JPH08159325A - ソレノイド弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可動コアのヒステリシス特性の向上と、軸受
部分の耐摩耗性の向上を図る。 【構成】 一側方に第１係止段部１Ｄを有するハウジン
グ１の底部１Ａには一側方に向かって突出する第１の固
定コア１Ｇが形成され、他側方に向かって第２係止段部
１Ｅを介して円筒カシメ部１Ｆが形成される。ハウジン
グ１の第１係止段部１Ｄ上に配置されるヨーク２には他
側方に向かう第２の固定コア２Ｂが形成され、一側方に
向かって軸受突部２Ｄが形成される。可動コア６と一体
的に取着された出力杆７の他側軸部７Ａは支持孔２Ｊに
摺動自在に支持され、出力杆７の一側軸部７Ｂは第２係
止段部１Ｅ上に固定配置される板バネ８にセンタリング
配置される。軸受突部２Ｄより突出する出力杆７の他側
軸部７Ａの一側端７Ｃが弁体１１に対接して配置され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有底円筒状のハウジン
グに、コイル、第１の固定コア、第２の固定コア、出力
杆を備えた可動コアを収納配置した電磁装置と、前記ハ
ウジングの開口端に結合され、出力杆により作動されて
流路の開口を制御する弁体を備えた弁部とを有するソレ
ノイド弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかるソレノイド弁は、例えば特開昭５
９−３７３０９号公報に開示される。

【０００３】従来のソレノイド弁は、一側方が係止段部
を介して開口する有底円筒状のハウジングの底部から一
側方に向かって固定コアが突出して形成されるとともに
固定コアの外周とハウジングの内周との間にコイルが配
置され、一方、固定コアの一側方の端部に対向して可動
コアが移動自在に配置される。又、可動コアの中心には
長手軸心方向に出力杆が一体的に取着される。

【０００４】そして出力杆の一側軸部は、固定コアの中
心部に配置された軸受部材に移動自在に摺動支持され、
出力杆の他側軸部はハウジングの係止段部と、それをお
おう弁本体との間に挟持される板バネによって軸方向に
移動自在にセンタリング支持される。又、この出力杆の
他側軸部の他側端は、弁本体に穿設された複数の流路の
開口を制御する弁体に対接して配置される。

【０００５】可動コアはスプリングによって固定コアよ
り離れる方向に弾性的に付勢され、コイルに加えられる
電流値に比例して固定コアに吸引される電磁推力が可動
コアに発生する。従って、前記電磁推力とスプリングの
バネ力によって可動コアが移動してその位置が決定さ
れ、この可動コアの移動は出力杆を介して弁体に作用
し、もって弁本体の流路の開口が制御される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来のソレノイ
ド弁によると、可動コアのヒステリシス特性の向上を
望むことができない。これは、板バネが、出力杆と弁体
とが対接する出力杆の他側軸部の他側端近傍に配置され
る為である。すなわち、弁体は弁本体の長手軸心方向に
穿設された弁体案内孔内に摺動可能に間隙をもって移動
自在に配置されるもので、この間隙が形成されることに
よって、弁体は弁体案内孔に対して傾斜した状態で配置
される場合がある。そして、前述の如く、弁体が傾斜し
て配置されたことによると、弁体は出力杆を斜め方向に
押圧するものである。一方、板バネは、その全外周部分
がハウジングの係止段部と弁本体とによって挟持され、
その中心部分が出力杆の他側軸部に取着され、外周部分
と中心部分は、比較的小幅な連結片部をもって接続され
る。この連結片部を小幅に形成することは、出力杆の軸
方向移動に対し大なる抵抗を与えない為に必要である。
そして、前述の如く、弁体が弁体案内孔に対して傾斜し
て配置され、弁体から出力杆の他側軸部の他側端に対し
て斜め方向の力が作用すると、板バネの特に連結片部は
斜め方向の力に負け、出力杆をセンタリング支持するこ
とができないものである。以上によると、出力杆の一側
軸部と該一側軸部を支持する軸受部材との間で押圧摩擦
力が発生し、出力杆の往復作動時における摺動抵抗が変
化し、このことが可動コアのヒステリシス特性の向上を
阻害することになる。

【０００７】出力杆とそれを摺動自在に支持する軸受
部材との耐摩耗性の向上が阻害される。これは、前述の
如く、出力杆が弁体によって斜め方向の力を受けると、
出力杆の一側軸部と軸受部材とが片当りするからであ
る。

【０００８】コイルに通電したことによって生起する
磁路は、ハウジングの円筒部、ハウジングの底部、固定
コア、可動コアによって形成され、かかる際において、
出力杆の一側軸部を軸受支持する軸受部材の軸受孔によ
る支持部が前記磁路内に配置されることになる。以上に
よると、前記磁路は、出力杆の一側軸部と軸受部材の軸
受孔との間に磁極を発生するものである。そして、かか
る電磁装置を、自動車の自動変速機の油圧制御用のソレ
ノイド弁の駆動用アクチュエータに用いた場合等におい
て、弁本体の流路内に存在する異物（コンタミ等）が前
記軸受部材の軸受孔に吸引され易く、又侵入した異物は
軸受孔に付着し易いものである。従って、長期に渡る使
用時において、軸受部材における耐久性に問題があり、
かかる耐久性向上の為に、軸受部材の材質選定、表面硬
度、処理の選定に多くの開発工数を必要とするもので、
このことは製品開発コストの上昇につながって好ましく
ない。又、軸受部材として一般市販材を使用することが
できない場合、製品コストの上昇をもたらす。

【０００９】本発明になるソレノイド弁は、かかる不具
合に鑑みなされたもので、可動コアのヒステリシス特性
の向上と、出力杆を摺動自在に支持する軸受部材の耐摩
耗性の向上を図ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】本発明になるソレノイド弁
は、前記目的達成の為に、有底円筒状のハウジングに、
コイル、第１の固定コア、第２の固定コア、出力杆を備
えた可動コアを収納配置した電磁装置と、前記ハウジン
グの開口端に結合され、出力杆により作動されて流路の
開口を制御する弁体を備えた弁部とを有するソレノイド
弁において、一側方が第１係止段部を介して開口せる有
底円筒状のハウジングの底部には、底部から一側方に向
かって突出し、コイルの他側方内に挿入される第１の固
定コアを形成するとともに底部から他側方に向かって第
２係止段部を介して円筒カシメ部を形成し、ハウジング
の第１係止段部上に配置されるフランジ状のヨークに
は、ヨークから他側方に向かって突出してコイルの一側
内に挿入される第２の固定コアを形成するとともにヨー
クから一側方に向かって軸受突部を突出して設け、可動
コアと一体的に取着された出力杆の他側軸部を、軸受突
部に穿設せる支持孔に摺動自在に支持し、出力杆の一側
軸部を、第２係止段部とそれをおおう閉塞カバー部材と
の間に挟持された板バネにて移動自在にセンタリング支
持し、前記、軸受突部より一側方に向かって突出する出
力杆の他側軸部の一側端を弁体に対接して配置したこと
を特徴とする。

【００１１】

【作用】コイルへの通電時において、磁路は、円筒状の
ハウジング、ハウジングの底部、第１の固定コア、可動
コア、第２の固定コア、ヨークによって形成され、出力
杆の他側軸部を軸受支持する軸受突部に穿設された支持
孔、及び板バネを前記磁路より外すことができた。これ
によると、特に他側軸部と支持孔との間に磁極が発生す
ることがないもので、例えば、流路内の異物が前記支持
部に吸引されたり、あるいは流入した異物が付着するこ
とが抑止される。

【００１２】又、弁体から出力杆に向けて斜め方向の力
が作用した際において、出力杆の他側軸部は、板バネの
厚さに比較して充分に長い支持長さを有する軸受突部の
支持孔によって支持されたので、出力杆及び可動コアの
倒れを完全に抑止することができたものである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明になるソレノイド弁の一実施例
を図１により説明する。ソレノイド弁Ｓは電磁装置Ａと
弁部Ｖとにより構成される。電磁装置Ａは、以下よりな
る。１は、円柱形状の底部１Ａの外周端から一側方Ｘに
向かって円筒部１Ｂが開口して形成される有底円筒状を
なすハウジングであり、円筒部１Ｂの開口端１Ｃ近傍に
は環状の第１係止段部１Ｄが形成され、又、底部１Ａか
ら他側方Ｙに向けて環状の第２係止段部１Ｅを介して円
筒カシメ部１Ｆが形成される。又、底部１Ａには、ハウ
ジング１内の一側方Ｘに向かって第１の固定コア１Ｇが
突出して形成され、この第１の固定コア１Ｇの一側端１
Ｈから底部１Ａに向けて第１の可動コア案内孔１Ｊが貫
通して穿設される。この第１の可動コア案内孔１Ｊは円
筒カシメ部１Ｆへ開口する。

【００１４】２は、ハウジング１の第１係止段部１Ｄ上
に配置されるフランジ状のヨークであり、ヨーク２の他
側端面２Ａより他側方Ｙに向かって第２の固定コア２Ｂ
が突出して形成され、ヨーク２の一側端面２Ｃより一側
方Ｘに向かって軸受突部２Ｄが突出して形成される。そ
して、第２の固定コア２Ｂの他側端２Ｅから一側方Ｘに
向かって第２の可動コア案内孔２Ｆが穿設され、さらに
第２の可動コア案内孔２Ｆの底部２Ｇから一側方Ｘに向
かって逃げ孔２Ｈと支持孔２Ｊが連設して穿設される。
これら第２の可動コア案内孔２Ｆ、逃げ孔２Ｈ、支持孔
２Ｊは、ともに同心に形成され、そのうち特に支持孔２
Ｊは、ヨーク２より一側方Ｘに向かって突出する軸受突
部２Ｄに形成されなければならない。この支持孔２Ｊは
ヨーク２、第２の固定コア２Ｂに穿設してはならない。

【００１５】そして、ハウジング１の第１係止段部１Ｄ
上にヨーク２の他側端面２Ａを配置し、第１の固定コア
１Ｅの一側端１Ｈと第２の固定コア２Ｂの他側端２Ｅと
を間隙Ｓをはさんで対向配置する。かかる状態におい
て、ハウジング１の円筒部１Ｂの円周面と第１の固定コ
ア１Ｇ及び第２の固定コア２Ｂの外周面との間に環状の
間隙３が形成され、第１の固定コア１Ｇの第１の可動コ
ア案内孔１Ｊと第２の固定コア２Ｂの第２の可動コア案
内孔２Ｆとは同心に対向して配置される。

【００１６】そして、環状の間隙３内にはコイルボビン
４に巻装されたコイル５が配置され、第１の可動コア案
内孔１Ｊを第２の可動コア案内孔２Ｆ内には、円柱状の
可動コア６が移動可能に配置される。前記第１の固定コ
ア１Ｇはコイル５の他側方Ｙに配置され、第２の固定コ
ア２Ｂはコイル５の一側方Ｘに配置される。この可動コ
ア６の中心には、出力杆７が貫通して一体的に取着され
るもので、この出力杆７の他側軸部７Ａは軸受突部２Ｄ
の支持孔２Ｊに摺動自在に支持される。一方、出力杆７
の一側軸部７Ｂは、板バネ８にて支持される。この板バ
ネ８は特開昭５９−３７３０９号公報等によって公知な
るもので薄板状のバネ材で形成され、外周部分が連続し
た環状部８Ａをなし、その中心部に出力杆取着孔８Ｂが
穿設され、外周部分と中心部が複数の小幅なる連結片部
８Ｃにて接続される。そして、この板バネ８の外周部分
の環状部８Ａが、ハウジング１の第２係止段部１Ｅとそ
れをおおう閉塞カバー部材９との間に配置され、ハウジ
ング１の円筒カシメ部１Ｆの開口端を閉塞カバー部材９
に向けて内方へカシメることにより板バネ８の外周部分
の環状部８Ａがハウジング１に固定的に配置されるとと
もに円筒カシメ部１Ｆの開口が閉塞カバー部材９によっ
て閉塞される。そして、出力杆７の一側軸部７Ｂの端部
が板バネ８の中心部の出力杆取着孔８Ｂに固着されるも
ので、もって出力杆７の一側軸部７Ｂが板バネ８によっ
て軸方向に移動自在にセンタリング支持される。

【００１７】弁部Ｖは以下によって形成される。弁本体
１０は、その他側方Ｙにヨーク２と同形状をなす取付け
鍔部１０Ａが形成されるとともに長手軸心方向に沿って
弁体案内孔１０Ｂが穿設される。この弁体案内孔１０Ｂ
には弁体１１が長手軸心方向に沿って移動自在に配置さ
れるもので、この弁体１１はその一側端１１Ａがスプリ
ング１２によっで弾性的に押圧され、他側方Ｙに向かっ
て付勢される。弁本体１０には、他側方Ｙから順に第１
から第６流路Ｐ１〜Ｐ６が穿設されて開口し、第１流路
Ｐ１は、弁体１１の他側端１１Ｂを収納するよう形成さ
れ、第２から第５流路Ｐ２〜Ｐ５は、それぞれ弁体１１
を囲繞するよう形成され、更に第６流路Ｐ６は、弁体１
１の一側端１１Ａに臨んで形成される。

【００１８】そして、前記弁部Ｖの弁本体１０の取付け
鍔部１０Ａを、電磁装置Ａの第１係止段部１Ｄ上に配置
されるヨーク２の他側端面２Ｃ上に配置し、ハウジング
１の開口端１Ｃを取付け鍔部１０Ａに向けて内方へカシ
メることによって、電磁装置Ａと弁部Ｖとが固着され、
ソレノイド弁Ｓが形成される。かかる状態において、出
力杆７の他側軸部７Ａの一側端７Ｃと弁体１１の他側端
１１Ｂとは第１流路Ｐ１内において対接する。

【００１９】而して、弁体１１は、第３流路Ｐ３を第２
及び第４流路Ｐ２、Ｐ４のいずれとも連通させない中立
位置から図で左方へ変位すると第３流路Ｐ３を第４流路
Ｐ４に連通させ、右方へ変位すると第３流路Ｐ３を第２
流路Ｐ２に連通させるようになっている。したがって、
コイル５の通電時には、可動コア６から出力杆７に働く
電磁推力により弁体１１がスプリング１２の反発力に抗
して右方位置から左方へ変位すると、第２及び第３流路
Ｐ２、Ｐ３間を遮断すると共に、第３及び第４流路Ｐ
３、Ｐ４間を導通させる。

【００２０】以上よりなる本発明のソレノイド弁による
と、弁体案内孔１０Ｂ内に配置された弁体１１が、弁体
案内孔１０Ｂと間隙をもって配置されることによって傾
斜して配置され、弁体１１の他側端１１Ｂから出力杆７
の他側軸部７Ａの一側端７Ｃに向けて斜の押圧力が加わ
った際においても、出力杆７は、傾斜されることがな
く、第１の固定コア１Ｇ及び第２の固定コア２Ｂの長手
軸心方向の中心に正確に配置することができる。これは
以下の理由による。第１には、出力杆７の他側軸部７Ａ
が、第２の固定コア２Ｂの軸受突部２Ｄの支持孔２Ｊに
摺動自在に支持されるとともに該支持孔２Ｊが弁体１１
の他側端１１Ｂに極めて近い位置に形成されたことであ
る。すなわち、出力杆７の他側軸部７Ａの一側端７Ｃが
弁体１１の他側端１１Ｂによって斜の押圧力を受けた際
において、斜め押圧力を受ける押圧点（いいかえると、
弁体１１の他側端１１Ｂと出力杆７の一側端７Ｃとの当
接部）の近傍に支持孔２Ｊがあって、該支持孔２Ｊによ
って出力杆７の他側軸部７Ａが軸受支持されたので、前
記斜め押圧力を入力部において、強制的に排除できたも
のである。

【００２１】第２には、支持孔２Ｊが第２の固定コア２
Ｂと一体的に形成されたことである。これによると、支
持孔２Ｊの形成は第２の固定コア２Ｂの例えば旋盤加工
時において、同時に行なわれるもので支持孔２Ｊの孔加
工精度を、別部材よりなる軸受部材を用いたものに比較
してはるかに高精度とすることができ、出力杆７の他側
軸部７Ａを極めて微少なる間隙をもって摺動支持するこ
とができる。従って、弁体１１から斜め押圧力を受けた
際にあっても出力杆７の傾斜が効果的に抑止される。

【００２２】第３には、出力杆７の他側軸部７Ａが支持
孔２Ｊによって支持されたことにより、その支持孔２Ｊ
による支持長さを充分に保持することができるもので、
出力杆７が受ける弁体１１による斜め押圧力を完全に抑
止できたものである。

【００２３】以上、第１から第３に述べた理由によっ
て、弁体１１による斜め押圧力が出力杆７の他側軸部７
Ａに作用した際における出力杆の傾斜が抑止され、一方
出力杆７の一側軸部７Ｂが板バネ８によって移動自在に
センタリング支持されたので、出力杆７（可動コア６を
含む）は第１の固定コア１Ｇ及び第２の固定コア２Ｂの
長手軸心方向の中心に正確に移動自在に配置することが
できたものである。而して、出力杆７の他側軸部７Ａと
支持孔２Ｊとの摩擦力を極めて小なる範囲内に抑制する
ことができるとともに出力杆７の往復動時における摺動
抵抗の変化を微小に抑止できたので可動コア６のヒステ
リシス性の向上を図ることができたものである。

【００２４】次に、出力杆７の他側軸部７Ａを支持する
支持孔２Ｊと、一側軸部７Ｂを支持する板バネ８とを、
コイル５に通電したことによって生起する磁路、すなわ
ちハウジング１の円筒部１Ｂ、ハウジング１の底部１
Ａ、第１の固定コア１Ｇ、可動コア６、第２の固定コア
２Ｂ、ヨーク２から外すことができたからである。特に
支持孔２Ｊと出力杆７の他側軸部７Ａとの支持部が前記
磁路より充分に外すことができたことによると、支持孔
２Ｊと出力杆７の他側軸部７Ａとの間に磁極が発生する
ことがなくなり、この部における異物（コンタミ等）が
吸引されることがなく、且つこの部に侵入した異物が支
持孔２Ｊに付着することがない。以上によると、長期に
渡る使用時にあっても支持孔２Ｊによる耐久性の著しい
向上を達成することができたものである。

【００２５】又、ハウジング１の第１の可動コア案内孔
１Ｊにあっては、その両端が一側端１Ｈから第２係止段
部１Ｅに向けて穿設されて開口し、一方第２の可動コア
案内孔２Ｆにあってはその両端が、他側端２Ｅから、第
２の可動コア案内孔２Ｆ、逃げ孔２Ｈ、支持孔２Ｊを介
して開口して穿設され、いずれも袋孔を有しないので、
加工精度の向上と加工の容易性を図ることができたもの
で製造コストの低減に寄与しうるものである。

【００２６】

【発明の効果】以上の如く、本発明になるソレノイド弁
によると、ヨークから一側方に向かって突出する軸受突
部に穿設せる支持孔に出力杆の他側軸部を摺動自在に配
置するとともに、ハウジングの底部から他側方に形成さ
れた第２係止段部上に配置した板バネにて出力杆の一側
軸部を移動自在にセンタリング配置することによって出
力杆を移動自在に支持し、一方、弁本体に配置せる弁体
の他側端を、出力杆の他側軸部の他側端に当接して配置
したので、弁体から斜め押圧力が出力杆に向けて作用し
た際にあっても出力杆は第１の固定コア及び第２の固定
コアの長手方向の中心に正確に配置できたので、出力杆
の往復動時における摺動抵抗の変化を微小に抑制でき、
もって可動コアのヒステリシス特性を大きく向上できた
ものである。

【００２７】又、出力杆の他側軸部を摺動自在に支持す
る支持孔及び出力杆の一側軸部をセンタリング支持する
板バネをコイルへ通電したことによって生起する磁路の
外方へ配置したことによると、支持部に異物が吸引され
たり、付着することが解消され、コンタミ性の向上と耐
久性の向上を達成できたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるソレノイド弁の一実施例を示す縦
断面図。

【符号の説明】

１ ハウジング １Ａ 底部 １Ｄ 第１係止段部 １Ｅ 第２係止段部 １Ｆ 円筒カシメ部 ２ ヨーク ２Ｂ 第２の固定コア ２Ｄ 軸受突部 ２Ｊ 支持孔 ６ 可動コア ７ 出力杆 ７Ａ 他側軸部 ７Ｂ 一側軸部 ７Ｃ 一側端 ８ 板バネ ９ 閉塞カバー部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底円筒状のハウジングに、コイル、第
   １の固定コア、第２の固定コア、出力杆を備えた可動コ
   アを収納配置した電磁装置と、前記ハウジングの開口端
   に結合され、出力杆により作動されて流路の開口を制御
   する弁体を備えた弁部とを有するソレノイド弁におい
   て、一側方Ｘが第１係止段部１Ｄを介して開口せる有底
   円筒状のハウジング１の底部１Ａには、底部１Ａから一
   側方Ｘに向かって突出し、コイル５の他側方Ｙ内に挿入
   される第１の固定コア１Ｇを形成するとともに底部１Ａ
   から他側方Ｙに向かって第２係止段部１Ｅを介して円筒
   カシメ部１Ｆを形成し、ハウジング１の第１係止段部１
   Ｄ上に配置されるフランジ状のヨーク２には、ヨーク２
   から他側方Ｙに向かって突出してコイル５の一側内に挿
   入される第２の固定コア２Ｂを形成するとともにヨーク
   ２から一側方Ｘに向かって軸受突部２Ｄを突出して設
   け、可動コア６と一体的に取着された出力杆７の他側軸
   部７Ａを、軸受突部２Ｄに穿設せる支持孔２Ｊに摺動自
   在に支持し、出力杆７の一側軸部７Ｂを、第２係止段部
   １Ｅとそれをおおう閉塞カバー部材９との間に挟持され
   た板バネ８にて移動自在にセンタリング支持し、前記、
   軸受突部より一側方Ｘに向かって突出する出力杆７の他
   側軸部７Ａの一側端７Ｃを弁体１１に対接して配置した
   ことを特徴とするソレノイド弁。