JP2009162316A - Solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ソレノイドバルブに関する。 The present invention relates to a solenoid valve.
従来のソレノイドバルブとしては、特許文献1に示されるものが知られている。このソレノイドバルブは、プランジャ、フロントヨーク、リアヨーク、シャフト、軸受、ボビン等で構成されている。 As a conventional solenoid valve, one disclosed in Patent Document 1 is known. This solenoid valve includes a plunger, a front yoke, a rear yoke, a shaft, a bearing, a bobbin, and the like.
コイルが巻回されたボビンの内周側には、鍔部を有した円筒形状のフロントヨークが内蔵されている。フロントヨークの一端には、リング状のリアヨークが圧入されて、フロントヨークの鍔部とリアヨークとでボビンを狭持している。 A cylindrical front yoke having a flange portion is built in the inner peripheral side of the bobbin around which the coil is wound. A ring-shaped rear yoke is press-fitted into one end of the front yoke, and the bobbin is held between the flange portion of the front yoke and the rear yoke.
フロントヨークは中心に貫通孔を有し、その両端には軸受が配設されて、シャフトとシャフトに圧入されたプランジャとを軸方向に摺動自在に保持している。 The front yoke has a through hole at the center, and bearings are disposed at both ends thereof, and holds the shaft and the plunger press-fitted into the shaft so as to be slidable in the axial direction.
また、特許文献1に示されるソレノイドバルブは、プランジャとリアヨークとで吸引部を構成している。
しかしながら、特許文献1の発明においては、ソレノイドバルブの吸引部を構成するプランジャとリアヨークとの位置関係を決定づける構成部品の部品点数が多く、各構成部品の寸法誤差が集積されされて、吸引部の径方向の誤差が大きくなる傾向にある。例えば、シャフトの外周面と軸受の内周面との径方向の隙間や、軸受の外周面とフロントヨークの内周面との同軸度誤差、フロントヨークの外周面とリアヨークの内周面との同軸度誤差等がある。上記に例示した、各構成部品の製作時の加工精度により生じる誤差が集積され、結果としてプランジャとリアヨークとの吸引部の径方向の誤差が大きくなり、所定の吸引力が発揮できなくなるおそれがあった。 However, in the invention of Patent Document 1, there are a large number of component parts that determine the positional relationship between the plunger and the rear yoke that constitute the suction part of the solenoid valve. The radial error tends to increase. For example, the radial gap between the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the bearing, the coaxiality error between the outer peripheral surface of the bearing and the inner peripheral surface of the front yoke, the outer peripheral surface of the front yoke and the inner peripheral surface of the rear yoke There is a coaxiality error. The errors generated by the processing accuracy at the time of manufacturing each component exemplified above are accumulated, and as a result, errors in the radial direction of the suction portion between the plunger and the rear yoke are increased, and there is a possibility that a predetermined suction force cannot be exhibited. It was.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来よりも少ない部品点数で寸法誤差の集積を最小限に抑えて吸引部の径方向の誤差を少なくし、所定の吸引力を発揮することが可能なソレノイドバルブを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to reduce the error in the radial direction of the suction portion by minimizing the accumulation of dimensional errors with a smaller number of parts than in the past. An object of the present invention is to provide a solenoid valve capable of exerting a suction force.
上記の技術的課題を解決するために本発明に講じられた第1の技術的手段は、
流体通路が形成されているバルブボディと、
磁性材料からなるインナーヨークと、
前記インナーヨークの外周側に配設されコイルが巻回された筒状のボビンと、
前記ボビンの外周側に配設されて前記インナーヨークに固定された磁性材料からなる筒状のアウターヨークと、
前記ボビンの外周側に配設され、前記コイルへの通電により前記ボビンの軸方向の一方に移動可能な磁性材料からなる筒状のプランジャと、
前記流体通路を開閉可能に前記バルブボディ内に配設され、前記プランジャと共に移動可能なバルブ部材と、
前記プランジャ及び前記バルブ部材を前記ボビンの軸方向の他方に付勢する付勢部材とを備えたことを特徴とするソレノイドバルブである。
In order to solve the above technical problem, the first technical means taken in the present invention is:
A valve body in which a fluid passage is formed;
An inner yoke made of a magnetic material;
A cylindrical bobbin disposed around the inner yoke and wound with a coil;
A cylindrical outer yoke made of a magnetic material disposed on the outer peripheral side of the bobbin and fixed to the inner yoke;
A cylindrical plunger that is disposed on the outer peripheral side of the bobbin and is made of a magnetic material that is movable in one axial direction of the bobbin by energizing the coil;
A valve member disposed in the valve body so as to be able to open and close the fluid passage, and movable with the plunger;
A solenoid valve comprising a biasing member that biases the plunger and the valve member toward the other axial direction of the bobbin.
第2の技術的手段は、第1の技術的手段において、
前記アウターヨーク及び前記プランジャは前記バルブボディの内周で包持されたことである。
The second technical means is the first technical means,
The outer yoke and the plunger are held by the inner periphery of the valve body.
第3の技術的手段は、第1の技術的手段又は第2の技術的手段において、
前記プランジャは前記アウターヨークと前記バルブ部材との間に配設されたことである。
The third technical means is the first technical means or the second technical means,
The plunger is disposed between the outer yoke and the valve member.
第4の技術的手段は、第3の技術的手段において、
前記バルブ部材の一端に設けられ、鍔部を有するストッパを備え、
前記プランジャは前記バルブ部材側の端部に貫通穴が形成されて筒状を呈しており、
前記バルブ部材は前記プランジャの前記貫通穴に挿入されて前記鍔部と前記プランジャの前記バルブ部材側の端部とが係合し、前記プランジャと前記バルブ部材との間には、空隙部が形成されていることである。
The fourth technical means is the third technical means,
A stopper provided on one end of the valve member and having a flange;
The plunger has a cylindrical shape with a through hole formed at the end on the valve member side,
The valve member is inserted into the through hole of the plunger so that the flange and the end of the plunger on the valve member side are engaged, and a gap is formed between the plunger and the valve member. It has been done.
第5の技術的手段は、第2の技術的手段乃至第4の技術的手段において、
前記アウターヨークの外周面と前記バルブボディの内周面とに前記アウターヨークの軸方向の位置調整を行う調整機構が形成されていることである。
The fifth technical means is the second technical means to the fourth technical means,
An adjustment mechanism for adjusting the axial position of the outer yoke is formed on the outer peripheral surface of the outer yoke and the inner peripheral surface of the valve body.
第6の技術的手段は、第4の技術的手段において、
前記調整機構は、前記アウターヨークの外周面に形成されたオネジと、前記バルブボディの内周面に形成されたメネジとを有することである。
The sixth technical means is the fourth technical means,
The adjustment mechanism includes a male screw formed on the outer peripheral surface of the outer yoke and a female screw formed on the inner peripheral surface of the valve body.
請求項1の発明によると、アウターヨーク及びプランジャはボビンよりも外周側に配設されたことにより、アウターヨーク及びプランジャ以外の各構成部品の加工精度により生じる誤差があったとしても、吸引部を構成するアウターヨーク及びプランジャの位置決めに影響を及ぼさない。そのため、従来よりもプランジャとアウターヨークとの同軸度誤差を抑えて吸引部の径方向の誤差を少なくし、所定の吸引力を発揮することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the outer yoke and the plunger are arranged on the outer peripheral side from the bobbin, even if there is an error caused by processing accuracy of each component other than the outer yoke and the plunger, It does not affect the positioning of the outer yoke and plunger. Therefore, it is possible to suppress a coaxiality error between the plunger and the outer yoke and reduce a radial error of the suction portion, and to exhibit a predetermined suction force.
請求項2の発明によると、アウターヨーク及びプランジャはバルブボディの内周で包持されたことにより、アウターヨークとプランジャとの吸引部がバルブボディに包持される。よって、バルブボディの内周、アウターヨークの外周及びプランジャの外周のみで吸引部の位置を決めることができる。そのため、従来よりもプランジャとアウターヨークとの同軸度誤差を抑えて吸引部の径方向の誤差を少なくし、所定の吸引力を発揮することができる。 According to the second aspect of the present invention, the outer yoke and the plunger are held by the inner periphery of the valve body, so that the suction portion between the outer yoke and the plunger is held by the valve body. Therefore, the position of the suction portion can be determined only by the inner periphery of the valve body, the outer periphery of the outer yoke, and the outer periphery of the plunger. Therefore, it is possible to suppress a coaxiality error between the plunger and the outer yoke and reduce a radial error of the suction portion, and to exhibit a predetermined suction force.
請求項3の発明によると、プランジャはアウターヨークとバルブ部材との間に配設されたことにより、従来必要であったシャフト及び軸受を使用せずに済む。そのため、シャフトの外周面と軸受の内周面との径方向の隙間がなくなり、従来よりもプランジャとアウターヨークとの同軸度誤差を抑えて吸引部の径方向の誤差を少なくし、所定の吸引力を発揮することができる。 According to the third aspect of the present invention, since the plunger is disposed between the outer yoke and the valve member, it is not necessary to use a shaft and a bearing that are conventionally required. Therefore, there is no radial gap between the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the bearing, and the error in the radial direction of the suction portion is reduced by suppressing the coaxiality error between the plunger and the outer yoke as compared with the conventional case. Can demonstrate power.
更に請求項3の発明によると、従来必要であったシャフト及び軸受を使用せずに済むため、部品点数の削減が行え、低コストなソレノイドバルブを形成することができる。 Further, according to the invention of claim 3, since it is not necessary to use the shaft and the bearing which are conventionally required, the number of parts can be reduced and a low-cost solenoid valve can be formed.
請求項4の発明によると、バルブ部材はプランジャの貫通穴に挿入されて鍔部とプランジャのバルブ部材側の端部とが係合し、プランジャとバルブ部材との間には、空隙部が形成されていることにより、バルブボディに形成されたソレノイドバルブの挿入穴とソレノイドバルブとの同軸度誤差があっても、バルブ部材とプランジャとの同軸度誤差を許容できる。よって、バルブ部材のスムーズな摺動が可能になる。 According to the invention of claim 4, the valve member is inserted into the through hole of the plunger so that the flange portion and the end of the plunger on the valve member side are engaged, and a gap is formed between the plunger and the valve member. Accordingly, even if there is a coaxiality error between the solenoid valve insertion hole formed in the valve body and the solenoid valve, the coaxiality error between the valve member and the plunger can be allowed. Therefore, the valve member can be smoothly slid.
請求項5の発明によると、アウターヨークの外周面とバルブボディの内周面とにアウターヨークの軸方向の位置調整を行う調整機構が形成されたことにより、各部品の軸方向の寸法誤差が大きくなったとしても、アウターヨークの軸方向の位置を正確に固定することが可能になる。 According to the invention of claim 5, since the adjustment mechanism for adjusting the axial position of the outer yoke is formed on the outer peripheral surface of the outer yoke and the inner peripheral surface of the valve body, the dimensional error in the axial direction of each component is reduced. Even if it becomes larger, the axial position of the outer yoke can be accurately fixed.
請求項6の発明によると、アウターヨークの外周面に形成されたオネジと、バルブボディの内周面に形成されたメネジとを有することにより、簡単な加工で調整機構を形成することが可能になる。 According to the invention of claim 6, the adjustment mechanism can be formed by simple processing by having the male screw formed on the outer peripheral surface of the outer yoke and the female screw formed on the inner peripheral surface of the valve body. Become.
以下、本発明の実施形態を図1及び図2に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
樹脂材料からなるボビン16には、コイル15が巻回されている。コイル15は一端からターミナル17に電気的に接続されている。ターミナル17は、コネクタホルダ18内に配設され、外部コネクタ(図示なし)を介して電源(図示なし)に電気的に接続されている。
A
樹脂材料からなるコネクタ部23は、後述するインナーヨーク13、コイル15、ボビン16、ターミナル17が一体にモールド成型されていると共に、一端にコネクタホルダ18が形成されている。
The
磁性材料からなるインナーヨーク13は、ボビン16の内周側に配設され、円柱状をなしている。その一端には、厚肉の第一の鍔部13bが形成され、更に薄肉で第一の鍔部13bより外径が大きい第二の鍔部13cが形成されている。第二の鍔部13cには、インナーヨーク13、コイル15、ボビン16、ターミナル17とをモールド成型する際、周囲にコネクタ部23の樹脂が回り込む。また、インナーヨーク13の他端には、穴部13aが形成されている。
The
磁性材料からなるアウターヨーク14は、ボビン16の外周側に配設され、円筒形状をなしていると共に、インナーヨーク13の第一の鍔部13bに圧入されている。その一端には、外周面が軸方向に対して斜めに切り欠かれて一段薄肉になった環状のアウターヨーク側先端部14aが形成されている。また、アウターヨーク14の他端の外周面には、調整用ネジ22を構成するオネジが形成されている。
The
磁性材料からなるプランジャ12は、アウターヨーク14と対向してボビン16の外周側に配設され、底部を有する円筒形状をなしている。その底部側(図1において左側)は、一段細くなっており、底部には貫通穴12bが形成されている。また、その開口端側は、内周面が軸方向に対して斜めに切り欠かれて一段薄肉になった環状のプランジャ側先端部12aが形成されている。このプランジャ側先端部12aは、アウターヨーク14のアウターヨーク側先端部14aの外径よりも若干大きい内径を有している。
The
プランジャ側先端部12aとアウターヨーク側先端部14aとは、軸方向に対して斜めに切られた形状で吸引部を構成することにより、プランジャ側先端部12aとアウターヨーク側先端部14aとの距離が変化しても吸引力を一定に保つことができる。
The plunger-
ストッパ21は、円筒形状をなしており、一端に鍔部21aが形成されている。ストッパ21は、プランジャ12の貫通穴12bに挿入され、プランジャ12のスプール11側の端部12cと、ストッパ21に形成された鍔部21aとが係合している。また、ストッパ21の円筒部は、スプール11の圧入孔11bの開口端面とストッパ21の鍔部21aとが当接するまでスプール11に圧入されている。
The
スプリング19は、インナーヨーク14に形成された穴部13aに配設され、ストッパ21の鍔部21a側に当接している。
The
スプール11は、円柱形状をなしており、後述するポートPi及びポートPcを連通する連通溝11aが形成されている。また、スプール11の一端には、圧入孔11bが形成されている。
The
バルブボディ10は、スプール11が摺動する第一の穴10aと、第一の穴10aより若干内径が大きく、同じくスプール11が摺動する第二の穴10bとが形成されている。第二の穴10bには、油路であるポートPi、Pcが形成されている。また、バルブボディ10は、第二の穴10bよりも内径が大きく、プランジャ12とアウターヨーク14とを包持する第三の穴10cが形成され、第三の穴10cより若干内径が大きく、アウターヨーク14に設けられたオネジを支持する第四の穴10dが形成されている。第四の穴10dは、調整用ネジ22を構成するメネジが形成されている。更にバルブボディ10は、第四の穴10dよりも若干内径が大きく、コネクタ部23を配設する第五の穴10eが形成され、第五の穴10eには、開口端側の内周面の一部に凹部10fが形成されている。
The
スプール11のストッパ21が圧入されているスプール11の外周面と、プランジャ12の貫通穴12bとの間に径方向の空隙部20が形成されている。空隙部20は、バルブボディ10に形成されたスプール11が摺動する第二の穴10bと、アウターヨーク14及びプランジャ12が包持される第三の穴10cとの同軸度誤差が大きくなったとしても、プランジャ12をスムーズに摺動させるために設けられている。
A
アウターヨーク14の外周面とバルブボディ10の内周面とに、調整用ネジ22が設けられている。調整用ネジ22は、アウターヨーク14を回転することでアウターヨーク14を介してインナーヨーク13を軸方向に移動できる。組み付け時に、スプリング19のセット長を調整し、スプリング19の付勢力を調整することが可能になる。よって、各部品の軸方向の寸法誤差により付勢力が変化しても、所定の値に調整することが可能になる。スプリング19のセット長を調整後、コネクタ部23のバルブボディ10の凹部10fと対向する箇所を熱かしめし、コネクタ部23及びアウターヨーク14が回らないようしている。
Adjustment screws 22 are provided on the outer peripheral surface of the
本実施形態のソレノイドバルブは、アウターヨーク14及びプランジャ12はバルブボディ10の第三の穴10cの内周で包持されている。また、プランジャ12はアウターヨーク14とスプール11との間に配設され、摺動可能に移動する可動部材は全て、アウターヨーク14よりもスプール11側(図1において左側)に集めることができる。つまり、バルブボディ10の第三の穴10cの内周、アウターヨーク14の外周及びプランジャ12の外周のみで吸引部の位置が決まり、従来必要であったシャフト及び軸受を使用せずに済む。よって、プランジャ12とアウターヨーク14との同軸度誤差を抑えて吸引部の径方向の誤差を少なくし、所定の吸引力を発揮することが可能となる。
In the solenoid valve of this embodiment, the
更に本実施形態のソレノイドバルブは、可動部材であるスプール11とプランジャ12とを組み付け、固定部材であるインナーヨーク13とボビン16とアウターヨーク14とを組み付けてからバルブボディ10に取り付けることができる。そのため、ソレノイドバルブのバルブボディ10への取り付けが簡素化できる。
Furthermore, the solenoid valve of this embodiment can be attached to the
次に、ソレノイドバルブの作動について説明する。 Next, the operation of the solenoid valve will be described.
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バルブボディ10のポートPiに供給されたオイルは、連通溝11aを介してバルブボディ10のポートPcから制御対象へオイルが供給される。
FIG. 1 shows a state without energization. The oil supplied from the oil pump (not shown) to the port Pi of the
ここで図示しない電源より、ターミナル17を介してコイル15に電流が流されると、コイル15により磁束が形成され、プランジャ側先端部12aとアウターヨーク側先端部14aとの間に吸引力が発生する。プランジャ12の移動によってスプール11も同時に移動する。やがて、プランジャ12はストッパ21を介してインナーヨーク13に当接し移動が停止する。
Here, when a current flows from the power source (not shown) to the
この状態では、バルブボディ10のポートPiにオイルが供給されるが、スプール11によりポートPcが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されている。
In this state, oil is supplied to the port Pi of the
尚、本実施形態は、スプールバルブを用いて詳述したが、例えばボールバルブでも良く、バルブ構造に限定されるものではない。また、本実施形態は、油圧を制御する油圧制御弁を用いて詳述したが、空気圧を制御する空気圧制御弁であってもよい。 In addition, although this embodiment was explained in full detail using the spool valve, for example, a ball valve may be sufficient and it is not limited to a valve structure. Moreover, although this embodiment explained in full detail using the hydraulic control valve which controls hydraulic pressure, the pneumatic control valve which controls air pressure may be sufficient.
更に本実施形態は、アウターヨーク14及びプランジャ12が包持されるバルブボディ10と、スプール11が摺動されるバルブボディ10とは一体になっているが、バルブボディ10が一体であることに限定されるものではない。すなわち、アウターヨーク14及びプランジャ12が包持されるバルブボディ10Xと、スプール11が摺動されるバルブボディ10Yとが別体で構成されていてもよい。
Further, in the present embodiment, the
10(10X、10Y)・・・バルブボディ
10a・・・第一の穴
10b・・・第二の穴
10c・・・第三の穴
10d・・・第四の穴
10e・・・第五の穴
10f・・・凹部
11・・・スプール
11a・・・連通溝
11b・・・圧入孔
12・・・プランジャ
12a・・・プランジャ側先端部
12b・・・貫通穴
12c・・・端部
13・・・インナーヨーク
13a・・・穴部
13b・・・第一の鍔部
13c・・・第二の鍔部
14・・・アウターヨーク
14a・・・アウターヨーク側先端部
15・・・コイル
16・・・ボビン
17・・・ターミナル
18・・・コネクタホルダ
19・・・スプリング
20・・・空隙
21・・・ストッパ
21a・・・鍔部
22・・・調整用ネジ
23・・・コネクタ部
Pi・・・入力ポート
Pc・・・出力(制御対象)ポート
10 (10X, 10Y) ...
Claims (6)
磁性材料からなるインナーヨークと、
前記インナーヨークの外周側に配設されコイルが巻回された筒状のボビンと、
前記ボビンの外周側に配設されて前記インナーヨークに固定された磁性材料からなる筒状のアウターヨークと、
前記ボビンの外周側に配設され、前記コイルへの通電により前記ボビンの軸方向の一方に移動可能な磁性材料からなる筒状のプランジャと、
前記流体通路を開閉可能に前記バルブボディ内に配設され、前記プランジャと共に移動可能なバルブ部材と、
前記プランジャ及び前記バルブ部材を前記ボビンの軸方向の他方に付勢する付勢部材とを備えたことを特徴とするソレノイドバルブ。 A valve body in which a fluid passage is formed;
An inner yoke made of a magnetic material;
A cylindrical bobbin disposed around the inner yoke and wound with a coil;
A cylindrical outer yoke made of a magnetic material disposed on the outer peripheral side of the bobbin and fixed to the inner yoke;
A cylindrical plunger that is disposed on the outer peripheral side of the bobbin and is made of a magnetic material that is movable in one axial direction of the bobbin by energizing the coil;
A valve member disposed in the valve body so as to be able to open and close the fluid passage, and movable with the plunger;
A solenoid valve, comprising: a biasing member that biases the plunger and the valve member to the other axial direction of the bobbin.
前記アウターヨーク及び前記プランジャは前記バルブボディの内周で包持されたことを特徴とするソレノイドバルブ。 In claim 1,
The solenoid valve according to claim 1, wherein the outer yoke and the plunger are held by an inner periphery of the valve body.
前記プランジャは前記アウターヨークと前記バルブ部材との間に配設されたことを特徴とするソレノイドバルブ。 In claim 1 or claim 2,
The solenoid valve, wherein the plunger is disposed between the outer yoke and the valve member.
前記バルブ部材の一端に設けられ、鍔部を有するストッパを備え、
前記プランジャは前記バルブ部材側の端部に貫通穴が形成されて筒状を呈しており、
前記バルブ部材は前記プランジャの前記貫通穴に挿入されて前記鍔部と前記プランジャの前記バルブ部材側の端部とが係合し、前記プランジャと前記バルブ部材との間には、空隙部が形成されていることを特徴とするソレノイドバルブ。 In claim 3,
A stopper provided on one end of the valve member and having a flange;
The plunger has a cylindrical shape with a through hole formed at the end on the valve member side,
The valve member is inserted into the through hole of the plunger so that the flange and the end of the plunger on the valve member side are engaged, and a gap is formed between the plunger and the valve member. Solenoid valve characterized by being.
前記アウターヨークの外周面と前記バルブボディの内周面とに前記アウターヨークの軸方向の位置調整を行う調整機構が形成されていることを特徴とするソレノイドバルブ。 In Claims 2 to 4,
A solenoid valve characterized in that an adjustment mechanism for adjusting an axial position of the outer yoke is formed on an outer peripheral surface of the outer yoke and an inner peripheral surface of the valve body.
前記調整機構は、前記アウターヨークの外周面に形成されたオネジと、前記バルブボディの内周面に形成されたメネジとを有することを特徴とするソレノイドバルブ。 In claim 5,
The adjusting mechanism includes a male valve formed on an outer peripheral surface of the outer yoke and a female screw formed on an inner peripheral surface of the valve body.
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