する穴を設けて、コアステータ15の筒部10と嵌着されて、磁気回路としてのコアリング16bを兼ねている。そして、他方側の終端には、一方側と同様に開口し、エンドプレート18をかしめ結合するための肉盗みがされたかしめ部16aを備えている。
The
コアステータ15は、軸方向に貫通された筒部10を備え、その一方側に組付けのためのフランジ部17を有する筒状部材であり、筒部10の他方側にはプランジャ6を往復移動自在に収容する内周が滑らかな収容部14と、一方側にはその軸心にシャフト13を往復移動自在に収容する軸受部21が一体に形成されている。
The
軸受部21と収容部14とは軸心を同じに構成され、プランジャ6の外径より径小のシャフト13を往復移動自在に収容することで、軸受部21の他方側端面に軸方向に直角な吸引部22を形成し、プランジャ6と対向して所定の磁気ギャップを形成するように配置されている。また、吸引部22と対向するプランジャ6の間には、非磁性材からなる円環状のストッパ23が設けられ、プランジャ6が吸引されて吸引部22に直接接触することを防止している。なお、ストッパ23は、プランジャ6が吸引されて吸引部22に直接接触することを防止するために備えられるものであるからプランジャ6側に固定されてもよく、また、プランジャ6の吸引部22との対向側端面に非磁性材からなる被覆部が備えられていてもよい。
The bearing portion 21 and the
また、吸引部22が形成される部位の収容部14の外周には、吸引部22から収容部14との間に磁束が漏れることを低減する磁気抵抗部としての薄肉部19が形成されている。これにより、ソレノイド2の磁束は吸引部22とプランジャ6との間に流れ、プランジャ6を往復移動方向の一方側に吸引し、プランジャ6の変位量にかかわらず略一定となる大きな吸引力が発生できる。なお、プランジャ6との摺動抵抗を低減するため、収容部14の内周側に被覆としてニッケル・リン(NiP)めっきが施されていてもよい。
In addition, a thin portion 19 as a magnetoresistive portion that reduces leakage of magnetic flux between the
また、軸受部21は、シャフト13を軸方向へ摺動自在に支持するとともに、軸受部21とシャフト13との摺動面には有限の隙間が形成され、プランジャ6の変位に伴う空気もしくは作動油の連通を確保している。なお、シャフト13の外周面にはアンダーカットを設けてもよく、これにより摺動抵抗を低減するとともにより連通を確保でき、プランジャ6の変位をスプール3に正確に伝達できるようになる。なお、本実施例では、シャフト13はプランジャ6と別体にて構成される例を示すが、シャフト13はプランジャ6もしくはスプール3と一体に構成されていてもよい。
Further, the bearing portion 21 supports the
プランジャ6は、コアステータ15の収容部14に、所定の間隙を有して往復移動可能に配置される柱状部材であり、プランジャ6の軸方向の一方側端面は軸方向と直角であり、コアステータ15の軸受部21の他方側端面に形成される吸引部22と対向して均一な間隙を形成して収容される。これにより、プランジャ6の変位量にかかわらず略一定となる大きな吸引力が生じるようになっている。また、プランジャ6の外周面には、2個の摺動リング11が備えられている。
The
図1(b)に示すように、摺動リング11はステンレス鋼(SUS)や樹脂などの非磁性材の薄板からなり、円筒に丸めて円環状に成形された部材である。摺動リング11は、円環状に成形された外周面は滑らかであり、また、組付性を考慮して、丸めた端部同士を固定することなく開放のまま、適度な開放間隔を有して径方向に拡張・収縮しやすいC字形断面形状、つまり円環状に成形された一部がカットされた部分円環形状を有している。
As shown in FIG. 1B, the sliding
また、図1(c)に示すように、プランジャ6の外周面の周方向に、所定の深さの溝部12が2個均等間隔に設けられ、この溝部12に摺動リング11が弾性的に嵌め込まれている。このとき、組込まれた摺動リング11の外径はプランジャ6の外周径より大きく、収容部14の内周径と同じとなるように摺動リング11の厚さとプランジャ6の溝部12の溝深さが決められる。また、さらに、プランジャ6の外周面に加工される溝部12の幅は、摺動リング11の幅より少し大きくなっているので、仮に弾性的な緊縛力が弱くても、溝加工が多少偏心を生じても、収容部14に挿着されれば摺動リング11は収容部14になじみ、滑らかな摺動ができるようになっている。
Further, as shown in FIG. 1C, two
これにより、プランジャ6はその外周全面で摺動することなく、2個の摺動リング11の外周面で滑らかに、また僅かな摺動抵抗にて摺動することができる。また、図1(b)、(c)に示すように、コアステータ15の収容部14とプランジャ6との間に、均一な磁気ギャップを形成し、また、断面がC字形の摺動リング11の開放部に形成される逆C字形の開放空間部24は磁気ギャップと連通して、プランジャ6の移動方向の両端面に形成される空間とも連通することとなる。
Thereby, the
また、プランジャ6の軸方向の一方側端面は軸方向と直角であり、コアステータ15の軸受部21の他方側端面に形成される吸引面22と対向して均一な間隙(磁気ギャップという)を形成し、シャフト13の他方側と当接して駆動力を軸方向にスプール3に伝達する。なお、プランジャ6の摺動リング11は、上記したように均一な磁気ギャップを形成してプランジャ6の偏心が生じにくい構成をなすが、摺動リング11と収容部14との間隙(エアギャップという)が仮に生じても摺動リング11の厚さの設定自由度は高いので、プランジャ6の偏心率条件(20%以上、60%以下に抑える)を満たす(成立)ことが可能となる。
Further, one end surface in the axial direction of the
そして、ソレノイド2、コアステータ15はヨーク16により包囲されて収容される。ヨーク16の一方側のかしめ部16aは、コアステータ15のフランジ部17とスリーブ8のフランジ部8aとともにかしめ結合されることにより、互いのフランジ部17、8aを密着させて液密を維持して弁体部4と電磁駆動装置5とを連結する。また、ヨーク16の他方側のかしめ部16aは、迷路構造状の呼吸経路を備えたエンドプレート18とかしめ結合されることにより、外部との呼吸と、外部から何かの理由で損傷を受けた場合にも、内部のプランジャ6等にはその影響が及ぼさないように保護している。
The
〔実施例1の作用〕
ソレノイド2が通電されるとコイルを励磁することで磁束が発生する。発生した磁束は、コアステータ15とプランジャ6およびヨーク16の磁路を循環して流れる。しかし、軸受部21の吸引部22と収容部14の薄肉部19においては磁気抵抗が大きく、磁束は吸引部22からプランジャ6に流れ込むこととなる。このとき吸引部22とプランジャ6の一方側端面との間のギャップに磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力はプランジャ6の一方側に作用し、プランジャ6はスプール3を付勢手段であるスプリング9の付勢力に抗して移動し、スプール3がシャフト13を介してプランジャ6と連動して一方側に移動する。
[Operation of Example 1]
When the
スプール3の移動によって、スプール3はスリーブ8の各ポート7をそれぞれ遮断または連通させ、あるいは開閉割合を変えて、作動油の流入および流出量、つまり、流量もしくは圧力を制御する。
By the movement of the
そして、通電がオフされると、磁束が消滅し、プランジャ6に作用する磁気吸引力がなくなって、スプール3とプランジャ6は弁体部4の付勢手段であるスプリング9の付勢力によって、初期位置まで押し戻され停止することとなる。
When the energization is turned off, the magnetic flux disappears, the magnetic attractive force acting on the
以上より、主に吸引力と付勢力の均衡によりプランジャ6の変位は略決まる。吸引力は電流値の増加に比例するので、所望の流量もしくは圧力の設定には、ソレノイド2の印加電流の線形制御で簡単に設定できる。このとき、プランジャ6は摺動リング11によって偏心することなく滑らかで精度よく迅速な移動ができる。この結果、正確に、安定して、応答性の高い流量もしくは圧力の設定が可能となる。
From the above, the displacement of the
〔実施例1の効果〕
本実施例では、本発明の電磁駆動装置5が、コアステータ15の他方側にある吸引部22を、収容部14に往復移動可能に収容されるプランジャ6の一方側に対向して配置することが容易となって、プランジャ6とコアステータ15との間の磁力による吸引力を高め、かつ、プランジャ6の変位量にかかわらず略一定の値にすることができ、安定した吸引力を確保する。また、プランジャ6が収容部14内で往復移動をするに際し、摺動が全周で行われるのでなく摺動リング11の外周で行われるため摺動抵抗の低減が可能となり、容易にヒステリシスの発生を低下させることができる。
[Effect of Example 1]
In the present embodiment, the
摺動リング11は、嵌着して取付けられた後の円環形状が、円環の一部がカットされた部分円環形状を形成することを特徴とし、弾性薄板材の丸め加工により成形されている。これにより、拡張がし易くなってプランジャ6への組付けが容易となり、弾性による強固な固定ができ、外部からの振動等に対して脱落の防止ができる。また、部分円環形状が収容部14とプランジャ6との間に、プランジャ6の外周面に軸方向を連通する作動油の通路を形成するので、従来、プランジャ6の中心部に加工していた軸方向の貫通穴が不要となり、コスト高の抑制ができる。
The sliding
摺動リング11は、嵌着して取付けられた後の外径が、プランジャ6の外径よりわずかに大きいことを特徴としている。これにより、プランジャ6とコアステータ15との間の径方向の磁気ギャップを容易に設定できる。摺動リング11は、プランジャ6の外周面に、プランジャ6の外径より径小の溝部12を設け、溝部12内に嵌着して取付けられることを特徴としている。これにより、摺動リング11の固定位置が確実に決まり、また、往復移動方向への抜けが防止できる。
The sliding
また、本実施例での電磁駆動装置5を採用する電磁弁1は、安定した大きな吸引力を生じ、同時に偏心やサイドフォースの発生を低下させるので、ヒステリシスの発生を低減して、正確な線形制御の可能な小型で高性能の電磁弁の実現が可能となる。また、簡単な構造により、組み付けも簡単になり、生産性も向上してコスト高を抑制できる。
In addition, the
〔実施例2の構成〕
本発明の実施例2を図2に示す。図2(a)は、実施例2における電磁弁の軸方向断面図であり、(b)は電磁駆動装置のY−Y断面における部分拡大詳細図である。
実施例1と実質的に同一構成部分に同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
[Configuration of Example 2]
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 2A is an axial sectional view of the solenoid valve in the second embodiment, and FIG. 2B is a partially enlarged detail view in the YY section of the electromagnetic drive device.
Components that are substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施例1では、電磁駆動装置5のプランジャ6に弾性力でもって固定する摺動リング11は2個均等間隔に設けられている。しかし、これに限ることなく、本実施例では1個の摺動リング11をプランジャ6の外周面の軸方向の略中央に弾性力でもって固定したことを特徴としている。
In the first embodiment, two sliding
実施例1との違いは摺動リング11を2個取付けるか1個にするかの違いであって、1個にするときは2個取付けるよりもリングの幅を大きくした摺動リング11を採用すること以外に異なるところはなく、他の構成も変わるところはない。
The difference from the first embodiment is the difference in whether two sliding
〔実施例2の効果〕
本実施例での電磁駆動装置5は、主に摺動リング11の挿着個数の違いであり、他の構成は変わるところはなく、実施例1と同様な作用・効果が得られる。特に、部分円環形状にカットされた逆C字形の開放空間部24に作動油が大量に移動、通過する場合には、1個の方が連通し易く、また摺動リング11の組付けも容易となる。従って、構造が簡単になってコスト高を抑えることができる。
[Effect of Example 2]
The
1 電磁弁
2 ソレノイド
3 スプール(弁体)
4 弁体部
5 電磁駆動装置
6 プランジャ(可動子)
7 ポート(流路)
8 スリーブ
8a、17 フランジ部
9 スプリング(付勢手段)
10 筒部
11 摺動リング
12 溝部(溝)
13 シャフト
14 収容部
15 コアステータ(固定コア)
16 ヨーク
16a かしめ部
16b コアリング
18 エンドプレート
19 薄肉部
21 軸受部
22 吸引部
23 ストッパ
24 開放空間部
1
4
7 port (flow path)
8
10
13
16
Claims (6)
該可動子を往復移動自在に収容する収容部、ならびに往復移動方向の一方側に前記可動子を吸引する磁力が前記可動子との間に働く吸引部を有し、前記可動子と磁気回路を形成する固定コアと、
通電することにより前記吸引部に前記可動子を吸引する磁力を発生するソレノイドとを備え、
前記可動子は、前記吸引部と同軸に対向して配置され、外周面に非磁性材で円環形状に形成される摺動リングを少なくとも1個以上取付けたことを特徴とする電磁駆動装置。 A mover,
An accommodating portion that accommodates the mover in a reciprocating manner; and a suction portion that acts between the mover and a magnetic force that attracts the mover on one side in a reciprocating direction. A fixed core to be formed;
A solenoid that generates a magnetic force that attracts the mover to the suction portion by energization;
The electromagnetic drive device, wherein the mover is disposed so as to be coaxially opposed to the suction portion, and at least one sliding ring formed of a nonmagnetic material in an annular shape is attached to an outer peripheral surface.
請求項1ないし請求項5のいずれか1つに記載される電磁駆動装置と、
前記可動子と連動して、前記スリーブ内を往復移動し、前記流体流路を開閉することにより流体の流量または圧力を制御する弁体と、
往復移動方向の他方側に前記弁体を付勢する付勢手段と、
を備えることを特徴とする電磁弁。 A sleeve having a plurality of fluid flow paths penetrating a cylindrical peripheral wall;
An electromagnetic drive device according to any one of claims 1 to 5,
In conjunction with the mover, reciprocatingly moves in the sleeve, and opens and closes the fluid flow path to control the flow rate or pressure of the fluid; and
Biasing means for biasing the valve body to the other side in the reciprocating direction;
A solenoid valve comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006270512A JP2008089080A (en) | 2006-10-02 | 2006-10-02 | Electromagnetic driving device and solenoid valve using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006270512A JP2008089080A (en) | 2006-10-02 | 2006-10-02 | Electromagnetic driving device and solenoid valve using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008089080A true JP2008089080A (en) | 2008-04-17 |
Family
ID=39373437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006270512A Pending JP2008089080A (en) | 2006-10-02 | 2006-10-02 | Electromagnetic driving device and solenoid valve using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008089080A (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010114254A (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Kayaba Ind Co Ltd | Solenoid |
JP2010129679A (en) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Kayaba Ind Co Ltd | Solenoid |
JP2011033181A (en) * | 2009-08-06 | 2011-02-17 | Kyb Co Ltd | Solenoid proportional control valve |
JP2011077355A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Keihin Corp | Linear solenoid and valve device using the same |
JP2011216739A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Keihin Corp | Linear solenoid and valve device using the same |
JP2013038233A (en) * | 2011-08-08 | 2013-02-21 | Denso Corp | Electromagnetic drive and solenoid valve |
US8469334B2 (en) | 2008-11-06 | 2013-06-25 | Kayaba Industry Co., Ltd. | Solenoid actuator |
JP2016149414A (en) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 株式会社デンソー | Linear solenoid |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3010055A (en) * | 1956-07-30 | 1961-11-21 | American Nat Bank And Trust Co | Solenoid plunger with localized bearing |
US5663700A (en) * | 1995-08-25 | 1997-09-02 | Trombetta Corporation | Sound dampening solenoid |
JP2002222710A (en) * | 2001-01-26 | 2002-08-09 | Denso Corp | Electromagnetic drive device and flow rate control device using the same |
JP2006097727A (en) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Keihin Corp | Linear solenoid valve |
-
2006
- 2006-10-02 JP JP2006270512A patent/JP2008089080A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3010055A (en) * | 1956-07-30 | 1961-11-21 | American Nat Bank And Trust Co | Solenoid plunger with localized bearing |
US5663700A (en) * | 1995-08-25 | 1997-09-02 | Trombetta Corporation | Sound dampening solenoid |
JP2002222710A (en) * | 2001-01-26 | 2002-08-09 | Denso Corp | Electromagnetic drive device and flow rate control device using the same |
JP2006097727A (en) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Keihin Corp | Linear solenoid valve |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010114254A (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Kayaba Ind Co Ltd | Solenoid |
US8469334B2 (en) | 2008-11-06 | 2013-06-25 | Kayaba Industry Co., Ltd. | Solenoid actuator |
JP2010129679A (en) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Kayaba Ind Co Ltd | Solenoid |
JP2011033181A (en) * | 2009-08-06 | 2011-02-17 | Kyb Co Ltd | Solenoid proportional control valve |
JP2011077355A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Keihin Corp | Linear solenoid and valve device using the same |
JP2011216739A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Keihin Corp | Linear solenoid and valve device using the same |
JP2013038233A (en) * | 2011-08-08 | 2013-02-21 | Denso Corp | Electromagnetic drive and solenoid valve |
JP2016149414A (en) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 株式会社デンソー | Linear solenoid |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008089080A (en) | Electromagnetic driving device and solenoid valve using the same | |
JP4618133B2 (en) | solenoid valve | |
JP4058749B2 (en) | Electromagnetic drive device and electromagnetic valve using the same | |
JP5299499B2 (en) | Electromagnetic solenoid | |
JP4285354B2 (en) | Linear solenoid and solenoid valve | |
JP2009127692A (en) | Linear solenoid device and solenoid valve | |
JPWO2011052371A1 (en) | Solenoid valve | |
JP2002222710A (en) | Electromagnetic drive device and flow rate control device using the same | |
JP4474626B2 (en) | solenoid valve | |
JP2005282754A (en) | Solenoid valve | |
JPH11287349A (en) | Solenoid control valve | |
JP4513890B2 (en) | solenoid valve | |
JP2012204574A (en) | Linear solenoid | |
JP2003130246A (en) | Solenoid valve device | |
JP2011077356A (en) | Linear solenoid and valve device using the same | |
JP2001068335A (en) | Electromagnetically driving device and electromagnetic valve using same | |
JP2005098310A (en) | Linear solenoid and solenoid valve | |
JP4492649B2 (en) | Bleed valve device | |
JP4022855B2 (en) | Solenoid valve device | |
JP5291548B2 (en) | Linear solenoid and valve device using the same | |
WO2019026211A1 (en) | Electromagnetic type drive unit | |
JP2007100829A (en) | Valve device | |
JP4013440B2 (en) | Electromagnetic drive device and electromagnetic valve using the same | |
JP2001263524A (en) | Solenoid valve | |
JP2001332419A (en) | Electromagnetic driving device, flow rate controller using it, and method of manufacturing it |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081225 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101221 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110426 |