JP5351603B2 - Linear solenoid and valve device using the same - Google Patents
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本発明は、通電することによって励磁作用を発揮するリニアソレノイド及びそれを用いたバルブ装置に関する。 The present invention relates to a linear solenoid that exhibits an exciting action when energized and a valve device using the linear solenoid.
従来から、ソレノイドの励磁作用によって可動コアを変位させ、前記可動コアの変位が伝達されることによりインレットポートとアウトレットポートの連通状態と非連通状態とを切り換える弁体を有するリニアソレノイドバルブが用いられている。 Conventionally, a linear solenoid valve having a valve body that displaces a movable core by an excitation action of a solenoid and switches between a communication state and a non-communication state of an inlet port and an outlet port by transmitting the displacement of the movable core has been used. ing.
この種のリニアソレノイドバルブに関し、本出願人は、可動コアに対する吸引力をより一層向上させることが可能なリニアソレノイドバルブを提案している(例えば、特許文献1参照)。 With regard to this type of linear solenoid valve, the present applicant has proposed a linear solenoid valve that can further improve the suction force with respect to the movable core (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献1に開示されたリニアソレノイドバルブでは、可動コアの中心を貫通するシャフトの両端部を、それぞれ、焼結金属を含む焼結体によって形成された第1平軸受け及び第2平軸受けによって支持するように構成されている。 In the linear solenoid valve disclosed in Patent Document 1, both ends of the shaft passing through the center of the movable core are respectively formed by a first flat bearing and a second flat bearing formed of a sintered body containing a sintered metal. It is configured to support.
ところで、前記特許文献1に開示されたリニアソレノイドバルブでは、可動コアの貫通する中心孔に沿ってシャフトが固定されているため、例えば、可動コアの外径を縮径して小径化を達成しようとすると、前記可動コアにおいて磁束密度の飽和状態が発生するおそれがある。この結果、可動コアを小径化することが困難となり、終局的にソレノイドの小型化を達成することが困難となる。 By the way, in the linear solenoid valve disclosed in Patent Document 1, since the shaft is fixed along the central hole that penetrates the movable core, for example, the outer diameter of the movable core is reduced to reduce the diameter. Then, there is a possibility that a saturation state of magnetic flux density occurs in the movable core. As a result, it becomes difficult to reduce the diameter of the movable core, and it becomes difficult to ultimately reduce the size of the solenoid.
また、前記特許文献1に開示されたリニアソレノイドバルブでは、可動コアの貫通する中心孔に沿ってシャフトを圧入する際、前記可動コアの軸線とシャフトの軸線との同軸度がずれてしまい、可動コアの外周面と前記可動コアを囲繞する円筒状ヨークの内周面との間において、前記可動コアを円筒状ヨーク側に向かって径方向に吸引する力(サイドフォース)が大きくなることが懸念される。この結果、ソレノイドのヒステリシス特性を向上させることが困難となる。 Further, in the linear solenoid valve disclosed in Patent Document 1, when the shaft is press-fitted along the central hole through which the movable core passes, the coaxiality between the axis of the movable core and the axis of the shaft is shifted, so that the movable There is a concern that the force (side force) for attracting the movable core in the radial direction toward the cylindrical yoke side increases between the outer peripheral surface of the core and the inner peripheral surface of the cylindrical yoke surrounding the movable core. Is done. As a result, it becomes difficult to improve the hysteresis characteristics of the solenoid.
さらに、可動コアを貫通するシャフトの両端部を第1平軸受けと第2平軸受けとによってそれぞれ支持しているため、シャフトの軸方向に沿ってソレノイドが長尺化して構成される。この結果、ソレノイドの小型化を達成することが困難となる。 Furthermore, since both ends of the shaft that penetrates the movable core are supported by the first flat bearing and the second flat bearing, respectively, the solenoid is elongated along the axial direction of the shaft. As a result, it is difficult to reduce the size of the solenoid.
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、小型化することができると共に、ヒステリシス特性を向上させることが可能なリニアソレノイド及びそれを用いたバルブ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a linear solenoid capable of reducing the size and improving the hysteresis characteristics, and a valve device using the linear solenoid. .
前記の目的を達成するため、本発明は、ハウジング内に設けられ、コイルと、前記コイルに対する通電作用下に固定コアに吸引される円柱状の可動コアと、前記コイルの内側に配置されて前記可動コアの外周面を囲繞する円筒状ヨークとを有するリニアソレノイド部を備え、前記可動コアはシャフトレスからなり、前記円筒状ヨークの軸方向に沿った両端部側には、前記可動コアを摺動可能に支持する複数の軸受けが設けられ、前記軸受けは、前記円筒状ヨークの内周面から前記可動コア側に向かって所定長だけ突出して設けられることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a coil, a columnar movable core that is attracted to a fixed core under an energizing action on the coil, and is disposed inside the coil. A linear solenoid part having a cylindrical yoke surrounding an outer peripheral surface of the movable core, the movable core is made of a shaftless, and the movable core is slid on both end sides along the axial direction of the cylindrical yoke. A plurality of bearings that are movably supported are provided, and the bearings are provided so as to protrude by a predetermined length from the inner peripheral surface of the cylindrical yoke toward the movable core side.
本発明によれば、可動コアに対して従来のシャフトが設けられていないシャフトレス構造とすることにより、シャフトが設けられた従来構造と比較して可動コアの磁束密度飽和を低減させることができる。この結果、本発明では、可動コアを縮径及び/又は軸方向寸法を短縮して可動コアの小型化を達成することができる。この結果、リニアソレノイド全体を小型化することができる。 According to the present invention, by adopting a shaftless structure in which the conventional shaft is not provided for the movable core, the magnetic flux density saturation of the movable core can be reduced as compared with the conventional structure in which the shaft is provided. . As a result, in the present invention, it is possible to reduce the diameter of the movable core and / or reduce the axial dimension, thereby reducing the size of the movable core. As a result, the entire linear solenoid can be reduced in size.
また、本発明によれば、複数の軸受けが同一の円筒状ヨークの軸方向に沿った両端部側にそれぞれ配置されるため、円筒状ヨークに対する可動コアの同軸性を容易に達成することができる。この円筒状ヨークに対する可動コアの同軸性を確保することができることにより、サイドフォース(可動コアを半径外方向に向かって吸引する力)を低減させて良好なヒステリシス特性を得ることができる。 Further, according to the present invention, since the plurality of bearings are respectively disposed on both end sides along the axial direction of the same cylindrical yoke, the coaxiality of the movable core with respect to the cylindrical yoke can be easily achieved. . By ensuring the coaxiality of the movable core with respect to the cylindrical yoke, it is possible to reduce the side force (the force for attracting the movable core in the radially outward direction) and obtain good hysteresis characteristics.
さらに、本発明によれば、例えば、円筒状ヨークの内周面から可動コア側に向かって突出する軸受けの突出量(所定長)を適宜設定することにより、円筒状ヨークの内周面と可動コアの外周面との径方向における間隙である磁気ギャップを容易に且つ高精度に設定することができる。この結果、本発明では、前記磁気ギャップを極小に設定して、可動コアに対する吸引力を向上させることができる。 Furthermore, according to the present invention, for example, by appropriately setting the protrusion amount (predetermined length) of the bearing protruding from the inner peripheral surface of the cylindrical yoke toward the movable core side, the inner peripheral surface of the cylindrical yoke is movable. A magnetic gap, which is a radial gap with the outer peripheral surface of the core, can be easily set with high accuracy. As a result, in the present invention, the magnetic gap can be set to a minimum and the attractive force with respect to the movable core can be improved.
また、本発明は、前記円筒状ヨークの内周面の両端部側に、前記軸受けを前記円筒状ヨークの軸方向に沿って挿入可能な環状凹部が設けられることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that annular recesses capable of inserting the bearings along the axial direction of the cylindrical yoke are provided on both end portions of the inner peripheral surface of the cylindrical yoke.
本発明によれば、可動コアの両端部を支持する複数の軸受けを、円筒状ヨークの両端側からそれぞれ軸方向に沿って挿入(圧入を含む)することにより、円筒状ヨークの軸方向の両端部側にそれぞれ形成された環状凹部に対して前記軸受けを簡便に装着することができ、組み付け作業が容易となって組み付け性を向上させることができる。 According to the present invention, a plurality of bearings that support both ends of the movable core are inserted along the axial direction from both ends of the cylindrical yoke (including press-fitting), whereby both ends of the cylindrical yoke in the axial direction are inserted. The bearings can be easily attached to the annular recesses formed on the side portions, so that the assembling work is facilitated and the assembling property can be improved.
さらに、本発明は、前記ハウジングが、前記ハウジングの軸方向に沿った一端部側に設けられたハウジング底部と、前記ハウジング底部から延在する円筒突出部と、前記円筒突出部から延在する加締め部とを含み、前記ハウジングの一端部には、前記円筒突出部に当接し前記加締め部によって保持されることにより、前記ハウジングの一端部側の開口部を閉塞する非磁性材料からなる円板状部材が設けられることを特徴とする。 Further, according to the present invention, the housing includes a housing bottom provided on one end side along the axial direction of the housing, a cylindrical projecting portion extending from the housing bottom, and an additional member extending from the cylindrical projecting portion. A circle made of a non-magnetic material that closes the opening on the one end side of the housing by being in contact with the cylindrical projecting portion and held by the caulking portion at one end portion of the housing. A plate-like member is provided.
本発明によれば、ハウジングに円筒突出部を形成し、前記円筒突出部を閉塞する円板状部材を非磁性材料で構成することにより、可動コアが配設されるハウジング内の空間部を簡便に密封することができると共に、可動コアの円板状部材に対する貼り付きを防止することができる。 According to the present invention, a cylindrical protrusion is formed in the housing, and the disk-like member that closes the cylindrical protrusion is made of a nonmagnetic material, thereby simplifying the space in the housing in which the movable core is disposed. And the sticking of the movable core to the disk-shaped member can be prevented.
さらにまた、本発明は、前記ハウジング底部側に臨む前記可動コアの一端部及び/又は前記可動コアの一端部側を支持する前記軸受けが、前記可動コアの軸線と略直交し前記ハウジング底部の軸方向に沿った肉厚の中央部を通る直線と交差状に配置されるとよい。 Furthermore, the present invention is characterized in that the bearing supporting the one end of the movable core facing the housing bottom and / or the one end of the movable core is substantially orthogonal to the axis of the movable core, and the shaft of the housing bottom It is good to arrange | position to the straight line which passes along the center part of the thickness along a direction.
本発明によれば、ハウジング底部側に臨む可動コアの一端部を、可動コアの軸線と略直交し前記ハウジング底部の中央部を通る直線と交差状に配置することにより、ハウジングの最も外径側に設けられた円筒部の径方向の肉厚と比較して軸方向寸法が厚肉に形成されたハウジング底部側から可動コアに向けて流入する磁束流れを良好とすることができる。この結果、本発明では、リニアソレノイドの励磁作用によって発生する磁束密度を増大させ、可動コアに対する吸引力を向上させることができる。なお、交差状に配置とは、可動コアの一端部側の任意の一部が、直線と交わるように前記可動コアが配置されることをいう。 According to the present invention, one end portion of the movable core facing the housing bottom side is arranged so as to intersect with a straight line that is substantially orthogonal to the axis of the movable core and passes through the central portion of the housing bottom, so that the outermost diameter side of the housing The magnetic flux flowing in from the bottom of the housing having a thick axial dimension toward the movable core compared to the radial thickness of the cylindrical portion provided in the cylindrical portion can be made favorable. As a result, in the present invention, the magnetic flux density generated by the exciting action of the linear solenoid can be increased, and the attractive force with respect to the movable core can be improved. In addition, arrangement | positioning in the shape of a cross means that the said movable core is arrange | positioned so that arbitrary parts by the side of the one end part of a movable core may cross | intersect a straight line.
また本発明によれば、可動コアの一端部側を支持する軸受けを、可動コアの軸線と略直交しハウジング底部の中央部を通る直線と交差状に配置した場合であっても、前記軸受けが磁束流れの障害となることを極力回避することができる。この結果、本発明では、可動コアの軸方向寸法を短縮したリニアソレノイドの小型化と、発生する磁束密度の増大による可動コアの吸引力向上とを両立させることができる。なお、交差状に配置とは、軸受けの任意の一部が、直線と交わるように前記軸受けが配置されることをいう。 Further, according to the present invention, even when the bearing that supports the one end side of the movable core is arranged so as to intersect with a straight line that is substantially orthogonal to the axis of the movable core and passes through the central portion of the bottom of the housing, It can be avoided as much as possible that the magnetic flux flow is obstructed. As a result, in the present invention, it is possible to achieve both the miniaturization of the linear solenoid in which the axial dimension of the movable core is shortened and the attraction force of the movable core by increasing the generated magnetic flux density. In addition, the arrangement | positioning in crossing means that the said bearing is arrange | positioned so that arbitrary parts of a bearing may cross | intersect a straight line.
また、本発明は、前記ハウジング底部は、前記可動コアの一端部側を支持する前記軸受けの軸方向に沿った長さよりも肉薄となっていることを特徴とする。
またさらに、本発明は、圧力流体が流通する複数のポートを有するバルブボデイと、請求項1乃至6のいずれか1項記載のリニアソレノイドと、前記バルブボデイ内に設けられ、前記可動コアの変位によって前記複数のポート間の連通状態と非連通状態とを切り換える弁体を有する弁機構部とを備えることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the housing bottom portion is thinner than a length along the axial direction of the bearing that supports one end portion side of the movable core.
Still further, the present invention provides a valve body having a plurality of ports through which a pressure fluid flows, the linear solenoid according to any one of claims 1 to 6 , and a valve body, wherein the movable core displaces the movable body. And a valve mechanism having a valve body that switches between a communication state and a non-communication state between a plurality of ports.
バルブ装置をこのように構成することにより、小型化され、しかもヒステリシス特性を向上させたリニアソレノイドを備えたバルブ装置とすることができ、バルブ装置全体の小型化・軽量化を達成することができる。 By configuring the valve device in this way, it is possible to provide a valve device having a linear solenoid that is downsized and has improved hysteresis characteristics, and can achieve a reduction in size and weight of the entire valve device. .
本発明では、リニアソレノイドを小型化することができると共に、ヒステリシス特性を向上させることが可能なリニアソレノイドを得ることができる。
また、本発明では、小型化され、しかもヒステリシス特性を向上させたリニアソレノイドを備えたバルブ装置を得ることができる。
According to the present invention, it is possible to obtain a linear solenoid capable of reducing the size of the linear solenoid and improving the hysteresis characteristics.
Further, according to the present invention, it is possible to obtain a valve device including a linear solenoid that is downsized and has improved hysteresis characteristics.
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係るリニアソレノイドが組み込まれた油圧制御装置の軸方向に沿った縦断面図、図2は、図1に示す油圧制御装置のリニアソレノイド部の拡大縦断面図である。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. 1 is a longitudinal sectional view along the axial direction of a hydraulic control apparatus incorporating a linear solenoid according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a linear solenoid portion of the hydraulic control apparatus shown in FIG. It is.
図1に示されるように、油圧制御装置(バルブ装置)10は、例えば、磁性金属材料によって有底円筒状に形成され、内部にリニアソレノイド部(リニアソレノイド)12が配設されたハウジング14と、前記ハウジング14と一体的に結合され、内部に弁機構部16が設けられたスリーブ状のバルブボデイ18とを含む。
As shown in FIG. 1, a hydraulic control device (valve device) 10 includes, for example, a
図1及び図2に示されるように、前記ハウジング14は、軸方向に沿って長尺に形成された最も外径側に設けられた円筒部14aと、前記円筒部14aの径方向内側に所定間隔離間して形成され該円筒部14aと略平行に延在し且つ短尺に形成された円筒状ヨーク14bと、前記円筒部14a及び円筒状ヨーク14bの軸方向の一端部(結合部位)に形成され軸方向の肉厚が前記円筒部14aの径方向の肉厚と比較して厚肉に形成されたハウジング底部14cとを含む。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
さらに、前記ハウジング14は、前記ハウジング底部14cに連続し前記円筒部14aと略平行に延在する円筒突出部14dと、前記円筒突出部14dから延在し後記するキャップ部材19を加締めて保持する薄肉の加締め部14eとを有する。この場合、前記円筒部14a、円筒状ヨーク14b、ハウジング底部14c、円筒突出部14d及び加締め部14eが一体化されて形成される。
Further, the
図2に示されるように、キャップ部材19は、非磁性材料で形成された円板状部材からなり、外周面には、ハウジング14の加締め部14eによって保持されるテーパ面19aが形成される。また、後記する可動コア22と対向するキャップ部材19の内壁には、後記する可動コア22の一方の流路孔30aと他方の流路孔30bとを連通させる環状溝部19bが形成される。
As shown in FIG. 2, the
この場合、図4に示されるように、ハウジング14の加締め部14eに沿ってキャップ部材19を挿入し、円筒突出部14dに対してキャップ部材19を当接させた状態において、図示しない加圧手段で薄肉の加締め部14eを内側に加圧することによって、前記円筒突出部14d(ハウジング14)が閉塞される。
In this case, as shown in FIG. 4, in a state where the
本実施形態では、ハウジング14に円筒突出部14dを形成し、前記円筒突出部14dを閉塞する円板状のキャップ部材19を非磁性材料で構成することにより、可動コア22が配設されるハウジング14内の空間部を簡便に密封することができると共に、可動コア22のキャップ部材19に対する貼り付きを防止することができる。
In the present embodiment, a
なお、前記円筒状ヨーク14bは、例えば、ハウジング14と別体で構成された略円筒体からなる他のヨーク(図示せず)を、ハウジング底部14cの内周面に形成した図示しない圧入嵌合部に圧入嵌合するように形成してもよい。
The
図1及び図2に示されるように、前記リニアソレノイド部12は、ハウジング14内に収容されるコイル組立体と、前記ハウジング14の閉塞端側に該ハウジング14と一体的に形成され前記コイル組立体の内部に配置される円筒状ヨーク14bと、前記円筒部14aの開口端部に結合されると共に、コイル組立体の内側で軸方向に沿って円筒状ヨーク14bと所定のクリアランスを介して配置される固定コア20と、前記円筒状ヨーク14bの内側に変位自在に配置された可動コア22とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示されるように、所定間隔離間して前記可動コア22と対向する前記固定コア20の一端部には、外周面が徐々に縮径するテーパ面を有し、縦断面が鋭角状に形成された環状の鍔部20aと、後記する非磁性プレート38を介在させて可動コア22の変位量を規制するストッパとして機能する環状段部20bとが設けられる。また、前記コイル組立体は、樹脂製材料によって形成され軸方向に沿って両端部にフランジを有するコイルボビン24と、前記コイルボビン24に巻回されるコイル26とから構成される。
As shown in FIG. 2, one end portion of the fixed
前記ハウジング14と前記コイル26との間には、前記コイル26の外周面等をモールドした樹脂封止体28が設けられ、前記樹脂封止体28は、前記コイル26に接続された図示しないカプラ部を含んで樹脂製材料によって一体成形される。前記カプラ部には、前記コイル26と電気的に接続される図示しないターミナル端子部が設けられる。
Between the
前記可動コア22は、その中心部を貫通する従来のシャフトが設けられていないシャフトレスの円柱体からなり、前記円柱体には、周方向に沿って約180度の離間角度で且つ軸方向に沿って貫通する複数の流路孔30a、30bが設けられる。この流路孔30a、30bによって、可動コア22の軸方向に沿った一端側の圧油と他端側の圧油を流通させることができる。
The
前記可動コア22の軸方向に沿った一端部側には、円筒状ヨーク14bの内周面に形成された環状凹部32a内に装着(圧入)される第1平軸受け36aが設けられ、前記第1平軸受け36aを介して可動コア22が軸方向に沿って摺動可能に支持される。また、前記可動コア22の軸方向に沿った他端部側には、ハウジング底部14cに近接する円筒状ヨーク14bの内周面に形成された環状凹部32b内に装着(圧入)される第2平軸受け36bが設けられ、前記第2平軸受け36bを介して可動コア22が軸方向に沿って摺動可能に支持される。なお、前記可動コア22は、後記するスプール40のシャフト部40bを含んで一体成形するようにしてもよい。
On the one end side along the axial direction of the
図2に示される縦断面において、第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bは、同一の環状体によって構成される。前記環状体は、例えば、SPCC(JIS規格)等の金属製材料によって形成された外径層(バックメタル層)と、前記外径層と比較して薄肉からなる樹脂層(内径層)とが積層されて構成されたベアリングが用いられるとよい。このベアリングとしては、自己潤滑性を有するすべり軸受けからなり、このような自己潤滑性を有するすべり軸受けを用いることにより、耐摩耗性を向上させることができる。
In the longitudinal cross section shown in FIG. 2, the first
可動コア22の外周面に摺接する第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bの内径面は、円筒状ヨーク14bの内周面から径方向に向かって所定長Tだけ突出するように設けられる(図2参照)。従って、可動コア22は、第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bのみと摺接し、円筒状ヨーク14bの内周面と可動コア22の外周面との間には、前記突出量(所定長T)に対応する径方向の間隙37が形成される。この径方向の間隙37は、可動コア22と円筒状ヨーク14bとの径方向における磁気ギャップとして機能するものである。
The inner diameter surfaces of the first
なお、第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bが圧入される円筒状ヨーク14bの第1環状凹部32a及び第2環状凹部32bの隣接部位には、第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bをそれぞれ円筒状ヨーク14bに対して組み付けるときに案内面として機能するテーパ面39が形成される。
It should be noted that the first
このように、同一の円筒状ヨーク14bに配置される第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bを介して、可動コア22の両端部をそれぞれ摺動自在に軸支する両端支持構造とすることができる。この結果、可動コア22の安定した直進性の確保及び円筒状ヨーク14bと可動コア22との同軸性を容易に確保することができると共に、リニアソレノイド部12のヒステリシス特性を向上させることができる。この点については、後記で詳細に説明する。
Thus, it is set as the both-ends support structure which slidably supports the both ends of the
本実施形態では、円筒状ヨーク14bと別体で形成された第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bを前記円筒状ヨーク14bの軸方向に沿った両端部側にそれぞれ配置するように構成しているが、例えば、円筒状ヨーク14bの内周面から可動コア22側に向かって所定長Tだけ突出する環状凸部(図示せず)を前記円筒状ヨーク14bと一体的に形成するようにしてもよい。また、前記とは反対に、円筒状ヨーク14b側に向かって所定長Tだけ突出する環状凸部(図示せず)を可動コア22の外周面に一体的に形成するようにしてもよい。
In the present embodiment, the first
固定コア20と対向する可動コア22の端面には、非磁性材料によって形成され、コイル26に対する通電が停止されたとき、残留磁気の影響によって可動コア22が固定コア20に吸着されたままになることを防止する機能(貼り付き防止機能)を有する非磁性プレート38が当接するように設けられる。非磁性プレート38には、図3に示されるように、前記可動コア22の流路孔30a、30bと連通する複数の窓部42が形成される。前記非磁性プレート38は、後記するスプール40のシャフト部40bの端縁部に軸着されて、前記スプール40と一体的に変位するように設けられる。
The end surface of the
この場合、図示しない電源をオンにしてコイル26に電流を流すことにより励磁作用が発生し、前記励磁作用によって可動コア22が固定コア20側に向かって一体的に変位することにより、後記するスプール40を作動(進退動作)させることができる。
In this case, an exciting action is generated by turning on a power source (not shown) and causing a current to flow through the
図1に戻って、前記弁機構部16は、インレットポート44、アウトレットポート46、ドレンポート48、50がそれぞれ設けられたバルブボデイ18と、リニアソレノイド部12の可動コア22の端面と当接し前記可動コア22によって押圧されることにより、前記バルブボデイ18内部の空間部に沿ってそれぞれ摺動可能に配設されたスプール(弁体)40とを含む。
Returning to FIG. 1, the
なお、ドレンポート50は、可動コア22の進退動作に対応してハウジング14内の圧油を導入・導出するものである。また、前記インレットポート44、アウトレットポート46及びドレンポート48は、圧力流体が流通する複数のポートとして機能するものである。
In addition, the
前記スプール40は、弁本体を有し、前記弁本体は、半径外方向に向かって膨出形成された複数のランドを有するランド部40aと、固定コア20の貫通孔内に進退自在に挿通され、一端部が可動コア22の端面に当接するシャフト部40bとから構成される。なお、可動コア22の端面に当接するスプール40のシャフト部40bの端縁部には、非磁性プレート38が固定される。
The
また、前記スプール40の外周面には、前記スプール40の変位位置に対応して、インレットポート44とアウトレットポート46とを連通させ、又は、アウトレットポート46とドレンポート48とを連通させる環状凹部52が形成される。
In addition, an
さらに、弁機構部16は、図1に示されるように、前記スプール40の端面と対向するように配置されバルブボデイ18の空間部を閉塞する閉塞部材54と、前記スプール40と閉塞部材54との間に介装されスプール40を原位置に復帰させるリターンスプリング56とを有する。なお、前記閉塞部材54の外周面には、環状溝を介して装着部位を液密乃至気密に保持するシールリング58が設けられる。
Further, as shown in FIG. 1, the
例えば、前記インレットポート44は、供給油路を介して油圧ポンプ等の図示しない油圧源(圧力流体供給源)にそれぞれ接続され、前記アウトレットポート46は、出力油路を介して図示しない油圧機器の油圧作動部に接続され、ドレンポート48は、図示しないリザーバタンクに接続される。なお、本実施形態では、圧油を用いて説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、圧縮エア等を含む圧力流体を作動媒体として用いることが可能である。
For example, the
本実施形態に係る油圧制御装置10は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
The
先ず、ハウジング14の円筒状ヨーク14bに対する第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bの組み付け作業を図5に基づいて説明する。
First, the assembly work of the first
円筒状ヨーク14bの軸方向に沿った両端部側に第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bをそれぞれ配置し(図5(a)参照)、案内面であるテーパ面39に沿って第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bをスライドさせた後、第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bの最大外径よりも若干小径に形成された第1環状凹部32a及び第2環状凹部32bの内径面に対して第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bを図中の横方向に押圧して圧入する(図5(b)参照)。前記第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bを圧入した後、リング状に形成された第1平軸受け36a及び第2平軸受け36b内の空間部に可動コア22を挿入する(図5(c)参照)。
A first
このように、本実施形態では、第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bを、円筒状ヨーク14bの両端側からそれぞれ軸方向に沿って圧入することにより、円筒状ヨーク14bの軸方向の両端部側に形成された第1環状凹部32a及び第2環状凹部32bに対して第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bを簡便に装着することができ、組み付け作業が容易となって組み付け性を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the first
なお、ハウジング14の円筒突出部14d側の開口部は、図4に示されるように、円板状のキャップ部材19を円筒突出部14dに当接させた状態で、薄肉に形成された加締め部14eを加圧して内側に加締めることにより、前記円筒突出部14d側の開口部を容易に閉塞することができる。
As shown in FIG. 4, the opening on the cylindrical protruding
次に、油圧制御装置10の動作について説明する。
リニアソレノイド部12の非通電時には、図1に示されるように、前記リニアソレノイド部12の電磁力(電磁推力)が何ら発生しないため、スプール40は、リターンスプリング56のばね力によってリニアソレノイド部12側に向かって押圧された状態にある。
Next, the operation of the
When the
従って、リニアソレノイド部12のオフ状態では、図1に示されるように、スプール40の外周面に形成された環状凹部52によって、インレットポート44とアウトレットポート46とが連通した状態にあり(図1の太線矢印参照)、インレットポート44から導入された圧油が環状凹部52及びアウトレットポート46を経由して図示しない他の部材に供給される。
Therefore, in the OFF state of the
このように、リニアソレノイド部12のオフ状態では、可動コア22が何ら変位することがなく原位置にあって、インレットポート44とアウトレットポート46とが連通したノーマルオープン状態にある。
Thus, in the OFF state of the
次に、図示しない電源によってリニアソレノイド部12へ電流を流すことにより、リニアソレノイド部12がオン状態となる。このオン状態では、図6に示されるように、コイル26へ流れる電流値に比例した電磁力によって可動コア22が第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bに沿って摺動しながら固定コア20側に向かって吸引され、前記可動コア22が固定コア20の環状段部20bに当接した変位終端位置で停止する。
Next, a current is supplied to the
すなわち、リニアソレノイド部12の励磁作用による可動コア22の変位がスプール40に伝達され、前記スプール40がリターンスプリング56のばね力に抗して閉塞部材54側に向かって接近する方向に変位する。
That is, the displacement of the
従って、図6に示されるように、スプール40のランドによってインレットポート44とアウトレットポート46との連通状態が遮断されると共に、スプール40の外周面に形成された環状凹部52によってアウトレットポート46とドレンポート48との間が連通した状態に弁位置が切り換えられる。
Therefore, as shown in FIG. 6, the communication state between the
この結果、アウトレットポート46は、スプール40の外周面に形成された環状凹部52を介してドレンポート48と連通した状態となり(図6の太線矢印参照)、前記アウトレットポート46に残存する圧油がドレンポート48から好適に排出される。
As a result, the
本実施形態では、可動コア22に対して従来のシャフトが設けられていないシャフトレス構造とすることにより、シャフトが設けられた従来構造と比較して可動コア22の磁束密度飽和を低減させることができる。この結果、本実施形態では、可動コア22を縮径及び/又は軸方向寸法を短縮して可動コア22の小型化を達成することができる。この結果、リニアソレノイド部12全体を小型化することができる。
In the present embodiment, by adopting a shaftless structure in which the conventional shaft is not provided with respect to the
また、本実施形態では、第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bが同一の円筒状ヨーク14bの軸方向に沿った両端部側にそれぞれ配置されるため、円筒状ヨーク14bに対する可動コア22の同軸性を容易に達成することができる。この円筒状ヨーク14bに対する可動コア22の同軸性を確保することにより、サイドフォース(可動コア22を半径外方向に向かって吸引する力)を低減させて良好なヒステリシス特性を得ることができる。
In the present embodiment, since the first
さらに、本実施形態では、円筒状ヨーク14bと可動コア22との径方向における間隙37である磁気ギャップを容易に且つ高精度に設定することができる。例えば、第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bが圧入される第1環状凹部32a及び第2環状凹部32bの凹部深さを適宜設定し、又は前記第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bの厚さ寸法を適宜設定することにより、前記第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bの内径面が、円筒状ヨーク14bの内周面から径方向に向かって突出する突出量(所定長T)を容易に設定することができる。この結果、本実施形態では、前記磁気ギャップを極小に設定して、可動コア22に対する吸引力を向上させることができる。
Furthermore, in this embodiment, the magnetic gap which is the
しかも、本実施形態では、前述したように、円筒状ヨーク14bに対する可動コア22の同軸性を確保することにより、可動コア22に対する吸引力を増大させると共に、ヒステリシス特性を向上させることができる。さらに、本実施形態では、可動コア22が第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bのみと部分的に摺動する構造とすることにより、摺動抵抗を著しく低減させてヒステリシス特性をより一層向上させることができる。
Moreover, in the present embodiment, as described above, by ensuring the coaxiality of the
さらにまた、本実施形態では、図2に示されるように、ハウジング底部14c側に臨む可動コア22の一端部を、可動コア22の軸線と略直交し前記ハウジング底部14cの中央部(軸方向に沿った肉厚の中央部)を通る一点鎖線(直線)Aと交差状に配置することにより、ハウジング14の最も外径側に設けられた円筒部14aの径方向の肉厚と比較して軸方向寸法が厚肉に形成されたハウジング底部14c側から可動コア22に向けて流入する磁束流れBを良好とすることができる。この結果、本実施形態では、リニアソレノイド部12の励磁作用によって発生する磁束密度を増大させ、可動コア22に対する吸引力を向上させることができる。なお、交差状に配置とは、可動コア22の一端部側の任意の一部が、一点鎖線Aと交わるように前記可動コア22が配置されることをいう。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, one end portion of the
またさらに、本実施形態では、図2に示されるように、第2平軸受け36bを、可動コア22の軸線と略直交し前記ハウジング底部14cの中央部(軸方向に沿った肉厚の中央部)を通る一点鎖線(直線)Aと交差状に配置している。この場合、図7に示されるように、励磁作用によって発生する磁束流れBの一部が第2平軸受け36bの外径層(バックメタル層)を通過し、前記第2平軸受け36bが磁束流れBの障害となることを極力回避することができる。この結果、本実施形態では、可動コア22の軸方向寸法を短縮したリニアソレノイド部12の小型化と、発生する磁束密度の増大による可動コア22の吸引力向上とを両立させることができる。なお、交差状に配置とは、第2平軸受け36bの任意の一部が、一点鎖線Aと交わるように前記第2平軸受け36bが配置されることをいう。
Furthermore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the second
なお、本実施形態では、第1平軸受け36a及び第2平軸受け36bからなる2つの軸受けによって可動コア22を摺動自在に支持するようにしているが、これに限定されるものではなく、可動コア22が2以上の軸受けによって支持されるように構成されるとよい。
In the present embodiment, the
10 油圧制御装置
12 リニアソレノイド部(リニアソレノイド)
14 ハウジング
14b 円筒状ヨーク
16 弁機構部
18 バルブボデイ
19 キャップ部材(円板状部材)
20 固定コア
22 可動コア
26 コイル
32a、32b 環状凹部
36a、36b 平軸受け
40 スプール(弁体)
44 インレットポート
46 アウトレットポート
10
14
20 fixed
44
Claims (7)
前記可動コアはシャフトレスからなり、前記円筒状ヨークの軸方向に沿った両端部側には、前記可動コアを摺動可能に支持する複数の軸受けが設けられ、前記軸受けは、前記円筒状ヨークの内周面から前記可動コア側に向かって所定長突出して設けられることを特徴とするリニアソレノイド。 A coil provided in the housing, a columnar movable core that is attracted to the fixed core under an energizing action on the coil, and a cylindrical yoke that is disposed inside the coil and surrounds an outer peripheral surface of the movable core. A linear solenoid part having
The movable core is shaftless, and a plurality of bearings are provided on both end sides along the axial direction of the cylindrical yoke so as to support the movable core in a slidable manner. A linear solenoid characterized in that the linear solenoid protrudes from the inner peripheral surface toward the movable core side by a predetermined length.
前記円筒状ヨークの内周面の両端部側には、前記軸受けを前記円筒状ヨークの軸方向に沿って挿入可能な環状凹部が設けられることを特徴とするリニアソレノイド。 The linear solenoid according to claim 1,
A linear solenoid characterized in that annular recesses into which the bearings can be inserted along the axial direction of the cylindrical yoke are provided on both ends of the inner peripheral surface of the cylindrical yoke.
前記ハウジングは、前記ハウジングの軸方向に沿った一端部側に設けられたハウジング底部と、前記ハウジング底部から延在する円筒突出部と、前記円筒突出部から延在する加締め部とを含み、
前記ハウジングの一端部には、前記円筒突出部に当接し前記加締め部によって保持されることにより、前記ハウジングの一端部側の開口部を閉塞する非磁性材料からなる円板状部材が設けられることを特徴とするリニアソレノイド。 The linear solenoid according to claim 1 or 2,
The housing includes a housing bottom portion provided on one end side along the axial direction of the housing, a cylindrical projecting portion extending from the housing bottom portion, and a crimping portion extending from the cylindrical projecting portion,
A disc-shaped member made of a nonmagnetic material is provided at one end of the housing so as to close the opening on the one end side of the housing by being in contact with the cylindrical protrusion and being held by the caulking portion. A linear solenoid characterized by that.
前記ハウジング底部側に臨む前記可動コアの一端部は、前記可動コアの軸線と略直交し前記ハウジング底部の軸方向に沿った肉厚の中央部を通る直線と交差状に配置されることを特徴とするリニアソレノイド。 The linear solenoid according to claim 1 or 2,
One end portion of the movable core facing the housing bottom side is arranged to intersect with a straight line passing through a central portion of the thickness along the axial direction of the housing bottom portion substantially orthogonal to the axis of the movable core. Linear solenoid.
前記可動コアの一端部側を支持する前記軸受けは、前記可動コアの軸線と略直交し前記ハウジング底部の軸方向に沿った肉厚の中央部を通る直線と交差状に配置されることを特徴とするリニアソレノイド。 The linear solenoid according to claim 4,
The bearing that supports one end side of the movable core is arranged to intersect with a straight line that passes through a central portion of the thickness along the axial direction of the bottom of the housing substantially perpendicular to the axis of the movable core. Linear solenoid.
請求項1乃至6のいずれか1項記載のリニアソレノイドと、
前記バルブボデイ内に設けられ、前記可動コアの変位によって前記複数のポート間の連通状態と非連通状態とを切り換える弁体を有する弁機構部と、
を備えることを特徴とするバルブ装置。 A valve body having a plurality of ports through which the pressure fluid flows;
The linear solenoid according to any one of claims 1 to 6 ,
A valve mechanism provided in the valve body, and having a valve body that switches between a communication state and a non-communication state between the plurality of ports by displacement of the movable core;
A valve device comprising:
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