JP4552269B2

JP4552269B2 - solenoid

Info

Publication number: JP4552269B2
Application number: JP2000129029A
Authority: JP
Inventors: 卓也工藤; 男石川
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2020-04-28
Also published as: JP2001314070A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、励磁により吸引されるプランジャを備えるソレノイドに関するもので、例えばプランジャが差圧の影響を受けて作動するもの等があり、プランジャの移動に応じてバルブ手段を開閉弁するソレノイドバルブ等に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のソレノイドとしては、例えば、軸方向に移動自在なプランジャが挿入されたプランジャ室内に、プランジャの軸方向一端側に高圧を、他端側に低圧を送り込み、励磁によりプランジャを吸引させる吸引力を働かせるだけでなく、送り込まれた高圧と低圧の差圧によってもプランジャが高圧側から低圧側へ移動する力（差圧力）を受ける構成としているものがある。
【０００３】
このようなソレノイドについて、図３を用いて説明する。図３のソレノイド１０１は、円筒状に巻かれたコイル１０２内周側に形成されるプランジャ室１１３内に軸方向に移動自在に挿入されるプランジャ１１１と、プランジャ１１１と対向してプランジャ室１１３の隣に固定配置されるセンタポスト１０５と、を備えている。
【０００４】
このソレノイド１０１の軸心には、プランジャ１１１をガイドするガイド軸１０９を設けており、プランジャ１１１及びセンタポスト１０５はガイド軸１０９が挿通された円筒状をしており、プランジャ室１１３は環状になってっている。
【０００５】
プランジャ１１１には、プランジャ１１１自身の移動によるストロークが伝達されるロッド１１８が取り付けられている。ロッド１１８は、センタポスト１０５を貫通してソレノイド１０１外部に軸方向に延びており、例えば先端がバルブ手段等の開閉弁する弁体となっており、外部で開閉弁の作動を行わせる。
【０００６】
また、このソレノイド１０１は、上記したように、プランジャ室１１３内で、プランジャ１１１のセンタポスト１０５側に高圧Ｈを、センタポスト１０５と反対側に低圧Ｌを供給し、プランジャ室１１３を高圧Ｈと低圧Ｌの２つに分圧した状態に保つ構成となっている。
【０００７】
ここで、プランジャ室１１３内を分圧するには、プランジャ１１１の内外周面とそれに対面するプランジャ室１１３の内外周壁面との間の隙間から高圧Ｈが低圧Ｌ側へ流入することを防止する必要があるため、プランジャ１１１の内外周にパッキン１１４，１１５を設けている。
【０００８】
そして、このソレノイド１０１では、ソレノイド１０１を励磁してプランジャ１１１をセンタポスト１０５に吸引する吸引力によって、プランジャ１１１をセンタポスト１０５側に移動させることと、プランジャ室１１３内の高圧Ｈと低圧Ｌの差圧を利用した差圧力によって、プランジャ１１１を高圧Ｈ側から低圧Ｌ側へ向かわせることと、ができるので、吸引力と差圧力を変更することで、プランジャ１１１のストローク量を調整する等の制御が可能となっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図３に示す従来技術のソレノイド１０１では、プランジャ１１１の内外周にパッキン１１４，１１５が配置されるため、プランジャ１１１の内外周とそれに対面するプランジャ室１１３の内外周壁面との間の隙間が広がり、プランジャ１１１の移動時の姿勢が傾き易く、プランジャ１１１の移動が阻害されてヒステリシスが大きくなる等の悪影響があった。
【００１０】
そこで、図４に示すように、プランジャ１１１外周面若しくは内周面のいずれか一方にパッキン１１４又は１１５を挟んでプランジャ室１１３内壁面と摺動する２つの摺動部１２１，１２２又は１２３，１２４を軸方向に並んで設けた構成とし、移動時のプランジャ１１１が安定した姿勢を保つことができるものも考えられた。
【００１１】
この図４の構成では、移動時のプランジャ１１１の姿勢を安定させるためプランジャ１１１の軸方向長さが冗長となってしまい、ソレノイド１０１が大型化して配置するスペースが大きく必要となってしまう。このため、ソレノイドの小型化の要求に対応することができるものではなかった。そこで、プランジャの軸方向長さを短くして小型化の要求を満たすソレノイドの実現が望まれていた。
【００１２】
また、図４（ａ）のプランジャ１１１外周に２つの摺動部１２１，１２２を設けた場合には、吸引力の特性を調整するためにセンタポスト１０５はプランジャ１１１の外径側でプランジャ室１１３内に突出する環状突起等を設けることがあるが、センタポスト１０５側のプランジャ１１１外周に摺動部１２１があるとプランジャ１１１の磁路が絞られるため、環状突起等に影響を及ぼしてしまい、吸引力の特性が所望に調整することができなくなり、性能の悪化が問題となってしまう。
【００１３】
図４（ｂ）のプランジャ１１１内周に２つの摺動部１２３，１２４を設けた場合には、プランジャ１１１が軸心側に寄せられ、磁束を最も集めるセンタポスト１０５の外径側とプランジャ１１１外周のセンタポスト１０５側端部との間に広い隙間を生じるため、吸引力を発生させる効率が低下し、性能の悪化が問題となってしまう。また、効率の低下を補うためコイル１０２の巻数を増加するとソレノイド１０１が大型化してしまう。
【００１４】
本発明は、上記した従来技術の問題を解決するものであり、その目的とするところは、プランジャの姿勢を安定に保ちつつ、小型化を図る高性能なソレノイドを提供することにある。
【００１５】
【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発明にあっては、コイルの内周側に固定配置されるセンタポストと、該センタポストに軸方向に対向して設けられ、前記コイルの起磁力で前記センタポストに吸引されるプランジャと、該プランジャの軸心に挿通されるガイド軸と、を備え、前記ガイド軸の周りに、前記プランジャの内周及び外周をガイドして前記プランジャを軸方向に移動自在とするプランジャ室が形成されると共に、前記プランジャの内周と前記プランジャ室の内周壁面との隙間を封止するパッキンと、前記プランジャの外周と前記プランジャ室の外周壁面との隙間を封止するパッキンとが備えられることで、前記プランジャ室内が高圧と低圧の２つに分圧されているソレノイドであって、前記プランジャには、前記センタポスト側の内周に、前記プランジャ室の内周壁面に摺動する第１軸受が設けられると共に、前記センタポストと反対側の外周に、前記第１軸受とは軸方向にずれた位置に、前記プランジャ室の外周壁面に摺動する第２軸受が設けられることを特徴とする。
【００１６】
したがって、第１，第２摺動部がプランジャ室の内外周壁面に軸方向にずれた位置で摺動するので、プランジャの移動時の姿勢が傾くことがなく、移動時のプランジャは安定した姿勢を保つことができる。
【００１７】
また、第１，第２摺動部はプランジャの軸方向長さが短くてもプランジャ室の内外周壁面に摺動するようにそれぞれ設けることができるので、プランジャの軸方向長さを短くしてソレノイドの小型化を図ることができる。
【００１８】
さらに、プランジャにはセンタポスト側の外周に摺動部が設けられていないので、センタポストはプランジャの外径側でプランジャ室内に突出する環状突起等を設けて吸引力の特性を所望に調整することができ、高性能なソレノイドが提供できる。
【００１９】
さらにまた、プランジャは軸心側に寄せられていないので、磁束を最も集めるセンタポストの外径側とプランジャ外周のセンタポスト側端部との間に広い隙間が生じず、吸引力を発生させる効率の低下が防止でき、高性能なソレノイドが提供できる。また、効率の低下を補うためコイルの巻数を増加する必要がなくなり、ソレノイドの大型化の必要がなくなる。
【００２０】
前記プランジャの内周と前記プランジャ室の内周壁面との隙間及び前記プランジャの外周と前記プランジャ室の外周壁面との隙間を密封するパッキンを備えたことが好ましい。
【００２１】
これにより、プランジャ室内に２分された領域が形成でき、この２分された領域に異なる圧を配圧することができ、配圧した場合には２分された領域間の差圧力によってプランジャを移動することができる。
【００２２】
前記パッキンは、前記プランジャの略軸方向中央部に配置されたことが好ましい。
【００２３】
これにより、パッキンのしめしろが安定するため、シール性が向上する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２５】
図１を用いて実施の形態に係るソレノイドの構成について説明する。
【００２６】
ソレノイド１は、概略、円筒状に巻かれたコイル２と、コイル２内周側に形成されたプランジャ室１３内に軸方向に移動自在に挿入されるプランジャ１１と、プランジャ１１と軸方向で対向してプランジャ室１３の隣に固定配置されるセンタポスト５と、軸心でプランジャ１１をガイドするガイド軸９と、を備えている。
【００２７】
コイル２は、軸方向両端部に外向きフランジ部３ａ，３ｂを有するボビン３に巻き付けられている。ボビン３には、コイル２に電流を送り込むリード線４が接続されるコネクタ部３ｃが設けられている。
【００２８】
ボビン３内周には、センタポスト５側にガイド筒６と、センタポスト５と反対側にスリーブ７と、が嵌合されている。ガイド筒６とスリーブ７は等しい内外径の円筒状をしている。スリーブ７のセンタポスト５と反対側端部には、外径方向に延びる円板部８が設けてあり、円板部８がボビン３のセンタポスト５と反対側の外向きフランジ部３ｂ端面に当接している。
【００２９】
センタポスト５は、軸心にガイド軸９が挿通されている。また、センタポスト５の外周にはボビン３を囲むケース１０が一体的に設けられている。センタポスト５のプランジャ１１側端面には、環状突起５ａが設けられ、環状突起５ａの外径側にガイド筒６が当接している。
【００３０】
ケース１０は、ボビン３のセンタポスト５側外向きフランジ部３ａに隣接して外径方向に延びて軸方向に折れ曲がり、軸方向にスリーブ７の円板部８まで延びており、その先端で円板部８外径端をカシメている。このため、ガイド筒６とスリーブ７は、ケース１０のカシメによりセンタポスト５側に押し付けられて固定される。
【００３１】
ガイド軸９は、軸心に配置され、軸方向に延びる小径部９ａと、センタポスト５と反対側に向かうほど径が大きくなるように中径部９ｂ及び大径部９ｃと、を備える。大径部９ｃは外周をスリーブ７の内周面に当接させて固定される。
【００３２】
また、センタポスト５と挿通されたガイド軸９との間には、プランジャ１１がセンタポスト５に吸引された時にプランジャ１１と当接するストッパ１２が圧入配置されている。
【００３３】
そして、ガイド軸９の周りに、ガイド筒６及びスリーブ７の内周面とセンタポスト５端面とガイド軸９とで囲まれて環状のプランジャ室１３が形成されている。
【００３４】
プランジャ室１３内には、ガイド軸９が挿通された円筒状のプランジャ１１が軸方向に移動可能に配設されている。プランジャ１１は、センタポスト５側外周がセンタポスト５の環状突起と当接しないように環状に切り欠かれた切り欠き部１１ａと、センタポスト５と反対側内周がガイド軸９の中径部９ｂの凸形状段に合わせて凹んだ段部１１ｂと、を備えている。
【００３５】
また、プランジャ１１の内外周には、それぞれパッキン１４，１５がプランジャ１１の略軸方向中央部に配置されている。パッキン１４，１５は、プランジャ１１に設けられた円環状の溝内に固定され、プランジャ１１内周のパッキン１５はプランジャ室１３の内周壁面であるガイド軸９の小径部９ａ周面と、プランジャ１１外周のパッキン１４はプランジャ室１３の外周壁面であるスリーブ７の内周面と、それぞれ密接する。
【００３６】
さらに、プランジャ１１には、センタポスト５側の内周にプランジャ室１３の内周壁面であるガイド軸９の小径部９ａ周面と摺動する第１軸受１６が設けられ、センタポスト５と反対側の外周にプランジャ室１３の外周壁面であるスリーブ７の内周面と摺動する第２軸受１７が設けられている。
【００３７】
そして、プランジャ１１には、プランジャ１１自身の移動によるストロークが伝達されるロッド１８が取り付けられている。ロッド１８は、センタポスト５を貫通してソレノイド１外部に軸方向に延びており、例えば先端がバルブ手段等の開閉弁する弁体となっており、外部で開閉弁の作動を行わせる。
【００３８】
このソレノイド１では、プランジャ室１３のセンタポスト５側には、ロッド１８が挿通されたセンタポスト５の貫通孔５ｂを介して外部から高圧Ｈが流入する。また、プランジャ室１３のセンタポスト５と反対側には、スリーブ７に設けられた連通孔７ａと、コイル２に接続されたリード線４が外部へ導かれる円板部８のリード線孔８ａと、を介して外部から低圧Ｌが流入する。
【００３９】
このため、プランジャ室１３内は高圧Ｈと低圧Ｌの２つに分圧された状態に保持される。ここで、プランジャ１１の内外周に設けられたパッキン１４，１５によって、プランジャ室１３内で高圧Ｈが低圧Ｌ側へ流入することは防止されている。
【００４０】
なお、プランジャ室１３以外のボビン３とカバー１０やボビン３と円板部８の隙間を介して高圧Ｈが低圧Ｌ側へ流入するおそれがあるので、それぞれの隙間にはＯリング１９，２０が配設されて密封されている。
【００４１】
以上の構成のソレノイド１では、センタポスト５−プランジャ１１−スリーブ７−円板部８−ケース１０−センタポスト５という磁気回路が形成されている。そして、リード線４を介してコイル２に電流を流すと起磁力が発生してソレノイド１が励磁され、プランジャ１１とセンタポスト５との間に吸引力が発生する。この吸引力により、プランジャ１１がセンタポスト５側に移動する。
【００４２】
また、プランジャ室１３内には外部から高圧Ｈと低圧Ｌとが２分して配圧されており、高圧Ｈが低圧Ｌ側へ流れ込もうとする差圧による差圧力が発生する。この差圧力により、プランジャ１１が高圧Ｈ側から低圧Ｌ側へ向かって移動する。
即ち、プランジャ１１はセンタポスト５と反対側へ移動する。
【００４３】
この吸引力と差圧力の関係で、プランジャ１１の位置を制御することができる。即ち、吸引力の方が大きければプランジャ１１はセンタポスト５へ吸引され、差圧力の方が大きければプランジャ１１はセンタポスト５から引き離される。また、吸引力と差圧力とが等しければプランジャ１１は停止する。
【００４４】
このため、本実施の形態のソレノイド１では、コイル２への通電量を変更して吸引力を変更することや、高圧Ｈ又は低圧Ｌの圧を変更して差圧力を変更することで、プランジャ１１のストローク量を調整する等の制御が可能となっている。
【００４５】
これによって、例えばロッド１８先端がバルブ手段等の開閉弁する弁体となっており、外部で開閉弁の作動を行わせる場合には、励磁時のプランジャ１１のストローク量に応じて開弁量を変更することができる。
【００４６】
したがって、本実施の形態のソレノイド１では、プランジャ１１は、センタポスト５側の内周に、ガイド軸９の小径部９ａ周面に摺動する第１軸受１６を設けると共に、センタポスト５と反対側の外周に、スリーブ７の内周面に摺動する第２軸受１７を設けたことで、第１，第２軸受１６，１７がガイド軸９の小径部９ａ周面及びスリーブ７の内周面に軸方向にずれた位置で摺動するので、プランジャ１１の移動時の姿勢が傾くことがなく、移動時のプランジャ１１は安定した姿勢を保つことができる。
【００４７】
また、第１，第２軸受１６，１７はプランジャ１１の軸方向長さが短くてもガイド軸９の小径部９ａ周面及びスリーブ７の内周面に摺動するようにそれぞれ設けることができるので、プランジャ１１の軸方向長さを短くしてソレノイド１の小型化を図ることができる。
【００４８】
さらに、プランジャ１１にはセンタポスト５側の外周に対向面に摺動する摺動部が設けられていないので、センタポスト５はプランジャ１１の外径側でプランジャ室１３内に突出する環状突起５ａ等を設けて吸引力の特性を所望に調整することができ、高性能なソレノイド１が提供できる。
【００４９】
さらにまた、プランジャ１１は軸心側に寄せられていないので、磁束を最も集めるセンタポスト５の外径側とプランジャ１１外周のセンタポスト５側端部との間に広い隙間が生じず、吸引力を発生させる効率の低下が防止でき、高性能なソレノイド１が提供できる。また、効率の低下を補うためコイル２の巻数を増加する必要がなくなり、ソレノイド１を小型化できる。
【００５０】
プランジャ１１の内周とガイド軸９の小径部９ａ周面との隙間及びプランジャ１１の外周とスリーブ７の内周面との隙間を密封するパッキン１４，１５を備えたことで、プランジャ室１３内に２分された領域が形成でき、この２分された領域に異なる高圧Ｈ及び低圧Ｌを配圧することができ、２分された領域間の差圧力によってプランジャ１１を移動することができる。
【００５１】
なお、パッキン１４，１５は、プランジャ１１の略軸方向中央部に配置されたことで、パッキン１４，１５のしめしろが安定するため、シール性が向上する。
【００５２】
なお、本実施の形態では、第１，第２摺動部としての第１，第２軸受１６，１７をプランジャ１１とは別部材で設けていたが、図２に示すように、第１，第２摺動部としての第１，第２軸受部１１ｃ，１１ｄをプランジャ１１に一体的に設ける構成としてもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にあっては、プランジャは、センタポスト側の内周に、プランジャ室の内周壁面に摺動する第１摺動部を設けると共に、センタポストと反対側の外周に、プランジャ室の外周壁面に摺動する第２摺動部を設けたことで、第１，第２摺動部がプランジャ室の内外周壁面に軸方向にずれた位置で摺動するので、プランジャの移動時の姿勢が傾くことがなく、移動時のプランジャは安定した姿勢を保つことができる。
【００５５】
また、第１，第２摺動部はプランジャの軸方向長さが短くてもプランジャ室の内外周壁面に摺動するようにそれぞれ設けることができるので、プランジャの軸方向長さを短くしてソレノイドの小型化を図ることができる。
【００５６】
さらに、プランジャにはセンタポスト側の外周に摺動部が設けられていないので、センタポストはプランジャの外径側でプランジャ室内に突出する環状突起等を設けて吸引力の特性を所望に調整することができ、高性能なソレノイドが提供できる。
【００５７】
さらにまた、プランジャは軸心側に寄せられていないので、磁束を最も集めるセンタポストの外径側とプランジャ外周のセンタポスト側端部との間に広い隙間が生じず、吸引力を発生させる効率の低下が防止でき、高性能なソレノイドが提供できる。また、効率の低下を補うためコイルの巻数を増加する必要がなくなり、ソレノイドの大型化の必要がなくなる。
【００５８】
プランジャの内周と前記プランジャ室の内周壁面との隙間及び前記プランジャの外周と前記プランジャ室の外周壁面との隙間を密封するパッキンを備えたことで、プランジャ室内に２分された領域が形成でき、この２分された領域に異なる圧を配圧することができ、配圧した場合には２分された領域間の差圧力によってプランジャを移動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るソレノイドを示す概略構成図である。
【図２】実施の形態に係る他の例のソレノイドを示す概略構成図である。
【図３】従来のソレノイドを示す概略構成図である。
【図４】従来のソレノイドを示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ソレノイド
２コイル
３ボビン
３ａ，３ｂ外向きフランジ部
３ｃコネクタ部
４リード線
５センタポスト
５ａ環状突起
５ｂ貫通孔
６ガイド筒
７スリーブ
７ａ連通孔
８円板部
８ａリード線孔
９ガイド軸
９ａ小径部
９ｂ中径部
９ｃ大径部
１０ケース
１１プランジャ
１１ａ切り欠き部
１１ｂ段部
１１ｃ第１軸受部
１１ｄ第２軸受部
１２ストッパ
１３プランジャ室
１４，１５パッキン
１６第１軸受
１７第２軸受
１８ロッド
１９，２０Ｏリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solenoid having a plunger that is attracted by excitation, such as a solenoid that operates under the influence of a differential pressure, and a solenoid valve that opens and closes valve means according to the movement of the plunger. Applied.
[0002]
[Prior art]
As this type of conventional solenoid, for example, a high pressure is sent to one end of the plunger in the axial direction and a low pressure is sent to the other end in the plunger chamber in which a plunger that is movable in the axial direction is inserted, and the plunger is attracted by excitation. There is a configuration in which the plunger receives a force (differential pressure) that moves from the high pressure side to the low pressure side not only by applying a suction force but also by a differential pressure between the high pressure and the low pressure that is sent.
[0003]
Such a solenoid will be described with reference to FIG. 3 includes a plunger 111 that is inserted into a plunger chamber 113 formed on the inner peripheral side of the coil 102 wound in a cylindrical shape so as to be movable in the axial direction, and is opposed to the plunger 111 in the plunger chamber 113. And a center post 105 fixedly disposed next to the center post 105.
[0004]
A guide shaft 109 that guides the plunger 111 is provided at the shaft center of the solenoid 101. The plunger 111 and the center post 105 have a cylindrical shape through which the guide shaft 109 is inserted, and the plunger chamber 113 has an annular shape. It is.
[0005]
A rod 118 is attached to the plunger 111 to transmit a stroke caused by the movement of the plunger 111 itself. The rod 118 passes through the center post 105 and extends in the axial direction to the outside of the solenoid 101. For example, the tip of the rod 118 is a valve body that opens and closes valve means or the like, and operates the opening and closing valve outside.
[0006]
Further, as described above, the solenoid 101 supplies the high pressure H to the center post 105 side of the plunger 111 and the low pressure L to the opposite side of the center post 105 in the plunger chamber 113, and sets the plunger chamber 113 to the high pressure H. It has a configuration in which the pressure is divided into two low pressures L.
[0007]
Here, in order to divide the pressure in the plunger chamber 113, it is necessary to prevent the high pressure H from flowing into the low pressure L side from the gap between the inner and outer peripheral surfaces of the plunger 111 and the inner and outer peripheral wall surfaces of the plunger chamber 113 facing the plunger 111. Therefore, packings 114 and 115 are provided on the inner and outer circumferences of the plunger 111.
[0008]
In the solenoid 101, the plunger 111 is moved to the center post 105 side by a suction force that excites the solenoid 101 to attract the plunger 111 to the center post 105, and the high pressure H and low pressure L in the plunger chamber 113. Since the plunger 111 can be moved from the high pressure H side to the low pressure L side by the differential pressure using the differential pressure, the stroke amount of the plunger 111 can be adjusted by changing the suction force and the differential pressure. Control is possible.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional solenoid 101 shown in FIG. 3, since the packings 114 and 115 are arranged on the inner and outer circumferences of the plunger 111, the gap between the inner and outer circumferences of the plunger 111 and the inner and outer circumferential wall surfaces of the plunger chamber 113 facing it. There was an adverse effect such that the gap was widened, the posture of the plunger 111 when moving was easy to tilt, the movement of the plunger 111 was inhibited, and the hysteresis was increased.
[0010]
Therefore, as shown in FIG. 4, two sliding portions 121, 122 or 123, 124 sliding with the inner wall surface of the plunger chamber 113 with the packing 114 or 115 sandwiched between either the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the plunger 111. It is also considered that the plunger 111 is arranged side by side in the axial direction so that the plunger 111 can maintain a stable posture during movement.
[0011]
In the configuration of FIG. 4, the axial direction length of the plunger 111 becomes redundant in order to stabilize the posture of the plunger 111 at the time of movement, and a large space is required for arranging the solenoid 101 in a large size. For this reason, it has not been possible to meet the demand for miniaturization of the solenoid. Therefore, it has been desired to realize a solenoid that satisfies the demand for miniaturization by shortening the axial length of the plunger.
[0012]
4A, when the two sliding portions 121 and 122 are provided on the outer periphery of the plunger 111, the center post 105 is located on the outer diameter side of the plunger 111 in order to adjust the suction force characteristics. An annular protrusion or the like that protrudes inward may be provided, but if there is a sliding portion 121 on the outer periphery of the plunger 111 on the center post 105 side, the magnetic path of the plunger 111 is restricted, which affects the annular protrusion or the like. The characteristics of the suction force cannot be adjusted as desired, and the deterioration of performance becomes a problem.
[0013]
When the two sliding portions 123 and 124 are provided on the inner periphery of the plunger 111 in FIG. 4B, the plunger 111 is moved toward the axial center, and the outer diameter side of the center post 105 that collects the magnetic flux most and the plunger 111 Since a wide gap is formed between the outer periphery and the center post 105 side end, the efficiency of generating a suction force is reduced, and the performance is deteriorated. Further, if the number of turns of the coil 102 is increased to compensate for the decrease in efficiency, the solenoid 101 becomes larger.
[0014]
The present invention solves the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a high-performance solenoid that can be downsized while keeping the posture of the plunger stable.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a center post fixedly disposed on the inner peripheral side of the coil, and the center post is provided opposite to the center post in the axial direction. And a guide shaft inserted through the axis of the plunger. The inner periphery and outer periphery of the plunger are guided around the guide shaft, and the plunger is movable in the axial direction. with plunger chamber which is formed, a packing for sealing a gap between the inner periphery and the inner peripheral wall of the plunger chamber of the plunger to seal the gap between the outer and the outer peripheral wall surface of the plunger chamber of said plunger by the packing is provided, a solenoid, wherein the plunger chamber is divided into two high pressure and low pressure, the plunger, the inner periphery of said center post side With a first bearing which slides on the inner peripheral wall surface of the plunger chamber is provided, on the side opposite the outer periphery of said center post, in a position axially offset from the first bearing, the outer peripheral wall surface of the plunger chamber A sliding second bearing is provided .
[0016]
Accordingly, the first and second sliding portions slide on the inner and outer peripheral wall surfaces of the plunger chamber at positions shifted in the axial direction, so that the posture of the plunger does not tilt and the plunger is stable when moving. Can keep.
[0017]
In addition, the first and second sliding portions can be provided so as to slide on the inner and outer peripheral wall surfaces of the plunger chamber even if the plunger axial length is short, so the plunger axial length is shortened. The solenoid can be reduced in size.
[0018]
Further, since the plunger is not provided with a sliding portion on the outer periphery on the center post side, the center post is provided with an annular protrusion or the like protruding into the plunger chamber on the outer diameter side of the plunger to adjust the suction force characteristics as desired. High performance solenoids can be provided.
[0019]
Furthermore, since the plunger is not moved toward the shaft center side, there is no wide gap between the outer diameter side of the center post that collects the most magnetic flux and the center post side end of the outer periphery of the plunger, and the efficiency of generating the attractive force. Can be prevented, and a high-performance solenoid can be provided. Further, it is not necessary to increase the number of turns of the coil in order to compensate for the decrease in efficiency, and it is not necessary to increase the size of the solenoid.
[0020]
It is preferable that a packing for sealing a gap between the inner circumference of the plunger and the inner circumferential wall surface of the plunger chamber and a gap between the outer circumference of the plunger and the outer circumferential wall surface of the plunger chamber is provided.
[0021]
As a result, a half-divided region can be formed in the plunger chamber, and different pressures can be distributed to the half-divided region. When the pressure is distributed, the plunger is moved by the differential pressure between the two divided regions. can do.
[0022]
It is preferable that the packing is disposed at a substantially axial center portion of the plunger.
[0023]
Thereby, since the interference of the packing is stabilized, the sealing performance is improved.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.
[0025]
The configuration of the solenoid according to the embodiment will be described with reference to FIG.
[0026]
The solenoid 1 is roughly a coil 2 wound in a cylindrical shape, a plunger 11 inserted in a plunger chamber 13 formed on the inner peripheral side of the coil 2 so as to be movable in the axial direction, and opposed to the plunger 11 in the axial direction. A center post 5 fixedly arranged next to the plunger chamber 13 and a guide shaft 9 for guiding the plunger 11 with an axial center are provided.
[0027]
The coil 2 is wound around a bobbin 3 having outward flange portions 3a and 3b at both ends in the axial direction. The bobbin 3 is provided with a connector portion 3c to which a lead wire 4 for sending current to the coil 2 is connected.
[0028]
On the inner periphery of the bobbin 3, a guide cylinder 6 is fitted on the center post 5 side, and a sleeve 7 is fitted on the opposite side of the center post 5. The guide tube 6 and the sleeve 7 have a cylindrical shape with equal inner and outer diameters. A disc portion 8 extending in the outer diameter direction is provided at an end portion of the sleeve 7 opposite to the center post 5, and the disc portion 8 is provided on an end surface of the outward flange portion 3 b on the opposite side of the center post 5 of the bobbin 3. It is in contact.
[0029]
The center post 5 has a guide shaft 9 inserted through an axis. A case 10 surrounding the bobbin 3 is integrally provided on the outer periphery of the center post 5. An annular protrusion 5a is provided on the end face on the plunger 11 side of the center post 5, and the guide cylinder 6 is in contact with the outer diameter side of the annular protrusion 5a.
[0030]
The case 10 is adjacent to the outward flange 3a on the center post 5 side of the bobbin 3 and extends in the outer diameter direction, bends in the axial direction, and extends in the axial direction to the disk portion 8 of the sleeve 7. The outer diameter end of the plate portion 8 is crimped. For this reason, the guide tube 6 and the sleeve 7 are pressed and fixed to the center post 5 side by caulking of the case 10.
[0031]
The guide shaft 9 includes a small-diameter portion 9a that is disposed in the axial center and extends in the axial direction, and a medium-diameter portion 9b and a large-diameter portion 9c that increase in diameter toward the opposite side to the center post 5. The large-diameter portion 9c is fixed with its outer periphery contacting the inner peripheral surface of the sleeve 7.
[0032]
A stopper 12 that presses the plunger 11 when the plunger 11 is sucked by the center post 5 is press-fitted between the center post 5 and the inserted guide shaft 9.
[0033]
An annular plunger chamber 13 is formed around the guide shaft 9 so as to be surrounded by the inner peripheral surface of the guide tube 6 and the sleeve 7, the end surface of the center post 5, and the guide shaft 9.
[0034]
A cylindrical plunger 11 into which the guide shaft 9 is inserted is disposed in the plunger chamber 13 so as to be movable in the axial direction. The plunger 11 includes a notch portion 11 a that is notched in an annular shape so that the outer periphery on the center post 5 side does not come into contact with the annular protrusion of the center post 5, and the inner peripheral portion on the opposite side to the center post 5 is the medium diameter portion of the guide shaft 9. And a step portion 11b that is recessed in accordance with the convex step of 9b.
[0035]
In addition, packings 14 and 15 are disposed at the substantially axial center of the plunger 11 on the inner and outer circumferences of the plunger 11, respectively. The packings 14 and 15 are fixed in an annular groove provided in the plunger 11, and the packing 15 on the inner periphery of the plunger 11 includes the peripheral surface of the small-diameter portion 9 a of the guide shaft 9 that is the inner peripheral wall surface of the plunger chamber 13, and the plunger The outer peripheral packing 14 is in close contact with the inner peripheral surface of the sleeve 7 which is the outer peripheral wall surface of the plunger chamber 13.
[0036]
Further, the plunger 11, the first bearing 16 you slide and the small-diameter portion 9a peripheral surface of the guide shaft 9 is the inner circumferential wall surface of the plunger chamber 13 to the inner periphery of the center post 5 side is provided with a center post 5 the second bearing 17 you sliding the inner peripheral surface of the sleeve 7 which is the outer peripheral wall of the plunger chamber 13 is provided on the outer periphery of the opposite side.
[0037]
And the rod 11 to which the stroke by the movement of the plunger 11 itself is transmitted is attached to the plunger 11. The rod 18 passes through the center post 5 and extends in the axial direction to the outside of the solenoid 1. For example, the tip of the rod 18 is a valve body that opens and closes valve means and the like, and operates the opening and closing valve outside.
[0038]
In the solenoid 1, high pressure H flows from the outside to the center post 5 side of the plunger chamber 13 through the through hole 5 b of the center post 5 through which the rod 18 is inserted. Further, on the opposite side of the plunger chamber 13 from the center post 5, a communication hole 7 a provided in the sleeve 7 and a lead wire hole 8 a of the disk portion 8 through which the lead wire 4 connected to the coil 2 is guided to the outside. , Low pressure L flows from the outside.
[0039]
For this reason, the inside of the plunger chamber 13 is maintained in a state where the pressure is divided into two, a high pressure H and a low pressure L. Here, the packings 14 and 15 provided on the inner and outer peripheries of the plunger 11 prevent the high pressure H from flowing into the low pressure L side in the plunger chamber 13.
[0040]
Since high pressure H may flow into the low pressure L side through the gap between the bobbin 3 and the cover 10 other than the plunger chamber 13 and the bobbin 3 and the disk portion 8, O-rings 19 and 20 are formed in the gaps. Arranged and sealed.
[0041]
In the solenoid 1 having the above configuration, a magnetic circuit of center post 5-plunger 11-sleeve 7-disk portion 8-case 10-center post 5 is formed. When a current is passed through the coil 2 via the lead wire 4, a magnetomotive force is generated, the solenoid 1 is excited, and an attractive force is generated between the plunger 11 and the center post 5. By this suction force, the plunger 11 moves to the center post 5 side.
[0042]
In addition, a high pressure H and a low pressure L are distributed from the outside into the plunger chamber 13 in two, and a differential pressure is generated due to the differential pressure at which the high pressure H tends to flow into the low pressure L side. Due to this differential pressure, the plunger 11 moves from the high pressure H side toward the low pressure L side.
That is, the plunger 11 moves to the side opposite to the center post 5.
[0043]
The position of the plunger 11 can be controlled by the relationship between the suction force and the differential pressure. That is, if the suction force is greater, the plunger 11 is attracted to the center post 5, and if the differential pressure is greater, the plunger 11 is separated from the center post 5. If the suction force and the differential pressure are equal, the plunger 11 stops.
[0044]
For this reason, in the solenoid 1 of the present embodiment, the plunger is changed by changing the energization amount to the coil 2 and changing the suction force, or changing the high pressure H or the low pressure L to change the differential pressure. Control such as adjusting the stroke amount of 11 is possible.
[0045]
Thus, for example, the tip of the rod 18 is a valve body that opens and closes valve means or the like, and when the on-off valve is operated externally, the valve opening amount is set according to the stroke amount of the plunger 11 during excitation. Can be changed.
[0046]
Therefore, in the solenoid 1 of the present embodiment, the plunger 11 is provided with the first bearing 16 that slides on the circumferential surface of the small-diameter portion 9a of the guide shaft 9 on the inner periphery on the center post 5 side, and opposite to the center post 5. Since the second bearing 17 that slides on the inner peripheral surface of the sleeve 7 is provided on the outer periphery on the side, the first and second bearings 16, 17 are connected to the peripheral surface of the small diameter portion 9 a of the guide shaft 9 and the inner periphery of the sleeve 7. Since it slides on the surface at a position shifted in the axial direction, the posture of the plunger 11 when it moves is not inclined, and the plunger 11 when it moves can maintain a stable posture.
[0047]
The first and second bearings 16 and 17 can be provided so as to slide on the circumferential surface of the small-diameter portion 9a of the guide shaft 9 and the inner circumferential surface of the sleeve 7 even if the plunger 11 has a short axial length. Therefore, the axial length of the plunger 11 can be shortened to reduce the size of the solenoid 1.
[0048]
Further, since the plunger 11 is not provided with a sliding portion that slides on the outer surface on the side of the center post 5 on the opposite surface, the center post 5 has an annular protrusion 5 a that protrudes into the plunger chamber 13 on the outer diameter side of the plunger 11. Etc. can be provided to adjust the characteristics of the suction force as desired, and a high-performance solenoid 1 can be provided.
[0049]
Furthermore, since the plunger 11 is not moved toward the shaft center side, a wide gap is not generated between the outer diameter side of the center post 5 collecting the magnetic flux most and the end of the outer periphery of the plunger 11 on the center post 5 side, and the attractive force Therefore, the high-performance solenoid 1 can be provided. Further, it is not necessary to increase the number of turns of the coil 2 to compensate for the decrease in efficiency, and the solenoid 1 can be downsized.
[0050]
By providing packings 14 and 15 that seal the clearance between the inner periphery of the plunger 11 and the peripheral surface of the small diameter portion 9 a of the guide shaft 9 and the clearance between the outer periphery of the plunger 11 and the inner peripheral surface of the sleeve 7, A two-divided region can be formed, different high pressure H and low pressure L can be distributed to the two-divided region, and the plunger 11 can be moved by the differential pressure between the two divided regions.
[0051]
In addition, since the packings 14 and 15 are arranged at the substantially axial center portion of the plunger 11, the interference between the packings 14 and 15 is stabilized, so that the sealing performance is improved.
[0052]
In the present embodiment, the first and second bearings 16 and 17 as the first and second sliding portions are provided as separate members from the plunger 11, but as shown in FIG. It is good also as a structure which provides the plunger 11 integrally with the 1st, 2nd bearing parts 11c and 11d as a 2nd sliding part.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the plunger is provided with the first sliding portion that slides on the inner peripheral wall surface of the plunger chamber on the inner periphery on the center post side, and the outer periphery on the side opposite to the center post. In addition, by providing the second sliding portion that slides on the outer peripheral wall surface of the plunger chamber, the first and second sliding portions slide on the inner and outer peripheral wall surfaces of the plunger chamber at positions shifted in the axial direction. The posture during movement of the plunger does not tilt, and the plunger during movement can maintain a stable posture.
[0055]
In addition, the first and second sliding portions can be provided so as to slide on the inner and outer peripheral wall surfaces of the plunger chamber even if the plunger axial length is short, so the plunger axial length is shortened. The solenoid can be reduced in size.
[0056]
Further, since the plunger is not provided with a sliding portion on the outer periphery on the center post side, the center post is provided with an annular protrusion or the like protruding into the plunger chamber on the outer diameter side of the plunger to adjust the suction force characteristics as desired. High performance solenoids can be provided.
[0057]
Furthermore, since the plunger is not moved toward the shaft center side, there is no wide gap between the outer diameter side of the center post that collects the most magnetic flux and the center post side end of the outer periphery of the plunger, and the efficiency of generating the attractive force. Can be prevented, and a high-performance solenoid can be provided. Further, it is not necessary to increase the number of turns of the coil in order to compensate for the decrease in efficiency, and it is unnecessary to increase the size of the solenoid.
[0058]
A two-divided region is formed in the plunger chamber by providing a packing that seals the gap between the inner periphery of the plunger and the inner peripheral wall surface of the plunger chamber and the clearance between the outer periphery of the plunger and the outer peripheral wall surface of the plunger chamber. In addition, different pressures can be distributed to the bisected area, and when the pressure is distributed, the plunger can be moved by the differential pressure between the halved areas.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a solenoid according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing another example solenoid according to the embodiment;
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a conventional solenoid.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a conventional solenoid.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solenoid 2 Coil 3 Bobbin 3a, 3b Outward flange part 3c Connector part 4 Lead wire 5 Center post 5a Annular projection 5b Through hole 6 Guide cylinder 7 Sleeve 7a Communication hole 8 Disc part 8a Lead wire hole 9 Guide shaft 9a Small diameter part 9b Medium diameter portion 9c Large diameter portion 10 Case 11 Plunger 11a Notch portion 11b Step portion 11c First bearing portion 11d Second bearing portion 12 Stopper 13 Plunger chamber 14, 15 Packing 16 First bearing 17 Second bearing 18 Rod 19, 20 O-ring

Claims

A center post fixedly arranged on the inner peripheral side of the coil;
A plunger that is axially opposed to the center post and is attracted to the center post by the magnetomotive force of the coil;
A guide shaft inserted through the axis of the plunger,
A plunger chamber is formed around the guide shaft to guide the inner periphery and outer periphery of the plunger so that the plunger can move in the axial direction .
A packing for sealing a gap between the inner periphery of the plunger and the inner peripheral wall surface of the plunger chamber, and a packing for sealing a gap between the outer periphery of the plunger and the outer peripheral wall surface of the plunger chamber are provided. A solenoid in which the plunger chamber is divided into a high pressure and a low pressure ,
It said plunger, the inner periphery of said center post side, with a first bearing which slides on the inner peripheral wall surface of the plunger chamber is provided, on the side opposite the outer periphery of the center post, the shaft and the first bearing A solenoid having a second bearing that slides on the outer peripheral wall surface of the plunger chamber at a position shifted in the direction .