JPH0932956A - ソレノイドバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁体を第１の位置と第２の位置との中途位置
においても設定可能とし、もって制御精度の向上を図
る。 【解決手段】 ソノイド本体８の非通電時、可動部材付
勢手段１０の付勢力により可動部材４が固定部材９から
離間する方向に移動した位置を弁体２の第１の位置Ａと
し、ソレノイド本体８の通電時、電磁吸引力により可動
部材４が固定部材９側に移動した位置を弁体２の第２の
位置とするもので、弁体２を、第１の位置Ａと第２の位
置との中途位置に保持する中途位置保持手段７を設けた
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば各種油，
空圧機器等の制御に用いられるソレノイドバルブに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のソレノイドバルブとして
は、たとえば次に示すようなものがある。すなわち、こ
のソレノイドバルブは、内部中空のソレノイド本体と、
このソレノイド本体の中空内部に摺動自在に挿入される
磁性体製の可動部材と、この可動部材と対向して同軸的
に設けられる磁性体製の固定部材と、この固定部材から
可動部材を離間する方向に付勢する可動部材付勢手段
と、可動部材と作動連結される弁体と、を備えたもの
で、ソレノイド本体の非通電時は、上記可動部材付勢手
段の付勢力により可動部材が固定部材から離間する方向
に移動されて弁体が第１の位置となり、ソレノイド本体
の通電時は、電磁吸引力により可動部材付勢手段の付勢
力に抗して可動部材が固定部材側に移動されて弁体が第
２の位置となるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術の場合には、ソレノイド本体の非通電時と通
電時における弁体の第１の位置と第２の位置の２つの位
置のみ設定可能であるが、その第１の位置と第２の位置
との中途位置での弁体の位置を設定することは困難であ
った。

【０００４】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
弁体を第１の位置と第２の位置との中途位置においても
設定可能とし、もって制御精度の向上を図り得るソレノ
イドバルブを提供することにある。

【０００５】

【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、内部中空のソレノイド本体と、
該ソレノイド本体の中空内部に摺動自在に挿入される磁
性体製の可動部材と、該可動部材と対向して同軸的に設
けられる磁性体製の固定部材と、該固定部材から前記可
動部材を離間する方向に付勢する可動部材付勢手段と、
前記可動部材と作動連結される弁体と、を備え、前記ソ
レノイド本体の非通電時、前記可動部材付勢手段の付勢
力により前記可動部材が前記固定部材から離間する方向
に移動した位置を前記弁体の第１の位置とし、前記ソレ
ノイド本体の通電時、電磁吸引力により前記可動部材付
勢手段の付勢力に抗して前記可動部材が前記固定部材側
に移動した位置を前記弁体の第２の位置とするソレノイ
ドバルブにおいて、前記弁体を、第１の位置と第２の位
置との中途位置に保持する中途位置保持手段を設けたこ
とを特徴とする。

【０００６】前記中途位置保持手段は、弁体を固定部材
側に保持部材を介して付勢する弁体付勢手段と、軸方向
弁体の第１の位置と第２の位置との中途位置に設けら
れ、前記保持部材の軸方向の動きを規制する規制部と、
を備えた構成とする。

【０００７】上記構成のソレノイドバルブにあっては、
弁体を第１の位置と第２の位置との中途位置に保持する
中途位置保持手段を設けたため、その保持する位置によ
り中途位置における弁体の位置を設定することができ
る。

【０００８】そして、中途位置保持手段を、弁体を固定
部材側に保持部材を介して付勢する弁体付勢手段と、軸
方向弁体の第１の位置と第２の位置との中途位置に設け
られ、保持部材の軸方向の動きを規制する規制部と、を
備えた構成とすることで、次のように弁体の位置が設定
される。

【０００９】つまり、ソレノイド本体の非通電時には、
可動部材付勢手段の付勢力と弁体付勢手段の付勢力との
合力により、可動部材及び保持部材を介して弁体は第１
の位置となる。尚、可動部材の軸方向の動きを規制する
規制部があるときは、その規制部にて規制された位置が
第１の位置となる。

【００１０】そして、ソレノイド本体に通電し、印加電
圧をあげていくと、電磁吸引力により可動部材は固定部
材側に移動し、弁体も移動する。この弁体の移動の際、
保持部材も弁体付勢手段の付勢力により固定部材側に移
動していくが、規制部にて動きが規制される。

【００１１】このとき、弁体に作用する力は可動部材付
勢手段の付勢力のみとなるため、作用する力が極端に増
加し、弁体が規制部にて規制されている保持部材を介し
て停止する。この停止位置が弁体の中途位置となる。し
たがって、保持部材の軸方向の動きを規制する規制部の
位置により、弁体の中途位置を設定することができると
共に、弁体を確実に設定された中途位置とすることがで
きる。

【００１２】さらに、印加電圧をあげていくと、電磁吸
引力が可動部材付勢手段の付勢力を上回り、可動部材付
勢手段の付勢力に抗して可動部材が固定部材に吸着する
ことになり、弁体の移動が停止する。この停止位置が弁
体の第２の位置となる。尚、可動部材の軸方向の動きを
規制する規制部があるときは、その規制部にて規制され
た位置が第２の位置となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。本発明の一実施の形態に係るソレ
ノイドバルブを示す図１乃至図３において、１はソレノ
イドバルブ全体を示しており、この実施の形態では、弁
体としてスプール２をソレノイド３の電磁吸引力を利用
してスプール２が作動連結される磁性体製の可動部材と
してのプランジャ４を介して駆動し、スプール２の位置
を変えることにより、アクチュエータ側への圧力の供給
を切り換えるスプールバルブの構成となっている。

【００１４】ソレノイドバルブ１は、概略、スプール２
と、このスプール２が挿入されるガイド穴５を有するバ
ルブスリーブ６と、スプール２をプランジャ４を介して
往復駆動するためのソレノイド３と、スプール２を中途
位置に保持するための中途位置保持手段７と、を備えて
いる。

【００１５】ソレノイド３は、内部中空のソレノイド本
体８と、ソレノイド本体８の中空内部に摺動自在に挿入
されるプランジャ４と、プランジャ４と対向して同軸的
に設けられる磁性体製の固定部材としてのセンターポス
ト９と、センターポスト９からプランジャ４を離間する
方向に付勢する可動部材付勢手段としてのスプリングＡ
１０と、を備えている。

【００１６】ソレノイド本体８は、両端を開口するケー
ス１１と、ケース１１内に収納される軸方向に貫通され
る中空部１２を有するボビン１３に巻付けられたコイル
１４と、磁路を構成するアッパープレート１５とを備え
ている。

【００１７】ケース１１の一方の開口端部には、径方向
内方に伸びる内向きフランジ部１１Ａを有しており、そ
の内径は、ボビン１３の中空部１２の径より大きくなっ
ている。

【００１８】このケース１１のフランジ部１１Ａ側に、
コイル１４が巻付けられるボビン１３がシール部材であ
るＯリング１６を介して樹脂等にて収納保持されてい
る。

【００１９】また、アッパープレート１５にて、ケース
１１のフランジ部１１Ａの反対側の開口部を閉塞してい
る。

【００２０】このソレノイド本体８のボビン１３の中空
部１２内に軸受１７を介してプランジャ４が往復動自在
に挿入され、このプランジャ４に対向してセンターポス
ト９が挿入固定される。

【００２１】そして、ソレノイド本体８のケース１１の
内向きフランジ部１１Ａ内に、ブラケット１８を介して
バルブスリーブ６のガイド穴５と同軸上に開口するガイ
ド穴５より大径の凹部６１の外周部が、その端面がボビ
ン１３の端面に当接する位置にて挿入固定されている。
この挿入固定されている状態において、凹部６１の内径
は、段付で、ケース１１の内向きフランジ部１１Ａの外
側端面とほぼ同じ位置まで大径となっており、その径は
中空部１２の径とほぼ同じで、その位置まで軸受１７が
装着される。

【００２２】この軸受１７は、アッパープレート１５の
近傍まで伸びており、その軸受１７の端面とアッパープ
レート１５の端面との間にセンターポスト９の径方向外
方に若干伸びる外向きフランジ部９１を挟み込み、ケー
ス１１の開口端部にてアッパープレート１５をかしめ固
定することで、センターポスト９を軸受１７内にシール
部材であるＯリング１９を介して液密に挿入固定され
る。

【００２３】また、プランジャ４は、軸受１７を介して
中空部１２内及びバルブスリーブ６の凹部６１内に往復
動自在に挿入されている。

【００２４】そして、プランジャ４とセンターポスト９
には、それぞれ中心軸線上に開口する凹部４１，９２を
有し、それら凹部４１，９２が向い合うようになってお
り、その凹部４１と凹部９２内にスプリングＡ１０が挿
入されている。

【００２５】このスプリングＡ１０は、一端がプランジ
ャ４の凹部４１の底面に当接し、他端がセンターポスト
９の凹部９２の底面に当接してプランジャ４をセンター
ポスト９から離間する方向に付勢している。このとき、
プランジャ４は凹部６１にシム２０を介して当接するこ
とで、軸方向の動きが規制される。

【００２６】また、プランジャ４には、中心軸線上にガ
イド穴５側に開口する穴４２を有し、その穴４２内に圧
入等によりスプール２の棒状の連結部２３が挿入固定さ
れている。これにより、プランジャ４が作動すること
で、スプール２が作動できるようになっている。

【００２７】そして、バルブスリーブ６の側壁には、ガ
イド穴５に開口する第１ポート３１，第２ポート３２，
第３ポート３３の３つのポートを有しており、第１ポー
ト３１の図中右側に軸方向所定間隔をおいて第２ポート
３２を、図中左側に軸方向所定間隔をおいて第３ポート
３３を配している。

【００２８】また、スプール２には、軸方向所定間隔を
有して第１，第２ランド部２１，２２を設けており、第
１ランド部２１が図中右側となっている。この第１ラン
ド部２１の軸方向外側端面は平坦面となっている。

【００２９】第２ランド部２２の軸方向外側端面も平坦
となっており、その端面よりプランジャ４側に突出する
上記した連結部２３が設けられている。この連結部２３
にてスプール２がプランジャ４に作動連結されることに
なる。

【００３０】第１ランド部２１は、スプール２を往復移
動することにより、第２ポート３２を開閉し、また第２
ランド部２２は、第３ポート３３を開閉するようになっ
ている。

【００３１】一方、第１ポート３１は、第１ランド部２
１と第２ランド部２２との間に形成される環状凹部２４
に向って開口するようになっている。

【００３２】そして、バルブスリーブ６のスプール２の
ソレノイド３の反対側にスプール２の中途位置保持手段
７が設けられている。

【００３３】この中途位置保持手段７は、スプール２を
センターポスト９側に保持部材としてのリテーナ７１を
介して付勢する弁体付勢手段としてのスプリングＢ７２
と、リテーナ７１の軸方向の動きを規制する規制部とし
て、ガイド穴５の軸方向所定位置に内周面から径方向内
方に突出するスリーブ凸部７３と、を備えている。

【００３４】リテーナ７１は、径方向外方に伸びる外向
きフランジ部７１Ａを有する断面略十字状で、スリーブ
凸部７３のスプール２とは反対側のガイド穴５に往復動
自在に挿入されている。

【００３５】このリテーナ７１の外向きフランジ部７１
Ａとガイド穴５の開口端部に設けられているワッシャ状
のキャップ３４との間にスプリングＢ７２を介装してお
り、リテーナ７１をスリーブ凸部７３側に付勢してい
る。このとき、リテーナ７１はスリーブ凸部７３に当接
することで軸方向の動きが規制される。

【００３６】次に上記構成のソレノイドバルブ１の作用
について説明する。

【００３７】まず、図１に基づいてソレノイド本体９の
コイル１４への非通電時について説明する。

【００３８】スプリングＡ１０のスプリング力とスプリ
ングＢ７２のスプリング力との合力により、プランジャ
４及びリテーナ７１を介してスプール２は図中右側に移
動する。この際、スプール２が作動連結されているプラ
ンジャ４がシム２０を介してバルブスリーブ６の凹部６
１の底面に当接し、プランジャ４の軸方向の動きが規制
されるため、スプール２は第１の位置Ａとなる。

【００３９】このようにスプール２が第１の位置Ａとな
ることで、スプール２の第１ランド部２１にて第２ポー
ト３２が開口し、第２ランド部２２にて第３ポート３３
が閉ざされることになる。そのため、流体は第１ポート
３１からスプール２の環状凹部２４を介して第２ポート
３２へと流れる（図中矢印参照）。

【００４０】次に、図２及び図３に基づいてソレノイド
本体９のコイル１４への通電時について説明する。

【００４１】コイル１４に通電すると、センターポスト
９−アッパープレート１５−ケース１１−プランジャ４
−センターポスト９の磁路より成る磁気回路が形成さ
れ、印加電圧をあげていくと、電磁吸引力によりプラン
ジャ４はセンターポスト９側に移動し、スプール２も移
動する。このスプール２の移動の際、図２に示すように
リテーナ７１もスプリングＢ７２のスプリング力により
センターポスト９側に移動していくが、スリーブ凸部７
３に突き当たり動きが規制される（図中矢印Ｘ参照）。

【００４２】このとき、スプール２に作用する力はスプ
リングＡ１０のスプリング力のみとなるため、作用する
力が極端に増加し、スプール２がスリーブ凸部７３にて
規制されているリテーナ７１を介して停止する。この停
止位置がスプール２の中途位置Ｂとなる。

【００４３】このようにスプール２が中途位置Ｂとなる
ことで、スプール２の第１ランド部２１にて第２ポート
３２が閉ざされ、第２ランド部２２にて第３ポート３３
が閉ざされることになるため、第１ポート３１からの流
体はどのポート３２，３３にも流れない。

【００４４】さらに、印加電圧をあげていくと、電磁吸
引力がスプリングＡ１０のスプリング力を上回り、図３
に示すようにスプリングＡ１０のスプリング力に抗して
プランジャ４がセンターポスト９に吸着することにな
り、スプール２の移動が停止する。この停止位置がスプ
ール２の第２の位置Ｃとなる。尚、プランジャ４の軸方
向の動きを規制する規制部があるときは、その規制部に
てプランジャ４が規制された位置が第２の位置となる。

【００４５】このようにスプール２が第２の位置Ｃとな
ることで、スプール２の第１ランド部２１にて第２ポー
ト３２が閉ざされ、第２ランド部２２にて第３ポート３
３が開口されることになるため、流体は第１ポート３１
からスプール２の環状凹部２４を介して第３ポート３３
へと流れる（図３中矢印参照）。

【００４６】以上のことから、ソレノイド本体８の非通
電時、通電時とさらにその中間での適当な電圧を設定す
ることにより、スプール２の位置を設定することができ
る。

【００４７】上記構成のソレノイドバルブにあっては、
スプール２を第１の位置Ａと第２の位置Ｃとの中途位置
Ｂに保持する中途位置保持手段７を設けたので、その保
持する位置により中途位置Ｂにおけるスプール２の位置
を設定することができる。

【００４８】この中途位置Ｂは、スプール２がスリーブ
凸部７３にて規制されているリテーナ７１を介して停止
することにより決められる。このことから、リテーナ７
１の軸方向の動きを規制するスリーブ凸部７３の位置に
より、スプール２の中途位置Ｂを設定することができる
と共に、スプール２を確実に設定された中途位置Ｂとす
ることができる。

【００４９】このように、スプール２を第１の位置Ａと
第２の位置Ｃとの中途位置Ｂにおいても設定可能となる
ことから、ソレノイドバルブの制御精度の向上を図るこ
とができる。

【００５０】尚、上記実施の形態では、弁体をスプール
２としたものを例にとって説明したが、特にスプールに
限るものではなく、ポペット状の弁体であっても良い。

【００５１】また、中途位置保持手段７を、保持部材と
してのリテーナ７１と、弁体付勢手段としてのスプリン
グＢ７２と、規制部材としてのスリーブ凸部７３とを備
えた構成としたものを例にとって説明したが、特にこの
構成に限るものでなく、弁体を第１の位置と第２の位置
との中途位置に保持できる構成となっていれば良い。

【００５２】

【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。

【００５３】弁体を第１の位置と第２の位置との中途位
置に保持する中途位置保持手段を設けたので、その保持
する位置により中途位置における弁体の位置を設定する
ことができる。

【００５４】このように、弁体を第１の位置と第２の位
置との中途位置においても設定可能となるため、ソレノ
イドバルブの制御精度の向上を図ることができる。

【００５５】そして、中途位置保持手段を、弁体を固定
部材側に保持部材を介して付勢する弁体付勢手段と、軸
方向弁体の第１の位置と第２の位置との中途位置に設け
られ、保持部材の軸方向の動きを規制する規制部と、を
備えた構成とすることで、中途位置は、弁体が規制部に
て規制されている保持部材を介して停止することにより
決められる。このことから、保持部材の軸方向の動きを
規制する規制部の位置により、弁体の中途位置を設定す
ることができると共に、弁体を確実に設定された中途位
置とすることができる。

【００５６】このことから、よりソレノイドバルブの制
御精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施の形態に係るソレノイド
バルブを示すもので、スプールの第１の位置の状態の断
面図である。

【図２】図２は本発明の一実施の形態に係るソレノイド
バルブを示すもので、スプールの中途位置の状態の断面
図である。

【図３】図３は本発明の一実施の形態に係るソレノイド
バルブを示すもので、スプールの第２の位置の状態の断
面図である。

【符号の説明】

１ ソレノイドバルブ ２ スプール（弁体） ２１ 第１ランド部 ２２ 第２ランド部 ２３ 連結部 ２４ 環状凹部 ３ ソレノイド ４ プランジャ（可動部材） ４１ 凹部 ４２ 穴 ５ ガイド穴 ６ バルブスリーブ ６１ 凹部 ７ 中途位置保持手段 ７１ リテーナ（保持部材） ７１Ａ 外向きフランジ部 ７２ スプリングＢ（弁体付勢手段） ７３ スリーブ凸部（規制部） ８ ソレノイド本体 ９ センターポスト（固定部材） ９１ 外向きフランジ部 ９２ 凹部 １０ スプリングＡ（可動部材付勢手段） １１ ケース １１Ａ 内向きフランジ部 １２ 中空部 １３ ボビン １４ コイル １５ アッパープレート １６，１９ Ｏリング １７ 軸受 １８ ブラケット ２０ シム ３１ 第１ポート ３２ 第２ポート ３３ 第３ポート ３４ キャップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部中空のソレノイド本体と、 該ソレノイド本体の中空内部に摺動自在に挿入される磁
   性体製の可動部材と、 該可動部材と対向して同軸的に設けられる磁性体製の固
   定部材と、 該固定部材から前記可動部材を離間する方向に付勢する
   可動部材付勢手段と、 前記可動部材と作動連結される弁体と、 を備え、 前記ソレノイド本体の非通電時、前記可動部材付勢手段
   の付勢力により前記可動部材が前記固定部材から離間す
   る方向に移動した位置を前記弁体の第１の位置とし、 前記ソレノイド本体の通電時、電磁吸引力により前記可
   動部材付勢手段の付勢力に抗して前記可動部材が前記固
   定部材側に移動した位置を前記弁体の第２の位置とする
   ソレノイドバルブにおいて、 前記弁体を、第１の位置と第２の位置との中途位置に保
   持する中途位置保持手段を設けたことを特徴とするソレ
   ノイドバルブ。
2. 【請求項２】 中途位置保持手段は、弁体を固定部材側
   に保持部材を介して付勢する弁体付勢手段と、軸方向弁
   体の第１の位置と第２の位置との中途位置に設けられ、
   前記保持部材の軸方向の動きを規制する規制部と、を備
   えた構成であることを特徴とする請求項１に記載のソレ
   ノイドバルブ。