JP2588231Y2 - ソレノイドバルブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば各種油，空圧制
御に用いられるソレノイドバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のソレノイドバルブとして
は図５に示すようなものがある。すなわち、このソレノ
イドバルブ１００は、バルブ取付ユニット１０１に開口
する圧力ポート１０２に差し込まれる差し込み部１０３
を有するバルブ本体１０４と、バルブ本体１０４を一体
的に組み込み該バルブ本体１０４の弁体１０５を駆動さ
せるための磁性体製の固定部材１１３，磁性体製の可動
部材１１４，コイル１１５からなるソレノイド本体１０
６と、ソレノイド本体１０６のコイル１１５を取り囲む
内部中空のケース１０７とそのケース１０７の軸方向両
端部に設けられるヨーク部材であるプレートＡ，Ｂ１０
８，１０９とからなる磁路形成部材１００Ａと、から構
成されている。

【０００３】そして、図７に示すように上記同一バルブ
取付ユニット１０１に、２個以上（本従来例では３個）
バルブ本体１０４の差し込み部１０３をバルブ取付ユニ
ット１０１の圧力ポート１１０に差し込み、プレート１
１１とボルト１１２により、ソレノイド本体１０６がケ
ース１０７およびプレートＡ，Ｂ１０８，１０９に取り
囲まれた複数のソレノイド１０６Ａを挟持取付けられる
ものである。

【０００４】そして、このケース１０７は図６に示すよ
うに円筒状となっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術の場合には、各ケース１０７およびプレート
Ａ，Ｂ１０８，１０９に取り囲まれているソレノイド１
０６Ａとプレート１１１間に隙間Ｚ（図７参照）を生じ
させないために、各ソレノイド１０６Ａの高さ精度が必
要とされた。この場合のソレノイド１０６Ａの高さは複
数の構成部品（ケース１０７，プレートＡ，Ｂ１０８，
１０９の寸法の高さの和）のため、各構成部品単位での
寸法精度が必要とされた。

【０００６】本考案は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、ソ
レノイドの構成部品の寸法精度を必要とせずにソレノイ
ドの取付精度の向上を図り得るソレノイドバルブを提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案にあっては、磁性体製の固定部材と、該固定
部材と同軸的に対向して配置される磁性体製の可動部材
と、前記固定部材を取り囲むように配置されるコイル
と、該コイルを取り囲む磁路形成部材とを備えたソレノ
イドと、該ソレノイドを利用して作動するバルブ本体
と、から成るソレノイドバルブにおいて、前記磁路形成
部材を、長さ方向に伸縮自在としたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成のソレノイドバルブにあっては、ソレ
ノイドのコイルを取り囲む磁路形成部材を長さ方向に伸
縮自在としたことにより、従来のように複数のソレノイ
ドをバルブ取付ユニットとプレート間に挟持取付ける
際、ボルトにより締付ける締付力により磁路形成部材が
長さ方向に伸縮してソレノイドとプレートとの間の隙間
がなくなりかつソレノイドの高さが同一となるため、ソ
レノイドの構成部品の寸法精度を必要とせずに取付精度
が向上する。

【０００９】

【実施例】以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明
する。本考案の一実施例に係るソレノイドバルブを示す
図１及び図２において、１はソレノイドバルブ全体を示
しており、このソレノイドバルブ１は、圧力ポート２を
有したバルブ取付けユニット３とプレート４間にボルト
５により挟持取付けられるものである。

【００１０】このソレノイドバルブ１は、概略、バルブ
取付ユニット３の圧力ポート２に差し込まれる差し込み
部６を有したバルブ本体７と、該バルブ本体７が一体的
に組込まれバルブ本体７の弁体８を駆動させるためのソ
レノイド本体９とそのソレノイド本体９のコイル１８を
取り囲む磁路形成部材１０Ａとからなるソレノイド１１
と、から構成されている。

【００１１】バルブ本体７は、内径が小径部１２Ａと大
径部１２Ｂとからなる筒状のボディ１２と、該小径部１
２Ａの内周に嵌合固定される弁座であるバルブシート１
３と、該バルブシート１３に対して接離してバルブシー
ト１３に開口する流路１４を開閉する球状の弁体１５
と、該弁体１５が固定されボディ１２の小径部１２Ａの
内周に嵌合固定されている軸受１６を介して往復移動す
るロッド１７と、から構成されている。

【００１２】また、ソレノイド本体９は、内部中空の磁
性体製のケース１０に収納されており、概略、磁性体製
の固定部材としての筒状のキャップ２０と、キャップ２
０と同軸的に対向して往復動自在に挿入される磁性体製
の可動部材としてのプランジャ２１と、プランジャ２１
とスリーブ１９を介してキャップ２０とを取り囲むよう
に配置されるコイル１８と、から構成されている。すな
わち、ケース１０はコイル１８を取り囲むようになって
いる。

【００１３】そして、コイル１８の内周に上記バルブ本
体７のボディ１２の内径が大径部１２Ｂとなっている部
分が挿入され、そのボディ１２とソレノイド本体９のス
リーブ１９とがシリンダ２２を介して連結固定されてバ
ルブ本体７がソレノイド本体９に同軸的に組付けられて
いる。

【００１４】このように組付けられていることにより、
上記プランジャ２１はボディ１２の大径部１２Ｂにて往
復移動自在となる。このプランジャ２１は有底円筒状
で、開口部がキャップ２０側となるように設けられてお
り、ロッド１７が作動連結されている。このロッド１７
の先端には球状の弁体１５が固定されている。このロッ
ド１７の他端側はキャップ２０の内周を通ってキャップ
２０内に嵌合固定されている軸受２３を介して保持され
ている。

【００１５】そして、軸受２３とプランジャ２１間で、
かつロッド１７の外周にスプリング２４が介装されてい
る。このスプリング２４は、一端が軸受２３の端面に当
接し、他端がプランジャ２１の底部に当接してプランジ
ャ２１をバルブ本体７側に付勢している。

【００１６】さらに、ソレノイド本体９を収納している
ケース１０の長さ方向、すなわち高さ方向両端部にはケ
ース１０からの磁路をプランジャ２１およびキャップ２
０に案内するヨーク部材である環状のプレートＡ，Ｂ２
５，２６が設けられており、これらケース１０，プレー
トＡ，Ｂ２５，２６が磁路形成部材１０Ａである。

【００１７】そして、バルブ本体７のボディ１２の開口
端部とソレノイド本体９のスリーブ１９の開口端部に、
それぞれフィルター２７，２７’が設けられている。

【００１８】そして、ソレノイド１１オフ時には、プラ
ンジャ２１と軸受２３間に介装されるスプリング２４の
スプリング力によってプランジャ２１がバルブ本体７側
に移動し、プランジャ２１に作動連結されたロッド１７
の先端に設けられた弁体１５がバルブシート１３に接し
流路１４が閉ざされる。

【００１９】次にソレノイド１１をオンすることにより
スプリング２４のスプリング力に抗してプランジャ２１
がキャップ２０に磁気吸引され、プランジャ２１に作動
連結されているロッド１７の先端に設けられた弁体１５
がバルブシート１３から離間し、開口する。そのため、
流体がバルブ本体７のフィルター２７を介して流路１４
を通り、そして軸受１６，プランジャ２１，軸受２３に
それぞれ設けた孔およびソレノイド本体９のフィルター
２７を介して流出される。

【００２０】このように構成されたソレノイドバルブ１
は、図３に示すようなバルブ取付ユニット３の圧力ポー
ト２内にバルブ本体７のボディ１２の内径が小径の小径
部１２Ａ部がソレノイド１１のプレートＢ２６の端面が
バルブ取付ユニット３の端面に当接するまで差し込まれ
る。すなわち、ボディ１２の小径部１２Ａの部分とその
小径部１２Ａ内に位置するバルブシート１３，軸受１６
等が差し込み部６となって圧力ポート２に差し込み、そ
してプレート４をそのプレート４に形成された孔２８に
ソレイド１１のスリーブ１９を挿入し、ソレイド１１の
プレートＡ２５の端面に当接させて径方向両端において
ボルト５によってソレノイド１１を挟持固定して取付け
られるものである。

【００２１】ここで、本考案に係る長さ方向に伸縮部材
な磁路形成部材１０Ａのケース１０について説明する。

【００２２】このケース１０は、図２に示すように円筒
状で、円周方向において一部全長に渡って切り欠かれた
いわゆるたてわりのすりわり状になっており、切欠き部
において長さ方向上下にずれており寸法ｘ分の変形量を
有している。このようにすりわりを設けることにより、
長さ方向にフレキシブル性が持たせられ、伸縮自在とな
る。したがって、ソレノイド１１を上記プレート４とバ
ルブ取付ユニット３間にボルト５により締付けた際、ケ
ース１０が寸法ｘの領域内で伸縮してソレノイド１１と
プレート４との間の隙間を防止できる。そして、この変
形量ｘは、以下によって決められる。

【００２３】まず、プレートＡ，Ｂ２５，２６およびケ
ース１０の高さ合計の寸法公差をαとすると、この寸法
公差αによる隙間を防止するには、その公差分を吸収で
きればよいから、下記の数式１となる。

【００２４】

【数１】 また、ケース１０に圧力（力）が加わり、変形すること
による隙間を防止するには、その変形があってもその分
を吸収できればよいから、ケース１０に作用する力を
Ｆ、圧力をＰ、受圧面積をＳとすると、ケース１０に作
用する力Ｆを求める式は下記の数式２となる。

【００２５】

【数２】 そして、ケース１０の定数をＫ，板厚をｄ，長さ、すな
わち高さをＨ，平均径をＤ，横断性係数をＧとすると、
定数Ｋを求める式は下記の数式３となる。

【００２６】

【数３】 上記数式３から下記の数式４となる。

【００２７】

【数４】 上記数式４のＮは安全率である。そして、上記数式３と
数式４とから下記の数式５となる。

【００２８】

【数５】 したがって、ｘについては上記数式１と数式５の両方を
満足する値とすれば良い。

【００２９】以下に具体的な寸法にて説明する。

【００３０】上記構成のソレノイドバルブ１を、図３に
示すようにバルブ本体７の差し込み部６をプレートＢ２
６の端面がバルブ取付ユニット３の端面に当接するまで
圧力ポート３に差し込み、プレート４を孔２８にソレノ
イド１１のスリーブ１９を挿入して、プレート４をボル
ト５によって締め付けてソレノイド１１を挟持固定して
取付ける。尚、スリーブ１９とプレートＡ２５とはブレ
ージングにて固定されている。また、ケース１０は図４
に示すケース１０Ａを用いる。尚、図４に示されている
ケース１０Ａは模式的に表したものであり、実際は図２
に示すようにすりわりが設けられており、図２で示して
いるｘについて以下により求めるものである。

【００３１】このケース１０Ａは、板厚ｄ＝１．１５m
m，高さＨ＝２０．９９mm，平均径Ｄ＝２２．８５mm
で、横断性係数Ｇは鉄のＧ＝０．８３×１０⁴ kgf/mm²
である。そして、圧力ポート２からバルブ本体７の差し
込み部６に向って油圧が最大２５０kgf/cm² 発生した場
合について説明する。そして、受圧部となる差し込み部
６の径Ｄ’はφ１１mmである。したがって、受圧面積Ｓ
は下記の数式６より、

【００３２】

【数６】 となり、受圧部である差し込み部６にかかる力Ｆは、上
記条件よりＰ＝２５０kgf/cm² ，Ｓ＝０．９５cm² であ
ることから、上記数式２よりＦ＝２３８kgf となる。次
に、ケース１０Ａの定数Ｋを求めるべく、上記ケース１
０Ａの各条件Ｇ，ｄ，Ｈ，Ｄを上記数式３に代入する
と、Ｋ＝２７９１kgf/mmとなる。そして、このｘは、プ
レートＡ，Ｂ２５，２６およびケース１０の高さＨの合
計の寸法公差αを設けていないことから、上記数式４は
下記の数式７となる。

【００３３】

【数７】 そこで、安全率Ｎを４倍とした場合、上記数式７からｘ
＝０．３４mmとなる。この値に、プレートＡ，Ｂ２５，
２６およびケース１０の高さ合計の寸法公差αを加味す
る（±α）ことによりｘが求まる。このような微小な値
によりプレートＡ２５とプレート４との間の隙間を防止
できることからスペース上問題となることはない。

【００３４】上記構成のソレノイドバルブにあっては、
ケース１０にすりわりを設けて長さ方向に上記数式１と
数式５を満足する寸法ｘを有しているため、プレート
Ａ，Ｂ２５，２６およびケース１０の高さ合計の公差を
吸収できると共に、ケース１０に圧力が加わった際の変
形分も吸収できる。したがって、従来技術で示した図７
のように同一のバルブ取付ユニット３に２個以上並べて
プレート４を介してボルト５により締付ける締付け力に
よりケース１０が長さ方向、すなわち高さ方向に伸縮し
て隙間がなくなりかつソレノイド１１の高さが同一とな
ることから、ソレノイド１１の構成部品の寸法精度を必
要とせずに取付精度の向上を図ることができる。

【００３５】本実施例では、ケース１０をすりわりを設
けていることから、プレートＡ，Ｂ２５，２６との接触
が部分接触となり磁束が損失するが、たてわりのすりわ
りであることから、磁路の通る道筋に磁束が集中するこ
とになるので損失は少ない。

【００３６】尚、上記実施例では磁路形成部材１０Ａを
伸縮自在にすべくケース１０にたてわりのすりわりを設
けたものを例にとって説明したが、これに限るものでは
なく、磁路形成部材１０ＡのプレートＡ，Ｂ２５，２６
にすりわり等を設けて長さ方向に伸縮自在としても良
く、さらにはケース１０の長さ方向の中途部に磁性体製
の弾性部材を備えたものでも良い。

【００３７】

【考案の効果】本考案は、以上の構成および作用を有す
るもので、ソレノイドのコイルを取り囲む磁路形成部材
を長さ方向に伸縮自在としたので、従来のように複数の
ソレノイドをバルブ取付ユニットとプレート間に挟持取
付ける際、ボルトにより締付ける締付力により磁路形成
部材が長さ方向に伸縮してソレノイドとプレートとの間
の隙間がなくなりかつソレノイドの高さが同一となる。
そのため、ソレノイドの構成部品の寸法精度を必要とせ
ずに取付精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本考案の一実施例に係るソレノイ
ドバルブの縦断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）の
右側面図である。

【図２】図２（ａ）は図１のソレノイドバルブのケース
の正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）の上面図であ
る。

【図３】図３は図１のソレノイドバルブをバルブ取付ユ
ニットとプレート間に挟持取付けられている状態を示す
簡略断面図である。

【図４】図４はケースの模式図であり、同図（ａ）は正
面図で、同図（ｂ）は上面図である。

【図５】図５（ａ）は従来のソレノイドバルブの縦断面
図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）の右側面図である。

【図６】図６（ａ）は図５のソレノイドバルブのケース
の正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）の上面図であ
る。

【図７】図７は図５のソレノイドバルブをバルブ取付ユ
ニットとプレート間に２個以上並べて挟持取付けられて
いる状態を示す簡略断面図である。

【符号の説明】

１ ソレノイドバルブ ２ 圧力ポート ３ バルブ取付ユニット ４ プレート ５ ボルト ６ 差し込み部 ７ バルブ本体 ８ 弁体 ９ ソレノイド本体 １０ ケース １０Ａ 磁路形成部材 １１ ソレノイド １２ ボディ １２Ａ 小径部 １２Ｂ 大径部 １３ バルブシート １４ 流路 １５ 弁体 １６ 軸受 １７ ロッド １８ コイル １９ スリーブ ２０ キャップ（固定部材） ２１ プランジャ（可動部材） ２２ シリンダ ２３ 軸受 ２４ スプリング ２５ プレートＡ ２６ プレートＢ ２７，２７’ フィルター ２８ 孔

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体製の固定部材と、該固定部材と同
   軸的に対向して配置される磁性体製の可動部材と、前記
   固定部材を取り囲むように配置されるコイルと、該コイ
   ルを取り囲む磁路形成部材とを備えたソレノイドと、該
   ソレノイドを利用して作動するバルブ本体と、から成る
   ソレノイドバルブにおいて、 前記磁路形成部材を、長さ方向に伸縮自在としたことを
   特徴とするソレノイドバルブ。