JPH08107016A - ソレノイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作動音の低減化を図る。 【構成】 可動部材３のストロークエンド近傍に、可動
部材３の両端面側の流体の流れを許容する通路５を流れ
る流体の流れを阻害する阻害手段６を設けたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばソレノイドバ
ルブ等に用いられるソレノイドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のソレノイドとして、たと
えば次のようなものがある。すなわち、このソレノイド
１００は、図５を参照して説明すると、内部中空のソレ
ノイド本体１０１の中空内部に往復動自在に挿入される
磁性体製の可動部材１０２と、可動部材１０２と対向し
て設けられる磁性体製の固定部材１０３とを備えたもの
で、ソレノイド本体１０１に通電・非通電することによ
って可動部材１０２を固定部材１０３側に磁気吸引した
り、離間したりして可動部材１０３をストロークさせて
いる。

【０００３】そして、通常可動部材１０２のストローク
の応答性を良くさせるために、可動部材１０２の両端面
側の流体の流れを許容する通路１０４を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ソレノイド本
体１０１の通電時において可動部材１０２が固定部材１
０３に磁気吸引されて可動部材１０２が固定部材１０３
に衝撃した際、衝撃音（作動音）が発生する。

【０００５】そこで、図５に示すような構成として作動
音の低減を図っていた。この構成を以下に説明する。

【０００６】可動部材１０２に固定されたソレノイド本
体１０１の軸方向両側外部に向かって延びるロッド１０
５の固定部材１０３とは反対の外部に延びる先端にリテ
ーナ１０６を固定し、このリテーナ１０６とソレノイド
本体１０１の端壁１０１Ａ間にスプリング１０７を介装
し、このスプリング１０７はリテーナ１０６、ロッド１
０５を介して可動部材１０２を固定部材１０３から離間
する方向に付勢している。

【０００７】そして、ソレノイド本体１０１に通電する
ことによって可動部材１０２がスプリング１０７の付勢
力に抗して固定部材１０３側に磁気吸引され、固定部材
１０３に衝撃することになるが、ロッド１０５を介して
可動部材１０２と共にストロークするリテーナ１０５の
ソレノイド本体１０１の端壁１０１Ａ側に設けられたゴ
ム材１０８が、端壁１０１Ａに当たることによるダンパ
作用により衝撃時の衝撃力を緩衝して衝撃音（作動音）
の低減を図っていた。

【０００８】しかしながら、衝撃時においては可動部材
１０２が固定部材１０３に近づくことから磁束が流れや
すくなるため、高吸引力となり、また可動部材１０２の
ストロークの応答性を良くするために設けられた通路１
０４は、ストレート（流体の流れがスムーズである）こ
とから、衝撃速度が速くなり、かなりの衝撃力が発生す
る。

【０００９】したがって、ゴム材１０８のダンパ作用の
みでは、作動音の低減に限界があった。

【００１０】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、
作動音の低減化を図り得るソレノイドを提供することに
ある。

【００１１】

【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の中
空内部に往復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
の固定部材とを備えて成り、前記ソレノイド本体に通電
・非通電することによって前記可動部材をストロークさ
せるもので、前記可動部材の両端面側の流体の流れを許
容する通路を有するソレノイドにおいて、前記可動部材
のストロークエンド近傍に前記通路を流れる流体の流れ
を阻害する阻害手段を設けたことを特徴とする。

【００１２】また、上記ソレノイドにおいて前記可動部
材に作動連結された前記固定部材とは反対の前記ソレノ
イド本体外部に延びるロッドと、該ロッドの先端に固定
されるリテーナと、該リテーナとソレノイド本体との間
に介装され、可動部材を前記リテーナ，ロッドを介して
固定部材から離間する方向に付勢する付勢手段と、前記
リテーナのソレノイド本体側に設けられる緩衝部材とを
備えることが好適である。

【００１３】

【作用】上記構成のソレノイドにあっては、可動部材の
ストロークエンド近傍に、可動部材の両端面側の流体の
流れを許容する通路を流れる流体の流れを阻害する阻害
手段を設けたため、たとえば可動部材が固定部材に磁気
吸引される場合、可動部材が固定部材に衝撃するときに
おいて、阻害手段によりストロークの際の抵抗となり可
動部材の衝撃速度が遅くなり、これにより衝撃力が緩衝
されるので、衝撃の際の衝撃音（作動音）の低減が図ら
れる。

【００１４】このとき、可動部材に作動連結されたロッ
ド先端に固定されたリテーナに緩衝部材を設けることに
より、可動部材が固定部材に衝撃する際、上記阻害手段
による緩衝作用に加えて衝撃力が緩衝されることになる
ため、より作動音の低減化を図ることができる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。

【００１６】図１は本発明の一実施例に係るソレノイド
の全体断面図である。

【００１７】ソレノイド１の概略構成は、内部中空のソ
レノイド本体２と、ソレノイド本体２の中空内部に往復
動自在に挿入される磁性体製の可動部材としてのプラン
ジャ３と、プランジャ３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ポスト４と、プラン
ジャ３の両端面側の流体の流れを許容する通路５と、プ
ランジャ３のストロークエンド近傍に設けた通路５を流
れる流体を阻害する阻害手段６とから構成されている。

【００１８】ソレノイド本体２は、両端を開口するもの
で、一端に内向きのフランジ部７１を有するケース７
と、ケース７内に収納される軸方向に貫通する中空部を
有するボビン８に巻き付けられたコイル９と、ケース７
のフランジ部７１とは反対側の開口部に設けられたプラ
ンジャ３の軸方向の動きを規制する規制部材１０と、規
制部材１０とケース７との間に開口部を閉塞すると共に
ケース７からの磁路を案内する環状のプレート１１とか
ら成っている。

【００１９】ボビン８のケース７のフランジ部７１側の
内径とフランジ部７１の内径とはほぼ同一となってお
り、それら内周に流体密にセンタポスト４が挿入固定さ
れている。このセンタポスト４の外周部には段差部４１
が設けられ、この段差部４１の端面が当接することで位
置決めされている。

【００２０】このセンタポスト４と対向して規制部材１
０が同軸的に設けられている。この規制部材１０は、断
面略コ字状で閉塞部１０Ａ側がソレノイド本体２の外部
側に突出するように配設されている。

【００２１】そして、センタポスト４と規制部材１０と
の間で、ボビン８の中空内部の内周面に往復動自在にプ
ランジャ３が挿入されている。

【００２２】プランジャ３は略円柱状で、センタポスト
４側端部は先端に向かって縮径となる。テーパ部３２と
なっている。一方、センタポスト４にはプランジャ３の
テーパ部３２の形状にあわせたテーパ状凹部４２が形成
されている。またプランジャ３の中心軸線上には貫通孔
３１が形成されている。この貫通孔３１にはプランジャ
３の両端より突出するロッド１２が挿入されている。

【００２３】ロッド１２は段付で小径ロッド１２Ａと大
径ロッド１２Ｂとを有しており、小径ロッド１２Ａがプ
ランジャ３の貫通孔３１内に挿入され、段差部がプラン
ジャ３のテーパ部３２の端面に当接して位置決め固定さ
れている。これによりロッド１２は、プランジャ３に対
して作動連結され、プランジャ３と共に移動する。

【００２４】そして小径ロッド１２Ａは規制部材１０の
閉塞部１０Ａの貫通孔１０Ｂを介してソレノイド本体２
の外部に向かって延びている。また大径ロッド１２Ｂは
センタポスト４に貫通形成された貫通孔４３内を大気密
封用の軸受１３を介してソレノイド本体２の外部に向か
って延びている。

【００２５】ロッド１２の小径ロッド１２Ａの先端には
リテーナ１４が固定されている。このリテーナ１４は、
閉塞部１４Ａの径が規制部材１０の閉塞部１０Ａの径よ
りも大きい断面略コ字状を成している。

【００２６】そして、リテーナ１３とソレノイド本体２
のプレート１１間に付勢手段としてのスプリング１５が
介装されている。このスプリング１５は一端がリテーナ
１４の閉塞部１４Ａの端面に当接し、他端がプレート１
１の端面に当接してプランジャ３をロッド１２を介して
センタポスト４から離間する方向に付勢している。

【００２７】またリテーナ１４の閉塞部１４Ａの端面に
は従来技術で示したものと同様の緩衝部材としてのゴム
材１６が取付けられている。

【００２８】ここで、上記構成のソレノイド１の作用に
ついて説明する。

【００２９】ソレノイド本体２の非通電時は、スプリン
グ１５の付勢力によってリテーナ１４、ロッド１２を介
してプランジャ３がセンタポスト４から離間する方向に
移動する。そして、ソレノイド本体２の通電時は、セン
タポスト４→ケース７→プレート１１→プランジャ３→
センタポスト４により磁気回路が形成され、これによる
磁気吸引力によってプランジャ３がスプリング１５の付
勢力に抗してセンタポスト４側に移動する。このように
してプランジャ３をストロークさせることで、プランジ
ャ３に作動連結されたロッド１２をストロークさせて大
径ロッド１２Ｂ側の制御部を制御させている。

【００３０】そして、上記プランジャ３のストロークの
応答性を良くするためにプランジャ３の両端面側の流体
（例えば大気）の流れを許容する通路５を設けている。

【００３１】この通路５は、ボビン８の内周面に周方向
に複数（本実施例では４等配に）形成される軸方向に延
びるスリット８１により構成されている。

【００３２】つまり、プランジャ３がセンタポスト４側
にストロークする際、大気はスリット８１→プランジャ
３の外周面と規制部材１０の内周面間の隙間→プランジ
ャ３の端面と規制部材１０の閉塞部１０Ａの端面との間
→閉塞部１０Ａの貫通孔１０Ｂの内周面と小径ロッド１
２Ａの外周面間の隙間を通ってソレノイド本体２の外部
へと流れる（図中矢印参照）。

【００３３】しかし、スリット８１がセンタポスト４ま
で延びているとプランジャ３の吸引時、プランジャ３が
センタポスト４に近づくことにより磁束が流れやすくな
り、高吸引力となってセンタポスト４に向かう速度が増
し、かなりの衝撃力が発生する。

【００３４】この衝撃力を緩衝すべくリテーナ１４に取
付けられたゴム材１６が規制部材１０の閉塞部１０Ａに
当たることによるダンパ作用により緩衝しているが不十
分であった。

【００３５】そこで、本実施例においては、通路５を構
成するスリット８１を途中までとしており、この境界は
プランジャ３のストロークエンド近傍にてプランジャ３
の円柱部３３の外周面がボビン８の内周面と摺動するよ
うになっている。このようにプランジャ３の円柱部３３
の外周面がスリット８１を過ぎてボビン８の内周面と摺
動することで大気の流れが絞られる。すなわち、流体の
流れの阻害手段６となっている。

【００３６】このように、大気の流れがストロークエン
ド近傍にて絞られることから、プランジャ３のストロー
クの際の抵抗となり、エアダンパの作用を成すことでプ
ランジャ３の衝撃時の速度が遅れることになり衝撃力が
緩衝されることになる。これにより、プランジャ３の応
答性を損なうことなく作動音の低減が図られる。また本
実施例ではリテーナ１４にゴム材１６を設けているの
で、かなりの作動音の低減化が図られる。もちろん、こ
のゴム材１６がない場合であっても十分作動音の低減化
は図れる。

【００３７】尚、大気の流れを絞る箇所はロッド部でも
よくソレノイド本体の外部にエアダンパ構造を有するも
のでも良い。また通路は、スリット形状に限らず大気を
スムーズに流すものであれば良い。

【００３８】図２には、本発明の第２実施例が示されて
いる。尚、上記第１実施例と同一の構成部分については
同一の符号を付して説明する。

【００３９】上記第１実施例では通路５を構成すべくボ
ビン８の内周面にスリット８１を形成していたが、本実
施例ではボビン８の内周面ではなくプランジャ３にスリ
ット３４を形成して通路５としている。

【００４０】このスリット３４はテーパ部３２から軸方
向円柱部３３の中途部までとなっている。一方、ボビン
８の規制部材１０寄りの内径は大気の流れを良くすべく
若干大径となっている。これらスリット３４とボビン８
の大径部８２の境界は次のようになっている。すなわ
ち、プランジャ３のセンタポスト４へのストロークエン
ド近傍にて、スリット３４が形成されていない円柱部３
３の外周面がボビン８の大径部８２を過ぎてボビン８の
内周面に摺動するようになっている。そして、このよう
に摺動することで大気の流れが絞られる。つまり、流体
の流れ阻害手段６となっている。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。

【００４１】図３には、本発明の第３実施例が示されて
いる。本実施例は第１実施例において大気の流れをより
良くするために、規制部材１０の閉塞部１０Ａの貫通孔
１０Ｂ内に小径ロッド１２Ａに対する軸受１７を設けて
大気の密封を行い、閉塞部１０Ａの周部に、大気を流す
ための通路孔１０Ｃを設けたものである。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。

【００４２】図４には、本発明の第４実施例が示されて
いる。本実施例は、上記第２実施例において、上記第３
実施例と同じく大気の流れをより良くしたものである。
構成および作用については上記各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。

【００４３】尚、上記各実施例では、可動部材としての
プランジャ３が固定部材としてのセンタポスト４に衝撃
する際の衝撃音（作動音）を低減すべく、可動部材の固
定部材へのストロークエンド近傍に阻害手段を設けたも
のを例にとって説明したが、逆に固定部材から離間する
ストロークエンド近傍に設けても同様に適用することが
できる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、以上の構成および作用を有す
るもので、可動部材のストロークエンド近傍に、可動部
材の両端面側の流体の流れを許容する通路に流れる流体
の流れを阻害する阻害手段を設けたので、たとえば可動
部材が固定部材に磁気吸引される場合、可動部材が固定
部材に衝撃するときにおいて、阻害手段によりストロー
クの際の抵抗となり可動部材の衝撃速度が遅くなり、こ
れにより衝撃力が緩衝されるので、衝撃の際の衝撃音
（作動音）の低減が図られる。

【００４５】このとき、可動部材に作動連結されたロッ
ド先端に固定されたリテーナに緩衝部材を設けることに
より、可動部材が固定部材に衝撃する際、上記阻害手段
による緩衝作用に加えて衝撃力が緩衝されることになる
ため、より作動音の低減化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の第１実施例に係るソレノ
イドの非通電状態を示す全体断面図であり、同図（ｂ）
は同図（ａ）のＤ−Ｄ線断面図であり、同図（ｃ）はソ
レノイドの通電時におけるプランジャのストロークエン
ド近傍を示す全体断面図である。

【図２】図２（ａ）は本発明の第２実施例に係るソレノ
イドの非通電状態を示す全体断面図であり、同図（ｂ）
は同図（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。

【図３】図３（ａ）は本発明の第３実施例に係るソレノ
イドの非通電状態を示す全体断面図であり、同図（ｂ）
は同図（ａ）のＦ−Ｆ線断面図であり、同図（ｃ）はソ
レノイドの通電時におけるプランジャのストロークエン
ド近傍を示す全体断面図であり、同図（ｄ）は同図
（ｃ）のＧ−Ｇ線断面図である。

【図４】図４（ａ）は本発明の第４実施例に係るソレノ
イドの非通電状態を示す全体断面図であり、同図（ｂ）
は同図（ａ）のＨ−Ｈ線断面図であり、同図（ｃ）はソ
レノイドの通電時におけるプランジャのストロークエン
ド近傍を示す全体断面図であり、同図（ｄ）は同図
（ｃ）のＩ−Ｉ線断面図である。

【図５】図５は従来のソレノイドの全体断面図である。

【符号の説明】

１ ソレノイド ２ ソレノイド本体 ３ プランジャ（可動部材） ３１ 貫通孔 ３２ テーパ部 ３３ 円柱部 ３４ スリット ４ センタポスト（固定部材） ４１ 段差部 ４２ テーパ状凹部 ４３ 貫通孔 ５ 通路 ６ 阻害手段 ７ ケース ７１ フランジ部 ８ ボビン ８１ スリット ８２ 大径部 ９ コイル １０ 規制部材 １０Ａ 閉塞部 １０Ｂ 貫通孔 １０Ｃ 貫通孔 １１ プレート １２ ロッド １２Ａ 小径ロッド １２Ｂ 大径ロッド １３ 軸受 １４ リテーナ １４Ａ 閉塞部 １５ スプリング（付勢手段） １６ ゴム材（緩衝部材） １７ 軸受

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の中空内部に
   往復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
   とを備えて成り、前記ソレノイド本体に通電・非通電す
   ることによって前記可動部材をストロークさせるもの
   で、 前記可動部材の両端面側の流体の流れを許容する通路を
   有するソレノイドにおいて、 前記可動部材のストロークエンド近傍に前記通路を流れ
   る流体の流れを阻害する阻害手段を設けたことを特徴と
   するソレノイド。
2. 【請求項２】 前記可動部材に作動連結された前記固定
   部材とは反対の前記ソレノイド本体外部に延びるロッド
   と、該ロッドの先端に固定されるリテーナと、該リテー
   ナとソレノイド本体との間に介装され、可動部材を前記
   リテーナ，ロッドを介して固定部材から離間する方向に
   付勢する付勢手段と、前記リテーナのソレノイド本体側
   に設けられる緩衝部材とを備えたことを特徴とする請求
   項１に記載のソレノイド。