(57)【要約】【課題】プッシャの構造を単純にすることができるようにした電磁弁を提供する。【解決手段】スプール２１と、ボディ１６内に固定されたシャフト１２と、シャフト１２に沿って移動するプランジャ１１と、プランジャ１１の外周に固定されたソレノイドコイル１３と、プランジャ１１とソレノイドコイル１３と間に配設されたヨーク１４及びコア１５と、プランジャ１１とスプール２１との間に設けられ、スプール２１を押圧して軸方向に駆動するプッシャピン１７と、を備え、スプール２１の軸心Ｃ２はシャフト１２の軸心Ｃ１に対して偏心して配置され、プッシャピン１７は、スプール２１の軸心と同心に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプール室内に軸方向に摺動自在に嵌挿されたスプールと、
前記スプール室に接合されたボディと、
前記ボディ内に前記スプールの軸方向に沿って固定されたシャフトと、
前記ボディ内に配置され前記シャフトに沿って移動するプランジャと、
前記ボディ内の前記プランジャの外周に固定されたソレノイドコイルと、
前記プランジャと前記ソレノイドコイルとの間に配設されたヨークと、
前記プランジャと前記ソレノイドコイルとの間に配設されたコアと、
前記プランジャと前記スプールとの間に設けられ、前記スプールを押圧して軸方向に駆動するプッシャピンと、を備え、
前記スプールの軸心は、前記シャフトの軸心に対して偏心して配置され、
前記プッシャピンは、前記スプールの軸心と同心に配置されている
ことを特徴とする、電磁弁。
【請求項２】
前記プランジャに対して、横方向へ作用する押付力の影響を軽減する押付力影響軽減手段を備えている
ことを特徴とする、請求項１記載の電磁弁。
【請求項３】
前記押付力影響軽減手段は、前記プランジャと前記ヨークとの隙間を、前記偏心する側よりも当該偏心側とは逆側の方を大きくさせた構造である
ことを特徴とする、請求項２記載の電磁弁。
【請求項４】
前記押付力影響軽減手段は、前記偏心する側の前記ヨークを当該偏心側とは逆側の前記ヨークよりも磁性の強い材料を用いた構成である
ことを特徴とする、請求項２記載の電磁弁。
【請求項５】
前記押付力影響軽減手段は、前記プランジャの軸方向への摺動抵抗を、前記偏心する側よりも当該偏心側とは逆側の方を小さくした構成である
ことを特徴とする、請求項２記載の電磁弁。
【請求項６】
前記プランジャの内周面及び前記シャフトの外周面の一方又は両方の面の偏心側とは逆側の部分に摩擦係数を低減する表面処理が施されている
ことを特徴とする、請求項５記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調圧弁等に用いて好適の電磁弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
作動油の圧力（油圧）や流量を制御する調圧弁や油路を切り替える切替弁や開閉弁等に電磁弁が用いられている。例えば特許文献１には、図５（ａ）に示すように、電磁部３０と調圧部４０とを備え、調圧部４０のスリーブ４２内に摺動自在に嵌挿されたスプール４１を、ソレノイドコイル３３の磁力によって駆動して、スリーブ４２の各ポートに対するスプール４１のランド部の位置を調整することにより調圧する電磁弁が開示されている。
【０００３】
この電磁弁の電磁部３０は、スプール４１と同軸上に配置されたシャフト３２と、シャフト３２に摺動自在に嵌挿されたプランジャ３１と、シャフト３２の一端が圧入されたヨーク３４と、シャフト３２の他端が圧入されたコア３５と、ヨーク３４及びコア３５の外周部に嵌挿されたソレノイドコイル３３と、これらを収容するボディ３６と、プランジャ３１に結合されボディ３６から端部を突出させてプランジャ３１の動きをスプール４１に伝達するプッシャ３７とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２４９８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の電磁弁のように、プッシャ３７によってスプール４１を押圧する場合、スプール４１を滑らかに移動させるためには、スプール４１の軸心Ｃにプッシャ３７の押圧中心を配置しなくてはならない。しかし、電磁部３０においては、スプール４１の軸心の延長線上にシャフト３２が配置されているため、プッシャ３７は、このシャフト３２との干渉を回避しつつ、スプール４１の軸心を押圧するように構成されている。
【０００６】
つまり、図５（ｂ）に示すように、コア３５には、シャフト３２の他端が圧入される孔３５ａと、孔３５ａの周囲にプッシャ３７が嵌挿される溝３５ｂが形成される。プッシャ３７には、周方向に均等に配置され溝３５ｂに嵌挿される複数の脚部３７aを備え、脚部３７ａの先端側（図５（ｂ）における下部）が一体的に結合され、先端部３７ｂを形成し、この先端部３７ｂがスプール４１の軸心を押圧するようになっている。
【０００７】
しかしながら、このような複数の脚部３７aによってプッシャ３７を構成すると、構造が複雑になって、部品のコスト増を招き、強度，耐久性の確保も容易ではない。
本発明は、このような課題に着目して創案されたもので、プッシャの構造を単純にすることができるようにした電磁弁を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記の目的を達成するために、本発明の電磁弁は、スプール室内に軸方向に摺動自在に嵌挿されたスプールと、前記スプール室に接合されたボディと、前記ボディ内に前記スプールの軸方向に沿って固定されたシャフトと、前記ボディ内に配置され前記シャフトに沿って移動するプランジャと、前記ボディ内の前記プランジャの外周に固定されたソレノイドコイルと、前記プランジャと前記ソレノイドコイルとの間に配設されたヨークと、前記プランジャと前記ソレノイドコイルとの間に配設されたコアと、前記プランジャと前記スプールとの間に設けられ、前記スプールを押圧して軸方向に駆動するプッシャピンと、を備え、前記スプールの軸心は、前記シャフトの軸心に対して偏心して配置され、前記プッシャピンは、前記スプールの軸心と同心に配置されていることを特徴としている。
（２）前記プランジャに対して、横方向へ作用する押付力の影響を軽減する押付力影響軽減手段を備えていることが好ましい。
（３）前記押付力影響軽減手段は、前記プランジャと前記ヨークとの隙間（磁路空間）を、前記偏心する側よりも当該偏心側とは逆側の方を大きくさせた構造であることが好ましい。
（４）前記押付力影響軽減手段は、前記偏心する側の前記ヨークを当該偏心側とは逆側の前記ヨークよりも磁性の強い材料を用いた構成であることが好ましい。
（５）前記押付力影響軽減手段は、前記プランジャの軸方向への摺動抵抗を、前記偏心する側よりも当該偏心側とは逆側の方を小さくした構成であることが好ましい。
（６）前記プランジャの内周面及び前記シャフトの外周面の一方又は両方の面の偏心側とは逆側の部分に摩擦係数を低減する表面処理が施されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スプールの軸心がシャフトの軸心に対して偏心して配置され、シャフトを中心に摺動するプランジャとスプールとの間に設けられているプッシャピンが、スプールの軸心と同心に、つまり、シャフトの軸心に対して偏心して配置されているので、プッシャピンとシャフトとの構造的な干渉が解消されて、プッシャの構造を一本のピンに単純化することができる。また、プッシャピンがスプールの軸心と同心に配置されるため、スプールが円滑に摺動する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電磁弁の縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる電磁弁の電磁部の横断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態にかかる電磁弁の電磁部の横断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態にかかる電磁弁の電磁部の横断面図である。
【図５】背景技術にかかる電磁弁を示す図であり、（ａ）はその要部縦断面図、（ｂ）はその要部分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することや適宜組み合わせることが可能である。
【００１２】
〔第１実施形態〕
図１に示すように、本実施形態にかかる電磁弁は、作動油の圧力（油圧）や流量を制御する調圧弁や油路を切り替える切替弁や開閉弁等に用いられる。
この電磁弁は、図１に示すように、電磁部１０と調圧部２０とを備え、電磁部１０のプランジャ１１と調圧部２０の弁体としてのスプール２１とが別体に構成され、プランジャ１１の動きがプッシャピン１７を介してスプール２１に伝達されるようになっている。したがって、調圧部２０側への磁気漏れを抑えて、電磁部１０内で磁気回路を構成できるため、電磁吸引力を効率よく発生しうる。
【００１３】
電磁部１０は、中心線Ｃ１上に軸心を配置されたシャフト１２と、シャフト１２に摺動自在に嵌挿されたプランジャ１１と、シャフト１２の一端が圧入されたヨーク１４と、シャフト１２の他端が圧入されたコア１５と、ヨーク１４及びコア１５の外周部に配設されたソレノイドコイル１３と、これらを収容するボディ１６と、プランジャ１１に結合されボディ１６から端部を突出させて磁気吸引力によるプランジャ１１の動きをスプール２１に伝達するプッシャピン１７とを備える。なお、プッシャピン１７とスプール２１との接合部では、何れか一方先端が球面状に形成されていることが好ましい。また、図示しないが、ボディ１６には、電源に接続されるコネクタ部が設けられている。
【００１４】
また、調圧部２０は、スリーブ２２と、スリーブ２２内に形成されたスプール室２３と、スプール室２３内に軸方向に摺動自在に嵌挿されたスプール２１と、スプール２１に小径部を挟んで複数形成された大径のランド部２１ａ〜２１ｃと、スプール室２３を拡径して形成され、図示しない油路又は排油口等に連通されたポート部２３ａ〜２３ｃとを備えている。スプール２１の軸方向位置に応じたランド部２１ａ〜２１ｃとポート部２３ａ〜２３ｃとの相対位置関係によって、作動油の流路が切り替えられる三方弁として構成されている。
【００１５】
この電磁弁では、スプール２１の軸心（中心線）Ｃ２が、プランジャ１１の軸心、即ち、シャフト１２の軸心（中心線）Ｃ１に対して、平行で且つ偏心して配置されている。プランジャ１１とスプール２１との間に設けられているプッシャピン１７は、このスプール２１の軸心Ｃ２上に配置されている。したがって、プッシャピン１７はシャフト１２から偏心した位置にシャフト１２と平行に配置されている。
なお図１においては、プランジャ１１及びスプール２１について、各中心線Ｃ１，Ｃ２の左半部と右半部とを軸方向位置の異なる状態で示している。
【００１６】
本実施形態にかかる電磁弁は、上述のように構成されているので、スプール２１の軸心Ｃ２がシャフト１２の軸心Ｃ１に対して偏心して配置され、シャフト１２を中心に摺動するプランジャ１１とスプール２１との間に設けられているプッシャピン１７が、スプール２１の軸心Ｃ１と同心に設けられている。つまり、プッシャピン１７が、シャフト１２の軸心Ｃ１に対して偏心して配置されているので、プッシャピン１７とシャフト１２とが構造上干渉することがなく、プッシャの構造を一本のピンであるプッシャピン１７に単純化することができる。
【００１７】
また、プッシャピン１７がスプール２１の軸心Ｃ２と同心に配置されるため、スプール２１がプランジャ１１の電磁駆動力を軸心Ｃ２で受けることとなり、スプール２１に作用する横方向（軸方向と直行する方向）の力を抑制することができ、スプール２１を軸方向に円滑に摺動させることができる。
【００１８】
ところで、プランジャ１１に対してプッシャピン１７が偏心して配置されるため、プッシャピン１７がスプール２１から受ける反力によってプランジャ１１に横方向（プランジャ１１に、プッシャピン１７が配置されている側からその反対側に向けて作用する力）の力を受けることになる。このプランジャ１１に横方向へ加わる押付力は、プランジャ１１の軸方向の動きの抵抗になるため、横方向の押付力自体を軽減するか或いは他の手法によって横方向押付力のプランジャ１１の軸方向の動きへの影響を軽減することが要望される。
【００１９】
そこで、以下に、前記偏心に起因してプランジャ１１に作用する横方向押付力の影響を軽減する押付力影響軽減手段を備えている例を、第２〜４実施形態により説明する。なお、以下の各実施形態は、第１実施形態の構成に付加される構成の部分のみを説明する。
【００２０】
〔第２実施形態〕
図２に示すように、本実施形態では、押付力影響軽減手段として、プランジャ１１とヨーク１４との隙間の磁路空間１８を、プッシャピン１７がシャフト１２の軸心Ｃ１に対して偏心する側（図２の右側）よりもこの偏心側とは逆側（図２の左側）の方を広げた構造となっている。ここでは、ヨーク１４の当該箇所のプランジャ１１との対向面１９ａを偏心側（プッシャピン１７がシャフト１２の軸心Ｃ１に対して偏心する側）と逆側のみ部分的に凹ませることによって磁路空間１８を広げている。
【００２１】
このような構成により、磁路空間１８が広がった側（図２の左側）に対して磁路空間１８が狭いプッシャピン１７が偏心する側では、プランジャ１１に対して相対的に強い磁気吸引力が作用することになり、つまり、プランジャ１１に作用する磁力の中心がプランジャ１１に対して偏心したプッシャピン１７の側に偏倚することになるため、前記偏心に起因してプランジャ１１に横方向へ作用する押付力を軽減することができる。
【００２２】
〔第３実施形態〕
図３に示すように、本実施形態でも、押付力影響軽減手段として、プランジャ１１とヨーク１４との隙間の磁路空間１８を、プッシャピン１７がシャフト１２の軸心Ｃ１に対して偏心する側よりもこの偏心側とは逆側の方を大きくさせた構造となっている。ここでは、ヨーク１４のプランジャ１１との対向面１９ｂを楕円形にして当該方向の磁路空間１８を広げている。
このような構成により、本実施形態でも、第２実施形態と同様に、前記偏心に起因してプランジャ１１に横方向へ作用する押付力を軽減することができる。
【００２３】
〔第４実施形態〕
図４に示すように、本実施形態では、押付力影響軽減手段として、ヨーク１４の前記偏心する側の部材１４ａを偏心側とは逆側の部材１４ｂと異なる磁気特性のものを用いており、部材１４ａの材料として部材１４ｂよりも磁性の強い材料を用いている。
【００２４】
このような構成により、本実施形態でも、磁性の強い材料を用いたプッシャピン１７が偏心する側では、プランジャ１１に対して相対的に強い磁力が作用することになり、前記偏心に起因してプランジャ１１に横方向へ作用する押付力を軽減することができる。
【００２５】
〔第５実施形態〕
本実施形態では、押付力影響軽減手段として、プランジャ１１の軸方向への摺動抵抗を、偏心する側よりも偏心側とは逆側の方を小さくした構成を用いている。このように摺動抵抗に差を与えるには、プランジャ１１の内周面とシャフト１２の外周面との摺動部において、偏心側とは逆側の部分の摩擦係数を低減することで実現できる。摩擦係数を低減するには、例えばプランジャ１１の内周面及びシャフト１２の外周面の一方又は両方の面の偏心側とは逆側の部分に、熱処理に研削加工や研磨加工を加えるなどの表面処理を施すことが考えられる。よりシンプルには、例えばシャフト１２の外表面を、偏心する側よりもその逆側の方を滑らかにすることによっても摩擦係数を低減することができる。
【００２６】
このような構成により、本実施形態でも、プッシャピン１７が偏心配置される側と逆側では、プランジャ１１に対して相対的に軸方向への摺動抵抗が小さくなることになり、前記偏心に起因してプランジャ１１の横方向へ作用する押付力の影響を軽減することができる。
【００２７】
また、プランジャ１１の内周面とシャフト１２の外周面とが滑らかに摺動できるように、これらの摺動面に、熱処理や研磨加工等の表面処理を施して摩擦係数を０に近づける場合、横方向へ作用する押圧力は軽減できないが、摩擦係数を小さくすることで摺動抵抗も小さくなるため、滑らかな摺動が可能となる。
【００２８】
以上、各実施形態にかかる電磁弁を説明したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記の実施形態を適宜変更して実施することができる。
例えば、上記の実施形態では三方弁を例示したが、本発明は他の電磁弁にも広く適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  電磁部
１１  プランジャ
１２  シャフト
１３  ソレノイドコイル
１４  ヨーク
１５  コア
１６  ボディ
１７  プッシャピン
１８  磁路空間
１９ａ，１９ｂ  プランジャ１１との対向面
２０  調圧部
２１  スプール
２１ａ〜２１ｃ  ランド部
２２  スリーブ
２３  スプール室
２３ａ〜２３ｃ  ポート部
Ｃ１  プランジャ１１，シャフト１２の軸心（中心線）
Ｃ２  スプール２１の軸心（中心線）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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