JP2020043274A - ソレノイド、電磁バルブ、組み立て方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施形態に係る電磁バルブの断面図である。電磁バルブ1は、図1に示されるように、ソレノイド10と、スプールバルブ50とを備える。ソレノイド10とスプールバルブ50は、軸方向に沿って配置される。ソレノイド10は、コイル29に通電されると、コイル29の周囲に発生する磁力によって軸部11を軸方向のリア側からフロント側に移動させる。スプールバルブ50は、ソレノイド10よりも軸方向のフロント側に位置する。スプールバルブ50は、ソレノイドの軸部11の移動に伴って軸方向に移動可能なスプール弁52を備える。スプール弁52は、バルブボディ51内に軸方向に移動可能に収容される。以下、構成部材毎に詳細に説明する。
(バルブボディ51)
バルブボディ51は、円筒状であり、オイルを流入・流出させる複数のポート55を備える。バルブボディ51は、軸方向に延びてスプール弁52が挿入されたスプール孔部53を備える。スプール孔部53は、バルブボディ51を軸方向に貫通する。スプール孔部53には、複数のポート55が繋がる。バルブボディ51のリア側端部には、径方向に突出するフランジ部54が設けられる。このフランジ部54は、ソレノイド10のケース30における軸方向のフロント側の端に設けられカシメ部30cによって加締められてソレノイド10に固定される。
スプール弁52は、スプール孔部53の内径よりも僅かに小さい外径の複数の弁部52aと、軸方向に並ぶ複数の弁部52a同士を繋ぐ弁軸部52bとを備える。弁軸部52bの径は、弁部52aの径よりも小さい。スプール弁52が軸方向に移動すると、弁部52aがポート55を開閉する。バルブボディ51の軸方向のフロント側端部には、スプール孔部53のフロント側の開口を塞ぐ閉塞部材57が挿入される。閉塞部材57とスプール弁52の軸方向のフロント側端部との間には、圧縮ばね60が配置される。スプール弁52は、圧縮ばね60によって軸方向のリア側へ付勢される。
図2は、電磁バルブ1のソレノイド10の部分を図1よりも拡大して示す断面図である。ソレノイド10は、図2に示されるように、ケース30と、ボビン25と、第1コア17と、ヨーク21と、カラー41と、プランジャ13と、弾性部材たるウェーブワッシャ42とを備える。
円筒状のケース30は、磁性金属材料製である。ケース30は、軸方向のリア側に配置される底部30aと、円筒内における軸方向のフロント側において径方向内側に向けて突出する段部30bと、軸方向のフロント側の端に設けられたカシメ部30cとを備える。円筒状のケース30の形状は、厳密な円筒の形状に限られない。多角形の横断面形状であってもよい。つまり、ケース30の構造は、中空を備え且つ横断面が多角形状の構造であってもよい。ケース30に限らず、ソレノイド10の各部材のうち、他の円筒状の部材も、中空を備え且つ横断面が多角形状の構造であってもよい。
ボビン25には磁力を発生させるためのコイル29が巻かれる。樹脂などの非磁性材料からなる円筒状のボビン25は、ケース30の円筒内の軸方向における中央に配置される。
磁性材料からなる第1コア17は、軸方向のフロント側に、径方向外側に向けて広がるフランジ部17aを備える。第1コア17のフランジ部17aを除く部分は、本体部17bである。本体部17bは、ボビン25の円筒内に位置する。一方、第1コア17のフランジ部17aは、ボビン25よりも軸方向のフロント側に位置する。
磁性材料からなるヨーク21は、ボビン25の円筒内において、第1コア17よりも軸方向のリア側に配置される。ヨーク21の軸方向の中央部21aの径は、両端部の径よりも大きくなっている。ヨーク21の中央部21aの外周面は、ボビン25の内周面と接触する。
磁性材料からなる円柱状のプランジャ13は、ヨーク21の円筒内で軸方向に移動可能であり、ヨーク21によって軸方向への移動をガイドされる。
第1コア17は、コア中心軸線に沿った貫通丸穴を備える。軸部11は、第1コア17の貫通丸穴を貫通する。軸部11の軸方向のリア側の端面は、プランジャ13の軸方向のフロント側の端面に接触する。軸部11の軸方向のリア側には、軸部11を軸方向のフロント側に過剰に移動させることを防止するための止め輪12が嵌め込まれる。軸部11は、軸方向への移動を第1コア17によってガイドされながら、プランジャ13とともに軸方向に移動可能である。
図3は、ソレノイド10において、弾性部材として用いられるウェーブワッシャ42の平断面図である。ウェーブワッシャ42は、図3に示されるように、一般的なワッシャ形状を波状に撓ませた形状になっている。ウェーブワッシャ42は、ワッシャ厚み方向の両側から力を加えられると、力を加えられない場合に比べて、撓み量を小さくする。このとき、ウェーブワッシャ42は、撓みを元の状態に回復させようとするワッシャ厚み方向の反力を発揮する。この反力が、付勢力として付勢対象となる部材に働く。
コイル29は、ボビン25に巻かれる。コイル29は、ボビン25の円筒部25aの径方向外側の外周面に沿って周方向に巻かれる。コイル29の両端部はターミナル38に電気的に接続される。コイル29を巻かれたボビン25と、ターミナル本体部37とは、同一の樹脂材料からなる。
図2に示される円筒状のカラー41は、樹脂等の非磁性材料からなる。カラー41の円筒内における軸方向のフロント側の領域には、第1コア17の軸方向のリア側端部が位置する。また、カラー41の円筒内における軸方向のリア側の領域には、ヨーク21の軸方向のフロント側端部が位置する。
ケース30の円筒内において、ボビン25よりも軸方向のリア側には、円筒状の第2コア49が収容される。第2コア49は、径方向に広がるフランジ部49aを軸方向のリア側に備える。第2コア49の円筒内には、ヨーク21の軸方向におけるリア側の端部が軽圧入される。ヨーク21は、第2コア49を軸方向に移動可能に支持する。周方向において、ヨーク21の外周面と、第2コアの内周面とは、周方向の全域に渡って接触する。第2コア49のフランジ部49aは、軸方向においてボビン25とケース30の底部30aとの間に介在する。
ソレノイド10を組み立てる工程においては、プランジャ13をヨーク21の円筒内に挿入するステップを実行する。また、軸部11を第1コア17の貫通丸穴に軸方向のリア側から挿入して貫通させるステップを実行する。また、円筒内にプランジャ13を挿入されたヨーク21と、貫通丸穴に軸部11を貫通させた第1コア17とをカラー41に支持させるステップを実行する。以上のステップの後、ヨーク21、プランジャ13、カラー41、第1コア17、及び軸部11の組をボビン25の円筒内に軸方向のフロント側から挿入するステップを実行する。次いで、第2コア49をボビン25の円筒内に軸方向のリア側から挿入するステップを実行する。更に、第2コア49、ボビン25、プランジャ13、カラー41、第1コア17、及び軸部11の組を、ケース30の軸方向におけるフロント側の開口からケース30の中空内に挿入するステップを実行する。最後に、スプールバルブ50のバルブボディ51のフランジ部54を、ケース30の開口から内部に挿入した後、ケース30の軸方向におけるフロント側の端部を加締めて、カシメ部30cを設ける。
図4は、実施例に係るソレノイド10の軸方向の中央部を示す断面図である。実施例に係るソレノイド10の構成は、以下に特筆されない限り、実施形態に係るソレノイド10と同様である。
(5)振動等により、第1コア17とカラー41とのうち、第1コア17だけに軸方向のフロント側に向かう力が付与されると、カラー41の爪41aが第1コア17の凹部17cに引っ掛かる。この引っ掛かりにより、第1コア17がスプールバルブ50及びケース30とともにカラー41から独立して軸方向のフロント側に移動することが防止される。
11:軸部
13:プランジャ
17:第1コア
17a:フランジ部
17b:本体部
17c:凹部
21:ヨーク
21a:中央部
21b:凹部
25:ボビン
29:コイル
30:ケース
30a:底部
30b:段部
30c:カシメ部
41:カラー
41a:爪(凸部)
49:第2コア
49a:フランジ部
Claims (8)
- 円筒軸心に沿った軸方向の一方側に配置される底部と、円筒内における軸方向の他方側において径方向内側に向けて突出する段部とを備える円筒状で磁性のケースと、
コイルが巻かれた状態で前記ケースの円筒内に配置される円筒状のボビンと、
径方向に広がるフランジ部を軸方向の他方側に備え、軸方向の一方側を前記ボビンの円筒内に位置させた状態で、前記ボビンの円筒外において前記フランジ部を前記ケースの前記段部に軸方向の他方側から一方側に向けて押し当てて軸方向に位置決めされる磁性の第1コアと、
前記ボビンの円筒内において前記第1コアよりも軸方向の一方側に位置し、軸方向において前記第1コアとの間に間隙を介して配置される円筒状で磁性のヨークと、
前記ヨークの円筒内で軸方向に移動可能なプランジャと、
軸方向において、前記第1コアの前記フランジ部と前記ボビンとの間に配置される弾性部材とを備えるソレノイドであって、
前記第1コアの軸方向の一方側の外周面を自らの内周面に接触させ、且つ前記ヨークの軸方向の他方側の外周面を自らの内周面に接触させた状態で、前記第1コアと前記ヨークとを軸方向に離間させて支持するカラーと、
径方向に広がるフランジ部を軸方向の一方側に備え、前記ヨークの軸方向における一方側の外周面と、自らの内周面とを接触させた状態で、前記ヨークによって軸方向に移動可能に支持され、且つ、軸方向において前記フランジ部を前記ボビンと前記ケースの前記底部との間に介在させる円筒状の第2コアを備える、
ソレノイド。 - 前記第1コアと前記ヨークとを、非磁性の前記カラーに固定する固定部を備える、
請求項1に記載のソレノイド。 - 前記固定部は、前記第1コアの外周面に設けられた凸部と、前記カラーの内周面に設けられ、前記凸部を嵌め込まれる凹部とを備えるか、あるいは、前記カラーの内周面に設けられた凸部と、前記第1コアの外周面に設けられ、前記カラーの内周面に設けられた前記凸部を嵌め込まれる凹部とを備える、
請求項2に記載のソレノイド。 - 前記固定部は、前記ヨークの外周面に設けられた凸部と、前記カラーの内周面に設けられ、前記凸部を嵌め込まれる凹部とを備えるか、あるいは、前記カラーの内周面に設けられた凸部と、前記ヨークの外周面に設けられ、前記カラーの内周面に設けられた前記凸部を嵌め込まれる凹部とを備える、
請求項2又は3に記載のソレノイド。 - 前記第2コアが、内周面の周方向の全域を前記ヨークの外周面の周方向における全域に接触させた状態で前記ヨークによって軸方向に移動可能に支持される、
請求項1乃至4の何れか一項に記載のソレノイド。 - 前記カラーと、前記カラーによって支持される前記第1コア及び前記ヨークとの組における、前記第1コアの前記フランジ部における前記段部との接触面から前記ヨークの軸方向における一方側の端までの長さが、前記ケースの前記段部から前記底部の底面までの長さよりも小さい、
請求項1乃至5の何れか一項に記載のソレノイド。 - スプールバルブとソレノイドとを備える電磁バルブであって、
前記ソレノイドとして、請求項1乃至6の何れか一項に記載のソレノイドを備える電磁バルブ。 - 請求項1乃至6の何れか一項に記載のソレノイドを組み立てる組み立て方法であって、
前記ボビンの円筒内に前記第2コアを軸方向の一方側から挿入するステップと、
前記プランジャを前記ヨークの円筒内に挿入するステップと、
前記円筒内に前記プランジャを挿入された前記ヨークと、前記第1コアとを前記カラーに支持させるステップと、
前記ヨーク、前記プランジャ、前記カラー、及び前記第1コアの組を前記ボビンの円筒内に軸方向の他方側から挿入するステップと、
前記第2コア、前記ボビン、前記プランジャ、前記カラー、及び前記第1コアの組を、前記ケースの軸方向における他方側の開口から前記ケースの中空内に挿入するステップと
を含む組み立て方法。
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