JPH11154608A - プッシュプル形比例ソレノイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プランジャーの中立位置設定のための調整作
業を不要とすることなど。 【解決手段】 プッシュプル形比例ソレノイドは、磁性
プランジャー１と、磁性プランジャー１を摺動可能に収
容する磁性スリーブ２と、磁性スリーブ２の外周面に環
装される第１、第２コイル３、４と、第１コイル、第２
コイル３、４間に嵌挿されるリング状のヨーク５と、第
１、第２コイル３、４及びヨーク５の外周面に環装され
る磁性ケース６と、磁性ケース６の両端開口部に固着さ
れ、磁性スリーブ２の両端開口部を閉塞する第１、第２
磁性蓋部材７、８と、磁性プランジャー１、第１、第２
磁性蓋部材７、８間に嵌挿される第１、第２スプリング
９、１０と、を備え、励磁モード時に、磁性プランジャ
ー１と第１、第２磁性蓋部材７、８との対向面形状に基
づき磁気飽和現象が得られ、磁性プランジャー１は励磁
電流の大きさに比例した軸方向位置に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧機器の圧力又
は流量の制御と方向の切換とを同時に行なうプッシュプ
ル形比例ソレノイドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のプッシュプル形比例ソレ
ノイドとして特公平２−５９６０２号公報に開示される
ものがある。

【０００３】この従来の比例ソレノイドは、永久磁石と
この永久磁石の両端に配設された一対の磁極片とからな
るプランジャー（可動体）と、このプランジャーの周囲
に軸線方向間隔を置いて環装された一対のコイルと、コ
イル励磁時に磁極を形成しプランジャーを吸引、反発す
るヨークと、プランジャーとヨークとの間に嵌挿される
一対のスプリングとを有し、一対のコイルが励磁されて
いないときには一対のスプリングによりプランジャーを
中立位置に維持させ、一対のコイルが同一極性の励磁電
流により励磁されているときには、プランジャーを励磁
電流の大きさに比例した軸方向位置に制御するよう構成
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の比例ソレノイドによると、プランジャーの中立位置
を設定するための調整作業を必要としており、また、ヨ
ークの形状が複雑であることからヨークの加工に煩雑な
作業が伴うことになり、さらに、通常高価な永久磁石を
用い、煩雑な制御方式を必要とするという問題がある。

【０００５】本発明は上記問題点を解決し、プランジャ
ーの中立位置設定のための調整作業を不要とし、また、
ヨーク形状の簡素化を図り、さらに、高価な永久磁石を
用いる必要がなく、さらに、煩雑な制御方式を不要とす
るプッシュプル形比例ソレノイドを提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のプッシュプル形
比例ソレノイドは、磁性プランジャーと、前記磁性プラ
ンジャーを摺動可能に収容する磁性スリーブと、第１ボ
ビンと該第１ボビンに巻回された第１巻線とからなり、
前記磁性スリーブの外周面に環装される第１コイルと、
第２ボビンと該第２ボビンに巻回された第２巻線とから
なり、前記磁性スリーブの外周面に前記第１コイルに対
し軸線方向間隔を置いて環装される第２コイルと、前記
第１コイルと前記第２コイルとの間に嵌挿されるリング
状のヨークと、前記第１、第２コイル及び前記ヨークの
外周面に環装される磁性ケースと、前記磁性ケースの両
端開口部に固着され、前記磁性スリーブの両端開口部を
閉塞する第１、第２磁性蓋部材と、前記磁性プランジャ
ーと前記第１磁性蓋部材との間に嵌挿される第１スプリ
ングと、前記磁性プランジャーと前記第２磁性蓋部材と
の間に嵌挿される第２スプリングと、を備え、前記第１
コイルが励磁され前記第２コイルが非励磁の第１励磁モ
ードと前記第２コイルが励磁され前記第１コイルが非励
磁の第２励磁モードとを有し、前記第１、第２励磁モー
ド時に、前記磁性プランジャーと前記第１、第２磁性蓋
部材との対向面形状に基づき磁気飽和現象が得られ、前
記磁性プランジャーは励磁電流の大きさに比例した軸方
向位置に制御されることを特徴とする。

【０００７】

【発明の作用効果】本発明のプッシュプル形比例ソレノ
イドによると、磁性プランジャーを中央にして第１、第
２磁性蓋部材を配し、磁性プランジャーと第１、第２磁
性蓋部材との間にそれぞれ第１、第２スプリングを嵌挿
させた対称構造を採用したため、磁性プランジャーの中
立位置設定のための特別な調整作業を不要にすることが
可能になる。また、本発明における第１、第２磁性蓋部
材とリング状のヨークと磁性ケースが上記従来例におけ
るヨークに対応するものとなるため、ヨーク形状の簡素
化を図ることができる。さらに、本発明では高価な永久
磁石の代わりに安価な磁性プランジャーを用いており、
さらに、磁気飽和現象の利用により煩雑な制御方式を不
要とすることが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【０００９】図１は一実施例によるプッシュプル形比例
ソレノイドの断面図、図２は同比例ソレノイドの平面図
をそれぞれ示す。

【００１０】図１及び図２において、プッシュプル形比
例ソレノイドは、磁性プランジャー１と磁性スリーブ２
と第１コイル３と第２コイル４とヨーク５と磁性ケース
６と第１磁性蓋部材７と第２磁性蓋部材８と第１スプリ
ング９と第２スプリング１０とを備える。

【００１１】磁性プランジャー１はほぼ円柱形状に形成
されている。磁性プランジャー１は軸線方向に油通路１
１を有する。磁性プランジャー１の一端面は第１スプリ
ング９を受ける第１凹部１２を有し、他端面は第２スプ
リング１０を受ける第２凹部１３を有している。磁性プ
ランジャー１の一端部には、図示しないスプールが先端
部に配設されたピン１００の基部１０１が固着されてい
る。

【００１２】磁性スリーブ２は中空円筒形状に形成され
ている。磁性スリーブ２は磁性プランジャー１を軸線方
向に摺動可能に収容している。

【００１３】第１コイル３は第１ボビン３１と第１ボビ
ン３１に巻回された第１巻線３２とからなる。第１コイ
ル３は磁性スリーブ２の外周面に環装されている。

【００１４】第２コイル４は第２ボビン４１と第２ボビ
ン４１に巻回された第２巻線４２とからなる。第２コイ
ル４は磁性スリーブ２の外周面に第１コイル３に対し軸
線方向間隔を置いて環装されている。

【００１５】ヨーク５はリング状に形成されている。ヨ
ーク５は磁性スリーブ２の外周面に環装され第１コイル
３と第２コイル４との間に嵌挿されている。

【００１６】磁性ケース６は第１、第２コイル３、４及
びヨーク５の外周面に環装されている。

【００１７】第１磁性蓋部材７は磁性ケース６の一端開
口部に固着され、磁性スリーブ２の一端開口部を閉塞し
ている。第１磁性蓋部材７の磁性プランジャー１との対
向面は第１スプリング９を受ける第３凹部７１を有して
いる。第３凹部７１の周囲には第４凹部７２が形成され
ている。第４凹部７２にはリング状の非磁性スぺーサ７
３が収容されている。非磁性スぺーサ７３は磁性プラン
ジャー１の第１突起部１４と当接可能である。第１磁性
蓋部材７は第３凹部７１に連通する空気抜き通路７４を
有する。空気抜き通路７４の外側開口部はシールワッシ
ャ７５を介して六角穴付き止めねじ７６によって閉塞さ
れている。第１磁性蓋部材７の外周面には、磁性スリー
ブ２の内周面との間のシール性を確保すべくＯリング７
７が環装されている。

【００１８】第２磁性蓋部材８は磁性ケース６の他端開
口部に固着され、磁性スリーブ２の他端開口部を閉塞し
ている。第２磁性蓋部材８の磁性プランジャー１との対
向面は第２スプリング１０を受ける第５凹部８１を有し
ている。第５凹部８１の周囲には第６凹部８２が形成さ
れている。第６凹部８２にはリング状の非磁性スぺーサ
８３が収容されている。非磁性スぺーサ８３は磁性プラ
ンジャー１の第２突起部１５と当接可能である。第２磁
性蓋部材８は第５凹部８１に連通するピン挿通用貫通孔
８４を有する。第２磁性蓋部材８の外周面には、磁性ス
リーブ２の内周面との間のシール性を確保すべくＯリン
グ８５が環装されている。第２磁性蓋部材８は軸線方向
に油通路８６を有する。

【００１９】第１スプリング９は磁性プランジャー１の
第１凹部１２と第１磁性蓋部材７の第３凹部７１との間
に嵌挿されている。

【００２０】第２スプリング１０は磁性プランジャー１
の第２凹部１３と第２磁性蓋部材８の第５凹部８１との
間に嵌挿されている。

【００２１】磁性プランジャー１の第１磁性蓋部材７と
の対向面の外周縁部には第１環状凹部１６が形成され、
第１磁性蓋部材７の磁性プランジャー１との対向面の外
周縁部には第１環状凹部１６に侵入可能な第１環状突起
部７８が形成されている。第１環状凹部１６と第１環状
突起部７８の各形状は、第１コイル３が励磁され磁性プ
ランジャー１が第１磁性蓋部材７に引き寄せられる際
に、磁性プランジャー１のストロークの変化に対し磁気
吸引力がほぼ一定値に保たれるよう（図３に示す吸引力
特性を参照されたい。）磁気回路に磁気飽和現象を生じ
させることができる形状に設定されている。

【００２２】磁性プランジャー１の第２磁性蓋部材８と
の対向面の外周縁部には第２環状凹部１７が形成され、
第２磁性蓋部材８の磁性プランジャー１との対向面の外
周縁部には第２環状凹部１７に侵入可能な第２環状突起
部７９が形成されている。第２環状凹部１７と第２環状
突起部７９の各形状は、第２コイル４が励磁され磁性プ
ランジャー１が第２磁性蓋部材８に引き寄せられる際
に、磁性プランジャー１のストロークの変化に対し磁気
吸引力がほぼ一定値に保たれるよう（図３に示す吸引力
特性を参照されたい。）磁気回路に磁気飽和現象を生じ
させることができる形状に設定されている。なお、他の
符号３３、４３はそれぞれ第１コイル３及び第２コイル
４の各リード線、８７はドライベアリングを表してい
る。

【００２３】上記のように構成されたプッシュプル形比
例ソレノイドは、第１コイル３が励磁され第２コイル４
が非励磁の第１励磁モードと第２コイル４が励磁され第
１コイル３が非励磁の第２励磁モードとを有する。そし
て、第１、第２励磁モード時に、磁性プランジャー１と
第１、第２磁性蓋部材７、８との上記のような対向面形
状に基づき磁気回路に磁気飽和現象が得られ、磁性プラ
ンジャー１は励磁電流の大きさに比例した軸方向位置
（ストローク）に制御される以上説明したように、本実
施例のプッシュプル形比例ソレノイドによると、磁性プ
ランジャー１を中央にして第１、第２磁性蓋部材７、８
を配し、磁性プランジャー１と第１、第２磁性蓋部材
７、８との間にそれぞれ第１、第２スプリング９、１０
を嵌挿させた対称構造を採用したため、磁性プランジャ
ー１の中立位置設定のための特別な調整作業を不要にす
ることが可能になる。また、本実施例における第１、第
２磁性蓋部材７、８とリング状のヨーク５と磁性ケース
６が上記従来例におけるヨークに対応するものとなるた
め、ヨーク形状の簡素化を図ることができる。さらに、
本実施例では高価な永久磁石の代わりに安価な磁性プラ
ンジャーを用いており、さらに、磁気飽和現象の利用に
より煩雑な制御方式を不要とすることが可能となる。

【００２４】図４はボビンの変形例の斜視図を示す。

【００２５】この変形例によるボビン２００は、上述し
た実施例による第１ボビン３１と第２ボビン４１を一体
に形成せしめたものである。第１ボビン３１の第２ボビ
ン４１側に位置する第１円板状側板３１ａの外周縁部と
第２ボビン４１の第１ボビン３１側に位置する第２円板
状側板４１ａの外周縁部は連結部２０１によって部分的
に結合されている。第１円板状側板３１ａと第２円板状
側板４１ａと連結部２０１とによってヨーク５を収容可
能なヨーク収容凹部２０２が形成されている。また、連
結部２０１及び第１、第２円板状側板３１ａ、４１ａに
は、リード線３３をガイドするガイド溝２０３が形成さ
れている。また、第２ボビン４１の第３円板状側板４１
ｂには、リード線３３、４３をガイドするガイド溝２０
４が形成されている。なお、符号２０５、２０６は位置
固定用突起を表している。

【００２６】このボビン２００によると、第１ボビン３
１と第２ボビン４１の一体化により部品点数の減少を図
ることができ、また、ヨーク収容凹部２０２によりヨー
ク５の位置決めが容易となり、さらに、ガイド溝２０
３、２０４によりリード線３３、４３の位置決め、外部
へのリード線引出し作業等が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例によるプッシュプル形比例ソレノイド
の断面図である。

【図２】同比例ソレノイドの平面図である。

【図３】同比例ソレノイドの吸引力特性図である。

【図４】ボビンの変形例の斜視図である。

【符号の説明】

１ 磁性プランジャー ２ 磁性スリーブ ３ 第１コイル ３１ 第１ボビン ３１ａ 第１円板状側板 ３２ 第１巻線 ４ 第２コイル ４１ 第２ボビン ４１ａ 第２円板状側板 ４２ 第２巻線 ５ ヨーク ６ 磁性ケース ７ 第１磁性蓋部材 ８ 第２磁性蓋部材 ９ 第１スプリング １０ 第２スプリング ２０１ 連結部 ２０２ ヨーク収容凹部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性プランジャーと、 前記磁性プランジャーを摺動可能に収容する磁性スリー
   ブと、 第１ボビンと該第１ボビンに巻回された第１巻線とから
   なり、前記磁性スリーブの外周面に環装される第１コイ
   ルと、 第２ボビンと該第２ボビンに巻回された第２巻線とから
   なり、前記磁性スリーブの外周面に前記第１コイルに対
   し軸線方向間隔を置いて環装される第２コイルと、 前記第１コイルと前記第２コイルとの間に嵌挿されるリ
   ング状のヨークと、 前記第１、第２コイル及び前記ヨークの外周面に環装さ
   れる磁性ケースと、 前記磁性ケースの両端開口部に固着され、前記磁性スリ
   ーブの両端開口部を閉塞する第１、第２磁性蓋部材と、 前記磁性プランジャーと前記第１磁性蓋部材との間に嵌
   挿される第１スプリングと、 前記磁性プランジャーと前記第２磁性蓋部材との間に嵌
   挿される第２スプリングと、 を備え、 前記第１コイルが励磁され前記第２コイルが非励磁の第
   １励磁モードと前記第２コイルが励磁され前記第１コイ
   ルが非励磁の第２励磁モードとを有し、前記第１、第２
   励磁モード時に、前記磁性プランジャーと前記第１、第
   ２磁性蓋部材との対向面形状に基づき磁気飽和現象が得
   られ、前記磁性プランジャーは励磁電流の大きさに比例
   した軸方向位置に制御されることを特徴とするプッシュ
   プル形比例ソレノイド。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記第１ボビンと前
   記第２ボビンは一体に形成され、前記第１ボビンの前記
   第２ボビン側に位置する第１円板状側板の外周縁部と前
   記第２ボビンの前記第１ボビン側に位置する第２円板状
   側板の外周縁部とは連結部によって部分的に結合され、
   前記第１円板状側板と前記第２円板状側板と前記連結部
   とによって前記ヨークが収容されるヨーク収容凹部を形
   成したことを特徴とするプッシュプル形比例ソレノイ
   ド。