DE102013214646A1

DE102013214646A1 - Linearsolenoid

Info

Publication number: DE102013214646A1
Application number: DE102013214646.9A
Authority: DE
Inventors: Koichiro Matsumoto; Yoshiyuki Murao
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2014-05-15
Also published as: US20140026836A1; US8925508B2; CN103578686B; CN103578686A

Abstract

Ein Gehäuse (200, 50, 76, 83) ist aus einem Harzmaterial geformt und ein erster Flanschabschnitt (42, 152) des Spulenkörpers (11, 40, 171) bildet einen Schmelzvorsprung (43, 53) aus, der mit dem Gehäuse (200, 50, 76, 83) verbunden und verschmolzen ist. Das Gehäuse (200, 50, 76, 83) weist Durchgangslöcher (55, 66, 71, 76, 81, 82, 87) auf, die an einer radial innenliegenden Seite des Schmelzvorsprungs (43, 53) angeordnet sind und sich durch einen Abschnitt des Gehäuses (200, 50, 76, 83) in der axialen Richtung erstrecken. Ein Joch (30, 73, 115, 181) weist zumindest einen Druckreduzierteil (18, 175) auf, der gestaltet ist, einen Druck, der auf einen Vorsprung (156, 172) des Spulenkörpers (11, 40, 171) durch eine Strömung des Harzmaterials zu einer Zeit des Ausformens des Gehäuses (200, 50, 76, 83) ausgeübt wird, zu reduzieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Linearsolenoid.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein bekanntes Linearsolenoid treibt linear einen beweglichen Kern durch Verwendung eines Magnetfelds an, das während einer Erregung einer Spule eines Stators erzeugt wird. Zum Beispiel offenbart JP 2011-222799 A ( US 2011/0248805 A1 ) ein Linearsolenoid, das eine Spule und einen Spulenkörper aufweist. Ein Außenumfangsteil der Spule und ein Außenumfangsteil des Spulenkörpers sind in Harz geformt. Die Spule und der Spulenkörper sind zwischen zwei Jochen gemeinsam mit dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern gehalten. Der Spulenkörper weist einen Wicklungsabschnitt, einen ersten Flanschabschnitt, einen zweiten Flanschabschnitt und einen Vorsprung auf. Der Wicklungsabschnitt ist in einer Rohrform ausgestaltet und die Spule ist um den Wicklungsabschnitt gewickelt. Der erste Flanschabschnitt ist an einem Endteil des Wicklungsabschnitts angeordnet und erstreckt sich von dem einen Endteil des Wicklungsabschnitts radial nach außen. Der zweite Flanschabschnitt ist an dem anderen Endteil des Wicklungsabschnitts angeordnet, der zu (in Bezug zu) dem einen Endteil des Wicklungsabschnitts in radialer Richtung entgegengesetzt ist. Der zweite Flanschabschnitt erstreckt sich von dem anderen Endteil des Wicklungsabschnitts radial nach außen. Der Vorsprung steht von dem einen Endteil des Wicklungsabschnitts in Richtung eines korrespondierenden Jochs der Joche in axialer Richtung vor. Ein O-Ring ist zwischen dem einen der Joche und dem zweiten Flanschabschnitt des Spulenkörpers angeordnet und ein weiterer O-Ring ist zwischen dem anderen der Joche und dem ersten Flanschabschnitt des Spulenkörpers angeordnet. In JP 2011-222799 A ( US 2011/0248805 A1 ) wird das Linearsolenoid als eine Antriebsvorrichtung eines Hydraulikdruckänderungsventils eines Ventilzeiteinstellungssteuerungsgeräts einer Brennkraftmaschine verwendet.
Es ist zu vorstellbar, dass ein Schmelzvorsprung an dem Spulenkörper auszubilden ist und ein Gehäuse vorzusehen ist, das gemeinsam mit dem Joch, der Spule und dem Spulenkörper in Harz geformt ist. In einem derartigen Fall wird das Harzmaterial des Gehäuses mit dem Schmelzvorsprung des Spulenkörpers verbunden und verschmolzen (d.h. der Vorsprung wird durch das Harz eingegossen). Auf diese Weise ist es möglich, den O-Ring wegzulassen und das Eindringen des Öls, das in dem Inneren des Linearsolenoids vorliegt, zu der Spule durch die Grenzfläche zwischen dem Gehäuse und dem Spulenkörper zu begrenzen. Wenn das Eindringen des Öls zu der Spule begrenzt wird, ist es möglich, ein Leiten des Öls von der Spule zu einer elektronischen Steuerungsvorrichtung durch Anschlüsse, die mit der Spule verbunden sind, zu begrenzen.
Jedoch neigt die Wärme der Spule, die zu der Zeit der Erregung der Spule erzeugt wird, dazu, in dem Inneren des geformten Bauteils gehalten zu werden, so dass ein Abgabe der Wärme zu der Außenseite nicht wirksam ausgeführt wird. Wenn sich die Wärme in dem Inneren des geformten Körpers sammelt, erhöht sich ein Widerstand (elektrischer Widerstand) der Spule. Zu dieser Zeit ist, obwohl die gleiche Spannung an die Spule angelegt wird, der Strom, der durch die Spule fließt, im Vergleich zu dem vorangegangenen Zustand geringer, der vor dem Auftreten der Änderung des Widerstands der Spule vorherrscht. Daher wird das Magnetfeld, das rund um die Spule erzeugt wird, reduziert, und dadurch wird die magnetische Anziehungskraft, die das Bewegungselement anzieht, kleiner. Zusätzlich kann, wenn sich die Wärme in dem Inneren des geformten Bauteils sammelt, das geformte Bauteil (Formbauteil), das aus Harzmaterial hergestellt ist, thermisch beeinträchtigt werden.
Des Weiteren bewirkt der Druck, der auf den Vorsprung des Spulenkörpers aufgrund der Strömung des Harzmaterials zu der Zeit des Ausformens des Gehäuses ausgeübt wird, dass sich der Vorsprung radial nach innen (durchbiegt) biegt. Wenn der Vorsprung des Spulenkörpers radial nach innen gebogen (durchgebogen) wird, wird ein Spalt zwischen dem Spulenkörper und dem Joch ausgebildet und strömt das geschmolzene (flüssige) Harzmaterial in diesen Spalt, der zwischen dem Spulenkörper und dem Joch definiert ist, wodurch eine Erzeugung von Graten verursacht wird. Ferner kann, wenn der Vorsprung des Spulenkörpers radial nach innen gebogen wird, ein Riss in dem Spulenkörper ausgebildet werden. Die Grate können möglicherweise brechen und können in einen Gleitteil (Gleitteile) des Linearsolenoids und/oder den Gleitteil (Gleitteile) des Spulenkörpers des Hydraulikdruckänderungsventils fallen (eindringen). Ferner können die Grate möglicherweise in das Innere der Brennkraftmaschine eindringen. Wenn der Riss in dem Spulenkörper ausgebildet ist, kann das Öl, das in dem Inneren des Linearsolenoids vorliegt, möglicherweise von dem Riss zu dem elektronischen Steuerungsgerät durch die Spule und die Anschlüsse geleitet werden, wodurch eine Beschädigung der elektronischen Steuerungsvorrichtung verursacht wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung ist in Anbetracht der vorstehenden Punkte gemacht. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Linearsolenoid bereitzustellen, das eine Verringerung einer magnetischen Anziehungskraft, die auf ein Bewegungselement ausgeübt wird, verhindern (begrenzen) kann und ferner eine Schwächung eines geformten Bauteils (Formbauteil) verhindern (begrenzen) kann. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Linearsolenoid bereitzustellen, das eine Ausbildung von Graten bei einem Formharzmaterial an einer Stelle zwischen einem Vorsprung eines Spulenkörpers und einem zweiten Joch verhindern (begrenzen) kann und eine Erzeugung eines Risses in dem Spulenkörper verhindern (begrenzen) kann.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Linearsolenoid bereitgestellt, das ein Bewegungselement, einen Stator, ein Joch, eine Spule, einen Spulenkörper und ein geformtes Bauteil (Formbauteil) aufweist. Das Bewegungselement erstreckt sich in einer axialen Richtung und ist gestaltet, sich in der axialen Richtung hin- und herzubewegen. Der Stator stützt das Bewegungselement in der axialen Richtung gleitbar. Der Joch weist einen rohrförmigen Abschnitt und einen Bodenabschnitt auf. Der rohrförmige Abschnitt liegt an einer radial äußeren (außenliegenden) Seite des Stators und berührt einen Endteil des Stators. Der Bodenabschnitt berührt den anderen Endteil des Stators, der zu dem einen Endteil des Stators in der axialen Richtung entgegengesetzt ist. Die Spule ist in einer Ringform gestaltet und zwischen dem rohrförmigen Abschnitt des Jochs und dem Stator angeordnet. Der Spulenkörper weist einen Wicklungsabschnitt, einen ersten Flanschabschnitt und einen zweiten Flanschabschnitt auf. Der Wicklungsabschnitt ist in einer Rohrform gestaltet und hält die Spule, die um den Wicklungsabschnitt gewickelt ist. Der erste Flanschabschnitt ist an einem Endteil des Wicklungsabschnitts angeordnet, der zu dem Bodenabschnitt in der axialen Richtung entgegengesetzt ist. Der zweite Flanschabschnitt ist an dem anderen Endteil des Wicklungsabschnitts angeordnet, der zu dem einen Endteil des Wicklungsabschnitts in der axialen Richtung entgegengesetzt ist. Das geformte Bauteil ist aus einem Harzmaterial hergestellt und hält die Spule, den ersten Flanschabschnitt und den zweiten Flanschabschnitt des Spulenkörpers, die in den geformten Teil einsatzgeformt sind. Der erste Flanschabschnitt des Spulenkörpers bildet einen Schmelzvorsprung aus, der mit dem geformten Bauteil verbunden und verschmolzen (d.h. in dem geformten Bauteil eingegossen) ist. Das geformte Bauteil weist zumindest ein Durchgangsloch auf, das an einer radial innenliegenden Seite des Schmelzvorsprungs angeordnet ist und sich durch einen Abschnitt des geformten Bauteils in der axialen Richtung erstreckt.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ferner ein Linearsolenoid bereitgestellt, das eine Ausgabestange, einen ersten stationären Kern, einen zweiten stationären Kern, einen beweglichen Kern, eine Spule, einen Spulenkörper, ein erstes Joch, ein zweites Joch und ein Gehäuse aufweist. Der erste stationäre Kern stützt einen Endabschnitt der Ausgabestange. Der zweite stationäre Kern stützt den anderen Endabschnitt der Ausgabestange, der zu dem einen Endabschnitt der Ausgabestange in einer axialen Richtung der Ausgabestange entgegengesetzt ist. Ein Luftspalt ist zwischen dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern in der axialen Richtung angeordnet. Der bewegliche Kern ist an der Ausgangsstange fixiert und ist gestaltet, sich in der axialen Richtung zwischen einer Anfangsposition, die an einer Seite angeordnet ist, an der der zweite stationäre Kern angeordnet ist, und einer Vollhubposition hin- und herzubewegen, die an einer Seite angeordnet ist, an der der erste stationäre Kern angeordnet ist. Die Spule ist in einer Ringform ausgebildet und ist an einer radial außenliegenden Seite des Luftspalts angeordnet. Der Spulenkörper weist einen ersten Wicklungsabschnitt, einen ersten Fanschabschnitt, einen ersten Schmelzvorsprung, einen zweiten Flanschabschnitt, einen zweiten Schmelzvorsprung und einen Vorsprung auf. Der Wicklungsabschnitt ist in einer Rohrform ausgestaltet. Die Spule ist um den Wicklungsabschnitt gewickelt. Der erste Flanschabschnitt erstreckt sich von einem Endteil des Wicklungsabschnitts radial nach außen. Der erste Schmelzvorsprung ist an einem radial außenliegenden Endteil des ersten Flanschabschnitts ausgebildet. Der zweite Flanschabschnitt erstreckt sich von dem anderen Endteil des Wicklungsabschnitts, der zu dem einen Endteil des Wicklungsabschnitts in der axialen Richtung entgegengesetzt ist, radial nach außen. Der zweite Schmelzvorsprung ist an einem radial außenliegenden Endteil des zweiten Flanschabschnitts ausgebildet. Der Vorsprung steht von dem Wicklungsabschnitt in der axialen Richtung vor. Das erste Joch ist an einer radial außenliegenden Seite der Spule angeordnet. Das erste Joch ist gestaltet, um einen Magnetfluss zwischen dem ersten Joch und dem ersten stationären Kern zu leiten. Das zweite Joch ist benachbart zu dem Vorsprung des Spulenkörpers und dem zweiten stationären Kern an einer Seite angeordnet, die zu dem ersten stationären Kern in der axialen Richtung entgegengesetzt ist. Das zweite Joch koppelt das erste Joch und den zweiten stationären Kern magnetisch. Das Gehäuse ist aus einem Harzmaterial geformt, das einen radialen Spalt und einen axialen Spalt ausfüllt. Der radiale Spalt ist zwischen dem ersten Joch, das an einer radial außenliegenden Seite des radialen Spalts angeordnet ist, und der Spule und dem Spulenkörper, die an einer radial innenliegenden Seite des radialen Spalts angeordnet sind, in einer radialer Richtung definiert. Der axiale Spalt ist zwischen dem zweiten Joch, das an einer axial außenliegenden Seite des axialen Spalts angeordnet ist, und dem zweiten Flanschabschnitt des Spulenkörpers, der an einer axial innenliegenden Seite des axialen Spalts angeordnet ist, in einer axialer Richtung definiert. Das Gehäuse ist mit dem ersten Schmelzvorsprung und dem zweiten Schmelzvorsprung des Spulenkörpers verbunden und verschmolzen (d.h. sie sind in dem Gehäuse eingegossen). Das zweite Joch weist zumindest einen Druckreduzierteil auf, der gestaltet ist, einen Druck, der auf den Vorsprung des Spulenkörpers durch eine Strömung des Harzmaterials zu einer Zeit des Formens des Gehäuses ausgeübt wird, zu reduzieren.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Zeichnungen, die nachstehend beschrieben sind, dienen lediglich zu Darstellungszwecken und es ist nicht beabsichtigt, dass sie den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise beschränken.
1 ist eine schematische Schnittansicht eines Ventilzeiteinstellungssteuerungsgeräts, in dem ein Linearsolenoid gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung angewandt ist;
2 ist eine Schnittansicht des Linearsolenoids des ersten Ausführungsbeispiels, die einen Betriebszustand zeigt, in dem eine Ausgabestange in einer Anfangsposition angeordnet ist;
3 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie III-III in 2;
4 ist eine Schnittansicht des Linearsolenoids des ersten Ausführungsbeispiels, die einen Betriebszustand zeigt, in dem die Ausgangestange in einer Vollhubposition angeordnet ist;
5 ist eine vergrößerte Teilansicht, die einen Bereich V in 2 zeigt;
6 ist eine Schnittansicht, die ein Joch und einen Spulenkörper zeigt, die in einer Formmatrize zu der Zeit des Ausformens eines Gehäuses des Linearsolenoids gehalten werden, das in 2 gezeigt ist;
7 ist eine schematische Schnittansicht des Ventilzeiteinstellungssteuerungsgeräts, das in einem Zustand gehalten wird, in dem die Ausgangsstange des Linearsolenoids von 1 in der Vollhubposition angeordnet ist;
8 ist eine Schnittansicht eines Linearsolenoids gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
9 ist eine Schnittansicht eines Linearsolenoids gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
10 ist eine Schnittansicht eines Linearsolenoids gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
11 ist eine Schnittansicht eines Linearsolenoids gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
12 ist eine Schnittansicht eines Linearsolenoids gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
13 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XIII-XIII in 12;
14 ist eine Schnittansicht des Linearsolenoids eines siebten Ausführungsbeispiels, die einen Betriebszustand zeigt, in dem eine Ausgabestange in einer Anfangsposition angeordnet ist;
15 ist eine Schnittansicht des Linearsolenoids von 14, die einen anderen Betriebszustand zeigt, in dem die Ausgabestange in einer Vollhubposition angeordnet ist;
16 ist eine vergrößerte Teilansicht, die einen Bereich XVI von 14 zeigt;
17 ist eine Schnittansicht, die ein Joch und einen Spulenkörper zeigt, die in einer Ausformmatrize zu der Zeit des Harzausformens eines Gehäuses des Linearsolenoids gehalten werden, das in 14 gezeigt ist;
18 ist eine Schnittansicht eines Linearsolenoids gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
19 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Bereichs XIX in 18;
20 ist eine Schnittansicht, die ein Joch und einen Spulenkörper zeigt, die in einer Ausformmatrize zu der Zeit des Harzausformens eines Gehäuses des Linearsolenoids gehalten werden, das in 18 gezeigt ist;
21 ist eine Schnittansicht eines Linearsolenoids gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
22 ist eine vergrößerte Teilansicht, die einen Bereich XXII in 21 zeigt; und
23 ist eine Schnittansicht, die ein Joch und einen Spulenkörper zeigt, die in einer Ausformmatrize zu der Zeit des Harzausformens eines Gehäuses des Linearsolenoids gehalten werden, das in 21 gezeigt ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung sind nachstehend in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In einer nachstehenden Diskussion der Ausführungsbeispiele sind gleiche bzw. ähnliche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind der Einfachheit halber nicht redundant beschrieben. Des Weiteren kann/können innerhalb des Prinzips der vorliegenden Offenbarung eine beliebige Komponente oder mehrere Komponenten von einem beliebigen Ausführungsbeispiel oder von mehreren der nachstehenden Ausführungsbeispiele und deren Modifikationen miteinander kombiniert werden oder durch eine beliebige oder mehrere beliebige Komponenten eines anderen Ausführungsbeispiels oder mehrerer Ausführungsbeispiele der nachstehenden Ausführungsbeispiele und deren Modifikationen ersetzt werden.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 zeigt ein Ventilzeiteinstellungssteuerungsgerät 90, das ein Linearsolenoid gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung aufweist. In dem Ventilzeiteinstellungssteuerungsgerät 90 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird Hydrauliköl zu einer Hydraulikdruckkammer 92 eines Gehäuses 91 zugeführt, das einstückig mit einer Kurbelwelle einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine drehbar ist, so dass ein Flügelrotor 94, der einstückig mit einer Nockenwelle 93 drehbar ist, relativ zu dem Gehäuse 91 gedreht wird, und dadurch wird eine Öffnungs-/Schließzeiteinstellung von jedem korrespondierenden Ventil von nicht dargestellten Auslassventilen (oder Einlassventilen) eingestellt. Das Hydrauliköl, das von einer Ölwanne 105 durch eine Ölpumpe 95 gepumpt wird, wird zu der Hydraulikdruckkammer 92 durch ein Hydraulikdruckänderungsventil (nachstehend auch als ein Hydraulikdrucksteuerungsventil bezeichnet) 96 zugeführt. Ein Kolben 97 des Hydraulikdruckänderungsventils 96 ist in einer Hülse 98 derart aufgenommen, dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 97 in einer axialen Richtung ermöglicht wird. Der Kolben 97 ist in axialer Richtung hin- und herbewegbar und wird zu einer Seite (der linken Seite in 1) hin durch eine Feder 99 in der axialen Richtung gedrängt. Das Linearsolenoid 10 dient als eine Antriebsvorrichtung, die den Kolben 97 in Richtung der anderen Seite (der rechten Seite in 1) gegen die Drängkraft der Feder 99 in der axialen Richtung antreibt.
Zunächst ist die Struktur des Linearsolenoids 10 in Bezug auf 2 und 4 schematisch beschrieben.
Das Linearsolenoid 10 weist ein Bewegungselement (nachstehend auch als ein Gleitelement bezeichnet) 15, einen ersten stationären Kern 20, einen zweiten stationären Kern 25, einen Kranz (Ring, Buchse, Bund) 29, ein Joch 30, eine Spule (Wicklung) 35, einen Spulenkörper 40 und ein Gehäuse (das als ein geformtes Bauteil bzw. Formbauteil dient) 50 auf.
Das Bewegungselement 15 erstreckt sich in einer axialen Richtung und weist eine Ausgabestange (nachstehend auch als ein Schaft bezeichnet) 16 und einen beweglichen Kern 17 auf. Der bewegliche Kern 17 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und ist an der Ausgabestange 16 fixiert.
Der erste stationäre Kern 20 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und weist einen Stützabschnitt 21, einen Flanschabschnitt 22 und einen ringförmigen Vorsprung (nachstehend auch als ein erster ringförmiger Vorsprung bezeichnet) 23 auf. Der Stützabschnitt 21 stützt gleitbar einen Endabschnitt der Ausgabestange 16 derart, dass eine Hin- und Herbewegung der Ausgabestange 16 in der axialen Richtung ermöglicht wird. Der Flanschabschnitt 22 steht von dem Stützabschnitt 21 in einer radialen Richtung nach außen vor. Der ringförmige Vorsprung 23 steht von dem Stützabschnitt 21 in der axialen Richtung vor.
Der zweite stationäre Kern 25 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und weist einen Stützabschnitt 26, einen ringförmigen Vorsprung (nachstehend auch als zweiter ringförmiger Vorsprung bezeichnet) 27 auf. Der Stützabschnitt 26 stützt gleitbar den anderen Endabschnitt der Ausgabestange 16, der zu (in Bezug zu) dem einen Endabschnitt der Ausgabestange 16 in axialer Richtung entgegengesetzt ist, derart, das eine Hin- und Herbewegung der Ausgabestange 16 in axialer Richtung ermöglicht wird. Der ringförmige Vorsprung 27 steht in Richtung des ringförmigen Vorsprungs 23 des ersten stationären Kerns 20 in axialer Richtung vor und ein Luftspalt 28 ist zwischen dem ringförmigen Vorsprung 27 und dem ringförmigen Vorsprung 23 ausgebildet. Der erste stationäre Kern 20 und der zweite stationäre Kern 25 bilden einen Stator aus.
2 zeigt einen Betriebszustand, in dem das Bewegungselement 15 in einer Anfangsposition angeordnet ist, und 4 zeigt einen anderen Betriebszustand, in dem das Bewegungselement 15 in einer Vollhubposition (Position mit vollständig ausgefahrenem Hub) angeordnet ist. Wenn das Bewegungselement 15 in der Anfangsposition angeordnet ist, ist der bewegliche Kern 17 an der Seite des zweiten stationären Kerns 25 des Luftspalts 28 in axialer Richtung angeordnet. Wenn das Bewegungselement 15 in der Vollhubposition angeordnet ist, ist der bewegliche Kern 17 an der radial innenliegenden Seite des Luftspalts 28 derart angeordnet, dass der bewegliche Kern 17 mit sowohl dem ringförmigen Vorsprung 23 als auch dem ringförmigen Vorsprung 27 überlappt, um den ringförmigen Vorsprung 23 und den ringförmigen Vorsprung 27 magnetisch zu umgehen, d.h. um den Magnetfluss zwischen dem ersten stationären Kern 20 und dem zweiten stationären Kern 25 durch den beweglichen Kern 17 zu leiten.
Der Kranz 29 ist aus einem nicht magnetischen Material hergestellt. Ein Endabschnitt des Kranzes 29 ist auf den ringförmigen Vorsprung 23 pressgepasst und der andere Endabschnitt des Kranzes 29 ist auf den ringförmigen Vorsprung 23 pressgepasst. Der Kranz 29 fixiert den ersten stationären Kern 20 und den zweiten stationären Kern 25 miteinander. In anderen Worten begrenzt oder verhindert der Kranz 29 eine Bewegung des ersten stationären Kerns 20 und des zweiten stationären Kerns 25 relativ zueinander.
Das Joch 30 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und ist als ein becherförmiger Körper (becherförmiges Bauteil) ausgestaltet. Insbesondere weist das Joch 30 einen Rohrabschnitt (nachstehend auch als ein erstes Joch bezeichnet) 31 und einen Bodenabschnitt (nachstehend auch als ein zweites Joch bezeichnet) 32 auf. Der Bodenabschnitt 32 ist einstückig mit einem Endteil (dem unteren Endteil in 2) des rohrförmigen Abschnitts 31 ausgebildet. Der rohrförmige Abschnitt 31 ist an der radial außenliegenden Seite des ersten stationären Kerns 20 und des zweiten stationären Kerns 25 angeordnet. Der Flanschabschnitt 22 des ersten stationären Kerns 20 ist in den rohrförmigen Abschnitt 31 des Jochs 30 eingesetzt. Der andere Endteil (der obere Endteil in 2) des rohrförmigen Abschnitts 31 ist verpresst (verstemmt), d.h. ist an dem Flanschabschnitt 22 des ersten stationären Kerns 20 plastisch verformt. Dadurch ist der Flanschabschnitt 22 des ersten stationären Kerns 20 an dem Joch 30 derart fixiert, dass der andere Endteil des rohrförmigen Abschnitts 31 den Flanschabschnitt 22 des ersten stationären Kerns 20 (der als ein Endabschnitt des Stators dient) berührt. Der Bodenabschnitt 32 verschließt den einen Endteil des rohrförmigen Abschnitts 31 und berührt den Stützabschnitt 26 des zweiten stationären Kerns 25 (der als der andere Endabschnitt des Stators dient). Das Joch 30 koppelt magnetisch den ersten stationären Kern 20 mit dem zweiten stationären Kern 25.
Die Spule 35 ist zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 31 des Jochs 30 und dem ersten stationären Kern 20 und dem zweiten stationären Kern 25 in der radialen Richtung angeordnet. Die Spule 35 ist aus einem Draht hergestellt und ist um den Spulenkörper 40 gewickelt.
Das Gehäuse 50 weist einen Hauptkörper 51, einen Verbindungsgliedabschnitt (Verbindungsabschnitt, Steckerabschnitt) 56 und eine Vielzahl von Halterungsabschnitten 58 auf. Das Joch 30 ist in den Hauptkörper 51 einsatzgeformt. Anschlüsse 57, die elektrisch mit der Spule 35 verbunden sind, sind in dem Verbindungsgliedabschnitt 56 aufgenommen. Die Halterungsabschnitte 58 werden verwendet, um das Linearsolenoid 10 an einem Brennkraftmaschinendeckel 89 zu montieren, der in 1 gezeigt ist und als eine externe Abstützung dient.
Nachstehend ist ein charakteristisches Merkmal der Struktur des Linearsolenoids 10 in Bezug auf 2 bis 7 beschrieben.
Der Spulenkörper 40 ist einstückig ausgebildet und weist einen Wicklungsabschnitt 41, einen ersten Flanschabschnitt 42, einen zweiten Flanschabschnitt 44 und einen Vorsprung 46 auf. Der Wicklungsabschnitt 41 ist in einer Rohrform ausgestaltet und die Spule 35 ist um den Wicklungsabschnitt 41 gewickelt. Der erste Flanschabschnitt 42 ist an einem Endteil des Wicklungsabschnitts 41 angeordnet, der an einer axialen Seite angeordnet ist, an der der erste stationäre Kern 20 angeordnet ist. Der zweite Flanschabschnitt 44 ist an dem anderen Endteil des Wicklungsabschnitts 41 angeordnet, der in axialer Richtung an der entgegengesetzten Seite zu dem (in Bezug auf den) einen Endteil des Wicklungsabschnitts 41 angeordnet ist. Der Vorsprung 46 steht in axialer Richtung von dem anderen Endteil des Wicklungsabschnitts 41 in Richtung des Bodenabschnitts 32 des Jochs 30 vor. Der Vorsprung 46 berührt den Bodenabschnitt 32 des Jochs 30. Ein distaler Endteil, d.h. ein radial außenliegender Endteil, des ersten Flanschabschnitts 42 bildet einen ersten Schmelzvorsprung 43 aus. Des Weiteren bildet ein distaler Endteil, d.h. ein radial außenliegender Endteil, des zweiten Flanschabschnitts 44 einen zweiten Schmelzvorsprung 45 aus.
Der Hauptkörper 51 des Gehäuses 50 ist aus dem Harzmaterial derart geformt, dass der Hauptkörper 51 eine Außenseite des Jochs 30 und eine Außenseite des ersten Flanschabschnitts 42 des Spulenkörpers 40 abdeckt und einen Raum (Spalt) zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 31 des Jochs 30 und der Spule 35 und einem Raum (Spalt) zwischen dem Bodenabschnitt 32 des Jochs 30 und dem zweiten Flanschabschnitt 44 ausfüllt. Der erste Schmelzvorsprung 43 und der zweite Schmelzvorsprung 45 des Spulenkörpers 40 sind mit dem Hauptkörper 51 des Gehäuses 50 verbunden und verschmolzen (d.h. sie sind in den Hauptkörper eingegossen). Ein Außenabschnitt des Hauptkörpers 51, der an einer Außenseite des Jochs 30 angeordnet ist, und ein Innenabschnitt des Hauptkörpers 51, der an einer Innenseite des Jochs 30 angeordnet ist, sind miteinander durch Löcher 33, 34 des Jochs 30 verbunden.
Bei einem Herstellungsprozess des Gehäuses 40 werden zunächst das Joch 30, der Spulenkörper 40, die Spule 35, die Anschlüsse 37 und Einsetzkränze 59 in einer Formmatrize 60 festgelegt, wie in 6 gezeigt ist.
Dann wird das geschmolzene (flüssige) Harzmaterial in einen Hohlraum (Kavität) der Formmatrize 60 gefüllt. Das geschmolzene Harzmaterial, das von einer Düse einer Formmaschine (Gussmaschine) eingespritzt wird, strömt von einem Anschluss, der an der Seite angeordnet ist, an der der Bodenabschnitt 32 des Jochs 30 angeordnet ist, in das Innere des Jochs 30 durch das Loch 33. Das geschmolzene Harzmaterial, das in das Innere des Jochs 30 strömt, strömt durch einen Spalt 61 zwischen dem Bodenabschnitt 32 des Jochs 30 und dem zweiten Flanschabschnitt 44 und durch einen Spalt 62 zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 31 des Jochs 30 und der Spule 35 und wird in einen Spalt 63, der an der Außenseite des ersten Flanschabschnitts 32 angeordnet ist, geführt. Zu dieser Zeit strömt das geschmolzene Harzmaterial, während das geschmolzene Harzmaterial eine Oberflächenschicht des ersten Schmelzvorsprungs 43 und eine Oberflächenschicht des zweiten Schmelzvorsprungs 45 erwärmt, um diese zu schmelzen oder weich zu machen. Des Weiteren hat die Formmatrize 60 Stifte 64, die von der Formmatrize 60 in Richtung des ersten Flanschabschnitts 42 in axialer Richtung vorstehen. Die Stifte 64 drücken, d.h. drängen, den ersten Flanschabschnitt 42 des Spulenkörpers 40 von der axialen Seite, die gegenüberliegend zu der Spule 35 ist, um die Verformung des ersten Flanschabschnitts 42 durch die Strömung des geschmolzenen Harzmaterials zu begrenzen (zu verhindern), das von dem Spalt 62 zu dem (in den) Spalt 63 strömt.
Danach wird das geschmolzene Harzmaterial, das in das Innere der Formmatrize 60 gefüllt worden ist, durch Kühlen des geschmolzenen Harzmaterials fest (es erstarrt). Zu dieser Zeit werden der erste Schmelzvorsprung 43 und der zweite Schmelzvorsprung 45 des Spulenkörpers 40 mit dem Harzmaterial des Gehäuses 50 verbunden und verschmolzen (sie sind in das Gehäuse eingegossen).
Wie in 5 gezeigt ist, weist der Hauptkörper 51 des Gehäuses 50 einen ersten geformten Abschnitt 52, einen zweiten geformten Abschnitt 53 und einen dritten geformten Abschnitt 54 auf. Der erste geformte Abschnitt 52 ist in einer ringförmigen Plattenform ausgestaltet und deckt eine Außenseite des ersten Flanschabschnitts 42 des Spulenkörpers 40 ab. Der zweite geformte Abschnitt 53 ist in einer zylindrischen Rohrform ausgestaltet und füllt den Spalt zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 31 des Jochs 30 und der Spule 45 aus. Der dritte geformte Abschnitt 54 ist in einer ringförmigen Plattenform ausgestaltet und füllt den Spalt zwischen dem Bodenabschnitt 32 des Jochs 30 und dem zweiten Flanschabschnitt 44 des Spulenkörpers 40 aus. Der erste geformte Abschnitt 52 weist eine Vielzahl von Durchgangslöchern 55 auf. Jedes Durchgangsloch 55 erstreckt sich in axialer Richtung durch den ersten geformten Abschnitt 52 an einer korrespondierenden Stelle, die an der radial innenliegenden Seite des ersten Schmelzvorsprungs 43 liegt. Das Durchgangsloch 55 ist in einer Form gestaltet, die gleich ist wie die des Stifts 64 der Formmatrize 60, die in 6 gezeigt ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jedes Durchgangsloch 55 mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgestaltet. Des Weiteren ist jedes Durchgangsloch 55 in einem radial außenliegenden Teil (Außenumfangsteil) des ersten geformten Abschnitts 52 angeordnet, der zu einem radial außenliegenden Teil des ersten Flanschabschnitts 42 benachbart ist. In anderen Worten ist jedes Durchgangsloch 55 an einem radial außenliegenden Teil des ersten Flanschabschnitts 42 angeordnet. Die Durchgangslöcher 55 sind nacheinander in im Allgemeinen gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung um die Mittelachse des Bewegungselements 55 (d.h. die Mittelachse der Ausgabestange 16) angeordnet.
Das Linearsolenoid 10, das wie vorstehend beschrieben konstruiert ist, wird in der Umgebung verwendet, in der Hydrauliköl in dem Inneren der Brennkraftmaschine angewandt wird. Das Hydrauliköl dringt in das Innere des Linearsolenoids 10 ein. Zum Beispiel wird in einem Zustand, in dem der Kolben 97 des Ventilzeiteinstellungssteuerungsgeräts 90 zu einer vorbestimmten Position bewegt wird, das Hydrauliköl in der Hydraulikdruckkammer 92 in dem Gehäuse 91 in Richtung des Linearsolenoids 10 abgelassen (abgeführt) und tritt ein Teil dieses Hydrauliköls in das Innere des Linearsolenoids 10 ein. Das Hydrauliköl, das in das Innere des Linearsolenoids 10 eintritt, strömt in die Löcher der korrespondierenden Bauteile und/oder die Spalten zwischen den korrespondierenden Bauteilen. Zu dieser Zeit wird die Wärme, die durch die Erregung der Spule 35 erzeugt wird, zu dem ersten Flanschabschnitt 42 des Spulenkörpers 40 geleitet und wird dann zu dem Hydrauliköl abgeführt (abgegeben), das in die Durchgangslöcher 55 des ersten geformten Abschnitts 52 des Gehäuses 50 eindringt.
Wie vorstehend diskutiert ist, bildet in dem Linearsolenoid 10 des ersten Ausführungsbeispiels der erste Flanschabschnitt 42 des Spulenkörpers 40 den ersten Schmelzvorsprung 43 aus, der mit dem Gehäuse 50 verschmolzen ist. Der erste Schmelzvorsprung 43 steht von dem ersten Flanschabschnitt 42 in axialer Richtung nach außen vor und kann in einer Ringform ausgestaltet sein, um sich kontinuierlich am Umfang um die Mittelachse der Ausgabestange 16 herum zu erstrecken (oder um sich intermittierend am Umfang um die Mittelachse der Ausgabestange 16 herum zu erstrecken, falls es erforderlich ist). Daher ist es möglich, das Eindringen des Hydrauliköls, das in dem Inneren des Linearsolenoids 10 vorliegt, zu der Spule 35 durch die Grenzfläche zwischen dem Gehäuse 50 und dem Spulenkörper 40 zu verhindern (zu begrenzen), ohne dass es erforderlich ist, ein Dichtungsbauteil zwischen dem Joch 30 und dem Gehäuse 50 vorzusehen. Der zweite Schmelzvorsprung 45 steht von dem zweiten Flanschvorsprung 44 in axialer Richtung nach außen vor und kann in einer Ringform ausgestaltet sein, um sich am Umfang kontinuierlich um die Mittelachse der Ausgabestange 16 herum zu erstrecken (oder um sich am Umfang intermittierend um die Mittelachse der Ausgabestange 16 herum zu erstrecken, falls es erforderlich ist).
Des Weiteren weist in dem ersten Ausführungsbeispiel das Gehäuse 50 die Durchgangslöcher 55 auf, die das Gehäuse 50 an der radial innenliegenden Seite des ersten Schmelzvorsprungs 43 in axialer Richtung durchdringen. Daher wird die Wärme der Spule 45, die zu der Zeit der Erregung der Spule 35 erzeugt wird, zu dem ersten Flanschabschnitt 42 des Spulenkörpers 40 geleitet und wird zu dem Hydrauliköl abgeführt (abgegeben), das in die Durchgangslöcher 55 des Gehäuses 50 eintritt und den ersten Flanschabschnitt 42 des Spulenkörpers 40 direkt berührt. Auf diese Weise wird die Eindämmung der Wärme der Spule 35 in dem Inneren des Gehäuses 50 verhindert bzw. begrenzt. Insbesondere wirkt das Hydrauliköl in dem Inneren des Linearsolenoids 10 als das Kühlmittel. Daher ist es möglich, die Reduktion der magnetischen Anziehungskraft zu begrenzen, die das Bewegungselement 15 anzieht. Des Weiteren ist es möglich, die Schwächung des Gehäuses 50, das aus dem Harzmaterial hergestellt ist, zu begrenzen, die durch die Eindämmung der Wärme der Spule 35 in dem Inneren des Gehäuses 50 verursacht wird.
Des Weiteren ist es, da der erste Schmelzvorsprung 43 an der radial außenliegenden Seite der Durchgangslöcher 55 angeordnet ist, möglich, das Eindringen des Hydrauliköls von dem Inneren der Durchgangslöcher 55 zu der Spule 35 durch die Grenzfläche zwischen dem ersten Flanschabschnitt 42 des Spulenkörpers 40 und dem ersten geformten Abschnitt 52 des Gehäuses 50 zu begrenzen bzw. zu verhindern.
Des Weiteren sind in dem ersten Ausführungsbeispiel die Durchgangslöcher 55 nacheinander in den im Allgemeinen gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung um die Mittelachse des Bewegungselements 15, insbesondere um die Mittelachse der Ausgabestange 16 herum angeordnet. Daher kann die Wärme der Spule 35 im Allgemeinen gleichmäßig entlang des gesamten Umfangsausmaßes der Spule 35 abgegeben werden.
Des Weiteren sind in dem ersten Ausführungsbeispiel die Durchgangslöcher 55 in einem radial außenliegenden Teil des ersten geformten Abschnitts 52 des Gehäuses 50 angeordnet. Daher kann die Anzahl der Durchgangslöcher 55 so groß wie möglich gemacht werden und dadurch kann die Wärmeabgabeleistung (Wärmestrahlungsleistung) verbessert werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein Linearsolenoid gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist nachstehend in Bezug auf 8 beschrieben. Das zweite Ausführungsbeispiel ist eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels.
In dem Linearsolenoid 65 hat der erste geformte Abschnitt 52 des Gehäuses 50 Durchgangslöcher 66, die den ersten geformten Abschnitt 52 an der radial innenliegenden Seite des ersten Schmelzvorsprungs 43 in axialer Richtung durchdringen. Jedes Durchgangsloch 66 hat einen ovalen Querschnitt (z.B. einen Querschnitt mit einer ovalen Bahnform oder einer Langlochform), der sich in der radialen Richtung der Ausgabestange 16 erstreckt (in der radialen Richtung verlängert ist). Die Durchgangslöcher 66 sind nacheinander in im Allgemeinen gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung um die Mittelachse des Bewegungselements 15 herum angeordnet.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann die Wärme der Spule 35 zu dem Hydrauliköl, das in den Durchgangslöchern 66 vorliegt, abgegeben werden, so dass die Vorteile, die gleich sind wie jene in dem ersten Ausführungsbeispiel, erreicht werden können.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Ein Linearsolenoid gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist nachstehend in Bezug auf 9 beschrieben. Das dritte Ausführungsbeispiel ist eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels.
In dem Linearsolenoid 70 hat der erste geformte Abschnitt 52 des Gehäuses 50 Durchgangslöcher 71, die den ersten geformten Abschnitt 52 an der radial innenliegenden Seite des ersten Schmelzvorsprungs 43 in axialer Richtung durchdringen. Jedes Durchgangsloch 71 hat einen ovalen Querschnitt (z.B. einen Querschnitt mit einer ovalen Bahnform oder einer Langlochform), der sich in der Umfangsrichtung erstreckt (oder in einer Richtung, die im Allgemeinen senkrecht zu der radialen Richtung in 9 ist). Die Durchgangslöcher 71 sind nacheinander in im Allgemeinen gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung um die Mittelachse des Bewegungselements 15 herum angeordnet.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann die Wärme der Spule 35 zu dem Hydrauliköl, das in den Durchgangslöchern 71 vorliegt, abgegeben werden, so dass die Vorteile, die gleich sind wie jene in dem Ausführungsbeispiel, erreicht werden.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Ein Linearsolenoid gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist nachstehend in Bezug auf 10 beschrieben. Das vierte Ausführungsbeispiel ist eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels.
In dem Linearsolenoid 75 hat der erste geformte Abschnitt 52 des Gehäuses 50 Durchgangslöcher 76, die den ersten geformten Abschnitt 52 an der radial innenliegenden Seite des ersten Schmelzvorsprungs 43 in axialer Richtung durchdringen. Jedes Durchgangsloch 76 hat einen bogenförmigen Querschnitt, der sich in der Umfangsrichtung erstreckt. Die Durchgangslöcher 76 sind nacheinander in im Allgemeinen gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung um die Mittelachse des Bewegungselements 15 herum angeordnet.
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel kann die Wärme der Spule 35 zu dem Hydrauliköl, das in den Durchgangslöchern 46 vorliegt, abgegeben werden, so dass die Vorteile, die gleich sind wie jene in dem ersten Ausführungsbeispiel, erreicht werden können.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
Ein Linearsolenoid gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist nachstehend in Bezug auf 11 beschrieben. Das fünfte Ausführungsbeispiel ist eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels.
In dem Linearsolenoid 80 hat der erste geformte Abschnitt 52 des Gehäuses 50 Durchgangslöcher 81, 82, die den ersten geformten Abschnitt 52 an der radial innenliegenden Seite des ersten Schmelzvorsprungs 43 in axialer Richtung durchdringen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jedes der Durchgangslöcher 81 mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgestaltet und ist in dem radial außenliegenden Teil des ersten geformten Abschnitts 52 angeordnet. Die Durchgangslöcher 81 sind nacheinander in im Allgemeinen gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung um die Mittelachse des Bewegungselements 15 herum angeordnet. Jedes der Durchgangslöcher 82 ist mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgestaltet und ist in dem radial außenliegenden Teil des ersten geformten Abschnitts 52 angeordnet. Die Durchgangslöcher 82 sind nacheinander in im Allgemeinen gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung um die Mittelachse des Bewegungselements 15 herum an einer radialen Stelle angeordnet, die an der radial innenliegenden Seite der Durchganglöcher 81 liegt.
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel kann die Wärme der Spule 35 zu dem Hydrauliköl, das in den Durchgangslöchern 81 und den Durchgangslöchern 82 vorliegt, abgegeben werden, so dass die Vorteile, die gleich sind wie jene in dem ersten Ausführungsbeispiel, erreicht werden können.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
Ein Linearsolenoid gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist nachstehend in Bezug auf 12 und 13 beschrieben. Das sechste Ausführungsbeispiel ist eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels.
In dem Linearsolenoid 85 hat der erste geformte Abschnitt 86 des Gehäuses 50 ein Durchgangsloch 87, der den ersten geformten Abschnitt 86 an der radial innenliegenden Seite des ersten Schmelzvorsprungs 43 in axialer Richtung durchdringt. Das Durchgangsloch 87 ist koaxial zu dem Bewegungselement 15. Ein Außendurchmesser (ein Durchmesser einer radialen Außenkante) des Durchgangslochs 87 ist kleiner als der Außendurchmesser des ersten Flanschabschnitts 42 und ein Innendurchmesser (Durchmesser einer radialen Innenkante) des Durchgangslochs 87 ist größer als der Außendurchmesser des Wicklungsabschnitts 41. In anderen Worten ist das Durchgangsloch 87 in radialer Richtung zwischen der radialen Außenkante (der radial außenliegenden Kante) des ersten Flanschabschnitts 42 und der radialen Außenkante (der radial außenliegenden Kante) des Wicklungsabschnitts 41 angeordnet.
Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel kann die Wärme der Spule 45 zu dem Hydrauliköl, das in dem Durchgangsloch 87 vorliegt, abgegeben werden, so dass die Vorteile, die gleich sind wie jene in dem ersten Ausführungsbeispiel, erreicht werden können. Des Weiteren kann eine Querschnittsfläche des Durchgangslochs 87 so groß wie möglich gemacht werden und dadurch wird die Wärmeabgabeleistung (Wärmestrahlungsleistung) verbessert.
(Siebtes Ausführungsbeispiel)
Nachstehend ist ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf 14 bis 17 beschrieben. Das siebte Ausführungsbeispiel ist eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels.
Das Linearsolenoid 1 weist eine Spulenanordnung 100, ein Joch 115, ein Gehäuse 200, einen ersten stationären Kern 20, einen zweiten stationären Kern 25, eine Ausgabestange (nachstehend auch als ein Schaft bezeichnet) 35, einen beweglichen Kern 17 und einen Kranz (Ring, Buchse, Hülse) 29 auf.
Die Spulenanordnung 100 weist einen Spulenkörper 11 und eine Spule 12 auf. Der Spulenkörper 11 ist in einer Rohrform ausgebildet. Die Spule 12 ist in einer Rohrform ausgebildet und ist aus einem elektrischen Draht hergestellt, der um den Spulenkörper 11 gewickelt ist.
Das Joch 150 ist aus dem magnetischen Material (einem magnetischen Metallmaterial) hergestellt und weist einen rohrförmigen Abschnitt 116 und einen Bodenabschnitt 117 auf. Der rohrförmige Abschnitt 116 ist an einer Außenseite der Spulenanordnung 100 in der radialen Richtung angeordnet. Der Bodenabschnitt 117 ist einstückig mit einem Endteil (dem unteren Endteil in 14) des rohrförmigen Abschnitts 116 ausgebildet. Der rohrförmige Abschnitt 116 dient als ein erstes Joch und der Bodenabschnitt 117 dient als ein zweites Joch.
Das Gehäuse 200 weist einen Hauptkörper 121, einen Verbindungsgliedabschnitt (Verbindungsabschnitt, Steckerabschnitt) 123 und Halterungsabschnitte 124 auf. Die Spulenanordnung 100 und das Joch 115 sind in den Hauptkörper 121 einsatzgeformt. Anschlüsse 57, die elektrisch mit der Spule 12 verbunden sind, sind in dem Verbindungsgliedabschnitt 123 aufgenommen und darin gehalten. Die Halterungsabschnitte 124 werden verwendet, um das Gehäuse 200 an z.B. dem Brennkraftmaschinendeckel 89 (siehe 1) zu montieren, der als die externe Abstützung dient.
Der erste stationäre Kern 20 ist aus einem magnetischen Material (einem magnetischen Metallmaterial) hergestellt und ist an einer axialen Seite der Spule 12 angeordnet, d.h. er ist an dem anderen Endteil (dem oberen Endteil in 14) des rohrförmigen Abschnitts 116 angeordnet, der zu dem (in Bezug auf den) einen Endteil des rohrförmigen Abschnitts 116 in der axialen Richtung entgegengesetzt ist. Der erste stationäre Kern 20 hat einen ersten ringförmigen Vorsprung 28, der in Richtung des Bodenabschnitts 117 des Jochs 115 in der axialen Richtung vorsteht. Ein radial außenliegender Endabschnitt (ein Außenumfangsabschnitt) des ersten stationären Kerns 20 ist an dem rohrförmigen Abschnitt 116 des Jochs 115 durch Verpressen (Verstemmen), d.h. durch plastisches Verformen des Endteils des rohrförmigen Abschnitts 116 an dem radial außenliegenden Endabschnitt des ersten stationären Kerns 20 fixiert.
Der zweite stationäre Kern 25 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und ist an der anderen axialen Seite der Spule 12 angeordnet, d.h. er ist an dem anderen Endteil des rohrförmigen Abschnitts 116 angeordnet. Der zweite stationäre Kern 25 berührt den Bodenabschnitt 117 des Jochs 115 in der axialen Richtung und hat einen zweiten ringförmigen Vorsprung 27. Der zweite ringförmige Vorsprung 27 steht in Richtung des ersten ringförmigen Vorsprungs 28 derart vor, dass ein Luftspalt 47 zwischen dem zweiten ringförmigen Vorsprung 27 und dem ersten ringförmigen Vorsprung 28 in der axialen Richtung angeordnet ist. Der erste stationäre Kern 20 und der zweite stationäre Kern 25 sind miteinander durch das Joch 115 magnetisch gekoppelt.
Die Ausgabestange 16 ist durch den ersten stationären Kern 20 und den zweiten stationären Kern 25 an der radial innenliegenden Seite des Luftspalts 27 gleitbar gestützt. Die Ausgabestange 16 kann zwischen einer Anfangsposition, die an der Seite des zweiten stationären Kerns 25 angeordnet ist, und einer Vollhubposition, die an der Seite des ersten stationären Kerns 20 angeordnet ist, in der axialen Richtung hin- und herbewegt werden. 14 zeigt einen Betriebszustand, in dem die Ausgabestange 16 in der Anfangsposition angeordnet ist, und 15 zeigt einen anderen Betriebszustand, in dem die Ausgabestange 16 in der Vollhubposition angeordnet ist.
Der bewegliche Kern 17 ist aus einem magnetischen Material hergestellt. Der bewegliche Kern 17 ist zwischen dem ersten stationären Kern 20 und dem zweiten stationären Kern 25 in der axialen Richtung angeordnet und ist an der Ausgabestange 16 fixiert. Wenn die Ausgabestange 16 in der Anfangsposition angeordnet ist, ist der bewegliche Kern 17 an der Seite des zweiten stationären Kerns 25 des Luftspalts 47 angeordnet. Wenn die Ausgabestange 16 in der Vollhubposition angeordnet ist, ist der bewegliche Kern 17 radial innenliegend in Bezug auf den Luftspalt 47 derart angeordnet, dass der bewegliche Kern 47 mit sowohl dem ersten ringförmigen Vorsprung 28 als auch dem zweiten ringförmigen Vorsprung 27 überlappt, um den ersten ringförmigen Vorsprung 28 und den zweiten ringförmigen Vorsprung 27 magnetisch zu umgehen, d.h., um den Magnetfluss zwischen dem ersten stationären Kern 20 und dem zweiten stationären Kern 25 durch den beweglichen Kern 17 zu leiten.
Der Kranz 29 ist ein rohrförmiges Bauteil und ist zwischen dem ersten stationären Kern 20 und dem zweiten stationären Kern 25 angeordnet. Der Kranz 29 ist aus einem nicht magnetischen Material hergestellt. Ein Endabschnitt des Kranzes 29 ist auf den ersten ringförmigen Vorsprung 28 pressgepasst und der andere Endabschnitt des Kranzes 27 ist auf den zweiten ringförmigen Vorsprung 27 pressgepasst. Der Kranz 29 begrenzt oder verhindert eine Bewegung des ersten stationären Kerns 20 und des zweiten stationären Kerns 25 relativ zueinander sowohl in der axialen Richtung als auch in der radialen Richtung.
Nachstehend ist ein charakteristisches Merkmal der Struktur des Linearsolenoids 1 in Bezug auf 14 bis 16 beschrieben.
Der Spulenkörper 11 ist einstückig ausgebildet und weist einen Wicklungsabschnitt 151, einen ersten Flanschabschnitt 152, einen ersten Schmelzvorsprung 53, einen zweiten Flanschabschnitt 154, einen zweiten Schmelzvorsprung 155 und einen Vorsprung 156 auf. Der Wicklungsabschnitt 151 ist in einer Rohrform ausgestaltet und die Spule 12 ist um den Wicklungsabschnitt 151 gewickelt. Der erste Flanschabschnitt 152 ist an einem Endteil (einem axialen Endteil) des Wicklungsabschnitts 41 angeordnet, der an einer axialen Seite angeordnet ist, an der der erste stationäre Kern 20 angeordnet ist, und der erste Flanschabschnitt 152 erstreckt sich von dem einen Endteil des Wicklungsabschnitts 151 radial nach außen. Der erste Schmelzvorsprung 53 ist an einem distalen Endteil, d.h. einem radial außenliegenden Endteil des ersten Flanschabschnitts 152 ausgebildet. Der zweite Flanschabschnitt 154 ist an dem anderen Endteil (anderen axialen Endteil) des Wicklungsabschnitts 151 angeordnet, der zu dem einen Endteil des Wicklungsabschnitts 151 in axialer Richtung entgegengesetzt ist, und der zweite Flanschabschnitt 154 erstreckt sich von dem anderen Endteil des Wicklungsabschnitts 151 radial nach außen. Der zweite Schmelzvorsprung 155 ist an einem distalen Endteil, d.h. an einem radial außenliegenden Endteil des zweiten Flanschabschnitts 154 ausgebildet. Der Vorsprung 156 steht von dem anderen Endteil des Wicklungsabschnitts 151 in Richtung des Bodenabschnitts 117 des Jochs 115 in axialer Richtung vor. Der Vorsprung 156 des Spulenkörpers 11 berührt den Bodenabschnitt 117 des Jochs 115.
Der Hauptkörper 121 des Gehäuses 200 ist aus dem Harzmaterial derart geformt, dass der Hauptkörper 121 eine Außenseite des Jochs 115 und eine Außenseite des ersten Flanschabschnitts 152 des Spulenkörpers 11 abdeckt und einen Raum (Spalt) zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 116 des Jochs 115 und der Spule 12 und einem Raum (Spalt) zwischen dem Bodenabschnitt 117 des Jochs 115 und dem zweiten Flanschabschnitt 154 des Spulenkörpers 11 ausfüllt. Der erste Schmelzvorsprung 53 und der zweite Schmelzvorsprung 155 des Spulenkörpers 11 sind mit dem Gehäuse 200 verbunden und verschmolzen (d.h. sie sind in das Gehäuse eingegossen.
Der Bodenabschnitt 117 des Jochs 115 weist eine Stufenfläche 18 auf, die an einer radial außenliegenden Seite des Vorsprungs 156 des Spulenkörpers 11 ausgebildet ist. Die Stufenfläche 18 ist derart schräg ausgebildet, dass ein Außendurchmesser der Stufenfläche 18 allmählich in der axialen Richtung zu dem zweiten Flanschabschnitt 154 hin abnimmt, und ein radial außenliegender Teil des Bodenabschnitts 117 des Jochs 115, der an der radial außenliegenden Seite der Stufenfläche 18 angeordnet ist, ist von einem mittleren Teil des Bodenabschnitts 117 des Jochs 115 in axialer Richtung vertieft (ausgespart), der an der radial innenliegenden Seite der Stufenfläche 18 angeordnet ist. Die Stufenfläche 18 dient als ein Druckreduzierteil, der gestaltet ist, um einen Formdruck zu reduzieren, der auf den Vorsprung 156 des Spulenkörpers 11 durch eine Strömungsbewegung des geschmolzenen (flüssigen) Harzmaterials zu der Zeit des Formens des Gehäuses 200 aufgebracht wird. Die Art der Reduzierung des Formdrucks mit der Stufenfläche 18 ist nachstehend beschrieben.
Nachstehend ist ein Herstellungsprozess des Gehäuses 200 in Bezug auf 14 und 17 beschrieben.
Zunächst werden von den Komponenten des Linearsolenoids 1, das in 14 gezeigt ist, das Joch 115, der Spulenkörper 11, die Spule 12, die um den Spulenkörper 11 gewickelt ist, die Anschlüsse 57 und die Einsetzkränze 59 in der Formmatrize 160, die in 17 gezeigt ist, festgelegt. Die Formmatrize 160 weist erste bis dritte Formmatrizen (nachstehend auch als erste bis dritte Formmatrizenteile bezeichnet) 161 bis 163 auf, die in 17 teilweise gezeigt sind.
Dann wird das geschmolzene (flüssige) Harzmaterial in einen Hohlraum (Kavität) der Formmatrize 160 eingefüllt. Zu dieser Zeit strömt das geschmolzene Harzmaterial, das von einer Düse einer Formmaschine (Gussmaschine) eingespritzt wird, von einem Anschluss (nicht gezeigt) in einen Innenraum des Jochs 115. Das geschmolzene Harzmaterial, das in den Innenraum des Jochs 115 strömt, erwärmt eine Oberflächenschicht des ersten Schmelzvorsprungs 53 und eine Oberflächenschicht des zweiten Schmelzvorsprungs 155, um diese zu schmelzen oder weich zu machen.
Des Weiteren strömt, wie durch einen Pfeil X1 in 17 angezeigt ist, das geschmolzene Harzmaterial durch einen ersten Spalt (einen radialen Spalt) 48, der zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 116 des Jochs 115, der an der radial außenliegenden Seite des ersten Spalts 48 angeordnet ist, und der Spule 12 und dem Spulenkörper 11, die an einer radial innenliegenden Seite des ersten Spalts 48 angeordnet sind, in radialer Richtung definiert ist. Danach strömt, wie durch einen Pfeil X2 in 17 angezeigt ist, das geschmolzene Harzmaterial in einen zweiten Spalt (einen axialen Spalt) 49, der zwischen dem Bodenabschnitt 117 des Jochs 115, der an einer axial außenliegenden Seite des zweiten Spalts 49 angeordnet ist, und dem zweiten Flanschabschnitt 154, der an einer axial innenliegenden Seite des zweiten Spalts 49 angeordnet ist, in axialer Richtung definiert ist. Das geschmolzene Harzmaterial, das in den zweiten Spalt 49 strömt, berührt die Stufenfläche 18 zu der Zeit des Einströmens in Richtung des Vorsprungs 156 des Spulenkörpers 11. Wie vorstehend diskutiert ist, wird der Formdruck, der zu der Zeit des Formens des Gehäuses 200 ausgeübt wird, durch die Stufenfläche 18 des Jochs 115 aufgenommen, so dass der Formdruck, der auf den Vorsprung 156 des Spulenkörpers 11 aufgebracht wird, reduziert ist und dadurch ist es möglich, ein radiales nach innen Biegen (Durchbiegen) des Vorsprungs 156 zu begrenzen (zu verhindern).
Danach wird das geschmolzene Harzmaterial, das in das Innere der Formmatrize 160 gefüllt wird, durch Abkühlen des geschmolzenen Harzmaterials fest (es erstarr). Zu dieser Zeit werden der erste Schmelzvorsprung 53 und der zweite Schmelzvorsprung 155 des Spulenkörpers 11 mit dem Gehäuse 200 verbunden und verschmolzen (sie werden in das Gehäuse eingegossen).
Dann werden das feste (erstarrte) Gehäuse 200 und die anderen zugehörigen Komponenten aus der Matrize 160 entfernt.
Wie vorstehend diskutiert ist, weist in dem Linearsolenoid 1 des siebten Ausführungsbeispiels der Bodenabschnitt 117 des Jochs 115 die Stufenfläche 18 auf, die an der radial außenliegenden Seite des Vorsprungs 156 des Spulenkörpers 11 angeordnet ist. Wie vorstehend diskutiert ist, nimmt die Stufenfläche 18 den Formdruck zu der Zeit des Formens des Gehäuses 200 auf und dadurch kann die Stufenfläche 18 den Formdruck reduzieren, der auf den Vorsprung 156 des Spulenkörpers 11 aufgebracht wird. Somit dient die Stufenfläche 18 als der Druckreduzierteil.
Daher wird zu der Zeit des Formens des Gehäuses 200 das radial nach innen gerichtete Durchbiegen (Biegen) des Vorsprungs 156 des Spulenkörpers 11 begrenzt (verhindert). Als Ergebnis kann eine Ausbildung von Graten von dem Formharzmaterial und eine Ausbildung von Rissen des Spulenkörpers 11, die durch das radiale nach innen Biegen (Durchbiegen) des Vorsprungs 156 verursacht werden, verhindert bzw. begrenzt werden. Als Ergebnis können sowohl das Beseitigen der Grate, die an dem Formharzmaterial ausgebildet sind, sowie das Eindringen der Grate (Ablagerung) in den Gleitteil (Gleitteile) des Linearsolenoids 1 und/oder den Gleitteil (Gleitteile) des Kolbens 108 des Hydraulikdruckänderungsventils 107 verhindert oder begrenzt werden. Ferner ist es möglich, das Leiten des Öls, das in dem Inneren des Linearsolenoids 1 vorliegt, zu der elektronischen Steuerungsvorrichtung durch den Riss des Spulenkörpers 11 sowie der Spule 12 und den Anschlüssen 57 zu begrenzen.
Des Weiteren ist in dem siebten Ausführungsbeispiel das Gehäuse 200 derart aus Harz geformt, dass das Gehäuse 200 die Außenseite des Jochs 115 und die Außenseite des ersten Flanschabschnitts 152 des Spulenkörpers 11 abdeckt und den Spalt zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 116 des Jochs 115 und der Spule 12 sowie des Spulenkörpers 11 und den Spalt zwischen dem Bodenabschnitt 117 des Jochs 115 und dem zweiten Flanschabschnitt 154 des Spulenkörpers 11 ausfüllt. Zusätzlich ist das Gehäuse 200 mit dem ersten Schmelzvorsprung 53 und dem zweiten Schmelzvorsprung 155 des Spulenkörpers 11 verbunden und verschmolzen.
Daher ist es möglich, das Eindringen des Öls, das in dem Inneren des Linearsolenoids 1 vorliegt, in die Spule 12 durch die Grenze zwischen dem Gehäuse 200 und dem Spulenkörper 11 zu begrenzen (zu verhindern), ohne dass ein O-Ring zwischen dem Joch 115 und dem Spulenkörper 11 vorgesehen ist. Daher ist es möglich, die Leitung des Öls von der Spule 12 zu der elektronischen Steuerungsvorrichtung durch die Anschlüsse 57 zu begrenzen.
In dem siebten Ausführungsbeispiel ist das Joch 115 in einer Becherform ausgestaltet und ist einstückig als ein einzelnes Bauteil (ein becherförmiges Bauteil) ausgebildet.
Daher ist das Innere des Jochs 115 vollständig durch das Verschmelzen zwischen dem Gehäuse 200 und dem Spulenkörper 11 abgedichtet, so dass ein Leckagedurchgang des Öls vollständig beseitigt werden kann.
Des Weiteren bilden in dem siebten Ausführungsbeispiel die Halterungsabschnitte 124, die verwendet werden, um das Gehäuse 200 an dem externen Gerät (z.B. an dem Brennkraftmaschinendeckel) zu montieren, die Teile des Gehäuses 200 aus, die aus dem Harzmaterial hergestellt sind.
Daher ist im Vergleich zu einem Fall, in dem die Halterungen aus Teilen eines Jochs ausgebildet sind, das aus einem Metallmaterial hergestellt ist, das Gewicht des Linearsolenoids 1 reduziert und wird der Pressarbeitsprozess des Jochs erleichtert.
(Achtes Ausführungsbeispiel)
Ein Linearsolenoid gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist nachstehend mit Bezug auf 18 bis 20 beschrieben. Das achte Ausführungsbeispiel ist eine Modifikation des siebten Ausführungsbeispiels.
In dem Linearsolenoid 70 weist der Spulenkörper 171 einen Vorsprung 172 auf. Der Vorsprung 172 steht von dem Wicklungsabschnitt 151 in Richtung des Bodenabschnitts 74 des Jochs 73 in axialer Richtung vor.
Der Bodenabschnitt 74 des Jochs 73 weist eine Vielzahl von Durchgangslöchern 175 auf. Die Durchgangslöcher 175 sind an einer radial außenliegenden Seite des Vorsprungs 172 des Spulenkörpers 171 angeordnet und durchdringen den Bodenabschnitt 74 des Jochs 73 in axialer Richtung. Die Durchgangslöcher 175 sind in z.B. im Allgemeinen gleichen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet. Die Durchgangslöcher 175 dienen als Druckreduzierteile, die den Formdruck reduzieren können, der auf den Vorsprung 172 des Spulenkörpers 171 zu der Zeit des Formens des Gehäuses 176 aufgebracht wird.
Zu der Zeit des Formens des Gehäuses 176 aus dem Harzmaterial strömt das geschmolzene (flüssige) Harzmaterial, das von der Düse der Formmaschine (Gussmaschine) eingespritzt wird, von dem Anschluss (nicht gezeigt) zu dem Innenraum des Jochs 73, wie durch einen Pfeil Y1 in 20 angezeigt ist. Danach strömt, wie durch einen Pfeil Y2 in 20 angezeigt ist, das geschmolzene Harzmaterial von dem Innenraum des Jochs 73 zu der Außenseite des Jochs 73 durch die Durchgangslöcher 175 des Bodenabschnitts 74 des Jochs 73. Das geschmolzene Harzmaterial, das von dem ersten Spalt 78 zu dem zweiten Spalt 77 strömt, der zwischen dem Bodenabschnitt 74 des Jochs 73 und dem zweiten Flanschabschnitt 154 des Spulenkörpers 171 definiert ist, neigt dazu, in Richtung der Außenseite des Jochs 73 zu strömen, die den größeren Raum ausbildet, wie durch eine Pfeil Y2 in 20 angezeigt ist, als dass das Harz in Richtung der Seite des Vorsprungs 172 des Spulenkörpers 171 in einer Richtung eines Pfeils Y3 strömt, der in 20 gezeigt ist. Dadurch wird das geschmolzene Harzmaterial, das in Richtung des Vorsprungs 172 des Spulenkörpers 171 strömt, zu der Außenseite des Jochs 155 abgegeben und dadurch wird der Formdruck, der auf den Vorsprungs 172 aufgebracht wird, reduziert.
Wie vorstehend diskutiert ist, ermöglichen in dem Linearsolenoid 70 des achten Ausführungsbeispiels die Durchgangslöcher 175 des Bodenabschnitts 74 des Jochs 73 die Abgabe des geschmolzenen Harzmaterials, das zu dem Vorsprung 172 des Spulenkörpers 171 zu der Zeit des Formens des Gehäuses 176 geführt wird, zu der Außenseite des Jochs 115. Dadurch kann der Druck, der auf den Vorsprung 172 des Spulenkörpers 171 aufgebracht wird, reduziert werden. Als Ergebnis können die Vorteile, die gleich sind wie jene in dem siebten Ausführungsbeispiel, erreicht werden.
(Neuntes Ausführungsbeispiel)
Ein Linearsolenoid gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist nachstehend mit Bezug auf 21 bis 23 beschrieben. Das neunte Ausführungsbeispiel ist eine Modifikation des siebten Ausführungsbeispiels.
In dem Linearsolenoid 80 hat ein Bodenabschnitt 182 eines Jochs 181 sowohl die Stufenfläche 18 als auch die Durchgangslöcher 175.
Zu der Zeit des Ausformens des Gehäuses 83 aus dem Harzmaterial strömt das geschmolzene (flüssige) Harzmaterial, das von der Düse der Formmaschine (Gussmaschine) eingespritzt wird, von dem Anschluss (nicht gezeigt) zu der Außenseite des Jochs 181. Danach strömt, wie durch einen Pfeil Z1 in 23 angezeigt ist, das geschmolzene Harzmaterial zu dem zweiten Spalt 49 durch die Durchgangslöcher 175 des Bodenabschnitts 182 des Jochs 181. Das geschmolzene Harzmaterial, das zu dem zweiten Spalt 49 zugeführt wird, neigt dazu, zu den ersten Spalt 48, der den größeren Raum ausbildet, zu strömen, wie durch einen Pfeil Z3 in 23 angezeigt ist, als dass das Harz in Richtung des Vorsprungs 156 der Spule 11 in einer Richtung eines Pfeils Z2 strömt, der in 23 gezeigt ist. Dadurch wird das geschmolzene Harzmaterial, das in Richtung des Vorsprungs 156 des Spulenkörpers 11 strömt, zu dem ersten Spalt 48 abgegeben, so dass der Formdruck, der auf den Vorsprung 156 aufgebracht wird, reduziert ist.
Des Weiteren wird das geschmolzene Harzmaterial, das in Richtung des Vorsprungs 156 des Spulenkörpers 11 strömt, während es die Durchgangslöcher 175 umgeht, auf die Stufenfläche 18 aufgebracht. Auf diese Weise wird der Formdruck, der auf den Vorsprung 156 des Spulenkörpers 11 aufgebracht wird, weiter reduziert.
Wie vorstehend diskutiert ist, kann gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel zu der Zeit des Formens des Gehäuses 200 aus dem Harzmaterial die radial nach innen gerichtete Biegung (Durchbiegung) des Vorsprungs 156 des Spulenkörpers 11 im Vergleich zu dem siebten und achten Ausführungsbeispiel weiter begrenzt (vermindert, verhindert) werden. Als Ergebnis können die Ausbildung von Graten aus dem Formharzmaterial und die Ausbildung von Rissen des Spulenkörpers 11, die durch das radial nach innen gerichtete Biegen (Durchbiegen) des Vorsprungs 146 verursacht werden, begrenzt bzw. verhindert werden.
Nachstehend sind Modifikationen der vorstehenden Ausführungsbeispiele beschrieben.
Die Querschnittsform jedes Durchgangslochs des Gehäuses, das in dem ersten bis sechsten Ausführungsbeispiel diskutiert ist, ist nicht auf die Kreisform, die ovale Form (z.B. die ovale Bahnform oder die Langlochform) oder die Bogenform beschränkt, wie vorstehend diskutiert ist. In einer Modifikation der vorstehenden Ausführungsbeispiele kann die Querschnittsform jedes Durchgangslochs des Gehäuses auf eine beliebige andere, geeignete Form geändert werden. Zum Beispiel kann die Querschnittsform jedes Durchgangslochs des Gehäuses eine rechteckförmige Form, eine polygonale Form oder dergleichen sein. Alternativ kann eine Kombination der vorstehend beschriebenen Formen angewandt werden. Das heißt, es ist nur erforderlich, dass sich das Durchgangsloch (die Durchgangslöcher) durch den ersten geformten Abschnitt des Gehäuses in der axialen Richtung an der Stelle erstreckt (erstrecken), die an der radial innenliegenden Seite des ersten Schmelzvorsprungs liegt. Ferner können die Durchgangslöcher (oder das einzelne Durchgangsloch), die ähnlich bzw. gleich wie jene sind, die in dem ersten bis sechsten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, in einem beliebigen Ausführungsbeispiel von dem siebten bis neunten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (der Ausführungsbeispiele) können die Durchgangslöcher des Gehäuses, die in dem ersten bis sechsten Ausführungsbeispiel diskutiert sind, nicht in den gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung angeordnet sein. Das heißt, die Durchgangslöcher des Gehäuses können in beliebigen, geeigneten Winkelabständen in der Umfangsrichtung angeordnet sein. Des Weiteren können sich die Größen der Durchgangslöcher voneinander unterscheiden (oder sie untereinander verschieden sein).
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (der Ausführungsbeispiele) kann die Anzahl der Durchgangslöcher des Gehäuses, die in dem ersten bis sechsten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, eins sein.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (der Ausführungsbeispiele) kann das Gehäuse ein Bauteil sein, das harzgeformt ist, um nur die Spule und den Spulenkörper zu halten. Zu dieser Zeit kann das Gehäuse durch das Joch ausgebildet sein oder kann separat von dem Joch und dem Gehäuse vorgesehen sein.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (der Ausführungsbeispiele) ist die Fixierung zwischen dem ersten stationären Kern und dem Joch nicht auf das Verpressen (Verstemmen) beschränkt und sie kann z.B. durch eine Presspassung hergestellt werden.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (der Ausführungsbeispiele) können der erste stationäre Kern und der zweite stationäre Kern durch ein einzelnes gemeinsames Bauteil ausgebildet sein. Es ist nur erforderlich, einen Abschnitt, der eine relativ niedrige magnetische Reluktanz (magnetischen Widerstand) hat, an einer Position zwischen dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern vorzusehen.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (Ausführungsbeispiele) ist das Linearsolenoid nicht zwangsweise als die Antriebsvorrichtung des Hydraulikdruckänderungsventils angewandt und es kann als eine Antriebsvorrichtung von verschiedenen anderen funktionellen Geräten angewandt werden, die jeweils ein angetriebenes Bauteil aufweisen, das zur Hin- und Herbewegung angetrieben wird.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (der Ausführungsbeispiele) kann die Stufenfläche des Bodenabschnitts des Jochs, die in dem siebten und neunten Ausführungsbeispiel diskutiert ist, mit einer zylindrischen Fläche derart ausgestaltet sein, dass sich ein Außendurchmesser der Stufenfläche in der axialen Richtung nicht ändert. Alternativ kann die Stufenfläche derart schräg angeordnet sein, dass sich der Außendurchmesser der Stufenfläche in der axialen Richtung zu dem zweiten Flanschabschnitt hin progressiv erhöht.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (der Ausführungsbeispiele) können die Durchgangslöcher des Bodenabschnitts des Jochs, die in dem achten und neunten Ausführungsbeispiel diskutiert sind, nicht in im Allgemeinen gleichen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet sein. Des Weiteren können die Größen der Durchgangslöcher untereinander variieren (oder können voneinander verschieden sein). Die Anzahl des Durchgangslochs (Durchgangslöcher) des Bodenabschnitts des Jochs kann nur auf eins begrenzt sein.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (der Ausführungsbeispiele) kann der Magnetfluss zwischen dem ersten stationären Kern und dem Joch in der axialen Richtung geleitet werden.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (der Ausführungsbeispiele) ist es nicht erforderlich, den ersten stationären Kern in den rohrförmigen Abschnitt des Jochs zu passen. In dem Fall, in dem der erste stationäre Kern nicht in dem rohrförmigen Abschnitt des Jochs gepasst ist, kann die Fixierung zwischen dem ersten stationären Kern und dem Joch z.B. durch ein Crimpen hergestellt werden.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (der Ausführungsbeispiele) kann der Magnetfluss zwischen dem zweiten stationären Kern und dem Joch in der radialen Richtung geleitet werden. In diesem Fall können der zweite stationäre Kern und das Joch gemeinsam durch z.B. Presspassen fixiert sein.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (Ausführungsbeispiele) kann der erste stationäre Kern aus einer Vielzahl von Bauteilen hergestellt sein. Das heißt, ein Lagerungsabschnitt, der die Ausgabestange gleitbar stützt, und ein Fixierungsabschnitt, der an dem rohrförmigen Abschnitt des Jochs fixiert ist, können separat ausgebildet sein und gemeinsam zusammengebaut werden, um den ersten stationären Kern auszubilden.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (der Ausführungsbeispiele) kann der ringförmige Vorsprung an zumindest einem von dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern weggelassen werden. Das heißt, es ist nur erforderlich, den Luftspalt zwischen dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern vorzusehen.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (der Ausführungsbeispiele) kann zumindest einer von dem ersten stationären Kern, dem zweiten stationären Kern und dem Joch einen Querschnitt haben, der nicht kreisförmig ist, und kann eine Nut (Einbuchtung, Aussparung, Ausnehmung) in seinem Umfangsabschnitt haben.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (der Ausführungsbeispiele) kann der Kranz, der an dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern angebracht ist, in einer anderen Form ausgebildet sein, die von der Rohrform verschieden ist. Die Gestaltung des Kranzes kann z.B. eine Stangenform oder eine Plattenform sein, solange der Kranz die relative Bewegung des ersten stationären Kerns und des zweiten stationären Kerns zueinander begrenzen kann.
In einer weiteren Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels (der Ausführungsbeispiele) kann der Kranz mit dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern in Eingriff sein, ohne dass ein Presspassen verwendet wird. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, dass der Kranz den ersten stationären Kern, den zweiten stationären Kern, die Ausgabestange und den beweglichen Kern einstückig zusammenbaut.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiel und deren Modifikationen beschränkt. Das heißt, die vorstehenden Ausführungsbeispiel und deren Modifikationen können auf verschiedene Arten modifiziert werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Ein Gehäuse (200, 50, 76, 83) ist aus einem Harzmaterial geformt und ein erster Flanschabschnitt (42, 152) des Spulenkörpers (11, 40, 171) bildet einen Schmelzvorsprung (43, 53) aus, der mit dem Gehäuse (200, 50, 76, 83) verbunden und verschmolzen ist. Das Gehäuse (200, 50, 76, 83) weist Durchgangslöcher (55, 66, 71, 76, 81, 82, 87) auf, die an einer radial innenliegenden Seite des Schmelzvorsprungs (43, 53) angeordnet sind und sich durch einen Abschnitt des Gehäuses (200, 50, 76, 83) in der axialen Richtung erstrecken. Ein Joch (30, 73, 115, 181) weist zumindest einen Druckreduzierteil (18, 175) auf, der gestaltet ist, einen Druck, der auf einen Vorsprung (156, 172) des Spulenkörpers (11, 40, 171) durch eine Strömung des Harzmaterials zu einer Zeit des Ausformens des Gehäuses (200, 50, 76, 83) ausgeübt wird, zu reduzieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-222799 A [0002, 0002]
US 2011/0248805 A1 [0002, 0002]

Claims

Linearsolenoid mit: einem Bewegungselement (15), das sich in einer axialen Richtung erstreckt und gestaltet ist, sich in der axialen Richtung hin- und herzubewegen; einem Stator (20, 25), der das Bewegungselement (15) in der axialen Richtung gleitbar stützt; einem Joch (30), das Folgendes aufweist: einen rohrförmigen Abschnitt (31), der an einer radial außenliegenden Seite des Stators (20, 25) angeordnet ist und einen Endabschnitt des Stators (20, 25) berührt; und einen Bodenabschnitt (32), der den anderen Endabschnitt des Stators (20, 25) berührt, der zu dem einen Endabschnitt des Stators (20, 25) in der axialen Richtung entgegengesetzt ist; einer Spule (35), die in einer Ringform gestaltet ist und zwischen dem rohrförmigen Abschnitt (31) des Jochs (30) und dem Stator (20, 25) angeordnet ist; einem Spulenkörper (40), der Folgendes aufweist: einen Wicklungsabschnitt (41), der in einer Rohrform gestaltet ist und die Spule (35) hält, die um den Wicklungsabschnitt (31) gewickelt ist; einen ersten Flanschabschnitt (42), der an einem Endteil des Wicklungsabschnitts (41) angeordnet ist, der zu dem Bodenabschnitt (32) in der axialen Richtung entgegengesetzt ist; und einen zweiten Flanschabschnitt (44), der an dem anderen Endteil des Wicklungsabschnitts (41) angeordnet ist, der zu dem einen Endteil des Wicklungsabschnitts (41) in der axialen Richtung entgegengesetzt ist; und einem geformten Bauteil (50), das aus einem Harzmaterial hergestellt ist und die Spule (35), den ersten Flanschabschnitt (42) und den zweiten Flanschabschnitt (44) des Spulenkörpers (40) hält, die in dem geformten Teil (50) einsatzgeformt sind, wobei: der erste Flanschabschnitt (42) des Spulenkörpers (40) einen Schmelzvorsprung (43) ausbildet, der mit dem geformten Bauteil (50) verbunden und verschmolzen ist; und das geformte Bauteil (50) zumindest ein Durchgangsloch (55, 66, 71, 76, 81, 82, 87) aufweist, das an einer radial innenliegenden Seite des Schmelzvorsprungs (43) angeordnet ist und sich durch einen Abschnitt des geformten Bauteils (50) in der axialen Richtung erstreckt.
Linearsolenoid nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine Durchgangsloch (55, 66, 71, 76, 81, 82, 87) eine Vielzahl von Durchgangslöchern (55, 56, 71, 76, 81, 82) aufweist, die in im Allgemeinen gleichen Winkelabständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind.
Linearsolenoid nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zumindest eine Durchgangsloch (55, 66, 71, 76, 81, 82, 87) an einem radial außenliegenden Teil des ersten Flanschabschnitts (42) angeordnet ist.
Linearsolenoid nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Linearsolenoid eine Antriebsvorrichtung ist, die in einem Ventilzeiteinstellungssteuerungsgerät (90) eingebaut ist, das eine Ventilzeiteinstellung von einem von einem Einlassventil und einem Auslassventil einer Brennkraftmaschine einstellt.
Linearsolenoid mit: einer Ausgabestange (16); einem ersten stationären Kern (20), der einen Endabschnitt der Ausgabestange (16) stützt; einem zweiten stationären Kern (25), der den anderen Endabschnitt der Ausgabestange (16) stützt, der zu dem einen Endabschnitt der Ausgabestange (16) in einer axialen Richtung der Ausgabestange (16) entgegengesetzt ist, wobei ein Luftspalt (47) zwischen dem ersten stationären Kern (20) und dem zweiten stationären Kern (25) in der axialen Richtung angeordnet ist; einem beweglichen Kern (17), der an der Ausgangsstange (16) fixiert ist und gestaltet ist, sich in der axialen Richtung zwischen einer Anfangsposition, die an einer Seite angeordnet ist, an der der zweite stationäre Kern (25) angeordnet ist, und einer Vollhubposition hin- und herzubewegen, die an einer Seite angeordnet ist, an der der erste stationäre Kern (20) angeordnet ist; einer Spule (12), die in einer Ringform ausgebildet ist und an einer radial außenliegenden Seite des Luftspalts (47) angeordnet ist; einem Spulenkörper (11, 171), der Folgendes aufweist: einen ersten Wicklungsabschnitt (151), der in einer Rohrform gestaltet ist, wobei die Spule (12) um den Wicklungsabschnitt (151) gewickelt ist; einen ersten Flanschabschnitt (152), der sich von einem Endteil des Wicklungsabschnitts (151) radial nach außen erstreckt; einen ersten Schmelzvorsprung (53), der an einem radial außenliegenden Endteil des ersten Flanschabschnitts (152) ausgebildet ist; einen zweiten Flanschabschnitt (154), der sich von dem anderen Endteil des Wicklungsabschnitts (151) radial nach außen erstreckt, der zu dem einen Endteil des Wicklungsabschnitts (151) in der axialen Richtung entgegengesetzt ist; einen zweiten Schmelzvorsprung (155), der an einem radial außenliegenden Endteil des zweiten Flanschabschnitts (154) ausgebildet ist; und einen Vorsprung (156, 172), der von dem Wicklungsabschnitt (151) in der axialen Richtung vorsteht; einem ersten Joch (116), das an einer radial außenliegenden Seite der Spule (12) angeordnet ist, wobei das erste Joch (116) gestaltet ist, einen Magnetfluss zwischen dem ersten Joch (116) und dem ersten stationären Kern (20) zu leiten; einem zweiten Joch (117, 74, 182), das benachbart zu dem Vorsprung (156, 172) des Spulenkörpers (11, 171) und dem zweiten stationären Kern (25) an einer Seite angeordnet ist, die zu dem ersten stationären Kern (20) in der axialen Richtung entgegengesetzt ist, wobei das zweite Joch (117, 74, 182) das erste Joch (116) und den zweiten stationären Kern (25) magnetisch koppelt; und einem Gehäuse (200, 176, 183), das aus einem Harzmaterial geformt ist, das folgende Zwischenräume ausfüllt: einen radialen Spalt (48), der zwischen dem ersten Joch (116), das an einer radial außenliegenden Seite des radialen Spalts (48) angeordnet ist, und der Spule (12) und dem Spulenkörper (11, 171), die an einer radial innenliegenden Seite des radialen Spalts (48) angeordnet sind, in einer radialer Richtung definiert ist; und einen axialen Spalt (49), der zwischen dem zweiten Joch (117, 74, 182), das an einer axial außenliegenden Seite des axialen Spalts (49) angeordnet ist, und dem zweiten Flanschabschnitt (154) des Spulenkörpers (11, 171), der an einer axial innenliegenden Seite des axialen Spalts (49) angeordnet ist, in einer axialer Richtung definiert ist; wobei das Gehäuse (200, 176, 183) mit dem ersten Schmelzvorsprung (53) und dem zweiten Schmelzvorsprung (155) des Spulenkörpers (11, 171) verbunden und verschmolzen ist; und das zweite Joch (117, 74, 182) zumindest einen Druckreduzierteil (18, 75) aufweist, der gestaltet ist, einen Druck, der auf den Vorsprung (156, 172) des Spulenkörpers (11, 171) durch eine Strömung des Harzmaterials zu einer Zeit des Formens des Gehäuses (200, 176, 183) ausgeübt wird, zu reduzieren.
Linearsolenoid nach Anspruch 5, wobei der zumindest eine Druckreduzierteil (18, 75) eine Stufenfläche aufweist, die an einer radial außenliegenden Seite des Vorsprungs (156, 172) des Spulenkörpers (11, 171) angeordnet ist.
Linearsolenoid nach Anspruch 5, wobei der zumindest eine Druckreduzierteil (18, 75) zumindest ein Durchgangsloch aufweist, das sich durch das zweite Joch (117, 74, 182) in der axialen Richtung an einer korrespondierenden Stelle erstreckt, die an einer radial außenliegenden Seite des Vorsprungs (156, 172) des Spulenkörpers (11, 171) liegt.
Linearsolenoid nach Anspruch 5, wobei der zumindest eine Druckreduzierteil (18, 75) Folgendes aufweist: eine Stufenfläche, die an einer radial außenliegenden Seite des Vorsprungs (156, 172) des Spulenkörpers (11, 171) angeordnet ist; und zumindest ein Durchgangsloch, das sich durch das zweite Joch (117, 74, 182) in der axialen Richtung an einer korrespondierenden Stelle erstreckt, die an einer radial außenliegenden Seite des Vorsprungs (156, 172) des Spulenkörpers (11, 171) liegt.
Linearsolenoid nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das erste Joch (116) und das zweite Joch (117, 74, 182) einstückig ausgebildet sind, um ein becherförmiges Bauteil auszubilden.
Linearsolenoid nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das Gehäuse (200, 176, 183) Folgendes aufweist: einen Hauptkörper (21), in den das erste Joch (116), das zweite Joch (117, 74, 182), die Spule (12) und der Spulenkörper (11, 171) einsatzgeformt sind; einen Verbindungsgliedabschnitt (123), der eine Vielzahl von Anschlüssen (57) aufnimmt, die mit der Spule (12) verbunden sind; und zumindest einen Halterungsabschnitt (124), der an einer externen Abstützung montierbar ist.