DE102011054475A1

DE102011054475A1 - Elektromagnetischer Solenoid

Info

Publication number: DE102011054475A1
Application number: DE102011054475A
Authority: DE
Inventors: Masami Niimi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2012-05-03
Anticipated expiration: 2031-10-14
Also published as: US8451079B2; DE102011054475B4; JP5581973B2; JP2012094435A; US20120105178A1; CN102543356B; CN102543356A

Abstract

Ein elektromagnetischer Solenoid weist eine elektromagnetische Spule, einen feststehenden Eisenkern, einen beweglichen Eisenkern und eine Federspule auf. Die Federspule ist zwischen dem feststehenden Eisenkern und dem beweglichen Eisenkern angeordnet und übt auf den beweglichen Eisenkern in einer dem feststehenden Eisenkern entgegengesetzten Richtung entlang der axialen. Richtung eine Federkraft aus. Eine magnetische Anziehungsoberfläche und ein Passteil sind in zumindest entweder dem feststehenden Eisenkern und/oder dem beweglichen Eisenkern ausgebildet. Die magnetische Anziehungsoberfläche wird von dem feststehenden Eisenkern berührt, wenn der bewegliche Eisenkern den feststehenden Eisenkern erreicht. Eine äußere Umfangsoberfläche des Passteils, die von der magnetischen Anziehungsoberfläche um einen vorbestimmten Abstand entlang der axialen Richtung beabstandet ist, mit der Federspule in Eingriff. Das äußerste Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche ist im Gegensatz zu dem äußersten Umfangsteil des Passteils innen positioniert.

Description

Querverweis auf eine verwandte Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung nimmt Bezug auf und beansprucht die Priorität der am 28. Oktober 2010 eingereichten japanischen Patentanmeldung 2010-242349 , auf die hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft mit einem beweglichen Eisenkern ausgestattete elektromagnetisch Solenoiden, die in der Lage sind, eine durch eine elektromagnetische Spule entstehende elektromagnetische Kraft zu erzeugen, um einen beweglichen Eisenkern zu bewegen.
2. Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
Ein aus einer elektromagnetischen Spule, einem feststehenden Eisenkern, einem beweglichen Eisenkern und einer Federspule bestehender elektromagnetischer Solenoid ist weithin bekannt und hat dementsprechend Anwendung gefunden. Die elektromagnetische Spule verwandelt sich bei Aufnahme von elektrischer Leistung in einen Elektromagneten. Der feststehende Eisenkern wird durch ein durch die elektromagnetische Spule erzeugtes Magnetfeld magnetisiert. Der bewegliche Eisenkern wird zu dem feststehenden Eisenkern bewegt, der in einer axialen Richtung des elektromagnetischen Solenoiden magnetisiert ist.
Die Federspule ist zwischen dem feststehenden Eisenkern und dem beweglichen Eisenkern so angeordnet, dass sie auf den beweglichen Eisenkern eine Federkraft ausübt, um den beweglichen Eisenkern von dem feststehenden Eisenkern zu trennen. Nachdem der bewegliche Eisenkern durch die elektromagnetische Kraft, die entsteht, wenn der elektromagnetischen Spule elektrische Leistung zugeführt wird, zu dem feststehenden Eisenkern bewegt worden ist, kann mit Hilfe dieser Struktur der bewegliche Eisenkern durch die Federkraft der Federspule entlang der dem feststehenden Eisenkern gegenüberliegenden axialen Richtung von dem feststehenden Eisenkern entfernt werden.
Darüber hinaus liegt ein Phänomen bzw. eine Störbeeinflussung vor, bei dem bzw. der eine Betriebsspannung zum Bewegen des beweglichen Eisenkerns über eine Nennspannung ansteigt und die Betriebsspannung jedes Mal fluktuiert, wenn sie erfasst wird, also die Betriebsspannung instabil ist.
Das heißt, dass in der elektromagnetischen Spule ein Magnetfluss erzeugt wird und ein magnetischer Weg entsteht, der aus der elektromagnetischen Spule, dem beweglichen Eisenkern und dem feststehenden Eisenkern besteht. Durch einen aus dem magnetischen Weg austretenden Magnetfluss wird eine Kraft erzeugt, die die Federspule, die zwischen dem beweglichen Eisenkern und dem feststehenden Eisenkern angeordnet ist, in Durchmesserrichtung des elektromagnetischen Solenoids nach innen, nämlich in Richtung des magnetischen Wegs anzieht. Dabei kommt es zu einer Störbeeinflussung von der Federspule, die in der Durchmesserrichtung des elektromagnetische Solenoiden nach innen gezogen wurde, auf den beweglichen Eisenkern, wobei sie auf den beweglichen Eisenkern wie ein Widerstand wirkt. Wenn die Federspule den beweglichen Eisenkern dementsprechend störend beeinflusst, lässt sich der bewegliche Eisenkern unter Verwendung der Betriebsspannung, die ursprünglich im Rahmen der Planungsarbeiten berechnet wurde, nicht so leicht von dem feststehenden Eisenkern anziehen. Von diesem Standpunkt aus betrachtet muss der elektromagnetischen Spule eine erhöhte Betriebsspannung, die höher als die im Rahmen der Planungsarbeiten bestimmte, ursprünglich konzipierte Betriebsspannung ist, zugeführt werden, um den beweglichen Eisenkern unter Zwang bewegen zu können.
Wenn die Federspule durch eine Kraft komprimiert bzw. zusammengedrückt wird, die beiden Enden der Federspule zugeführt wird, wird die Federspule im Allgemeinen komprimiert bzw. zusammengedrückt, während sie sich in der Durchmesserrichtung der Federspule verschiebt. Durch diese Kompression verändert sich ein Abstand zwischen einer Position auf der Federspule und dem beweglichen Eisenkern, und der Abstand entlang der Durchmesserrichtung ist dadurch nicht konstant. Dementsprechend variiert bzw. schwankt das Ausmaß einer solchen. Störbeeinflussung von der Federspule auf den beweglichen Kern einem Teil der Federspule entsprechend, und die Arbeitsweise des beweglichen Eisenkerns wird dadurch instabil.
Ferner weist z. B. in einem elektromagnetischen Solenoiden mit einem beweglichen Eisenkern, der in der japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung 2410-67407 offenbart ist, der bewegliche Eisenkern einen sich verjüngenden Teil auf, der in Richtung eines feststehenden Eisenkerns entlang einer axialen Richtung von einer magnetischen Anziehungsoberfläche des beweglichen Eisenkerns vorsteht, an der der bewegliche Eisenkern und der feststehende Eisenkern einander berühren, wenn der bewegliche Eisenkern von dem feststehenden Eisenkern angezogen wird, und, weil eine stärkere Anziehungskraft erzeugt wird, um die Federspule in Durchmesserrichtung des elektromagnetischen Solenoiden nach innen zu ziehen, steigt eine Betriebsspannung zum Bewegen des beweglichen Eisenkerns stärker an.
Der elektromagnetische Solenoid mit der vorstehend erläuterten Struktur verfugt über ein weites Anwendungsgebiet, z. B. wird er als ein ein Antriebsritzel anschiebender Solenoid in einer Startervorrichtung verwendet, die einen Verbrennungsmotor starten kann. Speziell im Kraftfahrzeugbereich muss die minimale Betriebsspannung gewährleistet sein, um den beweglichen Eisenkern korrekt bewegen zu können, weil der elektromagnetische Solenoid auch dann korrekt arbeiten bzw. funktionieren muss, wenn er unter erschwerten Bedingungen, wie z. B hohen Temperatur- und starken Vibrationsbedingungen arbeitet.
Kurzfassung der vorliegenden Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen durch eine stabile Betriebsspannung betreibbaren elektromagnetischen Solenoiden zu schaffen.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe sieht die vorliegende beispielhafte Ausführungsform einen elektromagnetischen Solenoiden mit einer elektromagnetischen Spule, einem feststehenden Eisenkern, einem beweglichen Eisenkern und einer Federspule vor. Die elektromagnetische Spule bildet wird bei Aufnahme einer elektrischen Leistung einen Elektromagneten. Der feststehende Eisenkern ist an einem Endteil der elektromagnetischen Spule angeordnet und wird magnetisiert, wenn der elektromagnetischen Spule die elektrische Leistung zugeführt wird. Der bewegliche Eisenkern wird entlang der axialen Richtung in das Innere der elektromagnetischen Spule zu dem feststehenden Eisenkern hin- sowie von diesem wegbewegt. Die Federspule ist zwischen dem feststehenden Eisenkern und dem beweglichen Eisenkern angeordnet und übt auf den beweglichen Eisenkern in einer dem feststehenden Eisenkern entgegengesetzten Richtung entlang der axialen Richtung eine Federkraft aus. In der elektromagnetischen Spule sind eine magnetische Anziehungsoberfläche und ein Passteil in entweder dem feststehenden Eisenkern oder dem beweglichen Eisenkern ausgebildet. Die magnetische Anziehungsoberfläche gelangt mit den anderen Eisenkern in Berührung, wenn der bewegliche Eisenkern von dem feststehenden Eisenkern angezogen und berührt wird. Eine äußere Umfangsoberfläche des Passteils, die um einen vorbestimmten Abstand in der dem feststehenden Eisenkern gegenüberliegenden Richtung entlang der axialen Richtung von der magnetischen Anziehungsoberfläche entfernt ist, befindet sich in Eingriff mit der Federspule. Der äußerste Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche ist in Durchmesserrichtung innen und nicht im äußersten Umfangsteil des Passteils positioniert.
Weil der äußerste Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche in Durchmesserrichtung innen und nicht in dem äußersten Umfangsteil des Passteils positioniert ist, kann bei der Struktur des elektromagnetischen Solenoiden die Position der Federspule in der Durchmesserrichtung bestimmt bzw. festgelegt sein und verhindert werden, dass die Federspule durch den äußersten Umfangsteil des Passteils in der Durchmesserrichtung bewegt wird. Dadurch kann die von der Federspule dem äußersten Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche zugeführte Störbeeinflussung verhindert werden. Dementsprechend wird durch die vorliegende Erfindung der elektromagnetische Solenoid mit einer stabilen Betriebsspannung geschaffen, die zum schwankungs- bzw. fluktuationsfreien Bewegen des beweglichen Eisenkerns notwendig ist.
In dem elektromagnetischen Solenoiden gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein einen kleinen Durchmesser aufweisendes Teil zwischen der magnetischen Anziehungsoberfläche und einem Seitenteil des Passteils ausgebildet, das der magnetischen Anziehungsoberfläche gegenüberliegt. Das einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil weist einen kleineren Durchmesser als das Passteil auf. Zudem weist das einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil eine einen verringerten Durchmesser aufweisende Oberfläche als eine äußere Umfangsfläche auf, die zwischen dem Endteil des Passteils ausgebildet ist, das der magnetischen Anziehungsoberfläche und dem äußersten Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche gegenüberliegt. Die einen verringerten Durchmesser aufweisende Oberfläche weist eine verjüngte Form auf, deren Durchmesser sich in Richtung der magnetischen Anziehungsoberfläche entlang der axialen Richtung verringert, oder weist einen äußere Umfangsfläche entlang der axialen Richtung des beweglichen Eisenkerns auf.
Weil das einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil zwischen der magnetischen Anziehungsoberfläche und dem Seitenteil des Passteils ausgebildet ist, das der magnetischen Anziehungsoberfläche gegenüberliegt, und das einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil einen kleineren Durchmesser aufweist als das Passteil, kann mit dieser Struktur der Abstand in dem einen kleinen Durchmesser aufweisenden Teil zwischen der inneren Oberfläche der Federspule und dem beweglichen Eisenkern beibehalten werden. Bei dieser Struktur kann die von der Federspule auf das äußerste Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche ausgeübte Störbeeinflussung verhindert werden. Dementsprechend wird durch die vorliegende Erfindung der elektromagnetische Solenoid mit einer stabilen Betriebsspannung geschaffen, die zum Bewegen des beweglichen Eisenkerns notwendig ist.
In dem elektromagnetischen Solenoiden gemäß der vorliegenden Erfindung weist das einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil eine zylindrische Form auf, deren äußere Umfangsoberfläche sich entlang der axialen Richtung befindet, in der sich der bewegliche Eisenkern bewegt.
Da das einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil eine zylindrische Form aufweist, deren äußere Umfangsoberfläche entlang der axialen Richtung verläuft, durch die sich der bewegliche Eisenkern bewegt, kann die Veränderung des Abstands zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des einen kleinen Durchmesser aufweisenden Teils und der Federspule vermindert werden. Dadurch kann die Störbeeinflussung, die von der Federspule auf das äußerste Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche ausgeübt wird, verhindert werden. Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung den elektromagnetischen Solenoiden mit einer stabilen Betriebsspannung, die notwendig ist, um den beweglichen Eisenkern zu bewegen.
In dem elektromagnetischen Solenoiden gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Länge der einen verringerten Durchmesser aufweisenden Oberfläche in der axialen Richtung länger als eine Länge in der Durchmesserrichtung zwischen dem äußersten Umfangsteil des Passteils und dem äußersten Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche in dem beweglichen Eisenkern.
Weil die Länge der einen verringerten Durchmesser aufweisenden Oberfläche in der axialen Richtung länger ist als die Länge in der Durchmesserrichtung zwischen dem äußersten Umfangsteil des Passteils und dem äußersten Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche in dem beweglichen Eisenkern, kann die Störbeeinflussung von der Federspule auf das äußerste Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche auch dann verhindert werden, wenn die Federspule zwischen dem beweglichen Eisenkern und dem feststehenden Eisenkern komprimiert wird, und außerdem sogar dann, wenn der Abstand zwischen dem nebeneinander gewickelten Draht, aus dem die Federspule gebildet ist, verringert ist. Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung den elektromagnetischen Solenoiden mit einer stabilen Betriebsspannung, die notwendig ist, um den beweglichen Eisenkern zu bewegen.
In dem elektromagnetischen Solenoiden gemäß der vorliegenden Erfindung weist entweder der bewegliche Eisenkern oder der feststehende Eisenkern die magnetische Anziehungsoberfläche auf. Die magnetische Anziehungsoberfläche von entweder dem beweglichen Eisenkern oder dem feststehenden Eisenkern weist ein vorstehendes Teil mit einer verjüngten Form auf, die in Richtung der axialen Richtung vorsteht, und in der magnetischen Anziehungsoberfläche des anderen Eisenkerns ist ein Lochteil ausgebildet, wobei das Vorsprungsteil in das Lochteil eingepasst ist.
Entweder weist der bewegliche Eisenkern oder der feststehende Eisenkern das Vorsprungsteil auf, bei dem die magnetischen Anziehungsoberfläche einer verjüngten Form in der axialen Richtung vorsteht, wobei die magnetische Anziehungsoberfläche des anderen Eisenkerns das Lochteil aufweist. Weil das Vorsprungsteil in das Lochteil eingepasst ist, kann die Anziehungskraft gemäß dem Abstand zwischen dem beweglichen Eisenkern und dem feststehenden Eisenkern durch Anpassen der Größe und des Volumens des Vorsprungsteils angepasst werden. Diese Struktur vereinfacht den Arbeitsaufwand bei der Konstruktion bzw. Planung des elektromagnetische Solenoiden.
In dem elektromagnetischen Solenoiden gemäß der vorliegenden Erfindung besteht die Federspule aus einem magnetischen Material.
Da die Federspule aus einem magnetischen Material besteht, entsteht die Anziehungskraft in der axialen Richtung der Federspule zwischen dem nebeneinanderliegend gewickelten Draht, der die Federspule ausbildet, wenn die elektromagnetische Spule die elektrische Leistung erhält. Dadurch kann verhindert werden, dass die Anziehungskraft, die zwischen dem beweglichen Eisenkern und dem feststehenden Eisenkern erzeugt wird, vermindert wird, auch denn, wenn die Fläche der magnetischen Anziehungsfläche verringert wird.
In dem elektromagnetischen Solenoiden gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Abstand in der Durchmesserrichtung zwischen dem äußersten Umfangsteil des Passteils und dem äußersten Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche nicht kleiner als 0,6 Mal einem Drahtdurchmesser der Federspule.
Da der Abstand in der Durchmesserrichtung zwischen dem äußersten Umfangsteil des Passteils und dem äußersten Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche nicht kleiner als 0,6 Mal einem Drahtdurchmesser der Federspule ist, kann die Störbeeinflussung von der Federspule auf den äußersten Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche zuverlässig verhindert werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Eine bevorzugte, nicht einschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1 eine Ansicht, die einen Querschnitt eines elektromagnetischen Schalters, der mit einem elektromagnetischen Solenoiden und einem elektromagnetischen Relais ausgestattet ist, gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Ansicht, die einen Querschnitt einer Startervorrichtung, die mit dem elektromagnetischen Schalter ausgestattet ist, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden und dem elektromagnetischen Relais ausgestattet ist, gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
3 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen einem Spalt X, einem Durchmesser eines Spule, aus der die Federspule besteht, und einer Betriebsspannung des beweglichen Eisenkerns des elektromagnetischen Solenoiden gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen dem Spalt X, dem Durchmesser der Spule, aus der die Federspule besteht, und der Betriebsspannung, um den beweglichen Eisenkern des elektromagnetischen Solenoiden zu bewegen, gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei 4 Vergleichsergebnisse zeigt, wenn die Federspulen aus einem magnetischen Material und einem nicht magnetischen Material bestehen;
5 eine Ansicht, die einen Querschnitt eines elektromagnetischen Schalters, der mit einem elektromagnetischen Solenoiden und einem elektromagnetischen Relais ausgestattet ist, gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 eine Ansicht, die einen Querschnitt eines elektromagnetischen Schalters, der mit einem elektromagnetischen Solenoiden und einem elektromagnetischen Relais ausgestattet ist, gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 eine Ansicht, die einen Querschnitt des elektromagnetischen Schalters, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden ausgestattet ist, gemäß einer Modifikation der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nachstehend werden die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der nachstehenden Beschreibung werden in den verschiedenen Darstellungen zur Kennzeichnung miteinander identischer Bestandteile die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Erste beispielhafte Ausführungsform
Ein elektromagnetischer Solenoid 10 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben.
In der ersten beispielhaften Ausführungsform wird der elektromagnetische Solenoid 10 auf eine Startervorrichtung angewendet, die den Verbrennungsmotor, der beispielsweise an einem Kraftfahrzeug montiert ist, startet. In der nachstehenden Beschreibung zeigt die Richtung auf die rechte Seite in einer jeweiligen Darstellung die Richtung zum Startermotor an, und die Richtung auf die linke Seite in einer jeweiligen Darstellung zeigt die Richtung zum Antriebsritzel an.
1 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt des elektromagnetischen Schalters 1, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet ist, gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt einer Startervorrichtung, die mit dem elektromagnetischen Schalter 1 ausgestattet ist, der den elektromagnetischen Solenoiden 10 aufweist, gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 2 gezeigt ist, ist der elektromagnetische Schalter 1 an der Startervorrichtung 2 montiert, die zum Starten des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt) verwendet wird.
Der elektromagnetische Schalter 1 ist mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet. Der elektromagnetische Solenoid 10 drückt ein Antriebsritzel 4 durch einen Schalthebel (oder einen Schaltknüppel) 3 an einen Starterzahnkranz des Verbrennungsmotors (nicht gezeigt). Das elektromagnetische Relais 20 gibt eine Stromzufuhr an einen Startermotor 5 frei und unterbricht diesen.
In dem elektromagnetischen Schalter 1 sind der elektromagnetische Solenoid 10 und das elektromagnetische Relais 20 eine axiale Richtung des elektromagnetischen Schalters 1 entlang in Reihe angeordnet. Der elektromagnetische Solenoid 10 und das elektromagnetische Relais 20 sind zusammengebaut und in einem Schaltergehäuse 11 untergebracht. Dieses Schaltergehäuse 11 bildet ein Außenabdeckungsgehäuse des elektromagnetischen Schalters 1. Insbesondere ist es die Funktion des Schaltergehäuses 11, einen Teil eines magnetischen Wegs des elektromagnetischen Solenoiden 10 und des elektromagnetischen Relais 20 zu bilden.
Wenn der elektromagnetische Schalter 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform an einem Kraftfahrzeug mit einer Leerlaufstoppfunktion montiert ist, kann der elektromagnetische Schalter 1 jeweils das Antriebsritzel 4 anschieben und dem Motor 5 eine elektrische Leistung zuführen. Mit der Leerlaufstoppfunktion kann der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs automatisch gestoppt werden, wenn das Fahrzeug an einem Verkehrszeichen stoppt, um so Kraftstoff zu sparen und die Luftverschmutzung zu verringern. Wie zuvor beschrieben, verfügt der elektromagnetische Schalter 1 über die beiden Funktionen des elektromagnetischen Solenoiden 10 und des elektromagnetischen Relais 20.
Der elektromagnetische Solenoid 10 besteht aus einer Erregerspule 12, einem beweglichen Eisenkern 13, einem feststehenden Eisenkern 14 und einer Federspule 15. Die Erregerspule 12 erzeugt bei Aufnahme der elektrischen Leistung eine elektromagnetische Kraft. Der bewegliche Eisenkern 13 des Solenoiden bewegt sich im Inneren der Erregerspule 12 in der axialen Richtung. Der feststehende Eisenkern 14 ist entlang der axialen Richtung nahe dem Startermotor 5 und entfernt von dem beweglichen Eisenkern 13 angeordnet. Die Federspule 15 ist zwischen dem beweglichen Eisenkern 13 und dem feststehenden Eisenkern 14 angeordnet.
Wie in 1 gezeigt, weist die Erregerspule 12 ein Durchdringungsloch 12a einer zylindrischen Form auf, durch die der bewegliche Eisenkern 13 zu dem feststehenden Eisenkern 14 entlang der Längsrichtung hin- und von diesem wegbewegt wird. Die Erregerspule 12 weist bei Betrachtung entlang der axialen Richtung außerdem eine Spulentrommel 12d mit Flanschteilen 12b und 12C an beiden Enden des Durchdringungslochs 12a auf.
Ein leitfähiger Draht 12e ist auf den äußeren Umfang des Durchdringungslochs zwischen den Flanschteilen 12b und 12c gewickelt, um so eine elektromagnetische Spule auszubilden. In der Struktur des elektromagnetischen Solenoiden 10 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform besteht die Spulentrommel 12d aus einem elektrisch isolierenden Harz. Bei dem leitfähigen Draht 12e handelt es sich um einen emaillierten Draht, bei dem eine elektrischer Draht mit Emaille bzw. Lack bedeckt bzw. beschichtet ist, das bzw. der eine elektrisch isolierende Funktion aufweist.
Der bewegliche Eisenkern 13 in dem elektromagnetischen Solenoiden 10 besteht aus einer magnetischen Substanz, wie z. B. Eisen, und weist ein zylindrisch geformtes Element mit einem Bodenteil auf. Ein Öffnungsteil 13a ist in dem beweglichen Eisenkern 13 an dem Endteil nahe dem beweglichen Eisenkern 13 entlang der axialen Richtung ausgebildet.
Eine magnetische Anziehungsoberfläche 13b ist hingegen an dem anderen Endteil des beweglichen Eisenkerns 13 ausgebildet, das sich nahe dem feststehenden Eisenkern 14 befindet, wenn der bewegliche Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 sich zu dem Startermotor bewegt und den feststehenden Eisenkern 14 berührt.
Die Form und Funktion der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b des beweglichen Eisenkerns 13 gehören zu den wichtigen Merkmalen des elektromagnetischen Solenoiden 10 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Auf das Merkmal der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b des beweglichen Eisenkerns 13 wird später ausführlicher eingegangen.
Eine Antriebswelle 16 wird in das Innere des beweglichen Eisenkerns 13 durch das Öffnungsteil 13a eingeführt. Die Antriebswelle 16 steht mit dem Schaltknüppel 3 in Eingriff. Ein Haken 16a ist an einem Ende der Antriebswelle 16 ausgebildet, und der Haken 16a steht mit dem Schaltknüppel 3 in Eingriff. Ein Kontaktteil 16b ist an dem anderen Ende der Antriebswelle 16 ausgebildet. Das Kontaktteil 16b gelangt mit der in Richtung des Startermotors entlang der axialen Richtung ausgebildeten Antriebsfeder 17 in Berührung.
Ein Ende der Antriebsfeder 17 gelangt mit dem Kontaktteil 16b in Berührung. Das andere Ende der Antriebsfeder 17 bedeckt das Öffnungsteil 13a des beweglichen Eisenkerns 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10. Zudem gelangt der innere Durchmesserteil der Antriebsfeder 17 mit einer Fassung 18 in Berührung, durch die die Antriebswelle 16 eingefügt wird. Bei dieser Struktur kann das Antriebsritzel 4 über den Schaltknüppel 3 durch den elektromagnetischen Solenoiden 10 in Richtung des Starterzahnkranzes des Verbrennungsmotors (nicht gezeigt) angeschoben werden. Wenn das Antriebsritzel 4 mit dem Starterzahnkranz in Berührung gelangt, wird die Antriebsfeder 17 komprimiert, und die Antriebsfeder 17 akkumuliert bzw. speichert die Kompression- bzw. Druckkraft. Wenn der Zahn des Antriebsritzels 4 mit dem Zahn des Zahnkranzes korrekt in Eingriff gelangt, wird durch die Antriebsfeder 17 das Antriebsritzel 4 an den Starterzahnkranz geschoben, und das Antriebsritzel 4 und der Starterzahnkranz stehen schließlich miteinander in Eingriff.
Der feststehende Eisenkern 14 besteht aus einem ringförmigen Scheibenteil 14a mit einem Loch an einem mittleren Teil desselben und einem Kernteil 14b. Das Kernteil 14b ist in das Loch des Scheibenteils 14a eingepasst. Bei der Struktur des elektromagnetischen Schalters 1, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet ist, wie in 1 gezeigt ist, besteht das Scheibenteil 14a aus einer Mehrzahl von dünnen Platten, wobei diese dünnen Platten aneinandergestapelt sind. Die Struktur des Kernteils 14b gehört zu den Merkmalen des elektromagnetischen Schalters 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, auf die in der Beschreibung später ausführlicher eingegangen wird.
Die Federspule 15 ist eine aus einem gewundenen Draht bestehende Druckfeder. Das eine Ende und das andere Ende der Federspule 15 stehen jeweils mit dem Eingriffteil 13c, das in dem beweglichen Eisenkern 13 ausgebildet ist, und dem Eingriffteil 14c, das in dem feststehenden Eisenkern ausgebildet ist, in Eingriff. Die Federspule 15 übt auf den beweglichen Eisenkern 13 die Federkraft aus, so dass der bewegliche Eisenkern 13 von dem feststehenden Eisenkern 14 in Richtung des Antriebsritzels entlang der axialen Richtung des elektromagnetischen Solenoiden 10 getrennt wird. Die Federspule 15 besteht z. B. aus einem magnetischen Material, wie z. B. Eisen.
Als nächstes befasst sich die Beschreibung mit dem elektromagnetischen Relais 20.
Das elektromagnetische Relais 20 besteht aus zwei Anschlussschrauben 21 und 22, einer Kontaktabdeckung 23, einem Paar von feststehenden Kontaktteilen 24 und 25, einem beweglichen Kontakt 26, einer Schaltspule 28, einem beweglichen Eisenkern 27 der Schalterspule 28, dem feststehenden Eisenkern 14 und einer Schalter-Rückstellfeder 29. Insbesondere handelt es sich bei dem feststehenden Eisenkern zudem um das Bauteil, aus dem der elektromagnetische Solenoid 10 gebildet ist. Somit wird der feststehende Eisenkern 14 sowohl von dem elektromagnetischen Solenoiden 10 als auch dem elektromagnetische Relais 20 gemeinsam verwendet.
Die beiden Anschlussschrauben 21 und 22 sind mit einer elektrischen Leistungszuführschaltung des Motors 5 verbunden. Die Anschlussschrauben 21 und 22 sind an der Kontaktabdeckung 23 befestigt. Die beiden Anschlussschrauben 21 und 22 und das Paar der feststehenden Kontakteile 24 und 25 sind zusammengebaut. Der bewegliche Kontakt 26 verbindet die feststehenden Kontakteile 24 und 25 elektrisch miteinander und trennt das feststehenden Kontaktteil 24 elektrisch von dem feststehenden Kontaktteil 25. Der bewegliche Eisenkern 27 der Schaltspule 28 treibt den beweglichen Kontakt 26 an. Die Schaltspule 28 erzeugt bei Aufnahme der elektrischen Leistung eine elektromagnetische Kraft. Der feststehende Kern 14 ist in der Nähe des Antriebsritzels 28 bei Betrachtung entlang der axialen Richtung von der Schalterspule 28 und von dem beweglichen Eisenkern 27 entfernt angeordnet. Die Schalterrückstellfeder 29 ist zwischen dem beweglichen Eisenkern 27 und dem feststehenden Eisenkern 14 angeordnet. In dem elektromagnetischen Schalter 1, der in 1 gezeigt ist, verwenden der elektromagnetische Solenoid 10 und der elektromagnetische Schalter 20 den feststehenden Eisenkern 14 als einen Teil der magnetischen Schaltung.
Die Anschlussschrauben 21 und 22 werden in die Schraubenlöcher 30 und 31, die in der Kontaktabdeckung 23 ausgebildet sind, eingefügt und befestigt, so dass die feststehenden Kontakte 24 und 25 in Richtung des Antriebsritzels entlang der axialen Richtung angeordnet sind. Unterlegscheiben 32 und 33 sind an den Anschlussschrauben 21 und 22 und der Kontaktabdeckung 23 so befestigt, dass die Unterlegscheiben 32 und 33 mit der seitlichen Oberfläche der Kontaktabdeckung 23 entlang der axialen Richtung des Startermotors bei Betrachtung von der den feststehenden Kontakten 24 und 25 gegenüberliegenden Richtung in Kontakt gelangen.
Die Kontaktabdeckung 23 besteht aus einem Isolierharz und weist eine Aussparung 35 entlang dem äußeren Umfang der Kontaktabdeckung auf. Ein aus Gummi bestehender Ring in Form des Buchstabens „O” (wie z. B. ein O-Ring) 34 ist in die Aussparung 35 eingepasst. Die Kontaktabdeckung 23 ist mit dem Öffnungsteil eines elektromagnetischen Schaltergehäuses 11 zusammengebaut. Die innere Umfangsoberfläche des elektromagnetischen Schaltergehäuses 11 und der äußere Umfang der Kontaktabdeckung 23 sind durch den O-Ring 34 abgedichtet.
Die feststehenden Kontakte 24 und 25 bilden das feststehende Kontaktpaar, das durch den beweglichen Kontakt 26 elektrisch verbunden und getrennt wird. Die feststehenden Kontakte 24 und 25 werden auf dem vorderen Teil der Anschlussschrauben 21 und 22 durch Zwang eingefügt, wie in 1 gezeigt ist.
Die Schalterspule 28 weist ein zylindrisch geformtes Durchdringungsloch 28a auf, das in dem mittleren Teil derselben ausgebildet ist. Der bewegliche Eisenkern 27 bewegt sich durch die innere Umfangsoberfläche des Durchdringungslochs 28a der Schalterspule 2. Die Schalterspule 28 weist weiterhin die mit Flanschteilen 28b und 28c'' versehene Spulentrommel 28d auf. Ein leitfähiger Draht 28e ist auf die äußere Umfangsoberfläche des Durchdringungslochs zwischen den Flanschteilen 28b und 28c gewickelt. Bei der Struktur des mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestatteten elektromagnetischen Schalters 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, besteht die Trommelspule 28d aus einem Isolierharz. Bei dem leitfähigen Draht 28e handelt es sich um einen emaillierten Draht, in dem ein elektrischer Draht mit Emaille bedeckt ist, das eine elektrisch isolierende Funktion aufweist.
Der bewegliche Kontakt 26 und der bewegliche Eisenkern 27 des elektromagnetischen Schalters werden zusammen durch eine stabförmige Plungerwelle 36 entlang der axialen Richtung bewegt. Der bewegliche Kontakt 26 ist in der Nähe der Kontaktabdeckung 23 entlang der axialen Richtung der feststehenden Kontakte 24 und 25 angeordnet. Eine Kontaktfeder 37 ist bei Betrachtung vom beweglichen Kontakt 26 aus zwischen der Kontaktabdeckung 23 und dem beweglichen Eisenkern 26 nahe dem Antriebsritzel entlang der axialen Richtung angeordnet. Die Kontaktfeder 37 drückt den beweglichen Kontakt 26 unter Zwang in Richtung des Antriebsritzels (nicht gezeigt).
Die Schalterrückstellfeder 29 ist eine Druckfederspule, die durch Wickeln eines Drahtes entsteht. Ein Ende der Schalterrückstellfeder 29 ist an ein Passteil 27a des beweglichen Eisenkerns 27 gepasst, und das andere Ende der Schalterrückstellfeder 29 ist an das Passteil 14d gepasst, das in dem feststehenden Eisenkern 14 ausgebildet ist. Die Schalterrückstellfeder 29 drückt unter Zwang den beweglichen Eisenkern 27 in Richtung des Startermotors (nicht gezeigt) entlang der axialen Richtung des elektromagnetischen Schalters 1, so dass der bewegliche Eisenkern 27 von dem feststehenden Eisenkern 14 getrennt wird. Die Schalterrückstellfeder 29 drückt den beweglichen Eisenkern 26 unter Zwang, so dass der bewegliche Eisenkern 26 von einem konvexen Teil 23a, das auf der inneren unteren Oberfläche der Kontaktabdeckung 23 ausgebildet ist, berührt wird, während die Kontaktfeder 37 komprimiert bzw. zusammengedrückt wird. In der Struktur des elektromagnetischen Schalters 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, besteht die Schalterrückstellfeder 29 aus einem magnetischen Material, wie z. B. Eisen oder Stahl.
Anschließend werden nun die Merkmale des elektromagnetischen Schalters 1, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet ist, gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform beschreiben, die in 1, 3 und 4 gezeigt ist.
Zumindest weist entweder der bewegliche Eisenkern 13 oder der feststehende Eisenkern 14 die magnetische Anziehungsoberfläche 13b und das Passteil 13c auf. Genauer gesagt ist nicht das äußerste Umfangsteil 13e des Passteils 13c, das in 1 gezeigt ist, sondern das äußerste Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b im Inneren positioniert. Die magnetische Anziehungsoberfläche 13b, die auf zumindest entweder dem beweglichen Eisenkern 13 und/oder dem feststehenden Eisenkern 14 ausgebildet ist, wird durch den jeweils anderen Eisenkern berührt. Wenn der Erregerspule 12 die elektrische Leistung zugeführt wird, wird der bewegliche Eisenkern 13 von dem feststehenden Eisenkern 14 angezogen und von diesem berührt. Das Passteil 13c ist auf die auf den äußeren Umfang gewickelte Federspule 15 gepasst. Die Federspule 15 ist von der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b um einen vorbestimmten Abstand entfernt ausgebildet. Auf dieses strukturelle Merkmal des elektromagnetischen Schalters 1, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet ist, wird nun ausführlicher eingegangen.
Wenn der Erregerspule 221 die elektrische Leistung zugeführt wird und der bewegliche Eisenkern 12 von dem feststehenden Eisenkern 14 angezogen und durch diesen berührt wird, wird die magnetische Anziehungsoberfläche 13b, die auf dem beweglichen Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 ausgebildet ist, durch den feststehenden Eisenkern 14 berührt. Das Passteil 13c ist an die Spulenfeder 15 gepasst. Das Passteil 13c ist auf der äußeren Umfangsoberfläche des beweglichen Eisenkerns 13 ausgebildet, wo die äußere Umfangsoberfläche der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b des beweglichen Eisenkerns 13 gegenüberliegt. Das Passteil 13c weist eine zylindrische Form auf und ist auf der äußeren Umfangsoberfläche des beweglichen Eisenkerns 13 ausgebildet.
Ferner ist nicht das äußerste Umfangsteil 13e des Passteils 13c, wie in 1 gezeigt ist, sondern das das äußerste Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b im Inneren positioniert. Das heißt, dass, wie in 1 gezeigt ist, ein Spalt „X” zwischen dem äußersten Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b und dem äußersten Umfangteil 13e des Passteils 13c entsteht.
In der Struktur des elektromagnetischen Schalters 1, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet ist, gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, ist zwischen der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b und dem Seitenteil des Passteils 13c, das sich in Richtung des feststehenden Eisenkerns 120 und der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b befindet, ein einen kleinen Durchmesser aufweisendes Teil 13f ausgebildet. Das einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil 13f weist eine kleineren Durchmesser als das Passteil 13c auf.
Der äußere Durchmesser des einen kleinen Durchmesser aufweisenden Teils 13f weist den gleichen Durchmesser auf wie das äußerste Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b auf. Eine einen verringerten Durchmesser aufweisende Oberfläche 13g (oder ein einen verringerten Durchmesser aufweisendes Teil) ist parallel zu der beweglichen Achse des beweglichen Eisenkerns 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 ausgebildet, wo die einen verringerten Durchmesser aufweisende Oberfläche 13g eine äußere Umfangsoberfläche des beweglichen Eisenkerns 13 ist, an der das äußerste Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsfläche 13b und des äußersten Umfangteils 13e des Passteils 13c miteinander verbunden sind. Das heißt, dass der Außendurchmesser des einen kleinen Durchmesser aufweisenden Teils 13f um das Zweifache des Spalts „X” kleiner ist als der Außendurchmesser des äußersten Umfangsteils 13e des Passteils 13c. Darüber hinaus ist die Länge „Y” des einen kleinen Durchmesser aufweisenden Teils 13f in der axialen Richtung des elektromagnetischen Schalters 1 länger als der Spalt „X”.
Die magnetische Anziehungskraft 13b des beweglichen Eisenkerns 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 weist ein Vorsprungsteil 19 auf, das dem feststehenden Eisenkern 14 gegenüberliegt. Das Vorsprungsteil 19 der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b weist eine verjüngte Form auf. Ein konkaves Teil oder ein Lochteil 14e ist in dem Kernteil 14b des feststehenden Eisenkerns 14 ausgebildet. Das Lochteil 14e des feststehenden Eisenkerns liegt dem beweglichen Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 gegenüber. Das Vorsprungteil 19 ist in das Lochteil 14e des feststehenden Eisenkerns 14 eingefügt und an diesem befestigt.
In der Struktur des elektromagnetischen Schalters 1, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet ist, gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, wird die Oberfläche des verjüngt ausgebildeten Vorsprungsteils 19 nicht durch die innere Oberfläche p des Lochteils 14e des feststehenden Eisenkerns 14 befährt, wenn der bewegliche Eisenkern 13 von dem feststehenden Eisenkern 14 angezogen wird und die magnetische Anziehungsoberfläche 13b des beweglichen Eisenkerns 13 von dem feststehenden Eisenkern 14b berührt wird.
Die Beschreibung befasst sich nun mit den Funktionsweisen und Wirkungen des elektromagnetischen Schalters 1, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet ist, gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform.
Wenn eine Anforderung zum Anschieben des Antriebsritzels 4 auf den elektromagnetischen Solenoiden 10 übertragen wird, wird der Erregerspule 12 eine vorbestimmte Spannung als die elektrische Leistung zugeführt. Die Erregerspule 12 erzeugt eine elektromagnetische Kraft, und bildet somit einen magnetischen Weg, der durch die Erregerspule 12, den feststehenden Kern 14, den beweglichen Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 und das Schaltergehäuse 11 verläuft. Der bewegliche Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 wird von dem feststehenden Eisenkern 14 durch die in der Erregerspule 12 erzeugte elektromagnetische Kraft angezogen. Das heißt, dass der bewegliche Eisenkern 30 gegen die Federkraft der Federspule 15 zu dem feststehenden Eisenkern 14 bewegt wird.
Die Federspule 15, die zwischen dem beweglichen Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 und dem feststehende Eisenkern 14 angeordnet ist, wird zwischen dem beweglichen Eisenkern 13 und dem feststehenden Eisenkern 14 komprimiert bzw. zusammengedrückt. Zudem wird die Federspule 15 entlang der Durchmesserrichtung, nämlich in der Richtung des äußeren Umfangsteils 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b, durch den Magnetfluss, der zwischen dem feststehenden Eisenkern 14 und der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b des beweglichen Eisenkerns 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 verläuft, in das Innere des elektromagnetischen Schalters 1 gezogen.
Wenn das äußere Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b nicht im Inneren des äußersten Umfangsteils 13e des Passteils 13c positioniert ist, wird die durch die Federspule 15 erzeugte Störbeeinflussung dem äußeren Umfangsteil 13d zugeführt. Für eine solche Struktur ist statt einer Betriebsspannung, die im Rahmen der Planungsarbeiten im Voraus eingestellt wird, um den beweglichen Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 zu bewegen, eine hohe Betriebsspannung notwendig.
Wie zuvor beschrieben, ist bei der Struktur des elektromagnetischen Schalters 1, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet ist, wie in 1 gezeigt ist, das äußerste Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b nicht an der Position bzw. Stelle des äußersten Umfangsteils 13e des Passteils 13c, sondern im Inneren positioniert. Durch diese verbesserte Struktur kann verhindert werden, dass die Federspule 15 durch das äußerste Umfangsteil 13c des Passteils 13c in der radialen Richtung des elektromagnetischen Schalters 1 nach innen bewegt wird. Zudem kann durch diese Struktur des elektromagnetischen Schalters 1, wie in 1 gezeigt ist, eine Störbeeinflussung von der Federspule 15 auf das äußere Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b verhindert werden.
Da der bewegliche Eisenkern 13 in dem elektromagnetischen Solenoiden 10 ohne die von der Federspule 15 bewirkte Störbeeinflussung entlang der Durchmesserrichtung der in 1 gezeigten Struktur des elektromagnetischen Schalters 1 nach innen gezogen und von diesem berührt wird, kann verhindert werden, dass die Betriebsspannung des beweglichen Eisenkerns 13 ansteigt.
Als nächstes befasst sich die Beschreibung unter Bezugnahme auf 3 und 4 mit Versuchsergebnissen, aus denen die vorstehend angeführten Wirkungen des elektromagnetischen Schalters 1, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet ist, gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform hervorgehen.
3 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Spalt X, einem Durchmesser einer Spule, aus der die Federspule 15 gebildet ist, und einer Betriebsspannung, um den beweglichen Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 zu bewegen, gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 4 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Spalt X, dem Durchmesser der Spule, aus der die Federspule 10 gebildet ist, und der Betriebsspannung, um den beweglichen Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 zu bewegen, gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 3 zeigt die horizontale Linie eine Rate an, die dadurch erhalten wird, dass der Spalt X durch einen Durchmesser des Drahts, aus dem die Federspule 15 gebildet ist, geteilt wird, wobei der Spalt X ein Abstand zwischen dem äußeren Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b und dem äußersten Umfangsteil 13e des Passteils 13c ist. Anders ausgedrückt, zeigt die horizontale Achse an, wie viele Male der Spalt X dem Durchmesser des die Federspule 15 bildenden Drahts entspricht. Das erhaltene Verhältnis wird als der „Wert α” bezeichnet. Die vertikale Achse in 3 und 4 zeigt die Betriebsspannung an, um den beweglichen Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 zu bewegen. Wenn die Federspule aus einem Draht besteht, der einen konstanten Durchmesser aufweist, heißt das, dass je mehr der Wert α zunimmt, der Spalt X umso größer wird und umso kleiner die Fläche der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b des beweglichen Eisenkerns 13 wird.
Wenn der Wert der horizontalen Linie null ist, nämlich wenn der Spalt X null ist und das äußerste Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b und das äußerste Umfangsteil 13e des Passteils 13c in der Durchmesserrichtung des elektromagnetischen Schalters 1 zueinander ausgerichtet sind, muss die Betriebsspannung von 8,7 V den beweglichen Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 bewegen. Wenn der Wert α allmählich ansteigt, nimmt diese Betriebsspannung allmählich ab.
Wenn der Wert α weiter ansteigt und 0,6 überschreitet, tritt eine rapide Änderung der Betriebsspannung ein, wie in 3 gezeigt ist. Das heißt, wenn der Wert α 0,6 überschreitet, wird die Änderungsrate der Betriebsspannung erhöht, und wenn der Wert α 0,8 überschreitet, steigt die Betriebsspannung erneut an, wie in 3 gezeigt ist.
Das vorstehend erläuterte Phänomen kann wie folgt betrachtet werden:
Wenn der Wert α ansteigt, nimmt die Störbeeinflussung von der Federspule 15 in Bezug auf den beweglichen Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 ab. Wenn der Wert α 0,6 entspricht, wird die Störbeeinflussung von der Federspule 15 auf den beweglichen Eisenkern 13 aufgehoben. Wenn der Wert α 0,8 überschreitet, nimmt die Betriebsspannung, um den beweglichen Eisenkern 13 zu bewegen, zu, weil die absorbierende Kraft der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b dadurch abnimmt, dass die Fläche der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b verringert wird, auch wenn keine Störbeeinflussung von der Federspule 15 in Bezug auf den beweglichen Eisenkern 13 erzeugt wird.
Dementsprechend liegt bei dem elektromagnetischen Solenoid 10 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Wert α innerhalb eines Bereichs von 0,6 bis 0,8.
4 zeigt die Vergleichsergebnisse, wenn die Federspule aus einem magnetischen Material (oder einem nichtmagnetischen Stoff) besteht und wenn die Federspule aus einem nichtmagnetischen Material (oder einem nichtmagnetischen Stoff) besteht. Abgesehen davon zeigt 3 die Erfassungsergebnisse, wenn die Federspule 15 aus dem magnetischen Material besteht, wie zuvor beschrieben wurde. Bei der aus dem nichtmagnetischen Material bestehenden Federspule und der aus dem magnetischen Material bestehenden Federspule ist die Federspule identisch, wenn diese Federspulen den gleichen Durchmesser aufweisen.
Im Vergleich zur Betriebsspannung, wenn die Federspule 15 aus dem magnetischen Material besteht, ist die Betriebsspannung niedrig, wenn die Federspule 15 aus dem nichtmagnetischen Material besteht, selbst wenn der Wert α null ist (α = 0), weil sich das Phänomen, dass die Federspule 15 in Durchmesserrichtung nach innen angezogen wird, nicht ereignet.
In dem Fall, in dem die aus dem nichtmagnetischen Material bestehende Federspule 15 verwendet wird, wie in 4 gezeigt ist, steigt die Betriebsspannung stärker an, wenn der Wert α 0,4 überschreitet. Das bedeutet, dass eine Kraft, durch die der nebeneinanderliegend gewickelte Draht in der axialen Richtung der aus magnetischem Material bestehenden Federspule 15 durch die elektromagnetische Kraft angezogen wird, durch die Erregerspule 12 erzeugt wird. Dies ist darin begründet, dass die Anziehungskraft, die zwischen dem nebeneinanderliegend gewickelten Draht, aus dem die aus dem magnetischen Material bestehende Federspule 15 besteht, entsteht, die Kraft kompensiert, die durch die verringerte Fläche der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b reduziert worden ist. Daher wird die Betriebsspannung, die dem Anstieg des Werts α entspricht, auch dann verringert, wenn der Wert α 0,4 überschreitet. Die Anziehungskraft wird jedoch durch die verringerte Fläche der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b vermindert, wenn der Wert α 0,4 überschreitet, weil zwischen dem nebeneinanderliegend gewickelten Draht in der axialen Richtung der Federspule 15 keine Anziehungskraft erzeugt wird, wenn die Federspule aus dem nichtmagnetischem Material besteht. Folglich wird dadurch die Betriebsspannung verringert.
(Wirkungen der ersten beispielhaften Ausführungsform)
Der elektromagnetische Solenoid 10, der an dem elektromagnetischen Schalter 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung montiert ist, weist die folgende verbesserte Struktur auf.
Das äußerste Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b in dem beweglichen Eisenkern 13 ist im Gegensatz zu dem äußersten Umfangsteil 13e des Passteils 13c innen positioniert. Bei dieser Struktur kann verhindert werden, dass die Federspule 15 durch das äußerste Umfangsteil 13e des Passteils 13c, das in dem beweglichen Eisenkern 13 ausgebildet ist, in der Durchmesserrichtung nach innen bewegt wird. Darüber hinaus kann durch diese Struktur die Störbeeinflussung von der Federspule 145 auf das äußerste Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b verhindert werden.
Daher kann der bewegliche Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 in Richtung des feststehenden Eisenkerns 14 ohne eine durch die Federspule 15 bewirkte Störbeeinflussung in der Durchmesserrichtung des elektromagnetischen Schalters 1 nach innen gezogen und von diesem berührt werden. Dadurch kann ein Ansteigen der Betriebsspannung zum Bewegen des beweglichen Eisenkerns 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 verhindert werden.
Der elektromagnetische Solenoid 10 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform weist zudem die verbesserte Struktur auf, in der das einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil 13f eine zylindrische Form mit einer äußeren Umfangsoberfläche aufweist, die näherungsweise parallel zu der Bewegungsrichtung des beweglichen Eisenkerns 13 in Richtung des feststehenden Eisenkerns 14 ist. Durch diese Struktur kann die Veränderung des Abstands oder Spalts zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des einen kleinen Durchmesser aufweisenden Teils 13f und der Federspule 15 vermindert werden, und daher die Störbeeinflussung von der Federspule 15 in Bezug auf den beweglichen Eisenkern 13 zuverlässig verhindert werden.
Bei der verbesserten Struktur des elektromagnetischen Solenoids 10 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform ist die Länge der verringerten Durchmesseroberfläche 13g in der axialen Richtung länger als die Länge in der Durchmesserrichtung zwischen dem äußeren Umfangsteil 13e des Passteils 13c und dem äußersten Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b in dem beweglichen Eisenkern 13. Durch diese verbesserte Struktur kann die von der Federspule auf den beweglichen Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 übertragene Störbeeinflussung auch dann zuverlässig verhindert werden, wenn die Federspule 15 zwischen dem beweglichen Eiserikern 13 und dem feststehenden Eisenkern 14 komprimiert bzw. zusammengedrückt wird und der Abstand zwischen dem nebeneinanderliegend gewickelten Draht, aus dem die Federspule 15 gebildet ist, dadurch verringert wird.
Bei der verbesserten Struktur des elektromagnetischen Solenoiden 10 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform ist das verjüngt ausgebildete Vorsprungsteil 19 in der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b des beweglichen Eisenkerns des elektromagnetischen Solenoiden 10 ausgebildet. Weil die Anziehungskraft des beweglichen Eisenkerns 13 an den feststehenden Eisenkern 14 gemäß dem Abstand zwischen denselben durch Anpassen der Abmessung und des Volumens des Vorsprungsteils 19 angepasst werden kann, wird dadurch der Planungsaufwand des elektromagnetischen Solenoiden 10 vereinfacht.
Bei der verbesserten Struktur des elektromagnetischen Solenoiden 10 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform besteht die Federspule 15 aus einem magnetischen Material. Dadurch kann die Anziehungskraft zwischen dem nebeneinanderliegend gewickelten Draht, aus dem die Federspule 15 gebildet ist, in der axialen Richtung durch die elektromagnetische Kraft, die durch die Erregerspule 12 erzeugt wird, erzeugt werden. Dadurch kann die Anziehungskraft, die zwischen dem beweglichen Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 und dem feststehenden Eisenkern 14 erzeugt wird, erhöht werden. Selbst wenn davon abgesehen die Fläche der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b verkleinert wird, kann verhindert werden, dass die zwischen dem beweglichen Eisenkern 13 und dem feststehenden Eisenkern 14 erzeugte Anziehungskraft abnimmt.
Bei der verbesserten Struktur des elektromagnetischen Solenoiden 10 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform entspricht der Abstand zwischen dem äußersten Umfangsteil 13e des Passteils 13c und dem äußersten Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b in dem beweglichen Eisenkern 13 einem Wert von nicht weniger als 0,6 mal dem Drahtdurchmesser der Federspule 15. Dadurch kann die Stärbeeinflussung von der Federspule 15 auf den beweglichen Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10 zuverlässig verhindert werden.
Zweite beispielhafte Ausführungsform
Die Beschreibung befasst sich unter Bezugnahme auf 5 nun mit dem elektromagnetischen Schalter 1-1, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10-1 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet ist.
5 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt des elektromagnetischen Schalters 1-1, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10-1 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet ist, gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In der Struktur des elektromagnetischen Schalters 1-1, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10-1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, ausgestattet ist, ist das einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil 13f zwischen der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b und dem Seitenteil des Passteils 13c ausgebildet, das dem feststehenden Eisenkern 14 gegenüberliegt. Das einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil 13f weist einen kleineren Durchmesser als das Passteil 13c auf. Zudem ist die einen verringerten Durchmesser aufweisende Oberfläche 13g (oder das einen verringerten Durchmesser aufweisende Teil) näherungsweise parallel zu der Bewegungsachse des beweglichen Eisenkerns 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10-1 ausgebildet, wobei die einen verringerten Durchmesser aufweisende Oberfläche 13g einer äußeren Umfangsoberfläche des beweglichen Eisenkerns 13 entspricht, an der das äußerstes Umfangsteil 13d der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b und das äußerste Umfangsteil 13e des Passteils 13c miteinander verbunden sind.
Die zweite beispielhafte Ausführungsform zeigt hingegen die Struktur, bei der die einen verringerten Durchmesser aufweisende Struktur 13g-1 (das einen verringerten Durchmesser aufweisende Teil) eine verjüngte Farm aufweist, die in Richtung der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b entlang der axialen Richtung ausgebildet ist. Die weiteren Bauteile der zweiten beispielhaften Ausführungsform sind mit den Bestandteilen der ersten beispielhaften Ausführungsform identisch, so dass von einer Erläuterung dieser zueinander identischen Komponenten der Kürze halber abgesehen wird.
5 zeigt einen Querschnitt des elektromagnetischen Schalters gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform. Wie in 5 gezeigt ist, weist die einen verringerten Durchmesser aufweisende Oberfläche 13g-1 (das einen verringerten Durchmesser aufweisende Teil) eine verjüngte Form auf, die in Richtung der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b entlang der axialen Richtung ausgebildet ist.
Durch die in 5 gezeigte Struktur kann verhindert werden, dass die Betriebsspannung zum Bewegen des beweglichen Eisenkerns 13 ansteigt, weil der bewegliche Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10-1 von dem feststehenden Eisenkern 14 ohne störende Beeinflussung von der Federspule 15 in der axialen Richtung des elektromagnetischen Solenoiden 10-1 nach innen angezogen werden kann.
Dritte beispielhafte Ausführungsform
Es erfolgt unter Bezugnahme auf 6 nun eine Beschreibung des elektromagnetischen Schalters, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden und dem elektromagnetischen Relais ausgestattet ist.
6 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt des elektromagnetischen Schalters 1-2, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10-2 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet ist, gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bei der Struktur des elektromagnetischen Schalters 1-2, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10-2 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet ist, gemäß der ersten und zweiten beispielhaften Ausführungsform weist die magnetischen Anziehungsoberfläche 13b des beweglichen Eisenkerns 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10-2 das eine verjüngte Form aufweisende Vorsprungsteil 19 auf, das in Richtung des feststehenden Eisenkerns 14 entlang der axialen Richtung vorsteht.
Die dritte Ausführungsform weist hingegen die magnetische Anziehungsoberfläche 13b-1 ohne ein Vorsprungsteil auf. Die weiteren Komponenten der zweiten Ausführungsform sind mit den Komponenten der ersten beispielhaften Ausführungsform identisch, so dass von einer Erläuterung dieser zueinander identischen Komponenten der Kürze halber abgesehen wird.
Bei der Struktur des elektromagnetischen Schalters 1-2, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10-2 und dem elektromagnetischen Relais 20 ausgestattet ist, gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform, die in 6 gezeigt ist, weist die magnetische Anziehungsoberfläche 13b-1 kein Vorsprungsteil, sondern genauer gesagt eine ebene Oberfläche auf.
Insbesondere zeigt 6 die Struktur, in der die einen verringerten Durchmesser aufweisende Oberfläche 13g (das einen verringerten Durchmesser aufweisende Teil) näherungsweise parallel zu der Bewegungsachse des beweglichen Eisenkerns 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10-2 ausgebildet ist.
7 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt des elektromagnetischen Schalters 1-3, der mit dem elektromagnetischen Solenoiden 10-3 ausgestattet ist, gemäß einer Modifizierung der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 zeigt die Struktur, in der die einen verringerten Durchmesser aufweisende Oberfläche 13g-1 (das einen verringerten Durchmesser aufweisende Teil) eine verjüngte Form aufweist, die in Richtung der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b entlang der axialen Richtung ausgebildet ist.
Wie die Struktur der ersten beispielhaften Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, wird durch die Struktur des elektromagnetischen Solenoiden gemäß der dritten Ausführungsform, die in 6 und 7 gezeigt ist, ermöglicht, dass der bewegliche Eisenkern 13 des elektromagnetischen Solenoiden 10-3 von dem feststehenden Eisenkern 14 ohne Beeinflussung von der Federspule 15 im Inneren entlang der Durchmesserrichtung angezogen und von diesem berührt wird. Dadurch kann verhindert werden, dass die Betriebsspannung zum Bewegen des beweglichen Eisenkerns 13 ansteigt.
(Andere Modifikationen)
Die zuvor beschriebene erste bis dritte Ausführungsform zeigt die Fälle, in denen der elektromagnetische Solenoid auf einen elektromagnetischen Solenoiden angewendet wird, der an einem Startermotor montiert ist, mit dem der Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs gestartet wird. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehenden beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Der elektromagnetische Solenoid gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf verschiedene Anwendungsbereiche angewendet werden, bei denen ein beweglicher Eisenkern entlang einer axialen Richtung des elektromagnetischen Solenoiden durch eine durch die Erregungsspule erzeugte magnetische Kraft bewegt wird. Der elektromagnetische Solenoid gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise auf ein elektromagnetisches Relais angewendet werden, wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform erläutert wurde.
In der zuvor beschriebenen ersten bis dritten beispielhaften Ausführungsform besteht die Spulentrommel 12d aus einem Harz. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend erläuterten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Die Spulentrommel kann auch aus einem Metallelement oder einem metallischen Element gebildet sein. Wenn die Spulentrommel aus einem metallischen Material gebildet wird, ist es zulässig, wenn die Oberfläche der Spulentrommel mit einer elektrisch isolierenden Farbe beschichtet wird.
Zudem wird in der zuvor beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsform der aus einem emaillierten Draht bestehende Draht 12e verwendet, bei dem ein elektrischer Draht mit einem Isolierlack beschichtet ist. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend angeführten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Der Draht 12e kann auch aus einem Aluminiumdraht bestehen.
In der zuvor beschriebenen ersten bis dritten beispielhaften Ausführungsform weist das Scheibenteil 14a des feststehenden Eisenkerns 14 eine Stapelstruktur auf, in der eine Mehrzahl von dünnen Platten aneinander gestapelt sind. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend angeführten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Das Scheibenteil 14a des feststehenden Eisenkerns 14 kann auch aus einem einzelnen Element bestehen.
In der zuvor beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsform verwenden der elektromagnetische Solenoid 10 und das elektromagnetische Relais 20 den feststehenden Eisenkern 14 als einen gemeinsamen magnetischen Kreis. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend angeführten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Der elektromagnetische Solenoid 10 und das elektromagnetische Relais 20 können jeweils für sich einen feststehenden Eisenkern als ihren magnetischen Kreis verwenden.
In der zuvor beschriebenen ersten bis dritten beispielhaften Ausführungsform besteht die Kontaktabdeckung 23 aus einem Harz als Isolierelement. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend angeführten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Die Kontaktabdeckung kann aus einem metallischen Element bestehen, und ein Isolierelement kann zwischen der Kontaktabdeckung und den Anschlussschrauben angeordnet sein.
In der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform gelangt die Oberfläche des eine verjüngte Form aufweisenden Vorsprungsteils 19 nicht mit der inneren Oberfläche des Lochteils 14e, das in dem Kernteil 14b des feststehenden Eisenkerns 14 ausgebildet ist, in Berührung. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend angeführten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Die Oberfläche des eine verjüngte Form aufweisenden Vorsprungsteils 19 kann mit der inneren Oberfläche des Lochteils 14e, das in dem Kernteil 14b des feststehenden Eisenkerns 14 ausgebildet ist, in Berührung gelangen, um die Oberfläche des Vorsprungsteils 18 als einen Teil der magnetischen Anziehungsoberfläche 13b zu verwenden.
Obgleich die spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, ist es für Fachleute offensichtlich, dass im Lichte der Gesamtlehre der Offenbarung verschiedene Modifizierungen und Alternativen an Details ausgearbeitet werden können. Dementsprechend sind die offenbarten speziellen Anordnungen lediglich veranschaulichend aufzufassen und nicht auf den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung beschränkt, der den vollen Bedeutungsumfang der nachstehenden Ansprüche und aller Entsprechungen derselben innehat.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-242349 [0001]
JP 2410-67407 [0008]

Claims

Elektromagnetischer Solenoid, aufweisend. eine elektromagnetische Spule, die bei Aufnahme einer elektrischen Leistung einen Elektromagneten bildet; einen feststehenden Eisenkern, der an einem Endteil der elektromagnetischen Spule angeordnet ist und magnetisiert wird, wenn der elektromagnetische Spule die elektrische Leistung zugeführt wird; einen beweglichen Eisenkern, der so konfiguriert ist, dass er sich entlang der axialen Richtung in das Innere der elektromagnetischen Spule zu dem feststehenden Eisenkern hin- und von diesem wegbewegt; und eine Federspule, die zwischen dem feststehenden Eisenkern und dem beweglichen Eisenkern angeordnet ist und auf den beweglichen Eisenkern in einer dem feststehenden Eisenkern entgegengesetzten Richtung entlang der axialen Richtung eine Federkraft ausübt, wobei eine magnetische Anziehungsoberfläche und ein Passteil in zumindest dem feststehenden Eisenkern und/oder dem beweglichen Eisenkern ausgebildet sind, wobei die magnetische Anziehungsoberfläche mit dem anderen Eisenkern in Berührung gelangt, wenn der bewegliche Eisenkern von dem feststehenden Eisenkern angezogen und von diesem berührt wird, und eine äußere Umfangsoberfläche des Passteils, die von magnetischen Anziehungsoberfläche um einen vorbestimmten Abstand in der Richtung entgegengesetzt zu dem feststehenden Eisenkern entlang der axialen Richtung beabstandet ist, mit der Federspule in Eingriff gelangt, und das äußerste Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche im Gegensatz zu dem äußersten Umfangsteil des Passteils in Durchmesserrichtung innen positioniert ist.
Elektromagnetischer Solenoid nach Anspruch 1, wobei ein einen kleinen Durchmesser aufweisendes Teil zwischen der magnetischen Anziehungsoberfläche und einem Seitenteil das Passteils ausgebildet ist, das der magnetischen Anziehungsoberfläche gegenüberliegt, und das einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil einen kleineren Durchmesser aufweist als das Passteil, das einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil eine einen verringerten Durchmesser aufweisende Oberfläche als eine äußere Umfangsoberfläche zwischen dem Endteil des Passteils, das der magnetischen Anziehungsoberfläche gegenüberliegt, und dem äußersten Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche aufweist, und die einen verringerten Durchmesser aufweisende Oberfläche entweder einer verjüngten Form, deren Durchmesser in Richtung der magnetischen Anziehungsoberfläche entlang der axialen Richtung abnimmt, oder einer äußeren Umfangsoberfläche entlang der axialen Richtung des beweglichen Eisenkerns entspricht.
Elektromagnetischer Solenoid nach Anspruch 2, wobei das einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil eine zylindrische Form mit einer äußeren Oberfläche entlang der axialen Richtung aufweist, in der der bewegliche Eisenkern sich bewegt.
Elektromagnetischer Solenoid nach Anspruch 2, wobei eine Länge der einen verringerten Durchmesser aufweisenden Oberfläche in der axialen Richtung länger als eine Länge in der Durchmesserrichtung zwischen dem äußersten Umfangteil des Passteils und dem äußersten Umfangseil der magnetischen Anziehungsoberfläche in dem beweglichen Eisenkern ist.
Elektromagnetischer Solenoid nach Anspruch 1, wobei entweder der bewegliche Eisenkern oder der feststehende Eisenkern die magnetische Anziehungsoberfläche aufweist, und die magnetische Anziehungsoberfläche von entweder dem beweglichen Eisenkern oder dem feststehenden Eisenkern ein Vorsprungsteil mit einer verjüngten Form aufweist, das in der axialen Richtung vorsteht, und ein Lochteil in der magnetischen Anziehungsoberfläche des anderen Eisenkerns ausgebildet ist, und das Vorsprungsteil in das Lochteil gepasst ist.
Elektromagnetischer Solenoid nach Anspruch 1, wobei die Federspule aus einem magnetischen Material besteht.
Elektromagnetischer Solenoid nach Anspruch 1, wobei ein Abstand in der Durchmesserrichtung zwischen dem äußersten Umfangsteil des Passteils und dem äußersten Umfangsteil der magnetischen Anziehungsaberfläche nicht kleiner als 0,6 mal einem Drahtdurchmesser der Federspule ist.
Elektromagnetischer Solenoid nach Anspruch 7, wobei der Abstand in der Durchmesserrichtung zwischen dem äußersten Umfangsteil des Passteils und dem äußersten Umfangsteil der magnetischen Anziehungsoberfläche innerhalb eines Bereichs von nicht weniger als 0,6 mal bis 0,8 mal einem Drahtdurchmesser der Federspule liegt.