JP2016017572A - ソレノイドバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】プランジャの無駄な移動量を低減したソレノイドバルブを提供する。
【解決手段】作動流体の流量を制御するソレノイドバルブ１００であって、作動流体が流れるバルブ通路を有する筒状のバルブボディ１と、バルブボディ１内に移動自在に設けられてバルブ通路の開度を調節するスプール２と、電流が流れると磁力を発生するコイル１２と、コイル１２の内側に設けられコイルの磁力によって励磁される第一、第二ステータコア１４，１５と、スプール２と共に軸方向に沿って移動自在なシャフト１６と、シャフト１６に固定されコイル１２の磁力によって第一ステータコア１４との間に作用する吸着力によって軸方向に移動するプランジャ１７と、プランジャ１７に作用する吸着力に抗するようにスプール２を付勢するコイルばね９と、を備え、コイルばね９は、プランジャ１７の移動によって吸着力が大きくなる程、ばね定数が大きくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ソレノイドバルブに関するものである。

ソレノイドバルブは、コイルの磁力によりプランジャに対してステータコアへ向かう吸着力を発生させ、プランジャを介して作用する吸着力とばね部材による付勢力との力のつり合いによってスプールを移動させるものである。

特許文献１には、円筒壁に複数の流体流路を有するスリーブと、ボディを介してスリーブに一体的に係合する固定鉄心と、スリーブ内を往復動することにより流体流路を切り換えるスプールと、スプールの軸心方向に直列に配置されボディに摺動自在に嵌挿されたプランジャと、プランジャを支持する円筒形状のコア及び電磁力を付与するコイルを保持するケースと、スプールをプランジャ側へ付勢するばねと、を備えたソレノイドバルブが開示されている。

特開２０１２−２２９７３８号公報

一般に、ソレノイドバルブにおいて、プランジャがステータコアに当接する付近まで接近した領域では、ステータコアとの間でプランジャに作用する吸着力が急激に増大する。

このような領域においては、プランジャのわずかな移動によっても吸着力が急激に増大するため、ソレノイドバルブにおけるスプールの制御が困難である。このため、吸着力が急激に増大する領域は、スプールの制御のためにプランジャを移動させる領域としては使用できず、スプールの制御のためには無駄な可動領域となる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、プランジャの無駄な可動領域を低減したソレノイドバルブを提供することを目的とする。

本発明は、作動流体の流量を制御するソレノイドバルブであって、作動流体が流れるバルブ通路を有するバルブボディと、前記バルブボディ内に移動自在に設けられて前記バルブ通路の開度を調節するスプールと、電流が流れると磁力を発生するコイルと、前記コイルの内側に設けられ前記コイルの磁力によって励磁されるステータコアと、前記スプールと共に軸方向に沿って移動自在なシャフトと、前記シャフトに固定され前記コイルの磁力によって前記ステータコアとの間に作用する吸着力によって軸方向に移動するプランジャと、前記プランジャの作動に抗するように前記スプールを付勢するばね部材と、を備え、前記ばね部材は、前記プランジャの移動によって前記吸着力が大きくなる程、ばね定数が大きくなることを特徴とする。

本発明によれば、プランジャがステータコアに近づいて当接する付近まで移動して吸着力が大きくなると、ばね部材のばね定数が大きくなるため、プランジャの移動により増大する吸着力をばね部材の付勢力によって打ち消すことができる。このため、プランジャがステータコアに当接する付近まで移動した領域において、プランジャがわずかに移動してもスプールに作用する力が急激に増大することはない。よって、プランジャがステータコアに当接する付近であっても、制御性が悪化することがなく、ステータコアに当接する付近までプランジャを移動させることができる。したがって、ソレノイドバルブにおけるプランジャの無駄な可動領域を低減することができる。

本発明の第１実施形態に係るソレノイドバルブの断面図である。 本発明の第１実施形態に係るソレノイドバルブにおけるコイルに流れる電流値とスプール変位との関係を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るソレノイドバルブにおけるプランジャの移動量と吸着力との関係を示す図である。 図１におけるＡ部の拡大図である。 本発明の第１実施形態に係るソレノイドバルブにおけるばね部材のばね特性を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るソレノイドバルブの断面図である。 本発明の第３実施形態に係るソレノイドバルブの断面図である。 本発明の第１実施形態に係るソレノイドバルブの比較例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

ソレノイドバルブは、流体圧供給源（図示省略）から流体圧機器等（図示省略）に導かれる作動流体の流量を制御するものである。以下の各実施形態では、作動流体が作動油である場合について説明する。作動流体は、作動油に限らず、他の非圧縮性流体または圧縮性流体であってもよい。

（第一実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第一実施形態に係るソレノイドバルブ１００の全体構成について説明する。

図１に示すように、ソレノイドバルブ１００は、有底筒状のバルブボディ１と、バルブボディ１内に軸方向に沿って移動自在に設けられるスプール２と、バルブボディ１内に設けられスプール２を付勢するばね部材としてのコイルばね９と、を備える。

バルブボディ１には、作動油が流れるバルブ通路としての流入通路１Ａ及び流出通路１Ｂが軸方向に並んで形成される。流入通路１Ａは、バルブボディ１の内部と連通し、図示しない配管等を介して流体圧供給源と連通する。流出通路１Ｂは、バルブボディ１の内部と連通し、図示しない配管等を介して油圧機器等と連通する。

スプール２は、バルブボディ１の内周面に沿って摺動する第一ランド部３及び第二ランド部４と、第一ランド部３及び第二ランド部４より小径に形成され第一ランド部３と第二ランド部４とを連結する小径部５と、後述するソレノイド部１０のシャフト１６と接触する先端部６と、を有する。

第一ランド部３の端部には、コイルばね９の一部が収容されるばね収容凹部７が形成される。第二ランド部４は、バルブボディ１の内周面に沿って摺動し流出通路１Ｂの開度を調整する。

小径部５は、第一ランド部３及び第二ランド部４よりも小径に形成されて、バルブボディ１の内周面との間に環状の流体室８を形成する。流体室８は、流入通路１Ａ及び流出通路１Ｂと連通し、流入通路１Ａを通過した作動油を流出通路１Ｂへと導く。

コイルばね９は、スプール２における第一ランド部３のばね収容凹部７とバルブボディ１の底部１Ｃとの間に圧縮状態で介装される。コイルばね９は、第二ランド部４が流出通路１Ｂを開く方向（図１中右方向）にスプール２を付勢する。

ソレノイドバルブ１００は、スプール２を軸方向に駆動するソレノイド部１０をさらに備える。

ソレノイド部１０は、磁性体によって形成されるヨーク１１と、電流が流れると磁力を発生するコイル１２と、コイル１２の内側に設けられコイル１２の磁力によって励磁されるステータコア１３と、スプール２と共に軸方向に沿って移動自在なシャフト１６と、シャフト１６の外周に固定されるプランジャ１７と、を有する。

ヨーク１１は、有底円筒状に形成され、バルブボディ１における開口側の端面に当接して固定される。バルブボディ１と当接するヨーク１１の端面には、ステータコア１３が挿通する開口部１１Ａが形成される。

コイル１２は、樹脂材１２Ａによってモールドされ、ヨーク１１の内側に設けられる。コイル１２は、端子（図示省略）を通じて供給される電流が流れることによって磁力を発生する。

ステータコア１３は、コイル１２の内側に設けられる円筒状部材である。ステータコア１３は、ヨーク１１の開口部１１Ａを挿通しバルブボディ１内に一部が収容される第一ステータコア１４と、第一ステータコア１４と隙間を空けて直列に配置される第二ステータコア１５と、第一ステータコア１４と第二ステータコア１５との外周を連結する連結部材１３Ａと、から構成される。第一ステータコア１４及び第二ステータコア１５は磁性体によって形成され、連結部材１３Ａは非磁性体によって形成される。

シャフト１６は、第一ステータコア１４の内周に設けられる第一軸受１８及び第二ステータコア１５の内周に設けられる第二軸受１９によって、軸方向に摺動自在に支持される。シャフト１６の先端は、スプール２の先端部６と接触する。これにより、シャフト１６の移動に伴いスプール２が移動する。

プランジャ１７は、磁性体によって形成され、シャフト１６に対してずれが生じないように、かしめ等の方法によりシャフト１６に固定される。プランジャ１７には、コイル１２の磁力によって第一ステータコア１４との間で第一ステータコア１４へ向かうように吸着力が作用する。

次に、ソレノイドバルブ１００の動作について説明する。

図２は、図１に示す非通電状態におけるスプール２の位置を基準として、コイルばね９を圧縮する方向（図１中左方向）へのスプール２の変位量とコイル１２に流れる電流値との関係を示す図である。

コイル１２に電流が流れない非通電状態においては、プランジャ１７には吸着力が作用しないため、スプール２は、コイルばね９の付勢力によって流出通路１Ｂを開く方向（図１中右方向）に付勢される。このため、図１に示すように、流入通路１Ａと流出通路１Ｂとが流体室８を介して連通し、作動油の通過が許容される。つまり、ソレノイドバルブ１００は、非通電時において流入通路１Ａと流出通路１Ｂとが連通するノーマルオープン型である。ソレノイドバルブ１００は、ノーマルオープン型に限られず、ノーマルクローズ型であってもよい。

コイル１２に電流が流れて磁力が発生すると、プランジャ１７が励磁され、プランジャ１７に第一ステータコア１４へ向かう方向（図１中左方向）の吸着力が作用する。つまり、スプール２には、シャフト１６を介してコイルばね９を圧縮する方向へ向かう力が作用する。

スプール２は、シャフト１６を介して作用する吸着力とコイルばね９による付勢力とが釣り合う位置まで移動する。コイル１２に通電する電流の大きさが大きくなる程、プランジャ１７と第一ステータコア１４との吸着力は大きくなる。このため、図２に示すように、コイル１２に通電する電流値が大きくなる程、スプール２はコイルばね９の付勢力に抗してコイルばね９を圧縮する方向へ移動する。

コイル１２に通電する電流値を大きくしてコイルばね９の付勢力に抗してスプール２を移動させると、第二ランド部４によって流出通路１Ｂが徐々に閉じられ、流体室８に対する流出通路１Ｂの開口面積が減少する。このため、流体室８から流出通路１Ｂを通じて導かれる作動油の流量が減少する。

コイル１２に通電する電流値をさらに大きくして第一ステータコア１４へ向かって軸方向に移動するプランジャ１７の移動量を増大させると、第二ランド部４によって流出通路１Ｂが完全に閉じられ、流入通路１Ａと流出通路１Ｂとの連通が遮断される。

このように、ソレノイドバルブ１００は、コイル１２に通電する電流値を制御して、スプール２を軸方向に移動させることにより、流入通路１Ａから流出通路１Ｂへ導かれる作動油の流量を調整する。

次に、主に図２から図５を参照して、コイルばね９の詳細な構造と作用について説明する。

図３は、第一ステータコア１４へ向かうプランジャ１７の移動量と吸着力との関係を示す図である。また、図４は図１におけるＡ部の拡大図、図５はコイルばね９のばね特性図である。

ここで、比較例として、図８を参照して、ばね部材が、撓みと荷重が比例するばね特性を有する線形ばね４０１であるソレノイドバルブ４００について説明する。

ソレノイドバルブ４００では、制御のしやすさの観点から、プランジャ１７に作用する吸着力が第一ステータコア１４へ向かうプランジャ１７の移動量に対してほぼ一定となるように、コイル１２の特性が設定される。一般的に、コイル１２の特性をこのように設定することにより、スプール２の位置をコイル１２へ通電する電流値によって比例的に制御することができるため、ソレノイドバルブ４００の制御を容易に行うことができる。

しかしながら、プランジャ１７の移動量に依存せず吸着力が一定となるようにコイル１２の特性等を設定した場合であっても、プランジャ１７と第一ステータコア１４とが当接する直前まで接近すると、図３に示すように、プランジャ１７と第一ステータコア１４との吸着力が急激に増大することがある。以下、プランジャ１７の移動量によらず吸着力が一定である領域を「定常領域」、プランジャ１７が第一ステータコア１４に当接する付近であって吸着力が急激に増加する領域を「非定常領域」と称する。また、定常領域から非定常領域に変化する際におけるプランジャ１７の移動量を「Ｓ１」、この際のスプール２の変位を「Ｌ１」、コイル１２に流れる電流値を「Ｃ１」とする。

非定常領域では、プランジャ１７がわずかに移動した場合であっても、プランジャ１７と第一ステータコア１４との間の吸着力が急激に増加する。つまり、非定常領域においては、図２に破線で示すように、コイル１２へ通電する電流値を増加させプランジャ１７の移動量がわずかに増加しただけでも、スプール２に作用する力が急激に増大しスプール２の位置が大きく変化する。このため、非定常領域においては定常領域のように電流値によってスプール２の位置を比例的に制御することはできず、コイル１２に通電する電流値の制御が困難である。

このため、ソレノイドバルブ４００では、プランジャ１７と第一ステータコア１４との間にスペーサ４０２を設け、プランジャ１７が非定常領域まで移動しないようにしている。つまり、ソレノイドバルブ４００では、定常領域のみが第一ステータコア１４へ向かってプランジャ１７が移動するストローク領域となる。

これに対して、ソレノイドバルブ１００では、図４に示すように、コイルばね９が、ばねのピッチが一定でない不等ピッチばねである。コイルばね９は、バルブボディ１の底側のピッチＰ１が小さく、スプール２のばね収容凹部７側のピッチＰ２がＰ１より大きいものである。

コイルばね９は、図５に示すように、撓みが閾値としての撓みＸ１を超えた状態において、ばね定数が大きくなるような非線形のばね特性を有する。コイルばね９においてばね定数が変化する際の撓みＸ１は、プランジャ１７の移動量がＳ１となった状態、つまりスプール２の変位がＬ１となった状態におけるコイルばね９の撓みとなるように設定される。

また、コイルばね９は、プランジャ１７が第一ステータコア１４に向かって移動して当接する直前において、最収縮状態となって撓みが最大値Ｘ２となるように形成される。

コイルばね９がこのような非線形のばね特性を有することによって、非定常領域において吸着力が大きくなると、コイルばね９によってスプール２が付勢される付勢力も大きくなる。このため、急激に増大する吸着力をコイルばね９の付勢力によって打ち消すことができる。言い換えれば、コイルばね９のばね定数は、非定常領域において定常領域の吸着力から増大した分の吸着力を打ち消して、シャフト１６に作用する吸着力が見掛け上定常領域と同じ吸着力となるようなばね定数に設定される。

このため、非定常領域においてプランジャ１７が移動して、スプール２に作用する力が増大することが防止される。つまり、プランジャ１７が第一ステータコア１４に当接する付近までプランジャ１７を移動させることができるため、図２に実線で示すように、定常領域だけでなく非定常領域の一部もプランジャ１７のストローク領域とすることができる。

また、プランジャ１７と第一ステータコア１４との当接直前においては、非線形のばね特性を有するコイルばね９によっても増大する吸着力を打ち消すことができない残存領域が生じることがある（図２参照）。しかし、コイルばね９は、プランジャ１７と第一ステータコア１４とが当接する直前において、最収縮状態となるように形成されるため、第一ステータコア１４へ向かうプランジャ１７のそれ以上の移動が規制される。したがって、プランジャ１７が残存領域まで移動することがなく、ソレノイドバルブ１００の制御を容易に行うことができる。

以上の第一実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

ソレノイドバルブ１００によれば、プランジャ１７が第一ステータコア１４に近づいて当接する付近まで移動して吸着力が大きくなると、コイルばね９のばね定数が大きくなるため、プランジャ１７の移動により増大する吸着力をコイルばね９の付勢力によって打ち消すことができる。このため、プランジャ１７が第一ステータコア１４に当接する付近まで移動しても、スプール２に作用する力が急激に増大することはない。よって、プランジャ１７と第一ステータコア１４とが当接する付近であっても、制御性が悪化することがなく、第一ステータコア１４に当接する付近までプランジャ１７を移動させることができる。したがって、ソレノイドバルブ１００における無駄なプランジャ１７の可動領域を低減することができる。

また、プランジャ１７の無駄な可動領域を低減することができるため、ソレノイドバルブ１００を小型化することができる。

また、プランジャ１７が第一ステータコア１４に当接する付近まで移動しないようにプランジャ１７と第一ステータコア１４との間にスペーサ４０２を設ける必要がないため、部品点数を削減でき、低コスト化することができる。

また、コイルばね９は、プランジャ１７が第一ステータコア１４に向かって移動して当接する直前において最収縮状態となるように形成される。このため、プランジャ１７が非定常領域の残存領域まで移動することを防止することができる。

本実施形態に係るソレノイドバルブ１００は、定常領域において、プランジャ１７の移動量によらず一定の吸着力を生じるものである。しかしながら、定常領域における吸着力が一定ではないソレノイドバルブもある。このような場合には、非定常領域において増大する吸着力を打ち消して見掛け上一定の吸着力をシャフト１６に作用させると共に、定常領域においても見掛け上一定の吸着力をシャフト１６に作用させるように、コイルばね９のばね特性を設定することができる。

また、本実施形態では、コイルばね９は非線形のばね特性を有する不等ピッチばねである。これに代えて、コイルばね９は、非線形のばね特性を有するその他のばね、例えばテーパコイルスプリングなどであってもよい。

（第２実施形態）
次に、図６を参照して、本発明の第２実施形態に係るソレノイドバルブ２００について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態のソレノイドバルブ１００と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

上記第１実施形態では、ソレノイドバルブ１００のばね部材は、不等ピッチばねであるコイルばね９であった。これに対して、第２実施形態に係るソレノイドバルブ２００では、図５に示すように、筒状に形成される筒状弾性部材２０１を有する点において、第１実施形態に係るソレノイドバルブ１００と相違する。

ソレノイドバルブ２００におけるばね部材は、筒状弾性部材２０１と、筒状弾性部材２０１の内側に設けられ線形のばね特性を有する線形ばね２１０と、を有する。

筒状弾性部材２０１は、非線形のばね特性を有する金属製の部材である。筒状弾性部材２０１は、金属製に限らず、付勢力を発揮することができるものであれば樹脂製であってもよい。筒状弾性部材２０１は、円筒状の円筒部２０２と、円筒部２０２に連結され円筒部２０２の内側に向かって延在して軸方向に撓む弾性部２０３と、を有する。

円筒部２０２は、一端がバルブボディ１の底部１Ｃに収容され、他端がスプール２のばね収容凹部７に収容される。円筒部２０２の他端には、ばね収容凹部７の底と接触する弾性部２０３が連結される。

弾性部２０３は、非線形のばね特性を有する皿ばね状の環状部材であって、軸方向に撓んだ状態でばね収容凹部７の底と接触する。弾性部２０３が軸方向に対して撓むことにより、スプール２が流出通路１Ｂを開く方向へと付勢される。

線形ばね２１０は、撓み量と荷重とが一次比例する線形のばね特性を有する。線形ばね２１０は、筒状弾性部材２０１における円筒部２０２の内側に設けられ、弾性部２０３の内側と接触する。このため、弾性部２０３が軸方向に撓むことにより、線形ばね２１０も撓んでスプール２に対して付勢力を発揮する。

ソレノイドバルブ２００におけるばね部材のばね特性は、線形ばね２１０と筒状弾性部材２０１における弾性部２０３とのばね特性を合成した非線形のばね特性となる。ソレノイドバルブ２００では、このように合成したばね特性が、第一実施形態に係るソレノイドバルブ１００におけるコイルばね９と同様に、非定常領域において定常領域の吸着力から増大した分の吸着力を打ち消して、スプール２に作用する吸着力が見掛け上定常領域と同じ吸着力となるようなばね定数に設定される。

また、筒状弾性部材２０１は、プランジャ１７が第一ステータコア１４に当接する前に、弾性部２０３が軸方向に撓んで円筒部２０２の軸に対して垂直となるように形成される。弾性部２０３が円筒部２０２の軸に対して垂直となるように撓むことにより、筒状弾性部材２０１に向かう方向へのスプール２の移動、つまり第一ステータコア１４に向かう方向へのプランジャ１７の移動が規制されるため、プランジャ１７と第一ステータコア１４との当接を防止することができる。

以上の第二実施形態に係るソレノイドバルブ２００によれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。

ソレノイドバルブ２００では、筒状弾性部材２０１の内側に線形ばね２１０が設けられているが、これに代えて筒状弾性部材２０１の内側に非線形のばね特性を有する不等ピッチばね等を設けてもよい。また、筒状弾性部材２０１の内側にばねを設けなくてもよく、この場合には、非定常領域において増大した吸着力を打ち消すことができるように弾性部２０３のばね特性を設定すればよい。

本実施形態では、弾性部２０３は環状部材であるが、環状に形成されなくてもよく、円筒部２０２から内側に向かって複数の板部材が延在して爪のように形成されるものであってもよい。この場合には、板部材ごとに長さ等を変更してばね特性を任意に設定することもできる。

（第３実施形態）
次に、図７を参照して、本発明の第３実施形態に係るソレノイドバルブ３００について説明する。以下では、上記第２実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第２実施形態のソレノイドバルブ２００と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

上記第２実施形態では、ソレノイドバルブ２００のばね部材は、一つの弾性部２０３を有する筒状弾性部材２０１と、線形のばね特性を有する線形ばね２１０と、を有するものであった。これに対し、第３実施形態に係るソレノイドバルブ３００では、図７に示すように、ばね部材が複数の弾性部を有する筒状弾性部材３０１である点において、第２実施形態に係るソレノイドバルブ２００と相違する。

ソレノイドバルブ３００における筒状弾性部材３０１は、円筒部３０２と、円筒部３０２に連結され円筒部３０２の内側に向かって延在して軸方向に撓む弾性部と、を有する。

ソレノイドバルブ３００は、弾性部として、ばね収容凹部７の底と接触するように円筒部３０２の端部に設けられる第一弾性部３０３と、円筒部３０２の内側に設けられ第一弾性部３０３が撓むことにより当該第一弾性部３０３と接触する第二弾性部３０４と、円筒部３０２の内側に設けられ第二弾性部３０４が撓むことにより当該第二弾性部３０４と接触する第三弾性部３０５と、を有する。

このような第一、第二、第三弾性部３０３，３０４，３０５を有する筒状弾性部材３０１によれば、コイル１２の非通電時では、第一弾性部３０３の撓みによる力のみが付勢力としてスプール２に作用する。コイル１２に通電し、スプール２が移動して第一弾性部３０３が軸方向に撓むと、第一弾性部３０３と第二弾性部３０４とが接触するため、スプール２には、第一弾性部３０３及び第二弾性部３０４のばね特性を合成したばね特性による付勢力が作用する。さらにスプール２が移動すると、第二弾性部３０４と第三弾性部３０５とが接触するため、スプール２には、第一弾性部３０３、第二弾性部３０４、及び第三弾性部３０５のばね特性を合成したばね特性による付勢力が作用する。このように、スプール２が筒状弾性部材３０１の付勢力に抗して移動するのに伴い、軸方向に撓んで付勢力を発揮する弾性部の数が増加し、全体として非線形のばね特性を発揮する。

ソレノイドバルブ３００では、このように３つの弾性部のばね特性を合成した筒状弾性部材３０１全体としてのばね特性を、非定常領域において増大する吸着力を打ち消す付勢力が発揮されるように設定される。

また、筒状弾性部材３０１は、プランジャ１７が第一ステータコア１４に当接する前に、第一弾性部３０３が軸方向に撓んで円筒部３０２の軸に対して垂直となるように形成される。

このため、第３実施形態に係るソレノイドバルブ３００によれば、第２実施形態と同様の効果を奏する。

また、ソレノイドバルブ３００における筒状弾性部材３０１のばね特性は、３つの弾性部のばね特性を合成したものとなるため、それぞれのばね特性を任意に変更することにより、筒状弾性部材３０１全体として様々なばね特性を実現することができる。

本実施形態では、筒状弾性部材３０１が３つの弾性部を有するものであったが、２つの弾性部を有するものであってもよく、４以上の弾性部を有するものであってもよい。

また、本実施形態では、筒状弾性部材３０１の各弾性部は環状に形成されるが、環状に形成されなくてもよく、第２実施形態と同様に単一の弾性部が複数の板部材により形成されてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上記各実施形態では、スプール２、シャフト１６、及びプランジャ１７は、それぞれ別体として形成されるものである。これに代えて、シャフト１６とプランジャ１７とを一体として形成してもよいし、スプール２とシャフト１６とを一体として形成してもよい。また、スプール２、シャフト１６、及びプランジャ１７を全て一体として形成してもよい。

また、上記各実施形態では、コイル２に通電して磁力を発生させることにより、第一ステータコア１４へ向かう吸着力がプランジャ１７に作用して、シャフト１６がソレノイド部１０からバルブボディ１へ向かってばね部材の付勢力に抗して移動するものである。これに代えて、ばね部材はシャフト１６がバルブボディ１に向かって移動する方向にシャフト１６又はスプール２を付勢し、プランジャ１７にはコイル２への通電によって第二ステータコア１５へ向かう吸着力が作用するように構成してもよい。この場合は、コイル２への通電によって、シャフト１６はバルブボディ１からソレノイド部１０に向かって移動する。

１００ ソレノイドバルブ
１ バルブボディ
２ スプール
９ コイルばね
１１ ヨーク
１２ コイル
１４ 第一ステータコア
１５ 第二ステータコア
１６ シャフト
１７ プランジャ
２００ ソレノイドバルブ
２０１ 筒状弾性部材
２０２ 円筒部
２０３ 弾性部
３００ ソレノイドバルブ
３０１ 筒状弾性部材
３０２ 円筒部
３０３ 第一弾性部
３０４ 第二弾性部
３０５ 第三弾性部

Claims (6)

1. 作動流体の流量を制御するソレノイドバルブであって、
   作動流体が流れるバルブ通路を有するバルブボディと、
   前記バルブボディ内に移動自在に設けられて前記バルブ通路の開度を調節するスプールと、
   電流が流れると磁力を発生するコイルと、
   前記コイルの内側に設けられ前記コイルの磁力によって励磁されるステータコアと、
   前記スプールと共に軸方向に沿って移動自在なシャフトと、
   前記シャフトに固定され前記コイルの磁力によって前記ステータコアとの間に作用する吸着力によって軸方向に移動するプランジャと、
   前記プランジャの移動に抗するように前記スプールを付勢するばね部材と、を備え、
   前記ばね部材は、前記プランジャの移動によって前記吸着力が大きくなる程、ばね定数が大きくなることを特徴とするソレノイドバルブ。
2. 前記ばね部材は、非線形のばね特性を有することを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。
3. 前記ばね部材は、不等ピッチばねを有することを特徴とする請求項２に記載のソレノイドバルブ。
4. 前記ばね部材は、筒状に形成される筒状弾性部材を有し、
   前記筒状弾性部材は、円筒状の円筒部と、前記円筒部に連結され前記円筒部の内側に向かって延在して軸方向に撓む弾性部と、を有し、前記弾性部が軸方向に撓むことによって前記スプールを付勢することを特徴とする請求項２又は３に記載のソレノイドバルブ。
5. 前記筒状弾性部材は、
   複数の前記弾性部を有し、
   前記プランジャと前記ステータコアとが近づくことにより前記プランジャに作用する吸着力が大きくなる程、軸方向に撓む前記弾性部の数が増加することを特徴とする請求項４に記載のソレノイドバルブ。
6. 前記筒状弾性部材は、前記スプールと接触する前記弾性部が前記円筒部の軸に対して垂直となるように撓んだ状態において、前記ステータコアへ向かう前記プランジャの移動を規制するように形成されることを特徴とする請求項４又は５に記載のソレノイドバルブ。

Images