JP5746894B2 - リニアソレノイド及びそれを用いたバルブ装置 - Google Patents
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Description
そこで、特許文献1に開示されたリニアソレノイドバルブの固定コアと円筒状ヨークとを、特許文献2に開示されたリング部材を用いて連結し、両部材の同軸度を向上させるという手段が考えられる。
ここで、リング部材を用いて固定コアと円筒状ヨークとを連結するに際し、装置全体の小型化を維持するためには、リング部材が嵌合(圧入等)する円筒状ヨークの外周面を縮径する必要がある。しかし、円筒状ヨークの外周面を縮径すると、軸受部材が圧入嵌合されている箇所の円筒状ヨークの径方向の厚さが薄くなってしまい、円筒状ヨークが軸受部材を径方向に適切に固定できなくなってしまう。その結果、軸受部材が可動コアを精密に軸受することができず、ヒステリシス特性が低下してしまう。
つまり、特許文献1、2に開示された技術によると、装置全体の小型化の維持と、ヒステリシス特性の向上を両立することができなかった。
さらに、リング部材は、軸方向において固定コアと円筒状ヨークとの間に備えられていることから、両部材の間の軸方向の空間を有効に利用することができるため、軸方向においてリニアソレノイドが大型化することを回避し、小型化を維持することができる。
また、本発明によれば、小型化が維持され、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。
なお、以下の説明において、「先端」、「基端」を言うときは、図1に示す方向を基準としている。
図1に示されるように、油圧制御装置(以下、適宜、バルブ装置という)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70と、当該ハウジング70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とを備える。
なお、リニアソレノイド部12の可動コア22が軸方向に変位することにより、弁機構部16がバルブボデイ18の複数のポート44、46、48、50間の連通状態と非連通状態とを切り替える。
以下、バルブ装置10の各部について説明する。
図1及び図2に示されるように、ハウジング70は、軸方向に沿って長尺に形成され最も外径側に設けられた円筒部71と、円筒部71の径方向内側に所定間隔離間して形成され円筒部71と略平行に延在し且つ短尺に形成された円筒状ヨーク72と、円筒部71及び円筒状ヨーク72の軸方向の一端部(先端側の結合部位)に形成され軸方向の厚さが円筒部71の径方向の厚さと比較して厚肉に形成されたハウジング底部73とを備える。
なお、円筒状ヨーク72とリング部材80との関係については、後記で詳細に説明する。
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(リニアソレノイド)12は、ハウジング70内に収容されるコイル組立体と、ハウジング70の閉塞端側(先端側)に当該ハウジング70と一体的に形成されコイル組立体の内部に配置される円筒状ヨーク72と、ハウジング70の円筒部71の開口端部に結合されるとともに、コイル組立体の内側で軸方向に沿って円筒状ヨーク72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、円筒状ヨーク72の内側に軸方向に沿って変位自在に配置された可動コア22と、円筒状ヨーク72と可動コア22との間に配置されるとともに、可動コア22を変位自在に支持する軸受部材36と、固定コア20と円筒状ヨーク72とを同軸で連結する非磁性のリング部材80と、を有する。
なお、固定コア20とリング部材80との関係については、後記で詳細に説明する。
そして、コイル26とハウジング70との間には、当該コイル26の外周面等をモールドした樹脂封止体28が設けられ、当該樹脂封止体28は、コイル26に接続されたカプラ部60を含んで樹脂製材料によって一体成形される。カプラ部60には、コイル26と電気的に接続されるターミナル61の端子部61aが露呈するように設けられる。
リング部材80は、固定コア20と円筒状ヨーク72とを同軸で連結する非磁性の部材であり、軸方向に沿って一定の厚さ(W1)を有する環状体によって構成される。なお、非磁性の部材とは、例えば、ステンレス鋼等である。
リング部材80の一端(基端側)は固定コア20の外周面に形成された第1縮径部20dに圧入されるとともに、他端(先端側)は円筒状ヨーク72の外周面に形成された第2縮径部72aに圧入される。このように構成されることにより、固定コア20と円筒状ヨーク72との軸がずれる可能性を低減させ、両部材の同軸度を向上させることができる。
図1に戻って、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内に設けられ、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を備える。
次に、ハウジング70の円筒状ヨーク72に対する各部材の組み付け手順、油圧制御装置10の動作、並びに本実施形態の作用効果について説明する。
先ず、ハウジング70の円筒状ヨーク72に対するリング部材80および固定コア20の組み付け手順を図3に基づいて説明する。
その後、円筒状ヨーク72の軸方向に沿った基端側に固定コア20を配置し(図3(b)参照)、固定コア20の第1縮径部20dの外径よりも若干小径に形成されたリング部材80の内周面に対して固定コア20を先端側に押圧して圧入する(図3(c)参照)。
次に、バルブ装置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、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、図1に示されるように、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となる。
さらに、リング部材80は、軸方向において固定コア20と円筒状ヨーク72との間に備えられていることから、両部材の間の軸方向の空間を有効に利用することができるため、軸方向においてリニアソレノイド部12が大型化することを回避し、小型化を維持することができる。
例えば、図4に示されるように、本発明は、複数の軸受部材36a、36bを有するリニアソレノイド部12およびバルブ装置10に適用することも可能である。この場合は、円筒状ヨーク72の基端側に軸受圧入部(基端側軸受圧入部)72c、先端側に軸受圧入部(先端側軸受圧入部)72dが形成され、それぞれの軸受圧入部72c、72dの内周面に軸受部材36a、36bが圧入される。そして、軸受部材36a、36bを軸方向に位置決めできるように、基端側軸受圧入部72cと先端側軸受圧入部72dとの間に軸受圧入部72c、72dよりも内径の小さな軸受位置決め部72eが形成される。なお、基端側軸受圧入部72cおよび先端側軸受圧入部72dは、第2縮径部72aと径方向において重畳しないように形成される。
このように構成されることにより、単一の軸受部材36を有する場合と同様の効果を奏することができる。
16 弁機構部 18 バルブボデイ
20 固定コア 20c テーパ部
20d 第1縮径部 22 可動コア
26 コイル 36 軸受部材
44 ポート(インレットポート)46 ポート(アウトレットポート)
48 ポート(ドレンポート) 50 ポート(ドレンポート)
70 ハウジング 72 円筒状ヨーク
72a 第2縮径部 72b リング圧入部
72c 軸受圧入部 80 リング部材
Claims (3)
- コイルと、前記コイルに対する通電作用下に軸方向に沿って変位し固定コアに吸引される円柱状の可動コアと、前記可動コアの外周面を囲繞する円筒状ヨークと、前記可動コアと前記円筒状ヨークとの間に設けられるとともに前記可動コアを摺動可能に支持する円筒状の軸受部材と、を有するリニアソレノイド部をハウジング内に備え、
前記固定コアは、前記可動コア側の外周面に第1縮径部が形成され、
前記円筒状ヨークは、前記固定コア側の外周面に第2縮径部が形成され、
前記第1縮径部に一端を嵌合するとともに、前記第2縮径部に他端を嵌合し、前記固定コアと前記円筒状ヨークとを同軸で連結する非磁性のリング部材を備え、
前記第2縮径部と前記軸受部材とが、径方向において重畳しておらず、
前記第1縮径部の前記可動コア側の外周面には、前記可動コア側の外径が小さくなるように環状のテーパ部が形成されており、
前記テーパ部の径方向外側に前記第2縮径部の前記固定コア側の端部が位置していることを特徴とするリニアソレノイド。 - 前記円筒状ヨークは、内周面に前記軸受部材が圧入される軸受圧入部と、前記軸受圧入部の前記固定コア側に形成されるとともに、前記リング部材が圧入される前記第2縮径部が外周面に形成されたリング圧入部と、からなることを特徴とする請求項1に記載のリニアソレノイド。
- 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又は請求項2に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。
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