DE112019005873T5

DE112019005873T5 - Solenoid

Info

Publication number: DE112019005873T5
Application number: DE112019005873.8T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro SASAO; Yutaro Watari
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2021-09-02
Also published as: KR20210064374A; JP7006571B2; CN113168952A; KR102450682B1; US20210278007A1; WO2020110885A1; JP2020088145A

Abstract

Ein Solenoid (100, 100a bis 100f) umfasst eine Spule (20), einen Tauchkolben (30), ein Joch (10, 10d) und einen Statorkern (40, 40b, 40c, 40e). Das Joch umfasst eine Seitenwand (12, 12d) und einen Boden (14, 14d). Der Statorkern enthält einen magnetischen Anziehungskern (50), einen Gleitkern (60, 60b, 60c) und einen Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitt (70, 70e, 70f). Der Gleitkern umfasst: einen rohrförmig ausgebildeten Kernabschnitt (61, 61b, 61c); und einen ersten Magnetflussübertragungsabschnitt (65, 65b), der so konfiguriert ist, dass er den Magnetfluss zwischen dem Joch und dem Tauchkolben durch den Kernabschnitt überträgt. Der Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitt ist so konfiguriert, dass er den Durchgang des Magnetflusses zwischen dem Gleitkern und dem magnetischen Anziehungskern beschränkt. Ein zweiter Magnetflussübertragungsabschnitt (18) ist so konfiguriert, dass er den Magnetfluss zwischen dem magnetischen Anziehungskern und der Seitenwand überträgt. Ein elastisches Element (420, 420a) ist in Kontakt mit einer Endfläche (56) des magnetischen Anziehungskerns angeordnet und ist so konfiguriert, dass es den Statorkern in Richtung des Bodens vorspannt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANWENDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-219984 , die am 26. November 2018 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der oben genannten Anmeldung ist hier durch Bezugnahme enthalten.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Solenoid.
HINTERGRUND
Ein bekanntes Solenoid umfasst eine Spule, die durch Erregung eine Magnetkraft erzeugt, einen radial innerhalb der Spule angeordneten Statorkern und einen Tauchkolben, der auf einer inneren Umfangsseite des Statorkerns gleitet. Bei dem im Patentdokument 1 beschriebenen Solenoid ist an einer äußeren Umfangsseite eines Statorkerns ein Ringkern aus magnetischem Material angeordnet. Dadurch sind die Komponenten des Magnetkreises, wie z. B. ein Joch und der Statorkern, durch den Ringkern magnetisch gekoppelt. Daher wird eine Verschlechterung der Magnetkraft aufgrund eines Spalts zwischen den montierten Magnetkreiskomponenten und dem Statorkern eingeschränkt.
Literatur zum Stand der Technik
Patentliteratur
Patentdokument 1: JP 2006-307984 A
KURZFASSUNG
Bei dem in Patentdokument 1 beschriebenen Solenoid ist der Ringkern in radialer Richtung beweglich. Daher kann der Ringkern so montiert werden, dass er exzentrisch zu einem Gleitkern ist, und die Größe eines Spalts zwischen dem Gleitkern und dem Ringkern kann in radialer Richtung vorgespannt werden. In diesem Fall kann die Verteilung des magnetischen Flusses, der durch den Ringkern auf den Gleitkern und den Tauchkolben übertragen wird, in radialer Richtung vorgespannt sein, und es kann eine Anziehungskraft in radialer Richtung als Seitenkraft erzeugt werden. Wenn die Seitenkraft erhöht wird, kann die Gleitfähigkeit des Tauchkolbens verschlechtert werden. Daher ist es wünschenswert, den Tauchkolben vor einer Verschlechterung der Gleitfähigkeit zu schützen.
Die vorliegende Offenbarung kann auf folgende Weise implementiert werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Solenoid bereitgestellt. Das Solenoid umfasst eine Spule, einen Tauchkolben, ein Joch und einen Statorkern. Die Spule ist so konfiguriert, dass sie bei Erregung eine Magnetkraft erzeugt. Der säulenförmig ausgebildete Tauchkolben ist radial innerhalb der Spule angeordnet und so konfiguriert, dass er in axialer Richtung gleitet. Das Joch nimmt die Spule und den Tauchkolben auf und umfasst: eine Seitenwand, die entlang der axialen Richtung vorgesehen ist; und einen Boden, der entlang einer Richtung vorgesehen ist, die die axiale Richtung schneidet und einer Basisendfläche des Tauchkolbens gegenüberliegt. Der Statorkern umfasst einen magnetischen Anziehungskern, einen Gleitkern und einen Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitt. Der magnetische Anziehungskern liegt einer vorderen Endfläche des Tauchkolbens in der axialen Richtung gegenüber und ist so konfiguriert, dass er den Tauchkolben durch die von der Spule erzeugte Magnetkraft magnetisch anzieht. Der Gleitkern umfasst: einen Kernabschnitt, der in einer röhrenförmigen Form ausgebildet und radial außerhalb des Tauchkolbens angeordnet ist; und einen ersten Magnetflussübertragungsabschnitt, der an einer äußeren Umfangsfläche eines Endabschnitts des Kernabschnitts befestigt ist, der dem Boden gegenüberliegt. Der erste Magnetflussübertragungsabschnitt ist so konfiguriert, dass er den Magnetfluss zwischen dem Joch und dem Tauchkolben durch den Kernabschnitt überträgt. Der Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitt ist so konfiguriert, dass er den Durchgang des Magnetflusses zwischen dem Gleitkern und dem magnetischen Anziehungskern beschränkt. Ein zweiter Abschnitt zur Übertragung des Magnetflusses ist radial außerhalb eines Endabschnitts des magnetischen Anziehungskerns angeordnet, der sich auf einer dem Tauchkolben in axialer Richtung gegenüberliegenden Seite befindet, und ist so konfiguriert, dass er den Magnetfluss zwischen dem magnetischen Anziehungskern und der Seitenwand überträgt. Ein elastisches Element ist in Kontakt mit einer Endfläche des magnetischen Anziehungskerns auf einer dem Tauchkolben in axialer Richtung gegenüberliegenden Seite angeordnet und ist so konfiguriert, dass es den Statorkern in Richtung des Bodens vorspannt.
Bei dem oben beschriebenen Solenoid umfasst der Gleitkern den Kernabschnitt und den ersten Magnetflussübertragungsabschnitt. Der Kernabschnitt ist rohrförmig und ist radial außerhalb des Tauchkolbens angeordnet. Der erste Magnetflussübertragungsabschnitt ist an der äußeren Umfangsfläche des Endabschnitts des Kernabschnitts befestigt und ist so konfiguriert, dass er den Magnetfluss zwischen dem Joch und dem Tauchkolben durch den Kernabschnitt überträgt. Das heißt, ein Spalt zwischen dem Kernabschnitt und dem ersten Magnetflussübertragungsabschnitt ist in radialer Richtung nicht vorgesehen. Dadurch kann die Verteilung des vom ersten Magnetflussübertragungsabschnitt zum Tauchkolben durch den Kernabschnitt übertragenen Magnetflusses von einer Vorspannung in radialer Richtung abgehalten werden. Darüber hinaus kann die Erzeugung einer Seitenkraft aufgrund der Vorspannung der Magnetflussverteilung eingeschränkt werden. Daher kann die Gleitfähigkeit des Tauchkolbens vor Verschlechterung geschützt werden. Darüber hinaus ist das elastische Element in Kontakt mit der Endfläche des magnetischen Anziehungskerns auf der dem Tauchkolben in axialer Richtung gegenüberliegenden Seite angeordnet und so konfiguriert, dass es den Statorkern nach unten vorspannt. Daher kann der erste Magnetflussübertragungsabschnitt in Richtung des Bodens gedrückt werden, und ein Verlust des vom Boden des Jochs zum ersten Magnetflussübertragungsabschnitt übertragenen Magnetflusses kann beschränkt werden. Außerdem ist das elastische Element in Kontakt mit der Endfläche des magnetischen Anziehungskerns. Daher kann die Verringerung des magnetischen Wirkungsgrads eingeschränkt werden, da der magnetische Wirkungsgrad nicht durch das elastische Element beeinträchtigt wird, verglichen mit einer Struktur, bei der ein elastisches Element um den Magnetkreis herum angeordnet ist, um den ersten Magnetflussübertragungsabschnitt nach unten zu drücken.
Die vorliegende Offenbarung kann in verschiedenen Formen implementiert werden. Zum Beispiel kann die vorliegende Offenbarung in einem Solenoid-Ventil, einem Herstellungsverfahren für ein Solenoid oder ähnlichem implementiert werden.
Figurenliste
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erfolgt, deutlicher. In den Zeichnungen:

1 ist eine Schnittansicht, die den schematischen Aufbau eines Solenoids zeigt, das auf ein lineares Solenoid-Ventil gemäß einer ersten Ausführungsform angewendet wird.
2 ist eine Schnittansicht, die einen detaillierten Aufbau des Solenoids zeigt.
3 ist eine Schnittansicht, die einen detaillierten Aufbau eines Solenoids gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
4 ist eine Schnittansicht, die einen Kompressionsbetrag während des Montagevorgangs zeigt.
5 ist eine Schnittansicht, die einen detaillierten Aufbau eines Solenoids gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
6 ist eine Schnittansicht, die einen detaillierten Aufbau eines Solenoids gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
7 ist eine Schnittansicht, die einen detaillierten Aufbau eines Solenoids gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
8 ist eine Schnittansicht, die einen detaillierten Aufbau eines Solenoids gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt.
9 ist eine Schnittansicht, die einen detaillierten Aufbau eines Solenoids gemäß einer siebten Ausführungsform zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Erste Ausführungsform
A-1. Konfiguration
1 zeigt ein Solenoid 100 in einer ersten Ausführungsform. Das Solenoid 100 ist an ein lineares Solenoid-Ventil 300 angeschlossen und fungiert als Aktuator zur Ansteuerung eines Schieberventils 200. Das Solenoid-Ventil 300 ist so konfiguriert, dass es einen Hydraulikdruck von Hydrauliköl steuert, das einem nicht dargestellten automatischen Fahrzeuggetriebe zugeführt wird, und ist in einem nicht dargestellten Hydraulikkreislauf angeordnet. Das Schieberventil 200 und das Solenoid 100, die in dem linearen Solenoid-Ventil 300 enthalten sind, sind entlang einer zentralen Achse AX angeordnet. 1 und 2 zeigen das Solenoid 100 und das lineare Solenoid-Ventil 300 in nicht-erregtem Zustand. Das Solenoid-Ventil 300 in der vorliegenden Ausführungsform ist vom normal geschlossen Typ. Das Solenoid-Ventil 300 kann jedoch auch vom normal geöffnet Typ sein.
Das in 1 dargestellte Schieberventil 200 steuert Verbindungszustände und Öffnungsbereiche mehrerer Ölanschlüsse 214, die im Folgenden beschrieben werden. Das Schieberventil 200 umfasst eine Hülse 210, einen Schieber 220, eine Feder 230 und eine Einstellschraube 240.
Die Hülse 210 hat das Aussehen einer im Wesentlichen zylindrischen Form. In der Hülse 210 sind eine Einführungsöffnung 212 und die mehrfachen Ölanschlüsse 214 ausgebildet. Die Einführungsöffnung 212 durchdringt die Mittelachse AX. Der Ölanschluss 214 ist mit der Einführungsöffnung 212 verbunden und öffnet sich in radialer Richtung. Der Schieber 220 ist in die Einführungsöffnung 212 eingesetzt. Ein Ende der Einführungsöffnung 212 in der Nähe des Solenoids 100 hat einen radial nach außen erweiterten Durchmesser und fungiert als Aufnahmeabschnitt für das elastische Element 218. In dem Aufnahmeabschnitt für das elastische Element 218 ist ein elastisches Element 420 untergebracht, das weiter unten beschrieben wird. Der Aufnahmeabschnitt für das elastische Element 218 ist durch eine nicht dargestellte Entlüftungsöffnung, die in der Hülse 210 ausgebildet ist, mit der Außenseite verbunden. Die mehrfachen Ölanschlüsse 214 sind in einer Richtung parallel zur Mittelachse AX angeordnet, die im Folgenden als axiale Richtung AD bezeichnet wird. Die mehrfachen Ölanschlüsse 214 entsprechen beispielsweise einem Einlassanschluss, der mit einer nicht dargestellten Ölpumpe in Verbindung steht und so konfiguriert ist, dass er die Zufuhr von Hydraulikdruck aufnimmt, einem Auslassanschluss, der mit einem nicht dargestellten Kupplungskolben in Verbindung steht und durch den der Hydraulikdruck zugeführt wird, einem Ablassanschluss, durch den das Hydrauliköl abgelassen wird, oder dergleichen. Ein Flansch 216 ist an einem Ende der Hülse 210 in der Nähe des Solenoids 100 ausgebildet. Der Flansch 216 umfasst einen Teil, der einen radial nach außen erweiterten Durchmesser aufweist. Der Flansch 216 und ein Joch 10 des Solenoids 100, das im Folgenden beschrieben wird, sind aneinander befestigt.
Der Schieber 220 hat ein im Wesentlichen stabförmiges Aussehen, so dass mehrere Abschnitte mit großem Durchmesser 222 und ein Abschnitt mit kleinem Durchmesser 224 entlang der axialen Richtung AD angeordnet sind. Der Schieber 220 gleitet entlang der axialen Richtung AD in der Einführungsöffnung 212 und steuert die Verbindungszustände und die Öffnungsbereiche der mehrfachen Ölanschlüsse 214 entsprechend den Positionen der Abschnitte mit großem Durchmesser 222 und des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 224 in der axialen Richtung AD. Eine Welle 90 liegt an einem Ende des Schiebers 220 an und ist so konfiguriert, dass sie die Schubkraft des Solenoids 100 auf den Schieber 220 überträgt. Die Feder 230 ist an dem anderen Ende des Schiebers 220 angeordnet. Die Feder 230 umfasst eine Schraubendruckfeder und ist so konfiguriert, dass sie den Schieber 220 in die axiale Richtung AD drückt und den Schieber 220 in Richtung des Solenoids 100 vorspannt. Die Einstellschraube 240 liegt an der Feder 230 an. Die Federkraft der Feder 230 wird durch Einstellen einer Tiefe der auf die Hülse 210 geschraubten Einstellschraube 240 gesteuert.
Die Erregung des in 1 und 2 dargestellten Solenoids 100 wird von einer nicht dargestellten elektronischen Steuereinheit gesteuert, um das Schieberventil 200 anzutreiben. Das Solenoid 100 umfasst das Joch 10, ein Ringelement 18, eine Spule 20, einen Tauchkolben 30, einen Statorkern 40 und das elastische Element 420.
Das Joch 10 besteht aus magnetischem Metall und bildet einen Außenrahmen des Solenoids 100, wie in 2 dargestellt. Das Joch 10 hat eine rohrförmige Form mit einem Boden und nimmt die Spule 20, den Tauchkolben 30 und den Statorkern 40 auf. Das Joch 10 umfasst eine Seitenwand 12, einen Boden 14 und einen Öffnungsabschnitt 17.
Die Seitenwand 12 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form entlang der axialen Richtung AD. An einem Ende der Seitenwand 12 in der Nähe des Schieberventils 200 ist ein dünner Abschnitt 15 vorgesehen, der eine dünne Form aufweist. Der Boden 14 ist mit dem anderen Ende der Seitenwand 12 verbunden, das sich auf einer dem Schieberventil 200 gegenüberliegenden Seite befindet. Der Boden 14 steht senkrecht zur axialen Richtung AD und schließt das Ende der Seitenwand 12 ab. Der Boden 14 ist nicht darauf beschränkt, senkrecht zur axialen Richtung AD zu stehen. Der Boden 14 kann im Wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung AD stehen oder die Axialrichtung AD in einem beliebigen Winkel, mit Ausnahme von 90 °, schneiden. Der Boden 14 liegt einer Basisendfläche 34 des Tauchkolbens 30 gegenüber, die weiter unten beschrieben wird. Der Öffnungsabschnitt 17 ist an dem dünnen Abschnitt 15 ausgebildet, der sich an dem Ende der Seitenwand 12 nahe dem Schieberventil 200 befindet. Der Öffnungsabschnitt 17 ist am Flansch 216 des Schieberventils 200 befestigt, indem er nach dem Zusammenbau der Komponenten des Solenoids 100 im Joch 10 plastisch verformt wird. Das Schieberventil 200 und das Joch 10 können nicht nur durch plastische Verformung, sondern auch durch eine beliebige Befestigungsmethode wie z. B. Schweißen befestigt werden.
Das Ringelement 18 ist zwischen der Spule 20 und dem Flansch 216 des Schieberventils 200 in axialer Richtung AD angeordnet. Mit anderen Worten, das Ringelement 18 ist radial außerhalb eines Endabschnitts eines magnetischen Anziehungskerns 50 des Statorkerns 40, der weiter unten beschrieben wird, auf einer dem Tauchkolben 30 gegenüberliegenden Seite in der axialen Richtung AD angeordnet. (Der Endabschnitt des magnetischen Anziehungskerns 50 auf der dem Tauchkolben 30 gegenüberliegenden Seite wird im Folgenden als Endabschnitt 54 bezeichnet). Das Ringelement 18 hat eine Ringform und ist aus magnetischem Metall gefertigt. Das Ringelement 18 ist so konfiguriert, dass es einen magnetischen Fluss zwischen dem magnetischen Anziehungskern 50 des Statorkerns 40 und der Seitenwand 12 des Jochs 10 überträgt. Das Ringelement 18 ist in radialer Richtung verschiebbar. Daher werden Maßabweichungen des Statorkerns 40 bei der Herstellung und Achsabweichungen bei der Montage ausgeglichen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der magnetische Anziehungskern 50, der im Folgenden beschrieben wird, in das Ringelement 18 eingepresst. Der magnetische Anziehungskern 50 ist nicht darauf beschränkt, in das Ringelement 18 eingepresst zu werden, und kann durch einen kleinen Spalt in radialer Richtung an das Ringelement 18 angepasst werden.
In der Spule 20 ist ein mit Isolierung beschichteter Leitungsdraht auf einen Spulenkörper 22 aus Kunstharz gewickelt. Der Spulenkörper 22 ist radial innerhalb der Seitenwand 12 des Jochs 10 angeordnet. Ein Ende des Leitungsdrahtes der Spule 20 ist mit einer Anschlussklemme 24 verbunden. Die Anschlussklemme 24 ist in einem Verbinder 26 angeordnet. Der Verbinder 26 ist an einer äußeren Umfangsseite des Jochs 10 angeordnet und verbindet das Solenoid 100 über eine nicht dargestellte Verbindungsleitung elektrisch mit der elektronischen Steuereinrichtung. Durch die Spule 20 wird bei der Bestromung eine Magnetkraft erzeugt. Zusätzlich wird ein Fluss des magnetischen Flusses, der im Folgenden als magnetischer Kreis bezeichnet wird, so gebildet, dass er eine Schlaufe bildet und durch die Seitenwand 12 des Jochs 10, den Boden 14 des Jochs 10, den Statorkern 40, den Tauchkolben 30 und das Ringelement 18 verläuft. In einem Zustand, der in den 1 und 2 dargestellt ist, ist die Spule 20 nicht erregt, und der Magnetkreis ist nicht gebildet. Zur besseren Erläuterung ist jedoch ein Magnetkreis C1, der durch die Erregung der Spule 20 gebildet wird, durch einen dicken Pfeil in 2 schematisch dargestellt.
Der Tauchkolben 30 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form und ist aus magnetischem Metall gefertigt. Der Tauchkolben 30 gleitet in axialer Richtung AD radial innerhalb eines Kernabschnitts 61 des Statorkerns 40, der weiter unten beschrieben wird. Der Schaft 90 liegt an einer Endfläche des Tauchkolbens 30 in der Nähe des Schieberventils 200 an. (Die Endfläche des Tauchkolbens 30 in der Nähe des Schieberventils 200 wird im Folgenden als vordere Endfläche 32 bezeichnet). Durch die von der Feder 230 verursachte und auf den Schieber 220 übertragene Vorspannung wird der Tauchkolben 30 in Richtung des Bodens 14 des Jochs 10 entlang der axialen Richtung AD vorgespannt. Die andere Endfläche des Tauchkolbens 30 auf einer der vorderen Endfläche 32 gegenüberliegenden Seite wird im Folgenden als Basisendfläche 34 bezeichnet und ist dem Boden 14 des Jochs 10 gegenüberliegend. Eine nicht dargestellte Entlüftungsöffnung durchdringt den Tauchkolben 30 in axialer Richtung AD. Durch die Entlüftungsöffnung strömt Fluid, wie z. B. das Hydrauliköl und Luft, zwischen einem Bereich nahe der Basisendfläche 34 des Tauchkolbens 30 und einem Bereich nahe der vorderen Endfläche 32 des Tauchkolbens 30.
Der Statorkern 40 besteht aus magnetischem Metall und ist zwischen der Spule 20 und dem Tauchkolben 30 angeordnet. Der Statorkern 40 umfasst den magnetischen Anziehungskern 50, einen Gleitkern 60 und einen Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitt 70.
Der magnetische Anziehungskern 50 umgibt den Schaft 90 in einer Umfangsrichtung. Der magnetische Anziehungskern 50 ist ein Teil des Statorkerns 40 und befindet sich in der Nähe des Schieberventils 200. Der magnetische Anziehungskern 50 zieht den Tauchkolben 30 durch die von der Spule 20 erzeugte Magnetkraft magnetisch an. Auf dem magnetischen Anziehungskern 50 ist ein Anschlagelement 52 an einer der vorderen Stirnfläche 32 des Tauchkolbens 30 gegenüberliegenden Fläche angeordnet. Das Anschlagelement 52 besteht aus nichtmagnetischem Material und ist so konfiguriert, dass es den Tauchkolben 30 und den magnetischen Anziehungskern 50 daran hindert, direkt aneinander zu stoßen. Darüber hinaus ist das Anschlagelement 52 so konfiguriert, dass es den Tauchkolben 30 daran hindert, aufgrund der magnetischen Anziehung untrennbar mit dem magnetischen Anziehungskern 50 verbunden zu sein.
Der Gleitkern 60 ist ein Teil des Statorkerns 40 und befindet sich in der Nähe des Bodens 14. Der Schieberkern 60 ist radial außerhalb des Tauchkolbens 30 angeordnet. Der Gleitkern 60 umfasst den Kernabschnitt 61 und einen Abschnitt 65 zur Übertragung des magnetischen Flusses.
Der Kernabschnitt 61 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form und ist zwischen der Spule 20 und dem Tauchkolben 30 in radialer Richtung angeordnet. Der Kernabschnitt 61 ist so konfiguriert, dass er den Tauchkolben 30 so führt, dass er sich entlang der axialen Richtung AD bewegt. Daher gleitet der Tauchkolben 30 direkt auf einer inneren Umfangsfläche des Kernabschnitts 61. Zwischen dem Kernabschnitt 61 und dem Tauchkolben 30 ist ein nicht dargestellter Gleitspalt vorgesehen, um die Gleitfähigkeit des Tauchkolbens 30 zu gewährleisten. Ein Endabschnitt des Gleitkerns 60 auf einer dem magnetischen Anziehungskern 50 gegenüberliegenden Seite wird im Folgenden als Endabschnitt 62 bezeichnet. Der Endabschnitt 62 ist dem Boden 14 gegenüberliegend und stößt an den Boden 14 an.
Der Magnetflussübertragungsabschnitt 65 erstreckt sich von dem Endabschnitt 62 radial nach außen über einen gesamten Umfang des Endabschnitts 62. Das heißt, der Magnetflussübertragungsabschnitt 65 ist in axialer Richtung AD zwischen dem Spulenkörper 22 und dem Boden 14 des Jochs 10 angeordnet. Der Magnetflussübertragungsabschnitt 65 ist so konfiguriert, dass er den Magnetfluss zwischen dem Joch 10 und dem Tauchkolben 30 durch den Kernabschnitt 61 überträgt. Genauer gesagt wird der Magnetfluss vom Boden 14 des Jochs 10 durch den Magnetflussübertragungsabschnitt 65 auf den Tauchkolben 30 übertragen. Der Magnetfluss kann von der Seitenwand 12 des Jochs 10 durch den Magnetflussübertragungsabschnitt 65 auf den Tauchkolben 30 übertragen werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist zwischen dem Magnetflussübertragungsabschnitt 65 und der Seitenwand 12 des Jochs 10 in radialer Richtung ein Spalt für die Montage vorgesehen.
Der Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitt 70 ist zwischen dem magnetischen Anziehungskern 50 und dem Kernabschnitt 61 in der axialen Richtung AD ausgebildet. Der Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitt 70 ist so konfiguriert, dass er den Magnetfluss daran hindert, direkt zwischen dem Kernabschnitt 61 und dem magnetischen Anziehungskern 50 zu fließen. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Dicke des Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitts 70 in der radialen Richtung dünner als die der anderen Abschnitte, die im Statorkern 40 enthalten sind. Daher ist der magnetische Widerstand des Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitts 70 größer als der des magnetischen Anziehungskerns 50 und des Kernabschnitts 61.
Das elastische Element 420 ist in dem Aufnahmeabschnitt für das elastische Element 218 untergebracht, der in der Hülse 210 des Schieberventils 200 ausgebildet ist, und spannt den Statorkern 40 in Richtung des Bodens 14 vor. Das elastische Element 420 stößt an eine Endfläche des magnetischen Anziehungskerns 50 (im Folgenden als Endfläche 56 bezeichnet), die sich auf einer dem Tauchkolben 30 gegenüberliegenden Seite in axialer Richtung AD befindet. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das elastische Element 420 eine Druckfeder, die in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet ist. Die Druckfeder besteht aus einem Draht, der im Querschnitt eine runde Form aufweist. Der Schieber 220 ist in das elastische Element 420 eingesetzt. Da das elastische Element 420 den Statorkern 40 in Richtung des Bodens 14 des Jochs 10 in der axialen Richtung AD vorspannt, wird der Magnetflussübertragungsabschnitt 65 in Richtung des Bodens 14 gedrückt. Daher wird ein Verlust des vom Boden 14 des Jochs 10 zum Magnetflussübertragungsabschnitt 65 übertragenen Magnetflusses beschränkt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind das Joch 10, der Boden 14, das Ringelement 18, der Tauchkolben 30 und der Statorkern 40 aus Eisen gefertigt. Die Materialien der obigen Elemente sind jedoch nicht auf Eisen beschränkt und können beliebige magnetische Materialien wie Nickel oder Kobalt sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das elastische Element 420 aus austenitischem rostfreiem Stahl gefertigt. Das elastische Element 420 kann jedoch aus einem beliebigen nichtmagnetischen Material wie Aluminium oder Messing bestehen, nicht nur aus austenitischem rostfreiem Stahl. Außerdem kann das elastische Element 420 aus magnetischem Material und nicht aus dem nichtmagnetischen Material hergestellt sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Joch 10 durch Pressen und der Statorkern 40 durch Schmieden geformt. Jedoch können sowohl das Joch 10 als auch der Statorkern 40 durch andere beliebige Formgebungsverfahren geformt werden.
Wie in 2 dargestellt, verläuft der Magnetkreis C1 durch die Seitenwand 12 des Jochs 10, den Boden 14 des Jochs 10, den Magnetflussübertragungsabschnitt 65 des Statorkerns 40, den Kernabschnitt 61 des Statorkerns 40, den Tauchkolben 30, den magnetischen Anziehungskern 50 des Statorkerns 40 und das Ringelement 18. Daher wird der Tauchkolben 30 durch die Erregung der Spule 20 in Richtung des magnetischen Anziehungskerns 50 angezogen. Dadurch gleitet der Tauchkolben 30 in einer durch einen Blanko-Pfeil dargestellten Richtung in der axialen Richtung AD an einer Stelle radial innerhalb des Kernabschnitts 61, mit anderen Worten, radial innerhalb des Gleitkerns 60. Auf diese Weise wird durch die Erregung der Spule 20 der Tauchkolben 30 gegen die Vorspannung der Feder 230 in Richtung des magnetischen Anziehungskerns 50 bewegt. Da ein großer Strom durch die Spule 20 fließt, wird die magnetische Flussdichte des Magnetkreises erhöht und ein Hubbetrag des Tauchkolbens 30 vergrößert. Dabei entspricht der Hubbetrag des Tauchkolbens 30 einem Betrag, um den der Tauchkolben 30 entlang der axialen Richtung AD von einem Referenzpunkt, an dem der Tauchkolben 30 am weitesten vom magnetischen Anziehungskern 50 entfernt ist, in Richtung des magnetischen Anziehungskerns 50 bei der Hin- und Herbewegung des Tauchkolbens 30 bewegt wird. Wenn der Tauchkolben 30 am weitesten vom magnetischen Anziehungskern 50 entfernt ist, befindet sich das Solenoid 100 im nicht-erregten Zustand. Wenn der Tauchkolben 30 dem magnetischen Anziehungskern 50 am nächsten ist, wird die Spule 20 erregt, und die vordere Endfläche 32 des Tauchkolbens 30 stößt an das Anschlagelement 52 an (siehe 2). An diesem Punkt ist der Hubbetrag des Tauchkolbens 30 am größten.
Wenn der Tauchkolben 30 in Richtung des magnetischen Anziehungskerns 50 bewegt wird, drückt der Schaft 90, der an der vorderen Endfläche 32 des Tauchkolbens 30 anliegt, den in 1 gezeigten Schieber 220 gegen die Feder 230. Dadurch werden der Verbindungszustand und der Öffnungsbereich des Ölanschlusses 214 gesteuert, und der Hydraulikdruck wird proportional zu einem Wert des Stroms ausgegeben, der in der Spule 20 fließt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind in dem Gleitkern 60 der Kernabschnitt 61 und der Magnetflussübertragungsabschnitt 65 einstückig miteinander ausgebildet. Das heißt, es ist kein Spalt zwischen dem Kernabschnitt 61 und dem Magnetflussübertragungsabschnitt 65 in radialer Richtung vorgesehen. Wenn der Magnetkreis durch die Erregung gebildet wird, wird daher die Verteilung des vom Magnetflussübertragungsabschnitt 65 zum Kernabschnitt 61 übertragenen Magnetflusses auf eine Vorspannung in radialer Richtung beschränkt. Darüber hinaus ist die Verteilung des vom Kernabschnitt 61 zum Tauchkolben 30 übertragenen magnetischen Flusses auf eine Vorspannung in radialer Richtung beschränkt. Mit anderen Worten, die magnetische Flussdichte des Magnetkreises ist in Umfangsrichtung im Wesentlichen gleich. Daher kann die Erzeugung einer Seitenkraft aufgrund der Vorspannung der Magnetflussverteilung beschränkt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Magnetflussübertragungsabschnitt 65 einem untergeordneten Konzept eines ersten Magnetflussübertragungsabschnitts in der vorliegenden Offenbarung, und das Ringelement 18 entspricht einem untergeordneten Konzept eines zweiten Magnetflussübertragungsabschnitts in der vorliegenden Offenbarung.
In dem Solenoid 100 bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform umfasst der Gleitkern 60 den Kernabschnitt 61 und den Magnetflussübertragungsabschnitt 65. Der Kernabschnitt 61 ist rohrförmig ausgebildet und ist radial außerhalb des Tauchkolbens 30 angeordnet. Der Magnetflussübertragungsabschnitt 65 erstreckt sich vom Endabschnitt 62 des Kernabschnitts 61 radial nach außen, und der Magnetfluss tritt durch den Magnetflussübertragungsabschnitt 65 hindurch. Das heißt, dass zwischen dem Kernabschnitt 61 und dem Magnetflussübertragungsabschnitt 65 in radialer Richtung kein Spalt vorhanden ist. Daher kann die Verteilung des Magnetflusses, der vom Magnetflussübertragungsabschnitt 65 durch den Kernabschnitt 61 zum Tauchkolben 30 übertragen wird, vor einer Vorspannung in radialer Richtung geschützt werden, und die Erzeugung der Seitenkraft aufgrund der Vorspannung der Magnetflussverteilung kann beschränkt werden. Daher kann die Verschlechterung der Gleitfähigkeit des Tauchkolbens 30 beschränkt werden.
Da außerdem um den Endabschnitt 62 des Kernabschnitts 61 mit Ausnahme des Gleitspalts kein Spalt vorgesehen ist, kann die Verringerung des magnetischen Wirkungsgrads beschränkt werden. Da der Statorkern 40 außerdem ein einzelnes Element ist, das den magnetischen Anziehungskern 50, den Gleitkern 60 und den Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitt 70 integral enthält, kann eine Erhöhung der Anzahl der Komponenten beschränkt werden.
Zusätzlich kann der Magnetflussübertragungsabschnitt 65 durch die Vorspannung des Statorkerns 40 durch das elastische Element 420 in Richtung des Bodens 14 des Jochs 10 gedrückt und in Kontakt mit dem Boden 14 gebracht werden. Daher kann der Verlust des vom Boden 14 des Jochs 10 auf den Magnetflussübertragungsabschnitt 65 übertragenen Magnetflusses beschränkt werden. Darüber hinaus ist das Joch 10 rohrförmig ausgebildet, wobei der Boden 14 mit der Seitenwand 12 verbunden ist. Daher kann das Joch 10 durch Pressen geformt werden, was einfacher ist als ein Verfahren, bei dem der Boden 14 an der Seitenwand 12 befestigt wird, nachdem die Seitenwand 12 und der Boden 14 separat geformt wurden, um durch Pressen in Kontakt zwischen dem Magnetflussübertragungsabschnitt 65 und dem Boden 14 zu sein.
Wenn die Seitenwand 12 und der Boden 14 getrennt voneinander ausgebildet werden, kann die Seitenwand 12 durch Schneiden und Entfernen eines dem Boden 14 entsprechenden Teils ausgebildet werden, nachdem das Joch 10 durch Pressen geformt wurde. In diesem Fall kann jedoch die Bearbeitungsgenauigkeit der Seitenwand 12 verringert sein. Andernfalls kann die Seitenwand 12 durch Schneiden und Polieren einer Oberfläche eines rohrförmigen Elements ausgebildet werden. In diesem Fall können jedoch die Herstellungskosten der Seitenwand 12 erhöht sein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform des Solenoids 100 hat das Joch 10 dagegen eine rohrförmige Form, wobei der Boden 14 mit der Seitenwand 12 verbunden ist. Dadurch lässt sich das Joch 10 leicht durch Pressen ausbilden, und die Anzahl der Bauteile kann auf eine kleine Anzahl beschränkt werden. Außerdem kann die Fixierung durch die plastische Verformung entfallen. Daher kann ein komplizierter Herstellungsprozess des Jochs 10 vermieden werden, und ein Anstieg der Herstellungskosten des Solenoids 100 kann begrenzt werden.
Zusätzlich spannt das elastische Element 420 den Statorkern 40 in Richtung der Unterseite 14 des Jochs 10 vor. Wenn die Komponenten des Solenoids 100 durch Kriechen in Übereinstimmung mit einem Temperaturanstieg aufgrund eines Antriebs des Solenoids 100 betroffen sind, können daher Maßänderungen der Komponenten des Solenoids 100 durch die elastische Kraft des elastischen Elements 420 absorbiert werden. Außerdem kann eine Druckbelastung zwischen dem Magnetflussübertragungsabschnitt 65 und dem Boden 14 auf eine Verringerung beschränkt werden. Da das elastische Element 420 die Druckfeder enthält, kann der Anstieg der Herstellungskosten des elastischen Elements 420 beschränkt werden. Da das elastische Element 420 aus nichtmagnetischem Material besteht, kann außerdem die Anziehung und Anhaftung von Fremdkörpern aus magnetischem Material, wie z. B. Eisen, das im Hydrauliköl enthalten ist, an dem elastischen Element 420 beschränkt werden. Aus diesem Grund wird die Ansammlung von Fremdkörpern im Aufnahmeabschnitt für das elastische Element 218 beschränkt. Daher kann die Gleitfähigkeit des Schafts 90 und des Tauchkolbens 30 vor einer Verschlechterung aufgrund der im Aufnahmeabschnitt für das elastische Element 218 angesammelten Fremdkörper geschützt werden. Außerdem ist das elastische Element 420 aus Metall gefertigt, was einer Verringerung der Haltbarkeit entgegen wirkt wird. Daher kann eine Verringerung des magnetischen Wirkungsgrads vermieden werden, da die Vorspannung des elastischen Elements 420 nicht verringert wird.
Das elastische Element 420 liegt an der Endfläche 56 des magnetischen Anziehungskerns 50 an und befindet sich in Bezug auf eine Position des Magnetkreises C1 näher am Schieberventil 200. Daher kann die Verringerung des magnetischen Wirkungsgrads beschränkt bzw. vermieden werden, da der magnetische Wirkungsgrad nicht durch das elastische Element beeinträchtigt wird, verglichen mit einer Struktur, bei der das elastische Element um den Magnetkreis herum angeordnet ist, um den Magnetflussübertragungsabschnitt nach unten zu drücken. Darüber hinaus kann ein Teil des Magnetflussübertragungsabschnitts 65 vergrößert werden, oder die Anzahl der Windungen des Leitungsdrahtes in der Spule 20 kann erhöht werden, verglichen mit der Struktur, bei der das elastische Element um den Magnetkreis C1 angeordnet ist. Daher kann der magnetische Wirkungsgrad des Solenoids 100 darauf beschränkt werden, reduziert zu werden.
Zweite Ausführungsform:
3 zeigt ein Solenoid 100a in einer zweiten Ausführungsform. Das Solenoid 100a unterscheidet sich von dem Solenoid 100 der ersten Ausführungsform dahingehend, dass es anstelle des elastischen Elements 420 ein elastisches Element 420a aufweist. Andere Strukturen sind ähnlich wie die des Solenoids 100 in der ersten Ausführungsform. Daher werden die gleichen Strukturen mit den gleichen Referenznummern bezeichnet, und die Erklärung für die Strukturen mit den gleichen Referenznummern kann entfallen.
Bei der zweiten Ausführungsform besteht das elastische Element 420a im Solenoid 100a aus einem Draht, der im Querschnitt eine rechteckige Form aufweist, wie z. B. eine quadratische Feder. Im Allgemeinen ist die Federkonstante der quadratischen Feder größer als die einer Feder aus Draht, die im Querschnitt eine runde Form hat, wie z. B. eine runde Feder. Daher kann durch die Verwendung der quadratischen Feder als elastisches Element 420a eine Länge des elastischen Elements 420a in der axialen Richtung AD, um eine Last zum Vorspannen des Statorkerns 40 in Richtung des Bodens 14 zu erzeugen, kürzer sein.
4 zeigt Zustände des Solenoids 100 in der ersten Ausführungsform und des Solenoids 100a in der zweiten Ausführungsform, bevor das Solenoid 100, 100a und das Schieberventil 200 zusammengebaut werden. Eine freie Länge der als elastisches Element 420a des Solenoids 100a in der zweiten Ausführungsform verwendeten quadratischen Feder kann kürzer sein als die der als elastisches Element 420 verwendeten runden Feder. Daher kann ein Kompressionsbetrag CL2 der quadratischen Feder während des Zusammenbaus kleiner sein als ein Kompressionsbetrag CL1 der runden Feder während des Zusammenbaus.
Das Solenoid 100a in der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform hat die gleiche Wirkung wie das Solenoid 100 in der ersten Ausführungsform. Da das elastische Element 420a aus einem Draht besteht, der im Querschnitt eine rechteckige Form aufweist, wie z. B. eine quadratische Feder, kann die Federkonstante erhöht werden. Aus diesem Grund kann die freie Länge des elastischen Elements 420a kürzer sein, und der Kompressionsbetrag CL2 während des Montagevorgangs kann kleiner sein. Daher kann die Handhabung des Montagevorgangs verbessert werden.
Dritte Ausführungsform:
5 zeigt ein Solenoid 100b in einer dritten Ausführungsform. Das Solenoid 100b unterscheidet sich von dem Solenoid 100 der ersten Ausführungsform dahingehend, dass es einen Statorkern 40b anstelle des Statorkerns 40 aufweist. Andere Strukturen sind denen des Solenoids 100 in der ersten Ausführungsform ähnlich. Daher werden die gleichen Strukturen mit den gleichen Referenznummern bezeichnet, und die Erklärung für die Strukturen mit den gleichen Referenznummern kann entfallen.
Bei der dritten Ausführungsform umfasst ein Gleitkern 60b des Statorkerns 40b im Solenoid 100b einen Kernabschnitt 61b und einen Magnetflussübertragungsabschnitt 65b, die getrennt voneinander ausgebildet sind. Der Magnetflussübertragungsabschnitt 65b hat eine Ringform. Daher ist in dem Magnetflussübertragungsabschnitt 65b eine Durchgangsbohrung 66b vorgesehen, die sich in der axialen Richtung AD an einer inneren Umfangsseite des Magnetflussübertragungsabschnitts 65b in der radialen Richtung erstreckt. Ein Endabschnitt 62b des Kernabschnitts 61b wird in die Durchgangsbohrung 66b gedrückt. Der Kernabschnitt 61b und der Magnetflussübertragungsabschnitt 65b werden durch Presspassung so zusammengefügt, dass sie eine integrale Struktur werden, und der Magnetflussübertragungsabschnitt 65b wird an einer äußeren Umfangsfläche des Endabschnitts 62b des Kernabschnitts 61b befestigt. Daher ist zwischen dem Kernabschnitt 61b und dem Magnetflussübertragungsabschnitt 65b praktisch kein Spalt in radialer Richtung vorgesehen. Der Kernabschnitt 61b kann mit dem Magnetflussübertragungsabschnitt 65b durch Schweißen oder ähnliches integriert werden, nachdem er in die Durchgangsbohrung 66b eingesetzt wurde, und nicht nur durch die Presspassung.
Das Solenoid 100b in der vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsform hat die gleiche Wirkung wie das Solenoid 100 in der ersten Ausführungsform. Zusätzlich ist der Magnetflussübertragungsabschnitt 65b getrennt vom Kernabschnitt 61b ausgebildet und enthält die Durchgangsbohrung 66b. Der Kernabschnitt 61b wird in die Durchgangsbohrung 66b eingesetzt und ist mit dem Magnetflussübertragungsabschnitt 65b integriert. Daher kann eine komplizierte Struktur des Aufbaus des Statorkerns 40b vermieden werden, und die Erhöhung der Herstellungskosten des Statorkerns 40b kann vermeiden werden.
Vierte Ausführungsform:
6 zeigt ein Solenoid 100c in einer vierten Ausführungsform. Das Solenoid 100c unterscheidet sich von dem Solenoid 100b in der dritten Ausführungsform durch ein Befestigungsverfahren eines Kernabschnitts 61c und des Magnetflussübertragungsabschnitts 65b. Genauer gesagt enthält das Solenoid 100c in der vierten Ausführungsform einen Statorkern 40c anstelle des Statorkerns 40b. Andere Strukturen sind ähnlich wie die des Solenoids 100b in der dritten Ausführungsform. Daher werden die gleichen Strukturen mit den gleichen Referenznummern bezeichnet, und die Erklärung für die Strukturen mit den gleichen Referenznummern kann entfallen.
Ein Vorsprung 63c ragt radial nach außen aus dem Kernabschnitt 61c eines Gleitkerns 60c im Statorkern 40c heraus. Durch die Vorspannung des elastischen Elements 420 wird der Magnetflussübertragungsabschnitt 65b zwischen dem Vorsprung 63c und dem Boden 14 kontaktiert und gedrückt. Dadurch ist der Magnetflussübertragungsabschnitt 65b an der äußeren Umfangsfläche des Endabschnitts 62b des Kernabschnitts 61c befestigt.
Das Solenoid 100c in der vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsform hat die gleiche Wirkung wie das Solenoid 100b in der dritten Ausführungsform. Zusätzlich ist der Magnetflussübertragungsabschnitt 65b an der äußeren Umfangsfläche des Endabschnitts 62b des Kernabschnitts 61c durch den Vorsprung 63c befestigt, der an dem Kernabschnitt 61c des Statorkerns 40c ausgebildet ist. Daher kann ein Verfahren zum Pressen des Kernabschnitts 61c und des Magnetflussübertragungsabschnitts 65b entfallen, und ein Montageverfahren des Solenoids 100c kann vereinfacht werden.
Fünfte Ausführungsform:
7 stellt ein Solenoid 100d in einer fünften Ausführungsform dar. Das Solenoid 100d unterscheidet sich von dem Solenoid 100c in der vierten Ausführungsform insofern, als es anstelle des Jochs 10 ein Joch 10d aufweist. Andere Strukturen sind ähnlich wie die des Solenoids 100c in der vierten Ausführungsform. Daher werden die gleichen Strukturen mit den gleichen Referenznummern bezeichnet, und die Erklärung für die Strukturen mit den gleichen Referenznummern entfällt.
Bei der fünften Ausführungsform umfasst das Joch 10d im Solenoid 100d eine Seitenwand 12d und einen Boden 14d, die separat ausgebildet sind. Der Boden 14d hat im Wesentlichen die Form einer Scheibe und ist an der Seitenwand 12d befestigt, indem er auf die Seitenwand 12d gedrückt wird.
Das Solenoid 100d in der oben beschriebenen fünften Ausführungsform hat die gleiche Wirkung wie das Solenoid 100c in der vierten Ausführungsform. Da der Boden 14d separat von der Seitenwand 12d ausgebildet ist, kann der Boden 14d beispielsweise aus nicht-magnetischem Material wie Aluminium bestehen. Daher ist es möglich, den Boden 14d an der Erzeugung von Kräften zu hindern, die den Tauchkolben 30 anziehen.
Sechste Ausführungsform:
8 zeigt ein Solenoid 100e in einer sechsten Ausführungsform. Das Solenoid 100e unterscheidet sich von dem Solenoid 100 in der ersten Ausführungsform dahingehend, dass es einen Statorkern 40e aufweist, der einen Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitt 70e anstelle des Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitts 70 aufweist. Andere Strukturen sind denen des Solenoids 100 in der ersten Ausführungsform ähnlich. Daher werden die gleichen Strukturen mit den gleichen Referenznummern bezeichnet, und die Erklärung für die Strukturen mit den gleichen Referenznummern kann entfallen.
Der Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitt 70e des Solenoids 100e in der sechsten Ausführungsform umfasst einen Verbindungsabschnitt 72e, der aus nicht-magnetischem Material besteht. Der Verbindungsabschnitt 72e verbindet physikalisch den magnetischen Anziehungskern 50 und den Gleitkern 60, die getrennt voneinander hergestellt sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Verbindungsabschnitt 72e dünner als der Kernabschnitt 61 und verbindet physikalisch den magnetischen Anziehungskern 50 mit dem Gleitkern 60 an einer inneren Umfangsseite der Spule 20. Daher ist ein Spalt zwischen einer inneren Umfangsfläche des Verbindungsabschnitts 72e und einer äußeren Umfangsfläche des Tauchkolbens 30 vorgesehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Verbindungsabschnitt 72e aus austenitischem rostfreiem Stahl gefertigt. Der Verbindungsabschnitt 72e kann jedoch aus einem beliebigen nicht-magnetischen Material wie Aluminium oder Messing und nicht nur aus austenitischem Edelstahl bestehen.
Das Solenoid 100e in der vorstehend beschriebenen sechsten Ausführungsform hat die gleiche Wirkung wie das Solenoid 100 in der ersten Ausführungsform. Darüber hinaus enthält der Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitt 70e den Verbindungsabschnitt 72e aus nicht-magnetischem Material. Daher wird der Magnetfluss bei Erregung darauf beschränkt, direkt vom Kernabschnitt 61 zum magnetischen Anziehungskern 50 zu gelangen, ohne dabei durch den Tauchkolben 30 zu fließen.
Siebte Ausführungsform:
9 stellt ein Solenoid 100f in einer siebten Ausführungsform dar. Das Solenoid 100f unterscheidet sich von dem Solenoid 100e in der sechsten Ausführungsform dahingehend, dass es einen Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitt 70f aufweist, der einen Verbindungsabschnitt 72f anstelle des Verbindungsabschnitts 72e umfasst. Andere Strukturen sind denen des Solenoids 100e in der sechsten Ausführungsform ähnlich. Daher werden die gleichen Strukturen mit den gleichen Referenznummern bezeichnet, und die Erklärung für die Strukturen mit den gleichen Referenznummern kann entfallen.
Der Verbindungsabschnitt 72f im Solenoid 100f in der siebten Ausführungsform hat eine Dicke, die im Wesentlichen gleich der des Kernabschnitts 61 ist, und ist durch Hartlöten oder dergleichen ausgebildet.
Das Solenoid 100f in der vorstehend beschriebenen siebten Ausführungsform hat die gleiche Wirkung wie das Solenoid 100e in der sechsten Ausführungsform. Darüber hinaus hat der Verbindungsabschnitt 72f eine Dicke, die im Wesentlichen gleich derjenigen des Kernabschnitts 61 ist. Daher können der magnetische Anziehungskern 50 und der Kernabschnitt 61 fester miteinander verbunden werden. Ferner kann der Verbindungsabschnitt 72f auch eine Gleitführung des Tauchkolbens 30 übernehmen.
Andere Ausführungsformen:
(1) Die Konfigurationen des elastischen Elements 420, 420a in den obigen Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und können auf verschiedene Weise modifiziert werden. Zum Beispiel kann das elastische Element 420, 420a die Druckfeder sein, die in einer beliebigen Form ausgebildet ist, wie z.B. einer im Wesentlichen konischen Form, nicht nur der im Wesentlichen zylindrischen Form. Darüber hinaus kann das elastische Element 420, 420a ein beliebiges elastisches Element wie eine Tellerfeder oder eine Blattfeder, nicht nur die Druckfeder, umfassen. Wenn die Tellerfeder als elastisches Element 420, 420a verwendet wird, kann die Federkonstante im Vergleich zu derjenigen der Druckfeder erhöht werden. Außerdem kann das elastische Element 420, 420a aus Harz oder ähnlichem bestehen, nicht nur aus Metall. Durch eine solche Konfiguration werden auch ähnliche Effekte wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erzielt.
(2) Bei der fünften Ausführungsform ist der Boden 14d an der Seitenwand 12d befestigt, indem er in die Seitenwand 12d gedrückt wird. Der Boden14d kann jedoch auch durch plastisches Verformungspressen von der Außenseite her an der Seitenwand 12d befestigt werden. Das heißt, im Allgemeinen kann der Boden durch Pressen oder durch die plastische Verformung an der Seitenwand befestigt werden, nachdem er separat von der Seitenwand ausgebildet wurde. Ähnliche Effekte wie bei der fünften Ausführungsform werden auch durch die oben beschriebene Konfiguration erzeugt.
(3) Die Konfigurationen des Solenoids 100, 100a bis 100f in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und können auf verschiedene Weise modifiziert werden. Zum Beispiel ist der Tauchkolben 30 nicht darauf beschränkt, eine im Wesentlichen zylindrische Form zu haben, sondern kann eine beliebige säulenförmige Form haben. Der Kernabschnitt 61, 61b, 61c und die Seitenwand 12, 12d des Jochs 10, 10d sind nicht darauf beschränkt, eine im Wesentlichen zylindrische Form zu haben, sondern können eine rohrförmige Form haben, die der Form des Tauchkolbens 30 entspricht. Darüber hinaus kann das Joch 10, 10d eine beliebige rohrförmige Form mit einem Boden haben, so dass es in einem Querschnitt eine im Wesentlichen rechteckige Form oder ähnliches hat, oder es kann eine Plattenform haben, die die Spule 20 und den Tauchkolben 30 umgibt, nicht beschränkt auf die rohrförmige Form mit dem Boden. Durch eine solche Konfiguration werden auch ähnliche Effekte wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erzeugt.
(4) Das Solenoid 100, 100a bis 100f in den obigen Ausführungsformen wird auf das lineare Solenoid-Ventil 300 angewendet, das konfiguriert ist, um den hydraulischen Druck des Hydrauliköls zu steuern, das dem automatischen Fahrzeuggetriebe zugeführt wird. Darüber hinaus fungiert das Solenoid 100, 100a bis 100f in den obigen Ausführungsformen als Aktuator, der so konfiguriert ist, dass er das Schieberventil 200 ansteuert. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf das Vorstehende beschränkt. Das Solenoid 100, 100a bis 100f kann beispielsweise auf ein beliebiges Solenoid-Ventil angewendet werden, wie z.B. ein elektromagnetisches Ölkanalwahlventil einer Ventilsteuerungsvorrichtung, die zur Steuerung der Ventilsteuerung eines Einlassventils oder eines Auslassventils für einen Motor konfiguriert ist. Darüber hinaus kann das Solenoid 100, 100a bis 100f beispielsweise ein beliebiges Ventil, wie ein Sitzventil, anstelle des Schieberventils 200 ansteuern oder einen beliebigen angetriebenen Körper, wie einen Schalter, anstelle des Ventils.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene andere Ausführungsformen implementiert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise können die technischen Merkmale in den Ausführungsformen, die den technischen Merkmalen in der in der Zusammenfassung beschriebenen Form entsprechen, gegebenenfalls ersetzt oder kombiniert werden, um einen Teil oder alle der oben beschriebenen Probleme zu lösen oder um einen Teil oder alle der oben beschriebenen Effekte zu erzielen. Solange ein technisches Merkmal in der vorliegenden Spezifikation nicht als wesentlich beschrieben ist, kann das technische Merkmal außerdem gegebenenfalls weggelassen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018219984 [0001]
JP 2006307984 A [0004]

Claims

Solenoid (100, 100a-100f), aufweisend: eine Spule (20), die so konfiguriert ist, dass sie bei Erregung eine Magnetkraft erzeugt; einen säulenförmig ausgebildeten Tauchkolben (30), der radial innerhalb der Spule angeordnet und so konfiguriert ist, dass er in einer axialen Richtung (AD) gleitet; ein Joch (10, 10d), das die Spule und den Tauchkolben aufnimmt und Folgendes umfasst: eine Seitenwand (12, 12d), die entlang der axialen Richtung vorgesehen ist; und einen Boden (14, 14d), der entlang einer Richtung vorgesehen ist, die die axiale Richtung schneidet und einer Basisendfläche (34) des Tauchkolbens gegenüberliegt; einen Statorkern (40, 40b, 40c, 40e, 40f), der umfasst: einen magnetischen Anziehungskern (50), der einer vorderen Endfläche (32) des Tauchkolbens in der axialen Richtung gegenüberliegt und so konfiguriert ist, dass er den Tauchkolben durch die von der Spule erzeugte Magnetkraft magnetisch anzieht; einen Gleitkern (60, 60b, 60c), der umfasst: einen Kernabschnitt (61, 61b, 61c), der rohrförmig ausgebildet und radial außerhalb des Tauchkolbens angeordnet ist; und einen ersten Magnetflussübertragungsabschnitt (65, 65b), der an einer äußeren Umfangsfläche eines Endabschnitts (62, 62b) des Kernabschnitts gegenüber dem Boden befestigt und so konfiguriert ist, dass er Magnetfluss zwischen dem Joch und dem Tauchkolben durch den Kernabschnitt überträgt; und einen Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitt (70, 70e, 70f), der konfiguriert ist, den Durchgang des magnetischen Flusses zwischen dem Gleitkern und dem magnetischen Anziehungskern zu beschränken; einen zweiten Magnetflussübertragungsabschnitt (18), der radial außerhalb eines Endabschnitts (54) des magnetischen Anziehungskerns angeordnet ist, der sich auf einer dem Tauchkolben in der axialen Richtung gegenüberliegenden Seite befindet und so konfiguriert ist, dass er den Magnetfluss zwischen dem magnetischen Anziehungskern und der Seitenwand überträgt; und ein elastisches Element (420, 420a), das in Kontakt mit einer Endfläche (56) des magnetischen Anziehungskerns auf einer dem Tauchkolben in der axialen Richtung gegenüberliegenden Seite angeordnet und so konfiguriert ist, dass es den Statorkern in Richtung des Bodens vorspannt.
Solenoid gemäß Anspruch 1, wobei das elastische Element eine Kompressionsfeder umfasst.
Solenoid gemäß Anspruch 2, wobei die Kompressionsfeder aus einem Draht besteht, der im Querschnitt eine rechteckige Form aufweist.
Solenoid gemäß Anspruch 1, wobei das elastische Element eine Tellerfeder umfasst.
Solenoid gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das elastische Element aus nicht-magnetischem Material gefertigt ist.
Solenoid gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Magnetflussübertragungsabschnitt getrennt von dem Kernabschnitt ausgebildet ist und ein Durchgangsloch (66b) aufweist, und der Kernabschnitt in das Durchgangsloch eingesetzt ist und mit dem ersten Magnetflussübertragungsabschnitt integriert ausgebildet ist.
Solenoid nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Kernabschnitt einen Vorsprung (63c) aufweist, der radial nach außen ragt, und der erste Magnetflussübertragungsabschnitt getrennt von dem Kernabschnitt ausgebildet ist und in axialer Richtung in Kontakt mit dem Vorsprung und dem Boden gepresst ist.
Solenoid nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Boden integral mit der Seitenwand ausgebildet ist.
Solenoid nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Boden getrennt von der Seitenwand ausgebildet ist und durch Pressen oder durch plastische Verformung an der Seitenwand befestigt ist.
Solenoid nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Magnetflussdurchgangsbeschränkungsabschnitt einen Verbindungsabschnitt (72e, 72f) enthält, der aus nicht-magnetischem Material besteht und den magnetischen Anziehungskern mit dem Gleitkern physikalisch verbindet.