ソレノイドバルブ
【課題】弁の切換え不良及びプランジャと固定鉄心が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止するソレノイドバルブを提供する。
【解決手段】プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時のスプール６の慣性による移動距離Ｓ１を、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定める。移動距離Ｓ１を、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離であって、力平衡部分Ｈと、キャップ１８の底面１８５との最短距離Ｔより短い距離に形成する。プランジャ１１吸着時に、ストッパ部１６２の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５とを当接させて第二のばね受け１６の吸着方向側への移動を制限する。
【解決手段】プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時のスプール６の慣性による移動距離Ｓ１を、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定める。移動距離Ｓ１を、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離であって、力平衡部分Ｈと、キャップ１８の底面１８５との最短距離Ｔより短い距離に形成する。プランジャ１１吸着時に、ストッパ部１６２の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５とを当接させて第二のばね受け１６の吸着方向側への移動を制限する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プランジャが固定鉄心に吸着される時に発生する、振動及びスプールの切換え不良を防止するソレノイドバルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スプールの過度のオーバーランを防止するソレノイドバルブとして、特許文献１に記載されるものがあった。
【０００３】
特許文献１において、ソレノイドは、弁装置と、弁装置と連結されたソレノイドと、を備えていた。弁装置は、バルブボディと、バルブボディ内に配設された油路と、を備え、油路は、複数のポートが連通されるとともに、スプールが進退自在に配設されていた。ソレノイドは、吸着面を有する固定鉄心及び吸着面に接近離隔可能なプランジャを備えていた。スプールとプランジャとの間には、プランジャの動きをスプールに伝えるバルブピンが介設されていた。
【０００４】
バルブボディのスプールと対向する面には、スプールを押圧するスプール戻しばねが配設されるとともに、プランジャが吸着されたときにスプールが押し動かされる側の位置にスプールを受け止めるようにしたストッパが配設されていた。スプールのスプール戻しばねと対向する端面には、ばね座が配設され、スプール戻しばねは、ばね座を介してスプールを押圧していた。
【０００５】
固定鉄心の吸着面からストッパのスプールを受け止める受止端までの距離と、プランジャの固定鉄心との当接端面からスプールのストッパが配設される側の端面に配設されたばね座までの距離を実質的に等しく形成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭６１−１８２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のソレノイドバルブにより、スプールの過度のオーバーランに係る問題は、解決された。
【０００８】
ところで、ソレノイドバルブ作動時に、プランジャが固定鉄心に吸着する時の衝突音が繰り返し発生する場合には、図３の（ｂ）のような電流波形を示す。なお、図３において、実線は、電源電圧を現わし、破線はソレノイドコイル電流値を現わす。
【０００９】
この場合、図３（ａ）に示すような、ソレノイドバルブが正常に作動している場合の波形と比較すると、プランジャが吸着、離脱を繰り返すため、電流値の異常が見られる。ＡＣタイプのソレノイドの特性として、固定鉄心の吸着面からプランジャが離れるに従い、電流値が大きくなるからである。
【００１０】
これらのことより、弁の切換え不良及びプランジャと固定鉄心が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止して、図３（ａ）に示すような正常な電流波形の状態を維持することが望まれる。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、弁の切換え不良及びプランジャと固定鉄心が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止するソレノイドバルブを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明では、プランジャが吸着された時の、スプールの慣性による移動距離を、プランジャが吸着される吸着力と、スプールがプランジャを押し返す慣性力と、がつり合わない距離に形成している。
【００１３】
これにより、押し返されるスプールの慣性力と、ソレノイドの吸着力とのいずれかの力が勝ることになるので、プランジャの固定鉄心への吸着と、スプールがプランジャを押し返す、という現象がループ状に繰り返されることを防止することができる。よって、弁の切換え不良及びプランジャと固定鉄心が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明では、プランジャが吸着された時に、ばね受けの当接部材側の端面と、当接部材のばね受け側の端面とを、スプールの慣性により当接するように形成して、スプールの慣性による移動距離を、プランジャが吸着面に吸着された時の、ばね受けの前記当接部材側の端面と、当接部材のばね受け側の端面との間の距離によって定めている。このような構成にして、弁の切換え不良及びプランジャと固定鉄心が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明のように、スプールの慣性による移動距離を、プランジャが吸着される吸着力と、スプールがプランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より短い距離に形成すれば、ばね受けの当接部材側の端面と、当接部材のばね受け側の端面とが当接してスプールの移動が制限される。よって、プランジャの吸着力は、スプールがプランジャを押し返す慣性力を上回るので、プランジャの吸着は維持されるので、好適にプランジャの固定鉄心への吸着と、スプール戻しばねのスプールへの押し込みが繰り返されるのを防止することができる。
【００１６】
また、請求項４記載の発明のように、スプールの慣性による移動距離を、プランジャが吸着される吸着力と、スプールがプランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より長い距離に形成しても、プランジャの固定鉄心への吸着と、スプールがプランジャを押し返す、という現象がループ状に繰り返されることを防止することができる。
【００１７】
請求項５記載の発明のように、ダブルソレノイドタイプの場合に、ばね受けを、円環板状に形成して、当接部材を、ばね受け側に向かって延びる突出部を有する構成にすることによって、部品点数、製造工程を減少させることができる。
【００１８】
また、請求項６記載の発明のように、シングルソレノイドタイプの場合に、
プランジャが吸着された時に、スプールの当接部材側の端面と、当接部材のばね受け側の端面とを、スプールの慣性により当接するように形成して、スプールの慣性による移動距離が、プランジャが吸着面に吸着された時の、スプールの当接部材側の端面と、当接部材のばね受け側の端面との間の距離によって定めている。このような構成によっても、弁の切換え不良及びプランジャと固定鉄心が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止することができる。
【００１９】
請求項７記載の発明のように、スプールの慣性による移動距離を、プランジャが吸着される吸着力と、スプールがプランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より短い距離に形成することで、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
また、請求項８記載の発明のように、スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが吸着される吸着力と、前記スプールが前記プランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より長い距離に形成することによっても、請求項４記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、弁の切換え不良及びプランジャと固定鉄心が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明におけるソレノイドバルブの第一の実施形態の断面図である。
【図２】図１における（ａ）ストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５とが、スプール６の慣性により当接した状態、（ｂ）プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時の静止させた状態、を示した部分拡大断面図である。
【図３】ソレノイドバルブの電流波形図である。
【図４】本発明におけるソレノイドバルブの第二の実施形態の断面図である。
【図５】図４における（ａ）ストッパ部１５２Ａの吸着方向側の端面１５３Ａと、固定鉄心１０Ａの有底孔１０６Ａの底面１０７Ａとが、スプール６の慣性により当接した状態、（ｂ）プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時の静止させた状態、を示した部分拡大断面図である。
【図６】本発明におけるソレノイドバルブの第一の実施形態の第一の変形例の部分拡大断面図である。
【図７】本発明におけるソレノイドバルブの第一の実施形態の第二の変形例の部分拡大断面図である。
【図８】本発明におけるソレノイドバルブの第二の実施形態の第一の変形例の部分拡大断面図である。
【図９】本発明におけるソレノイドバルブの第二の実施形態の第二の変形例の部分拡大断面図である。
【図１０】本発明におけるソレノイドバルブの力平衡部分Ｈの最長距離より長く距離を形成した例の部分拡大断面図である。
【図１１】本発明におけるソレノイドバルブの移動距離Ｓ９を、スプール６Ｋのキャップ１８の底面１８５側の端面６２Ｋと、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定めた例の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明におけるソレノイドバルブの第一の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において、図１に向かって左の矢印の方向側を離脱方向、右の矢印の方向側を吸着方向とする。
【００２４】
図１に示すように、ソレノイドバルブ１は交流電源が用いられるシングルソレノイドタイプで、弁装置２と、弁装置２と連結されるソレノイド３と、を備えている。
【００２５】
弁装置２は、バルブボディ４内に油路５が配設され、油路５には、図示しない複数のポートが連通されるとともに、スプール６が進退自在に配設されている。
【００２６】
ソレノイド３は、コイル７が内蔵されるケース８を有している。コイル７の内周側には、ソレノイド鉄心９が離脱方向に向かって突出するように配設されている。
【００２７】
ソレノイド鉄心９は、ケース８外側に突出する本体部９１と、コイル７内周側に位置して円筒状に形成された円筒部９２を有している。ソレノイド鉄心９は、円筒部９２の吸着方向側で固定鉄心１０と溶着され、円筒部９２の中空部にコイル７の励磁により後述する固定鉄心１０の吸着面１０１に接近するプランジャ１１が配設されている。ソレノイド鉄心９は、本体部９１の離脱方向側で固定具１２によって螺合されケース８に固定されている。
【００２８】
固定鉄心１０は、離脱方向側にプランジャ１１が吸着される吸着面１０１を有している。固定鉄心１０には、後述するバルブピン１４が挿通される挿通孔１０２が吸着離脱方向に沿って形成されている。固定鉄心１０は、円柱状の柱部１０３と、柱部１０３より拡径したフランジ部１０４を有し、フランジ部１０４でバルブボディ４の離脱方向側の面と接している。ばね受け部１０５は、フランジ部１０４の吸着方向側に配設され、吸着離脱方向に沿って有底孔１０６が形成され、有底孔１０６の底面１０７でばね１３と当接するとともに、外周面でバルブボディ４と螺合されている。
【００２９】
スプール６とプランジャ１１との間には、プランジャ１１の動きをスプール６に伝えるバルブピン１４が挿通孔１０２内を摺動可能に配設されている。
【００３０】
バルブピン１４と、スプール６とは、第一のばね受け１５内で当接するように形成されている。
【００３１】
第一のばね受け１５は、吸着方向側に位置して円環板状に形成されたフランジ部１５１と、フランジ部１５１から離脱方向に向かって延びる円筒状のストッパ部１５２と、を有している。
【００３２】
ばね１３は、らせん状に形成されストッパ部１５２の外周部分に配設され、フランジ部１５１と、底面１０７とに当接して、スプール６を吸着方向に付勢している。
【００３３】
スプール６は、吸着離脱方向に沿って円柱状に形成され、吸着方向の端部に第二のばね受け１６（特許請求の範囲のばね受けに相当）が装着されている。スプール６は、二か所の大径部６１を有している。大径部６１は、スプール６の吸着離脱方向に沿った位置に応じて、図示しないポートを接続、遮断するように形成されている。
【００３４】
第二のばね受け１６は、離脱方向側に位置して円環板状に形成されたフランジ部１６１と、フランジ部１６１から吸着方向側に向かって延びる円筒状のストッパ部１６２と、を有している。
【００３５】
スプール戻しばね１７は、らせん状に形成されストッパ部１６２の外周部分に配設され、フランジ部１６１と、後述するキャップ１８の底面１８５とに当接して、スプール６を離脱方向に付勢している。
【００３６】
キャップ１８（特許請求の範囲の当接部材に相当）は、段差を有した円柱状の柱部１８１と、柱部１８１より拡径したフランジ部１８２と、柱部１８１の離脱方向側に配設されたばね受け部１８３とを有している。ばね受け部１８３は、吸着離脱方向に沿って有底孔１８４が形成され、有底孔１８４の底面１８５でスプール戻しばね１７と当接するとともに、外周面でバルブボディ４と螺合されている。
【００３７】
図２（ｂ）は、プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時の静止させた状態を示し、プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時のスプール６の慣性による移動距離Ｓ１が、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定められている。移動距離Ｓ１は、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離であって、力平衡部分Ｈと、キャップ１８の底面１８５との最短距離Ｔより短い距離に形成されている。
【００３８】
ここで、「移動距離Ｓ１」とは、図２（ｂ）に参照するように、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５との間が、最短となる場合の距離をいう。以下の「距離Ｓ２乃至９」、「最短距離Ｔ」、「最長距離Ｕ」、についても同様に考えるものとする。
【００３９】
ここで、「力平衡部分」とは、図２（ｂ）に参照するように、潤滑油の粘性、外気温、電源電圧等の変化により変動する、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合う位置の集合部分をいう。
【００４０】
図２（ａ）に示すように、プランジャ１１が吸着された時に、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５とが、スプール６の慣性により当接するように形成されている。
【００４１】
ソレノイドバルブ１の作用について説明する。コイル７に通電すると、図２に示すように、プランジャ１１が固定鉄心１０の吸着面１０１に吸着され、バルブピン１４を介してスプール６が吸着方向に移動する。
【００４２】
プランジャ１１は、図２（ａ）に示すように、プランジャ１１が吸着された時に、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５とが、スプール６の慣性により当接する。また、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定められた移動距離Ｓ１が、力平衡部分Ｈの最短距離Ｔより短い距離に形成されているため、ストッパ部１６２の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５とが当接しての吸着方向側への移動が制限される。そして、プランジャ１１の吸着力は、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力を上回るので、プランジャ１１の吸着は維持される。
【００４３】
スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力が、プランジャ１１が吸着される吸着力を下回るので、プランジャ１１の固定鉄心１０への吸着と、スプール戻しばね１７のスプール６への押し込みがループ状に繰り返されるのを防止する。
【００４４】
コイル７への通電を止めると、磁束の流れが消滅し、スプール戻しばね１７の付勢力が、プランジャ１１が吸着される吸着力を上回り、プランジャ１１が離脱方向側に戻されるとともに、固定鉄心１０側のばね１３の付勢力によって、スプール６は中立位置に戻される。
【００４５】
ソレノイドバルブ１では、プランジャ１１が吸着された時に、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５とが、スプール６の慣性により当接するように形成している。また、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定められた移動距離Ｓ１を、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離であって、力平衡部分Ｈと、キャップ１８の底面１８５との最短距離Ｔより短い距離に形成している。
【００４６】
これにより、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力が、プランジャ１１が吸着される吸着力を下回るとともに、ストッパ部１６２の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５とが当接しての吸着方向側への移動が制限される。よって、プランジャ１１の固定鉄心１０への吸着と、スプール６がプランジャ１１を押し返す、という現象がループ状に繰り返されることを、後述する図１０に示した、力平衡部分Ｈと、キャップ１８の底面１８５との最長距離Ｕより長い距離に形成された形態のものより好適に防止することができる。よって、弁の切換え不良及びプランジャ１１と固定鉄心１０が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止することができる。
【００４７】
また、第二のばね受け１６と、キャップ１８の二部品で、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定められた移動距離Ｓ１を調節するので、部品点数、製造工程を減少させることができる。
【００４８】
さらに、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着離脱方向の長さを調節することで、容易に移動距離Ｓ１の設定をすることができる。
【００４９】
本発明におけるソレノイドバルブの第二の実施形態について説明する。以下の説明において、第一の実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し説明を省略する。本実施形態はダブルソレノイドタイプであるが、図４に向かって左の矢印の方向側を離脱方向、右の矢印の方向側を吸着方向とする。なお、ダブルソレノイドタイプであるため、プランジャ１１Ａが吸着された場合には、第一のばね受け１５が、特許請求の範囲のばね受けに相当し、ばね１３が、特許請求の範囲のスプール戻しばねに相当し、固定鉄心１０が特許請求の範囲の当接部材に相当する。
【００５０】
ソレノイドバルブ１Ａでは、図に示すように、弁装置２の吸着方向側にキャップ１８の代わりに、ソレノイド３Ａを有している。
【００５１】
ソレノイド３Ａは、コイル７Ａが内蔵されるケース８Ａを有している。コイル７Ａの内周側には、ソレノイド鉄心９Ａが吸着方向に向かって突出するように配設されている。
【００５２】
ソレノイド鉄心９Ａは、ケース８Ａ外側に突出する本体部９１Ａと、コイル７Ａ内周側に位置して円筒状に形成された円筒部９２Ａを有している。ソレノイド鉄心９Ａは、円筒部９２Ａの離脱方向側で固定鉄心１０Ａと溶着され、円筒部９２Ａの中空部にコイル７Ａの励磁により後述する固定鉄心１０Ａの吸着面１０１Ａに接近するプランジャ１１Ａが配設されている。ソレノイド鉄心９Ａは、本体部９１Ａの吸着方向側で固定具１２Ａによって螺合されケース８Ａに固定されている。
【００５３】
固定鉄心１０Ａは、離脱方向側にプランジャ１１Ａが吸着される吸着面１０１Ａを有している。固定鉄心１０Ａ（特許請求の範囲の当接部材に相当）には、後述するバルブピン１４Ａが挿通される挿通孔１０２Ａが吸着離脱方向に沿って形成されている。固定鉄心１０Ａは、円柱状の柱部１０３Ａと、柱部１０３Ａより拡径したフランジ部１０４Ａを有し、フランジ部１０４Ａでバルブボディ４の吸着方向側の面と接している。ばね受け部１０５Ａは、フランジ部１０４Ａの離脱方向側に配設され、吸着離脱方向に沿って有底孔１０６Ａが形成され、有底孔１０６Ａの底面１０７Ａでばね１３Ａと当接するとともに、外周面でバルブボディ４と螺合されている。
【００５４】
スプール６とプランジャ１１Ａとの間には、プランジャ１１Ａの動きをスプール６に伝えるバルブピン１４Ａが挿通孔１０２Ａ内を摺動可能に配設されている。
【００５５】
バルブピン１４Ａと、スプール６とは、第一のばね受け１５Ａ（特許請求の範囲のばね受けに相当）内で当接するように形成されている。
【００５６】
第一のばね受け１５Ａは、離脱方向側に位置して円環板状に形成されたフランジ部１５１Ａと、フランジ部１５１Ａから吸着方向に向かって延びる円筒状のストッパ部１５２Ａと、を有している。
【００５７】
ばね１３Ａは、らせん状に形成されストッパ部１５２Ａの外周部分に配設され、フランジ部１５１Ａと、底面１０７Ａとに当接して、スプール６を離脱方向に付勢している。
【００５８】
図５の（ｂ）は、プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時の静止させた状態を示し、プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時のスプール６の慣性による移動距離Ｓ２が、第一のばね受け１５Ａのストッパ部１５２Ａの端面１５３Ａと、固定鉄心１０Ａの有底孔１０６Ａの底面１０７Ａとの間の距離によって定められている。移動距離Ｓ２は、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離であって、力平衡部分Ｈと、固定鉄心１０Ａの有底孔１０６Ａの底面１０７Ａとの最短距離Ｔより短い距離に形成されている。
【００５９】
図５の（ａ）に示すように、プランジャ１１が吸着された時に、第一のばね受け１５Ａのストッパ部１５２Ａの吸着方向側の端面１５３Ａと、固定鉄心１０Ａの有底孔１０６Ａの底面１０７Ａとが、スプール６の慣性により当接するように形成されている。
【００６０】
ソレノイドバルブ１Ａは、ダブルソレノイドタイプであり、ソレノイド３Ａとソレノイド３Ａとは対称に配置されるため、ソレノイド３側も同様の構成となる。
【００６１】
ソレノイドバルブ１Ａでは、キャップ１８の代わりに、ソレノイド３Ａを有していることが異なるのみである。ソレノイド３Ａが、第一の実施形態のソレノイド３と吸着離脱方向を反対にした作用を奏し、かつ、第一の実施形態のソレノイドバルブ１と同様の効果を奏する。
【００６２】
本発明におけるソレノイドバルブの第一の実施形態の変形例について説明する。
【００６３】
第一の変形例では、図６に示すように、第二のばね受け１６Ｃが、円環板状に形成されている。キャップ１８Ｃが、離脱方向側に向かって延びる円柱状の突出部１８６Ｃを有している。
【００６４】
これにより、突出部１８６Ｃの吸着離脱方向の長さを調節することで、容易に移動距離Ｓ３の設定をすることができる。
【００６５】
第二の変形例では、図７に示すように、第二のばね受け１６Ｄのストッパ部１６２Ｄの吸着離脱方向の長さが、第一の実施形態の第二のばね受け１６より短く形成されている。キャップ１８Ｄの突出部１８６Ｄが、第一の実施形態の第一の変形例のキャップ１８Ｃの突出部１８６Ｃより吸着離脱方向の長さを短く形成されている。これにより、突出部１８６Ｄ及びストッパ部１６２Ｄの吸着離脱方向の長さを調節することで、容易に移動距離Ｓ４の設定をすることができる。
【００６６】
第二の実施形態の変形例について説明する。
【００６７】
第一の変形例では、図８に示すように、第一のばね受け１５Ｅが、円環板状に形成されている。固定鉄心１０Ｅが、有底孔１０６Ａの底面１０７Ａから離脱方向側に向かって延びる円筒状の突出部１０８Ｅを有している。
【００６８】
これにより、突出部１０８Ｅの吸着離脱方向の長さを調節することで、容易に移動距離Ｓ５の設定をすることができる。
【００６９】
第二の変形例では、図９に示すように、第一のばね受け１５Ｆのストッパ部１５２Ｆの吸着離脱方向の長さが、第二の実施形態の第一のばね受け１５Ａのストッパ部１５２Ａより短く形成されている。固定鉄心１０Ｆの突出部１０８Ｆが、第二の実施形態の第一の変形例の固定鉄心１０Ｅの突出部１０８Ｅより吸着離脱方向の長さを短く形成されている。これにより、突出部１０８Ｆ及びストッパ部１５２Ｆの吸着離脱方向の長さを調節することで、容易に移動距離Ｓ６の設定をすることができる。
【００７０】
また、図１０に参照するように、プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時のスプール６の慣性による移動距離Ｓ７を、第二のばね受け１６Ｇのストッパ部１６２Ｇの吸着方向側の端面１６３Ｇと、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定めることができる。そして、移動距離Ｓ７を、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離であって、力平衡部分Ｈと、キャップ１８の底面１８５との最長距離Ｕより長い距離に形成している。これによっても、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力が、プランジャ１１が吸着される吸着力を、上回り、プランジャ１１の固定鉄心１０への吸着と、スプール戻しばね１７のスプール６への押し返す、という現象がループ状に繰り返されることを防止することができる。
【００７１】
また、シングルソレノイドタイプにおいて、図１１に参照するように、スプール６Ｋの慣性による移動距離Ｓ８を、プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時の、スプール６Ｋのキャップ１８の底面１８５側の端面６２Ｋと、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定めることができる。そして、移動距離Ｓ８を、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６Ｋがプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離であって、力平衡部分Ｈと、キャップ１８の底面１８５との最短距離Ｔより短い距離に形成している。これによっても、第一の実施形態のソレノイドバルブ１と同様の効果を奏する。
【００７２】
また、図１１の破線に示すように、スプール６Ｋの慣性による移動距離Ｓ９を、プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時の、スプール６Ｋのキャップ１８の底面１８５側の端面６２Ｋと、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定めることができる。そして、移動距離Ｓ９を、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６Ｋがプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離であって、力平衡部分Ｈと、キャップ１８の底面１８５との最長距離Ｕより長い距離に形成することもできる。
【００７３】
本出願人は、第一の実施形態のソレノイドバルブを用いて、印可電圧９０Ｖのもと、移動距離Ｓ１を０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍに設定して実験を行なった。移動距離Ｓ１が、１．０ｍｍのときには、プランジャ１１の固定鉄心１０への吸着と、スプール戻しばね１７のスプール６への押し込みがループ状に繰り返され振動が発生した。それ以外の移動距離Ｓ１の、０．５ｍｍ及び１．５ｍのときには、振動は発生しなかった。このことより、移動距離Ｓ１を、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離に設定すれば、効果を得られるという結果を得た。
【符号の説明】
【００７４】
１、１Ａ ソレノイドバルブ
２ 弁装置
３、３Ａ ソレノイド
４ バルブボディ
５ 油路
６、６Ｋ スプール
６２Ｋ 端面
７ コイル
８ ケース
９、９Ａ ソレノイド鉄心
１０、１０Ａ、１０Ｅ、１０Ｆ 固定鉄心
１０１、１０１Ａ 吸着面
１１ プランジャ
１３ ばね
１４、１４Ａ バルブピン
１６、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｇ 第二のばね受け
１６２、１６２Ｄ、１６２Ｇ ストッパ部
１６３Ｃ、１６３Ｄ 端面
１７ スプール戻しばね
１８、１８Ｃ、１８Ｄ キャップ
１８５ 底面
１８６Ｃ、１８６Ｄ 突出部
１８７Ｃ、１８７Ｄ 底面
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９ 移動距離
Ｈ 力平衡部分
Ｔ 最短距離
Ｕ 最長距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プランジャが固定鉄心に吸着される時に発生する、振動及びスプールの切換え不良を防止するソレノイドバルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スプールの過度のオーバーランを防止するソレノイドバルブとして、特許文献１に記載されるものがあった。
【０００３】
特許文献１において、ソレノイドは、弁装置と、弁装置と連結されたソレノイドと、を備えていた。弁装置は、バルブボディと、バルブボディ内に配設された油路と、を備え、油路は、複数のポートが連通されるとともに、スプールが進退自在に配設されていた。ソレノイドは、吸着面を有する固定鉄心及び吸着面に接近離隔可能なプランジャを備えていた。スプールとプランジャとの間には、プランジャの動きをスプールに伝えるバルブピンが介設されていた。
【０００４】
バルブボディのスプールと対向する面には、スプールを押圧するスプール戻しばねが配設されるとともに、プランジャが吸着されたときにスプールが押し動かされる側の位置にスプールを受け止めるようにしたストッパが配設されていた。スプールのスプール戻しばねと対向する端面には、ばね座が配設され、スプール戻しばねは、ばね座を介してスプールを押圧していた。
【０００５】
固定鉄心の吸着面からストッパのスプールを受け止める受止端までの距離と、プランジャの固定鉄心との当接端面からスプールのストッパが配設される側の端面に配設されたばね座までの距離を実質的に等しく形成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭６１−１８２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のソレノイドバルブにより、スプールの過度のオーバーランに係る問題は、解決された。
【０００８】
ところで、ソレノイドバルブ作動時に、プランジャが固定鉄心に吸着する時の衝突音が繰り返し発生する場合には、図３の（ｂ）のような電流波形を示す。なお、図３において、実線は、電源電圧を現わし、破線はソレノイドコイル電流値を現わす。
【０００９】
この場合、図３（ａ）に示すような、ソレノイドバルブが正常に作動している場合の波形と比較すると、プランジャが吸着、離脱を繰り返すため、電流値の異常が見られる。ＡＣタイプのソレノイドの特性として、固定鉄心の吸着面からプランジャが離れるに従い、電流値が大きくなるからである。
【００１０】
これらのことより、弁の切換え不良及びプランジャと固定鉄心が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止して、図３（ａ）に示すような正常な電流波形の状態を維持することが望まれる。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、弁の切換え不良及びプランジャと固定鉄心が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止するソレノイドバルブを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明では、プランジャが吸着された時の、スプールの慣性による移動距離を、プランジャが吸着される吸着力と、スプールがプランジャを押し返す慣性力と、がつり合わない距離に形成している。
【００１３】
これにより、押し返されるスプールの慣性力と、ソレノイドの吸着力とのいずれかの力が勝ることになるので、プランジャの固定鉄心への吸着と、スプールがプランジャを押し返す、という現象がループ状に繰り返されることを防止することができる。よって、弁の切換え不良及びプランジャと固定鉄心が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明では、プランジャが吸着された時に、ばね受けの当接部材側の端面と、当接部材のばね受け側の端面とを、スプールの慣性により当接するように形成して、スプールの慣性による移動距離を、プランジャが吸着面に吸着された時の、ばね受けの前記当接部材側の端面と、当接部材のばね受け側の端面との間の距離によって定めている。このような構成にして、弁の切換え不良及びプランジャと固定鉄心が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明のように、スプールの慣性による移動距離を、プランジャが吸着される吸着力と、スプールがプランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より短い距離に形成すれば、ばね受けの当接部材側の端面と、当接部材のばね受け側の端面とが当接してスプールの移動が制限される。よって、プランジャの吸着力は、スプールがプランジャを押し返す慣性力を上回るので、プランジャの吸着は維持されるので、好適にプランジャの固定鉄心への吸着と、スプール戻しばねのスプールへの押し込みが繰り返されるのを防止することができる。
【００１６】
また、請求項４記載の発明のように、スプールの慣性による移動距離を、プランジャが吸着される吸着力と、スプールがプランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より長い距離に形成しても、プランジャの固定鉄心への吸着と、スプールがプランジャを押し返す、という現象がループ状に繰り返されることを防止することができる。
【００１７】
請求項５記載の発明のように、ダブルソレノイドタイプの場合に、ばね受けを、円環板状に形成して、当接部材を、ばね受け側に向かって延びる突出部を有する構成にすることによって、部品点数、製造工程を減少させることができる。
【００１８】
また、請求項６記載の発明のように、シングルソレノイドタイプの場合に、
プランジャが吸着された時に、スプールの当接部材側の端面と、当接部材のばね受け側の端面とを、スプールの慣性により当接するように形成して、スプールの慣性による移動距離が、プランジャが吸着面に吸着された時の、スプールの当接部材側の端面と、当接部材のばね受け側の端面との間の距離によって定めている。このような構成によっても、弁の切換え不良及びプランジャと固定鉄心が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止することができる。
【００１９】
請求項７記載の発明のように、スプールの慣性による移動距離を、プランジャが吸着される吸着力と、スプールがプランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より短い距離に形成することで、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
また、請求項８記載の発明のように、スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが吸着される吸着力と、前記スプールが前記プランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より長い距離に形成することによっても、請求項４記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、弁の切換え不良及びプランジャと固定鉄心が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明におけるソレノイドバルブの第一の実施形態の断面図である。
【図２】図１における（ａ）ストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５とが、スプール６の慣性により当接した状態、（ｂ）プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時の静止させた状態、を示した部分拡大断面図である。
【図３】ソレノイドバルブの電流波形図である。
【図４】本発明におけるソレノイドバルブの第二の実施形態の断面図である。
【図５】図４における（ａ）ストッパ部１５２Ａの吸着方向側の端面１５３Ａと、固定鉄心１０Ａの有底孔１０６Ａの底面１０７Ａとが、スプール６の慣性により当接した状態、（ｂ）プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時の静止させた状態、を示した部分拡大断面図である。
【図６】本発明におけるソレノイドバルブの第一の実施形態の第一の変形例の部分拡大断面図である。
【図７】本発明におけるソレノイドバルブの第一の実施形態の第二の変形例の部分拡大断面図である。
【図８】本発明におけるソレノイドバルブの第二の実施形態の第一の変形例の部分拡大断面図である。
【図９】本発明におけるソレノイドバルブの第二の実施形態の第二の変形例の部分拡大断面図である。
【図１０】本発明におけるソレノイドバルブの力平衡部分Ｈの最長距離より長く距離を形成した例の部分拡大断面図である。
【図１１】本発明におけるソレノイドバルブの移動距離Ｓ９を、スプール６Ｋのキャップ１８の底面１８５側の端面６２Ｋと、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定めた例の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明におけるソレノイドバルブの第一の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において、図１に向かって左の矢印の方向側を離脱方向、右の矢印の方向側を吸着方向とする。
【００２４】
図１に示すように、ソレノイドバルブ１は交流電源が用いられるシングルソレノイドタイプで、弁装置２と、弁装置２と連結されるソレノイド３と、を備えている。
【００２５】
弁装置２は、バルブボディ４内に油路５が配設され、油路５には、図示しない複数のポートが連通されるとともに、スプール６が進退自在に配設されている。
【００２６】
ソレノイド３は、コイル７が内蔵されるケース８を有している。コイル７の内周側には、ソレノイド鉄心９が離脱方向に向かって突出するように配設されている。
【００２７】
ソレノイド鉄心９は、ケース８外側に突出する本体部９１と、コイル７内周側に位置して円筒状に形成された円筒部９２を有している。ソレノイド鉄心９は、円筒部９２の吸着方向側で固定鉄心１０と溶着され、円筒部９２の中空部にコイル７の励磁により後述する固定鉄心１０の吸着面１０１に接近するプランジャ１１が配設されている。ソレノイド鉄心９は、本体部９１の離脱方向側で固定具１２によって螺合されケース８に固定されている。
【００２８】
固定鉄心１０は、離脱方向側にプランジャ１１が吸着される吸着面１０１を有している。固定鉄心１０には、後述するバルブピン１４が挿通される挿通孔１０２が吸着離脱方向に沿って形成されている。固定鉄心１０は、円柱状の柱部１０３と、柱部１０３より拡径したフランジ部１０４を有し、フランジ部１０４でバルブボディ４の離脱方向側の面と接している。ばね受け部１０５は、フランジ部１０４の吸着方向側に配設され、吸着離脱方向に沿って有底孔１０６が形成され、有底孔１０６の底面１０７でばね１３と当接するとともに、外周面でバルブボディ４と螺合されている。
【００２９】
スプール６とプランジャ１１との間には、プランジャ１１の動きをスプール６に伝えるバルブピン１４が挿通孔１０２内を摺動可能に配設されている。
【００３０】
バルブピン１４と、スプール６とは、第一のばね受け１５内で当接するように形成されている。
【００３１】
第一のばね受け１５は、吸着方向側に位置して円環板状に形成されたフランジ部１５１と、フランジ部１５１から離脱方向に向かって延びる円筒状のストッパ部１５２と、を有している。
【００３２】
ばね１３は、らせん状に形成されストッパ部１５２の外周部分に配設され、フランジ部１５１と、底面１０７とに当接して、スプール６を吸着方向に付勢している。
【００３３】
スプール６は、吸着離脱方向に沿って円柱状に形成され、吸着方向の端部に第二のばね受け１６（特許請求の範囲のばね受けに相当）が装着されている。スプール６は、二か所の大径部６１を有している。大径部６１は、スプール６の吸着離脱方向に沿った位置に応じて、図示しないポートを接続、遮断するように形成されている。
【００３４】
第二のばね受け１６は、離脱方向側に位置して円環板状に形成されたフランジ部１６１と、フランジ部１６１から吸着方向側に向かって延びる円筒状のストッパ部１６２と、を有している。
【００３５】
スプール戻しばね１７は、らせん状に形成されストッパ部１６２の外周部分に配設され、フランジ部１６１と、後述するキャップ１８の底面１８５とに当接して、スプール６を離脱方向に付勢している。
【００３６】
キャップ１８（特許請求の範囲の当接部材に相当）は、段差を有した円柱状の柱部１８１と、柱部１８１より拡径したフランジ部１８２と、柱部１８１の離脱方向側に配設されたばね受け部１８３とを有している。ばね受け部１８３は、吸着離脱方向に沿って有底孔１８４が形成され、有底孔１８４の底面１８５でスプール戻しばね１７と当接するとともに、外周面でバルブボディ４と螺合されている。
【００３７】
図２（ｂ）は、プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時の静止させた状態を示し、プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時のスプール６の慣性による移動距離Ｓ１が、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定められている。移動距離Ｓ１は、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離であって、力平衡部分Ｈと、キャップ１８の底面１８５との最短距離Ｔより短い距離に形成されている。
【００３８】
ここで、「移動距離Ｓ１」とは、図２（ｂ）に参照するように、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５との間が、最短となる場合の距離をいう。以下の「距離Ｓ２乃至９」、「最短距離Ｔ」、「最長距離Ｕ」、についても同様に考えるものとする。
【００３９】
ここで、「力平衡部分」とは、図２（ｂ）に参照するように、潤滑油の粘性、外気温、電源電圧等の変化により変動する、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合う位置の集合部分をいう。
【００４０】
図２（ａ）に示すように、プランジャ１１が吸着された時に、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５とが、スプール６の慣性により当接するように形成されている。
【００４１】
ソレノイドバルブ１の作用について説明する。コイル７に通電すると、図２に示すように、プランジャ１１が固定鉄心１０の吸着面１０１に吸着され、バルブピン１４を介してスプール６が吸着方向に移動する。
【００４２】
プランジャ１１は、図２（ａ）に示すように、プランジャ１１が吸着された時に、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５とが、スプール６の慣性により当接する。また、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定められた移動距離Ｓ１が、力平衡部分Ｈの最短距離Ｔより短い距離に形成されているため、ストッパ部１６２の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５とが当接しての吸着方向側への移動が制限される。そして、プランジャ１１の吸着力は、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力を上回るので、プランジャ１１の吸着は維持される。
【００４３】
スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力が、プランジャ１１が吸着される吸着力を下回るので、プランジャ１１の固定鉄心１０への吸着と、スプール戻しばね１７のスプール６への押し込みがループ状に繰り返されるのを防止する。
【００４４】
コイル７への通電を止めると、磁束の流れが消滅し、スプール戻しばね１７の付勢力が、プランジャ１１が吸着される吸着力を上回り、プランジャ１１が離脱方向側に戻されるとともに、固定鉄心１０側のばね１３の付勢力によって、スプール６は中立位置に戻される。
【００４５】
ソレノイドバルブ１では、プランジャ１１が吸着された時に、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５とが、スプール６の慣性により当接するように形成している。また、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定められた移動距離Ｓ１を、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離であって、力平衡部分Ｈと、キャップ１８の底面１８５との最短距離Ｔより短い距離に形成している。
【００４６】
これにより、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力が、プランジャ１１が吸着される吸着力を下回るとともに、ストッパ部１６２の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５とが当接しての吸着方向側への移動が制限される。よって、プランジャ１１の固定鉄心１０への吸着と、スプール６がプランジャ１１を押し返す、という現象がループ状に繰り返されることを、後述する図１０に示した、力平衡部分Ｈと、キャップ１８の底面１８５との最長距離Ｕより長い距離に形成された形態のものより好適に防止することができる。よって、弁の切換え不良及びプランジャ１１と固定鉄心１０が吸着する時の衝突音が繰り返し発生するのを防止することができる。
【００４７】
また、第二のばね受け１６と、キャップ１８の二部品で、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着方向側の端面１６３と、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定められた移動距離Ｓ１を調節するので、部品点数、製造工程を減少させることができる。
【００４８】
さらに、第二のばね受け１６のストッパ部１６２の吸着離脱方向の長さを調節することで、容易に移動距離Ｓ１の設定をすることができる。
【００４９】
本発明におけるソレノイドバルブの第二の実施形態について説明する。以下の説明において、第一の実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し説明を省略する。本実施形態はダブルソレノイドタイプであるが、図４に向かって左の矢印の方向側を離脱方向、右の矢印の方向側を吸着方向とする。なお、ダブルソレノイドタイプであるため、プランジャ１１Ａが吸着された場合には、第一のばね受け１５が、特許請求の範囲のばね受けに相当し、ばね１３が、特許請求の範囲のスプール戻しばねに相当し、固定鉄心１０が特許請求の範囲の当接部材に相当する。
【００５０】
ソレノイドバルブ１Ａでは、図に示すように、弁装置２の吸着方向側にキャップ１８の代わりに、ソレノイド３Ａを有している。
【００５１】
ソレノイド３Ａは、コイル７Ａが内蔵されるケース８Ａを有している。コイル７Ａの内周側には、ソレノイド鉄心９Ａが吸着方向に向かって突出するように配設されている。
【００５２】
ソレノイド鉄心９Ａは、ケース８Ａ外側に突出する本体部９１Ａと、コイル７Ａ内周側に位置して円筒状に形成された円筒部９２Ａを有している。ソレノイド鉄心９Ａは、円筒部９２Ａの離脱方向側で固定鉄心１０Ａと溶着され、円筒部９２Ａの中空部にコイル７Ａの励磁により後述する固定鉄心１０Ａの吸着面１０１Ａに接近するプランジャ１１Ａが配設されている。ソレノイド鉄心９Ａは、本体部９１Ａの吸着方向側で固定具１２Ａによって螺合されケース８Ａに固定されている。
【００５３】
固定鉄心１０Ａは、離脱方向側にプランジャ１１Ａが吸着される吸着面１０１Ａを有している。固定鉄心１０Ａ（特許請求の範囲の当接部材に相当）には、後述するバルブピン１４Ａが挿通される挿通孔１０２Ａが吸着離脱方向に沿って形成されている。固定鉄心１０Ａは、円柱状の柱部１０３Ａと、柱部１０３Ａより拡径したフランジ部１０４Ａを有し、フランジ部１０４Ａでバルブボディ４の吸着方向側の面と接している。ばね受け部１０５Ａは、フランジ部１０４Ａの離脱方向側に配設され、吸着離脱方向に沿って有底孔１０６Ａが形成され、有底孔１０６Ａの底面１０７Ａでばね１３Ａと当接するとともに、外周面でバルブボディ４と螺合されている。
【００５４】
スプール６とプランジャ１１Ａとの間には、プランジャ１１Ａの動きをスプール６に伝えるバルブピン１４Ａが挿通孔１０２Ａ内を摺動可能に配設されている。
【００５５】
バルブピン１４Ａと、スプール６とは、第一のばね受け１５Ａ（特許請求の範囲のばね受けに相当）内で当接するように形成されている。
【００５６】
第一のばね受け１５Ａは、離脱方向側に位置して円環板状に形成されたフランジ部１５１Ａと、フランジ部１５１Ａから吸着方向に向かって延びる円筒状のストッパ部１５２Ａと、を有している。
【００５７】
ばね１３Ａは、らせん状に形成されストッパ部１５２Ａの外周部分に配設され、フランジ部１５１Ａと、底面１０７Ａとに当接して、スプール６を離脱方向に付勢している。
【００５８】
図５の（ｂ）は、プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時の静止させた状態を示し、プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時のスプール６の慣性による移動距離Ｓ２が、第一のばね受け１５Ａのストッパ部１５２Ａの端面１５３Ａと、固定鉄心１０Ａの有底孔１０６Ａの底面１０７Ａとの間の距離によって定められている。移動距離Ｓ２は、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離であって、力平衡部分Ｈと、固定鉄心１０Ａの有底孔１０６Ａの底面１０７Ａとの最短距離Ｔより短い距離に形成されている。
【００５９】
図５の（ａ）に示すように、プランジャ１１が吸着された時に、第一のばね受け１５Ａのストッパ部１５２Ａの吸着方向側の端面１５３Ａと、固定鉄心１０Ａの有底孔１０６Ａの底面１０７Ａとが、スプール６の慣性により当接するように形成されている。
【００６０】
ソレノイドバルブ１Ａは、ダブルソレノイドタイプであり、ソレノイド３Ａとソレノイド３Ａとは対称に配置されるため、ソレノイド３側も同様の構成となる。
【００６１】
ソレノイドバルブ１Ａでは、キャップ１８の代わりに、ソレノイド３Ａを有していることが異なるのみである。ソレノイド３Ａが、第一の実施形態のソレノイド３と吸着離脱方向を反対にした作用を奏し、かつ、第一の実施形態のソレノイドバルブ１と同様の効果を奏する。
【００６２】
本発明におけるソレノイドバルブの第一の実施形態の変形例について説明する。
【００６３】
第一の変形例では、図６に示すように、第二のばね受け１６Ｃが、円環板状に形成されている。キャップ１８Ｃが、離脱方向側に向かって延びる円柱状の突出部１８６Ｃを有している。
【００６４】
これにより、突出部１８６Ｃの吸着離脱方向の長さを調節することで、容易に移動距離Ｓ３の設定をすることができる。
【００６５】
第二の変形例では、図７に示すように、第二のばね受け１６Ｄのストッパ部１６２Ｄの吸着離脱方向の長さが、第一の実施形態の第二のばね受け１６より短く形成されている。キャップ１８Ｄの突出部１８６Ｄが、第一の実施形態の第一の変形例のキャップ１８Ｃの突出部１８６Ｃより吸着離脱方向の長さを短く形成されている。これにより、突出部１８６Ｄ及びストッパ部１６２Ｄの吸着離脱方向の長さを調節することで、容易に移動距離Ｓ４の設定をすることができる。
【００６６】
第二の実施形態の変形例について説明する。
【００６７】
第一の変形例では、図８に示すように、第一のばね受け１５Ｅが、円環板状に形成されている。固定鉄心１０Ｅが、有底孔１０６Ａの底面１０７Ａから離脱方向側に向かって延びる円筒状の突出部１０８Ｅを有している。
【００６８】
これにより、突出部１０８Ｅの吸着離脱方向の長さを調節することで、容易に移動距離Ｓ５の設定をすることができる。
【００６９】
第二の変形例では、図９に示すように、第一のばね受け１５Ｆのストッパ部１５２Ｆの吸着離脱方向の長さが、第二の実施形態の第一のばね受け１５Ａのストッパ部１５２Ａより短く形成されている。固定鉄心１０Ｆの突出部１０８Ｆが、第二の実施形態の第一の変形例の固定鉄心１０Ｅの突出部１０８Ｅより吸着離脱方向の長さを短く形成されている。これにより、突出部１０８Ｆ及びストッパ部１５２Ｆの吸着離脱方向の長さを調節することで、容易に移動距離Ｓ６の設定をすることができる。
【００７０】
また、図１０に参照するように、プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時のスプール６の慣性による移動距離Ｓ７を、第二のばね受け１６Ｇのストッパ部１６２Ｇの吸着方向側の端面１６３Ｇと、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定めることができる。そして、移動距離Ｓ７を、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離であって、力平衡部分Ｈと、キャップ１８の底面１８５との最長距離Ｕより長い距離に形成している。これによっても、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力が、プランジャ１１が吸着される吸着力を、上回り、プランジャ１１の固定鉄心１０への吸着と、スプール戻しばね１７のスプール６への押し返す、という現象がループ状に繰り返されることを防止することができる。
【００７１】
また、シングルソレノイドタイプにおいて、図１１に参照するように、スプール６Ｋの慣性による移動距離Ｓ８を、プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時の、スプール６Ｋのキャップ１８の底面１８５側の端面６２Ｋと、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定めることができる。そして、移動距離Ｓ８を、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６Ｋがプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離であって、力平衡部分Ｈと、キャップ１８の底面１８５との最短距離Ｔより短い距離に形成している。これによっても、第一の実施形態のソレノイドバルブ１と同様の効果を奏する。
【００７２】
また、図１１の破線に示すように、スプール６Ｋの慣性による移動距離Ｓ９を、プランジャ１１が吸着面１０１に吸着された時の、スプール６Ｋのキャップ１８の底面１８５側の端面６２Ｋと、キャップ１８の底面１８５との間の距離によって定めることができる。そして、移動距離Ｓ９を、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６Ｋがプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離であって、力平衡部分Ｈと、キャップ１８の底面１８５との最長距離Ｕより長い距離に形成することもできる。
【００７３】
本出願人は、第一の実施形態のソレノイドバルブを用いて、印可電圧９０Ｖのもと、移動距離Ｓ１を０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍに設定して実験を行なった。移動距離Ｓ１が、１．０ｍｍのときには、プランジャ１１の固定鉄心１０への吸着と、スプール戻しばね１７のスプール６への押し込みがループ状に繰り返され振動が発生した。それ以外の移動距離Ｓ１の、０．５ｍｍ及び１．５ｍのときには、振動は発生しなかった。このことより、移動距離Ｓ１を、プランジャ１１が吸着される吸着力と、スプール６がプランジャ１１を押し返す慣性力と、がつり合わない距離に設定すれば、効果を得られるという結果を得た。
【符号の説明】
【００７４】
１、１Ａ ソレノイドバルブ
２ 弁装置
３、３Ａ ソレノイド
４ バルブボディ
５ 油路
６、６Ｋ スプール
６２Ｋ 端面
７ コイル
８ ケース
９、９Ａ ソレノイド鉄心
１０、１０Ａ、１０Ｅ、１０Ｆ 固定鉄心
１０１、１０１Ａ 吸着面
１１ プランジャ
１３ ばね
１４、１４Ａ バルブピン
１６、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｇ 第二のばね受け
１６２、１６２Ｄ、１６２Ｇ ストッパ部
１６３Ｃ、１６３Ｄ 端面
１７ スプール戻しばね
１８、１８Ｃ、１８Ｄ キャップ
１８５ 底面
１８６Ｃ、１８６Ｄ 突出部
１８７Ｃ、１８７Ｄ 底面
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９ 移動距離
Ｈ 力平衡部分
Ｔ 最短距離
Ｕ 最長距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁装置と、該弁装置と連結されるソレノイドと、を備え、
前記弁装置には、バルブボディ内に油路が配設され、該油路には、複数のポートが連通されるとともに、スプールが進退自在に配設され、
前記ソレノイドには、コイルと、吸着面を有する固定鉄心と、前記コイルの励磁により前記吸着面に接近するプランジャが配設され、
前記スプールと前記プランジャとの間には、前記プランジャの動きを前記スプールに伝えるバルブピンが配設され、
前記プランジャが前記吸着面に吸着されることにより、前記スプールを移動させて前記ポートの切換開閉を行なうソレノイドバルブであって、
前記バルブボディの、前記プランジャが前記吸着面に吸着されることにより前記スプールが移動する側には、前記スプールを押し戻すスプール戻しばねが配設されるとともに、前記スプール戻しばねを支持する当接部材が配設され、
前記スプールの前記スプール戻しばねが配設される側には、前記スプール戻しばねと当接するばね受けが配設され、
前記プランジャが吸着された時の、前記スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが吸着される吸着力と、前記スプールが前記プランジャを押し返す慣性力と、がつり合わない距離に形成されていることを特徴とするソレノイドバルブ。
【請求項２】
前記プランジャが吸着された時に、該ばね受けの前記当接部材側の端面と、前記当接部材の前記ばね受け側の端面とが、前記スプールの慣性により当接するように形成され、
前記スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが前記吸着面に吸着された時の、前記ばね受けの前記当接部材側の端面と、前記当接部材の前記ばね受け側の端面との間の距離によって定められていることを特徴とする請求項１記載のソレノイドバルブ。
【請求項３】
前記スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが吸着される吸着力と、前記スプールが前記プランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より短い距離に形成されていることを特徴とする請求項２記載のソレノイドバルブ。
【請求項４】
前記スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが吸着される吸着力と、前記スプールが前記プランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より長い距離に形成されていることを特徴とする請求項２記載のソレノイドバルブ。
【請求項５】
前記ソレノイドバルブが、ダブルソレノイドタイプであって、
前記ばね受けが、円環板状に形成され、
前記当接部材が、前記ばね受け側に向かって延びる突出部を有していることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のソレノイドバルブ。
【請求項６】
前記ソレノイドバルブが、シングルソレノイドタイプであって、
前記プランジャが吸着された時に、前記スプールの前記当接部材側の端面と、前記当接部材の前記ばね受け側の端面とが、前記スプールの慣性により当接するように形成され、
前記スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが前記吸着面に吸着された時の、前記スプールの前記当接部材側の端面と、前記当接部材の前記ばね受け側の端面との間の距離によって定められていることを特徴とする請求項１記載のソレノイドバルブ。
【請求項７】
前記スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが吸着される吸着力と、前記スプールが前記プランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より短い距離に形成されていることを特徴とする請求項６記載のソレノイドバルブ。
【請求項８】
前記スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが吸着される吸着力と、前記スプールが前記プランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より長い距離に形成されていることを特徴とする請求項６記載のソレノイドバルブ。
【請求項１】
弁装置と、該弁装置と連結されるソレノイドと、を備え、
前記弁装置には、バルブボディ内に油路が配設され、該油路には、複数のポートが連通されるとともに、スプールが進退自在に配設され、
前記ソレノイドには、コイルと、吸着面を有する固定鉄心と、前記コイルの励磁により前記吸着面に接近するプランジャが配設され、
前記スプールと前記プランジャとの間には、前記プランジャの動きを前記スプールに伝えるバルブピンが配設され、
前記プランジャが前記吸着面に吸着されることにより、前記スプールを移動させて前記ポートの切換開閉を行なうソレノイドバルブであって、
前記バルブボディの、前記プランジャが前記吸着面に吸着されることにより前記スプールが移動する側には、前記スプールを押し戻すスプール戻しばねが配設されるとともに、前記スプール戻しばねを支持する当接部材が配設され、
前記スプールの前記スプール戻しばねが配設される側には、前記スプール戻しばねと当接するばね受けが配設され、
前記プランジャが吸着された時の、前記スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが吸着される吸着力と、前記スプールが前記プランジャを押し返す慣性力と、がつり合わない距離に形成されていることを特徴とするソレノイドバルブ。
【請求項２】
前記プランジャが吸着された時に、該ばね受けの前記当接部材側の端面と、前記当接部材の前記ばね受け側の端面とが、前記スプールの慣性により当接するように形成され、
前記スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが前記吸着面に吸着された時の、前記ばね受けの前記当接部材側の端面と、前記当接部材の前記ばね受け側の端面との間の距離によって定められていることを特徴とする請求項１記載のソレノイドバルブ。
【請求項３】
前記スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが吸着される吸着力と、前記スプールが前記プランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より短い距離に形成されていることを特徴とする請求項２記載のソレノイドバルブ。
【請求項４】
前記スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが吸着される吸着力と、前記スプールが前記プランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より長い距離に形成されていることを特徴とする請求項２記載のソレノイドバルブ。
【請求項５】
前記ソレノイドバルブが、ダブルソレノイドタイプであって、
前記ばね受けが、円環板状に形成され、
前記当接部材が、前記ばね受け側に向かって延びる突出部を有していることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のソレノイドバルブ。
【請求項６】
前記ソレノイドバルブが、シングルソレノイドタイプであって、
前記プランジャが吸着された時に、前記スプールの前記当接部材側の端面と、前記当接部材の前記ばね受け側の端面とが、前記スプールの慣性により当接するように形成され、
前記スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが前記吸着面に吸着された時の、前記スプールの前記当接部材側の端面と、前記当接部材の前記ばね受け側の端面との間の距離によって定められていることを特徴とする請求項１記載のソレノイドバルブ。
【請求項７】
前記スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが吸着される吸着力と、前記スプールが前記プランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より短い距離に形成されていることを特徴とする請求項６記載のソレノイドバルブ。
【請求項８】
前記スプールの慣性による移動距離が、前記プランジャが吸着される吸着力と、前記スプールが前記プランジャを押し返す慣性力と、がつり合う距離より長い距離に形成されていることを特徴とする請求項６記載のソレノイドバルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１３２５３２（Ｐ２０１２−１３２５３２Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８６４６５（Ｐ２０１０−２８６４６５）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００１７６９５８）三明電機株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００１７６９５８）三明電機株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
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