JP2002139167A

JP2002139167A - ソレノイド装置及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002139167A
Application number: JP2000332953A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sakai; 博史酒井
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-17

Abstract

(57)【要約】【課題】ソレノイド装置において、外径を大きくする
ことなく、磁路の断面積を大きくするとともに、コイル
を巻回する際のボビンの変形、破損を防止する。【解決手段】ボビン43に、磁性スリーブ54を嵌合した
後、コイル42を巻回する。コイル42を巻装したボビン43
の磁性スリーブ54に、案内コア46を上方から挿入し、プ
ランジャ47を下方から挿入してサブアセンブリとする。
このサブアセンブリをケース23内に収容し、ケース23に
吸引コア45を圧入したピストンボルト20を螺着して、ボ
ビン43および案内コア46を固定する。磁性スリーブ54に
よって磁路の断面積を大きくすることができ、推力を増
大することができるので、比例ソレノイド41の小型化を
図ることができる。磁性スリーブ54の嵌合によってボビ
ン43が補強されるので、コイル42の巻回時にボビン43が
変形、破損することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、減衰力調整式油圧緩衝
器等に利用されるソレノイド装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば車両の減衰力調整式油圧緩衝器に
おいて、減衰力調整弁を切換えるための電動アクチュエ
ータとしてソレノイド装置をピストンロッドに内蔵した
ものが知られている。従来の減衰力調整式油圧緩衝器の
ピストンロッドに内蔵されたソレノイド装置について、
図3を参照して説明する。

【０００３】図3は、減衰力調整式油圧緩衝器のピスト
ンロッドの基部を示しており、ソレノイド装置1は、ピ
ストンロッド2の基部に取付けられたケース3内に、コイ
ル4が巻装されたボビン5を収容し、ボビン5の軸部内の
両端部に吸引コア6および案内コア7を嵌合して固定し、
さらに、吸引コア6と案内コア7との間にプランジャ8を
挿入した構造となっている。プランジャ8は、吸引コア6
および案内コア7にそれぞれ取付けられたガイド9、10に
よって摺動可能に支持されている。なお、図3中、符号1
1はコイル4に通電するためのリード線、符号12はピスト
ン(図示せず)に結合されるピストンボルトを示す。

【０００４】プランジャ8は、案内コア7との間に介装さ
れたばね13およびプランジャ8の出力ロッド14の反対側
にばね力を作用させるばね(図示せず)によって弾性的に
支持されており、これらのばね力と、コイル4への通電
によって生じる吸引コア6の吸引力と釣合いによって位
置決めされる。吸引コア6の吸引力は、一定の制御領域
において、コイル4への通電電流に比例する特性を有し
ており、したがって、コイル4への通電電流に応じてプ
ランジャ8の位置を制御することができる。これによ
り、コイル4への通電電流を調整することにより、出力
ロッド14を介して減衰力調整弁(図示せず)を操作して、
所望の減衰力を得ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の減衰力調整式油圧緩衝器のソレノイド装置1では、
次のような問題があった。ピストンロッドに内蔵するた
め、径方向の寸法が制限されるので、磁路の断面積が小
さくなり、充分な推力を得ることが困難である。磁路を
構成しない樹脂等の非磁性体からなるボビン5の軸部の
厚さt₁を薄くして、磁路を構成する案内コア7の円筒部
の厚さt₂を厚くした場合、ボビン5の強度が低下して、
コイル4を巻回する際にボビン5が変形、損傷しやすくな
るという問題を生じる。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑みてなされもので
あり、外径を大きくすることなく、磁路の断面積を大き
くするとともに、コイルのボビンの強度を高めることが
できるソレノイド装置およびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に係る発明は、コイルが巻装されたボビ
ンの内部に固定鉄心および可動鉄心を挿入したソレノイ
ド装置において、前記ボビンの内周に、前記固定鉄心に
対向させて、円筒状の磁性スリーブを嵌合し、該磁性ス
リーブ内に前記固定鉄心を嵌合したことを特徴とする。
このように構成したことにより、磁性スリーブによっ
て、磁路を形成するとともに、ボビンを補強することが
できる。また、請求項2に係る発明のソレノイド装置の
製造方法は、ボビンの内周に円筒状の磁性スリーブを嵌
合し、前記ボビンの外周にコイルを巻回し、前記ボビン
に固定鉄心および可動鉄心を挿入するとともに前記固定
鉄心を前記磁性スリーブに嵌合してサブアセンブリと
し、該サブアセンブリをソレノイドケース内に収容する
ことを特徴とする。このように構成したことにより、磁
性スリーブを嵌合することによってボビンが補強される
ので、コイルを巻回する際に、ボビンが変形、破損する
ことがない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るソ
レノイド装置をピストンロッドに内蔵した減衰力調整式
油圧緩衝器のピストン部を示している。図1に示すよう
に、減衰力調整式油圧緩衝器15は、油液が封入されたシ
リンダ16(一部のみ仮想線で図示する)内にピストン17が
摺動可能に嵌装され、このピストン17によってシリンダ
16内がシリンダ上室16aとシリンダ下室16bとの2室に画
成されている。ピストン17の両端部には、後述する伸び
側および縮み側減衰力発生機構18、19が設けられ、これ
らにピストンボルト20が挿通されてナット21によって固
定されている。ピストンボルト20の基端部には、ピスト
ンロッド22の一端部に一体的に設けられた略有底円筒上
のケース23(後述)が連結され、ピストンロッド22の他端
側は、シリンダ16の端部に設けられたロッドガイド(図
示せず)およびオイルシール(図示せず)に挿通されて外
部へ延出されている。シリンダ16には、ピストンロッド
22の伸縮に伴う容積変化を吸収するために、油液及びガ
スが封入されたリザーバ(図示せず)が接続されている。

【０００９】ピストン17には、シリンダ上下室16a、16b
間を連通させる伸び側通路24および縮み側通路25が設け
られている。そして、ピストンロッド22の伸び行程時に
は、伸び側油路24の油液の流れを伸び側減衰力発生機構
18によって制御して減衰力を発生させ、縮み行程時に
は、縮み側油路25の油液の流動を縮み側減衰力発生機構
19によって制御して減衰力を発生させる。

【００１０】伸び側減衰力発生機構18は、ディスクバル
ブ26、固定部材27および可動部材28を含み、これらによ
って、背圧室29が形成されている。そして、ディスクバ
ルブ26によって、伸び側油路24の油液の流れを制御して
減衰力を発生させ、背圧室29の圧力をディスクバルブ26
の背面に作用させて、その開弁圧力を調整する。さら
に、伸び側油路24は、固定オリフィス30、背圧室29、ピ
ストンボルト20内に設けられた圧力制御弁31及び逆止弁
32を介してシリンダ下室16bに連通されている。

【００１１】縮み側減衰力発生機構19は、ディスクバル
ブ33、固定部材34および可動部材35を含み、これらによ
って、背圧室36が形成されている。そして、ディスクバ
ルブ33によって、縮み側油路25の油液の流れを制御して
減衰力を発生させ、背圧室36の圧力をディスクバルブ33
の背面に作用させて、その開弁圧力を調整する。さら
に、縮み側油路25は、固定オリフィス37、背圧室36、ピ
ストンボルト20内に設けられた圧力制御弁38及び逆止弁
39を介してシリンダ上室16aに連通されている。

【００１２】そして、ピストンボルト20内に摺動可能に
嵌装され、圧力制御弁31、38が取付けられたスライダ40
をピストンロッド22の基部に内蔵された比例ソレノイド
41によって移動させることにより、圧力制御弁31、38の
制御圧力を調整して、伸び側及び縮み側油路24、25の油
液の流れを直接制御して減衰力を発生させると共に、こ
れによって背圧室29、36の内圧を変化させてディスクバ
ルブ26、33の開弁圧力を制御することにより、減衰力特
性を調整する。

【００１３】次に、本実施形態の要部である比例ソレノ
イド41(ソレノイド装置)について説明する。比例ソレノ
イド41は、ピストンロッド22の基端部に設けられた略有
底円筒状のケース23(ソレノイドケース(強磁性体))内
に、コイル42を巻装したボビン43(非磁性体)が収容され
ている。ボビン43の軸部44内の一端部には、円筒状の吸
引コア45(固定鉄心(強磁性体))が嵌合され、他端部に
は、底部側にフランジ部を有する有底円筒状の案内コア
46(可動鉄心(強磁性体))が嵌合されており、吸引コア45
と案内コア46との間にプランジャ47(可動鉄心(強磁性
体))が摺動可能に挿入されている。これらのボビン43、
吸引コア45および案内コア46は、ケース23の開口部に螺
着されたピストンボルト20の基端部(強磁性体)によって
固定されている。

【００１４】プランジャ47には、出力ロッド48が結合さ
れており、出力ロッド48は、吸引コア45に挿通されて、
その先端部が圧力制御弁31、38のスライダ40に当接して
いる。プランジャ47および出力ロッド48は、吸引コア45
および案内コア46にそれぞれ取付けられたガイド49、50
によって軸方向に摺動可能に支持されている。プランジ
ャ47は、吸引コア45に対向する一端側の大径部47aが、
吸引コア45の対向面の外周縁部に形成された円筒状の突
出部45a内に径方向に所定の隙間をもって挿入されてい
る。また、他端側の小径部47bが、案内コア46の円筒部
内に径方向に所定の隙間をもって挿入されて、ガイド50
によって支持されている。吸引コア45に突出部45aを設
けることにより、プランジャ47が吸引コア45の対向面の
近傍にあるとき、プランジャ47と突出部45aとの間に磁
路を形成して、吸引力の急激な増大を防止することがで
き、通電電流と推力とが比例する制御領域を拡大するこ
とができる。

【００１５】プランジャ47と案内コア46の底部との間
に、ばね51(圧縮ばね)が介装され、また、出力ロッド48
が当接するスライダ40の先端部と、ピストンロッド20の
先端部に螺着された調整ねじ52との間に、ばね53が介装
されており、プランジャ47は、これらのばね51、53のば
ね力の合力によって、案内コア46側に付勢された状態で
弾性的に保持されている。

【００１６】ボビン43の軸部44の一端側内周部には、案
内コア46の円筒部に対向する部位に、円筒状の強磁性体
からなる磁性スリーブ54が嵌合されている。ボビン43の
磁性スリーブ54の嵌合部は、磁性スリーブ54の厚さの分
だけ薄肉化されており、軸部44の他の内周面と磁性スリ
ーブ54の内周面とが面一となっている。

【００１７】ピストンロッド22内には、リード線55が挿
通されてコイル42に接続されており、減衰力調整式油圧
緩衝器15の外部からリード線55を介してコイル42に通電
することができるようになっている。

【００１８】以上のように構成した比例ソレノイド41の
作用について次に説明する。通常、プランジャ47、出力
ロッド48およびスライダ40は、ばね51、53のばね力によ
って、案内コア46側に付勢された状態で弾性的に保持さ
れている。リード線55を介してコイル42に通電すると、
磁界が発生して、吸引コア45がプランジャ47を吸引す
る。プランジャ47は、この吸引力によって移動して、吸
引力とばね51、53のばね力との釣合いによって位置決め
される。吸引コア45の吸引力は、一定の制御領域におい
て、コイル42への通電電流に比例する特性を有している
ので、コイル42へ通電電流に応じてプランジャ47すなわ
ちスライダ40の位置を制御することができ、圧力制御弁
31、38の制御圧力調整して所望の減衰力を得ることがで
きる。

【００１９】このとき、強磁性体であるピストンボルト
20、ケース23、吸引コア45、案内コア46および磁性スリ
ーブ54によって磁路が形成される。すなわち、非磁性体
であるボビン43の軸部44に磁性スリーブ54を嵌合し、磁
性スリーブ54内に案内コア46の円筒部を嵌合したことに
より、磁路を形成する磁性スリーブ54と案内コア54の円
筒部との嵌合部の厚さt₃が大きくなり、磁路の断面積が
増大するので、磁束密度を高めて、比例ソレノイド41の
推力を増大させることができる。その結果、比例ソレノ
イド41の小型化を図ることができる。

【００２０】磁性スリーブ54を嵌合させるため、ボビン
43の軸部44の厚さを薄くする必要があるが、磁性スリー
ブ54の嵌合によってボビン43が補強されるので、コイル
42を巻回する際に、ボビン43が変形、破損することがな
い。

【００２１】次に、比例ソレノイド41の製造方法につい
て説明する。先ず、ボビン43の軸部44内に磁性スリーブ
54を嵌合する。合成樹脂等の非磁性体材料からなるボビ
ン43に、磁性スリーブ54を嵌合する方法としては、圧
入、接着、インサート成形等の公知の方法を用いること
ができる。その後、ボビン43にコイル42を巻回する。こ
のとき、ボビン43は、磁性スリーブ54の嵌合によって補
強されているので、コイル42の巻回によって、ボビン43
が変形、破損することがない。そして、コイル42が巻装
されたボビン43の磁性スリーブ54に、案内コア46を上方
から挿入し、出力ロッド48を連結したプランジャ47およ
びばね51を下方から挿入して、サブアセンブリとする。
このサブアセンブリをケース23内に収容し、ケース23の
開口部に、吸引コア45を圧入したピストンボルト20の基
端部を螺着して、ボビン43および案内コア46を固定す
る。このようにして比例ソレノイド41を製造することが
できる。

【００２２】次に、本発明の第2実施形態について図2を
参照して説明する。なお、以下の説明においては、比例
ソレノイドの部分のみを図示し、上記第1実施形態に対
して、同様の部分には、同一の符号を付して異なる部分
についてのみ詳細に説明する。

【００２３】図2に示すように、本実施形態の比例ソレ
ノイド56では、吸引コア45の突出部45aが省略され、代
りに、ボビン43の内周部には、吸引コア45に対向する部
位に、円筒状の磁性スリーブ57が嵌合されている。ボビ
ン43の磁性スリーブ57の嵌合部は、磁性スリーブ57の厚
さの分だけ薄肉化されており、軸部44の他の内周面と磁
性スリーブ57の内周面とが面一となっている。また、磁
性スリーブ57の一端部は、吸引コア45のプランジャ47に
対する対向面から突出されて、円筒状の突出部57aを形
成している。そして、プランジャ47の大径部47aが所定
の径方向の隙間をもって突出部47a内に挿入されてい
る。磁性スリーブ57は、案内コア46側の磁性スリーブ54
と同様な方法で、ボビン43に嵌合することができる。

【００２４】このように構成したことにより、プランジ
ャ47の大径部47aおよび吸引コア45の対向面を大径化す
ることができるので、吸引力を大きくして比例ソレノイ
ド56の推力を増大させることができる。また、磁性スリ
ーブ57の嵌合によってボビン43が補強されるので、コイ
ル42を巻回する際に、ボビン43が変形、破損することが
ない。その結果、比例ソレノイド56の小型化を図ること
ができる。

【００２５】なお、上記第1及び第2実施形態にいおいて
は、一例として、本発明を減衰力調整式油圧緩衝器の減
衰力調整弁を駆動する比例ソレノイドに適用した場合に
ついて説明しているが、これに限らず、本発明は、他の
ソレノイド装置にも同様に適用することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1に係るソ
レノイド装置によれば、ボビンに磁性スリーブを嵌合し
たことにより、磁性スリーブによって磁路を形成して磁
路の断面積を大きくすることができ、推力を増大させる
ことができる。また、磁性スリーブの嵌合によって、ボ
ビンが補強されるので、コイルを巻回する際に、ボビン
が変形、破損することがない。その結果、ソレノイド装
置の小型化を図ることができる。また、請求項2に係る
ソレノイド装置の製造方法によれば、ボビンに磁性スリ
ーブを嵌合することにより、ボビンを補強することがで
きるので、コイルを巻回する際に、ボビンが変形、破損
するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第1実施形態に係る比例ソレノイド装
置を組込んだ減衰力調整式油圧緩衝器のピストン部の縦
断面図である。

【図２】本発明の第2実施形態に係る比例ソレノイド装
置を組込んだ減衰力調整式油圧緩衝器の要部の縦断面図
である。

【図３】従来の比例ソレノイド装置を組込んだ減衰調整
式油圧緩衝器の要部の縦断面図である。

【符号の説明】

23 ケース(ソレノイドケース) 41,56 比例ソレノイド(ソレノイド装置) 42 コイル 43 ボビン 45 吸引コア(固定鉄心) 46 案内コア(固定鉄心) 47 プランジャ(可動鉄心) 54,57 磁性スリーブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｆ 7/06 Ｈ０１Ｆ 41/02 Ｆ 7/121 Ｆ１６Ｆ 9/32 Ｚ 7/16 Ｈ０１Ｆ 7/16 Ｆ 41/02 Ｒ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コイルが巻装されたボビンの内部に固定
鉄心および可動鉄心を挿入したソレノイド装置におい
て、前記ボビンの内周に、前記固定鉄心に対向させて、
円筒状の磁性スリーブを嵌合し、該磁性スリーブ内に前
記固定鉄心を嵌合したことを特徴とするソレノイド装
置。
【請求項２】ボビンの内周に円筒状の磁性スリーブを
嵌合し、前記ボビンの外周にコイルを巻回し、前記ボビ
ンに固定鉄心および可動鉄心を挿入するとともに前記固
定鉄心を前記磁性スリーブに嵌合してサブアセンブリと
し、該サブアセンブリをソレノイドケース内に収容する
ことを特徴とするソレノイド装置の製造方法。