JP2009236308A - Solenoid device, linear solenoid valve, fluid control device, and control method of linear solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ソレノイド装置、リニアソレノイドバルブ、流体制御装置及びリニアソレノイドバルブの制御方法に関する。 The present invention relates to a solenoid device, a linear solenoid valve, a fluid control device, and a linear solenoid valve control method.
従来、リニアソレノイドバルブとしては、プランジャを往復動可能にヨークに収容し、プランジャを吸引する磁力がプランジャとの間に働くステータコアを備え、ステータコアとプランジャの第2の径方向隙間がヨークとプランジャの第1の径方向隙間より大きく形成され、吸引力特性のフラット性を向上したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、この特許文献1に記載されたリニアソレノイドバルブでは、プランジャをステータコアの先端に固定させるような定常状態が継続した場合には、コイルに電流を最大にして流し続けなければならなかった。このような定常状態は、使用している中で、比較的長い期間を占めることから、消費電力が大きいという問題があった。 By the way, in the linear solenoid valve described in Patent Document 1, when the steady state in which the plunger is fixed to the tip of the stator core continues, the current must be kept flowing through the coil at the maximum. Since such a steady state occupies a relatively long period during use, there is a problem that power consumption is large.
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、消費電力をより低減することができるソレノイド装置、リニアソレノイドバルブ、流体制御装置及びリニアソレノイドバルブの制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a solenoid device, a linear solenoid valve, a fluid control device, and a control method for the linear solenoid valve that can further reduce power consumption. .
本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 The present invention adopts the following means in order to achieve the above-mentioned object.
本発明のソレノイド装置は、
コイルへの通電に伴って形成される磁気回路の一部を構成する固定部と、
前記磁気回路を流れる磁束により該固定部に吸引され、前記固定部側から所定の付勢方向へ付勢された弁体を可動方向である該固定部側へ押圧可能な可動部と、
前記固定部に配設され前記可動部が所定距離以内となると該固定部と該可動部とを吸着させる永久磁石と、
を備えたものである。
The solenoid device of the present invention comprises:
A fixed part constituting a part of a magnetic circuit formed along with energization of the coil;
A movable part that is attracted to the fixed part by a magnetic flux flowing through the magnetic circuit and can press the valve body biased in a predetermined biasing direction from the fixed part side to the fixed part side that is a movable direction;
A permanent magnet that is disposed in the fixed portion and that attracts the fixed portion and the movable portion when the movable portion is within a predetermined distance;
It is equipped with.
このソレノイド装置では、コイルへの通電に伴って形成される磁気回路を流れる磁束により可動部が固定部に吸引され、固定部側から所定の付勢方向へ付勢された弁体を可動方向であるこの固定部側へ押圧し、固定部に配設された永久磁石が、可動部と固定部とが所定距離以内となるとこの固定部と可動部とを吸着させる。このように、可動部が付勢方向と反対である可動方向へコイルへの通電による吸引により移動し、可動部と固定部とが所定距離以内となると永久磁石が固定部と可動部とを吸着させるため、コイルへの電力供給を行わなくても弁体の位置を保持可能である。したがって、消費電力をより低減することができる。ここで、「所定距離」は、永久磁石の磁力によって定められる距離としてもよく、ソレノイド装置の特性に合わせて経験的に設定するものとしてもよい。 In this solenoid device, the movable part is attracted to the fixed part by the magnetic flux flowing through the magnetic circuit formed when the coil is energized, and the valve body urged in the predetermined urging direction from the fixed part side is moved in the movable direction. The permanent magnet that is pressed to a certain fixed part side and is disposed on the fixed part adsorbs the fixed part and the movable part when the movable part and the fixed part are within a predetermined distance. As described above, when the movable portion moves in the movable direction opposite to the biasing direction by suction by energizing the coil, the permanent magnet attracts the fixed portion and the movable portion when the movable portion and the fixed portion are within a predetermined distance. Therefore, the position of the valve body can be maintained without supplying power to the coil. Therefore, power consumption can be further reduced. Here, the “predetermined distance” may be a distance determined by the magnetic force of the permanent magnet, or may be set empirically in accordance with the characteristics of the solenoid device.
本発明のソレノイド装置において、前記永久磁石は、前記固定部のうち該固定部と前記可動部とが吸着する部位から離れた位置に配設されているものとしてもよい。こうすれば、固定部と可動部とが吸着する際の衝撃などの影響を抑制することが可能であるため、永久磁石の保護をより図ることができ、ひいては消費電力の低減をより確実にすることができる。 In the solenoid device according to the present invention, the permanent magnet may be disposed at a position away from a portion of the fixed portion where the fixed portion and the movable portion are attracted. By doing this, it is possible to suppress the influence of impact and the like when the fixed part and the movable part are attracted, so that it is possible to further protect the permanent magnet, and further reduce the power consumption. be able to.
本発明のソレノイド装置において、前記固定部は、前記可動部に近づくほど肉厚が薄くなって該可動部の可動方向の磁束を増加させるテーパ部と、該テーパ部の内側に形成され前記可動部が嵌挿される嵌挿空間と、該嵌挿空間の底面側に形成され前記可動部が当接する当接面と、が形成されており、前記永久磁石は、前記当接面の他端側の面である前記固定部の端面に配設されているものとしてもよい。こうすれば、可動部が吸引されたり当接する側と異なる側に永久磁石が配設され、固定部と可動部とが吸着する際の衝撃などの影響をより抑制することが可能であるため、永久磁石の保護を一層図ることができ、ひいては消費電力の低減をより確実にすることができる。また、可動部が吸引されたり当接する側と異なる側に永久磁石が配設されるから、比較的組み付けが容易である。 In the solenoid device according to the present invention, the fixed portion is formed so as to be thinner toward the movable portion and increase a magnetic flux in a movable direction of the movable portion; and the movable portion is formed inside the tapered portion. And a contact surface that is formed on the bottom surface side of the insertion space and contacts the movable portion, and the permanent magnet is disposed on the other end side of the contact surface. It is good also as what is arrange | positioned at the end surface of the said fixing | fixed part which is a surface. In this way, the permanent magnet is disposed on the side different from the side on which the movable part is attracted or abutted, and it is possible to further suppress the influence such as impact when the fixed part and the movable part are attracted, Further protection of the permanent magnet can be achieved, and as a result, power consumption can be more reliably reduced. Further, since the permanent magnet is disposed on the side different from the side on which the movable part is attracted or abutted, the assembly is relatively easy.
本発明のソレノイド装置において、前記固定部は、前記可動部によって押圧されて前記弁体を押圧するシャフトを挿入する貫通孔が形成され、前記永久磁石は、前記シャフトを挿入する挿入孔が形成された円板形状に形成されているものとしてもよい。こうすれば、比較的容易に永久磁石を配設することができる。また、挿入されたシャフトを介して弁体の移動を円滑に行うことができる。 In the solenoid device of the present invention, the fixed portion is formed with a through-hole into which a shaft that is pressed by the movable portion to press the valve body is inserted, and the permanent magnet is formed with an insertion hole into which the shaft is inserted. It is good also as what is formed in the disk shape. If it carries out like this, a permanent magnet can be arrange | positioned comparatively easily. Further, the valve body can be smoothly moved through the inserted shaft.
本発明のソレノイド装置において、前記永久磁石は、前記可動方向にS極とN極が配設されているものとしてもよい。こうすれば、可動部が移動する方向に磁界が生じるから、永久磁石の磁力を効率よく利用して固定部と可動部とを吸着させることができる。 In the solenoid device of the present invention, the permanent magnet may have an S pole and an N pole disposed in the movable direction. By doing so, a magnetic field is generated in the direction in which the movable part moves, and therefore, the fixed part and the movable part can be attracted to each other by efficiently using the magnetic force of the permanent magnet.
本発明のリニアソレノイドバルブは、上述したいずれか1つに記載のソレノイド装置と、流体が流通する円筒状の内部空間が形成され入力ポートと出力ポートとドレンポートとを有するスリーブと、該スリーブの内部空間に挿入される軸状部材であって前記可動部との連動による軸方向の移動に伴って各ポートを開放及び閉塞する前記弁体としてのスプールとを有するスプール装置と、を備えたものである。本発明のリニアソレノイドバルブは、上述したいずれか1つの態様のソレノイド装置を備えているから、上述したいずれか1つの態様のソレノイド装置と同様の効果、主には消費電力をより低減することができるという効果を奏する。 A linear solenoid valve according to the present invention includes a solenoid device according to any one of the above, a sleeve having a cylindrical inner space in which a fluid flows and having an input port, an output port, and a drain port, A spool device having a shaft-like member inserted into an internal space and having a spool as the valve body that opens and closes each port in association with movement in the axial direction in conjunction with the movable portion. It is. Since the linear solenoid valve of the present invention includes the solenoid device according to any one of the above-described aspects, the same effect as the solenoid device according to any one of the above-described aspects, mainly power consumption can be further reduced. There is an effect that can be done.
本発明の流体制御装置は、
上述したリニアソレノイドバルブと、
前記可動方向と前記付勢方向とに前記可動部を移動するよう前記リニアソレノイドバルブのソレノイド装置へ電力を供給可能な電力供給手段と、
前記可動部が所定距離以内となり前記永久磁石が前記固定部と前記可動部とを吸着させたときには前記電力供給手段に前記ソレノイド装置への電力の供給を遮断させ、前記永久磁石による前記固定部と前記可動部との吸着状態を解除するときには前記付勢方向へ前記可動部を移動するよう前記電力供給手段に前記ソレノイド装置へ電力を供給させる制御手段と、
を備えたものである。
The fluid control device of the present invention is
The linear solenoid valve described above;
Power supply means capable of supplying power to the solenoid device of the linear solenoid valve so as to move the movable portion in the movable direction and the biasing direction;
When the movable part is within a predetermined distance and the permanent magnet attracts the fixed part and the movable part, the power supply means interrupts the supply of power to the solenoid device, and the fixed part by the permanent magnet Control means for causing the power supply means to supply power to the solenoid device so as to move the movable part in the urging direction when releasing the suction state with the movable part;
It is equipped with.
この流体制御装置では、可動方向と付勢方向とに可動部を移動するようソレノイド装置へ電力を供給可能であり、可動部が所定距離以内となり永久磁石が固定部と可動部とを吸着させたときにはソレノイド装置への電流の供給を遮断し、永久磁石による固定部と可動部との吸着状態を解除するときには付勢方向へ可動部を移動するようソレノイド装置へ電力を供給する。このように、可動部と固定部とが所定距離以内では永久磁石が固定部と可動部とを吸着させるから、コイルへの電力供給を行わなくても弁体の位置を保持可能である。したがって、消費電力をより低減することができる。また、付勢方向へ可動部を移動するようソレノイド装置へ電力を供給するため、比較的容易に永久磁石による固定部と可動部との吸着状態を解除することができる。 In this fluid control device, electric power can be supplied to the solenoid device so as to move the movable portion in the movable direction and the biasing direction, the movable portion is within a predetermined distance, and the permanent magnet adsorbs the fixed portion and the movable portion. Sometimes, the supply of current to the solenoid device is cut off, and when the attracted state between the fixed portion and the movable portion by the permanent magnet is released, electric power is supplied to the solenoid device so as to move the movable portion in the biasing direction. Thus, since the permanent magnet attracts the fixed part and the movable part within a predetermined distance between the movable part and the fixed part, the position of the valve body can be maintained without supplying power to the coil. Therefore, power consumption can be further reduced. Further, since electric power is supplied to the solenoid device so as to move the movable part in the urging direction, the attracted state between the fixed part and the movable part by the permanent magnet can be released relatively easily.
本発明のリニアソレノイドバルブの制御方法は、
コイルへの通電に伴って形成される磁気回路の一部を構成する固定部と前記磁気回路を流れる磁束により該固定部に吸引され前記固定部側から所定の付勢方向へ付勢された弁体を可動方向である該固定部側へ押圧可能な可動部と前記固定部に配設され前記可動部が所定距離以内となると該固定部と該可動部とを吸着させる永久磁石とを備えたソレノイド装置と、流体が流通する円筒状の内部空間が形成され入力ポートと出力ポートとドレンポートとを有するスリーブと該スリーブの内部空間に挿入される軸状部材であって前記可動部との連動による軸方向の移動に伴って各ポートの連通と遮断とを行う前記弁体としてのスプールとを有するスプール装置と、を備えたリニアソレノイドバルブの制御方法であって、
前記可動部が所定距離以内となり前記永久磁石が前記固定部と前記可動部とを吸着させたときには前記ソレノイド装置への電力の供給を遮断し、前記永久磁石による前記固定部と前記可動部との吸着状態を解除するときには前記付勢方向へ前記可動部を移動するよう前記ソレノイド装置へ電力を供給する、ものである。
The linear solenoid valve control method of the present invention is:
A fixed portion constituting a part of a magnetic circuit formed by energizing the coil, and a valve that is attracted to the fixed portion by a magnetic flux flowing through the magnetic circuit and is urged in a predetermined urging direction from the fixed portion side A movable part capable of pressing the body toward the fixed part, which is a movable direction, and a permanent magnet disposed on the fixed part and attracting the fixed part and the movable part when the movable part is within a predetermined distance. A solenoid device, a sleeve having a cylindrical inner space through which a fluid flows and having an input port, an output port, and a drain port, and a shaft-like member inserted into the inner space of the sleeve and interlocking with the movable portion A spool device having a spool as the valve body that communicates and shuts off each port in accordance with the axial movement of the linear solenoid valve,
When the movable part is within a predetermined distance and the permanent magnet attracts the fixed part and the movable part, the power supply to the solenoid device is cut off, and the fixed part and the movable part by the permanent magnet are disconnected. When releasing the suction state, power is supplied to the solenoid device so as to move the movable part in the biasing direction.
このリニアソレノイドバルブの制御方法では、可動部が付勢方向と反対である可動方向へコイルへの通電による吸引により移動し、可動部が所定距離以内となり永久磁石が固定部と可動部とを吸着させたときにはソレノイド装置への電流の供給を遮断し、永久磁石による固定部と可動部との吸着状態を解除するときには付勢方向へ可動部を移動するようソレノイド装置へ電力を供給する。このように、可動部と固定部とが所定距離以内では永久磁石が固定部と可動部とを吸着させるから、コイルへの電力供給を行わなくても弁体の位置を保持可能である。したがって、消費電力をより低減することができる。また、付勢方向へ可動部を移動するようソレノイド装置へ電力を供給するため、比較的容易に永久磁石による固定部と可動部との吸着状態を解除することができる。 In this linear solenoid valve control method, the moving part moves in a moving direction opposite to the biasing direction by suction by energizing the coil, the moving part is within a predetermined distance, and the permanent magnet attracts the fixed part and the moving part. When this is done, the supply of current to the solenoid device is interrupted, and when releasing the attracted state between the fixed portion and the movable portion by the permanent magnet, electric power is supplied to the solenoid device so as to move the movable portion in the biasing direction. Thus, since the permanent magnet attracts the fixed part and the movable part within a predetermined distance between the movable part and the fixed part, the position of the valve body can be maintained without supplying power to the coil. Therefore, power consumption can be further reduced. Further, since electric power is supplied to the solenoid device so as to move the movable part in the urging direction, the attracted state between the fixed part and the movable part by the permanent magnet can be released relatively easily.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施例である作動油制御装置10の構成の概略を示す構成図であり、図2は、ソレノイド装置30に内設される部材の分解斜視図である。実施例の作動油制御装置10は、ライン油圧を供給する作動油供給部11と、作動油供給部11からの作動油を図示しないオートマチックトランスミッションへ供給する電磁弁20と、電磁弁20へ電力を供給するスイッチング回路17と接続され電磁弁20を制御するコントローラ18とを備えている。作動油供給部11は、オイルタンク12から作動油を汲み上げて圧送するオイルポンプ13と、この作動油の油圧をリニアソレノイド14を用いて予め定められた圧力に調圧するレギュレータバルブ15と、レギュレータバルブ15から電磁弁20へ作動油を供給する作動油ライン16とを備えている。スイッチング回路17は、電磁弁20へ供給する電流の向きを反転させることが可能な回路として構成されている。コントローラ18は、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種処理プログラムや各種データなどを記憶したROMや、一時的にデータを記憶するRAM、外部機器との情報の入出力を行う入出力ポートなどを備え、ROMに記憶されたプログラムに基づいて電磁弁20を制御するものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hydraulic
電磁弁20は、例えば車両のオートマチックトランスミッションに組み込まれたクラッチの油圧制御に用いられ、作動油供給部11からの調圧された油圧(ライン油圧)から最適なクラッチ圧を生成してクラッチCLをダイレクトに制御可能なダイレクト制御用のリニアソレノイドバルブとして構成されている。この電磁弁20は、初期状態において入力ポート52が閉塞されているノーマルクローズ型のリニアソレノイドバルブとして構成されており、図1に示すように、ソレノイド装置30と、このソレノイド装置30により駆動され入力した油圧を調圧して出力するスプール装置40とを備える。なお、図面では理解の容易のためスプール44、プランジャ36及びシャフト38に網掛け処理を施している。
The
ソレノイド装置30は、図1及び図2に示すように、底付き円筒部材としてのヨーク31と、ヨーク31の内周側に配置され絶縁性のボビン32aに絶縁導線が巻回されてなるコイル32と、ヨーク31の開口端部に固定されたフランジ33と、フランジ33よりも小さい外径で形成されフランジ33の後端側(図中右側)に配設された永久磁石60と、永久磁石60からコイル32の内周面に沿って軸方向に延伸された第1コア34と、ヨーク31の内周面と接触すると共にコイル32の内周面に沿って第1コア34と所定間隔を隔てた位置まで軸方向に延伸された円筒状の第2コア35と、第2コア35に挿入され第2コア35の内周面及び第1コア34の内周面を軸方向(可動方向・付勢方向)に摺動可能なプランジャ36と、フランジ33,永久磁石60,第1コア34及び第2コア35に挿入されプランジャ36の先端に当接すると共にこれらの内周面を軸方向に摺動可能なシャフト38と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第1コア34は、図2に示すように、先細りの円柱形状に形成され、プランジャ36に近づくほど肉厚が薄くなって可動方向(図中左側)の磁束を増加させるテーパ部34aと、テーパ部34aの内側に形成されプランジャ36が嵌挿される嵌挿空間34bと、この嵌挿空間34bの底面側に形成されプランジャ36の端面が当接する当接面34cと、この当接面34cの他端側の面である端面34dと、スプール44を押圧するシャフト38を挿入可能な第1コア34の中心軸に形成された貫通孔34eとを有している。
As shown in FIG. 2, the
永久磁石60は、シャフト38を挿入する挿入孔60aが形成された円板形状に形成されたネオジム磁石である。この永久磁石60は、第1コア34と同じ外径で且つ、フランジ33側がN極となり、第1コア34側がS極となるように形成され、フランジ33と第1コア34との間、即ちプランジャ36と当接面34cとが当接・離間する位置から離れた位置に配設されている。この永久磁石60は、当接面34cから所定距離までに至るとプランジャ36を第1コア34へ吸着させるように経験的に求めた磁力を有するものを用いている。なお、ここでは、永久磁石60をネオジム磁石としたが、サマリウムコバルト磁石としてもよい。
The
また、ソレノイド装置30は、コイル32に電気的に接続された端子39が外周部に設けられており、端子39を介してコイル32に給電することができるようになっている。ヨーク31と第1コア34と第2コア35とプランジャ36は、いずれも純度の高い鉄などの強磁性材料により形成されており、第1コア34と第2コア35との間の空間は、非磁性体として機能するよう形成されている。なお、この空間は、非磁性体として機能させればよいから、ステンレススチールや黄銅などの非磁性金属を設けるものとしても構わない。こうしたソレノイド装置30では、端子39を介してコイル32に通電すると、ヨーク31,第2コア35,プランジャ36,第1コア34,ヨーク31の順にコイル32の周囲を周回するよう磁束が流れる磁気回路が形成され、これにより第1コア34とプランジャ36との間に吸引力が作用してプランジャ36が吸引される。前述したように、プランジャ36の先端には第1コア34の内周面を軸方向に摺動可能なシャフト38が当接されているから、プランジャ36の吸引に伴ってシャフト38は先端側(図1の左方向)に押し出される。
In addition, the
スプール装置40は、一端がソレノイド装置30のヨーク31および第1コア34に取り付けられた略円筒状のスリーブ41と、第1ランド62と第2ランド64と第3ランド66とを有しスリーブ41の内部空間45に挿入されソレノイド装置30のシャフト38の先端にその一端が当接するスプール44と、スリーブ41の他端にネジ止めされたエンドプレート46と、エンドプレート46とスプール44の他端との間に設けられてスプール44をソレノイド装置30側である付勢方向へ付勢するコイルバネ48とを備える。なお、エンドプレート46は、そのネジ位置を調整することにより、コイルバネ48の付勢力を微調整することができるようになっている。
The
スリーブ41は、貫通孔により内部空間45が軸方向に設けられ、その内部空間45の開口部として、図中のスリーブ41における略中央位置に形成されオイルポンプ13から圧送された作動油を入力する入力ポート52と、入力ポート52より後端側(図中の右側)に形成されクラッチCL側に作動油を吐出する出力ポート54と、出力ポート54より後端側(図中の右端側)に形成され作動油を排出するドレンポート56と、入力ポート52より先端側(図中の左側)に形成され出力ポート54から吐出された作動油を外部に形成された油路を介して入力してスプール44をフィードバックするフィードバックポート58とが形成されている。
The
スプール44は、スリーブ41の内部空間45に挿入される軸状部材として形成されており、スプール装置40の略中央の入力ポート52近傍に配設された第1ランド62と、ドレンポート56側(後端側)に配設された第2ランド64と、フィードバックポート58側(先端側)に配設された第3ランド66と、第1ランド62と第2ランド64との間を連結し第1,第2ランド62,64の外径よりも小さな外径で且つ互いのランド62,64から中央部に向かうほど小さな外径となるようテーパ状に形成され入力ポート52と出力ポート54とドレンポート56の各ポート間を連通可能な連通部68と、第1ランド62と第3ランド66との間を連結しスプール44をフィードバックするための連結部69とを備える。
The
こうして構成された実施例の電磁弁20の動作、特に初期状態から入力ポート52を開放する際の動作について説明する。図3は、電磁弁20へ供給される電流I及び電磁弁20が吐出する油圧Pのタイミングチャートであり、図4は、電磁弁20の入力ポート52が開放されたときの説明図である。コイル32に通電されていない初期位置では、図1に示すように、スプール44はコイルバネ48の付勢力によりソレノイド装置30側にあり、入力ポート52からは作動油が入力されない状態である。コントローラ18は、例えばイグニションオンの信号など電磁弁20を開放する信号を受けると、弁内部に作動油を導入すべく所定の電流をソレノイド装置30へ供給する(時刻t1〜t2)。こうしてコイル32に通電すると、コイル32に印加される電流の大きさに応じた吸引力で第1コア34にプランジャ36が吸引され、これに伴ってシャフト38が先端側(図1の左方向)に押し出されることによりスプール44がコイルバネ48側へ移動し、入力ポート52から作動油が弁室内に導入される。次に、コントローラ18は、入力ポート52が徐々に開放され調圧するように徐々に大きな電流をソレノイド装置30へ供給する(時刻t2〜t3)。このとき、スプール44は、プランジャ36の推力(吸引力)と、出力ポート54からフィードバックポート58へ入力される作動油の圧力によりスプール44に作用するフィードバック力及びコイルバネ48の付勢力と、が丁度釣り合う位置で停止し、電流が大きくなるほどスプール44が先端側に移動する。
The operation of the thus configured
続いて、コントローラ18は、入力ポート52を全開で維持する定常状態となるように大きな電流を所定の時間のあいだソレノイド装置30へ供給する(時刻t3〜t4)。この所定の時間及び電流値は、プランジャ36が第1コア34の当接面34cに吸着するのに十分な値に経験的に定められている。こうしてコイル32に通電すると、図4に示すように、入力ポート52が全開すると共に、プランジャ36が永久磁石60の磁力によって第1コア34の当接面34cに吸着する。続いて、コントローラ18は、ソレノイド装置30へ供給している電流をカットする(時刻t4)。ここで、コイルバネ48がプランジャ36を付勢方向に付勢する力とフィードバックポート58へ入力される作動油の圧力によりスプール44に作用するフィードバック力との和よりも、永久磁石60がプランジャ36と当接面34cとを吸着する力の方が大きくなるよう設計されている。このため、ソレノイド装置30へ電流を供給せずとも永久磁石60の磁力によりプランジャ36の端面と当接面34cとが吸着し、入力ポート52を全開とする状態が維持される。
Subsequently, the
続いて、電磁弁20を閉塞する信号を受けると、コントローラ18は、第1コア34からプランジャ36を引き離すべく、永久磁石60の磁力と逆向きの電磁力を発生するようにスイッチング回路17により逆向きの所定の離間電流Ieを所定の離間時間teのあいだ供給する(時刻t5〜t6)。この離間電流Ieと離間時間teとは、プランジャ36が第1コア34の当接面34cから離間するのに十分な値に経験的に定められている。こうしてプランジャ36を第1コア34から離間すると、コントローラ18は、一度高めの電流をソレノイド装置30へ供給し、ここから入力ポート52が徐々に閉塞され調圧するように徐々に小さな電流をソレノイド装置30へ供給する(時刻t6〜t7)。すると、入力ポート52が徐々に閉鎖され、入力ポート52からの入力が徐々に減少し、これに伴い出力ポート54からの出力も減少する。そして、入力ポート52がスプール44により閉塞されると、出力ポート54からの作動油の流量が減少し、フィードバック力が減少するから、コントローラ18は、待機時用の逆向きの所定の電流を供給し、永久磁石60からプランジャ36へ作用する磁力を抑制したりたりする(時刻t7〜t8)。そして、電磁弁20を開放する信号を受けると上述した処理を繰り返して実行するのである。
Subsequently, when receiving a signal for closing the
ここで、本実施例の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施例のフランジ33及び第1コア34が本発明の固定部に相当し、プランジャ36が可動部に相当し、スイッチング回路17が電力供給手段に相当し、コントローラ18が制御手段に相当する。なお、本実施例では、作動油制御装置10の動作を説明することにより本発明のリニアソレノイドバルブの制御方法の一例も明らかにしている。
Here, the correspondence between the components of the present embodiment and the components of the present invention will be clarified. In this embodiment, the
以上詳述した本実施例の作動油制御装置10によれば、電磁弁20において、コイル32への通電に伴って形成される磁気回路を流れる磁束によりプランジャ36が第1コア34に吸引され、第1コア34側から付勢方向へ付勢されたスプール44を可動方向であるこの第1コア34側へ押圧し、第1コア34に配設された永久磁石60が、プランジャ36と第1コア34とが所定距離以内となるとこの第1コア34とプランジャ36とを吸着させる。このように、永久磁石60が第1コア34とプランジャ36とを吸着させるため、コイル32への電力供給を行わなくてもスプール44の位置を保持可能である。したがって、消費電力をより低減することができる。また、第1コア34とプランジャ36とが吸着する部位から離れた位置であり当接面34cの他端側の面である第1コア34の端面34dに永久磁石60が配設されているため、第1コア34とプランジャ36とが吸着する際の衝撃などの影響をより抑制することが可能であり、永久磁石60の保護を一層図ることができ、ひいては消費電力の低減をより確実にすることができる。また、プランジャ36が吸引されたり当接する側と異なる側に永久磁石60が配設されるから、比較的永久磁石60の組み付けが容易である。更に、永久磁石60がシャフト38を挿入する挿入孔60aが形成された円板形状に形成されているため、比較的容易に永久磁石60を配設することができるし、挿入されたシャフトを介してスプール44の移動を円滑に行うことができる。更にまた、可動方向にS極とN極が配設されているため、プランジャ36が移動する方向に磁界が生じるから、永久磁石60の磁力を効率よく利用して第1コア34とプランジャ36とを吸着させることができる。そして、スイッチング回路17を用いてコントローラ18が付勢方向へプランジャ36を移動するようソレノイド装置30へ通常と逆向きの電流を供給するため、比較的容易に永久磁石60による第1コア34とプランジャ36との吸着状態を解除することができる。そしてまた、永久磁石60がフランジ33と第1コア34とに挟み込まれて配設されているため、永久磁石60が単体で配設されているものに比して、永久磁石60の減磁をより抑制することができる。
According to the hydraulic
なお、本発明は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above at all, and as long as it belongs to the technical scope of this invention, it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect.
例えば、上述した実施例では、ノーマルクローズ型のスプール装置40を備えたものとしたが、図5に示すように、ノーマルオープン型のスプール装置140を備えたものとしてもよい。図5は、スプール装置140を備えた電磁弁20の説明図である。スプール装置140は、スリーブ141における略中央位置に入力ポート52、入力ポート52より先端側(図中の左側)に出力ポート54、出力ポート54より先端側(図中の左端側)にドレンポート56、入力ポート52より後端側(図中の右側)にフィードバックポート58が形成されている。こうしても、上述した実施例と同様の効果を得ることができる。
For example, in the above-described embodiment, the normally closed
上述した実施例では、フランジ33と第1コア34との間に永久磁石60を配設するものとしたが、プランジャ36が最大移動した際にこのプランジャ36が永久磁石の磁力により吸着する位置であればどのような位置に設けるものとしてもよい。例えば、当接面34cの近傍に永久磁石60を配設するものとしてもよい。また、コイルバネ48をプランジャ36の後端側に設け図1の先端側に向かう付勢方向とし、図1における後端側に向かう可動方向としてソレノイド装置30によりプランジャ36を移動させ、永久磁石をプランジャ36の後端側に配設するものとしてもよい。こうしても、消費電力をより低減することができる。なお、永久磁石の保護の観点からは、プランジャ36を吸着させる位置から離れた位置に配設することが好ましい。
In the above-described embodiment, the
上述した実施例では、永久磁石60は、可動方向にS極とN極が配設されているものとしたが、プランジャ36が最大移動した際にこのプランジャ36が永久磁石の磁力により吸着する方向であれば、これ以外の方向にS極とN極が配設されているものとしてもよい。例えば、図6に示すように、可動方向に直交する方向である、フランジ33の外周方向に向かってS極とN極とが配設された永久磁石60Bを用いたソレノイド装置30Bとしてもよい。図6は、ソレノイド装置30Bの説明図である。こうしても、消費電力をより低減することができる。
In the above-described embodiment, the
上述した実施例では、ソレノイド装置30を備えたスプール型の電磁弁20としたが、ソレノイド装置30を備えたブリード型の電磁弁としてもよい。ブリード型の電磁弁としては、例えば、略円筒形状の弁本体の先端側に設けられた円形の開口部である入力ポートと、シャフトを介してソレノイド装置からこの入力ポート側へ押圧され入力ポートに当接してこれを閉塞開放する弁体としての球体状のボール弁と、ボール弁を内包する弁室に設けられ作動油を吐出する出力ポートと、出力ポートより後端側に形成され作動油を排出するドレンポートとを有する弁本体を備えたものとしてもよい。こうしても、プランジャ36が最大移動した際に、永久磁石60が第1コア34とプランジャ36とを吸着させるため、コイル32への電力供給を行わなくてもスプール44の位置を保持可能であり、消費電力をより低減することができる。
In the above-described embodiment, the spool type
上述した実施例では、初期状態でプランジャ36が後端側にあるものとして説明したが、後端側にない場合を想定し、一旦スイッチング回路17により逆向きの所定の離間電流Ieを所定の離間時間teのあいだ供給したあと弁内部に作動油を導入すべく所定の電流をソレノイド装置30へ供給するものとしてもよい。また、上述した実施例では、電磁弁20の待機時には待機時用の逆向きの所定の電流を供給し永久磁石60からプランジャ36へ作用する磁力を抑制するものとしたが、これを省略してもよい。電磁弁20の特性、例えば、作動油の最大吐出量やソレノイド装置30の大きさ、最大電流値、永久磁石60の磁力などに合わせて、始動時や調圧時、待機時、定常時にソレノイド装置30へ供給する電流値や時間などを適宜設定すればよい。
In the above-described embodiment, the
上述した実施例では、電磁弁20は、クラッチCLをダイレクトに制御可能なダイレクト制御用のリニアソレノイドバルブとして構成しているものとしたが、パイロット制御用リニアソレノイドバルブとして構成したものとしてもよい。また、リニアでないものとしてもよい。
In the embodiment described above, the
また、作動油制御装置10の態様で説明したが、電磁弁20としてもよいし、ソレノイド装置30の態様としてもよいし、電磁弁20の制御方法の態様としてもよい。
Moreover, although demonstrated with the aspect of the hydraulic-
10 作動油制御装置、11 作動油供給部、12 オイルタンク、13 オイルポンプ、14 リニアソレノイド、15 レギュレータバルブ、16 作動油ライン、17 スイッチング回路、18 コントローラ、20 電磁弁、30 ソレノイド装置、30B ソレノイド装置、31 ヨーク、32 コイル、32a ボビン、33 フランジ、34 第1コア、34a テーパ部、34b 嵌挿空間、34c 当接面、34d 端面、34e 貫通孔、35 第2コア、36 プランジャ、38 シャフト、39 端子、40,140 スプール装置、41,141 スリーブ、44 スプール、45 内部空間、46 エンドプレート、48 コイルバネ、52 入力ポート、54 出力ポート、56 ドレンポート、58 フィードバックポート、60,60B 永久磁石、60a 挿入孔、62 第1ランド、64 第2ランド、66 第3ランド、68 連通部、69 連結部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記磁気回路を流れる磁束により該固定部に吸引され、前記固定部側から所定の付勢方向へ付勢された弁体を可動方向である該固定部側へ押圧可能な可動部と、
前記固定部に配設され前記可動部が所定距離以内となると該固定部と該可動部とを吸着させる永久磁石と、
を備えたソレノイド装置。 A fixed part constituting a part of a magnetic circuit formed along with energization of the coil;
A movable part that is attracted to the fixed part by a magnetic flux flowing through the magnetic circuit and can press the valve body biased in a predetermined biasing direction from the fixed part side to the fixed part side that is a movable direction;
A permanent magnet that is disposed in the fixed portion and that attracts the fixed portion and the movable portion when the movable portion is within a predetermined distance;
Solenoid device with
前記永久磁石は、前記当接面の他端側の面である前記固定部の端面に配設されている、請求項1又は2に記載のソレノイド装置。 The fixed portion has a taper portion that is thinned toward the movable portion to increase the magnetic flux in the movable direction of the movable portion, and an insertion space that is formed inside the tapered portion and into which the movable portion is inserted. And an abutting surface that is formed on the bottom surface side of the fitting insertion space and abuts on the movable part,
The solenoid device according to claim 1, wherein the permanent magnet is disposed on an end surface of the fixed portion that is a surface on the other end side of the contact surface.
前記永久磁石は、前記シャフトを挿入する挿入孔が形成された円板形状に形成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のソレノイド装置。 The fixed portion is formed with a through hole into which a shaft that is pressed by the movable portion and presses the valve body is inserted,
The solenoid device according to any one of claims 1 to 3, wherein the permanent magnet is formed in a disc shape in which an insertion hole for inserting the shaft is formed.
流体が流通する円筒状の内部空間が形成され入力ポートと出力ポートとドレンポートとを有するスリーブと、該スリーブの内部空間に挿入される軸状部材であって前記可動部との連動による軸方向の移動に伴って各ポートを開放及び閉塞する前記弁体としてのスプールとを有するスプール装置と、
を備えたリニアソレノイドバルブ。 The solenoid device according to any one of claims 1 to 5,
A sleeve having a cylindrical inner space in which a fluid flows and having an input port, an output port, and a drain port, and an axial member inserted into the inner space of the sleeve and interlocked with the movable portion. A spool device having a spool as the valve body that opens and closes each port with the movement of
Linear solenoid valve with
前記可動方向と前記付勢方向とに前記可動部を移動するよう前記リニアソレノイドバルブのソレノイド装置へ電力を供給可能な電力供給手段と、
前記可動部が所定距離以内となり前記永久磁石が前記固定部と前記可動部とを吸着させたときには前記電力供給手段に前記ソレノイド装置への電力の供給を遮断させ、前記永久磁石による前記固定部と前記可動部との吸着状態を解除するときには前記付勢方向へ前記可動部を移動するよう前記電力供給手段に前記ソレノイド装置へ電力を供給させる制御手段と、
を備えた流体制御装置。 A linear solenoid valve according to claim 6;
Power supply means capable of supplying power to the solenoid device of the linear solenoid valve so as to move the movable portion in the movable direction and the biasing direction;
When the movable part is within a predetermined distance and the permanent magnet attracts the fixed part and the movable part, the power supply means interrupts the supply of power to the solenoid device, and the fixed part by the permanent magnet Control means for causing the power supply means to supply power to the solenoid device so as to move the movable part in the urging direction when releasing the suction state with the movable part;
A fluid control device comprising:
前記可動部が所定距離以内となり前記永久磁石が前記固定部と前記可動部とを吸着させたときには前記ソレノイド装置への電力の供給を遮断し、前記永久磁石による前記固定部と前記可動部との吸着状態を解除するときには前記付勢方向へ前記可動部を移動するよう前記ソレノイド装置へ電力を供給する、リニアソレノイドバルブの制御方法。 A fixed portion constituting a part of a magnetic circuit formed by energizing the coil, and a valve that is attracted to the fixed portion by a magnetic flux flowing through the magnetic circuit and is urged in a predetermined urging direction from the fixed portion side A movable part capable of pressing the body toward the fixed part, which is a movable direction, and a permanent magnet disposed on the fixed part and attracting the fixed part and the movable part when the movable part is within a predetermined distance. A solenoid device, a sleeve having a cylindrical inner space through which a fluid flows and having an input port, an output port, and a drain port, and a shaft-like member inserted into the inner space of the sleeve and interlocking with the movable portion A spool device having a spool as the valve body that communicates and shuts off each port in accordance with the axial movement of the linear solenoid valve, comprising:
When the movable part is within a predetermined distance and the permanent magnet attracts the fixed part and the movable part, the power supply to the solenoid device is cut off, and the fixed part and the movable part by the permanent magnet are disconnected. A linear solenoid valve control method for supplying electric power to the solenoid device so as to move the movable part in the urging direction when releasing the suction state.
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