JP2003120842A - ソレノイド駆動装置及びそれを用いたリニアソレノイドバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来必要であったステータコア及びエンドプ
レートをなくすことにより、コンパクト化及び磁気効率
の向上を図る。 【解決手段】 コイル２９と、該コイルを巻付ける非磁
性体からなるボビン２６と、該ボビンの両端に一体に形
成される強磁性体からなる両エンド部２８ａ，２８ｂと
を、一体に組付けてコイルアッセンブリ２３を構成し、
該コイルアッセンブリを、コップ状に一体成形したヨー
ク２５内に嵌合して収納する。該アッセンブリに形成し
た円筒状の中空部２３ａにプランジャ２２を摺動自在に
嵌合して、ヨーク２５，一方のエンド部２８ａ，プラン
ジャ２２，他方のエンド部２８ｂにて磁気回路Ａを形成
し、他方のエンド部２８ｂとプランジャ一端面にて吸引
部Ｓを構成する。プランジャの他端面２２ｂに、非磁性
体からなる球面状の突部３２をコーティングし、ヨーク
の底部２５ｃとの間に所定間隔ｈを保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ソレノイド駆動装
置に係り、特に自動変速機の油圧制御回路等に用いられ
るリニアソレノイドバルブのソレノイド部（ソレノイド
駆動装置）に用いて好適であり、及び該ソレノイド駆動
装置を用いたリニアソレノイドバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、リニアソレノイドバルブは、図１
０及び図１１に示すものがあり、ソレノイド部（駆動装
置）１₁ ，１₂ 及び調圧バルブ部２から構成されてい
る。図１０に示すソレノイド部（駆動装置）１₁ は、ヨ
ーク４とステータコア３とで挟むようにコイル５を収納
し、またステータコアに対向してプランジャ６を設け、
該プランジャに圧入したシャフト７を、ステータコア３
に形成した中心孔３ａを貫通して、調圧バルブ部２のス
プール８に当接している。また、上記プランジャ６は、
その一端部を板バネ９により前記ヨーク４に支持されて
いると共に、該プランジャ６と一体のシャフト７の他端
部がブッシュ１０を介してステータコア３に支持されて
いる。更に、前記ヨーク４の一端は、非磁性体のエンド
プレート１１にて閉塞されており、またステータコア３
のプランジャ６と対向する側面にはストッパ１２が設け
られている。

【０００３】一方、図１１に示すソレノイド部１₂ は、
ステータコア３の外径側にコイル５を嵌合すると共に、
該コイル５をケース（ヨーク）４に収納し、また該ケー
ス４内にて、前記ステータコア３の先端に対向してプラ
ンジャ６を配置し、該プランジャ６と一体に固定されて
いるシャフト７を、ブッシュ１０，１０を介してステー
タコア３に支持して構成されている。更に、該シャフト
７は、ステータコア３の中心孔３ａを貫通して調圧バル
ブ部２のスプール８に当接し、またケース４の一端はエ
ンドプレート１１により閉塞されている。

【０００４】上記ソレノイド部１₁ 及び１₂ は、コイル
５に流れる電流に基づき、ヨーク（ケース）４、プラン
ジャ６及びステータコア３を通る磁気回路Ａを形成し、
テーパ面からなるプランジャ６及びステータコア３の吸
引部Ｓにより、上記コイル５に流れる電流値に応じた吸
引力をプランジャ６に発生し、該吸引力によるプランジ
ャ６の移動が、ブッシュ１０にて支持されているシャフ
ト７を介してスプール８に伝達され、調圧バルブ部２を
操作する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記リニアソレノイド
バルブのソレノイド部１₁ ，１₂ は、図１０及び図１１
に示すいずれのものも、ヨーク又はケース４の端部はエ
ンドプレート１１がカシメにより固定されているため、
部品点数が多くなると共に、組立てが面倒になってお
り、かつ該エンドプレートは、非磁性体から形成する必
要があり、強磁性体からなるヨークと一体に成形するこ
とは困難である。

【０００６】そこで、本発明は、ヨークをコップ状に一
体成形して、上述した課題を解決したリニアソレノイド
バルブを提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、コイル（２９）、該コイルを巻付けるボビン（２
６）を有するコイルアッセンブリ（２３）と、該コイル
アッセンブリの中空部（２３ａ）に摺動自在に嵌挿され
る強磁性体からなるプランジャ（２２）と、前記コイル
アッセンブリ及びプランジャを収容する強磁性体からな
るヨーク（２５）と、を備え、前記ヨーク（２５）は、
底部（２５ｃ）を有するコップ状に一体成形されてな
り、該ヨークの底部（２５ｃ）と前記プランジャの端面
（２２ｂ）との間に、非磁性体（３２，５０）を介在す
る、ことを特徴とするソレノイド駆動装置にある。

【０００８】請求項２に係る本発明は、前記ヨークの底
部とプランジャの端面との間に介在する非磁性体は、前
記プランジャの端面及びヨークの底部の少なくとも一方
に一体成形された当接部（３２）に、コーティング又は
表面処理が施されてなる、請求項１記載のソレノイド駆
動装置にある。

【０００９】なお、上記表面処理は、溶融メッキ、金属
浸透メッキ、電気メッキ、金属溶射法、合せ板法、真空
蒸着法、スパッタ、気相成長法、窒化、化成処理、拡散
接合を含む概念である。

【００１０】請求項３に係る本発明は（例えば図１〜図
８参照）、前記当接部（３２）は、球面形状である、請
求項１記載のソレノイド駆動装置にある。

【００１１】請求項４に係る本発明は（例えば図９参
照）、前記ヨークの底部とプランジャの端面との間に介
在する非磁性体（５０）は、前記プランジャの端面（２
２ｂ）又はヨークの底部（２８ｃ）に一体に固定されて
なる、請求項１記載のソレノイド駆動装置にある。

【００１２】請求項５に係る本発明は、前記非磁性体
が、緩衝作用を有する材料からなる、請求項１又は４記
載のソレノイド駆動装置にある。

【００１３】請求項６に係る本発明は、前記ヨークは、
鉄を９９［％］以上を含む材料から、塑性加工により一
体成形されてなる、請求項１記載のソレノイド駆動装置
にある。

【００１４】なお、上記塑性加工は、冷間鍛造及び深絞
り等のプレス加工を含む概念である。

【００１５】請求項７に係る本発明は、前記ボビンの両
端部に、強磁性体からなるエンド部（２８ａ，２８ｂ）
が配置され、前記ヨーク（２５）、エンド部（２８ａ，
２８ｂ）、プランジャ（２２）にて磁気回路（Ａ）を形
成すると共に、前記エンド部（２８ｂ）と、前記非磁性
体を介在しない側の前記プランジャの端面部分（２２
ａ）との間で、前記コイルに流れる電流値と前記プラン
ジャのストローク量に応じて吸引力を規定する吸引部
（Ｓ）を構成してなる、請求項１ないし６のいずれか記
載のソレノイド駆動装置にある。

【００１６】請求項８に係る本発明は、請求項１ないし
７のいずれか記載のソレノイド駆動装置（２１₁ 〜２１
₅ ）と、前記プランジャのストロークに基づき出力圧を
調圧する調圧バルブ部（２）と、を備え、前記調圧バル
ブ部は、バルブ本体（３５）と、該バルブ本体に摺動自
在に嵌挿しているスプール（８）と、を有し、前記プラ
ンジャの前記非磁性体（３２，５０）が介在していない
側の端面（２２ａ）と前記スプールの一端とが直接当接
してなる、ことを特徴とするリニアソレノイドバルブに
ある。

【００１７】なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照
するためのものであるが、これは、請求項記載の構成と
図面に示す実施例の対応を容易にして本発明の理解の迅
速化を図る便宜的なものであり、これにより本発明の構
成に何等影響を及ぼすものではない。

【００１８】

【発明の効果】請求項１に係る本発明によると、コイル
アッセンブリに形成した中空部にプランジャを摺動自在
に嵌挿し、かつヨークの底部とプランジャの端面との間
に非磁性体を介在して所定間隔を保持するので、一体成
形されるヨークが強磁性体からなるにも拘らず、簡単な
構成でヨーク底部とプランジャ端面の間の磁束の切り離
しを確実に行うことができる。

【００１９】また、上記ヨークは、底部を有するコップ
状からなるので、従来磁束の切り離しのために必要であ
ったヨーク一端部のエンドプレートが不要となり、かつ
該ヨークは、磁気特性のよい材料（即ち鉄分の多い比較
的軟らかい材料）により一体成形して、ヨークを（機械
加工等の）加工レス化することができ、エンドプレート
の取付け作業が不要となることと相俟って、コストダウ
ンを図ることができる。

【００２０】請求項２に係る本発明によると、プランジ
ャの端部又はヨークの底部に一体形成された当接部に非
磁性材料のコーティング又は表面処理を施すので、該当
接部を設けるための工数を低減でき、簡単な構成でヨー
クとプランジャ間の磁束の切り離しを確実に行うことが
できる。

【００２１】請求項３に係る本発明によると、当接部
は、球面形状からなり、ヨークとの接触面積が少ないの
で、磁束の切り離し効果が高い。

【００２２】請求項４に係る本発明によると、ヨークの
底部又はプランジャの端面に非磁性体を固定することに
より、容易に上記所定間隔を保持することができる。

【００２３】請求項５に係る本発明によると、非磁性体
を、ゴム等の緩衝作用を有する材料とすることにより、
プランジャがヨークの底部に衝突することを和らげて、
騒音の発生及びヨークの変形を防止することができる。

【００２４】請求項６に係る本発明によると、ヨーク
は、鉄を９９［％］以上含む材料からなるので、強磁性
材料としての高い性能を維持すると共に、比較的軟らか
い材料からなり、冷間鍛造、深絞り加工等の塑性金属加
工により、高い精度で容易にかつ安価に製造することが
できる。

【００２５】請求項７による本発明によると、従来必要
であったコイル内のステータコアをなくすことができる
と共に、中空部の加工精度を容易に向上して、コイルア
ッセンブリの軸心度を確保して、径方向のクリアランス
を小さくでき、コンパクト化及び磁気効率の向上を図る
ことができる。

【００２６】請求項８に係る本発明によると、調圧バル
ブ部のスプールの一端にプランジャ一端を直接当接し
て、調圧バルブ部を調圧操作するので、従来必要であっ
たシャフトが不要となり、径方向のコンパクト化が図れ
ると共にコストダウンを図ることができ、更にプランジ
ャの磁束通過断面積を確保でき、磁気効率の向上が図れ
るため、径方向のコンパクト化が可能となる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。図１及び図２は、本発明の
第１の実施例を示す図であり、リニアソレノイドバルブ
２０₁ は、図１に示すように、ソレノイド部（ソレノイ
ド駆動装置）２１₁ 及び調圧バルブ部２とからなり、該
ソレノイド部２１₁ は、図２（ａ）に示すプランジャ２
２、図２（ｂ）に示すコイルアッセンブリ２３及び図３
に示すヨーク２５を備えている。

【００２８】コイルアッセンブリ２３は、ステンレスス
チール（ＳＵＳ）等の非磁性金属製（必ずしも金属に限
らず合成樹脂等の非磁性体であればよい）のボビン２６
にマグネットワイヤ２７が巻付けられているコイル２９
と、電磁軟鉄等の強磁性体からなり強磁性体部を構成す
るエンド部２８ａ，２８ｂと、前記コイル２９に電流を
供給するターミナル３４とを備えており、上記エンド部
２８ａ，２８ｂは、ボビン２６の軸方向両端部に配置さ
れている。上記両エンド部２８ａ，２８ｂ及びボビン２
６は、溶接、ロー付け、焼結接合又は接着等により一体
に形成されている。なお、上記エンド部を構成する電磁
軟鉄は、純鉄を９５［％］以上、好ましくは略々９９
［％］以上（小数点第１位で四捨五入して９９［％］以
上）含むものが望ましい。

【００２９】前記コイルアッセンブリ２３は、上記ター
ミナル３４部分を除いて円筒状に形成されており、該ア
ッセンブリの中心には、軸方向に同一径からなる中空部
２３ａが形成されている。そして、該中空部２３ａには
上記プランジャ２２が摺動自在に嵌挿している。該プラ
ンジャ２２は、外周面が軸方向に同一径からなり、かつ
コイル２９より軸方向に長く構成されており、詳しくは
前記ボビン２６の底部２６ａ、即ちプランジャ２２に接
しているボビン部分より所定量ｍ長く構成されており、
かつその調圧バルブ部側の端面２２ａは、外周側が先細
形状となる縁部３０が形成されている。該縁部３０は、
プランジャストロークと略々同一量に相当する軸方向長
さｌを有しており、その内側面３０ａが斜めからなると
共に外周面３０ｂがプランジャ２２の同一径で直線状に
延びて、断面直角３角形状に形成されている。なお、該
縁部３０は、上述した直角３角形状が好ましいが、内径
面３０ａを曲面又は異なる傾斜角の多段傾斜面としても
よく、要は、縁部３０の先端に向って磁気飽和が現出す
る先細形状であればよい。

【００３０】該プランジャの一端面２２ａは、上記縁部
３０によりその内径側が凹部３１となっており、該凹部
に調圧バルブ部２のスプール８の先端８ｅが当接してい
る。一方、該プランジャ２２におけるバルブ部２から離
れた側の他端面２２ｂには所定高さｈからなる球面状の
突部（当接部）３２が一体に形成されており、該突部
（当接部）の表面には非磁性材料のコーティング又は表
面処理が施されている。なお、上記突部（当接部）３２
は、球面に限らず、円柱、方体形、ドーナツ形等のどの
ような形状でもよく、更に凸形状でなくとも、部分的に
プランジャとヨークとが当接する当接部であればよい。
また、プランジャ端面に限らず、ヨーク２５の底部２５
ｃに一体成形された突部（当接部）に非磁性体のコーテ
ィング又は表面処理を施すようにしてもよく、要は、取
り付け状態（コイル２９へ流れる電流が０［Ａ］の状
態）において、ヨークとプランジャの磁極を切り離すこ
とができればよい。

【００３１】また、プランジャ２２の外周面には所定間
隔ｂ離れて環状２列の軸受部３３₁，３３₂ がコーティ
ングされている。なお、該軸受部３３は、テフロン（登
録商標）、２硫化モリブデン等の自己潤滑性材料のコー
ティング、メッキ処理（Ｎｉ−Ｐ，ＤＬＣ等）、窒化処
理（タフトライド等）、クロマイジング等の表面処理、
又はブッシュ、ベアリング等の薄肉の非磁性材料からな
り、かつコーティングに限らず、接着又は嵌合等のどの
ような固定方法でもよく、更にはマスキングして必要部
分ｂを、窒化処理、クロマイジング等の表面処理、メッ
キ又は薄膜製造、拡散接合等により表面に耐摩耗性金属
又は低摩擦性金属を接合、結合又はコーティングしても
よい。また、該軸受部は、環状に２列に限らず、３列、
４列等の多数列でも、また全面に連続していてもよく、
更に必ずしもプランジャ２２の外周面に限らず、ボビン
２６の底部２６ａの内周面に設けてもよく、要は、プラ
ンジャ２２の外周面、コイルアッセンブリ２３の中空部
の少なくともいずれか一方に設ければよい。更に、該軸
受部は、プランジャ２２の全ストローク範囲内におい
て、常に非磁性体のボビン２６に接しており、具体的に
は、その一方の端部ｅが、プランジャ２２の非励磁状態
で前記突部３２がヨーク２５に当接した状態で、前記ボ
ビン２６の端面ｆに略々整列する位置にあることが望ま
しく、また他の端部ｇが前記縁部３０の基部に近い位置
にあることが望ましい。即ち、上記軸受部３３，３３の
両端面ｅ，ｇは、プランジャ２２の最大ストローク状態
にあって、その移動方向側端部が、ボビン底２６ａの端
部に略々整列するように配置され、従って前記軸受部外
側面の間隔と最大プランジャストロークとの和が、ボビ
ン２６の底部２６ａの長さに略々相当する。

【００３２】前記ヨーク２５は、強磁性材料からなり、
深絞り又は冷間鍛造等の塑性金属加工によりコップ状に
形成されており、かつ一部分２５ａが前記ターミナル用
に切欠かれている。上記ヨークの材料は、冷間鍛造等の
塑性加工の容易な炭素量の少ない低炭素鋼が好ましく、
かつ強磁性を有する鉄分の多い材料、例えばＦｅ略々９
９［％］以上（小数点第１位で四捨五入した値）、具体
的にはＦｅ、９９．２１［％］以上、Ｆｅ、９８．８８
６［％］の電磁軟鉄（ＳＵＹ−０〜３）が好ましい。該
ヨーク２５は、前記コイルアッセンブリ２３を嵌合して
内部に納め、かつ先端部２５ｂを、後述する調圧バルブ
部２のバルブ本体３５のフランジ部３５ｆと共にカシメ
ることにより、ソレノイド部２１₁ がバルブ部２と一体
に組付けられ、またその底部２５ｃに前記プランジャの
突部３２が当接し得る。

【００３３】一方、調圧バルブ部２は、バルブ本体３５
及び該本体内に摺動自在に嵌挿しているスプール８を有
しており、該バルブ本体３５に抜止め・固着されたエン
ドプレート３６とスプール８の先端との間にスプリング
３７が縮設されている。スプール８は、２個の大径のラ
ンド部８ａ，８ｂ及び１個の小径ランド部８ｃを有して
おり、またバルブ本体３５は、自動変速機の油圧回路に
おけるライン圧等にモジュレータバルブを介して接続し
て、所定油圧が供給される入力ポート３５ａ、調圧バル
ブの制御油室等の出力部に連通している出力ポート３５
ｂ、該出力ポートからの油路に連通しているフィードバ
ックポート３５ｃ及びドレーンポート３５ｄを有してい
る。

【００３４】従って、上記スプール８は、上記スプリン
グ３７と、フィードバックポート３５ｃからの油圧によ
るランド部８ｂ，８ｃの面積差による付勢力とにより、
その先端部８ｅが前記プランジャ２２の凹部３１に常に
当接して、一体に移動する。

【００３５】ついで、上述した実施例による作用につい
て説明する。ターミナル３４からコイル２９に電流が供
給されると、非磁性体からなるボビン２６は磁気回路を
構成しないので、強磁性体からなる、ヨーク２５、一方
のエンド部２８ａ、プランジャ２２、他方のエンド部２
８ｂに流れる磁気回路Ａが形成される。また、ヨーク２
５の底面２５ｃとプランジャ２２の他端面２２ｂとの間
は、非磁性体の突部３２により所定量ｈの空隙が保持さ
れているので、該部分から磁束が漏れることはない。ま
た、プランジャ２２は、一方のエンド部２８ａと所定長
さｍにて対接しており、かつ後述するように、該エンド
部２３とプランジャ２２とは少ないクリアランスで対向
しているので、高い磁気効率での磁気回路を維持でき
る。該磁気回路Ａに基づき、プランジャ２２の一端面２
２ａと他方のエンド部３０ｂとが吸引部Ｓとなって、プ
ランジャ２２が他方のエンド部２８ｂに引きつけられて
図１の左方向に移動する。この際、上記吸引部Ｓを構成
するプランジャ２２の一端面２２ａは、先細形状（断面
直角３角形状）の縁部３０が形成されており、磁気流路
となる断面積の小さい先細形状の先端部が、上記コイル
２９に流れる電流値とプランジャのストローク量に応じ
て磁気飽和状態となる。これにより、各電流値における
プランジャ２２のストローク量に対する吸引力特性が、
比較的フラットな特性となる。また、プランジャ２２
は、常に他方のエンド部２８ｂと軸方向にオーバラップ
しており、所定の磁束引渡し部を確保している。具体的
には、プランジャ２２とヨーク２５との磁束通過断面積
を略々同等にすることが、コンパクト化及び磁気効率上
好ましいので、そのように設定されているが、この場
合、プランジャの最大ストロークにおいても３［ｍｍ］
以上オーバラップしていると、磁気飽和することが少な
く、磁束が空気中に漏れにくい。

【００３６】そして、上記プランジャ２２のストローク
量に基づき、スプール８がスプリング３７に抗して一体
に移動し、該スプール８の位置が制御される。これによ
り、出力ポート３５ｂは、切欠きｋを有する入力ポート
３５ａと、ドレーンポート３５ｄとの流通割合が制御さ
れ、出力ポート３５ｂからの出力圧がリニアに調圧され
る。

【００３７】前記コイル２９への電流を切断すると、ス
プリング３７の付勢力により、スプール８及びそれと一
体のプランジャ２２が軸方向圧に移動する。そして、プ
ランジャ２２の他端面２２ｂに設けられている突部３２
がヨーク２５の底面２５ｃに衝突する。この際、上記突
部３２は球面状からなり、またヨーク２５は低炭素鋼等
の比較的軟らかい金属からなり、かつ冷間鍛造等により
形成されているので、上記衝撃は和らげられ、プランジ
ャ２２は所定位置に復帰する。

【００３８】また、上記プランジャ２２は、軸受部３３
を介してボビン２６の底部２６ａ又はエンド部２８ａ，
２８ｂに直接支持されており、従来必要とされたコイル
の内径側に位置するステータコアをなくすことができ、
その分ソレノイド部をコンパクト化、特に径方向にコン
パクト化することが可能となり、またコイル２９のワイ
ヤ２７の巻数を多くしてその分磁力を大きくし、プラン
ジャのロングストローク化が可能となる。更に、上記ス
テータコアをなくすことにより、従来必要であったステ
ータコアとプランジャとの間の径方向のクリアランス
（空気層）、及びステータコアとコイルとの間の径方向
のクリアランス（空気層）の２つの空気層をなくすこと
ができ、径方向のコンパクト化が可能となる。

【００３９】また、プランジャ２２の一端面２２ａにて
直接スプール８を操作するので、従来必要であったシャ
フトをなくすことができ、その分ソレノイド部、特に径
方向寸法のコンパクト化が可能となり、またプランジャ
全体を磁気回路として、充分な磁束通過面積を確保で
き、プランジャの小径化による径方向のコンパクト化が
可能となり、また大きなコイル巻きスペースに対応する
ことが可能となる。更に、一体形成されるボビン２６及
び両エンド部２８ａ，２８ｂの同一径からなる円筒状の
中空部２３ａは、孔加工を高い精度でかつ容易に行うこ
とが可能となり、ボビン２６及び両エンド部２８ａ，２
８ｂとの同軸精度を正確に出すことが容易に可能とな
り、これにより従来必要であったステータコアとプラン
ジャとのクリアランスを小さくでき、及びヨークとプラ
ンジャとのクリアランス、即ち２つの磁気引渡し部分の
空気層を小さくでき、磁気効率を向上すると共に、これ
による径方向のコンパクト化及び加工コストの低減化を
図ることができる。

【００４０】更に加えて、前記ボビンとプランジャとの
間に設ける前記軸受部３３₁ ，３３ ₂ は、薄肉構造から
なるので、プランジャとコアアッセンブリとの間のクリ
アランス（磁気引渡し部分の空気層）を更に小さくで
き、磁気効率向上及びそれに伴う径方向のコンパクト化
を図ることができる。

【００４１】また、前記軸受部３３₁ ，３３₂ を非磁性
体で構成すると共に、プランジャの全ストローク範囲に
おいて、常に非磁性体からなるボビン２６のみに前記軸
受部３３₁ ，３３₂ が位置してプランジャ２２を摺動支
持するので、摺動部に磁極ができず、油中に含まれる鉄
粉等の微小異物が該摺動部分に集中することが回避さ
れ、該異物によるプランジャの摺動不良を防止すること
ができる。更に、軸受部３３₁ ，３３₂ を所定間隔離れ
て設置すると、プランジャの移動に対する摩擦抵抗を低
減でき、油圧応答性を向上すると共に、油圧ヒステリシ
スを低減することができる。

【００４２】特に、磁気回路Ａが屈曲して磁束が密とな
る一方のエンド部２８ａのボビン側端部分とそれに対応
するプランジャ部分は、磁気による異物の集中が生じ易
いが、該部分に非磁性体の軸受部３３₁ が存在して、上
記異物の集中が回避され、かつその端面ｍは、プランジ
ャ２２の突部３２がヨーク２５の底部２５ｃに当接した
状態で、ボビン端と略々整列しているため、上記非磁性
体からなる軸受部３３が、一方のエンド部２８ａとプラ
ンジャ２２との間の磁気回路（磁束）に影響を与えるこ
とはない。また、バルブ部側の軸受部３３₂ は、縁部３
０に近接して配置され、磁束が密になり異物の集中が生
じ易い部分であるが、上記非磁性体からなる軸受部３３
の存在により上記異物の集中が回避され、かつその端面
ｇは、縁部３０の基部に近接して位置し、上述した縁部
による吸引特性に影響を及ぼすことはない。

【００４３】従来、組立て時のヨークとステータコアの
傾きによるプランジャのラジアル荷重の増加に基づく摺
動不良及び磁気スティックを防止するため、ヨークとス
テータコアとの同軸を厳しく管理する必要があったが、
上記実施例によると、一体に組付けられているコイルア
ッセンブリ２３は、前記塑性加工されたヨーク２５にカ
ッポと嵌合して組立てられ、かつ上述したように、該コ
イルアッセンブリにプランジャが摺動自在に支持される
ので、上記ヨークのコイルアッセンブリへの嵌合が、上
記摺動に対して影響を及ぼすことはなく、加工公差を緩
和することが可能となってコストダウンを図ることがで
きる。

【００４４】また、前記プランジャ２２の一端面に設け
た突部３２は、非磁性体からなるため、取付け状態での
ヨーク２５とプランジャ２２との磁力を切り離すことが
でき、またヨークは、コップ形状に一体成形されるの
で、磁気特性の良い材料でかつ冷鍛加工等で安価に製造
することができる。

【００４５】なお、上述したソレノイド部のコンパクト
化は、略々同じ吸引力及び同じストローク範囲を有する
従来のものに対しての比較であり、従来のものと略々同
じソレノイド部を用いた場合、同じストローク範囲での
吸引力の向上、及び同じ吸引力でのロングストローク化
が図れることは勿論である。

【００４６】ついで、図３ないし図８に沿って、他の実
施例について説明する。なお、これら他の実施例は、先
の実施例（第１の実施例）に対して吸引部Ｓが相違する
だけで、他の部分は概ね第１の実施例と同一であり、専
ら吸引部のみを説明して、他の部分は同一符号を付して
説明を省略する。

【００４７】図３及び図４は、第２の実施例によるリニ
アソレノイドバルブ２０₂ を示す図で、第１の実施例と
同様に、先細形状の縁部３０をプランジャ２２の端面２
２ａに設けたものである。本実施例のソレノイド部２１
₂ は、プランジャ２２の一端面２２ａの外径部分に、第
１の実施例と同様な先細形状（詳しくは断面が直角３角
形状からなる）の縁部３０が形成されているが、第１の
実施例の凹部は存在せず、縁部３０の底部３０ｄから円
筒状の突部４０が形成されている。該突部４０の高さ
は、縁部３０の先端部３０ｅに整列する高さ（ｌ）であ
ることが製作上好ましいが、これに限らず、更に高くて
もまた低くてもよい。従って、該プランジャ２２の端面
２２ａは、上記縁部３０及び円筒状の突部４０により、
環状の３角形状の溝４１が形成されることと同様な形状
となる。

【００４８】また、強磁性体からなる他方のエンド部２
８ｂは、そのバルブ部側が内径方向に延びて底部２８ｃ
を形成しており、凹皿状に構成されている。該底部２８
ｃも、エンド部と一体に同じ強磁性材料により構成され
ており、かつその中心部に小径の孔３０ｄが形成されて
いる。該孔２８ｄには、スプール８の先端に形成された
小径のピン８ｇが挿通しており、該ピンの先端が前記プ
ランジャの一端面２２ａに当接している。

【００４９】本実施例は、以上のような構成に基づき、
第１の実施例と同様に、コイル２９に流れる電流に基づ
き、ヨーク２５→一方のエンド部２８ａ→プランジャ２
２→他方のエンド部２８ｂ→ヨーク２５を経由する磁気
回路が形成され、かつ他方のエンド部２８ｂとプランジ
ャ２２の一端面の縁部２８により、先細部分が磁気飽和
となって、電流値とプランジャのストローク量に応じた
吸引力が得られる。

【００５０】本実施例にあっては、更に加えて、プラン
ジャ２２の円筒突部４０と、他方のエンド部２８ｂの底
部２８ｃとを通過する磁気回路が発生し、該円筒突部４
０とエンド部底部２８ｃとの吸引力が、上記縁部３０及
びエンド部２８ｂとの吸引力に付加的に加えられ、その
分大きな吸引力が得られる。

【００５１】該吸引力に基づくプランジャ２２の移動
は、一体のピン８ｇを介してスプール８に伝達され、調
圧バルブ部２が電流値に対応した調圧を行う。

【００５２】図５及び図６は、第３の実施例によるリニ
アソレノイドバルブ２０₃ を示す図で、先細形状の縁部
３０が、他方のエンド部２８ｂに形成されている点が先
の実施例と異なる。該ソレノイド部２１₃ のボビン２６
は、そのバルブ部側部２６ｂが肉厚に形成され、かつそ
の内径側が底部２６ａに向って斜めに形成されている。
該ボビン２６と一体に形成された強磁性体からなる他方
のエンド部２８ｂは、その内径側が上記ボビンの斜め部
分に合致するように、先細形状に突出した縁部３０が形
成されている。

【００５３】該縁部３０は、その内周面３０ｂがボビン
底部２６ａ及びエンド部２８ａ，２８ｂの円筒状の内周
面に合致するように、軸縁方向に同一径で形成されてお
り、かつその反対面３０ａが所定角度の傾斜面からな
り、断面が直角３角形状に形成されている。なお、該縁
部は、第１の実施例で述べたように、直角３角形状に限
らず、電流値とプランジャのストローク量に応じて先端
部分から磁気飽和となる先細形状であれば足りる。ま
た、プランジャ２２の一端面２２ａは平坦面から構成さ
れている。

【００５４】従って、本実施例によっても同様に、コイ
ル２９に流れる電流に基づき、ヨーク２５→一方のエン
ド部２８ａ→プランジャ２２→他方のエンド部２８ｂ→
ヨーク２５を経由する磁気回路が形成され、かつ他方の
エンド部２８ｂの縁部３０とプランジャ２２の一端面２
２ａにより吸引部Ｓが形成される。該吸引部Ｓは、先の
実施例に対して先細形状の縁部３０がプランジャ中側に
あるかエンド部側にあるか相違しているが、これは相対
的なことであって、先の実施例と同様であり、コイル２
９に流れる電流値とプランジャのストローク量に応じ
て、先細形状の縁部３０の先端部から磁気飽和となっ
て、電流値とプランジャのストローク量に応じた吸引力
が得られる。

【００５５】図７及び図８は、第４の実施例によるリニ
アソレノイドバルブ２０₄ を示す図で、第３の実施例に
おいて第２の実施例を対応させたものである。即ち、本
ソレノイド部２１₄ は、第３の実施例と同様に縁部３０
が他方のエンド部２８ｂに形成されており、かつ該他方
のエンド部２８ｂに底部２８ｃが形成されている。

【００５６】従って、第３の実施例と同様に、ヨーク２
５→一方のエンド部２８ａ→プランジャ２２→他方のエ
ンド部２８ｂ→ヨーク２５の磁気回路が形成され、かつ
他方のエンド部２８ｂの縁部３０とプランジャ２２の一
端面２２ａとにより、コイル電流値とプランジャのスト
ローク量に応じたプランジャストロークを得る吸引部Ｓ
が形成される。更に加えて、第２の実施例と同様に、プ
ランジャ２２の一端面２２ａと他方のエンド部２８ｂの
底部２８ｃとの間に吸引力が付加的に発生して、その分
大きな吸引力が得られる。

【００５７】図９は、第３の実施例を一部変更した実施
例を示すもので、プランジャ２２の他端２２ｂに設けて
いた非磁性体の突部（当接部）３２の代りに、非磁性体
のリング５０をヨーク２５の底部２５ｃに固定したもの
である。該リング５０は、ステンレスチール等の金属、
ゴム、合成樹脂等のどのような非磁性材料でもよいが、
ゴム等の緩衝作用を有するものが好ましい。そして、該
リング５０は、ヨーク底部２５ｃに形成した凹部２５ｄ
に嵌合、接着等により固着されている。なお、上記当接
部となるリング５０は、リング形状に限らず、円盤状プ
レート等の他の形状のものでもよく、またヨーク底部に
限らず、プランジャの端面２２ｂに固定してもよい。

【００５８】また、他方のエンド部２８ｂの底部２８ｃ
にも、上記リング５０と同様な形状からなるリング５１
が嵌合、接着等により固定されており、該リング５１
は、ゴム等の緩衝作用を有する材料からなることが好ま
しい。

【００５９】従って、本実施例のリニアソレノイド２０
₅ のソレノイド部２１₅ は、コイル２９への通電が断た
れると、スプリング３７によりプランジャ２２が復帰す
るが、この際ゴム等の緩衝材からなるリング５０にプラ
ンジャの端面２２ｂが当り、衝撃を和らげると共に衝突
音の発生を抑える。また、非磁性体によるリング５０に
より、ヨーク底部２５ｃとプランジャ端面２２ｂとの間
に空隙ｈを保持して、簡単な構成でヨーク底部とプラン
ジャ端面との間の磁束の切り離しを確実に行うことがで
きる。

【００６０】また、他方のエンド部２８ｂの底部２８ｃ
に設けられたリング５１は、コイル２９に大きな電流が
流れて、プランジャ２２が勢いよく吸引された場合、プ
ランジャ端面２２ａが、該ゴム等の緩衝材からなるリン
グ５１に当接して、その衝撃を和らげると共に衝突音の
発生を防止する。なお、該リング５１は、非磁性体であ
る場合、底部２８ｃとプランジャ２２との間の吸引力を
低減して、コイル２９の非通電に際してのプランジャ２
２の戻りを確保し、また磁性体で構成した場合、プラン
ジャ２２の吸引力を高め、特にプランジャ２２の最大ス
トローク時、プランジャ２２の端面２２ａとリング５１
とを吸着してその状態を保持し得る。

【００６１】なお、上記リング５０は、図９に示すよう
に、第４の実施例への適用に限らず、プランジャ２２に
設けた突部３２の代りに設けるもので、第１〜第３の実
施例にも同様に適用できることは勿論である。また、他
方のエンド部底部２８ｃに設けたリング５１は、いわゆ
るストッパであるので、必要であれば当然に他の実施例
にも設けることが可能であり、また必要でなければ、当
然に設ける必要がない。また、上記リング５０は、リン
グ形状に限らず、突部３２と同様に突部形状、その他段
部形状等、プランジャとヨーク底部との間に所定空隙ｈ
を構成する形状であれば、どのようなものでもよい。

【００６２】また、前記図１及び図２（第１の実施例）
で説明した軸受部は、図３及び図４（第２の実施例）、
図５及び図６（第３の実施例）、図７，図８（第４の実
施例）、並びに図９（第４の実施例の変形例）に示すも
のにおいても、同様に適用されていることは勿論であ
る。また、上述したソレノイド部を用いたリニアソレノ
イドバルブは、フィードバック圧をスプールの面積差に
よって受けているが、これに限らず、他のタイプの調圧
バルブ部に適用することも可能であり、また上記ソレノ
イド部（ソレノイド駆動装置）は、リニアソレノイドバ
ルブ以外のソレノイド駆動装置としても適用可能であ
る。

【００６３】なお、本発明に係るヨーク及び非磁性体
（突部）は、図１〜図９に示すステータコアのないソレ
ノイド駆動装置（部）２１₁ 〜２１₅ に限らず、図１
０，図１１に示すステータコアを有するものにも同様に
適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施例によるリニアソレノ
イドバルブの全体断面図。

【図２】上記第１の実施例を示す図で、（ａ）はプラン
ジャ、（ｂ）はコイルアッセンブリ、（ｃ）はヨークを
それぞれ示す。

【図３】本発明に係る第２の実施例によるリニアソレノ
イドバルブの全体断面図。

【図４】上記第２の実施例を示す図で、（ａ）はプラン
ジャ、（ｂ）はコイルアッセンブリ、（ｃ）はヨークを
それぞれ示す。

【図５】本発明に係る第３の実施例によるリニアソレノ
イドバルブの全体断面図。

【図６】上記第３の実施例を示す図で、（ａ）はプラン
ジャ、（ｂ）はコイルアッセンブリ、（ｃ）はヨークを
それぞれ示す。

【図７】本発明に係る第４の実施例によるリニアソレノ
イドバルブの全体断面図。

【図８】上記第４の実施例を示す図で、（ａ）はプラン
ジャ、（ｂ）はコイルアッセンブリ、（ｃ）はヨークを
それぞれ示す。

【図９】上記第４の実施例を一部変更した実施例を示す
リニアソレノイドバルブの全体を示す断面図。

【図１０】従来の技術によるリニアソレノイドバルブを
示す全体断面図。

【図１１】従来の技術による他のリニアソレノイドバル
ブを示す全体断面図。

【符号の説明】

２ 調圧バルブ部 ８ スプール ２０₁ 〜２０₅ リニアソレノイドバルブ ２１₁ 〜２１₅ ソレノイド部 ２２ プランジャ ２２ａ 端部（一端面） ２２ｂ 他端面 ２３ コイルアッセンブリ ２３ａ 中空部 ２５ ヨーク ２５ｃ 底部 ２６ ボビン ２６ａ 底部 ２８ａ，２８ｂ エンド部 ２８ｃ 底部 ２９ コイル ３０ 縁部 ３２，５０ 非磁性体、当接部（突部，リング） Ａ 磁気回路 Ｓ 吸引部 ｈ 所定間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H106 DA03 DA23 DB02 DB12 DB22 DB32 DC09 DD05 EE16 EE20 EE34 EE35 GA11 GC09 JJ05 KK03 KK17

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル、該コイルを巻付けるボビンを有
   するコイルアッセンブリと、 該コイルアッセンブリの中空部に摺動自在に嵌挿される
   強磁性体からなるプランジャと、 前記コイルアッセンブリ及びプランジャを収容する強磁
   性体からなるヨークと、を備え、 前記ヨークは、底部を有するコップ状に一体成形されて
   なり、 該ヨークの底部と前記プランジャの端面との間に、非磁
   性体を介在する、 ことを特徴とするソレノイド駆動装置。
2. 【請求項２】 前記ヨークの底部とプランジャの端面と
   の間に介在する非磁性体は、前記プランジャの端面及び
   ヨークの底部の少なくとも一方に一体成形された当接部
   に、コーティング又は表面処理が施されてなる、 請求項１記載のソレノイド駆動装置。
3. 【請求項３】 前記当接部は、球面形状である、 請求項１記載のソレノイド駆動装置。
4. 【請求項４】 前記ヨークの底部とプランジャの端面と
   の間に介在する非磁性体は、前記プランジャの端面又は
   ヨークの底部に一体に固定されてなる、 請求項１記載のソレノイド駆動装置。
5. 【請求項５】 前記非磁性体が、緩衝作用を有する材料
   からなる、 請求項１又は４記載のソレノイド駆動装置。
6. 【請求項６】 前記ヨークは、鉄を９９［％］以上を含
   む材料から、塑性加工により一体成形されてなる、 請求項１記載のソレノイド駆動装置。
7. 【請求項７】 前記ボビンの両端部に、強磁性体からな
   るエンド部が配置され、 前記ヨーク、エンド部、プランジャにて磁気回路を形成
   すると共に、前記エンド部と、前記非磁性体を介在しな
   い側の前記プランジャの端面部分との間で、前記コイル
   に流れる電流値と前記プランジャのストローク量に応じ
   て吸引力を規定する吸引部を構成してなる、 請求項１ないし６のいずれか記載のソレノイド駆動装
   置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれか記載のソレ
   ノイド駆動装置と、 前記プランジャのストロークに基づき出力圧を調圧する
   調圧バルブ部と、を備え、 前記調圧バルブ部は、バルブ本体と、該バルブ本体に摺
   動自在に嵌挿しているスプールと、を有し、 前記プランジャの前記非磁性体が介在していない側の端
   面と前記スプールの一端とが直接当接してなる、 ことを特徴とするリニアソレノイドバルブ。