WO2022097514A1 - ソレノイドバルブ - Google Patents

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WO2022097514A1
WO2022097514A1 PCT/JP2021/039229 JP2021039229W WO2022097514A1 WO 2022097514 A1 WO2022097514 A1 WO 2022097514A1 JP 2021039229 W JP2021039229 W JP 2021039229W WO 2022097514 A1 WO2022097514 A1 WO 2022097514A1
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solenoid
magnetic
iron core
coil
magnetic material
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French (fr)
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弘行 岩永
惟寛 川戸
政輝 星
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Eagle Industry Co Ltd
Original Assignee
Eagle Industry Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675—Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081—Magnetic constructions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081—Magnetic constructions
    • H01F2007/083—External yoke surrounding the coil bobbin, e.g. made of bent magnetic sheet

Definitions

  • the present invention relates to, for example, a solenoid valve used for hydraulic control of a hydraulic circuit.
  • the solenoid valve for hydraulic pressure control includes a solenoid molded body having a coil, a fixed iron core which is a cylindrical stator, and a movable iron core which is a cylindrical plunger.
  • the solenoid molded body is housed inside a solenoid case which is a yoke made of a magnetic material.
  • the fixed iron core is arranged inside the solenoid molded body.
  • the movable iron core is housed inside the stator.
  • a solenoid valve is known in which a magnetic path is formed by a yoke, a stator, and a plunger by energizing a coil, a magnetic force is generated between the stator and the plunger, and the plunger is moved in the axial direction inside the stator. (See, for example, Patent Document 1).
  • the solenoid case of such a solenoid valve is generally formed into a bottomed cylinder by pressing a metal plate in the manufacturing process.
  • a magnetic path can be formed along a magnetic field forming a closed curved surface with respect to the tubular portion of the coil. Therefore, the stator and the plunger can be effectively magnetized with the minimum loss.
  • the coil of such a solenoid valve has a magnetic flux density proportional to the current value to be energized, and by adjusting the current value to energize the coil, the thrust for moving with the stroke required for the plunger. You can get it.
  • the saturation magnetic flux density of the magnetic path is determined by the cross-sectional area, and in a solenoid valve as in Patent Document 1, the bottom of the axial end of the coil on the plunger side of the solenoid case is formed in a thin plate shape. Further, the bottom portion has a shape in which the diameter becomes smaller and the cross-sectional area gradually decreases toward the inner diameter direction. From these, the saturation magnetic flux density gradually decreases toward the inner diameter of the bottom. From this, especially when a large thrust is required for the plunger, when a high current is applied to the coil, the magnetic flux generated by the coil exceeds the saturation magnetic flux density of the magnetic path, and the applied current value is not proportional to the thrust of the plunger. was there.
  • the present invention has been made by paying attention to such a problem, and an object of the present invention is to provide a solenoid valve capable of obtaining the thrust of a movable iron core in proportion to the current value applied to the coil.
  • the solenoid valve of the present invention is used.
  • a movable iron core that can move in the axial direction,
  • a solenoid molded body arranged on the outer diameter side of the movable iron core and having a coil
  • a solenoid case for accommodating the movable iron core and the solenoid molded body
  • a fixed core which is arranged on the inner diameter side of the solenoid molded body and generates a magnetic force with the movable core by energizing the coil
  • a valve unit that opens and closes the flow path by moving the movable iron core, It is a solenoid valve with A magnetic material separate from the solenoid case is disposed at the axial end of the coil outside the solenoid case.
  • the saturation magnetic flux density gradually decreases toward the inner diameter, for example, by arranging the magnetic material at the axial end on the movable iron core side of the coil, for example, outside the solenoid case having a bottomed structure.
  • the cross-sectional area of the magnetic path at the relevant location can be expanded. Since more magnetic flux is induced from the magnetic material to the movable iron core side, and the magnetic flux that increases according to the current value applied to the coil can be effectively used to magnetize the fixed iron core and the movable iron core, it is proportional to the current value.
  • the thrust of the movable iron core can be obtained.
  • the magnetic material is changed according to the maximum value of the current applied to the coil, and the magnetic flux is not changed without changing the shape of the solenoid case. The density can be adjusted.
  • An annular step portion recessed in the inner diameter direction may be formed at the axial end portion of the coil outside the solenoid case, and the magnetic material may be disposed in the annular step portion. According to this, the cross-sectional area of the magnetic path can be expanded while maintaining the compactness of the solenoid case without forming an unnecessary magnetic path.
  • the magnetic material may be disposed at a position where it always overlaps with the movable iron core in the radial direction. According to this, the magnetic flux can be effectively guided from one side to the other between the magnetic material and the movable iron core, the magnetic force loss can be suppressed, and the cross-sectional area of the magnetic path can be expanded.
  • the magnetic material may form a ring-shaped magnetic material. According to this, it is possible to form a magnetic path having a uniform magnetic flux density in the circumferential direction.
  • the magnetic material may form a plurality of ring-shaped magnetic materials. According to this, the cross-sectional area of the magnetic path to be expanded can be adjusted by the number of magnetic materials.
  • the magnetic material may be fitted onto the side plate constituting the annular step portion of the solenoid case. According to this, the magnetic material can be aligned with the solenoid case and the movable iron core inside, and a magnetic path having uniform magnetic field strength in the circumferential direction can be formed.
  • the magnetic material may abut on the end plate constituting the annular step portion of the solenoid case. According to this, the magnetic material can be positioned in the axial direction of the solenoid case, and the magnetic material can be arranged at a position suitable for guiding more magnetic flux from the magnetic material to the movable iron core side.
  • FIG. 1 It is a perspective view of the solenoid valve in Example 1 of this invention. It is a partial notch sectional view which shows the solenoid valve structure in Example 1.
  • FIG. It is a partial notch sectional view which shows the caulking fixing method of a stator and a solenoid case using a caulking jig.
  • the solenoid valve according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
  • the left side of the paper surface of FIG. 2 will be described as the upper side of the solenoid valve
  • the right side of the paper surface of FIG. 1 will be described as the lower side of the solenoid valve.
  • the solenoid valve 1 is a spool type solenoid valve, which is used for a device controlled by hydraulic pressure, for example, an automatic transmission of a vehicle.
  • the solenoid valve 1 is horizontally mounted on a member to be mounted such as a valve housing (not shown).
  • the solenoid valve 1 is configured such that a valve portion 2 for adjusting the flow rate of a fluid as a valve is integrally attached to a solenoid portion 3 as an electromagnetic drive unit.
  • the solenoid valve 1 adjusts the opening degree of the flow path on the discharge side. Note that FIG. 2 shows a fully opened state of the opening degree of the flow path of the solenoid valve 1 energized in the coil 34 of the solenoid molded body 31.
  • the valve portion 2 is composed of a sleeve 21, a spool 22, a coiled spring (not shown), and a retainer 23.
  • the sleeve 21 is provided with openings such as an input port and an output port (not shown) connected to a flow path provided in a valve housing (not shown) on the outer periphery thereof.
  • the spool 22 is liquid-tightly housed in the through hole 21a of the sleeve 21 and has a plurality of lands (not shown).
  • the spring urges the spool 22 to the left in the axial direction.
  • the retainer 23 is attached to the right side of the sleeve 21 in the axial direction to hold the spring. Since this configuration is well known as a spool valve, detailed description thereof will be omitted.
  • the sleeve 21, spool 22, and retainer 23 are made of materials such as aluminum, iron, stainless steel, and resin.
  • the solenoid unit 3 is mainly composed of a solenoid case 30, a solenoid molded body 31, and a stator 32 as a fixed iron core.
  • the solenoid case 30 is made of a magnetic metal material such as iron.
  • the solenoid molded body 31 is housed in the solenoid case 30.
  • the stator 32 is arranged inside the solenoid molded body 31.
  • the solenoid case 30 is formed by pressing a metal plate into a bottomed tubular shape, and is mainly composed of a cylindrical portion 30a and a bottomed cylindrical convex portion 30b.
  • the cylindrical portion 30a covers the outer circumference of the solenoid molded body 31.
  • the convex portion 30b protrudes to the left in the axial direction on the left side in the axial direction (that is, the other end side in the axial direction) of the cylindrical portion 30a, and is formed to have a smaller diameter than the cylindrical portion 30a.
  • the central axis of the cylindrical portion 30a and the central axis of the convex portion 30b are arranged to substantially coincide with each other.
  • the convex portion 30b is composed of a disk-shaped bottom plate 30m and a cylindrical side plate 30k.
  • the side plates 30k are orthogonal to the bottom plate 30m and extend in the axial direction.
  • an annular step portion recessed in the radial direction by a side plate 30k and an annular end plate 30n orthogonal to the cylindrical portion 30a extending in the outer diameter direction orthogonal to the side plate 30k.
  • 30c is formed.
  • the end plate 30n of the annular step portion 30c functions as a step portion that receives a load in the axial direction.
  • the inside of the solenoid case 30 is composed of a first accommodating cylinder portion 30d and a second accommodating cylinder portion 30e.
  • the first accommodating cylinder portion 30d is formed by the inner surface of the cylindrical portion 30a and accommodates the solenoid molded body 31.
  • the second accommodating cylinder portion 30e is formed by the inner surface of the convex portion 30b on the axial left side of the first accommodating cylinder portion 30d, and the axial left end portion of the cylindrical portion 32a of the stator 32 is inserted. ..
  • the above-mentioned end plate 30n is formed in the radial direction on the left side in the axial direction of the first accommodating cylinder portion 30d.
  • the end plate 30n of the annular step portion 30c of the solenoid case 30 is formed on the outer diameter side and the left side in the axial direction with respect to the cylindrical portion 32a of the stator 32 and the thin-walled portion 32b described later.
  • a claw portion 30 g is formed at one end in the axial direction.
  • the claw portion 30g is configured to have a thin wall in a predetermined range from the opening end 30p (see FIG. 3) on the right side in the axial direction of the cylindrical portion 30a to the left in the axial direction.
  • an annular surface portion 30h extending in the radial direction toward the inner diameter side is formed on the left side of the claw portion 30g in the axial direction.
  • the annular surface portion 30h is orthogonal to the inner surface of the first accommodating cylinder portion 30d on the inner diameter side thereof.
  • the stator 32 is configured in a flanged cylindrical shape composed of a cylindrical portion 32a and a flange portion 32c.
  • the flange portion 32c extends radially at the axially right end of the cylindrical portion 32a.
  • a through hole 32d capable of accommodating the plunger 4 and the rod 5 as a movable iron core is formed at the radial center of the cylindrical portion 32a.
  • a holder 36 made of resin or the like is attached to the opening end on the left side in the axial direction of the cylindrical portion 32a.
  • the end face on the left side in the axial direction of the holder 36 attached to the open end on the left side in the axial direction of the cylindrical portion 32a is provided slightly separated from the bottom plate 30 m of the convex portion 30b of the solenoid case 30 and has a gap in the axial direction. Is formed.
  • the cylindrical portion 32a of the stator 32 is provided with a thin-walled portion 32b.
  • the thin-walled portion 32b is formed to have a thin plate thickness because the substantially center of the outer peripheral surface in the axial direction is recessed toward the inner diameter side in the shape of an isosceles trapezoid in a cross-sectional view.
  • the flange portion 32c of the stator 32 is provided with a recess 32e.
  • the recess 32e is recessed to the left in the axial direction at the center in the radial direction of the end face on the right side in the axial direction.
  • the mounting portion 21b of the sleeve 21 is mounted and fixed in the recess 32e in a state of being inserted.
  • the outer peripheral edge of the end face on the right side in the axial direction of the flange portion 32c is chamfered.
  • the flange portion 32c of the stator 32 is fixed to the solenoid case 30.
  • the flange described above is in a state where the outer peripheral edge portion of the axially left end surface of the flange portion 32c is in contact with the annular surface portion 30h formed on the inner diameter side of the axially right end portion of the cylindrical portion 30a of the solenoid case 30.
  • the solenoid case 30 is fixed to the flange portion 32c by caulking the claw portion 30g along the chamfered portion 32f (see FIG. 3) formed on the outer peripheral edge of the end surface on the right side in the axial direction of the portion 32c. The method of fixing the caulking between the stator 32 and the solenoid case 30 will be described in detail later.
  • the solenoid molded body 31 is mainly composed of a bobbin 33 and a coil 34.
  • the bobbin 33 is provided on the outer diameter side of the cylindrical portion 32a of the stator 32.
  • the coil 34 is wound around the outer diameter side of the bobbin 33.
  • the solenoid molded body 31 is formed by molding the bobbin 33 and the coil 34 with the resin 35. Further, the coil 34 is supplied with a control current from the connector of the connector portion 35a extending outward from the opening 30j provided on the lower side in the radial direction of the solenoid case 30.
  • the bobbin 33 is made of an insulator such as a highly rigid resin or ceramics, and is integrally molded with the stator 32.
  • the caulking fixing between the stator 32 and the solenoid case 30 is performed by inserting the convex portion 30b of the solenoid case 30 into the concave portion 60 provided in the striking table 6 from above, and the claw portion of the solenoid case 30.
  • 30 g is driven by the hammering rod 7 along the chamfered portion 32f formed on the outer peripheral edge of the end face on the upper side in the axial direction of the flange portion 32c of the stator 32.
  • the concave portion 60 of the striking table 6 is configured to have substantially the same diameter as the convex portion 30b of the solenoid case 30, and the depth in the axial direction is configured to be larger than the protruding amount of the convex portion 30b of the solenoid case 30.
  • the plate thickness of the thin-walled portion 32b of the stator 32 extremely thin, the magnetic resistance in the thin-walled portion 32b of the stator 32 when a magnetic path is formed by energizing the coil 34 in the ON state of the solenoid valve 1. Becomes larger. Therefore, the magnetic flux around the thin portion 32b can be biased toward the plunger 4 to increase the magnetic force acting on the plunger 4.
  • the left end portion of the cylindrical portion 32a of the stator 32 By internally fitting the left end portion of the cylindrical portion 32a of the stator 32 into the tubular portion 30e in the axial direction, the left end portion of the cylindrical portion 32a of the stator 32 in the axial direction comes into contact with the side plate 30k of the convex portion 30b of the solenoid case 30 in the radial direction. It can be placed adjacent to each other in a state. Therefore, the magnetic force acting on the plunger 4 is further enhanced by securing a magnetic flux with a reduced magnetic resistance between the annular step portion 30c of the solenoid case 30 and the axial left end portion of the cylindrical portion 32a of the stator 32.
  • the cylindrical portion 32a of the stator 32 is configured to be long enough to accommodate the left end portion of the cylindrical portion 32a of the stator 32 in the second accommodating cylinder portion 30e formed inside the convex portion 30b of the solenoid case 30. By doing so, the circle of magnetic flux on the outer circumference of the coil 34 can be increased. Therefore, a high magnetic force can be exerted on the plunger 4.
  • the magnetic body 8 attached to the solenoid case 30 will be described.
  • the magnetic material 8 is formed in a ring shape having a uniform thickness and having a through hole 8a in the center.
  • the magnetic body 8 is formed of a metal or alloy mainly composed of a magnetic material such as iron.
  • the magnetic body 8 is formed so that the inner diameter of the through hole 8a is slightly smaller than the outer diameter of the cylindrical side plate 30k constituting the convex portion 30b of the solenoid case 30, and is press-fitted and fixed to the cylindrical side plate 30k.
  • the magnetic body 8 is press-fitted until either the front or back surface 8b comes into contact with the outer surface of the annular end plate 30n (that is, the large diameter surface at the base of the convex portion 30b). This makes it easier to induce magnetic flux from the end plate 30n to the magnetic material 8.
  • the outer diameter dimension of the outer peripheral surface 8c is substantially the same as the outer diameter dimension of the cylindrical portion 30a of the solenoid case 30.
  • the magnetic material 8 is arranged so as to fit in the annular step portion 30c. As a result, the solenoid valve 1 can be compactly configured.
  • the magnetic body 8 is arranged at the axial end portion of the coil 34.
  • the axial end portion of the coil 34 includes the vicinity of the axial end portion of the coil 34.
  • the magnetic body 8 is arranged at a position where the plunger 4 always overlaps with the plunger 4 in the radial direction regardless of whether the plunger 4 is energized or not.
  • the magnetic flux generated by the coil 34 is the valve portion 2 side of the cylindrical portion 32a of the stator 32, the flange portion 32c, the cylindrical portion 30a of the solenoid case 30, the end plate 30n, the magnetic material 8, and a part of the cylindrical side plate 30k. It passes through the plunger 4 on the opposite side of the cylindrical portion 32a of the stator 32 from the valve portion 2. Since the thin-walled portion 32b of the stator 32 has an extremely small cross-sectional area, magnetic flux hardly passes through it. As a result, a counter electrode magnetic pole is generated at the opposite portion between the plunger 4 and the valve portion 2 side of the stator 32, and the thrust of the plunger 4 is generated by these magnetic adsorption, and the plunger 4 moves to the valve portion 2 side. It has become.
  • the end plate 30n of the solenoid case 30 has a thin plate shape, and is formed by a continuous portion of the end plate 30n and the cylindrical side plate 30k, that is, by press working.
  • the cross-sectional area constituting the magnetic path decreases from the bent portion toward the inner diameter, and the saturation magnetic flux density gradually decreases. That is, if a high current is applied to the coil 34, particularly in an environment where a large thrust is required for the plunger 4, a sufficient magnetic flux cannot be secured at that location.
  • the thrust to move to is smaller than the applied current value. That is, the applied current value and the thrust of the plunger 4 are not proportional to each other, and the thrust required for the movement of the plunger 4 for accurately adjusting the flow rate controlled by the valve portion 2 may not be secured.
  • the magnetic body 8 is mounted in the annular step portion 30c.
  • a protective coating film (not shown here) is formed on the outer surfaces of the solenoid case 30 and the magnetic body 8, and the materials of the ferromagnetic materials constituting each other are in direct contact with each other.
  • FIG. 5 shows the moment when a high current is applied to the coil 34 and the plunger 4 moves to the valve portion 2 side most, and the magnetic field lines (that is, magnetic flux) of the magnetic field generated in the coil 34 to which the current is applied in that state are shown. It is shown schematically.
  • the magnetic flux generated by the coil 34 is the valve portion 2 side of the cylindrical portion 32a of the stator 32, the flange portion 32c, the cylindrical portion 30a of the solenoid case 30, the end plate 30n, the magnetic body 8, and the cylinder. It passes through a magnetic path composed of a part of the side plate 30k, the side opposite to the valve portion 2 of the cylindrical portion 32a of the stator 32, and the plunger 4.
  • the continuous portion between the end plate 30n of the solenoid case 30 and the end plate 30n and the cylindrical side plate 30k, that is, the bent portion formed by press working, is polymerized on the end plate 30n and has a cylindrical side plate 30k.
  • the magnetic body 8 is arranged in contact with the magnetic body 8.
  • the cross-sectional area constituting the magnetic path at the location is expanded and the saturation magnetic flux density is high as compared with the case where the magnetic body 8 is not mounted. That is, it is generated by the coil 34 even when a high current value is applied to the coil 34, particularly in an environment where a large thrust is required to move the plunger 4 to the valve portion 2 side of the stator 32.
  • a sufficient magnetic flux proportional to the current value can be secured at the relevant location, and a thrust for moving the plunger 4 satisfying with the applied current can be obtained.
  • the magnetic field strength is increased according to the current value by arranging the magnetic body 8 to increase the saturation magnetic flux density of the magnetic path and obtain the magnetic field strength proportional to the high current value. It can be finely adjusted. That is, it is possible to secure the thrust required for the movement of the plunger 4 for accurately adjusting the flow rate controlled by the valve portion 2.
  • the magnetic field generated in the coil 34 by energization forms a closed curved surface with respect to the cylindrical coil 34.
  • a magnetic body 8 having a ferromagnet is arranged in the vicinity of the axial end portion on the side opposite to the valve portion 2 side of the coil 34, and the magnetic field generated in the coil 34 together with the solenoid case 30, the plunger 4, and the stator 32. It is designed to form a magnetic path along the closed curved surface of. According to this, the cross-sectional integration and the saturation magnetic flux density of the magnetic body 8 are enhanced in the end plate 30n and the side plate 30k on the bottom side of the solenoid case 30, which is particularly thin.
  • the magnetic body 8 is formed in a ring shape, it is possible to form a magnetic path having a uniform magnetic flux density in the circumferential direction.
  • the magnetic body 8 is arranged in the annular step portion 30c formed on the opposite side of the valve portion 2 of the solenoid case 30, and is located inside the outer diameter dimension of the solenoid case 30 and inside the axial dimension. Therefore, the cross-sectional area of the magnetic path can be expanded while maintaining the compactness of the solenoid case 30 without forming an unnecessary magnetic path.
  • the plunger 4 is located closest to the valve portion 2 (that is, the bottom side of the solenoid case 30) as shown in FIG.
  • the magnetic body 8 is arranged at a position where it always overlaps the radial outer side of the plunger 4 in the stroke range up to the position. According to this, the magnetic flux can be effectively induced from one side to the other between the magnetic body 8 and the plunger 4, the magnetic force loss can be suppressed, and the magnetic flux density of the magnetic path can be secured.
  • the magnetic body 8 is fitted on the outer peripheral surface of the cylindrical side plate 30k constituting the annular step portion 30c of the solenoid case 30. According to this, the magnetic body 8, the solenoid case 30, and the internal plunger 4 can be aligned with each other, and a magnetic path having uniform magnetic field strength in the circumferential direction can be formed.
  • the magnetic body 8 is positioned in the axial direction of the solenoid case 30.
  • the magnetic material 8 can be reliably arranged at a position suitable for obtaining the required magnetic field strength.
  • two magnetic bodies 8 are mounted in the annular step portion 30c.
  • the cross-sectional area of the magnetic path at the location is expanded by the magnetic bodies 8 and 8 with the thickness of two sheets. Ru. Therefore, even when a higher current value is applied, more magnetic flux can be induced from the magnetic bodies 8 and 8 to the plunger 4 side, and the thrust of the plunger 4 proportional to the applied current value can be obtained. That is, by adjusting the number of magnetic bodies 8 mounted in the annular step portion 30c according to the maximum value of the applied current value, the thrust of the plunger 4 proportional to the current value can be obtained.
  • the solenoid case 30 is changed by changing the magnetic material according to the maximum value of the current value applied to the coil 34.
  • the magnetic flux density can be adjusted without changing the shape of the solenoid.
  • a plurality of magnetic materials having different thicknesses can be prepared and the magnetic flux density can be adjusted by replacing them.
  • the flange portion 32c, the cylindrical portion 32a, and the outer diameter side of the plunger 4 are continuously connected to the valve portion 2 side and the valve portion 2 opposite side via the thin wall portion 32b.
  • the configuration is not limited to this, and for example, the stator, which is a fixed iron core, may be configured to be located only on the valve portion 2 side in the axial direction of the plunger.
  • the magnetic body 8 may be configured not to be fitted on the cylindrical side plate 30k constituting the annular step portion 30c but to be fixed in the annular step portion 30c with an adhesive or the like. Similarly, the magnetic body 8 may be fixed in the annular step portion 30c with an adhesive or the like in a state of being separated from the end plate 30n constituting the annular step portion 30c.
  • the magnetic body 8 may be configured not to be fitted on the cylindrical side plate 30k constituting the annular step portion 30c but to be fixed in the annular step portion 30c with an adhesive or the like. Similarly, the magnetic body 8 may be configured so as not to come into contact with the end plate 30n constituting the annular step portion 30c and to be fixed in the annular step portion 30c with an adhesive or the like.
  • outer diameter of the outer peripheral surface 8c of the magnetic body 8 may be smaller than the outer diameter of the cylindrical portion 30a of the solenoid case 30.
  • the cross-sectional shape of the magnetic body 8 is not limited to the rectangular shape as in the above embodiment, and a shape in which the cross-sectional area through which the magnetic flux passes toward the inner diameter does not decrease is preferable. Further, a triangle or trapezoid having a right-angled cross section in which the surface facing the end plate 30n is orthogonal to the axial direction is preferable because there is no magnetic loss.
  • the solenoid case 30 has a bottomed shape in which the bottom plate 30 m has a disk shape, but the bottom plate may have a bottomed shape having a through hole in the axial direction.
  • the magnetic material 8 is formed into a ring shape, but the present invention is not limited to this configuration.
  • the annular step portion of the solenoid case 30 is molded into a ring shape with a resin containing a magnetic material. It may be press-fitted into 30c.
  • the solenoid valve of the spool type using a spool for the valve body has been described, but the present invention is not limited to this, and a solenoid valve using a globe valve, a gate valve, or the like may be used.
  • Solenoid valve 2 Valve part 3
  • Solenoid part 4 Plunger (movable iron core) 5
  • Rod 8 Magnetic material (magnetic material) 8a Through hole 8b
  • Surface 8c Peripheral surface 21
  • Sleeve 22 Spool 23
  • Retainer 30
  • Circular step part (step part) 30d 1st accommodating cylinder 30e 2nd accommodating cylinder 30f Circular surface 30k Side plate 30n End plate
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  • Stator (fixed iron core) 32a Cylindrical part
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Abstract

コイルに印加する電流値に比例して、可動鉄心の推力を得ることができるソレノイドバルブを提供する。　可動鉄心４と、可動鉄心４の外径側に配置され、コイル３４を有するソレノイド成形体３１と、可動鉄心４およびソレノイド成形体３１を収容するソレノイドケース３０と、ソレノイド成形体３１の内径側に配置され、コイル３４への通電により可動鉄心４との間で磁力を発生させる固定鉄心３２と、可動鉄心４の移動により、流路の開閉を行うバルブ部２と、を有するソレノイドバルブ１であって、ソレノイドケース３０外部のコイル３４の軸方向端部に、ソレノイドケース３０と別体の磁性材８を配設した。

Description

ソレノイドバルブ
　本発明は、例えば油圧回路の油圧制御に用いられるソレノイドバルブに関する。
　油圧制御用のソレノイドバルブは、コイルを有するソレノイド成形体と、円筒状のステータである固定鉄心と、円柱状のプランジャである可動鉄心と、を具備している。ソレノイド成形体は、磁性体から構成されるヨークであるソレノイドケースの内部に収容されている。固定鉄心は、ソレノイド成形体の内部に配置されている。可動鉄心は、ステータの内部に収容されている。ソレノイドバルブは、コイルへの通電によりヨーク、ステータ、プランジャにより磁路が形成され、ステータとプランジャとの間に磁力を発生させ、ステータの内部においてプランジャを軸方向に移動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　このようなソレノイドバルブのソレノイドケースは、製造工程において、金属板をプレス加工して有底筒状に形成されるのが一般的である。このようにソレノイドケースの筒状部と底部とが連続するように形成することで、コイルの筒状部に対して閉曲面を成す磁界に沿って磁路を構成できる。よって、最小限の損失でステータとプランジャとを効果的に磁化させることができる。また、このようなソレノイドバルブのコイルは通電される電流値に磁束密度が比例するようになっており、コイルへ通電する電流値を調整することで、プランジャに必要なストロークで移動させるための推力を得られるようになっている。
特開２０１５－１３７７５７号公報（第５頁、第１図）
　磁路の飽和磁束密度は断面積によって決まり、特許文献１のようなソレノイドバルブにあっては、ソレノイドケースにおけるコイルのプランジャ側の軸方向の端部の底部が薄板状に形成されている。また、底部は内径方向に向かうにつれ径が小さくなり断面積が漸次減少する形状である。これらから、底部は内径方向に向かうにつれて飽和磁束密度が漸次低下している。このことから、特にプランジャに大きな推力が必要な場合、コイルに高電流を印加すると、コイルにより生じる磁束が磁路の飽和磁束密度を超え、印加した電流値とプランジャの推力とが比例しないという問題があった。
　本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、コイルに印加する電流値に比例して、可動鉄心の推力を得ることができるソレノイドバルブを提供することを目的とする。
　前記課題を解決するために、本発明のソレノイドバルブは、
　軸方向に移動可能な可動鉄心と、
　前記可動鉄心の外径側に配置され、コイルを有するソレノイド成形体と、
　前記可動鉄心および前記ソレノイド成形体を収容するソレノイドケースと、
　前記ソレノイド成形体の内径側に配置され、前記コイルへの通電により前記可動鉄心との間で磁力を発生させる固定鉄心と、
　前記可動鉄心の移動により、流路の開閉を行うバルブ部と、
　を有するソレノイドバルブであって、
　前記ソレノイドケース外部の前記コイルの軸方向端部に、該ソレノイドケースと別体の磁性材が配設されている。
　これによれば、内径方向に向かうにつれて飽和磁束密度が漸次低下する例えば有底構造のソレノイドケースの外部であって、コイルの可動鉄心側の軸方向端部に磁性材を配設したことで、当該箇所における磁路の断面積を拡充できる。磁性材からより多くの磁束を可動鉄心側に誘導し、コイルに印加する電流値に応じて増大する磁束を固定鉄心と可動鉄心とを磁化させることに有効に利用できるため、電流値に比例した可動鉄心の推力を得ることができる。また、ソレノイドケース外部に別体の磁性材を配設する構成とすることで、コイルに印加する電流の最大値に応じて磁性材を変更することでソレノイドケースの形状を変更することなく、磁束密度を調整することができる。
　前記ソレノイドケース外部の前記コイルの軸方向端部には、内径方向に凹む環状段部が形成され、前記磁性材は前記環状段部内に配設されていてもよい。
　これによれば、不要な磁路を形成せずソレノイドケースのコンパクト性を保ったまま、磁路の断面積を拡充できる。
　前記磁性材は、前記可動鉄心と径方向に常に重なる位置に配設されていてもよい。
　これによれば、磁性材と可動鉄心との間で、一方から他方へ磁束を有効に誘導でき、磁力損失を抑えて磁路の断面積を拡充できる。
　前記磁性材は、リング状の磁性体を形成していてもよい。
　これによれば、周方向に均等な磁束密度を有する磁路を形成できる。
　前記磁性材は、複数枚のリング状の磁性体を形成していてもよい。
　これによれば、磁性体の枚数により拡充する磁路の断面積を調整できる。
　前記磁性体は、前記ソレノイドケースの前記環状段部を構成する側板に外嵌してもよい。
　これによれば、磁性体をソレノイドケース及び内部の可動鉄心に軸合わせでき、周方向に均等な磁界強度を有する磁路を形成できる。
　前記磁性体は、前記ソレノイドケースの前記環状段部を構成する端板に当接してもよい。
　これによれば、磁性体をソレノイドケースの軸方向において位置決めすることができ、磁性材からより多くの磁束を可動鉄心側に誘導するのに好適な位置に磁性体を配置できる。
本発明の実施例１におけるソレノイドバルブの斜視図である。 実施例１におけるソレノイドバルブ構造を示す一部切欠断面図である。 カシメ治具を用いたステータとソレノイドケースとのカシメ固定方法を示す一部切欠断面図である。 ソレノイドケースに取り付けられる磁性体を示す斜視図である。 プランジャがバルブ部側に最も移動した状態における、コイルに発生した磁束を模式的に示す一部切欠断面図である。 プランジャがバルブ部と反対側に最も移動した状態における、コイルに発生した磁束を模式的に示す一部切欠断面図である。 磁性体を２枚取り付けた場合の、コイルに電流値を印加した状態における磁束を模式的に示す一部切欠断面図である。
　実施例１に係るソレノイドバルブにつき、図１から図７を参照して説明する。以下、図２の紙面左側をソレノイドバルブの上方側、図１の紙面右側をソレノイドバルブの下方側として説明する。
　ソレノイドバルブ１は、スプールタイプのソレノイドバルブであって、例えば車両の自動変速機等の油圧により制御される装置に用いられるものである。尚、ソレノイドバルブ１は、図示しないバルブハウジング等の被取付部材に水平方向に取付けられる。
　図１および図２に示されるように、ソレノイドバルブ１は、バルブとして流体の流量を調整するバルブ部２が電磁駆動部としてのソレノイド部３に一体に取付けられて構成されている。このソレノイドバルブ１は、吐出側の流路の開度調整を行うものである。尚、図２は、ソレノイド成形体３１のコイル３４に通電されているソレノイドバルブ１の流路の開度の全開状態を示すものである。
　バルブ部２は、スリーブ２１と、スプール２２と、図示しないコイル状のスプリングと、リテーナ２３と、から構成されている。スリーブ２１は、外周に図示しないバルブハウジング内に設けられた流路と接続される図示しない入力ポートや出力ポート等の開口が設けられている。スプール２２は、スリーブ２１の貫通孔２１ａに液密に収容され図示しない複数のランドを有している。スプリングは、スプール２２を軸方向左方に付勢している。リテーナ２３は、スリーブ２１の軸方向右側に取付けられスプリングを保持している。この構成はスプールバルブとしてよく知られた構成であるため詳細な説明は省略する。尚、スリーブ２１、スプール２２、リテーナ２３は、アルミ、鉄、ステンレス、樹脂等の材料により形成されている。
　図２に示されるように、ソレノイド部３は、ソレノイドケース３０と、ソレノイド成形体３１と、固定鉄心としてのステータ３２と、から主に構成されている。ソレノイドケース３０は、鉄等の磁性を有する金属材料から形成されている。ソレノイド成形体３１は、ソレノイドケース３０に収容されている。ステータ３２は、ソレノイド成形体３１の内側に配置されている。
　ソレノイドケース３０は、金属板をプレス加工して有底筒状に形成されており、円筒部３０ａと、有底円筒形状の凸部３０ｂと、から主に構成されている。円筒部３０ａは、ソレノイド成形体３１の外周を覆っている。凸部３０ｂは、円筒部３０ａの軸方向左側（すなわち軸方向他端側）において軸方向左方に突出し円筒部３０ａよりも小径に形成されている。円筒部３０ａの中心軸と凸部３０ｂの中心軸とは略一致する配置となっている。凸部３０ｂは、円板状の底板３０ｍと、円筒状の側板３０ｋと、から構成されている。側板３０ｋは、底板３０ｍに直交して連なり軸方向に延びている。また、円筒部３０ａの軸方向左端には、側板３０ｋと、側板３０ｋに直交して外径方向に延びる円筒部３０ａに直交して連なる環状の端板３０ｎとにより、径方向に凹む環状段部３０ｃが形成されている。尚、後述するカシメ固定時においては、環状段部３０ｃの端板３０ｎは、軸方向の荷重を受ける段部として機能する。
　また、ソレノイドケース３０の内部は、第１収容筒部３０ｄと、第２収容筒部３０ｅと、から構成されている。第１収容筒部３０ｄは、円筒部３０ａの内面により形成されソレノイド成形体３１を収容している。第２収容筒部３０ｅは、第１収容筒部３０ｄの軸方向左側において凸部３０ｂの内面により形成されており、ステータ３２の円筒部３２ａの軸方向左端部が挿入されるようになっている。第１収容筒部３０ｄの軸方向左側には、径方向に上述した端板３０ｎが形成されている。すなわち、ソレノイドケース３０の環状段部３０ｃの端板３０ｎは、ステータ３２の円筒部３２ａや後述する薄肉部３２ｂよりも外径側かつ軸方向左側に形成されている。
　また、ソレノイドケース３０には、爪部３０ｇが軸方向一端に形成されている。爪部３０ｇは、円筒部３０ａの軸方向右側の開口端３０ｐ（図３参照）から軸方向左方に所定範囲が薄肉に構成されている。尚、円筒部３０ａの軸方向右端部において、爪部３０ｇの軸方向左側には、内径側に向けて径方向に延びる環状面部３０ｈが形成されている。この環状面部３０ｈは、その内径側において第１収容筒部３０ｄの内面に直交して連なっている。
　図２に示されるように、ステータ３２は、円筒部３２ａと、フランジ部３２ｃと、から構成されるフランジ付き円筒状に構成されている。フランジ部３２ｃは、円筒部３２ａの軸方向右端部において径方向に延びている。また、円筒部３２ａの径方向の中心には、可動鉄心としてのプランジャ４およびロッド５を収容可能な貫通孔３２ｄが形成されている。円筒部３２ａの軸方向左側の開口端には、樹脂等から構成されるホルダ３６が取付けられている。尚、円筒部３２ａの軸方向左側の開口端に取付けられるホルダ３６の軸方向左側の端面は、ソレノイドケース３０の凸部３０ｂの底板３０ｍに対して僅かに離間して設けられ、軸方向に隙間が形成されている。
　また、ステータ３２の円筒部３２ａには、薄肉部３２ｂが設けられている。薄肉部３２ｂは、外周面の軸方向略中央が内径側に周方向に亘って断面視等脚台形状に凹むことにより板厚が薄く形成されている。
　ステータ３２のフランジ部３２ｃには、凹部３２ｅが設けられている。凹部３２ｅは、軸方向右側の端面の径方向の中心に軸方向左方に凹んでいる。また、凹部３２ｅには、スリーブ２１の取付部２１ｂが挿嵌された状態で取付け固定されている。尚、フランジ部３２ｃの軸方向右側の端面の外周縁には、面取り加工が施されている。
　また、ステータ３２のフランジ部３２ｃはソレノイドケース３０に固定される。詳しくは、フランジ部３２ｃの軸方向左側の端面の外周縁部をソレノイドケース３０の円筒部３０ａの軸方向右端部の内径側に形成される環状面部３０ｈに当接させた状態で、上述したフランジ部３２ｃの軸方向右側の端面の外周縁に形成される面取り加工部分３２ｆ（図３参照）に沿って爪部３０ｇをカシメることで、フランジ部３２ｃにソレノイドケース３０が固定される。なお、ステータ３２とソレノイドケース３０とのカシメ固定方法については、後段にて詳述する。
　図２に示されるように、ソレノイド成形体３１は、ボビン３３と、コイル３４と、から主に構成されている。ボビン３３は、ステータ３２の円筒部３２ａの外径側に設けられている。コイル３４は、ボビン３３の外径側に巻き付けられている。ソレノイド成形体３１は、ボビン３３とコイル３４とを樹脂３５によりモールド成形することにより形成されている。また、コイル３４には、ソレノイドケース３０の径方向下方側に設けられる開口部３０ｊから外部に延び出ているコネクタ部３５ａのコネクタから制御電流が供給されるようになっている。尚、ボビン３３は、剛性の高い樹脂やセラミックス等の絶縁体から構成され、ステータ３２と一体成形されている。
　図３に示されるように、ステータ３２とソレノイドケース３０とのカシメ固定は、打ち台６に設けられる凹部６０にソレノイドケース３０の凸部３０ｂを上方から挿入した状態で、ソレノイドケース３０の爪部３０ｇを打ち棒７によりステータ３２のフランジ部３２ｃの軸方向上方側の端面の外周縁に形成される面取り加工部分３２ｆに沿って打ち込むことにより行われる。打ち台６の凹部６０は、ソレノイドケース３０の凸部３０ｂと略同径に構成されるとともに、軸方向の深さがソレノイドケース３０の凸部３０ｂの突出量よりも大きく構成されている。
　このように、ソレノイドケース３０の爪部３０ｇがステータ３２のフランジ部３２ｃにカシメられる際には、軸方向に作用する荷重をソレノイドケース３０の軸方向他端側、かつステータ３２の円筒部３２ａ（薄肉部３２ｂ）よりも外径側に設けられる環状段部３０ｃの端板３０ｎで受けることにより、ソレノイドケース３０の内部において、ステータ３２の薄肉部３２ｂに軸方向の荷重が加わり難くなっている。そのため、ステータ３２の薄肉部３２ｂにおける板厚をより薄くすることができる。
　また、ステータ３２の薄肉部３２ｂの板厚を極薄とすることにより、ソレノイドバルブ１のオン状態においてコイル３４への通電により磁路が形成された際に、ステータ３２の薄肉部３２ｂにおける磁気抵抗がより大きくなる。そのため、薄肉部３２ｂ周辺の磁束をプランジャ４側に偏らせてプランジャ４に作用する磁力を高めることができる。
　さらに、図２に示されるように、ソレノイドケース３０の軸方向左端部に形成される環状段部３０ｃの内径側において、軸方向左方に突出する凸部３０ｂの内部に形成される第２収容筒部３０ｅにステータ３２の円筒部３２ａの軸方向左端部が内嵌されることにより、ステータ３２の円筒部３２ａの軸方向左端部をソレノイドケース３０の凸部３０ｂの側板３０ｋと径方向に接触状態で隣接させて配置することができる。そのため、ソレノイドケース３０の環状段部３０ｃとステータ３２の円筒部３２ａの軸方向左端部との間において、磁気抵抗を小さくした磁束を確保してプランジャ４に作用する磁力がより高められている。
　また、ステータ３２の円筒部３２ａの軸方向左端部をソレノイドケース３０の凸部３０ｂの内部に形成される第２収容筒部３０ｅ内に収納できる程度にステータ３２の円筒部３２ａを長尺に構成することにより、コイル３４の外周における磁束の円を大きくすることができる。そのため、プランジャ４に対して高い磁力を発揮することができる。
　次いで、ソレノイドケース３０に取り付けられる磁性体８について説明する。図２と図４に示されるように、磁性体８は、均等な厚みかつ中央に貫通孔８ａを備えたリング状に形成されている。また、磁性体８は、鉄などの磁性材を主とした金属や合金により形成されている。磁性体８は、貫通孔８ａの内径がソレノイドケース３０の凸部３０ｂを構成する円筒状の側板３０ｋの外径より若干小さく形成されており、円筒状の側板３０ｋに圧入固定されている。
　磁性体８は、表裏いずれかの面８ｂが環状の端板３０ｎの外面（すなわち凸部３０ｂの根本部分の太径面）に当接するまで圧入されている。これにより、端板３０ｎから磁性体８に磁束を誘導しやすくなっている。
　また、磁性体８は、外周面８ｃの外径寸法がソレノイドケース３０の円筒部３０ａの外径寸法と略同寸となっている。言い換えると、磁性体８は環状段部３０ｃ内に収まるように配置される。これにより、ソレノイドバルブ１をコンパクトに構成できる。
　また、磁性体８はコイル３４の軸方向端部に配置されている。特に、磁性体８の少なくとも一部が、コイル３４の巻線部分の軸方向端部に配置されることが磁束を誘導する観点から好ましい。また、コイル３４の軸方向端部は、コイル３４の軸方向端の近傍を含むことはいうまでもない。
　また、磁性体８は、プランジャ４が通電／非通電によらず、プランジャ４と径方向に常に重なる位置に配設されている。
　コイル３４により発生された磁束は、ステータ３２の円筒部３２ａのバルブ部２側、フランジ部３２ｃ、ソレノイドケース３０の円筒部３０ａ、端板３０ｎ、磁性体８、円筒状の側板３０ｋの一部、ステータ３２の円筒部３２ａのバルブ部２と反対側、プランジャ４を通る。なお、ステータ３２の薄肉部３２ｂは断面積が極めて小さいので磁束はほとんど通らない。これにより、プランジャ４とステータ３２のバルブ部２側との対向部分に対極の磁極を生じさせ、これらの磁気吸着により、プランジャ４の推力が生まれ、プランジャ４がバルブ部２側に移動する構成となっている。
　仮に磁性体８が凸部３０ｂに装着されていない場合には、ソレノイドケース３０の端板３０ｎは薄板状であり、端板３０ｎと円筒状の側板３０ｋとの連続部分、すなわちプレス加工により形成された屈曲部分から内径方向に向かうにつれて磁路を構成する断面積が小さくなり、飽和磁束密度が漸次低下する構造となっている。つまり、特にプランジャ４に大きな推力を必要とする環境下において、コイル３４に高電流を印加すると、当該箇所にて十分な磁束を確保できない。そのため、当該箇所にて飽和磁束密度を超えてしまった場合には、プランジャ４とステータ３２のバルブ部２側とを磁気吸着させる磁路の磁束密度、すなわちプランジャ４をステータ３２のバルブ部２側に移動させる推力が、印加した電流値に対して小さくなってしまう。つまり、印加した電流値とプランジャ４の推力とが比例せず、バルブ部２側で制御する流量の調整を正確に行うためのプランジャ４の移動に必要な推力を確保できない場合がある。
　本実施例におけるソレノイドバルブ１は、環状段部３０ｃ内に磁性体８が装着されている。尚、磁性体８の表裏いずれかの面８ｂとソレノイドケース３０の端板３０ｎの外面、磁性体８の貫通孔８ａの内周面とソレノイドケース３０の円筒状の側板３０ｋの外周面は、それぞれ当接状態にあるが、これらソレノイドケース３０と磁性体８の外表面にはここでは図示しない保護用のコーティング膜が形成されており、互いを構成する強磁性体の素材同士が直接接触してはいないものの、部材同士の当接により、極至近距離にあるという状態であり、これらの強磁性体の素材同士の離間における磁界強度の損失は極めて少ない。
　図５はコイル３４に高電流が印加され、プランジャ４が最もバルブ部２側に移動した瞬間を示しており、その状態において電流が印加されたコイル３４に発生する磁界の磁力線（すなわち磁束）を模式的に示すものである。図５に示されるように、コイル３４により発せられた磁束は、ステータ３２の円筒部３２ａのバルブ部２側、フランジ部３２ｃ、ソレノイドケース３０の円筒部３０ａ、端板３０ｎ、磁性体８、円筒状の側板３０ｋの一部、ステータ３２の円筒部３２ａのバルブ部２と反対側、プランジャ４から成る磁路を通る。
　ソレノイドケース３０の端板３０ｎと、端板３０ｎと円筒状の側板３０ｋとの連続部分、すなわちプレス加工により形成された屈曲部分には、端板３０ｎに重合して、かつ円筒状の側板３０ｋと当接して磁性体８が配置されている。当該箇所に磁性体８が配置されていると、磁性体８が装着されていない場合と比べて当該箇所の磁路を構成する断面積が拡充され、飽和磁束密度が高くなっている。つまり、特にプランジャ４をステータ３２のバルブ部２側に移動させるのに大きな推力を必要とする環境下において、コイル３４に高い電流値が印加された場合にあっても、コイル３４により発生された磁束に対して、当該箇所にて電流値に比例した十分な磁束を確保でき、印加した電流に対して満足するだけのプランジャ４を移動させる推力を得ることができる。
　また、従来プランジャをステータのバルブ部側に移動させるのに大きな推力を必要とする環境下においては、スプール２２を軸方向左方に付勢するスプリングの荷重を下げることが一般的である。しかしながら、この場合には低い電流値の場合にもスプリングの荷重を下げたことによる影響を与えてしまい、電流値に応じた細かな開度調整を行い難い。これに対して、本実施例では磁性体８が配置することで磁路の飽和磁束密度を高め、高い電流値に比例した磁界強度を得る構成としたことで、電流値に応じて磁界強度を細かく調整することができるようになっている。つまり、バルブ部２側で制御する流量の調整を正確に行うためのプランジャ４の移動に必要な推力を確保することができる。
　また、ここでは図示しないが、通電によりコイル３４に発生する磁界は、円筒状のコイル３４に対して閉曲面状を成すものである。そして、コイル３４のバルブ部２側とは反対側の軸方向端部の近傍に強磁性体を有する磁性体８が配置され、ソレノイドケース３０、プランジャ４、ステータ３２とともに、コイル３４に発生する磁界の閉曲面状に沿う磁路を形成するようになっている。これによれば、特に厚みの少ないソレノイドケース３０の底部側の端板３０ｎと側板３０ｋとにおいて、磁性体８の断面積分、飽和磁束密度が高められている。
　また、磁性体８は、リング状に形成されているため、周方向に均等な磁束密度を有する磁路を形成できる。
　また、磁性体８は、ソレノイドケース３０のバルブ部２と反対側に形成された環状段部３０ｃ内に配設されており、ソレノイドケース３０の外径寸法内側に、かつ軸方向寸法内側に位置することになり、不要な磁路を形成せずソレノイドケース３０のコンパクト性を保ったまま、磁路の断面積を拡充することができる。
　また、図６に示されるようにプランジャ４が最もバルブ部２側に位置する状態から、図５に示されるようにプランジャ４が最もバルブ部２と反対側（すなわちソレノイドケース３０の底部側）に位置する状態までの、そのストローク範囲において、磁性体８はプランジャ４の径方向外側に常に重なる位置に配設されている。これによれば、磁性体８とプランジャ４との間で、一方から他方へ磁束を有効に誘導でき、磁力損失を抑えて磁路の磁束密度を確保することができる。
　また、磁性体８は、ソレノイドケース３０の環状段部３０ｃを構成する円筒状の側板３０ｋの外周面に外嵌されている。これによれば、磁性体８とソレノイドケース３０及び内部のプランジャ４を軸合わせでき、周方向に均等な磁界強度を有する磁路を形成できる。
　また、磁性体８の表裏いずれかの面８ｂは、ソレノイドケース３０の環状段部３０ｃを構成する端板３０ｎの外面に当接されているため、磁性体８をソレノイドケース３０の軸方向において位置決めでき、必要な磁界強度を得るのに好適な位置に磁性体８を確実に配置できる。
　また、図７では、環状段部３０ｃ内に磁性体８が２枚取り付けられている。これによれば、磁路を構成する断面積が漸次小さくなる構成のソレノイドケース３０の端板３０ｎにおいて、磁性体８，８により２枚分の厚みで当該箇所の磁路の断面積が拡充される。よって、より高い電流値を印加する場合においても、磁性体８，８からより多くの磁束をプランジャ４側に誘導でき、印加する電流値に比例したプランジャ４の推力を得ることができる。つまり、印加する電流値の最大値に応じて、環状段部３０ｃ内に取り付ける磁性体８の枚数を調整することにより、電流値に比例したプランジャ４の推力を得ることができる。
　上記したように、ソレノイドケース３０の外部に別体の磁性体８を配設する構成とすることで、コイル３４に印加する電流値の最大値に応じて磁性材を変更することでソレノイドケース３０の形状を変更することなく、磁束密度を調整することができる。尚、同一の磁性体８の枚数を調整することに代えて、例えば厚みの異なる磁性体を複数用意し、これらを付け替えることで磁束密度を調整することもできる。
　以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
　例えば、前記実施例のステータ３２は、そのフランジ部３２ｃと、円筒部３２ａと、が薄肉部３２ｂを介してバルブ部２側とバルブ部２と反対側とに連続してプランジャ４の外径側に位置する構成であるが、これに限らず、例えば固定鉄心であるステータはプランジャの軸方向におけるバルブ部２側にのみ位置する構成としてもよい。
　また、磁性体８は環状段部３０ｃを構成する円筒状の側板３０ｋに外嵌せず、接着剤などにより環状段部３０ｃ内に固定される構成であってもよい。同様に磁性体８は環状段部３０ｃを構成する端板３０ｎから離間させた状態で、接着剤などにより環状段部３０ｃ内に固定される構成であってもよい。
　また、磁性体８は環状段部３０ｃを構成する円筒状の側板３０ｋに外嵌せず、接着剤などにより環状段部３０ｃ内に固定される構成であってもよい。同様に磁性体８は環状段部３０ｃを構成する端板３０ｎに当接せず、接着剤などにより環状段部３０ｃ内に固定される構成であってもよい。
　また、磁性体８は、外周面８ｃの外径寸法がソレノイドケース３０の円筒部３０ａの外径寸法よりも小径でもよい。
　また、磁性体８の断面形状は、前記実施例のような矩形状に限らず、内径に向かって磁束が通過する断面積が減少しない形状が好ましい。また、端板３０ｎに面する面が軸方向に対して直交する、断面直角三角形や台形が磁気損失が無く好ましい。
　また、前記実施例においてソレノイドケース３０は、底板３０ｍが円板状である有底形状を例について説明したが、底板に軸方向に貫通孔を有する有底形状であってもよい。
　また、前記実施例において磁性材をリング状にして磁性体８を形成しているが、この構成に限らず、例えば磁性材を含む樹脂でリング状にモールド成形し、ソレノイドケース３０の環状段部３０ｃに圧入してもよい。
　また、前記実施例では、弁体にスプールを用いるスプールタイプのソレノイドバルブとして説明したが、これに限られず、グローブ弁やゲート弁等を用いたソレノイドバルブであってもよい。
１　　　　　　　　　ソレノイドバルブ
２　　　　　　　　　バルブ部
３　　　　　　　　　ソレノイド部
４　　　　　　　　　プランジャ（可動鉄心）
５　　　　　　　　　ロッド
８　　　　　　　　　磁性体（磁性材）
８ａ　　　　　　　　貫通孔
８ｂ　　　　　　　　面
８ｃ　　　　　　　　外周面
２１　　　　　　　　スリーブ
２２　　　　　　　　スプール
２３　　　　　　　　リテーナ
３０　　　　　　　　ソレノイドケース
３０ａ　　　　　　　円筒部
３０ｂ　　　　　　　凸部
３０ｃ　　　　　　　環状段部（段部）
３０ｄ　　　　　　　第１収容筒部
３０ｅ　　　　　　　第２収容筒部
３０ｆ　　　　　　　環状面部
３０ｋ　　　　　　　側板
３０ｎ　　　　　　　端板
３１　　　　　　　　ソレノイド成形体
３２　　　　　　　　ステータ（固定鉄心）
３２ａ　　　　　　　円筒部
３２ｂ　　　　　　　薄肉部
３２ｃ　　　　　　　フランジ部
３３　　　　　　　　ボビン
３４　　　　　　　　コイル

Claims (7)

  1. 　軸方向に移動可能な可動鉄心と、
    　前記可動鉄心の外径側に配置され、コイルを有するソレノイド成形体と、
    　前記可動鉄心および前記ソレノイド成形体を収容するソレノイドケースと、
    　前記ソレノイド成形体の内径側に配置され、前記コイルへの通電により前記可動鉄心との間で磁力を発生させる固定鉄心と、
    　前記可動鉄心の移動により、流路の開閉を行うバルブ部と、
    　を有するソレノイドバルブであって、
    　前記ソレノイドケース外部の前記コイルの軸方向端部に、該ソレノイドケースと別体の磁性材が配設されているソレノイドバルブ。
  2. 　前記ソレノイドケース外部の前記コイルの軸方向端部には、内径方向に凹む環状段部が形成され、前記磁性材は前記環状段部内に配設されている請求項１に記載のソレノイドバルブ。
  3. 　前記磁性材は、前記可動鉄心と径方向に常に重なる位置に配設されている請求項２に記載のソレノイドバルブ
  4. 　前記磁性材は、リング状の磁性体を形成している請求項２または３に記載のソレノイドバルブ。
  5. 　前記磁性材は、複数枚のリング状の磁性体を形成している請求項２または３に記載のソレノイドバルブ。
  6. 　前記磁性体は、前記ソレノイドケースの前記環状段部を構成する側板に外嵌している請求項４または５に記載のソレノイドバルブ。
  7. 　前記磁性体は、前記ソレノイドケースの前記環状段部を構成する端板に当接している請求項４ないし６のいずれかに記載のソレノイドバルブ。
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