CN112789696B - 螺线管 - Google Patents

Abstract

螺线管(100、100a、100b)具备：线圈(20)，通电而产生磁力；筒状的滑动芯(60)，配置在上述线圈的内周面；柱状的柱塞(30)，配置在上述滑动芯的内周面，在轴向(AD)上滑动；有底筒状的磁轭(10、10a、10b)，具有筒部(12)和底部(14)；磁吸引芯(50)，与上述柱塞的前端面(32)对置而配置，将上述柱塞磁吸引；及磁通授受部件(80)，配置在与上述底部对置的上述滑动芯的端部(62)的外周侧，进行上述滑动芯与上述磁轭之间的磁通的授受；上述柱塞的上述基端面的沿着上述轴向的位置，在上述柱塞最靠近于上述磁吸引芯的状态下，与上述滑动芯的上述端部的沿着上述轴向的位置相同，或与上述端部相比位于沿着上述轴向靠上述底部侧。

Description

螺线管

关联申请的相互参照

本申请基于2018年10月2日提出的日本专利申请第2018－187067号，在此援引其记载内容。

技术领域

本公开涉及螺线管。

背景技术

以往，已知有在通过通电产生磁力的线圈的内侧、柱塞在定子芯的内周滑动的螺线管。专利文献1所记载的螺线管，在定子芯的外周配置有磁性体的环形芯。由此，使磁轭等的磁回路部件与定子芯经由环形芯而磁结合，抑制了起因于磁回路部件与定子芯之间的组装间隙的磁力下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4569371号公报

发明内容

专利文献1所记载的螺线管，在线圈中流过比较大的电流、柱塞非常靠近磁吸引芯的状态下，柱塞的与磁吸引芯侧相反侧的端部处的磁通授受面积减小，螺线管的推力有可能下降。因此，希望有能够在柱塞非常靠近磁吸引芯的状态下抑制螺线管的推力的下降的技术。

本公开能够作为以下的形态实现。

根据本公开的一形态，提供一种螺线管。该螺线管具备：线圈，通过通电产生磁力；筒状的滑动芯，被配置在上述线圈的内周面；柱状的柱塞，被配置在上述滑动芯的内周面，在轴向上滑动；有底筒状的磁轭，具有沿着上述轴向的筒状的筒部、以及与上述筒部相连并在与上述轴向交叉的方向上形成且与上述柱塞的基端面对置的底部，上述有底筒状的磁轭收容上述线圈、上述滑动芯和上述柱塞；磁吸引芯，在上述轴向上与上述柱塞的前端面对置而配置，通过上述线圈产生的磁力，将上述柱塞磁吸引；以及磁通授受部件，被配置在与上述底部对置的上述滑动芯的端部的外周侧，进行上述滑动芯与上述磁轭之间的磁通的授受；上述柱塞的上述基端面的沿着上述轴向的位置，在上述柱塞最靠近于上述磁吸引芯的状态下，与上述滑动芯的上述端部的沿着上述轴向的位置相同，或相比于上述端部沿着上述轴向靠上述底部侧。

根据该形态的螺线管，由于柱塞的基端面的沿着轴向的位置，在柱塞最靠近于磁吸引芯的状态下，与滑动芯的端部的沿着轴向的位置相同或比端部沿着轴向靠底部侧，所以能够抑制通过柱塞的冲程量(沿着轴向的移动量)而滑动芯与柱塞的重叠量变动。因此，能够抑制在柱塞非常靠近于磁吸引芯的状态下滑动芯与柱塞之间的磁通授受面积减小，能够抑制螺线管的推力的下降。

本公开还能够以各种形态实现。例如，能够以电磁阀、螺线管的制造方法等的形态实现。

附图说明

关于本公开的上述目的及其他的目的、特征及优点，一边参照附图一边通过下述详细的记述会变得更明确。

图1是表示应用了第1实施方式的螺线管的线性电磁阀的概略结构的剖视图。

图2是用来说明螺线管的主要部分的结构的部分剖视图。

图3是用来说明通电状态的螺线管的说明图。

图4是用来说明第2实施方式的螺线管的主要部分的结构的部分剖视图。

图5是用来说明第3实施方式的螺线管的主要部分的结构的部分剖视图。

具体实施方式

A.第1实施方式：

图1所示的第1实施方式的螺线管100被应用于线性电磁阀300，作为使滑阀200驱动的致动器发挥功能。线性电磁阀300被用于控制向未图示的车辆用自动变速机供给的液压油的油压，被配置在未图示的油压回路中。线性电磁阀300具备沿着中心轴AX相互排列配置的滑阀200和螺线管100。另外，在图1及图2中表示非通电状态的螺线管100及线性电磁阀300。本实施方式的线性电磁阀300是常闭型，但也可以是常开型。

滑阀200调整后述的多个油口214的连通状态及开口面积。滑阀200具备套筒210、滑柱220、弹簧230和调节螺杆240。

套筒210具有大致圆筒状的外观形状。在套筒210，形成有沿着中心轴AX贯通的插入孔212、以及与插入孔212连通而在径向上开口的多个油口214。在插入孔212中被插入滑柱220。多个油口214沿着与中心轴AX平行的方向(以下也称作“轴向AD”)相互排列而形成。在多个油口214，例如对应有与未图示的油泵连通而接受油压的供给的输入口、与未图示的离合器等连通而供给油压的输出口、将液压油排出的泄流口等。在套筒210的螺线管100侧的端部，形成有凸缘部216。凸缘部216朝向径向外侧扩径，被与后述的螺线管100的磁轭10相互固定。

滑柱220具有沿着轴向AD排列配置有多个大径部222和小径部224的大致棒状的外观形状。滑柱220在插入孔212的内部沿着轴向AD滑动，根据大径部222和小径部224的沿着轴向AD的位置，调整多个油口214的连通状态及开口面积。在滑柱220的一端，抵接而配置有用来将螺线管100的推力向滑柱220传递的轴90。在滑柱220的另一端，配置有弹簧230。弹簧230由压缩线圈弹簧构成，将滑柱220在轴向AD上推压而向螺线管100侧施力。调节螺杆240与弹簧230抵接而配置，调整相对于套筒210的拧入量，从而调整弹簧230的弹簧载荷。

图1及图2所示的螺线管100被未图示的电子控制装置通电控制，驱动滑阀200。螺线管100具备磁轭10、线圈20、柱塞30、定子芯40和磁通授受部件80。

如图1所示，磁轭10由磁性体的金属形成，构成螺线管100的外廓。磁轭10具有有底筒状的外观形状，收容线圈20、柱塞30、定子芯40和磁通授受部件80。磁轭10具有筒部12、底部14和开口部17。筒部12具有沿着轴向AD的大致筒状的外观形状。底部14在筒部12的与滑阀200侧相反侧的端部处与轴向AD垂直地形成。另外，底部14并不限于与轴向AD垂直，也可以是大致垂直地形成，也可以是与轴向AD交叉而形成。在底部14的大致中央，在磁轭10的内侧形成有在轴向AD上凹陷的凹部16。凹部16构成为，能够收容后述的柱塞30的基端面34。开口部17形成在筒部12的滑阀200侧的端部。在螺线管100的结构部件被组装到磁轭10的内部之后，将开口部17与滑阀200的凸缘部216敛缝固定。在本实施方式中，磁轭10通过压力成形而形成，但也可以通过铸造等的任意的成形方法来形成。

线圈20在被配置在磁轭10的筒部12的内侧的树脂制的绕线管22上，卷绕被施以了绝缘包覆的导线而构成。构成线圈20的导线的端部连接在连接端子24。连接端子24被配置在连接器26的内部。连接器26被配置在磁轭10的外周部，经由未图示的连接线进行螺线管100与电子控制装置的电气性的连接。线圈20通过被通电而产生磁力，形成经过磁轭10的筒部12及底部14、磁通授受部件80、后述的定子芯40的滑动芯60、柱塞30、后述的定子芯40的磁吸引芯50及凸缘54的环状的磁通流(以下也称作“磁回路”)。在图1及图2所示的状态下，不执行向线圈20的通电，没有形成磁回路。

柱塞30具有大致圆柱状的外观形状，由磁性体的金属构成。柱塞30在被配置于线圈20的内周面的后述的滑动芯60的内周面上沿轴向AD滑动。在柱塞30的滑阀200侧的端面(以下也称作“前端面32”)，抵接配置有上述的轴90。由此，柱塞30通过被传递给滑柱220的弹簧230的施力而沿着轴向AD向磁轭10的底部14侧施力。与前端面32相反侧的端面(以下也称作“基端面34”)与磁轭10的底部14对置，在至少没有执行向线圈20的通电的状态下被收容到凹部16。在柱塞30及轴90，形成有沿轴向AD贯通的未图示的呼吸孔。油压回路的液压油在该呼吸孔中流通。

定子芯40具有大致圆筒状的外观形状，由磁性体的金属构成。定子芯40具有磁吸引芯50、滑动芯60和磁遮断部70。

磁吸引芯50被配置为将轴90在周向上包围。磁吸引芯50构成定子芯40之中的滑阀200侧的一部分，通过线圈20产生的磁力，将柱塞30磁吸引。在磁吸引芯50的与柱塞30的前端面32对置的面，配置有挡块52。挡块52由非磁性体构成，抑制柱塞30与磁吸引芯50直接抵接，抑制由于磁吸引而柱塞30不再从磁吸引芯50离开。在磁吸引芯50的滑阀200侧的端面，形成有凸缘54。凸缘54与在磁轭10的开口部17中被敛缝固定的凸缘部216的端面接触而配置，从而相对于磁轭10被固定。

滑动芯60构成定子芯40之中的底部14侧的一部分。滑动芯60具有大致圆筒状的外观形状，被配置在线圈20的内周面且柱塞30的外周面。换言之，滑动芯60在径向上被配置在线圈20与柱塞30之间。径向上的滑动芯60与柱塞30的间隙很小。滑动芯60引导柱塞30的沿着轴向AD的移动。由此，柱塞30在滑动芯60的内周面上直接滑动。滑动芯60的与磁吸引芯50侧相反侧的端部(以下也称作“端部62”)与底部14对置。端部62相对于磁轭10没有被固定。此外，端部62没有被收容到形成于磁轭10的底部14的凹部16中。换言之，端部62被配置在相比凹部16沿着轴向AD靠磁吸引芯50侧。

磁遮断部70在轴向AD上形成在磁吸引芯50与滑动芯60之间。磁遮断部70抑制在磁吸引芯50与滑动芯60之间直接磁通流动。本实施方式的磁遮断部70被构成为，定子芯40的径向的厚度被形成为薄壁，由此与磁吸引芯50及滑动芯60相比磁阻变大。

磁通授受部件80被配置在滑动芯60的端部62的外周侧。因此，磁通授受部件80在轴向AD上位于绕线管22与磁轭10的底部14之间。磁通授受部件80由磁性体的环状的部件构成。磁通授受部件80进行滑动芯60及磁轭10之间的磁通的授受。更具体地讲，进行与磁轭10的底部14之间的磁通的授受、以及与滑动芯60之间的磁通的授受。另外，磁通授受部件80也可以进行与磁轭10的筒部12之间的磁通的授受。

在磁通授受部件80的外周面与磁轭10的筒部12的内周面之间，设有径向的间隙。由此，磁通授受部件80构成为，能够根据滑动芯60的端部62的径向的变位而变位。在磁通授受部件80的内周面与滑动芯60的外周面之间，设有用于组装的微小的间隙。此外，磁通授受部件80的沿着轴向AD的长度比绕线管22与磁轭10的底部14之间的沿着轴向AD的间隙小。此外，与底部14对置的磁通授受部件80的端面86位于与滑动芯60的端部62相比在轴向AD上靠底部14侧。

在本实施方式中，磁通授受部件80的外缘部82在与绕线管22对置的一侧凹陷而形成。因此，包含中心轴AX的截面中的磁通授受部件80的截面形状被形成为大致L字状。在外缘部82与绕线管22之间配置有施力部件84。施力部件84将磁通授受部件80向磁轭10的底部14推压。由此，在通电状态和非通电状态的两种的状态下，磁通授受部件80与底部14接触，所以通过通电开始时的磁吸引，能够抑制磁通授受部件80与底部14抵接的声音的发生。本实施方式的施力部件84由防松垫圈构成，但也可以由盘簧或耐油性良好的橡胶等能够对磁通授受部件80施力的任意的部件构成。另外，外缘部82的凹陷及施力部件84也可以省略。

在本实施方式中，磁轭10、柱塞30、定子芯40和磁通授受部件80分别由铁构成。另外，并不限于铁，也可以由镍或钴等任意的磁性体构成。

在图3中，在与图2同样的螺线管100的主要部分的截面中，用粗线的箭头表示通过通电而形成的磁回路。磁回路如上述那样形成为，经过磁轭10的筒部12、磁轭10的底部14、磁通授受部件80、滑动芯60、柱塞30、磁吸引芯50和凸缘54。因此，通过向线圈20通电，柱塞30被向磁吸引芯50侧拉近。由此，柱塞30在滑动芯60的内周面中沿着轴向AD向图3所示的中空的箭头的方向滑动。这样，通过向线圈20通电，柱塞30对抗于弹簧230的施力而向磁吸引芯50侧做冲程。流到线圈20中的电流越大，磁回路的磁通密度越增加，柱塞30的冲程量越增加。“柱塞30的冲程量”，是指以柱塞30距磁吸引芯50最远的位置为基点、在柱塞30的往复运动中柱塞30向磁吸引芯50侧沿着轴向AD移动的量。柱塞30距磁吸引芯50最远的状态对应于非通电状态。另一方面，柱塞30最靠近于磁吸引芯50的状态对应于流过比较大的电流而柱塞30的前端面32与挡块52抵接的状态，柱塞30的冲程量为最大。

当柱塞30向磁吸引芯50侧做冲程，与柱塞30的前端面32抵接的轴90将滑柱220向弹簧230侧推压。由此，油口214的连通状态及开口面积被调整，输出与流到线圈20中的电流值成比例的油压。

在图3中，表示了在线圈20中流过比较大的电流、柱塞30最靠近于磁吸引芯50的状态。在该状态下，柱塞30的基端面34位于比滑动芯60的端部62靠磁轭10的底部14侧。更具体地讲，柱塞30的基端面34比端部62更向底部14侧突出相当于轴向AD的长度D1的量。因此，滑动芯60与柱塞30的重叠量不论柱塞30的冲程量如何都为一定。“滑动芯60与柱塞30的重叠量”，是指滑动芯60与柱塞30在径向上对置的部分的轴向AD的长度。因而，即使柱塞30非常靠近于磁吸引芯50，滑动芯60与柱塞30的重叠量也没有减小，所以能够抑制滑动芯60与柱塞30之间的磁通授受面积的减小。因此，在柱塞30非常靠近于磁吸引芯50的状态下，也能够确保充分的磁通授受面积，能够抑制螺线管100的推力的下降。

此外，在柱塞30最靠近于磁吸引芯50的状态下，柱塞30的基端面34位于比磁通授受部件80的端面86靠底部14侧。因此，磁通授受部件80与柱塞30的重叠量不论柱塞30的冲程量如何都为一定。因而，由于磁通授受部件80与柱塞30的重叠量不变动，所以即使柱塞30非常靠近于磁吸引芯50，也能够抑制磁通授受部件80的磁通密度的变动，能够进一步抑制螺线管100的推力的下降。

根据以上说明的第1实施方式的螺线管100，在柱塞30最靠近于磁吸引芯50的状态下，柱塞30的基端面34位于与滑动芯60的端部62相比沿着轴向AD靠底部14侧。因此，能够抑制由于柱塞30的冲程量而滑动芯60与柱塞30的重叠量变动。因而，在柱塞30非常靠近于磁吸引芯50的状态下，能够抑制滑动芯60与柱塞30之间的磁通授受面积减小，能够抑制螺线管100的推力的下降。

此外，在柱塞30最靠近于磁吸引芯50的状态下，柱塞30的基端面34位于比磁通授受部件80的端面86靠底部14侧。因此，能够抑制由于柱塞30的冲程量而磁通授受部件80与柱塞30的重叠量变动。因而，在柱塞30比较靠近于磁吸引芯50的状态下，能够抑制磁通授受部件80的磁通密度的变动，能够进一步抑制螺线管100的推力的下降。

此外，由于在磁轭10的底部14，在磁轭10的内侧形成有在轴向AD上凹陷的凹部16，所以在柱塞30距磁吸引芯50最远的状态下，能够收容柱塞30的基端面34。因此，能够容易地实现使柱塞30的基端面34位于比滑动芯60的端部62靠底部14侧的结构。

此外，由于滑动芯60的端部62没有被收容到形成于磁轭10的底部14的凹部16中，所以在向磁轭10组装滑动芯60时，能够抑制端部62与凹部16接触而端部62变形，能够抑制柱塞30的滑动性的下降。此外，由于能够将用来抑制该变形的端部62与凹部16之间的组装间隙省略，所以能够抑制起因于组装间隙的磁通密度的下降，能够抑制磁吸引性能的下降。

此外，由于在滑动芯60的端部62的外周面配置有磁性体的环状的磁通授受部件80，所以能够进行滑动芯60与磁轭10之间的磁通的授受，能够抑制滑动芯60的端部62的磁通密度的下降。此外，由于磁通授受部件80构成为能够对应于滑动芯60的端部62的径向的变位而变位，所以能够吸收由定子芯40的制造上的尺寸偏差和组装上的轴偏差带来的端部62的径向的变位。

与本实施方式不同，对于柱塞最靠近于磁吸引芯的状态下滑动芯的端部位于比柱塞的基端面靠底部侧的螺线管而言，在柱塞非常靠近于磁吸引芯的状态下，滑动芯与柱塞的重叠量在柱塞的基端面侧减小，磁通授受面积减小。因此，螺线管的推力有可能下降。

相对于此，根据本实施方式的螺线管100，由于在柱塞30最靠近于磁吸引芯50的状态下，柱塞30的基端面34位于比滑动芯60的端部62靠底部14侧，所以即使在柱塞30非常靠近于磁吸引芯50的状态下，也能够抑制滑动芯60与柱塞30之间的磁通授受面积减小，能够抑制螺线管100的推力的下降。

B.第2实施方式：

如图4所示，第2实施方式的螺线管100a在具备磁轭10a来代替磁轭10这一点上与第1实施方式的螺线管100不同。由于其他的结构与第1实施方式的螺线管100相同，所以对于相同的结构赋予相同的标号，省略它们的详细的说明。

第2实施方式的螺线管100a具备的磁轭10a在底部14a之中的与形成有凹部16的面相反侧的面，形成有在与凹部16对应的位置朝向外侧突出的凸部18。由此，底部14a成为大致一定的壁厚。

根据以上说明的第2实施方式的螺线管100a，起到与第1实施方式同样的效果。除此以外，由于在底部14a之中的与形成有凹部16的面相反侧的面，形成有在与凹部16对应的位置朝向外侧突出的凸部18，所以能够将底部14a以大致一定的壁厚形成。因此，能够抑制底部14a的壁厚变得不均匀而底部14a的强度部分地下降。此外，能够使用板状的成形材料通过压力成形容易地形成磁轭10a。

C.第3实施方式：

如图5所示，第3实施方式的螺线管100b在具备磁轭10b来代替磁轭10这一点上与第1实施方式的螺线管100不同。由于其他的结构与第1实施方式的螺线管100相同，所以对于相同的结构赋予相同的标号，省略它们的详细的说明。

第3实施方式的螺线管100b具备的磁轭10b在形成于底部14b的凹部16的径向外侧形成有朝向内侧突出的台阶部19。磁通授受部件80与台阶部19对置而配置，被施力部件84推压在台阶部19的端面。

根据以上说明的第3实施方式的螺线管100b，起到与第1实施方式同样的效果。

D.其他实施方式：

(1)在上述各实施方式中，在柱塞30最靠近于磁吸引芯50的状态下，柱塞30的基端面34位于比滑动芯60的端部62靠底部14、14a、14b侧，但本公开并不限定于此。柱塞30的基端面34的沿着轴向AD的位置也可以在柱塞30最靠近于磁吸引芯50的状态下与滑动芯60的端部62大致相同。换言之，也可以是，在柱塞30最靠近于磁吸引芯50的状态下，柱塞30的基端面34和与底部14、14a、14b对置的端部62的端面在轴向AD上大致一致。通过该结构，也起到与上述各实施方式同样的效果。

(2)上述各实施方式中，在柱塞30最靠近于磁吸引芯50的状态下，柱塞30的基端面34位于比磁通授受部件80的端面86靠底部14、14a、14b侧，但本公开并不限定于此。也可以是，在柱塞30最靠近于磁吸引芯50的状态下柱塞30的基端面34与磁通授受部件80的端面86在轴向AD上大致一致，并且位于比滑动芯60的端部62靠底部14、14a、14b侧。此外也可以是，在柱塞30最靠近于磁吸引芯50的状态下磁通授受部件80的端面86位于比柱塞30的基端面34在轴向AD上靠底部14、14a、14b侧，并且柱塞30的基端面34位于比滑动芯60的端部62靠底部14、14a、14b侧。通过这样的结构，也起到与上述各实施方式同样的效果。

(3)上述各实施方式的螺线管100、100a、100b的结构只不过是一例，能够各种变更。例如，滑动芯60的端部62也可以位于比磁通授受部件80的端面86在轴向AD上靠底部14、14a、14b侧，也可以在轴向AD上大致一致。此外，例如也可以将滑动芯60的端部62收容在凹部16中。此外，例如也可以将底部14的凹部16省略。此外，例如柱塞30并不限于大致圆柱状，也可以具有任意的柱状的外观形状。此外，滑动芯60及磁轭10的筒部12并不限于大致圆筒状，也可以设计为与柱塞30的外观形状对应的筒状的外观形状。通过这样的结构，也起到与上述各实施方式同样的效果。

(4)上述各实施方式的螺线管100、100a、100b被应用到用来控制向车辆用自动变速机供给的液压油的油压的线性电磁阀300中，作为使滑阀200驱动的致动器发挥功能，但本公开并不限定于此。例如，也可以应用到调整发动机的吸气阀或排气阀的配气正时的气门正时调整装置的电磁油路切换阀等任意的电磁阀中。此外，例如也可以代替滑阀200而使提升阀等的任意的阀驱动，也可以代替阀而使开关等的任意的被驱动体驱动。

本公开并不限于上述的各实施方式，在不脱离其主旨的范围中能够以各种结构实现。例如，与在公开内容栏所记载的形态中的技术特征对应的各实施方式中的技术特征，为了解决上述课题的一部分或全部、或为了达成上述效果的一部分或全部，可以适当进行替换、组合。此外，如果该技术特征不是在本说明书中作为必须而进行说明的，则能够适当删除。

Claims (3)

1.一种螺线管，

具备：

线圈(20)，通过通电产生磁力；

筒状的滑动芯(60)，被配置在上述线圈的内周面；

柱状的柱塞(30)，被配置在上述滑动芯的内周面，在轴向(AD)上滑动；

有底筒状的磁轭(10、10a、10b)，具有沿着上述轴向的筒状的筒部(12)、以及与上述筒部相连并在与上述轴向交叉的方向上形成、与上述柱塞的基端面(34)对置的底部(14)，上述磁轭收容上述线圈、上述滑动芯和上述柱塞；

磁吸引芯(50)，在上述轴向上与上述柱塞的前端面(32)对置而配置，通过上述线圈产生的磁力，将上述柱塞磁吸引；以及

磁通授受部件(80)，被配置在与上述底部对置的上述滑动芯的端部(62)的外周侧，进行上述滑动芯与上述磁轭之间的磁通的授受，

上述柱塞的上述基端面的沿着上述轴向的位置，在上述柱塞最靠近于上述磁吸引芯的状态下，与上述滑动芯的上述端部的沿着上述轴向的位置相同，或与上述端部相比沿着上述轴向靠上述底部侧，

在上述底部，形成有在上述柱塞距上述磁吸引芯最远的状态下收容上述柱塞的上述基端面的凹部(16)，

上述滑动芯的上述端部没有被收容在上述凹部。

2.如权利要求1所述的螺线管，

上述柱塞的上述基端面的沿着上述轴向的位置，在上述柱塞最靠近于上述磁吸引芯的状态下，与上述磁通授受部件的对置于上述底部的端面(86)的沿着上述轴向的位置相同，或与上述端面相比沿着上述轴向靠上述底部侧。

3.如权利要求1或2所述的螺线管，

在上述底部之中的与形成有上述凹部的面相反侧的面，形成有在与上述凹部对应的位置处朝向外侧突出的凸部(18)。

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