JP3533593B2 - プッシュプル型ソレノイド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バルブに取外し可
能に装着されるプッシュプル型ソレノイドに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プッシュプル型ソレノイドは非
磁性パイプを備え、この非磁性パイプの外周面に、二つ
並んで配されたボビンにそれぞれコイルを巻回し樹脂材
料により一体成形されたコイル体が配される。また、非
磁性パイプのバルブ側開口部にバルブ側固定鉄心（固定
磁極ともいう。）が溶接され、このバルブ側固定鉄心
は、バルブに対し取外し可能に固着される。また、非磁
性パイプの非バルブ側開口部に非バルブ側固定鉄心（固
定磁極ともいう。）が溶接される。また、非磁性パイプ
の内部に可動鉄心（プランジャーともいう。）が軸線方
向へ移動可能に収容され、可動鉄心はバルブのスプール
に連結部材を介して連結される。

【０００３】プッシュプル型ソレノイドには交流用と直
流用とがあり、交流用ソレノイドは、交流用コイル体
と、可動鉄心側の端面にくま取りコイルが配設された交
流用固定鉄心とを備え、また、直流用ソレノイドは、直
流用コイル体と、くま取りコイルを備えていない直流用
固定鉄心とを備えて構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のプッシュプル型ソレノイドにおいては、バ
ルブ側及び非バルブ側の固定鉄心が非磁性パイプに溶接
されており、非磁性パイプから固定鉄心を分離させるこ
とができず、また、コイル体は一体化されているため、
二つのボビンを分離させることができない。このため、
交流用ソレノイドの交流用コイルを直流用コイルに、交
流用固定鉄心を直流用固定鉄心に交換することで、交流
用ソレノイドを途中から直流用ソレノイドとして変更使
用することができず、また、その逆もできない。このた
め、交流用ソレノイドに直流電圧を印加して直流用ソレ
ノイドとして使用する場合が有るが、このような使用方
法によると、交流用固定鉄心として通常軟磁性材料が使
用されているため直流用固定鉄心として望ましい炭素鋼
材料を使用した場合と比べ吸引力特性が低下する不具合
が生じる。また、直流用ソレノイドに交流電圧を印加し
た場合、直流用固定鉄心にくま取りコイルが配設されて
いないため、固定鉄心と可動鉄心との吸引力が周期的に
零になり唸りが発生して実用にならない。

【０００５】本発明は、上記の問題点にかんがみなされ
たものであり、交流用ソレノイドから直流用ソレノイド
への変更使用及び直流用ソレノイドから交流用ソレノイ
ドへの変更使用などが可能なプッシュプル型ソレノイド
を提供することを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のプッシュプル型
ソレノイドは、バルブに取外し可能に装着されるプッシ
ュプル型ソレノイドにおいて、非磁性パイプと、前記非
磁性パイプの外周面に取外し可能に嵌合されるバルブ側
コイル体と、前記非磁性パイプの外周面に前記バルブ側
コイル体と並んで取外し可能に嵌合される非バルブ側コ
イル体と、前記非磁性パイプのバルブ側開口部に取外し
可能に嵌合されるとともに、前記バルブに対し取外し可
能に固着されるバルブ側固定鉄心と、前記非磁性パイプ
の非バルブ側開口部に取外し可能に嵌合される非バルブ
側固定鉄心と、前記非磁性パイプの内部に軸線方向へ移
動可能に収容され、前記バルブのスプールと連結部材を
介して連結される可動鉄心と、前記バルブ側固定鉄心の
外周面に、該バルブ側固定鉄心と前記非磁性パイプとの
間のシール性を保つために配設されるバルブ側シールリ
ングと、前記非バルブ側固定鉄心の外周面に、該非バル
ブ側固定鉄心と前記非磁性パイプとの間のシール性を保
つために配設される非バルブ側シールリングと、前記非
バルブ側コイル体の非バルブ側端面側に配される取付板
と、前記取付板と前記バルブの端面との間を連結し、当
該ソレノイドを前記バルブに取外し可能に装着する取付
金具とを備えることを特徴とする。

【０００７】ここで、前記バルブ側コイル体及び前記バ
ルブ側固定鉄心は、交流用コイル体及び交流用固定鉄
心、又は、直流用コイル体及び直流用固定鉄心であり、
また、前記非バルブ側コイル体及び前記非バルブ側固定
鉄心は、交流用コイル体及び交流用固定鉄心、又は、直
流用コイル体又は直流用固定鉄心である。

【０００８】また、前記バルブ側コイル体及び前記非バ
ルブ側コイル体は、それぞれ、コイルが巻回されたボビ
ンをインサート体として樹脂材料により一体成形されて
おり、前記非磁性パイプの外周面に、前記バルブ側コイ
ル体と前記非バルブ側コイル体との間に取外し可能に嵌
合される中央環状ヨーク板を備える。

【０００９】また、前記取付板は、前記非バルブ側固定
鉄心の外周面に取外し可能に嵌合される非バルブ側環状
ヨーク板により構成される。

【００１０】また、当該ソレノイドは鉛直なバルブ端面
に装着されるものであり、前記取付金具は複数本の取付
ボルトからなり、各取付ボルトは、先端部が前記バルブ
端面にねじ込まれ、前記取付板は、前記非バルブ側コイ
ル体の非バルブ側端面と当接しない部位に各取付ボルト
の脚部が挿通される複数のボルト挿通孔を有し、前記バ
ルブ側コイル体、非バルブ側コイル体又は中央環状ヨー
ク板の外周面に、開口端を有するリング状の板ばね部材
が該外周面を取り囲むようばね弾性により係止され、前
記板ばね部材は、各ボルト挿通孔に挿通された各取付ボ
ルトの脚部が通る部位に、外方へ突出した湾曲部を有
し、前記湾曲部の内周面と前記バルブ側コイル体、非バ
ルブ側コイル体又は中央環状ヨーク板の外周面とで形成
される空間に各取付ボルトの先端部が通るよう構成され
る。

【００１１】また、前記バルブ側コイル体及び非バルブ
側コイル体の外周に、外部へリード線を導くための膨出
部が形成され、前記板ばね部材の開口端は前記膨出部に
係止される。

【００１２】また、前記バルブ側コイル体又は非バルブ
側コイル体の外周面に凹部が形成されるとともに、前記
板ばね部材は内方へ突出した突起部を有し、前記突起部
は前記凹部に係止される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。

【００１４】図１は、一実施形態に係るプッシュプル型
ソレノイドの断面図、図２は、図１図示II矢視図、図３
は、図１図示III 矢視図をそれぞれ示す。

【００１５】図１〜図３において、プッシュプル型ソレ
ノイド１は、バルブ２に取外し可能に装着されるプッシ
ュプル型ソレノイドである。

【００１６】このソレノイド１は非磁性パイプ３を備え
る。

【００１７】バルブ側コイル体４は、非磁性パイプ３の
外周面に取外し可能に嵌合される。バルブ側コイル体４
は交流用コイル体又は直流用コイル体である。バルブ側
コイル体４は、コイル４ａが巻回されたボビン４ｂをイ
ンサート体として樹脂材料４ｃにより一体成形されてい
る。

【００１８】非バルブ側コイル体５は、非磁性パイプ３
の外周面にバルブ側コイル体４と並んで取外し可能に嵌
合される。非バルブ側コイル体５は、交流用コイル体又
は直流用コイル体である。非バルブ側コイル体５は、コ
イル５ａが巻回されたボビン５ｂをインサート体として
樹脂材料５ｃにより一体成形されている。

【００１９】中央環状ヨーク板６は、非磁性パイプ３の
外周面に取外し可能に嵌合され、バルブ側コイル体４と
非バルブ側コイル体５との間に位置する。

【００２０】バルブ側固定鉄心７は、非磁性パイプ３の
バルブ側開口部３ａに取外し可能に嵌合されるととも
に、バルブ２に対しねじ８又はストッパーリング（Ｃリ
ング）９により取外し可能に固着される。バルブ側固定
鉄心７は、バルブ側コイル体４が交流用コイル体である
場合交流用固定鉄心であり、また、バルブ側コイル体４
が直流用コイル体である場合直流用固定鉄心である。

【００２１】非バルブ側固定鉄心１０は、非磁性パイプ
３の非バルブ側開口部３ｂに取外し可能に嵌合される。
非バルブ側固定鉄心１０は、非バルブ側コイル体５が交
流用コイル体である場合交流用固定鉄心であり、また、
非バルブ側コイル体５が直流用コイル体である場合直流
用固定鉄心である。

【００２２】可動鉄心１１は、非磁性パイプ３の内部に
軸線方向へ移動可能に収容され、バルブ２のスプール
（図示せず。）と連結部材１２を介して連結される。

【００２３】バルブ側シールリング（Ｏリング）１３
は、バルブ側固定鉄心７の外周面に、バルブ側固定鉄心
７と非磁性パイプ３との間のシール性を保つために配設
される。

【００２４】非バルブ側シールリング（Ｏリング）１４
は、非バルブ側固定鉄心１０の外周面に、非バルブ側固
定鉄心１０と非磁性パイプ３との間のシール性を保つた
めに配設される。

【００２５】取付板１５は、非バルブ側コイル体５の非
バルブ側端面５ｄ側に配される。取付板１５は、非バル
ブ側固定鉄心１０の外周面に取外し可能に嵌合される非
バルブ側環状ヨーク板により構成される。取付板１５
は、非バルブ側コイル体５の非バルブ側端面５ｄと当接
しない部位に取付金具（取付ボルト）１６の脚部１６ｂ
が挿通される複数のボルト挿通孔１５ａを有する。

【００２６】取付ボルト１６は、先端部１６ａがバルブ
端面２ａにねじ込まれて取付板１５とバルブ端面２ａと
の間を連結し、当該ソレノイド１をバルブ２に取外し可
能に装着する。

【００２７】なお、図中の他の符号４ｅは、バルブ側コ
イル体４の樹脂材料４ｃの膨出部、５ｅは、非バルブ側
コイル体５の樹脂材料５ｃの膨出部、１７はバルブ側磁
性コイルケース、１８は非バルブ側磁性コイルケース、
１９はバルブ側環状ヨーク板、２０は手動操作用プッシ
ュピン、２１はバルブ側コイル体４のリード線、２２は
非バルブ側コイル体５のリード線、２３はＯリングをそ
れぞれ表す。

【００２８】次に、上記のように構成されたソレノイド
１が交流用ソレノイドであるとし、この交流用ソレノイ
ドを直流用ソレノイドに変更使用する場合の取扱方法を
順に説明する。

【００２９】(1) まず、ソレノイド１を解体する。

【００３０】ソレノイド１の解体方法は、取付ボルト１
６をバルブ２から外す。この取付ボルト１６を取外した
後、取付板１５を非バルブ側固定鉄心１０（交流用固定
鉄心）から取外し、非バルブ側磁性コイルケース１８を
非バルブ側コイル体５（交流用コイル体）から取外す。
さらに、非バルブ側コイル体５、中央環状ヨーク板６を
順に非磁性パイプ３から取外した後、バルブ側コイル体
４（交流用コイル体）をバルブ側磁性コイルケース１７
と一体に非磁性パイプ３から取外し、バルブ側コイル体
４とバルブ側磁性コイルケース１７とを分離する。さら
に、バルブ側環状ヨーク１９をバルブ側固定鉄心７（交
流用固定鉄心）から取外す。

【００３１】次に、非バルブ側固定鉄心１０を非磁性パ
イプ３から取外すとともに非磁性パイプ３をバルブ側固
定鉄心７から取外し、バルブ側固定鉄心７を可動鉄心１
１、連結部材１２及びスプールと一体にバルブ２から取
り外す。

【００３２】その後、スプールから連結部材１２を取外
し、可動鉄心１１及び連結部材１２とバルブ側固定鉄心
７とを分離する。

【００３３】(2) 次に、非バルブ側コイル体５（交流用
コイル体）及びバルブ側コイル体４（交流用コイル体）
をそれぞれ直流用コイル体に取り替えるとともに、非バ
ルブ側固定鉄心１０（交流用固定鉄心）及びバルブ側固
定鉄心７（交流用固定鉄心）をそれぞれ直流用固定鉄心
に取り替える。

【００３４】(3) その後、上述したソレノイド１の解体
方法と逆の手順でソレノイド１を組み立てるとともにソ
レノイド１をバルブ２に装着する。

【００３５】以上説明したように、本実施形態に係るソ
レノイド１は分解、組立可能に構成されているため、交
流用ソレノイドから直流用ソレノイドへの変更使用を容
易に行うことができるようになる。同様に、直流用ソレ
ノイドから交流用ソレノイドへの変更使用も容易に行う
ことができる。さらに、バルブ側コイル体４と非バルブ
側コイル体５を交流用、直流用別々のものとするととも
に、バルブ側固定鉄心７と非バルブ側固定鉄心１０を交
流用、直流用別々のものとすることもできる。

【００３６】また、本実施形態に係るソレノイド１によ
ると、二つのコイル体４、５の間に中央環状ヨーク板６
を別体で配設した構成であるため、二つのコイル体４、
５に各々環状ヨーク板を埋設するタイプと比べ、部品点
数を削減することができる。

【００３７】また、本実施形態に係るソレノイド１によ
ると、取付板１５を、非バルブ側固定鉄心１０の外周面
に取外し可能に嵌合される非バルブ側環状ヨーク板によ
り構成したため、非バルブ側コイル体５に環状ヨーク板
を埋設し取付板１５を別途用いるタイプと比べ、部品点
数を削減することができる。

【００３８】また、本実施形態に係るソレノイド１によ
ると、図１に示すように、リード線２１、２２の取出口
が各コイル体４、５の軸線方向中心からずれて位置して
いるため、コイル体４、５の軸線方向における向きを逆
向きとすることで内側、外側の二つの位置を選択的にと
ることができる。

【００３９】図４は、図１〜図３に示したソレノイドを
鉛直なバルブ端面に装着する際の作業性向上を目的とし
て発明したソレノイドの斜視図を示し、図５は、同ソレ
ノイドの構成要素である板ばね部材の使用態様図を示
す。

【００４０】図１〜図３に示したソレノイド１を鉛直な
バルブ端面２ａに装着する作業において、取付板１５の
ボルト挿通孔１５ａに取付ボルト１６の脚部１６ｂを挿
通し先端部１６ａを鉛直なバルブ端面２ａにねじ込む
際、脚部１６ｂが長いため、図８に脚部１６ｂの外形を
二点鎖線で示したように、脚部１６ｂが水平な状態を保
てなくなる。このため、先端部１６ａをバルブ端面２ａ
に形成されているねじ孔２ｂに位置合わせするためには
脚部１６ｂを手で水平に支えるなどの補助的作業が必要
となり、作業性が悪い。

【００４１】そこで、作業性向上を目的とする図４及び
図５に示すソレノイド１は、バルブ側コイル体４、非バ
ルブ側コイル体５又は中央環状ヨーク板６の外周面を取
り囲み、ばね弾性により該外周面に圧接部３０ｃが係止
される板ばね部材３０が設けられる。

【００４２】板ばね部材３０は、開口端３０ａ、３０ａ
を有し、通常時に略台形形状のリング状に形成されてい
る。

【００４３】板ばね部材３０は、隣り合う圧接部３０ｃ
間に湾曲部３０ｂを有しており、各湾曲部３０ｂは、ボ
ルト挿通孔１５ａに挿通された取付ボルト１６の脚部１
６ｂが通る部位に外方へ突出して形成されている。取付
ボルト１６の脚部１６ｂは、湾曲部３０ｃの内周面とバ
ルブ側コイル体４、非バルブ側コイル体５又は中央環状
ヨーク板６の外周面とで形成される空間３１を通過可能
である。

【００４４】上記構成の板ばね部材３０は、ソレノイド
１をバルブ端面２ａに装着する際、バルブ側コイル体
４、非バルブ側コイル体５又は中央環状ヨーク板６の外
周面に取り付けられる。そして、取付ボルト１６の脚部
１６ｂを取付板１５のボルト挿通孔１５ａに挿通し先端
部１６ａをバルブ端面２ａのねじ孔２ｂにねじ込む作業
の際、先端部１６ａを板ばね部材３０の湾曲部３０ｃの
内周面と上記外周面とで形成される空間３１に通すこと
で脚部１６ｂの水平状態がほぼ保たれ、先端部１６ａが
バルブ端面２ａのねじ孔２ｂ付近まで案内されるように
なる。

【００４５】このように、板ばね部材３０を設けたこと
により、ソレノイド１を鉛直なバルブ端面２ａに装着す
る際、上述したような取付ボルト１６の脚部１６ｂを水
平に保つための補助的作業が全く不要となり、作業性が
向上する。

【００４６】図６は、図４及び図５に示した板ばね部材
３０の変形例を示す。

【００４７】図６に示す板ばね部材３０は、外部へリー
ド線２１、２２を導くためにバルブ側コイル体４及び非
バルブ側コイル体５の外周に形成されている膨出部４
ｅ、５ｅに、板ばね部材３０の開口端３０ａ、３０ａが
係止されるよう構成したことを特徴としており、その他
の部分は図４及び図５に示した板ばね部材３０と同様に
構成されている。このような構成を採用することによ
り、板ばね部材３０の円周方向における位置決めが容易
になるとともに、板ばね部材３０が非所望に回動し上記
空間３１と取付ボルト１６の脚部１６ｂとの間に位置ズ
レが発生する不具合を解消することができる。

【００４８】図７は、板ばね部材３０の他の変形例を示
す。

【００４９】図７に示す板ばね部材３０は、圧接部３０
ｃに内方へ突出した突起部３０ｄを設けたことを特徴と
しており、この突起部３０ｄは、バルブ側コイル体４、
非バルブ側コイル体５又は中央環状ヨーク板６の外周面
に予め形成された凹部４ｆ、５ｆ又は６ａに係止され
る。このように構成された板ばね部材３０によっても、
図６の板ばね部材３０と同様に円周方向における位置決
めを確実に行うことができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明のプッシュプル型ソレノイドによ
ると、交流用ソレノイドから直流用ソレノイドへの変更
使用及び直流用ソレノイドから交流用ソレノイドへの変
更使用などが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るプッシュプル型ソレ
ノイドの断面図である。

【図２】図１図示II矢視図である。

【図３】図１図示III 矢視図である。

【図４】他の実施形態に係るプッシュプル型ソレノイド
の斜視図である。

【図５】同ソレノイドの構成要素である板ばね部材の使
用態様図である。

【図６】板ばね部材の変形例の構成図である。

【図７】板ばね部材の他の変形例の構成図である。

【図８】図１〜図３に示すソレノイドの問題点を説明す
るための説明図である。

【符号の説明】

１ プッシュプル型ソレノイド ２ バルブ ２ａ 端面 ３ 非磁性パイプ ３ａ バルブ側開口部 ３ｂ 非バルブ側開口部 ４ バルブ側コイル体 ４ａ コイル ４ｂ ボビン ４ｃ 樹脂材料 ４ｅ 膨出部 ４ｆ 凹部 ５ 非バルブ側コイル体 ５ａ コイル ５ｂ ボビン ５ｃ 樹脂材料 ５ｄ 非バルブ側端面 ５ｅ 膨出部 ５ｆ 凹部 ６ 中央環状ヨーク板 ６ａ 凹部 ７ バルブ側固定鉄心 １０ 非バルブ側固定鉄心 １１ 可動鉄心 １２ 連結部材 １３ バルブ側シールリング（Ｏリング） １４ 非バルブ側シールリング（Ｏリング） １５ 取付板（非バルブ側環状ヨーク板） １６ 取付金具（取付ボルト） １６ａ 先端部 １６ｂ 脚部 ２１、２２ リード線 ３０ 板ばね部材 ３０ａ 開口端 ３０ｂ 湾曲部 ３０ｄ 突起部 ３１ 空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01F 7/16

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブに取外し可能に装着されるプッシ
   ュプル型ソレノイドにおいて、 非磁性パイプと、 前記非磁性パイプの外周面に取外し可能に嵌合されるバ
   ルブ側コイル体と、 前記非磁性パイプの外周面に前記バルブ側コイル体と並
   んで取外し可能に嵌合される非バルブ側コイル体と、 前記非磁性パイプのバルブ側開口部に取外し可能に嵌合
   されるとともに、前記バルブに対し取外し可能に固着さ
   れるバルブ側固定鉄心と、 前記非磁性パイプの非バルブ側開口部に取外し可能に嵌
   合される非バルブ側固定鉄心と、 前記非磁性パイプの内部に軸線方向へ移動可能に収容さ
   れ、前記バルブのスプールと連結部材を介して連結され
   る可動鉄心と、 前記バルブ側固定鉄心の外周面に、該バルブ側固定鉄心
   と前記非磁性パイプとの間のシール性を保つために配設
   されるバルブ側シールリングと、 前記非バルブ側固定鉄心の外周面に、該非バルブ側固定
   鉄心と前記非磁性パイプとの間のシール性を保つために
   配設される非バルブ側シールリングと、 前記非バルブ側コイル体の非バルブ側端面側に配される
   取付板と、 前記取付板と前記バルブの端面との間を連結し、当該ソ
   レノイドを前記バルブに取外し可能に装着する取付金具
   と、 を備えることを特徴とするプッシュプル型ソレノイド。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記バルブ側コイル
   体及び前記バルブ側固定鉄心は、交流用コイル体及び交
   流用固定鉄心、又は、直流用コイル体及び直流用固定鉄
   心であり、また、前記非バルブ側コイル体及び前記非バ
   ルブ側固定鉄心は、交流用コイル体及び交流用固定鉄
   心、又は、直流用コイル体又は直流用固定鉄心であるこ
   とを特徴とするプッシュプル型ソレノイド。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記バルブ側コイル
   体及び前記非バルブ側コイル体は、それぞれ、コイルが
   巻回されたボビンをインサート体として樹脂材料により
   一体成形されており、 前記非磁性パイプの外周面に、前記バルブ側コイル体と
   前記非バルブ側コイル体との間に取外し可能に嵌合され
   る中央環状ヨーク板を備えることを特徴とするプッシュ
   プル型ソレノイド。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記取付板は、前記
   非バルブ側固定鉄心の外周面に取外し可能に嵌合される
   非バルブ側環状ヨーク板により構成されることを特徴と
   するプッシュプル型ソレノイド。
5. 【請求項５】 請求項４において、当該ソレノイドは鉛
   直なバルブ端面に装着されるものであり、 前記取付金具は複数本の取付ボルトからなり、 各取付ボルトは、先端部が前記バルブ端面にねじ込ま
   れ、 前記取付板は、前記非バルブ側コイル体の非バルブ側端
   面と当接しない部位に各取付ボルトの脚部が挿通される
   複数のボルト挿通孔を有し、 前記バルブ側コイル体、非バルブ側コイル体又は中央環
   状ヨーク板の外周面に、開口端を有するリング状の板ば
   ね部材が該外周面を取り囲むようばね弾性により係止さ
   れ、 前記板ばね部材は、各ボルト挿通孔に挿通された各取付
   ボルトの脚部が通る部位に、外方へ突出した湾曲部を有
   し、 前記湾曲部の内周面と前記バルブ側コイル体、非バルブ
   側コイル体又は中央環状ヨーク板の外周面とで形成され
   る空間に各取付ボルトの先端部が通るよう構成されるこ
   とを特徴とするプッシュプル型ソレノイド。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記バルブ側コイル
   体及び非バルブ側コイル体の外周に、外部へリード線を
   導くための膨出部が形成され、前記板ばね部材の開口端
   は前記膨出部に係止されることを特徴とするプッシュプ
   ル型ソレノイド。
7. 【請求項７】 請求項５又は６において、前記バルブ側
   コイル体又は非バルブ側コイル体の外周面に凹部が形成
   されるとともに、前記板ばね部材は内方へ突出した突起
   部を有し、前記突起部は前記凹部に係止されることを特
   徴とするプッシュプル型ソレノイド。