CN104380398A - 电磁驱动装置 - Google Patents

Abstract

实现一种将收容柱塞的部分和吸引柱塞的部分与一个强磁性体的芯体一体化、廉价且具有高磁性能的电磁驱动装置。芯体(3)具有：磁通量限制部(7)，位于比第一假想边界面(V1)靠施力方向(FF)侧的区域，并且径向(R)的壁厚形成得薄；直径扩大部(8)，形成为径向(R)的壁厚从第一假想边界面(V1)向反施力方向(FR)侧连续地或阶梯地变厚。在芯体(3)的轴向截面中，直径扩大部(8)具有外表面比规定的直径扩大基准线(Lref)向径向内表面侧凹陷的凹部(8c)。

Description

电磁驱动装置

技术领域

本发明涉及一种电磁驱动装置，具有：筒状线圈；芯体，配置于该筒状线圈的径向内侧，并且内表面形成为有底筒状；柱塞，配置于芯体的径向内侧，并且能够根据向筒状线圈的通电量沿着该芯体的轴向位移。

背景技术

JP特开平11-287348号公报(专利文献1)中披露了使用这样的电磁驱动装置的电磁阀。该电磁阀具有：圆筒线圈(螺线管)、通过向螺线管通电而能够在轴向上移动的柱塞、伴随螺线管的励磁而吸引柱塞的磁性体的芯体(core)。在螺线管的径向内侧配置具有圆筒部的磁性体的磁轭。芯体具有径向内侧呈圆筒面的收容部，该收容部配置于螺线管的径向内侧。磁轭和芯体并排配置于柱塞的移动方向(轴向)，使得磁轭的圆筒部的径向内侧的圆筒面和芯体的径向内侧的圆筒面作为柱塞的滑动面发挥功能。磁轭和芯体被磁性体的筒状的罩固定，通过螺线管、芯体、柱塞、磁轭、罩构成磁路。为了确保在该磁路中芯体对柱塞的吸引力，电磁阀构成为，在规定的位置上芯体与磁轭的磁阻变大。具体地说，在磁轭与芯体之间设有磁阻大的空隙(专利文献1：图1～2、第18～22段等)。

另外，在JP特开2009-127692号公报(专利文献2)中披露的线性电磁装置构成为，在与专利文献1的芯体相对应的第一芯体和与专利文献1的磁轭相对应的第二芯体之间，具有非磁性体的构件(专利文献2：图1、图5、第14～17段等)。即，专利文献2的线性电磁装置构成为，具有非磁性体的构件，来代替专利文献1中芯体与磁轭之间的空隙。通过非磁性体的构件，将第一芯体的径向内侧的面、第二芯体的径向内侧的面、非磁性体的径向内侧的面变为连续的滑动面以改善滑动性。另外，由于也改善了第一芯体与第二芯体的相对位置精度、两芯体与柱塞的相对位置精度，磁损耗也减少。

另外，在JP特开2000-21628号公报(专利文献3)中披露的电磁促动器中，将专利文献2中的第一芯体、第二芯体、非磁性体作为由1个强磁性体的原材料加工而成的芯体一体型套筒而形成。在该芯体一体型套筒中，向与专利文献1的空隙、专利文献2的非磁性体相对应的部分即被改质部位，一边供给例如镍等的奥氏体生成元素(形成非磁性体或弱磁性体的元素)一边照射激光束。其结果，被改质部位被合金化而成为非磁性体或弱磁性体(专利文献3：图2、第21～22段等)。

这样，为改善磁性能而提出了各种各样的结构。上述的专利文献2的结构容易确保磁性体和非磁性体的位置精度，能够得到较高的磁性能。但是，由于组合了3个部件，所以制造成本变高。另一方面，专利文献3的结构由于由1个部件构成，所以制造成本与专利文献2的结构相比低。但是，由于对通过激光束照射而产生的合金的范围、奥氏体生成元素的含有比例等不容易高精度地进行管理，所以，与专利文献2的结构相比，磁性能的稳定性不足。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开平11-287348号公报

专利文献2：JP特开2009-127692号公报

专利文献3：JP特开2000-21628号公报

发明内容

鉴于上述背景，期望实现将收容柱塞的部分和吸引柱塞的部分与强磁性体的芯体一体化、廉价且具有高磁性能的电磁驱动装置。

用于解决问题的手段

鉴于上述问题的本发明的电磁驱动装置，具有：筒状线圈，芯体，配置于所述筒状线圈的径向内侧，所述芯体的内表面形成为有底筒状，柱塞，配置于所述芯体的径向内侧，能够沿着所述芯体的轴向位移，并且受到沿着所述轴向从所述芯体的底面部离开的方向的作用力；所述柱塞的与所述底面部相向的顶端面能够在最大行程位置和最小行程位置之间，根据向所述筒状线圈的通电量进行位移，所述最大行程位置是指，在不向所述筒状线圈通电时，所述顶端面借助所述作用力远离所述底面部最远的位置，所述最小行程位置是指，通过向所述筒状线圈通电，所述顶端面靠近所述底面部最近的位置，其特征在于，

将通过所述作用力沿着所述轴向对所述柱塞施力的方向作为施力方向，将与该施力方向相反的方向作为反施力方向，

在所述轴向上的所述最大行程位置或比所述最大行程位置靠所述施力方向侧的位置，且在所述芯体的磁通量限制部和直径扩大部之间的边界部分上，设定与所述轴向垂直的假想面即第一假想边界面，并且，在所述轴向上的所述最小行程位置或比所述最小行程位置靠所述施力方向侧且比所述最大行程位置靠所述反施力方向侧的位置，设定与所述轴向垂直的假想面即第二假想边界面，

所述磁通量限制部位于比所述第一假想边界面靠所述施力方向侧的区域，与比所述第一假想边界面靠所述反施力方向侧的区域相比，所述磁通量限制部的径向的壁厚形成得薄，

所述直径扩大部形成为，径向的壁厚从所述第一假想边界面向所述反施力方向侧连续地或阶梯地变厚，

将连接第一基准点和第二基准点的直线作为直径扩大基准线，所述第一基准点是指，由包含所述芯体的轴心线的平面切断得到的所述芯体的轴向截面中的所述第一假想边界面与所述芯体的径向外表面之间的交点，所述第二基准点是指，在所述轴向截面中的所述第二假想边界面与所述芯体的径向外表面的交点，

所述直径扩大部具有外表面比所述直径扩大基准线向径向内表面侧凹陷的凹部。

由于在芯体的直径扩大部上设置凹部，所以通过直径扩大部的磁通量的路径变窄，磁通量向与轴向垂直的方向的路径被抑制，并使磁通量的路径偏向沿着轴向的方向。其结果，反施力方向的成分在作用于柱塞的力中所占的比例变高，芯体吸引柱塞的吸引力变大。通过该结构，特别是能够提高最小行程位置附近的吸引力。另外，由于在轴向上的最大行程位置或比最大行程位置靠施力方向侧的位置，且在所述芯体的磁通量限制部与直径扩大部的边界部分上，设定第一假想边界面，并且，在轴向上的所述最小行程位置或比所述最小行程位置靠施力方向侧且比最大行程位置靠反施力方向侧的位置，设定第二假想边界面，所以能够在与柱塞的行程范围相一致的区域或者比柱塞的行程范围偏向施力方向侧的区域上设定直径扩大基准线。由此，能够将直径扩大部和凹部配置于适当的位置。即，若采用本结构，则由于在直径扩大部的外形形状上具有特征结构，所以能够实现一种配置有廉价且具有高磁性能的一体型芯体的电磁驱动装置。

此处，优选在所述轴向截面中，所述扩大部的所述凹部形成在包含从最小行程内表面点至所述直径扩大基准线的垂线与所述直径扩大基准线之间的交点的位置，或隔着该交点形成在所述施力方向侧和所述反施力方向侧，所述最小行程内表面点是指，所述芯体的与所述最小行程位置相对应的径向内表面的点。从最小行程内表面点至直径扩大基准线的最短距离，为从最小行程内表面点至直径扩大基准线的垂线的长度。若在包含该垂线与直径扩大基准线的交点的位置上形成凹部，则最小行程内表面点与直径扩大部的外表面之间的最短距离比该垂线的长度短。因此，能够使磁通量在最小行程位置附近通过的范围变窄，能够使磁通量偏向沿着轴向的方向。另外，在隔着垂线与直径扩大基准线的交点的施力方向侧和反施力方向侧这两侧的区域中，直径扩大部的外表面与最小行程内表面点的距离比垂线的长度长。若在这些区域形成凹部，则能够使直径扩大部的外表面与最小行程内表面点的距离缩短。由此，能够使磁通量通过的范围变窄，使磁通量偏向沿着轴向的方向。

另外，优选所述直径扩大部还包括外表面比所述直径扩大基准线向径向外表面侧突出的凸部。通过具有这样的凸部，能够填补因在直径扩大部设置凹部而减少的直径扩大部的轴向截面中的截面积。因此，能够确保通过直径扩大部的磁通量的量大。其结果，芯体吸引柱塞的吸引力变大。通过该结构，特别是在最大行程位置附近的吸引力变大。这样，若采用本结构，则能够提高在从最小行程位置到最大行程位置为止的所有行程位置上的吸引力。即，通过在直径扩大部的外形形状上具有有特征结构，能够实现一种配置有廉价且具有高磁性能的一体型芯体的电磁驱动装置。

另外，更优选所述凸部和以及所述凹部形成为，在整个周向上的所有所述轴向截面中，扩大部截面积大于基准截面积，所述扩大部截面积是指，在所述轴向截面中的所述第一假想边界面和所述第二假想边界面之间的所述芯体的截面积，所述基准截面积是指，在所述轴向截面中的所述第一假想边界面和所述第二假想边界面之间的通过所述直径扩大基准线形成所述直径扩大部的外表面时的所述芯体的截面积。若采用本结构，则由于以扩大部截面积比基准截面积大的方式形成凹部和凸部，能够进一步地确保通过直径扩大部的磁通量的量大。其结果，芯体吸引柱塞的吸引力变大。通过该结构，特别是在最大行程位置附近的吸引力变大。这样，若采用本结构，则能够提高在从最小行程位置到最大行程位置为止的所有行程位置上的吸引力。即，通过在直径扩大部的外形形状和扩大部截面积上具有特征结构，能够实现一种配置有廉价且具有高磁性能的一体型芯体的电磁驱动装置。

另外，优选所述直径扩大部从所述第一假想边界面向所述反施力方向侧，依次形成有作为所述凸部的第一凸部、所述凹部、作为所述凸部的第二凸部。通过在最小行程位置附近设置凹部，磁通量向与轴向垂直的方向的路径被抑制，并使磁通量的路径偏向沿着轴向的方向。其结果，反施力方向的成分在作用于柱塞的力中所占的比例变高，芯体吸引柱塞的吸引力变大。另一方面，通过在最大行程位置附近设置第一凸部，柱塞附近的磁阻变低，从柱塞流向芯体的磁通量增加。另外，通过设有第一凸部和第二凸部，填补了因凹部而减少的直径扩大部的截面积，由于整体上直径扩大部在轴向截面中的截面积变大，所以磁阻变低，磁通量能够顺利地通过。其结果，在最大行程位置附近的吸引力也变大。这样，通过在直径扩大部上设置凸部和凹部，能够在维持吸引力相对于行程的稳定性的状态下，提高吸引力。

优选与所述第二假想边界面在所述施力方向侧相邻的所述凸部具有：第一外表面，与所述芯体的比所述第二假想边界面靠所述反施力方向侧的径向外表面相连；第二外表面，与所述第一外表面的所述施力方向侧的端部相连接，并形成为与所述直径扩大基准线相比相对于所述轴向的倾斜角度更大的圆锥台面状。若根据该结构，能够通过一般的加工方法容易地形成凸部。

另外，优选所述第一假想边界面设定在所述轴向上的所述最大行程位置和从所述最大行程位置向所述施力方向侧离开了所述柱塞的一半行程的距离的位置之间，所述第二假想边界面设定在所述轴向上的所述最小行程位置和从所述最小行程位置向所述施力方向侧离开了所述柱塞的一半行程的距离的位置之间。若采用该结构，则由于在相对于最大行程位置向施力方向侧离开直到柱塞的一半行程为止的相对于最大行程位置比较近的位置上设定第一假想边界面，在相对于最小行程位置向施力方向侧离开直到柱塞的一半行程为止的相对于最小行程位置比较近的位置上设定第二假想边界面，所以能够根据柱塞的行程范围在适当的位置上设定直径扩大基准线和凹部。由此，能够实现一种配置有廉价且具有高磁性能的一体型芯体的电磁驱动装置。

另外，优选所述柱塞与油压控制阀的阀柱连动；所述油压控制阀具有位于所述阀柱的行程范围内的所述反施力方向侧的端部区域的非控制区域和位于所述非控制区域的所述施力方向侧的控制区域，所述非控制区域是指，输出油压与所述阀柱的位置无关而处于恒定状态的区域，所述控制区域是指，输出油压根据所述阀柱的位置而变化的区域，所述第二假想边界面设定在从所述轴向上的所述最小行程位置向所述施力方向侧离开了与所述非控制区域的在所述轴向上的长度相对应的距离的位置。若根据该结构，则能够使在阀柱位于所述控制区域的反施力方向侧的端部的状态下的柱塞的顶端面的位置与直径扩大部的反施力方向侧的端部的位置对应配置。因此，能够在所述控制区域与直径扩大部处于对应的位置关系的范围内，将直径扩大部配置为最靠施力方向侧。由此，能够确保在所述控制区域内芯体吸引柱塞的吸引力与阀柱的行程位置无关而稳定的特性，并能够确保通过直径扩大部的磁通量的量大而使吸引力变大。

或者，优选所述第一假想边界面设定在所述轴向上的所述最大行程位置，所述第二假想边界面设定在所述轴向上的所述最小行程位置。通过该结构，能够实现一种具有上述效果的电磁驱动装置。

鉴于上述问题的本发明的电磁驱动装置，具有：筒状线圈，芯体，配置于所述筒状线圈的径向内侧，所述芯体的内表面形成为有底筒状，柱塞，配置于所述芯体的径向内侧，能够沿着所述芯体的轴向位移，并且受到沿着所述轴向从所述芯体的底面部离开的方向的作用力；所述柱塞的与所述底面部相向的顶端面能够在最大行程位置和最小行程位置之间，根据向所述筒状线圈的通电量进行位移，所述最大行程位置是指，在不向所述筒状线圈通电时，所述顶端面借助所述作用力远离所述底面部最远的位置，所述最小行程位置是指，通过向所述筒状线圈通电，所述顶端面靠近所述底面部最近的位置，其特征在于，

将通过所述作用力沿着所述轴向对所述柱塞施力的方向作为施力方向，将与该施力方向相反的方向作为反施力方向，

所述芯体具有磁通量限制部和直径扩大部，所述磁通量限制部形成在比所述最大行程位置靠所述施力方向侧的区域，与比所述最大行程位置靠所述反施力方向侧的区域相比，所述磁通量限制部的径向的壁厚形成得薄，

所述直径扩大部形成为，径向的壁厚从所述磁通量限制部的所述反施力方向侧的端部向所述反施力方向侧变厚，

将连接最大行程外表面点和最小行程外表面点的直线作为直径扩大基准线，所述最大行程外表面点是指，在由包含所述芯体的轴心线的平面切断得到的所述芯体的轴向截面中，所述芯体的与所述最大行程位置相对应的径向外表面的点，所述最小行程外表面点是指，在所述轴向截面中，所述芯体的与所述最小行程位置相对应的径向外表面的点，

所述直径扩大部具有外表面比所述直径扩大基准线向径向外表面侧突出的凸部和外表面比所述直径扩大基准线向径向内表面侧凹陷的凹部；

所述凸部以及所述凹部形成为，在整个周向的所有所述轴向截面中，扩大部截面积大于基准截面积，所述扩大部截面积是指，在所述轴向截面中的所述最大行程位置与所述最小行程位置之间的所述芯体的截面积，所述基准截面积是指，在所述轴向截面中的所述最大行程位置与所述最小行程位置之间的通过所述直径扩大基准线形成所述直径扩大部的外表面时的所述芯体的截面积。

由于在芯体的直径扩大部上设置凹部，所以通过直径扩大部的磁通量的路径变窄，磁通量向与轴向垂直的方向的路径被抑制，使磁通量的路径偏向沿着轴向的方向。其结果，反施力方向的成分在作用于柱塞的力中所占的比例变高，芯体吸引柱塞的吸引力变大。通过该结构，特别是能够提高在最小行程位置的吸引力。另一方面，因设有凹部而减少的扩大部截面积通过凸部填补。若采用本结构，则由于以扩大部截面积比基准截面积大的方式形成凹部和凸部，所以能够确保通过直径扩大部的磁通量的量大。其结果，芯体吸引柱塞的吸引力变大。通过该结构，特别是在最大行程位置的吸引力变大。这样，若采用本结构，则能够提高从最小行程位置到最大行程位置为止的整个行程位置上的吸引力。即，通过在直径扩大部的外形形状与扩大部截面积上具有特征结构，由此，能够实现一种配置有廉价且具有高磁性能的一体型芯体的电磁驱动装置。

此处，优选所述直径扩大部从所述磁通量限制部的所述反施力方向侧的端部向所述反施力方向侧，依次形成有作为所述凸部的第一凸部、所述凹部、作为所述凸部的第二凸部。通过在最小行程位置上设置凹部，磁通量向与轴向垂直的方向的路径被抑制，并使磁通量的路径偏向沿着轴向的方向。其结果，反施力方向的成分在作用于柱塞的力中所占的比例变高，芯体吸引柱塞的吸引力变大。另一方面，通过在最大行程位置上设有第一凸部，柱塞附近的磁阻降低，从柱塞流向芯体的磁通量增加。另外，由于通过设有第一凸部和第二凸部，填补因凹部而减少的扩大部截面积，整体上扩大部截面积变大，所以磁阻降低，能够使磁通量良好地通过。其结果，在最大行程位置上的吸引力也变高。这样，通过在直径扩大部上设置凸部和凹部，能够在维持吸引力相对于行程的稳定性的状态下，提高吸引力。

另外，优选在所述轴向截面中，所述凹部形成在包含从最小行程内表面点至所述直径扩大基准线的垂线与所述直径扩大基准线之间的交点的位置，或隔着该交点形成在所述施力方向侧和所述反施力方向侧，所述最小行程内表面点是指，所述芯体的与所述最小行程位置相对应的径向内表面的点。从最小行程内表面点至直径扩大基准线的最短距离为从最小行程内表面点至直径扩大基准线的垂线的长度。若在包含该垂线与直径扩大基准线的交点的位置上形成凹部，则最小行程内表面点与直径扩大部的外表面之间的最短距离比该垂线的长度短。因此，能够在最小行程位置上使磁通量通过的范围变窄，并使磁通量偏向沿着轴向的方向。另外，在隔着垂线和直径扩大基准线的交点而在施力方向侧和反施力方向侧这两侧的区域上的直径扩大部的外表面与最小行程内表面点的距离比垂线的长度长。若在这些区域上形成凹部，则能够使直径扩大部的外表面与最小行程内表面点的距离缩短。由此，能够使磁通量通过的范围变窄，能够使磁通量偏向沿着轴向的方向。

另外，优选与所述凹部在所述反施力方向侧相邻的所述凸部具有：第一外表面，与所述芯体的比所述最小行程位置靠所述反施力方向侧的径向外表面相连，第二外表面，沿着与所述轴向垂直的方向，从所述凹部的所述反施力方向侧的端部延伸到所述第一外表面。根据该结构，在能通过一般的加工方法容易地加工的范围内，使凸部的截面积最大限度地变大。因此，若根据该结构，能够使轴向截面中的扩大部截面积变大。

附图说明

图1是包含第一实施方式的电磁驱动装置的电磁阀的轴向截面图。

图2是在第一实施方式的轴向截面中的直径扩大部的附近的局部放大图。

图3是第一实施方式的直径扩大部的截面积(扩大部截面积)与基准截面积的比较图。

图4是示出第一实施方式的直径扩大部的一般结构的在轴向截面中的局部放大图。

图5是示意地示出在第一实施方式的直径扩大部中的扩大角度与磁性能的关系的图。

图6是示意地示出在第一实施方式的直径扩大部中的扩大角度与磁性能的关系的图。

图7是示出在第一实施方式的直径扩大部中的磁性能提高的原理的说明图。

图8是在第二实施方式的轴向截面中的直径扩大部的附近的局部放大图。

图9是示出在第二实施方式的直径扩大部中的磁性能提高的原理的说明图。

图10是示出直径扩大部的另一个构成例的在轴向截面中的局部放大图。

图11是示出直径扩大部的另一个构成例的在轴向截面中的局部放大图。

图12是示出直径扩大部的另一个构成例的在轴向截面中的局部放大图。

图13是示出直径扩大部的另一个构成例的在轴向截面中的局部放大图。

图14是示出直径扩大部的另一个构成例的在轴向截面中的局部放大图。

图15是示出直径扩大部的另一个构成例的在轴向截面中的局部放大图。

图16是示出直径扩大部的另一个构成例的在轴向截面中的局部放大图。

图17是示出直径扩大部的另一个构成例的在轴向截面中的局部放大图。

具体实施方式

1.第一实施方式

以下，使用将本发明的电磁驱动装置应用于电磁阀的例子，基于附图对本发明的第一实施方式进行说明。图1为包含电磁驱动装置10的电磁阀20的轴向截面图，图2为在图1中用附图标记“8”示出的后述的直径扩大部的附近的局部放大图。在图1中示出截面图的电磁阀20构成为线性电磁阀，被应用在例如组装在自动变速器中的离合器或制动器的油压控制中。如图1所示，电磁阀20具有电磁驱动装置10和调压阀部40，该调压阀部40通过该电磁驱动装置10驱动，对所接收的油压进行调节并输出。在本实施方式中，该调压阀部40相当于本发明中的油压控制阀。

电磁驱动装置10具有作为带底的圆筒构件(有底筒状构件)的壳体1、配置于壳体1的径向R的内侧的筒状线圈2、配置于筒状线圈2的径向R的内侧的芯体3、配置于芯体3的径向R内侧的柱塞6、与柱塞6同轴设置的轴38。壳体1、芯体3、柱塞6都是通过高纯度的铁等强磁性材料形成。此外，在柱塞6的外表面上使用例如镍或磷等的非磁性材料施加镀层，由此形成非磁性层。

筒状线圈2是在绝缘性的线轴2a上卷绕包覆导线而形成的。芯体3的内表面形成为有底筒状，筒状部分的内部空间为作为柱塞6的收容空间的柱塞收容部3c。柱塞6能够沿着芯体3的轴向L位移，并且受到沿着轴向L从芯体3的底面部3a(参照图2)的方向(施力方向FF)离开的作用力。柱塞6构成为，柱塞6的与底面部3a相向的顶端面6a(参照图2)能够在最大行程位置Pmax与最小行程位置Pmin之间，根据向筒状线圈2的通电量进行位移；最大行程位置Pmax是指，在不向筒状线圈2通电时，顶端面借助作用力远离底面部3a最远的位置；最小行程位置Pmin是指，通过向筒状线圈2通电，顶端面靠近底面部3a最近的位置。筒状线圈2与形成于壳体1的外周部的连接器部39相连接，并经由该连接器部39向筒状线圈2进行通电。

在芯体3的底面部3a上设有在轴向L上贯通芯体3的底的贯通孔。芯体3的底在轴向L上具有与柱塞收容部3c的长度同等的长度，该贯通孔为收容轴38的轴收容部34d。轴38能够将轴收容部34d的内周面作为滑动面，在轴向L上进行位移。轴38的一端与柱塞6抵接，轴38与柱塞6一体地滑动。换言之，轴38和柱塞6连动。

调压阀部40具有：筒状的套筒50；阀柱60，配置于套筒50的径向R的内侧，在轴向L上的端部与轴38的轴向L的端部相抵接；端板42，在套筒50的轴向L的端部上固定于套筒50；弹簧44，配置于端板42与阀柱60之间。弹簧44对阀柱60向电磁驱动装置10侧施力(施力方向FF)。端板42相对于套筒50的在轴向L上的固定位置能够调整，能够通过调整端板42的固定位置来调整作用力。阀柱60在轴向L上电磁驱动装置10侧的端部与轴38抵接。如上所述，轴38与电磁驱动装置10的柱塞6相抵接。因此，弹簧44的作用力沿着轴向L作用于柱塞6。由此，柱塞6和阀柱60连动。图1为示出借助弹簧44的作用力对柱塞6向沿着轴向L的施力方向FF施力而实现最大位移的状态(柱塞6的顶端面6a处于最大行程位置Pmax的状态)。

如上所述，通过向筒状线圈2通电，柱塞6向与施力方向FF相反的方向即反施力方向FR进行位移。为了在柱塞6向反施力方向FR的位移最大的情况下，顶端面6a不与芯体3直接接触，而配置有通过非磁性材料形成的环状的垫片37。该垫片37防止因在切断向筒状线圈2通电时作用的剩磁导致柱塞6无法离开芯体3。借助因向筒状线圈2通电而产生的吸引力，柱塞6克服作用力最大程度地向反施力方向FR位移，在顶端面6a处于与垫片37抵接的状态时的顶端面6a的位置为最小行程位置Pmin(参照图2)。

如上所述，最大行程位置Pmax和最小行程位置Pmin分别为柱塞6与限制柱塞6在轴向L上的位移的构件相抵接的位置。因此，由于机械误差等，在芯体3中的最大行程位置Pmax和最小行程位置Pmin的位置因每个个体而可能存在差异。在本发明中定义的最大行程位置Pmax和最小行程位置Pmin为包括这样的误差范围的位置。

在套筒50上作为其内部空间的开口部而设有输入口52、输出口54、排放口56、反馈口58。输入口52为用于输入工作油的口。输出口54为用于喷出工作油的口。排放口56为用于从套筒50释放工作油的口。反馈口58为用于将从输出口54喷出的工作油经由由电磁阀20所具有的阀体的内表面和套筒50的外表面形成的反馈油路58a输入至阀柱60的口。另外，在套筒50的轴向L的两端部，还形成有用于将随着阀柱60的滑动而从套筒50的内周面与阀柱60的外周面之间漏出的工作油排出的排出孔59a、59b。

阀柱60为插入套筒50的内部的轴状构件。如图1所示，阀柱60具有：外径与套筒50的内径大致相同的圆柱状的3个台肩62、64、66、使与这些台肩之间连通的连通部68、形成反馈室70的连结部69。连通部68使台肩62与台肩64之间连结，并使输入口52、输出口54、排放口56的各口间连通。连通部68形成为如下的锥状，即，外径比台肩62和台肩64的外径小，且从各台肩62和台肩64起沿着轴向L相互越接近则外径越小。连结部69使台肩62与台肩66之间连结，并与套筒50的内壁一起形成使反馈力作用于阀柱60上的反馈室70。

在向筒状线圈2的通电被切断的状态(不通电时)下，如图1中的实线所示，阀柱60通过弹簧44的作用力向施力方向FF进行最大位移。此时，在经由连通部68连通输入口52和输出口54，并且通过台肩64截断输出口54和排放口56。因此，油压作用于输出口54。

另一方面，若向筒状线圈2通电，则利用与通电量、即施加在筒状线圈2上的电流的大小相应的吸引力将柱塞6吸引至反施力方向FR。伴随于此，与柱塞6抵接的轴38向反施力方向FR位移，与轴38抵接的阀柱60也向反施力方向FR位移。此时，阀柱60停止在柱塞6的吸引力、弹簧44的弹力、从反馈口58作用于阀柱60的反馈力平衡的位置。阀柱60越向反施力方向FR位移，输入口52的开口面积变得越窄，排放口56的开口面积变得越宽。如在图1中用双点划线示出一部分台肩的位置那样，当阀柱60向反施力方向FR移动最大时，在通过台肩62将输入口52完全地堵塞的同时，输出口54与排放口56连通。由此，油压不作用于输出口54。

如上所述，柱塞6被与筒状线圈2的通电量相应的吸引力向反施力方向FR吸引。因此，通过提高电磁驱动装置10的磁效率，能使用更加小型的电磁驱动装置10，并确保所需的吸引力。其结果，能够获得更加小型的电磁阀20。或者，能够获得在更小的功耗下动作的电磁阀20。

本发明的电磁驱动装置10在用于提高磁效率的芯体3的结构上，特别是在设于芯体3的直径扩大部8的结构上具有特征。为了规定这样的芯体3的形状，而在电磁驱动装置10上设定有与轴向L垂直的2个假想面即第一假想边界面V1和第二假想边界面V2。第一假想边界面V1设定在轴向L上的最大行程位置Pmax，或者比最大行程位置Pmax靠施力方向FF侧的位置。另外，如后述那样，第一假想边界面V1设定在芯体3的磁通量限制部7与直径扩大部8的边界部分。第二假想边界面V2设定在轴向L上的最小行程位置Pmin，或比最小行程位置Pmin靠施力方向FF侧且比最大行程位置Pmax更靠反施力方向FR侧的位置。在本实施方式中，第一假想边界面V1设定在轴向L上的最大行程位置Pmax(V1＝Pmax)，第二假想边界面V2设定在轴向L上的最小行程位置Pmin(V2＝Pmin)。以下，详细地进行说明。

如上所述，图2为在图1中用附图标记“8”示出的直径扩大部的附近的局部放大图。如图1和图2所示，芯体3具有磁通量限制部7、直径扩大部8和基底部9。为了确保在磁路中芯体3对柱塞6的吸引力，磁通量限制部7构成为，芯体3的磁阻在规定的位置变大。具体地说，磁通量限制部7位于比最大行程位置Pmax(第一假想边界面V1)靠施力方向FF侧的区域，与比该最大行程位置Pmax靠反施力方向FR侧的区域相比，径向R的壁厚形成得薄。直径扩大部8形成为，径向R的厚度从磁通量限制部7的反施力方向FR侧的端部(第一假想边界面V1)向反施力方向FR侧连续地或阶梯地变厚。因此，在此，最大行程位置Pmax(第一假想边界面V1)为磁通量限制部7与直径扩大部8之间的边界位置。基底部9为从形成为有底筒状的芯体3的底面部3a靠反施力方向FR侧的部位。芯体3构成为，在轴向L上，除了磁通量限制部7和直径扩大部8以外的区域具有大致相同的外径。基底部9形成为，在径向R上具有比直径扩大部8的平均壁厚和磁通量限制部7的壁厚更厚的壁厚。

如图2所示，直径扩大部8具有外表面比后述的直径扩大基准线Lref向径向R的内表面侧凹陷的凹部8c。另外，在本实施方式中，直径扩大部8还具有外表面比直径扩大基准线Lref向径向R的外表面侧突出的凸部8v。在图2例示的方式中，直径扩大部8构成为，从磁通量限制部7的反施力方向FR侧的端部(第一假想边界面V1)向反施力方向FR的侧，依次形成有作为凸部8v的第一凸部11、凹部8c、作为凸部8v的第二凸部12。另外，在图2例示的方式中，在轴向截面中，凹部8c形成在包含从点“Q4”至直径扩大基准线Lref的垂线Lp与直径扩大基准线Lref之间的交点Q5的位置。进一步，在图2例示的方式中，与凹部8c在反施力方向FR侧相邻的凸部8v(在此处为第二凸部12)具有：第一外表面8v1，与芯体3(基底部9)的比最小行程位置Pmin(第二假想边界面V2)靠反施力方向FR侧的径向外表面(9a)相连；第二外表面8v2，沿着与轴向L垂直的方向，从凹部8c的反施力方向FR侧的端部延伸至第一外表面8v1。换言之，与第二假想边界面V2在施力方向FF侧相邻的凸部8v(在此处为第二凸部12)具有：第一外表面8v1，与芯体3(基底部9)的比第二假想边界面V2更反施力方向FR侧的径向外表面(9a)相连；第二外表面8v2，与第一外表面8v1的施力方向FF侧的端部相连接，并在与轴向L垂直的方向上延伸。

此外，直径扩大基准线Lref为连接在由包含芯体3的轴心线的平面切断得到的芯体3的轴向截面中的第一基准点Q1和第二基准点Q2的直线。在此，第一基准点Q1为在芯体3的轴向截面中的第一假想边界面V1与芯体3的径向R的外表面的交点。在本实施方式中，由于第一假想边界面V1设定于最大行程位置Pmax，所以第一基准点Q1为与最大行程位置Pmax相对应的芯体3的径向R的外表面的点即最大行程外表面点。第二基准点Q2为在芯体3的轴向截面中的第二假想边界面V2与芯体3的径向R的外表面的交点。在本实施方式中，由于第二假想边界面V2设定于最小行程位置Pmin，所以第二基准点Q2为与最小行程位置Pmin相对应的芯体3的径向R的外表面的点即最小行程外表面点。此外，图2中的点“Q3”为与最大行程位置Pmax相对应的芯体3的径向R的内表面的点，称为最大行程内表面点Q3。另外，点“Q4”为与最小行程位置Pmin相对应的芯体3的径向R的内表面的点，称为最小行程内表面点Q4。

如图3所示，凸部8v和凹部8c形成为，在轴向截面中的最大行程位置Pmax(第一假想边界面V1)和最小行程位置Pmin(第二假想边界面V2)之间的芯体3的截面积即扩大部截面积S比基准截面积Sref大。基准截面积Sref为在直径扩大部8的外表面由直径扩大基准线Lref形成时的芯体3的截面积。如图3所示，在此，基准截面积Sref为将Q1、Q2、Q3、Q4连结起来得到的四边形的面积。此外，轴向截面为由包含芯体3的轴心线的平面切断芯体3得到的截面，所以能够在芯体3的周向上设定为无限大。在整个周向上的所有轴向截面中，扩大部截面积S都比基准截面积Sref大。

此处，参照图4～图7，对直径扩大部8的结构与磁性能(吸引力的特性)之间的关系进行说明。图4示出在轴向截面中直径扩大部8的外表面由例如直径扩大基准线Lref这样的直线形成的情况下的芯体3。在此，在轴向截面中，将直径扩大部8的从最大行程位置Pmax(第一假想边界面V1)至最小行程位置Pmin(第二假想边界面V2)的外表面与轴向L所成的角度设置为直径扩大角度θ。图5示意地示出在直径扩大角度θ为比作为理想角度的“θc”小的“θa”的情况下的磁性能和基于磁性能的吸引力的特性。图6示意地示出在直径扩大角度θ为比作为理想角度的“θc”大的“θb”的情况下的磁性能和基于磁性能的吸引力的特性。此外，优选地，在直径扩大角度θ为理想角度“θ”的情况下，轴向截面中的直径扩大部8的外表面与直径扩大基准线Lref大致一致。

图5和图6的中央的曲线图示出柱塞6的顶端面6a和芯体3的底面部3a之间的距离即行程与作用于柱塞6的吸引力的关系。就曲线图中的行程而言，将在最小行程位置Pmin(第二假想边界面V2)的值设置为“0”，将在最大行程位置Pmax(第一假想边界面V1)的值设置为能够位移的最大值。在这些曲线图中用虚线示出的特性“Cc”示出在直径扩大角度θ为作为理想角度的“θc”的情况下的特性。即，吸引力与行程无关而大致恒定的特性为理想特性，“θc”为能够实现这种特性的直径扩大角度θ。若吸引力大致恒定，则吸引力几乎线性响应筒状线圈2的通电量。因此，能够容易高精度地控制电磁驱动装置10和电磁阀20。

参照图5，对直径扩大角度“θa”为“θc＞θa”的情况进行说明。在该情况下，在最小行程位置Pmin附近，通过柱塞6和芯体3的磁通量的方向接近于轴向L。其结果，在作用于柱塞6的力中，沿着轴向L的反施力方向FR的成分所占的比例变高，吸引力变大。另一方面，在最大行程位置Pmax附近，由于直径扩大部8的扩大部截面积S减少，所以磁阻增加，通过芯体3的磁通量减少，吸引力变小。因此，如图5中用实线所示出那样，吸引力具有相对于行程以具有负比例常数的方式成比例的特性“Ca”，并且相对于行程不稳定。在将这样的特性的电磁驱动装置10应用于电磁阀20的情况下，由于越朝向最大行程位置Pmax侧，吸引力变得越低，所以在因油压振动而导致柱塞6移动到最大行程位置Pmax侧的情况下，返回到原来的位置所需要的时间变长，对于油压振动的收敛性容易变差。

接下来，参照图6，对直径扩大角度“θb”为“θc＜θb”的情况进行说明。在该情况下，在最小行程位置Pmin附近，通过柱塞6和芯体3的磁通量的方向接近于与轴向L垂直的方向。其结果，在作用于柱塞6的力中，沿着轴向L的反施力方向FR的成分所占的比例变低，吸引力变小。另一方面，在最大行程位置Pmax附近，由于直径扩大部8的扩大部截面积S增加，所以磁阻减少，通过芯体3的磁通量减少，吸引力变大。因此，如图6中用实线所示出那样，吸引力具有相对于行程以具有正比例常数的方式成比例的特性“Cb”，并且相对于行程不恒定。在将这样的特性的电磁驱动装置10应用于电磁阀20的情况下，考虑到在最大行程位置Pmax附近要与强的吸引力相平衡，而需要增大弹簧44的作用力，由此对使柱塞6移动的指令的响应性降低。

基于这样的背景，理想的直径扩大角度“θc”为设定在在“θa＜θc＜θb”范围内的角度。该角度“θc”通过实验或者模拟来决定。进一步，通过提高磁性能，能够实现吸引力的提高和由抑制通电量带来的节能化。如上所述，本发明的电磁驱动装置10的直径扩大部8通过设有凸部8v和凹部8c，与通过理想的直径扩大角度“θc”的圆锥面来形成直径扩大部8的外表面的情况(在轴向截面中，通过理想的直径扩大角度“θc”的直线来形成外表面的情况)相比，进一步地改善磁性能。

图7的中央的曲线图与图5和图6相同，示出柱塞6的顶端面6a和芯体3的底面部3a之间距离即行程与作用于柱塞6的吸引力的关系。在该曲线图中用虚线所示出的特性“Cc”与图5和图6相同，示出在直径扩大角度θ为作为理想角度的“θc”的情况下的特性。在图7中用实线示出的特性“Cd”示出在直径扩大部8的外表面上形成有凸部8v和凹部8c的情况下的特性。该特性“Cd”与特性“Cc”相比，在整个行程范围内具有更高的吸引力。另外，吸引力与行程无关而几乎大致恒定，在维持稳定性的状态下实现了吸引力的提高。

如图7所示，通过在最小行程位置Pmin附近设有凹部8c，从柱塞6通过芯体3的磁通量的路径变窄。具体地说，磁通量的向与轴向L垂直的方向的路径被抑制，使磁通量的路径偏向靠近轴向L的方向。因此，沿着轴向L的反施力方向FR的成分在吸引力中所占的比例变高，吸引力变大。另一方面，通过在最大行程位置Pmax附近设有第一凸部11(凸部8v)，柱塞6的附近的磁阻变小，从柱塞6流向芯体3的磁通量增加。因此，在最大行程位置Pmax附近的吸引力也变高。

进一步地，通过设有由第一凸部11和第二凸部12组成的凸部8v，不仅填补了因凹部8c而减少的扩大部截面积S，而且作为整体使扩大部截面积S也增加。由此，直径扩大部8的磁阻变低，交链的磁通量也增加。即，在行程的整个范围内交链磁通量增加，整体地提高了吸引力。这样，通过在直径扩大部8设有凸部8v和凹部8c，能够在维持吸引力相对于行程的稳定性的状态下，提高吸引力。

2.第二实施方式

接着，基于附图对本发明的第二实施方式进行说明。在本实施方式中，设于芯体3的直径扩大部8的具体结构与上述第一实施方式不同。图8为本实施方式中的直径扩大部8附近的局部放大图。以下，以与上述第一实施方式的不同点为重点进行说明。特别是对未说明的方面，与上述第一实施方式相同。

除直径扩大部8的具体结构以外，包含如图1所示的电磁驱动装置10的电磁阀20的整体结构与上述第一实施方式相同。因此，作为油压控制阀的调压阀部40的结构也与上述第一实施方式相同。其中，在上述第一实施方式中虽然没有特别说明，但是如图1所示，调压阀部40具有非控制区域D1和控制区域D2；非控制区域D1位于阀柱60的行程范围内的反施力方向FR侧的端部区域，并且是输出油压与阀柱60的位置无关而处于恒定状态的区域；控制区域D2位于非控制区域D1的施力方向FF侧，并且是输出油压根据阀柱60的位置而变化的区域。此外，在本申请中，“油压处于恒定状态”并不是指油压严格地恒定，也包含并非积极地控制的结果的油压稍微变化的情况。例如存在因从阀柱60与套筒50的间隙泄漏的油压而引起的微小的油压变动等的情况也包含在“油压处于恒定状态”中。

在本实施方式中，调压阀部40具有第一非控制区域D1和第二非控制区域D3，第一非控制区域D1与控制区域D2在反施力方向FR侧相邻，第二非控制区域D3与控制区域D2在施力方向FF侧相邻。而且，将第一非控制区域D1、控制区域D2和第二非控制区域D3合起来的区域相当于阀柱60的整个行程范围。在控制区域D2中，作用于输出口54的油压(输出油压)根据阀柱60的轴向L的位置而变化。在图1所示的例子中，随着阀柱60向反施力方向FR位移，在输入口52的开口面积变窄的同时排放口56的开口面积变宽，输出油压降低。在第一非控制区域D1中，通过台肩62将输入口52完全堵塞的同时，输出口54和排放口56变为以足够宽的开口面积连通的状态，输出油压为零且变为恒定状态。在第二非控制区域D3中，通过台肩64将排放口56完全堵塞的同时，输入口52和输出口54变为以足够宽的开口面积连通的状态，输出油压为与作用于输入口52的油压相一致的油压且变为恒定状态。即，在第一非控制区域D1和第二非控制区域D3中，输出油压与阀柱60的位置无关而处于恒定状态。

此外，图1所示的调压阀部40的结构仅仅只是一个例子。因此，调压阀部40(油压控制阀)也可以构成为，与图1所示的例子相反，随着阀柱60向反施力方向FR位移，输入口52的开口面积变宽，输出油压升高。

与上述相同，使用第一假想边界面V1和第二假想边界面V2来规定芯体3的形状。如图8所示，在本实施方式中，第一假想边界面V1设定在轴向L上的比最大行程位置Pmax靠施力方向FF侧的位置，第二假想边界面V2设定在轴向L上的比最小行程位置Pmin靠施力方向FF侧且比最大行程位置Pmax靠反施力方向FR侧的位置。而且，磁通量限制部7位于比第一假想边界面V1靠施力方向FF侧的区域，与比第一假想边界面V1靠反施力方向FR侧的区域相比，径向R的壁厚形成得薄。直径扩大部8形成为，径向R的壁厚从第一假想边界面V1向反施力方向FR侧连续地或阶梯地变厚。因此，在此处，第一假想边界面V1为磁通量限制部7与直径扩大部8的边界。换言之，第一假想边界面V1设定在芯体3的磁通量限制部7与直径扩大部8的边界部分。基底部9为从形成为有底筒状的芯体3的底面部3a靠反施力方向FR侧的部位。芯体3构成为，在轴向L上，除磁通量限制部7和直径扩大部8以外的区域都具有大致相同的外径。基底部9形成为，在径向R上具有比直径扩大部8的平均壁厚和磁通量限制部7的壁厚更厚的壁厚。

另外，直径扩大部8具有外表面比直径扩大基准线Lref向径向R的内表面侧凹陷的凹部8c。另外，在本实施方式中，直径扩大部8具有外表面比直径扩大基准线Lref向径向R的外表面侧突出的凸部8v。在图8所例示的方式中，直径扩大部8从位于磁通量限制部7的反施力方向FR侧的端部的第一假想边界面V1向反施力方向FR侧，依次形成有第一凹部21、第一凸部24、第二凹部22、第二凸部25、第三凹部23、第三凸部26。此处，第一凹部21、第二凹部22和第三凹部23都为凹部8c，第一凸部24、第二凸部25、和第三凸部26都为凸部8v。另外，在图8所例示的方式中，在轴向截面中，第三凹部23形成在包含从最小行程内表面点Q4至直径扩大基准线Lref的垂线Lp与直径扩大基准线Lref之间的交点Q5的位置。进一步，在图8所例示的方式中，与第二假想边界面V2在施力方向FF侧相邻的凸部8v(在此处为第三凸部26)具有：第一外表面8v1，与芯体3(基底部9)的比第二假想边界面V2靠反施力方向FR侧的径向外表面(9a)相连；第二外表面8v2，与第一外表面8v1的施力方向FF侧的端部连接，并形成为与直径扩大基准线Lref相比相对于轴向L的倾斜角度更大的圆锥台面状。即，从图8显而易见，在轴向截面中，第三凸部26通过2条直线形成。另一方面，在轴向截面中，作为其他凸部8v的第一凸部24和第二凸部25以及作为凹部8c的第一凹部21、第二凹部22和第三凹部23形成为曲线状。因此，从第一凸部24向反施力方向FR侧直到第三凹部23为止，轴向截面的形状形成为曲线的波状。

此外，直径扩大基准线Lref为连接由包含芯体3的轴心线的平面切断得到的芯体3的轴向截面中的第一基准点Q1和第二基准点Q2的直线。此处，第一基准点Q1为在芯体3的轴向截面中的第一假想边界面V1与芯体3的径向R的外表面的交点。在本实施方式中，第一假想边界面V1设定为比最大行程位置Pmax更靠施力方向FF侧。更详细地说，第一假想边界面V1设定在轴向L上的最大行程位置Pmax和从最大行程位置Pmax向施力方向FF侧离开了柱塞6的行程LS的一半距离(LS/2)的位置之间。在图8所例示的方式中，第一假想边界面V1设定在从最大行程位置Pmax向施力方向FF侧离开了行程LS的大约三分之一的距离的位置。

第二基准点Q2为在芯体3的轴向截面中的第二假想边界面V2与芯体3的径向R的外表面之间的交点。在本实施方式中，第二假想边界面V2设定为比最小行程位置Pmin更靠施力方向FF侧。更详细地说，第二假想边界面V2设定在轴向L上的最小行程位置Pmin与从最小行程位置Pmin向施力方向FF侧离开了柱塞6的行程LS的一半距离(LS/2)的位置之间。在图8所例示的方式中，第二假想边界面V2设定在从最小行程位置Pmin向施力方向FF侧离开了行程LS的大约五分之一的距离的位置。

在本实施方式中，将该最小行程位置Pmin与第二假想边界面V2在轴向L上的距离如下设定。即，如上所述，作为油压控制阀的调压阀部40具有与控制区域D2在反施力方向FR侧相邻的第一非控制区域D1。因此，第二假想边界面V2设定在轴向L上的从最小行程位置Pmin向施力方向FF侧离开了与第一非控制区域D1的轴向L的长度相应的距离LD的位置。如上所述，柱塞6与阀柱60连动。而且，调压阀部40具有位于控制区域D2的反施力方向FR侧和施力方向FF侧这两侧的非控制区域D1、D2。在这些非控制区域D1、D2中，由于输出油压与阀柱60的位置无关而处于恒定状态，所以实质上通过柱塞6使阀柱60的位置发生位移并不能进行油压控制。因此，在柱塞6的行程LS的范围内与非控制区域D1、D2相对应的区域中，对吸引力相对于柱塞6的行程的恒定性(稳定性)的要求低。因此，在与非控制区域D1、D2相对应的柱塞6的行程区域中，采用如直径扩大部8那样芯体3的径向R的壁厚根据轴向L的位置而变化的结构的必要性很低。

因此，在本实施方式中，将第二假想边界面V2设定在轴向L上的从最小行程位置Pmin向施力方向FF侧离开了与第一非控制区域D1的轴向L的长度相应的距离LD的位置。具体地说，最小行程位置Pmin和第二假想边界面V2之间的距离LD与第一非控制区域D1的轴向L的长度相同。根据该结构，在阀柱60位于控制区域D2的反施力方向FR侧的端部的状态下的柱塞6的顶端面6a的位置与位于直径扩大部8的反施力方向FR侧的端部的第二假想边界面V2对应(在本例中为一致)配置。因此，能够在控制区域D2与直径扩大部8处于对应的位置关系的范围内，将直径扩大部8配置为最靠近施力方向FF侧。由此，与上述第一实施方式相比，能够确保在柱塞6的行程LS的整个区域中的芯体3的径向R的壁厚厚。换言之，能够确保在柱塞6的行程LS的整个区域中的在轴向截面中的芯体3的截面积大。由此，能够确保在控制区域D2内芯体3吸引柱塞6的吸引力与阀柱60的行程位置无关而稳定的特性的同时，确保通过直径扩大部8的磁通量的量大而使吸引力变大。

在本实施方式中与上述第一实施方式相同，凸部8v和凹部8c形成为，在轴向截面中的第一假想边界面V1与第二假想边界面V2之间的芯体3的截面积即扩大部截面积S比基准截面积Sref大。基准截面积Sref为在通过直径扩大基准线Lref形成直径扩大部8的外表面时的第一假想边界面V1与第二假想边界面V2之间的芯体3的截面积。在此处，基准截面积Sref为通过第一假想边界面V1、第二假想边界面V2、直径扩大基准线Lref、芯体3的径向R的内表面围成的四边形的面积。另外，如图8中着色示出那样，扩大部截面积S为通过第一假想边界面V1、第二假想边界面V2、芯体3的径向R的外表面、芯体3的径向R的内表面围成的区域的面积。

此处，参照图9，对于本实施方式中的直径扩大部8的结构与磁性能(吸引力的特性)的关系，与上述第一实施方式进行比较说明。图9的中央的曲线图与图5～图7相同，示出柱塞6的顶端面6a和芯体3的底面部3a的距离即行程与作用于柱塞6的吸引力的关系。在该曲线图中用虚线示出的特性“Cc”与图5～图7相同，示出在直径扩大角度θ为作为理想角度的“θc”的情况下的特性。图9中用实线示出的特性“Ce”示出了图8所示的本实施方式的直径扩大部8的特性。该特性“Ce”与上述第一实施方式的图7所示的特性“Cc”相比，在行程的整个区域内具有更大的吸引力。其中，与上述特性“Cc”相比，吸引力相对于行程的恒定性略微下降，在柱塞6的行程LS的范围的两端部的吸引力比中央部略小。但是，如上所述，由于柱塞6的行程LS的范围的两端部与阀柱60的行程范围中的非控制区域D1、D2相对应，所以在该区域中的吸引力下降不会造成大的问题。

如图9所示，通过在最小行程位置Pmin附近设有凹部8c，从柱塞6通过芯体3的磁通量的路径变窄。具体地说，磁通量的向与轴向L垂直的方向的路径被抑制，并使磁通量的路径偏向接近轴向L的方向。因此，沿着轴向L的反施力方向FR的成分在吸引力中所占的比例变高，吸引力变大。另一方面，通过在最大行程位置Pmax附近设有凸部8v，柱塞6附近的磁阻变低，从柱塞6流向芯体3的磁通量增加。其结果，在最大行程位置Pmax附近的吸引力也变大。另外，通过设有凸部8v，不仅填补了因凹部8c而减少的扩大部截面积S，而且作为整体使扩大部截面积S增加。由此，直径扩大部8的磁阻变低，交链的磁通量也增加。进一步，在本实施方式中，将第一假想边界面V1和第二假想边界面V2这两者配置为与上述第一实施方式相比更靠施力方向FF侧，由此，将直径扩大基准线Lref配置为与上述第一实施方式相比更靠施力方向FF侧。由此，在柱塞6的行程LS的整个区域中，确保在轴向截面中的芯体3的截面积大。因此，虽然与上述第一实施方式相比，吸引力相对于柱塞6的行程的恒定性略微下降，但是在整个行程LS内交链磁通量增加，整体上提高吸引力。这样，根据本实施方式的结构，能够确保在阀柱60的控制区域D2内的吸引力相对于柱塞6的行程的恒定性，同时进一步地提高吸引力。

3.其他实施方式

以下，对本发明的其他实施方式进行说明。此外，以下说明的各实施方式的结构并不限于分别单独地使用，只要不产生矛盾，也能够与其他实施方式的结构相组合使用。

(1)如图2那样，在上述第一实施方式中示出如下例子，即，在轴向截面中，在包含从最小行程内表面点Q4至直径扩大基准线Lref的垂线Lp与直径扩大基准线Lref的交点Q5的位置上形成有1个凹部8c。但是，凹部8c并不限于1个，也可以设有多个。例如，如图10所示，也可以隔着交点Q5在施力方向FF侧和反施力方向FR侧这两侧形成凹部8c。在图10所示的例子中，直径扩大部8的外表面形成为，交点Q5为以最小行程内表面点Q4为圆心的半径为φ的圆与直径扩大基准线Lref的切点。隔着该切点，在施力方向FF侧形成第一凹部13，在反施力方向FR侧形成第二凹部14。

参照图7并如上所述，凹部8c为了调整在最小行程位置Pmin附近的磁通量的方向而设置。若凹部8c的形成面(轴向截面中的直径扩大部8的外形)距最小行程内表面点Q4具有均等的距离(半径φ)，则能够最大限度地维持扩大部截面积S并设置有效的凹部8c。若建成这样的观点，则还优选使凹部8c的形成面为圆弧状的其他结构。例如，与图2所示的方式相同，在含有交点Q5的位置上设置1个凹部8c的情况下，如图11所示，该凹部8c的形成面可以形成为以最小行程内表面点Q4为中心的圆弧。另外，在与图10所示的方式同样，隔着交点Q5在施力方向FF侧和反施力方向FR侧这两侧设置凹部8c，该凹部8c的形成面形成为以最小行程内表面点Q4为圆心的圆弧的情况下，交点Q5不需要成为以最小行程内表面点Q4为中心的圆与直径扩大基准线Lref的切点。例如，如图12所示，圆弧也可以沿着垂线Lp比直径扩大基准线Lref更向径向R的外侧突出。

(2)在上述第一实施方式中示出如下方式，即，在包含垂线Lp与直径扩大基准线Lref的交点Q5的位置上形成1个凹部8c的情况下，如图2或图11那样，该凹部8c的形成面由圆弧或直线形成。但是，凹部8c的形成面还可以为阶梯状等，在轴向截面中将多条直线或曲线组合而形成。另外，在形成为阶梯状的情况下，也可以在垂线Lp与直径扩大基准线Lref的交点Q5设定有拐点或顶点。图13示出了凹部8c的形成面形成为阶梯状，并将其顶点设定在交点Q5的例子。在该情况下，隔着交点Q5，在施力方向FF侧形成第一凹部13，在反施力方向FR侧形成第二凹部14。另外，该情况也可以与图12所示的方式相同，阶梯状的顶点比直径扩大基准线Lref更向径向R的外侧突出(参照图14)。

(3)在参照图2、图10～图14的上述说明中，例示了如下方式，即，与第二假想边界面V2在施力方向FF侧相邻的凸部8v(在此处为第二凸部12)具有：第一外表面8v1，与芯体3(基底部9)的比第二假想边界面V2靠反施力方向FR侧的径向外表面(9a)相连；第二外表面8v2，与第一外表面8v1的施力方向FF侧的端部连接并沿着与轴向L垂直的方向延伸。但是，若能够确保扩大部截面积S所需的面积，则第二凸部12并不限定于这种方式。例如，也可以不区分第一外表面8v1和第二外表面8v2，从凹部8c的反施力方向FR侧的端部至第二假想边界面V2，通过连续倾斜面或者曲面来形成。另外，第一外表面8v1和第二外表面8v2还可以分别通过倾斜面或者曲面来形成。另外，第二凸部12还可以具有3个以上的倾斜面或者曲面。

(4)在图2、图10～图14中，示出了直径扩大部8具有2个凸部8v的方式，但是凸部8v也可以为1个。优选地，在使扩大部截面积S变大的基础上，为了填补因设置用于使磁通量偏转的凹部8c而产生的扩大部截面积S的减少量，并且使扩大部截面积S进一步扩大，而在多处设定有凸部8v。因此，在图2、图10～图14中，示出了在隔着凹部8c的两侧设置凸部8v的方式。但是，如果能够填补因凹部8c而减少的面积，并能够确保所需的扩大部截面积S，则也可以仅在凹部8c的某一侧设置凸部8v。优选地，为了使在最大行程位置Pmax附近的交链磁通量增加，而在凹部8c的施力方向FF侧(磁通量限制部7侧)设置凸部8v即可。

(5)在上述第二实施方式中说明了如下例子，即，如图8所示对直径扩大部8从第一假想边界面V1向反施力方向FR侧依次具有第一凹部21、第一凸部24、第二凹部22、第二凸部25、第三凹部23、第三凸部26。但是，本发明的实施方式不限于此。例如，如图15所示，直径扩大部8也可以优选为从第一假想边界面V1向反施力方向FR侧依次具有第一凹部21、第一凸部24、第二凹部22、第二凸部25的结构。在该图15所例示的方式中，在轴向截面中，第二凹部22形成在包含从最小行程内表面点Q4至直径扩大基准线Lref的垂线Lp与直径扩大基准线Lref的交点Q5的位置。另外，在图15所例示的方式中，与第二假想边界面V2在施力方向FF侧相邻的凸部8v(在此处为第二凸部25)也具有：第一外表面8v1，与芯体3(基底部9)的比第二假想边界面V2靠反施力方向FR侧的径向外表面(9a)相连；第二外表面8v2，与第一外表面8v1的施力方向FF侧的端部连接，并形成为与直径扩大基准线Lref相比相对于轴向L的倾斜角度更大的圆锥台面状。另一方面，作为另一个凸部8v的第一凸部24以及作为凹部8c的第一凹部21和第二凹部22在轴向截面中形成为曲线状。因此，从第一凸部24向反施力方向FR侧直到第二凹部22为止，轴向截面的形状形成为曲线的波状。

(6)在图2、图8、图10～图15中，对在与第二假想边界面V2在施力方向FF侧邻接的区域上形成凸部8v的例子进行说明。但是，本发明的实施方式并不限于此。例如，如图16所示，也可以采用不在与第二假想边界面V2在施力方向FF侧相邻的区域上形成凸部8v的结构。在图16所例示的方式中，直径扩大部8在与第二假想边界面V2在施力方向FF侧邻接的区域具有圆锥台面27，该圆锥台面27的轴向截面的形状为与直径扩大基准线Lref一致的直线。在图16所例示的方式中，直径扩大部8为从第一假想边界面V1向反施力方向FR侧依次具有第一凹部21、第一凸部24、第二凹部22、圆锥台面27的结构。在上述第一和第二实施方式中，如图3和图8所示，对扩大部截面积S形成为比基准截面积Sref大的情况进行了说明，但如该图16所示，也可以以使扩大部截面积S比基准截面积Sref小的方式形成凸部8v和凹部8c。

(7)在上述第二实施方式中，对如下例子进行了说明，即，如图8所示，直径扩大部8中的除了第三凸部26以外的凸部8v和凹部8c的轴向截面的形状以曲线形成。但是，本发明的实施方式并不限于此。例如，如图17所示，所有的凹部8c和凸部8v的轴向截面的形状也可以基本上以直线来形成。假如采用这样的结构，则直径扩大部8的外表面基本上全部通过圆锥台面或圆筒面来构成。因此，能够通过车床等一般的加工装置容易地形成直径扩大部8的凹部8c和凸部8v，容易降低制造成本。在图17所例示的方式中，直径扩大部8为从第一假想边界面V1向反施力方向FR侧依次具有第一凹部21、第一凸部24的结构。而且，与第二假想边界面V2在施力方向FF侧相邻的第一凸部24具有：第一外表面8v1，与芯体3(基底部9)的比第二假想边界面V2靠反施力方向FR侧的径向外表面(9a)相连；第二外表面8v2，与第一外表面8v1的施力方向FF侧的端部连接，并形成为与直径扩大基准线Lref相比相对于轴向L的倾斜角度更大的圆锥台面状。另外，与第一凸部24在施力方向FF侧相邻的第一凹部21具有：第一外表面21a，与第二外表面8v2相连；第二外表面21b，与第一外表面21a的施力方向FF侧的端部连接，并形成为与直径扩大基准线Lref相比相对于轴向L的倾斜角度更小的圆锥台面状。在此处，第一凸部24的第二外表面8v2与第一凹部21的第一外表面21a形成同一个圆锥台面。第一凹部21的第二外表面21b的施力方向FF侧的端部与第一假想边界面V1一致，并连接于磁通量限制部7的反施力方向FR侧的端部。若采用该结构，则能够仅形成2个圆锥台面(在轴向截面中为2条直线)，将凹部8c和凸部8v各设置一个。

产业上的可利用性

本发明能够适用于一种电磁驱动装置，具有：筒状线圈；芯体，配置于该筒状线圈的径向内侧且内表面形成为有底筒状；柱塞，配置于芯体的径向内侧，并能够根据向筒状线圈的通电量沿着该芯体的轴向进行位移。

附图标记的说明

2：筒状线圈

3：芯体

3a：底面部

6：柱塞

6a：顶端面

7：磁通量限制部

8：直径扩大部

8c：凹部

8v：凸部

8v1：第一外表面

8v2：第二外表面

10：电磁驱动装置

11：第一凸部

12：第二凸部

40：调压阀部(油压控制阀)

60：阀柱

D1、D3：非控制区域

D2：控制区域

FF：施力方向

FR：反施力方向

L：轴向

Lp：垂线

Lref：直径扩大基准线

LS：柱塞的行程

Pmax：最大行程位置

Pmin：最小行程位置

Q1：第一基准点(最大行程外表面点)

Q2：第二基准点(最小行程外表面点)

Q4：最小行程内表面点

R：径向

S：扩大部截面积

Sref：基准截面积

V1：第一假想边界面

V2：第二假想边界面

Claims (13)

1.一种电磁驱动装置，

具有：

筒状线圈，

芯体，配置于所述筒状线圈的径向内侧，所述芯体的内表面形成为有底筒状，

柱塞，配置于所述芯体的径向内侧，能够沿着所述芯体的轴向位移，并且受到沿着所述轴向从所述芯体的底面部离开的方向的作用力；

所述柱塞的与所述底面部相向的顶端面能够在最大行程位置和最小行程位置之间，根据向所述筒状线圈的通电量进行位移，所述最大行程位置是指，在不向所述筒状线圈通电时，所述顶端面借助所述作用力远离所述底面部最远的位置，所述最小行程位置是指，通过向所述筒状线圈通电，所述顶端面靠近所述底面部最近的位置，其特征在于，

将通过所述作用力沿着所述轴向对所述柱塞施力的方向作为施力方向，将与该施力方向相反的方向作为反施力方向，

在所述轴向上的所述最大行程位置或比所述最大行程位置靠所述施力方向侧的位置，且在所述芯体的磁通量限制部和直径扩大部之间的边界部分上，设定与所述轴向垂直的假想面即第一假想边界面，并且，在所述轴向上的所述最小行程位置或比所述最小行程位置靠所述施力方向侧且比所述最大行程位置靠所述反施力方向侧的位置，设定与所述轴向垂直的假想面即第二假想边界面，

所述磁通量限制部位于比所述第一假想边界面靠所述施力方向侧的区域，与比所述第一假想边界面靠所述反施力方向侧的区域相比，所述磁通量限制部的径向的壁厚形成得薄，

所述直径扩大部形成为，径向的壁厚从所述第一假想边界面向所述反施力方向侧连续地或阶梯地变厚，

将连接第一基准点和第二基准点的直线作为直径扩大基准线，所述第一基准点是指，由包含所述芯体的轴心线的平面切断得到的所述芯体的轴向截面中的所述第一假想边界面与所述芯体的径向外表面之间的交点，所述第二基准点是指，在所述轴向截面中的所述第二假想边界面与所述芯体的径向外表面的交点，

所述直径扩大部具有外表面比所述直径扩大基准线向径向内表面侧凹陷的凹部。

2.如权利要求1所述的电磁驱动装置，其特征在于，

在所述轴向截面中，所述凹部形成在包含从最小行程内表面点至所述直径扩大基准线的垂线与所述直径扩大基准线之间的交点的位置，或隔着该交点形成在所述施力方向侧和所述反施力方向侧，所述最小行程内表面点是指，所述芯体的与所述最小行程位置相对应的径向内表面的点。

3.如权利要求1或2所述的电磁驱动装置，其特征在于，

所述直径扩大部还包括外表面比所述直径扩大基准线向径向外表面侧突出的凸部。

4.如权利要求3所述的电磁驱动装置，其特征在于，

所述凸部以及所述凹部形成为，在整个周向上的所有所述轴向截面中，扩大部截面积大于基准截面积，所述扩大部截面积是指，在所述轴向截面中的所述第一假想边界面和所述第二假想边界面之间的所述芯体的截面积，所述基准截面积是指，在所述轴向截面中的所述第一假想边界面和所述第二假想边界面之间的通过所述直径扩大基准线形成所述直径扩大部的外表面时的所述芯体的截面积。

5.如权利要求3或4所述的电磁驱动装置，其特征在于，

所述直径扩大部从所述第一假想边界面向所述反施力方向侧，依次形成有作为所述凸部的第一凸部、所述凹部、作为所述凸部的第二凸部。

6.如权利要求3～5中任一项所述的电磁驱动装置，其特征在于，

与所述第二假想边界面在所述施力方向侧相邻的所述凸部具有：

第一外表面，与所述芯体的比所述第二假想边界面靠所述反施力方向侧的径向外表面相连；

第二外表面，与所述第一外表面的所述施力方向侧的端部相连接，并形成为与所述直径扩大基准线相比相对于所述轴向的倾斜角度更大的圆锥台面状。

7.如权利要求1～6中任一项所述的电磁驱动装置，其特征在于，

所述第一假想边界面设定在所述轴向上的所述最大行程位置和从所述最大行程位置向所述施力方向侧离开了所述柱塞的一半行程的距离的位置之间，

所述第二假想边界面设定在所述轴向上的所述最小行程位置和从所述最小行程位置向所述施力方向侧离开了所述柱塞的一半行程的距离的位置之间。

8.如权利要求1～7中任一项所述的电磁驱动装置，其特征在于，

所述柱塞与油压控制阀的阀柱连动；

所述油压控制阀具有位于所述阀柱的行程范围内的所述反施力方向侧的端部区域的非控制区域和位于所述非控制区域的所述施力方向侧的控制区域，所述非控制区域是指，输出油压与所述阀柱的位置无关而处于恒定状态的区域，所述控制区域是指，输出油压根据所述阀柱的位置而变化的区域，

所述第二假想边界面设定在从所述轴向上的所述最小行程位置向所述施力方向侧离开了与所述非控制区域的在所述轴向上的长度相对应的距离的位置。

9.如权利要求1～6中任一项所述的电磁驱动装置，其特征在于，

所述第一假想边界面设定在所述轴向上的所述最大行程位置，

所述第二假想边界面设定在所述轴向上的所述最小行程位置。

10.一种电磁驱动装置，

具有：

筒状线圈，

芯体，配置于所述筒状线圈的径向内侧，所述芯体的内表面形成为有底筒状，

柱塞，配置于所述芯体的径向内侧，能够沿着所述芯体的轴向位移，并且受到沿着所述轴向从所述芯体的底面部离开的方向的作用力；

所述柱塞的与所述底面部相向的顶端面能够在最大行程位置和最小行程位置之间，根据向所述筒状线圈的通电量进行位移，所述最大行程位置是指，在不向所述筒状线圈通电时，所述顶端面借助所述作用力远离所述底面部最远的位置，所述最小行程位置是指，通过向所述筒状线圈通电，所述顶端面靠近所述底面部最近的位置，其特征在于，

将通过所述作用力沿着所述轴向对所述柱塞施力的方向作为施力方向，将与该施力方向相反的方向作为反施力方向，

所述芯体具有磁通量限制部和直径扩大部，所述磁通量限制部形成在比所述最大行程位置靠所述施力方向侧的区域，与比所述最大行程位置靠所述反施力方向侧的区域相比，所述磁通量限制部的径向的壁厚形成得薄，

所述直径扩大部形成为，径向的壁厚从所述磁通量限制部的所述反施力方向侧的端部向所述反施力方向侧变厚，

将连接最大行程外表面点和最小行程外表面点的直线作为直径扩大基准线，所述最大行程外表面点是指，在由包含所述芯体的轴心线的平面切断得到的所述芯体的轴向截面中，所述芯体的与所述最大行程位置相对应的径向外表面的点，所述最小行程外表面点是指，在所述轴向截面中，所述芯体的与所述最小行程位置相对应的径向外表面的点，

所述直径扩大部具有外表面比所述直径扩大基准线向径向外表面侧突出的凸部和外表面比所述直径扩大基准线向径向内表面侧凹陷的凹部；

所述凸部以及所述凹部形成为，在整个周向的所有所述轴向截面中，扩大部截面积大于基准截面积，所述扩大部截面积是指，在所述轴向截面中的所述最大行程位置与所述最小行程位置之间的所述芯体的截面积，所述基准截面积是指，在所述轴向截面中的所述最大行程位置与所述最小行程位置之间的通过所述直径扩大基准线形成所述直径扩大部的外表面时的所述芯体的截面积。

11.如权利要求10所述的电磁驱动装置，其特征在于，

所述直径扩大部从所述磁通量限制部的所述反施力方向侧的端部向所述反施力方向侧，依次形成有作为所述凸部的第一凸部、所述凹部、作为所述凸部的第二凸部。

12.如权利要求10或11所述的电磁驱动装置，其特征在于，

在所述轴向截面中，所述凹部形成在包含从最小行程内表面点至所述直径扩大基准线的垂线与所述直径扩大基准线之间的交点的位置，或隔着该交点形成在所述施力方向侧和所述反施力方向侧，所述最小行程内表面点是指，所述芯体的与所述最小行程位置相对应的径向内表面的点。

13.如权利要求10～12中任一项所述的电磁驱动装置，其特征在于，

与所述凹部在所述反施力方向侧相邻的所述凸部具有：

第一外表面，与所述芯体的比所述最小行程位置靠所述反施力方向侧的径向外表面相连，

第二外表面，沿着与所述轴向垂直的方向，从所述凹部的所述反施力方向侧的端部延伸到所述第一外表面。