JPH10231946A - Linear solenoid - Google Patents

Linear solenoid

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JPH10231946A
JPH10231946A JP3734597A JP3734597A JPH10231946A JP H10231946 A JPH10231946 A JP H10231946A JP 3734597 A JP3734597 A JP 3734597A JP 3734597 A JP3734597 A JP 3734597A JP H10231946 A JPH10231946 A JP H10231946A
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magnetic
yoke
iron core
leaf spring
core
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謙一 金津
Motoyoshi Ando
元良 安藤
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健太郎 熊倉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear solenoid with which an increase in the electromagnetic attracting force and small-sized construction are established compatibly. SOLUTION: A boss part 16a of a movable iron core 16 is caulked fast to the center of a leaf spring 18 made of a magnetic substance, and the periphery of the leaf spring 18 is caulked fast to the edge of a yoke 12. Thereby the magnetic circuit between the yoke 12 and movable core 16 is made parallel configuration consisting of the first magnetic circuit following the yoke 12, a side gas forming part 17, air gap, and the core 16 and the second magnetic circuit following the yoke 12, a magnetic leaf spring 18, and the core 16. Even in the region where the current flowing to the coil 15 is comparatively small (low current region), the magnetic flux flows through the second magnetic circuit on the leaf spring 18 side free of air gap, and an attracting force characteristic near the linear as ideal is obtained in the low current region.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気回路の構成を
改良したリニアソレノイドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear solenoid having an improved magnetic circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、リニアソレノイドは、特開平
5−126275号公報に示すように例えば油圧制御弁
の駆動源として用いられている。このものは、図5に示
すように、ハウジングを兼ねる筒状のヨーク70内に樹
脂モールドされた筒状のコイル71を配置すると共に、
このコイルの内周部に円筒状の固定鉄心72を配置し、
この固定鉄心72の内周部にベアリング73を介してシ
ャフト74を軸方向に摺動自在に挿通支持している。こ
のシャフト74の一端は、油圧制御弁69のスプール7
5の端部に当接し、該シャフト74の他端には、固定鉄
心72に吸引される可動鉄心76が嵌着され、該可動鉄
心76の外周面がヨーク70の内周面に微小隙間を介し
て対向している。これにより、ヨーク70→可動鉄心7
6→固定鉄心72→ヨーク70の経路で磁気回路が構成
される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a linear solenoid has been used, for example, as a drive source of a hydraulic control valve as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-126275. In this device, as shown in FIG. 5, a cylindrical coil 71 resin-molded is arranged in a cylindrical yoke 70 also serving as a housing.
A cylindrical fixed iron core 72 is arranged on the inner periphery of this coil,
A shaft 74 is slidably inserted in the inner peripheral portion of the fixed iron core 72 via a bearing 73 so as to be slidable in the axial direction. One end of the shaft 74 is connected to the spool 7 of the hydraulic control valve 69.
5, a movable iron core 76 attracted to the fixed iron core 72 is fitted to the other end of the shaft 74, and the outer peripheral surface of the movable iron core 76 forms a minute gap with the inner peripheral surface of the yoke 70. Facing each other. Thereby, the yoke 70 → the movable iron core 7
A magnetic circuit is constituted by the route of 6 → fixed iron core 72 → yoke 70.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来構成
では、ヨーク70と可動鉄心76との間及び可動鉄心7
6と固定鉄心72との間の双方にエアギャップが存在す
るため、磁気回路の磁気抵抗がかなり大きくなり、その
分、エアギャップ部分の対向面積を大きくしないと、必
要な電磁吸引力(磁束通過量)を確保することができ
ず、リニアソレノイドが大型化するという欠点がある。
However, in the above-described conventional configuration, the movable core 7 and the yoke 70 and the movable core
6 and the fixed iron core 72, an air gap exists between them, so that the magnetic resistance of the magnetic circuit becomes considerably large. Amount) cannot be secured, and the linear solenoid has a disadvantage of being increased in size.

【0004】近年、図6に示すように、ヨーク77と可
動鉄心78との間のエアギャップ部分の対向面積を大き
くするために、ヨーク77に、コイル79の内周側に延
在する筒状部77aを一体に形成し、このヨーク77の
筒状部77aの内周面に可動鉄心78の外周面を微小隙
間を介して対向させる構成が考えられている。このもの
では、ヨーク77→筒状部77a→可動鉄心78→固定
鉄心82→ヨーク77の経路で磁気回路が構成される。
In recent years, as shown in FIG. 6, in order to increase a facing area of an air gap portion between a yoke 77 and a movable iron core 78, a yoke 77 has a cylindrical shape extending on the inner peripheral side of a coil 79. A configuration has been considered in which the portion 77a is integrally formed, and the outer peripheral surface of the movable iron core 78 is opposed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 77a of the yoke 77 via a minute gap. In this case, a magnetic circuit is configured by a route of the yoke 77 → the cylindrical portion 77a → the movable core 78 → the fixed core 82 → the yoke 77.

【0005】しかし、この構成では、ヨーク77と可動
鉄心78との間のエアギャップ部分の対向面積を大きく
するために、可動鉄心78の軸方向寸法を長くする必要
があると共に、筒状部77aを介在させるためにリニア
ソレノイドの径寸法も大きくする必要があり、やはり、
リニアソレノイドが大型化する欠点がある。
However, in this configuration, in order to increase the facing area of the air gap between the yoke 77 and the movable core 78, it is necessary to increase the axial dimension of the movable core 78 and to increase the cylindrical portion 77a. It is necessary to increase the diameter of the linear solenoid in order to interpose
There is a disadvantage that the linear solenoid is enlarged.

【0006】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、磁気回路の低磁気抵
抗化(電磁吸引力増大)と小型化とを両立させることが
できるリニアソレノイドを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a linear solenoid capable of achieving both low magnetic resistance (increased electromagnetic attraction) and downsizing of a magnetic circuit. Is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1のリニアソレノイドは、ヨークに
磁性材料で形成した磁性の板ばねを取り付けると共に、
この板ばねに可動鉄心を取り付け、該可動鉄心を該板ば
ねによって支持する構成としたものである。
In order to achieve the above object, a linear solenoid according to a first aspect of the present invention is characterized in that a magnetic leaf spring made of a magnetic material is attached to a yoke,
A movable iron core is attached to the leaf spring, and the movable iron core is supported by the leaf spring.

【0008】この構成では、ヨークと可動鉄心との間の
磁気回路は、ヨーク→エアギャップ→可動鉄心を経由す
る磁気回路(以下「第1の磁気回路」という)と、ヨー
ク→磁性の板ばね→可動鉄心を経由する磁気回路(以下
「第2の磁気回路」という)とが並列に設けられた構成
となる。この場合、第1の磁気回路は、従来と同じく、
ヨークと可動鉄心との間にエアギャップが存在するた
め、磁気抵抗が比較的大きいが、磁性の板ばね側の第2
の磁気回路は、ヨークと磁性の板ばねと可動鉄心とが互
いに接触し、エアギャップが存在しないため、磁気抵抗
が極めて小さい。このため、コイルに流す電流が比較的
少ない領域(低電流領域)では、磁束は、磁性の板ばね
側の第2の磁気回路をも通って流れる。これにより、リ
ニアソレノイド自体の体格を大きくすることなく、低電
流領域での電磁吸引力を容易に増大でき、低電流領域で
理想とするリニアに近い吸引力特性を得ることができ
る。
In this configuration, a magnetic circuit between the yoke and the movable iron core includes a magnetic circuit (hereinafter, referred to as a “first magnetic circuit”) passing through the yoke → air gap → the movable iron core, and a yoke → magnetic leaf spring. → A magnetic circuit passing through the movable iron core (hereinafter referred to as “second magnetic circuit”) is provided in parallel. In this case, the first magnetic circuit is, as in the prior art,
Although an air gap exists between the yoke and the movable iron core, the magnetic resistance is relatively large, but the magnetic leaf spring side has a second magnetic resistance.
In the magnetic circuit of (1), the yoke, the magnetic leaf spring, and the movable iron core are in contact with each other, and there is no air gap. For this reason, in a region where the current flowing through the coil is relatively small (low current region), the magnetic flux also flows through the second magnetic circuit on the magnetic leaf spring side. This makes it possible to easily increase the electromagnetic attractive force in the low current region without increasing the size of the linear solenoid itself, and to obtain an ideal linear attractive force characteristic in the low current region.

【0009】ところで、図6に示す従来構造のものは、
板ばね80が非磁性材料で形成されたシャフト81に固
定され、このシャフト81に嵌着された可動鉄心78は
板ばね80から離れているため、たとえ板ばね80を磁
性材料で形成したとしても、板ばね80を経由する磁気
回路は形成されず、磁束が板ばね80を流れない。
By the way, the conventional structure shown in FIG.
Since the leaf spring 80 is fixed to a shaft 81 made of a non-magnetic material, and the movable iron core 78 fitted to the shaft 81 is separated from the leaf spring 80, even if the leaf spring 80 is made of a magnetic material. No magnetic circuit is formed via the leaf spring 80, and no magnetic flux flows through the leaf spring 80.

【0010】また、この構成では、コイル79と可動鉄
心78との間にヨーク77の筒状部77aを介在させる
スペースが必要となり、これがリニアソレノイドの径寸
法の大型化を招く原因となる。これを避けるために、可
動鉄心78を小径化して筒状部77aのスペースを確保
すると、可動鉄心78と固定鉄心82とのエアギャップ
部分の対向面積が減少してしまい、このエアギャップ部
分の磁気抵抗が大きくなって電磁吸引力が減少してしま
う。
Further, in this configuration, a space is required between the coil 79 and the movable iron core 78 for interposing the cylindrical portion 77a of the yoke 77, which causes an increase in the diameter of the linear solenoid. In order to avoid this, if the diameter of the movable core 78 is reduced to secure a space for the cylindrical portion 77a, the facing area of the air gap portion between the movable core 78 and the fixed core 82 decreases, and the magnetic force of the air gap portion decreases. The resistance increases and the electromagnetic attraction decreases.

【0011】これに対し、本発明では、磁性の板ばね側
の第2の磁気回路が存在するため、その分、第1の磁気
回路(ヨーク→エアギャップ→可動鉄心)を通過させる
磁束が少なくて済む。従って、コイルと可動鉄心との間
にヨークの一部を介在させる必要がなく、請求項2のよ
うに、可動鉄心の外周面を、樹脂モールドしたコイルの
内周面に微小隙間を介して対向させるようにしても良
い。このようにすれば、リニアソレノイドの径寸法を大
きくすることなく、可動鉄心と固定鉄心との間のエアギ
ャップ部分の対向面積を増加させることができ、可動鉄
心と固定鉄心との間のエアギャップ部分の磁気抵抗も小
さくすることができる。
On the other hand, in the present invention, since the second magnetic circuit on the magnetic leaf spring side exists, the magnetic flux passing through the first magnetic circuit (yoke → air gap → movable core) is reduced accordingly. I can do it. Therefore, it is not necessary to interpose a part of the yoke between the coil and the movable core, and the outer peripheral surface of the movable core is opposed to the inner peripheral surface of the resin-molded coil via a minute gap as in claim 2. You may make it do. With this configuration, the facing area of the air gap between the movable core and the fixed core can be increased without increasing the diameter of the linear solenoid, and the air gap between the movable core and the fixed core can be increased. The magnetic resistance of the portion can also be reduced.

【0012】また、板ばねを磁性材料で形成しない場合
には、請求項3のように、ヨークの側端面開口に磁性材
料で形成した磁性カバーを取り付けると共に、この磁性
カバーと可動鉄心との間に磁性材料で形成した磁性ばね
部材を介在させるようにしても良い。このようにすれ
ば、磁性カバーと磁性ばね部材とが上述した請求項1の
磁性の板ばねと同じ磁気的な役割を果たし、第2の磁気
回路がヨーク→磁性カバー→磁性ばね部材→可動鉄心の
経路で構成される。これにより、前述した請求項1の構
成と同じ作用・効果を得ることができる。
If the leaf spring is not made of a magnetic material, a magnetic cover made of a magnetic material is attached to the opening at the side end surface of the yoke, and a gap between the magnetic cover and the movable iron core is provided. Alternatively, a magnetic spring member formed of a magnetic material may be interposed. With this configuration, the magnetic cover and the magnetic spring member play the same magnetic role as the above-described magnetic leaf spring, and the second magnetic circuit includes a yoke → a magnetic cover → a magnetic spring member → a movable core. It consists of a route. Thereby, the same operation and effect as the above-described configuration of claim 1 can be obtained.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明をスプール弁型油圧
制御弁に適用した第1の実施形態を図1乃至図3に基づ
いて説明する。まず、スプール弁型油圧制御弁の駆動源
となるリニアソレノイド11全体の構成を図1に基づい
て説明する。リニアソレノイド11のハウジングを兼ね
るヨーク12は、磁性材料により円筒形に形成され、そ
の内側には、円筒形の固定鉄心13が同心状に配置さ
れ、この固定鉄心13の左端部に一体に形成された鍔状
のフランジ部13aがヨーク12の左端部にかしめ付け
られている。この固定鉄心13の外周には、樹脂14で
円筒状にモールド成形されたコイル15が嵌合装着さ
れ、該固定鉄心13の長さは、コイル15の左半分以上
を嵌合する長さに形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment in which the present invention is applied to a spool valve type hydraulic control valve will be described below with reference to FIGS. First, the overall configuration of the linear solenoid 11 serving as a drive source of the spool valve type hydraulic control valve will be described with reference to FIG. A yoke 12 also serving as a housing for the linear solenoid 11 is formed in a cylindrical shape from a magnetic material, and a cylindrical fixed iron core 13 is concentrically disposed inside the yoke 12. The yoke 12 is formed integrally with the left end of the fixed iron core 13. A flange 13a in the form of a collar is crimped to the left end of the yoke 12. A coil 15 molded into a cylindrical shape with a resin 14 is fitted and mounted on the outer periphery of the fixed iron core 13. Have been.

【0014】そして、コイル15の内径空洞部の右側部
分には、円柱ブロック状の可動鉄心16が固定鉄心13
に対向して軸方向に摺動自在に収容され、この可動鉄心
16の外周面がコイル15のモールド樹脂14の内周面
に微小隙間を介して対向している。モールド樹脂14の
内周面には、軸方向に延びる複数本の油溝(図示せず)
がモールド成形時に同時に形成され、リニアソレノイド
11の内部に充填された油が可動鉄心16の摺動時に各
油溝を自由に流動できるようになっている。
A movable iron core 16 having a columnar block shape is provided on the right side of the inner diameter cavity of the coil 15.
The outer peripheral surface of the movable iron core 16 is opposed to the inner peripheral surface of the mold resin 14 of the coil 15 via a minute gap. A plurality of oil grooves (not shown) extending in the axial direction are formed on the inner peripheral surface of the mold resin 14.
Are formed at the same time as molding, so that the oil filled in the linear solenoid 11 can freely flow through each oil groove when the movable iron core 16 slides.

【0015】また、可動鉄心16の外周面のうちのモー
ルド樹脂14から右側に突出する部分の外周面は、ヨー
ク12の右端部内周に一体に形成された厚肉円環状のサ
イドギャップ形成部17の内周端面に微小隙間を介して
対向している。これにより、ヨーク12と可動鉄心16
との間に、ヨーク12→サイドギャップ形成部17→エ
アギャップ→可動鉄心16の経路で第1の磁気回路が構
成される。
The outer peripheral surface of a portion of the outer peripheral surface of the movable iron core 16 protruding rightward from the mold resin 14 is formed with a thick annular side gap forming portion 17 integrally formed on the inner periphery of the right end of the yoke 12. Is opposed to the inner peripheral end face via a minute gap. Thereby, the yoke 12 and the movable iron core 16
A first magnetic circuit is constituted by the route of the yoke 12 → the side gap forming portion 17 → the air gap → the movable iron core 16.

【0016】上記可動鉄心16の右端面中心部には、段
付き円柱状のボス部16aが一体に形成され、このボス
部16aが弾性を有する磁性材料(例えばSUS420
等)により形成された磁性の板ばね18の中心に固定さ
れている。この板ばね18は、図2に示すように、中心
部18aの回りに複数の開口部18bを打ち抜くこと
で、外周円環部18cと中心部18aとを複数本のばね
片部18dで連結した形状となっており、中心部18a
には取付孔18eが打ち抜き形成されている。そして、
組付時には、板ばね18の取付孔18eに可動鉄心16
のボス部16aの先端小径部を嵌め込んだ状態で、該ボ
ス部16aの先端小径部に磁性材料製のワッシャ16b
(図1参照)を嵌め込んで、該ボス部16aの先端小径
部をかしめることで、可動鉄心16のボス部16aを磁
性の板ばね18の中心に固定している。
A stepped cylindrical boss 16a is integrally formed at the center of the right end face of the movable iron core 16, and the boss 16a is made of an elastic magnetic material (for example, SUS420).
) Is fixed to the center of a magnetic leaf spring 18 formed by the above-described method. As shown in FIG. 2, in the leaf spring 18, a plurality of openings 18b are punched around the central portion 18a, so that the outer peripheral annular portion 18c and the central portion 18a are connected by a plurality of spring pieces 18d. It is shaped like a central part 18a
Is formed with a mounting hole 18e. And
At the time of assembly, the movable iron core 16 is inserted into the mounting hole 18e of the leaf spring 18.
In the state where the small-diameter portion of the tip of the boss portion 16a is fitted, the washer 16b made of a magnetic material is fitted to the small-diameter portion of the tip of the boss portion 16a.
(See FIG. 1), and the boss 16a of the movable iron core 16 is fixed to the center of the magnetic leaf spring 18 by caulking the small diameter portion at the tip of the boss 16a.

【0017】この磁性の板ばね18の外周円環部18c
は、ヨーク12の右端縁と、非磁性材料(例えばSUS
304等)により形成されたカバー19との間に挟み付
けられた状態でヨーク12の右端部にかしめにより固定
されている。これにより、ヨーク12と可動鉄心16と
の間に、ヨーク12→磁性の板ばね18→可動鉄心16
の経路で第2の磁気回路が構成され、この第2の磁気回
路が前述した第1の磁気回路(ヨーク12→サイドギャ
ップ形成部17→エアギャップ→可動鉄心16)と並列
に設けられている。
The outer annular portion 18c of the magnetic leaf spring 18
Represents a right edge of the yoke 12 and a non-magnetic material (for example, SUS).
304) is fixed to the right end of the yoke 12 by caulking. Thereby, between the yoke 12 and the movable core 16, the yoke 12 → a magnetic leaf spring 18 → the movable core 16
The second magnetic circuit is constituted by the path (2), and this second magnetic circuit is provided in parallel with the above-described first magnetic circuit (yoke 12 → side gap forming section 17 → air gap → movable iron core 16). .

【0018】一方、可動鉄心16の左側面中心部に形成
された穴部20に、非磁性材料(例えばSUS304
等)により形成されたシャフト21が圧入固定され、こ
のシャフト21が固定鉄心13の内径中空部に軸受部材
22を介して軸方向(左右方向)にスライド自在に挿通
され、このシャフト21の先端が固定鉄心13から左側
に少量突出している。
On the other hand, a non-magnetic material (for example, SUS304) is inserted into a hole 20 formed in the center of the left side surface of the movable iron core 16.
) Is press-fitted and fixed, and this shaft 21 is slidably inserted in the hollow inside diameter of the fixed iron core 13 in the axial direction (left-right direction) via a bearing member 22, and the tip of the shaft 21 is A small amount protrudes from the fixed iron core 13 to the left.

【0019】次に、固定鉄心13と可動鉄心16との吸
引面の形状を説明する。固定鉄心13の可動鉄心16側
の端面に円形の凹部23が同心状に形成され、この凹部
23を取り囲む円環状凸部の端面に環状吸引面24が形
成されている。この環状吸引面24は、固定鉄心13の
端面外周部全周に同一幅で形成されている。
Next, the shapes of the suction surfaces of the fixed iron core 13 and the movable iron core 16 will be described. A circular concave portion 23 is formed concentrically on the end surface of the fixed iron core 13 on the movable iron core 16 side, and an annular suction surface 24 is formed on an end surface of an annular convex portion surrounding the concave portion 23. The annular suction surface 24 is formed with the same width over the entire outer periphery of the end surface of the fixed iron core 13.

【0020】これに対応して、可動鉄心16のうちの固
定鉄心13側の部分に、凹部23に出入り可能なテーパ
吸引面25が該凹部23と同心状に形成されている。こ
の可動鉄心16の外周部には、テーパ吸引面25の最大
径の位置に段差面26が形成され、この段差面26が環
状吸引面24に対向している。この段差面26は、可動
鉄心16の外周部全周に同一幅で形成されている。更
に、可動鉄心16の固定鉄心13側の端面には、真鍮等
の非磁性材料で形成された非磁性スペーサ27が固着さ
れている。
Correspondingly, a tapered suction surface 25 which can enter and exit the concave portion 23 is formed concentrically with the concave portion 23 in a portion of the movable iron core 16 on the fixed iron core 13 side. A step surface 26 is formed on the outer peripheral portion of the movable core 16 at the position of the maximum diameter of the tapered suction surface 25, and the step surface 26 faces the annular suction surface 24. The step surface 26 is formed with the same width over the entire outer peripheral portion of the movable iron core 16. Further, a non-magnetic spacer 27 formed of a non-magnetic material such as brass is fixed to an end surface of the movable iron core 16 on the fixed iron core 13 side.

【0021】この場合、環状吸引面24と段差面26と
の間のギャップが非磁性スペーサ27と凹部23の底面
との間のギャップよりも大きくなるように設定されてい
る。これにより、非磁性スペーサ27は、可動鉄心16
の左方向への移動を規制するストッパとして機能すると
共に、最大吸引時に可動鉄心16の段差面26やテーパ
吸引面25が環状吸引面24に当接することを防ぎ、可
動鉄心16が固定鉄心13に吸着保持されることを防止
する役割も果たす。
In this case, the gap between the annular suction surface 24 and the step surface 26 is set to be larger than the gap between the non-magnetic spacer 27 and the bottom surface of the recess 23. As a result, the non-magnetic spacer 27 is
Of the movable iron core 16 at the maximum suction, and prevents the stepped surface 26 and the tapered suction surface 25 of the movable iron core 16 from contacting the annular suction surface 24. It also plays the role of preventing it from being held by suction.

【0022】尚、コイル15のモールド樹脂14には、
コネクタハウジング29が一体成形され、このコネクタ
ハウジング29にインサート成形されたターミナル28
とコイル15とが電気的に接続されている。
The molding resin 14 of the coil 15 includes
A connector housing 29 is integrally formed, and the terminal 28 is insert-molded into the connector housing 29.
And the coil 15 are electrically connected.

【0023】以上のように構成されたリニアソレノイド
11の左端面には、スプール弁30が組み付けられてい
る。以下、このスプール弁30の構成を説明する。スプ
ール弁30は、アルミダイキャストにより円筒状に形成
されたスリーブ31内にスプール32を摺動可能に収納
して構成したものである。そして、スリーブ31の右端
部がリニアソレノイド11のヨーク12の左端部にかし
め付けられ、スプール32の右端がリニアソレノイド1
1のシャフト21の左端に当接している。スリーブ31
には、右側から順番に、ドレンポート34、出力ポート
35、入力ポート36、フィードバックポート37が形
成されている。
A spool valve 30 is mounted on the left end face of the linear solenoid 11 configured as described above. Hereinafter, the configuration of the spool valve 30 will be described. The spool valve 30 is configured such that a spool 32 is slidably housed in a sleeve 31 formed into a cylindrical shape by aluminum die casting. The right end of the sleeve 31 is swaged to the left end of the yoke 12 of the linear solenoid 11, and the right end of the spool 32 is
One shaft 21 is in contact with the left end. Sleeve 31
, A drain port 34, an output port 35, an input port 36, and a feedback port 37 are formed in this order from the right.

【0024】一方、スプール32には、第1及び第2の
大径部38,39が形成され、各大径部38,39の外
周面とスリーブ31の内周面との間に微小の環状隙間
(クリアランス)が形成されている。そして、スプール
32が軸方向に移動すると、油圧源から供給される作動
油が入力ポート36から出力ポート35へ流れる環状隙
間の長さと、出力ポート35からドレンポート34へ流
れる環状隙間の長さとの比率が変化し、その結果、出力
ポート35から流出する作動油の出力圧力が変化する。
On the other hand, first and second large diameter portions 38 and 39 are formed on the spool 32, and a small annular portion is formed between the outer peripheral surface of each of the large diameter portions 38 and 39 and the inner peripheral surface of the sleeve 31. A gap (clearance) is formed. When the spool 32 moves in the axial direction, the length of the annular gap through which the hydraulic oil supplied from the hydraulic source flows from the input port 36 to the output port 35 and the length of the annular gap from the output port 35 to the drain port 34 The ratio changes, and as a result, the output pressure of the hydraulic oil flowing out of the output port 35 changes.

【0025】一方、スリーブ31の左端部には、リター
ンスプリング44を収納するスプリング収納室43が左
端面を開口するように形成され、このスプリング収納室
43の開口部に調整ねじ45を螺合することで、スプリ
ング収納室43の左端面開口が封止されている。この調
整ねじ45とスプール32との間には、リターンスプリ
ング44が装着され、このリターンスプリング44の弾
発力によってスプール32がリニアソレノイド11側
(右側)に付勢され、それによって該スプール32の右
端がシャフト21の左端に当接した状態に保持されてい
る。
On the other hand, a spring storage chamber 43 for storing a return spring 44 is formed at the left end of the sleeve 31 so as to open the left end face, and an adjusting screw 45 is screwed into the opening of the spring storage chamber 43. Thus, the left end surface opening of the spring storage chamber 43 is sealed. A return spring 44 is mounted between the adjusting screw 45 and the spool 32, and the resilient force of the return spring 44 urges the spool 32 toward the linear solenoid 11 (right side). The right end is kept in contact with the left end of the shaft 21.

【0026】以上説明した第1の実施形態では、可動鉄
心16とシャフト21をスプール弁30側に付勢する板
ばね18を磁性材料で形成し、この磁性の板ばね18に
可動鉄心16を取り付けたので、ヨーク12と可動鉄心
16との間の磁気回路は、ヨーク12→サイドギャップ
形成部17→エアギャップ→可動鉄心16を経由する第
1の磁気回路と、ヨーク12→磁性の板ばね18→可動
鉄心16を経由する第2の磁気回路とが並列に設けられ
た構成となる。この場合、第1の磁気回路は、従来と同
じく、ヨーク12のサイドギャップ形成部17と可動鉄
心16との間にエアギャップが存在するため、磁気抵抗
が比較的大きいが、磁性の板ばね18側の第2の磁気回
路は、ヨーク12と磁性の板ばね18と可動鉄心16が
互いに接触し、エアギャップが存在しないため、磁気抵
抗が極めて小さい。このため、コイル15に流す電流が
比較的少ない領域(低電流領域)では、磁束は、磁性の
板ばね18側の第2の磁気回路をも通って流れる。従っ
て、低電流領域では、第2の磁気回路(ヨーク12→磁
性の板ばね18→可動鉄心16)→固定鉄心16→フラ
ンジ部13a→ヨーク12の経路での磁束が追加して流
れ、可動鉄心16と固定鉄心16との間に磁束通過量に
応じた電磁吸引力が働く。
In the first embodiment described above, the leaf spring 18 for urging the movable iron core 16 and the shaft 21 toward the spool valve 30 is formed of a magnetic material, and the movable iron core 16 is attached to the magnetic leaf spring 18. Therefore, the magnetic circuit between the yoke 12 and the movable iron core 16 includes a yoke 12 → a side gap forming portion 17 → an air gap → a first magnetic circuit passing through the movable iron core 16, and a yoke 12 → a magnetic leaf spring 18 → The configuration is such that the second magnetic circuit passing through the movable iron core 16 is provided in parallel. In this case, although the first magnetic circuit has an air gap between the side gap forming portion 17 of the yoke 12 and the movable iron core 16 as in the related art, the magnetic resistance is relatively large. In the second magnetic circuit on the side, since the yoke 12, the magnetic leaf spring 18 and the movable iron core 16 are in contact with each other and there is no air gap, the magnetic resistance is extremely small. For this reason, in a region where the current flowing through the coil 15 is relatively small (low current region), the magnetic flux also flows through the second magnetic circuit on the magnetic leaf spring 18 side. Accordingly, in the low current region, the magnetic flux in the path of the second magnetic circuit (yoke 12 → magnetic leaf spring 18 → movable core 16) → fixed core 16 → flange portion 13a → yoke 12 additionally flows, and the movable core Electromagnetic attraction corresponding to the amount of magnetic flux passing between the fixed iron core 16 and the fixed iron core 16 acts.

【0027】ところで、従来(図5、図6)の構成で
も、固定鉄心や可動鉄心の径寸法や軸方向寸法を大きく
して、エアギャップ部分の対向面積を増加させれば、図
3に示すように、電磁吸引力を増加することができる。
しかし、この場合には、リニアソレノイドが大型化する
欠点がある。しかも、微妙な電磁吸引力の調整を行う際
に要求される低電流領域での電磁吸引力特性のリニアリ
ティ(直線性)が不足し、制御特性を改善することがで
きない。
By the way, in the conventional configuration (FIGS. 5 and 6), if the diameter of the fixed iron core and the movable iron core and the axial dimension are increased to increase the facing area of the air gap portion, FIG. Thus, the electromagnetic attraction force can be increased.
However, in this case, there is a disadvantage that the size of the linear solenoid increases. In addition, the linearity (linearity) of the electromagnetic attraction characteristics in a low current region required for finely adjusting the electromagnetic attraction force is insufficient, and the control characteristics cannot be improved.

【0028】これに対し、本実施形態では、低電流領域
では、エアギャップの無い板ばね18側の第2の磁気回
路で磁束が追加されるため、低電流領域での磁束通過量
を従来より増加させることができる。これにより、リニ
アソレノイド11自体の体格を大きくすることなく、低
電流領域での電磁吸引力を容易に増大できて、低電流領
域で理想とするリニアに近い吸引力特性を得ることがで
き、制御特性向上とリニアソレノイド11の小型化とを
両立させることができる。
On the other hand, in the present embodiment, in the low current region, the magnetic flux is added in the second magnetic circuit on the side of the leaf spring 18 without the air gap. Can be increased. This makes it possible to easily increase the electromagnetic attractive force in the low current region without increasing the physical size of the linear solenoid 11 itself, and to obtain an ideal linear attractive force characteristic in the low current region. It is possible to achieve both improvement in characteristics and downsizing of the linear solenoid 11.

【0029】一方、図6に示す従来構成では、コイル7
9と可動鉄心78との間にヨークの筒状部77aを介在
させるスペースが必要となり、これがリニアソレノイド
の径寸法の大型化を招く原因となる。これを避けるため
に、可動鉄心78を小径化して筒状部77aのスペース
を確保すると、可動鉄心78と固定鉄心82とのエアギ
ャップ部分の対向面積が減少してしまい、このエアギャ
ップ部分の磁気抵抗が大きくなって電磁吸引力が減少し
てしまう。
On the other hand, in the conventional configuration shown in FIG.
A space for interposing the cylindrical portion 77a of the yoke is required between the movable core 9 and the movable iron core 78, which causes an increase in the diameter of the linear solenoid. In order to avoid this, if the diameter of the movable core 78 is reduced to secure a space for the cylindrical portion 77a, the facing area of the air gap portion between the movable core 78 and the fixed core 82 decreases, and the magnetic force of the air gap portion decreases. The resistance increases and the electromagnetic attraction decreases.

【0030】これに対し、本実施形態では、板ばね18
側の第2の磁気回路が存在するため、その分、第1の磁
気回路(ヨーク12→サイドギャップ形成部17→エア
ギャップ→可動鉄心16)を通過させる磁束が少なくて
済む。従って、コイル15と可動鉄心16との間にヨー
ク12の一部を介在させる必要がなく、図1に示すよう
に、可動鉄心16の外周面をコイル15のモールド樹脂
14の内周面に微小隙間を介して対向させることができ
る。これにより、リニアソレノイド11の径寸法を大き
くすることなく、可動鉄心16と固定鉄心13とのエア
ギャップ部分の対向面積を増加させることができて、こ
のエアギャップ部分の磁気抵抗も小さくでき、これも電
磁吸引力の増大につながる。
On the other hand, in the present embodiment, the leaf spring 18
Since the second magnetic circuit on the side exists, the amount of magnetic flux that passes through the first magnetic circuit (the yoke 12 → the side gap forming portion 17 → the air gap → the movable iron core 16) can be reduced accordingly. Therefore, there is no need to interpose a part of the yoke 12 between the coil 15 and the movable core 16, and the outer peripheral surface of the movable core 16 is minutely attached to the inner peripheral surface of the mold resin 14 of the coil 15 as shown in FIG. They can be opposed via a gap. As a result, the facing area of the air gap between the movable iron core 16 and the fixed iron core 13 can be increased without increasing the diameter of the linear solenoid 11, and the magnetic resistance of the air gap can be reduced. This also leads to an increase in electromagnetic attraction.

【0031】一方、図4に示す本発明の第2の実施形態
では、可動鉄心16を支持する板ばね60を非磁性材料
(例えばSUS304等)により形成し、その代りに、
カバー61を磁性材料(例えばSUS420等)により
形成すると共に、この磁性カバー61と可動鉄心16の
ボス部16aとの間に、磁性材料で形成したスプリング
等の磁性ばね部材62を介在させ、これら磁性カバー6
1と可動鉄心16とを磁性ばね部材62で磁気的に短絡
させている。可動鉄心16と板ばね60との固定方法
や、板ばね60と磁性カバー61をヨーク12に固定す
る方法は、前述した第1の実施形態と同じである。その
他の構成も、前述した第1の実施形態と同じであり、同
一符号を付して説明を省略する。
On the other hand, in the second embodiment of the present invention shown in FIG. 4, the leaf spring 60 for supporting the movable iron core 16 is formed of a non-magnetic material (for example, SUS304 or the like).
The cover 61 is made of a magnetic material (for example, SUS420 or the like), and a magnetic spring member 62 such as a spring made of a magnetic material is interposed between the magnetic cover 61 and the boss portion 16a of the movable iron core 16. Cover 6
1 and the movable iron core 16 are magnetically short-circuited by a magnetic spring member 62. The method of fixing the movable iron core 16 and the leaf spring 60 and the method of fixing the leaf spring 60 and the magnetic cover 61 to the yoke 12 are the same as in the first embodiment described above. Other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and the same reference numerals are given and the description is omitted.

【0032】この第2の実施形態では、磁性カバー61
と磁性ばね部材62とが前述した第1の実施形態の磁性
の板ばね18と同じ磁気的な役割を果たし、第2の磁気
回路がヨーク12→磁性カバー61→磁性ばね部材62
→可動鉄心16の経路で構成される。これにより、エア
ギャップの無い磁性カバー61側の第2の磁気回路にも
磁束が流れ、前述した第1の実施形態と同じ作用・効果
が得られる。
In the second embodiment, the magnetic cover 61
And the magnetic spring member 62 play the same magnetic role as the magnetic leaf spring 18 of the first embodiment, and the second magnetic circuit includes the yoke 12 → the magnetic cover 61 → the magnetic spring member 62.
→ It is composed of the path of the movable iron core 16. As a result, the magnetic flux also flows through the second magnetic circuit on the side of the magnetic cover 61 having no air gap, and the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.

【0033】この場合、磁性ばね部材62と可動鉄心1
6のボス部16aとは、磁気的に接触していれば良い。
ここで、磁気的に接触とは、両者が直に接触する場合の
他、可動鉄心16のボス部16aにかしめ付けられた磁
性のワッシャ16bに磁性ばね部材62を接触させるこ
とで、磁性ばね部材62と可動鉄心16とを磁性のワッ
シャ16bで磁気的に短絡させるようにしても良い。
In this case, the magnetic spring member 62 and the movable core 1
It is sufficient that the boss portion 16a of No. 6 is in magnetic contact with the boss portion 16a.
Here, the magnetic contact refers to a case where the magnetic spring member 62 is brought into contact with a magnetic washer 16b crimped to the boss portion 16a of the movable iron core 16 in addition to a case where the two are in direct contact with each other. The magnetic iron 62 and the movable iron core 16 may be magnetically short-circuited by a magnetic washer 16b.

【0034】尚、本発明のリニアソレノイドは、油圧制
御弁の駆動源として用いる場合に限定されず、軸方向位
置の微調整を必要とする種々の装置の駆動源として利用
することができる。
The linear solenoid of the present invention is not limited to use as a drive source for a hydraulic control valve, but can be used as a drive source for various devices requiring fine adjustment of the axial position.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態を示すスプール弁型油
圧制御弁の縦断正面図
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view of a spool valve type hydraulic control valve showing a first embodiment of the present invention.

【図2】磁性の板ばねの正面図FIG. 2 is a front view of a magnetic leaf spring.

【図3】電磁吸引力と電流との関係を示す特性図FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between an electromagnetic attraction force and a current.

【図4】本発明の第2の実施形態を示す主要部の拡大縦
断正面図
FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional front view of a main part showing a second embodiment of the present invention.

【図5】従来のスプール弁型油圧制御弁の縦断正面図FIG. 5 is a vertical sectional front view of a conventional spool valve type hydraulic control valve.

【図6】従来の他の例を示すスプール弁型油圧制御弁の
縦断正面図
FIG. 6 is a longitudinal sectional front view of a spool valve type hydraulic control valve showing another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…リニアソレノイド、12…ヨーク、13…固定鉄
心、13a…フランジ部、14…モールド樹脂、15…
コイル、16…可動鉄心、16a…ボス部、17…サイ
ドギャップ形成部、18…磁性の板ばね、21…シャフ
ト、23…凹部、24…環状吸引面、25…テーパ吸引
面、26…段差面、27…非磁性スペーサ、30…スプ
ール弁、31…スリーブ、32…スプール、60…非磁
性の板ばね、61…磁性カバー、62…磁性ばね部材。
11 Linear solenoid, 12 Yoke, 13 Fixed iron core, 13a Flange, 14 Mold resin, 15
Coil, 16: movable iron core, 16a: boss portion, 17: side gap forming portion, 18: magnetic leaf spring, 21: shaft, 23: concave portion, 24: annular suction surface, 25: taper suction surface, 26: step surface Reference numeral 27, a non-magnetic spacer, 30 a spool valve, 31 a sleeve, 32 a spool, 60 a non-magnetic leaf spring, 61 a magnetic cover, 62 a magnetic spring member.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 筒状のヨークの内側にコイルを配置する
と共に、このコイルの内側に固定鉄心を配置し、この固
定鉄心の軸方向端面に可動鉄心を対向させると共に、こ
の可動鉄心の外周面を前記ヨークの内周端面に微小隙間
を介して対向させて成るリニアソレノイドにおいて、 前記ヨークに磁性材料で形成した磁性の板ばねを取り付
けると共に、この板ばねに前記可動鉄心を取り付け、該
可動鉄心を該板ばねによって支持することを特徴とする
リニアソレノイド。
1. A coil is disposed inside a cylindrical yoke, a fixed core is disposed inside the coil, a movable core is opposed to an axial end face of the fixed core, and an outer peripheral surface of the movable core is provided. A magnetic leaf spring made of a magnetic material is attached to the yoke, and the movable core is attached to the leaf spring. The linear solenoid is supported by the leaf spring.
【請求項2】 前記可動鉄心の外周面を、樹脂モールド
した前記コイルの内周面に微小隙間を介して対向させた
ことを特徴とする請求項1に記載のリニアソレノイド。
2. The linear solenoid according to claim 1, wherein an outer peripheral surface of the movable core is opposed to an inner peripheral surface of the resin-molded coil via a minute gap.
【請求項3】 筒状のヨークの内側にコイルを配置する
と共に、このコイルの内側に固定鉄心を配置し、この固
定鉄心の軸方向端面に可動鉄心を対向させると共に、こ
の可動鉄心の外周面を前記ヨークの内周端面に微小隙間
を介して対向させて成るリニアソレノイドにおいて、 前記ヨークの側端面開口に磁性材料で形成した磁性カバ
ーを取り付けると共に、この磁性カバーと前記可動鉄心
との間に磁性材料で形成したばね部材を介在させたこと
を特徴とするリニアソレノイド。
3. A coil is disposed inside a cylindrical yoke, a fixed core is disposed inside the coil, a movable core is opposed to an axial end face of the fixed core, and an outer peripheral surface of the movable core is provided. And a magnetic cover formed of a magnetic material is attached to a side end opening of the yoke, and a magnetic cover is provided between the magnetic cover and the movable core. A linear solenoid characterized by interposing a spring member formed of a magnetic material.
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