JPH0640548U - ソレノイドバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特性の改善、変更及び流体の漏れ量の低減を
図る。 【構成】 プランジャ２をバランスさせるための付勢手
段２，３，４の付勢力を、プランジャ２のストローク位
置によって可変としたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、たとえば各種油，空圧制御等に用いられるソレノイドバルブに関し 、特にプランジャが付勢手段の付勢力によってバランスさ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図３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１００は、プランジャ１０１の両端に設けられる付 勢手段としてのスプリングI ，II１０２，１０３によって、プランジャ１０１が バランスされているスプリングバランスタイプのリニアソレノイドバルブである 。

【０００３】 このソレノイドバルブ１００は、軸方向に所定間隔だけ離間させて流出入ポー トとしての流体圧制御穴１０４と流体圧流出穴１０５とを有する内部中空で筒状 の弁本体１０６と、弁本体１０６内に摺動自在に挿入されるプランジャ１０１と 、プランジャ１０１を往復駆動させるソレノイド本体１０７と、から成り、プラ ンジャ１０１は、プランジャ１０１の一端とソレノイド本体１０７間及びプラン ジャ１０１の他端と弁本体１０６の開口端部を閉塞する閉塞部としてのキャップ １０８間にそれぞれ設けられるスプリングI １０２とスプリングII１０３によっ てバランスされている。

【０００４】 そして、プランジャ１０１が、ソレノイド本体１０７の電磁吸引力を利用して ストロークすることによって、弁本体１０６の流体圧制御穴１０４を開閉して、 流体圧を制御し、その制御された流体圧を流体圧流出穴１０５を介して流出して いる。

【０００５】 そして、このソレノイドバルブ１００では、プランジャ１０１の一端とソレノ イド本体１０７間に設けられるスプリングI １０２のスプリング常数を高くし、 セット荷重を高くすることによって、プランジャ１０１への流体の流体力を受け にくくし、ヒステリシスを低減している。

【０００６】

【考案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、スプリングI １０２のスプリン グ常数を高くすると弁本体１０６の流体圧制御穴１０４をプランジャ１０１で締 めきったときのラップ量が減り、漏れ量が増加するという欠点があった。

【０００７】 本考案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、特性の改善，変更及び流体の漏れ量の低減を図り得るソレノイ ドバルブを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案にあっては、流出入ポートを有する内部中 空の弁本体と、該弁本体内に摺動自在に挿入されるプランジャと、該プランジャ を往復駆動させるソレノイド本体と、を備えて成り、前記プランジャは、該プラ ンジャの一端とソレノイド本体間及びプランジャの他端と前記弁本体の閉塞部間 にそれぞれ設けられる付勢手段の付勢力によってバランスされるもので、該プラ ンジャが、前記ソレノイド本体の電磁吸引力を利用してストロークすることによ って、前記弁本体の流出入ポートを開閉するソレノイドバルブにおいて、前記付 勢手段の付勢力を、前記プランジャのストローク位置によって可変としたことを 特徴とする。

【０００９】 そして、付勢手段は、スプリングであって、スプリング力の常数をプランジャ のストローク位置によって可変とすることが好適である。

【００１０】

【作用】

上記構成のソレノイドバルブにあっては、プランジャをバランスさせているプ ランジャの両端の付勢手段の付勢力をプランジャのストローク位置によって変え ることができるため、流出入ポートを閉じる側において付勢手段の付勢力を小さ くし、ストロークを大きくすることができる。これにより、プランジャが流出入 ポートを閉じた時の弁本体とのラップ量が増え流体の漏れ量を低減することがで きる。

【００１１】 また、プランジャのストローク位置によって付勢手段の付勢力を変えることが できることから、付勢手段の付勢力を変えることによりプランジャのストローク 量を変えることができる。これにより、特性の改善、変更を行うことができる。

【００１２】

【実施例】

以下に本考案の一実施例に係るソレノイドバルブを示す図１において、１はソ レノイドバルブ全体を示しており、このソレノイドバルブ１は、従来例と同様で プランジャ２の両端に設けられる付勢手段としてのスプリングＡ３とスプリング Ｂ４，スプリングＣ５によって、プランジャ２がバランスされているスプリング バランスタイプのリニアソレノイドバルブである。

【００１３】 このソレノイドバルブ１は、概略、軸方向に所定間隔だけ離間させて流出入ポ ートとしての流体圧制御穴６と流体圧流出穴７とを有する内部中空の弁本体とし てのスリーブ８と、スリーブ８内に摺動自在に挿入されるプランジャ２と、プラ ンジャ２を往復駆動させるソレノイド本体９と、から成っており、プランジャ２ が、ソレノイド本体９の電磁吸引力を利用してストロークすることによって、ス リーブ８の流体圧制御穴６を開閉して、流体圧を制御し、その制御された流体圧 を流体圧流出穴７を介して流出しているものである。

【００１４】 スリーブ８は、内部中空で両端が開口する筒状部材であり、その側面に軸方向 に所定間隔だけ離間させて、径方向に貫通する流体圧制御穴６と流体圧流出穴７ が形成されており、流体圧流出穴７がソレノイド本体９側となっている。

【００１５】 そして、スリーブ８の内周に、プランジャ２が摺動自在に挿入されており、ス リーブ８の一端はソレノイド本体９に同軸的に組付けられ、また他端は、その他 端の開口端部を閉塞する閉塞部としてのキャップ１０が螺合されている。

【００１６】 また、プランジャ２は円柱状で、その外周には環状の凹溝２１が設けられてい て、プランジャ２のストローク位置によって、流体圧制御穴６と流体圧流出穴７ とが連通するようになっている。そして、流体圧制御穴６は、プランジャ２の凹 溝２１よりも先端側のランド部２２によって開閉するようになっている。

【００１７】 そして、プランジャ２のランド部２２にはキャップ１０側を開口するキャップ 側凹部２３が、また反対側のプランジャ２の端面にはソレノイド本体９側を開口 するキャップ側凹部２３の深さより浅いソレノイド本体側凹部２４が形成されて いる。

【００１８】 プランジャ２のキャップ側凹部２３とキャップ１０間にはスプリングＡ３が介 装されており、スプリングＡ３の一端がキャップ１０の端面に、他端がキャップ 側凹部２３の底面にそれぞれ当接して、プランジャ２をソレノイド本体９側に付 勢している。一方、プランジャ２のソレノイド本体側凹部２４とソレノイド本体 ９間にはスプリングＢ４とスプリングＣ５が介装されており、プランジャ２をキ ャップ１０側に付勢している。

【００１９】 ここで、プランジャ２を往復駆動させるためのソレノイド本体９について説明 する。

【００２０】 このソレノイド本体９は、鉢状のケース１１内周に収納されるコイル１２と、 コイル１２の一方の開口部内周に挿入される磁性体製のセンタポスト１３と、ケ ース１１の一方の開口端部を閉塞してケース１１とセンタポスト１３とを連結固 定するワッシャ状の固定プレート１４と、から構成されている。

【００２１】 そして、ケース１１の他方の端部から突出する環状の突出部１５内にスリーブ ８の一端が嵌着固定されて、スリーブ８とソレノイド本体９とが同軸的に一体的 に組付けられている。

【００２２】 センタポスト１３は、筒状で、その内周にはアジャストスクリュー１６が設け られている。このアジャストスクリュー１６のプランジャ２側端面の径方向ほぼ 中央部には、軸方向プランジャ２側に突出する凸部１７が形成されている。

【００２３】 そして、アジャストスクリュー１６とプランジャ２との間には、スプリングリ テーナ１８が介在している。このスプリングリテーナ１８は、円板状で、径方向 ほぼ中央部には、軸方向アジャストスクリュー１６側及びプランジャ２側にそれ ぞれ突出するリテーナ凸部１９が形成されている。また、センタポスト１３のプ ランジャ２側の開口端部にはスプリングリテーナ１８の円板部２０が当接する半 径方向内方に突出する突起部１３Ａが設けられている。

【００２４】 そして、プランジャ２とスプリングリテーナ１８間にはスプリングＢ４が、ア ジャストスクリュ１６とスプリングリテーナ１８間にはスプリングＣが介装され ている。

【００２５】 スプリングＢ４は、スプリングリテーナ１８のリテーナ凸部１９の外周部に配 設され、一端がスプリングリテーナ１８の円板部２０の端面に、他端がプランジ ャ２のソレノイド本体側凹部２４の底面に当接してプランジャ２をキャップ１０ 側に付勢している。

【００２６】 また、スプリングＣ５は、アジャストスクリュー１６の凸部１７及びスプリン グリテーナ１８のリテーナ凸部１９の外周部に配設され、一端がアジャストスク リュー１６の端面に、他端がスプリングリテーナ１８の円板部２０の端面に当接 してスプリングリテーナ１８をプランジャ２側に付勢している。

【００２７】 そして、プランジャ２はソレノイド本体９側に設けられるスプリングＢ４，ス プリングＣ５とキャップ１０側に設けられるスプリングＡ３によりバランスされ ている。

【００２８】 そこで、各スプリング３，４，５がプランジャ２に与えるスプリング力の定数 は以下の数式１となる。まず、各スプリング３，４，５の定数をそれぞれスプリ ングＡ３：ｋ₁ Ｎ／ｍｍ，スプリングＢ４：ｋ₂ Ｎ／ｍｍ，スプリングＣ５：ｋ ₃ Ｎ／ｍｍとする。そうすると、プランジャ２に与えるスプリング力の定数は、 下記の数式１となる。

【００２９】

【数１】 ところでｋ₃ ＝ａｋ₂ ，ａ＞０とすると、下記の数式２、

【００３０】

【数２】 となり、下記の数式３となる。

【００３１】

【数３】 これより、アジャストスクリュー１６を押し込み、スプリングＣ５を介してス プリングリテーナ１８の円板部２０をセンタポスト１３の突起部１３Ａに当てた 場合、スプリング力の常数は、ｋ₁ ＋ｋ₂ となり、ソレノイド本体９の吸引力に よってプランジャ２がセンタポスト１３に引き寄せられる。また、プランジャ２ のランド部２２によりスリーブ８の流体圧制御穴６を閉じるべく、スプリングＣ ５のセット荷重以上の吸引力で引かれた場合、スプリングリテーナ１８がセンタ ポスト１３の突起部１３Ａより離れ、スプリング常数は上記の数式１となる。し たがって、この場合、下記の数式４

【００３２】

【数４】 であるから、スリーブ８の流体圧制御穴６が閉じる側でスプリング力の常数が小 さくなり、吸引力に対して大きくプランジャ２がストロークする。

【００３３】 このように、プランジャ２のストローク位置によってスプリング定数を変化さ せ、ソレノイド本体９の吸引力に対するストローク量を変化させている。

【００３４】 上記構成のソレノイドバルブにあっては、プランジャ２のランド部２２によっ てスリーブ８の流体圧制御穴６を閉じる側でスプリング力の常数を小さくしてい ることから、ソレノイド本体９の吸引力に対して大きくストロークすることにな る。これより、流体圧制御穴６をプランジャ２のランド部２２が閉じたときのス リーブ８とのラップ量が増え流体の漏れ量を低減することができる。

【００３５】 また、プランジャ２のストローク位置によってスプリング常数を変化させるこ とができることから、ソレノイド本体９の吸引力に対してのストローク量を変化 させることができ、特性の改善，変更を行うことができる。

【００３６】 図２には、本考案の他の実施例が示されている。上記実施例ではプランジャ２ のアジャストスクリュー１６側のスプリングを２つにし、プランジャ２のストロ ーク位置によってスプリング力の常数を変化させていたが、この実施例ではプラ ンジャ２のアジャストスクリュー１６側のスプリングをスプリングＦ３０の１つ とし、キャップ１０側のスプリングをスプリングＤ３１，スプリングＥ３２の２ つとしてスプリング力の常数を変化させたものである。

【００３７】 スプリングＤ３１とスプリングＥ３２の部分は、上記第１実施例と同様図２（ ｂ）に示すように、プランジャ２とキャップ１０との間にスプリングリテーナ１ ８Ａが介在している。このスプリングリテーナ１８Ａは、円板状で径方向ほぼ中 央部には、軸方向プランジャ２側及びキャップ１０側にそれぞれ突出するリテー ナ凸部１９Ａが形成されている。

【００３８】 また、スプリングリテーナ１８Ａの軸方向の動きを規制するストッパ３３が設 けられている。このストッパ３３は、円筒状部材で、その円筒部３４の一端には 半径方向外方に突出している外向きフランジ部３５が、他端には半径方向内方に 突出する内向きフランジ部３６が設けられている。

【００３９】 そして、ストッパ３３の外向きフランジ部３５がスリーブ８内周のキャップ１ ０側に設けられている段差３７に当接され、円筒部３４の外周面がスリーブ８の 内周面に嵌着されて、ストッパ３３がスリーブ８内に固定されており、内向きフ ランジ部３６にスプリングリテーナ１８Ａの円板部２０Ａが当たるようになって いる。

【００４０】 そして、プランジャ２とスプリングリテーナ１８Ａ間にはスプリングＥ３２が 、スプリングリテーナ１８Ａとキャップ１０間にはスプリングＤ３１が介装され ている。

【００４１】 スプリングＥ３２は、スプリングリテーナ１８Ａのリテーナ凸部１９Ａの外周 部に配設され、一端がスプリングリテーナ１８Ａの円板部２０Ａの端面に、他端 がプランジャ２のキャップ側凹部２３の底面に当接してプランジャ２をソレノイ ド本体９側に付勢している。

【００４２】 また、スプリングＤ３１は、スプリングリテーナ１８Ａのリテーナ凸部１９Ａ の外周部に配置され、一端がキャップ１０の端面に、他端がスプリングリテーナ １８Ａの円板部２０Ａの端面に当接してスプリングリテーナ１８Ａをプランジャ ２側に付勢している。

【００４３】 そこで、各スプリング３０，３１，３２のスプリング常数をそれぞれスプリン グＤ３１：ｋ₄ Ｎ／ｍｍ，スプリングＥ３２：ｋ₅ Ｎ／ｍｍ，スプリングＦ３０ ：ｋ₆ Ｎ／ｍｍとすると、スプリング力の常数は、スプリングリテーナ１８Ａの 円板部２０Ａがストッパ３３の内向きフランジ部３６に当たる前は下記の数式５ である。

【００４４】

【数５】 プランジャ２がソレノイド本体９の吸引力によりセンタポスト１３側に吸引さ れて、スプリングリテーナ１８Ａの円板部２０Ａがストッパ３３の内向きフラン ジ部３６に当たると、スプリング力の常数は、ｋ₅ ＋ｋ₆ となる。ここで、第１ 実施例で示した上記数式３は下記の数式６となる。

【００４５】

【数６】 これより、プランジャ２の吸引しはじめでは、スプリング力の常数が小さいた め、プランジャ２は大きくストロークし、流体圧Ｐの立上りが速くなる。またス プリングリテーナ１８Ａの円板部２０Ａがストッパ３３の内向きフランジ部３６ に当たるとスプリング力の常数は大きくなりプランジャ２のストローク量が小さ くなる。これにより流体圧Ｐの立ち上がりを遅くすることができる。以上のよう に特性の改善、変更を行うことができる。その他の構成および作用については第 １実施例と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説 明は省略する。

【００４６】

【考案の効果】 本考案は、以上の構成および作用を有するもので、プランジャをバランスさせ ているプランジャの両端に設けられる付勢手段の付勢力をプランジャのストロー ク位置によって変えることができるので、流出入ポートを閉じる側において付勢 手段の付勢力を小さくし、ストロークを大きくすることができる。これにより、 プランジャが流出入ポートを閉じた時の弁本体とのラップ量が増え流体の漏れ量 を低減することができる。

【００４７】 また、プランジャのストローク位置によって付勢手段の付勢力を変えることが できることから、付勢手段の付勢力を変えることによりプランジャのストローク 量を変えることができる。これにより、特性の改善、変更を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本考案の一実施例に係るソレノイ
ドバルブの全体縦断面図であり、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＸ部拡大図である。

【図２】図２（ａ）は本考案の他の実施例に係るソレノ
イドバルブの全体縦断面図であり、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＹ部拡大図である。

【図３】図３は従来のソレノイドバルブの全体縦断面図
である。

【符号の説明】

１ ソレノイドバルブ ２ プランジャ ２１ 凹溝 ２２ ランド部 ２３ キャップ側凹部 ２４ ソレノイド本体側凹部 ３ スプリングＡ（付勢手段） ４ スプリングＢ（付勢手段） ５ スプリングＣ（付勢手段） ６ 流体圧制御穴（流出入ポート） ７ 流体圧流出穴（流出入ポート） ８ スリーブ（弁本体） ９ ソレノイド本体 １０ キャップ（閉塞部） １１ ケース １２ コイル １３ センタポスト １３Ａ 突起部 １４ 固定プレート １５ 突出部 １６ アジャストスクリュー １７ 凸部 １８，１８Ａ スプリングリテーナ １９，１９Ａ リテーナ凸部 ２０，２０Ａ 円板部 ３０ スプリングＦ（付勢手段） ３１ スプリングＤ（付勢手段） ３２ スプリングＥ（付勢手段） ３３ ストッパ ３４ 円筒部 ３５ 外向きフランジ部 ３６ 内向きフランジ部 ３７ 段差

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流出入ポートを有する内部中空の弁本体
   と、 該弁本体内に摺動自在に挿入されるプランジャと、 該プランジャを往復駆動させるソレノイド本体と、を備
   えて成り、 前記プランジャは、該プランジャの一端とソレノイド本
   体間及びプランジャの他端と前記弁本体の閉塞部間にそ
   れぞれ設けられる付勢手段の付勢力によってバランスさ
   れるもので、 該プランジャが、前記ソレノイド本体の電磁吸引力を利
   用してストロークすることによって、前記弁本体の流出
   入ポートを開閉するソレノイドバルブにおいて、 前記付勢手段の付勢力を、前記プランジャのストローク
   位置によって可変としたことを特徴とするソレノイドバ
   ルブ。
2. 【請求項２】 付勢手段は、スプリングであって、スプ
   リング力の常数をプランジャのストローク位置によって
   可変とした請求項１に記載のソレノイドバルブ。