JPH0135988Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、油圧弁として使用するコレノイド型
電磁弁に関する。

最近、従来におけるソレノイドを変形したコレ
ノイド型とよばれる電磁アクチユエータが発表さ
れている。

すなわち、その構成は、第１図における右側半
分の構成をなしているものであり、その構成は、
ステータ（stator）２に嵌合したピストン３へ、
階段状にして、且つスカート状にその径を広げた
アーマチユア（armature）４の一端が嵌着した
構成となつているものである。

このコレノイド型の電磁アクチユエータは、小
型の構成であつても、そのピストン３を操作する
力が非常に強力となつている点に特徴がある。

そのため、このコレノイド型の電磁アクチユエ
ータは、油圧弁を高速で操作するために使用する
ことができる可能性を有している。

しかし、このようなコレノイド型の電磁アクチ
ユエータをそのまま油圧弁に応用することはでき
ない。

それは、上述における説明のように、アーマチ
ユア４がピストン３に対して、片持状に支持され
ていることより、ピストン３にはアーマチユア４
の重量から生ずる曲げモーメントが生じており、
そのためピストン３をそのまま油圧弁における弁
に直結すると、下記のような問題が生じ、これを
使用することができないものとなつてしまう。

すなわち、油圧弁が高速で作用するためには、
弁が滑らかに摺動作用をするものでなければなら
ないものであるが、上述のように、ピストン３か
ら曲げモーメントを受けると、弁はこじりを生じ
易くなつてしまい、その結果、弁の摺動抵抗も増
大し、油圧弁は、高速作動ができなくなつてしま
う。

このことは、折角、高速作動のコレノイド型の
電磁アクチユエータを使用しながら、油圧弁全体
としては、その作動が鈍いものになつてしまうこ
とになる。

本考案の目的は、上記のような問題に対処し
て、コレノイド型電磁アクチユエータの利点を有
効に生かした、高速応答のコレノイド型電磁弁を
提供することにある。

以下、実施例に基づいて本考案を説明する。

第１図は、本考案における一実施例としてのコ
レノイド型電磁弁を側断面図によつて示したもの
である。

ケース１には、ステータ２が固設し、ステータ
２の径方向中心には、シリンダ２ｄを穿設し、シ
リンダ２ｄには、ピストン３が、その軸方向への
摺動運動を可能に嵌合しており、ピストン３に
は、スプリング３ｂによる左方への附勢力が与え
られている。

ステータ２の径方向外周には、その軸方向にお
いて階段状にその径を増した形状に、それぞれの
コイル２ａ，２ｂおよび２ｃが包設している。

アーマチユア４は、コイル２ａ，２ｂおよび２
ｃが階段状に配設している、その階段状の形状と
同様のスカート形状をなして、ステータ２の径方
向外周にして、且つ、その周方向に一巡する状態
に、ステータ２を包設し、アーマチユア４におけ
る軸方向の左端は、ピストン３における左端に嵌
合しており、ピストン３の左端における端面３ｃ
は、凸球面状の形状をなしている。

ケース１には、ボデー６が螺着しており、ボデ
ー６には、弁体７が嵌着し、ボデー６には室６ａ
に連通している出口孔６ｂが穿設し、ボデー６に
穿設した入口孔６ｃは、弁体７へ穿設したポート
７ｄに連通し、入口孔６ｃは、図示していない高
圧油の流路に連通している。

弁体７には、軸方向にシリンダ７ａを穿設し、
シリンダ７ａには、ポート７ｄが開口しており、
シリンダ７ａの右端は、室６ａへ選択的に開口す
るポート７ｂを形成している。

シリンダ７ａには、軸方向への摺動運動を可能
に、弁５が嵌合し、弁５は、軸方向左方へ附勢さ
れたとき、ポート７ｂを閉じる構成をなし、弁５
における右側端面５ａは、軸方向に対して垂直な
方向に平面の形状をなし、弁５には、スプリング
７ｃによる右方向への附勢力が与えられており、
且つ、端面５ａはピストン３における端面３ｃに
押接している。

以上の構成において、以下、その作用を説明す
る。

コイル２ａ，２ｂおよび２ｃに電流が通じてい
ないときは、ステータ２に吸引力が生じていない
ため、弁５は、ピストン３を介して、スプリング
３ｂの附勢力によつて、図示の位置に附勢され、
その結果、弁５はポート７ｂを閉じている。

これに対して、コイル２ａ，２ｂおよび２ｃに
電流が流されると、ステータ２に吸引力が生じ、
アーマチユア４が、その軸方向において、ステー
タ２の方向へ吸引され、その結果、アーマチユア
４は、ピストン３におけるフランジ３ａを右方に
押圧して、ピストン３を右方へ移行させる。

ピストン３が、右方へ移行したことによつて、
弁５は、スプリング７ｃの附勢力によつて、右方
へ移行することとなつて、ポート７ｂが開口し、
そのことによつて、入口孔６ｃにおける高圧作動
油が、ポート７ｂおよび７ｂ、室６ａおよび出口
孔６ｂを介して、図示していないドレーンに流出
する。

本考案におけるコレノイド型電磁弁は、以上の
ように作動するものであるが、その作動は、下記
のような作用によつて、高速作動を可能としてい
るものである。

アーマチユア４は、ピストン３の一端に片持の
状態において支持する構成となつているため、階
段状にして、且つ、スカート状に広がつたアーマ
チユア４の部分は、その重力によつて、ピストン
３に曲げモーメントを生じさせているが、弁５と
ピストン３とは、端面５ａと端面３ｃの部分にお
いて、完全に分離しているため、弁５は、ピスト
ン３に生じている曲げモーメントの影響をまつた
く受けないものとなつている。

このため、弁５はシリンダ７ａに対して、こじ
りを生じさせることがなく、シリンダ７ａ内を滑
らかに摺動することが可能となつている。

その結果、アーマチユア４、ピストン３、ステ
ータ２およびコイル２ａ，２ｂおよび２ｃからな
るコレノイド電磁アクチユエータの高速応答の能
力に対して、弁５もこじりなく、滑らかに作動す
るため、その弁５の作動は、該高速応答と連動し
て作動することが可能となる。

また、この場合において、弁５とピストン３と
が完全に切り離されていても、その軸方向におけ
る動きについては、弁５およびピストン３がスプ
リング７ｃおよび３ｂによつて挟設される構成を
なし、且つ、スプリング３ｂの附勢力がスプリン
グ７ｃの附勢力よりも大となるように設定してい
るため、コイル２ａ，２ｂおよび２ｃに電流が流
れていないときは、弁５がポート７ｂを閉じ、コ
イル２ａ，２ｂおよび２ｃに電流が流れたとき
は、スプリング３ｂの附勢力に抗して、ピストン
３が右方へ移行するため、このとき、弁５は、ス
プリング７ｃの附勢力によつて、ポートを開弁す
ることができるものとなる。

ここで、弁５において、その軸方向へ与えられ
ている附勢力は、必ずしもスプリング７ｃによる
附勢力である必要はなく、その附勢力は、油圧力
等によつてもよい。

ただ、この場合において、必要なことは、弁５
に与えられている右方向の附勢力が、スプリング
３ｂの附勢力よりも小さな値となる関係になつて
いればよいことになる。

また更に、端面３ｃは、垂直な平面となつてい
る端面５ａに対して、凸球面状となつているた
め、ピストン３に曲げモーメントが生じていて
も、端面３ｃおよび５ａ同志の相互の干渉も生じ
ないものとなつている。

なお、上記における端面同志の説明において、
端面５ａの側を凸球面状として、端面３ｃの側を
平面状としても同じ結果となることは、容易に理
解されるであろう。

以上の説明から明らかなように、本考案におけ
るコレノイド型電磁弁は、以下のような効果を有
しているものである。

すなわち、ピストン３と弁５とを端面３ｃおよ
び５ａにおいて切り離し、ピストン３と弁５をス
プリング３ｂおよおび７ｃによつて挟設し、且
つ、スプリング３ｂにおける附勢力をスプリング
７ｃにおける附勢力よりも大にしたことによつ
て、弁５にこじりを生じさせることなく、高速応
答のコレノイド型電磁弁を構成させることが可能
となつたものである。

また、本考案におけるコレノイド型電磁弁にお
いて、端面３ｃあるいは５ａのいずれか一方を凸
球面状とし、そのいずれか他方を平面状とすると
きは、ピストン３に生じている曲げモーメント
が、凸球面と該平面との部分において有効に逃げ
ることが可能となつて、弁５とシリンダ７ａとの
間のこじりは、ほとんど生じないものとなるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案における一実施例としてのコ
レノイド型電磁弁を側断面図によつて示したもの
である。実施例に使用した符合は下記のとうりで
ある。 １：ケース、２：ステータ、２ａ，２ｂおよび
２ｃ：コイル、２ｄ：シリンダ。３：ピストン、
３ａ：フランジ、３ｂ：スプリング、３ｃ：端
面。４：アーマチユア、５：弁、５ａ：端面。
６：ボデー、６ａ：室、６ｂ：出口孔、６ｃ：入
口孔。７：弁体、７ａ：シリンダ、７ｂおよび７
ｄ：ポート、７ｃ：スプリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ (イ) ステータ２の径方向外周には、その軸方
   向に向つて、順次その巻き径が階段状に増大
   してゆく、複数のコイル２ａ，２ｂ，２ｃが
   包設し、 (ロ) 前記ステータの径方向中心には、一のシリ
   ンダ２ｄを穿設し、 (ハ) 前記一のシリンダには、前記軸方向への摺
   動運動を可能に、ピストン３が嵌合し、 (ニ) 前記ピストンには、前記軸方向における一
   方の側から、一のスプリング３ｂによる附勢
   力を与え、 前記ピストンにおける前記軸方向の他方の端
   は、前記ステータにおける前記軸方向の他方の
   軸から露出した部分を有し、 (ホ) 前記ステータおよび前記コイルの径方向外
   周の空間には、前記階段状にその巻き径が増
   大した、その階段状の前記各コイルの外径に
   沿つて、階段状に径を広げてゆくスカート状
   のアーマチユア（armature）４が包設し、 (ヘ) 前記アーマチユアにおける前記軸方向の前
   記他方の端は、前記ピストンにおける前記露
   出した部分に嵌合し、且つその嵌合によつて
   前記アーマチユアは、前記ピストンに支えら
   れる構成をなす、 以上のイ）、ロ）、ハ）、ニ）、ホ）およびヘ）
   からなる構成において、 前記ピストンにおける前記他方の端は、一の
   端面３ｃを形成し、 前記一の端面における前記軸方向の前記他方
   の側には、弁体７を配設し、 前記弁体には、シリンダ７ａを穿設し、 前記シリンダには、ピストン状の弁５が前記
   軸方向への摺動運動を可能に嵌合し、 前記シリンダにおける前記一方の側の端は、
   室６ａに開口するポート７ｂを形成し、 前記弁は、前記他方の方向に押圧移行される
   とき、前記ポートに着坐して、前記開口を閉
   じ、そのことによつて、前記ポートを流れる圧
   油の流れを停止させる構成をなし、 前記弁には、前記軸方向の前記他方の側から
   附勢力を与え、 前記弁に与えられている前記他方の側からの
   附勢力の大きさは、前記一のスプリングにおけ
   る附勢力よりも小さな値となつている関係にあ
   り、 前記弁における前記軸方向の前記一方の側の
   端面５ａは、前記ピストンにおける前記一の端
   面３ｃに押接していることを特徴とするコレノ
   イド型電磁弁。 ２ 弁５における軸方向の一方の側の端面５ａ
   が、ピストン３における一の端面３ｃに押接し
   ている構成は、 前記一方の側の端面、あるいは前記一の端面
   のいずれか一方が、前記軸方向に対して、垂直
   な平面をなし、 前記いずれかのうちの他方が、凸球面状の端
   面を形成している構成となつているものである
   実用新案登録請求の範囲第１項記載のコレノイ
   ド型電磁弁。 ３ 弁５に与えられている軸方向の他方の側から
   の附勢力は、スプリング７ｃによつて与えられ
   ているものである実用新案登録請求の範囲第１
   項あるいは第２項記載のコレノイド型電磁弁。