JP2003133129A - ソレノイド - Google Patents

ソレノイド

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JP2003133129A
JP2003133129A JP2001326780A JP2001326780A JP2003133129A JP 2003133129 A JP2003133129 A JP 2003133129A JP 2001326780 A JP2001326780 A JP 2001326780A JP 2001326780 A JP2001326780 A JP 2001326780A JP 2003133129 A JP2003133129 A JP 2003133129A
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coil
terminal
case
terminals
yoke
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JP2001326780A
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Kenichi Ito
謙一 伊藤
Madoka Inami
円 井波
Shigeki Niimi
繁樹 新実
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Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
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    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S439/00—Electrical connectors
    • Y10S439/95—Electrical connector adapted to transmit electricity to mating connector without physical contact, e.g. by induction, magnetism, or electrostatic field

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コネクタとケースとの間の取り付け誤差が生
じてもコネクタのターミナルとコイルを確実に電気的に
接続できるソレノイドを提供すること。 【解決手段】コイル２と、磁性体からなるケース１と、
ケース１と共に磁気回路を形成する磁性体からなるフロ
ントヨーク４、リヤヨーク５と、コイル２への給電時に
磁気回路に発生する磁気吸引力によって駆動される磁性
体からなるプランジャ７と、ボビン３及びリヤヨーク５
とは別体でケース１の一端に固定されるコネクタ８と、
ケース１側に一端を、ケース１とは反対側に他端を固定
しコネクタ８に挿通された第１ターミナル１７ａ、１７
ｂと、コイル２端と電気的に接合された第２ターミナル
１６ａ、１６ｂとを備えたソレノイドにおいて、第１タ
ーミナル１７ａ，１７ｂの一端１７ａ１、１７ｂ１及び
第２ターミナル１６ａ、１６ｂの両方に当接して通電す
る導電体からなる付勢部材１８ａ、１８ｂを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁に使用され
るソレノイドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の装置として特開２００１
−１４３９２５に記載されているものがある。この装置
はケース、コイル及びヨークとは別体のコネクタを備え
るソレノイドで、コネクタを軸方向に挿通するターミナ
ルの一端を、ヨークに形成され、コイルに接続された受
け側のターミナルを内部に備える溝に嵌合接続するもの
である。しかし、コネクタを傾いた状態でケース、コイ
ル及びヨークに接合した場合、ターミナルの溝への嵌合
が不完全になる可能性があり、ターミナルの電気的接続
にさらなる確実性が求められていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】コネクタとケースとの
間の取り付け誤差が生じてもコネクタのターミナルとコ
イルを確実に電気的に接続されるソレノイドを提供する
ことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を解
決するために講じた第１の技術的手段は請求項１に示す
ように、樹脂製ボビンに巻き回されたコイルと、該コイ
ルを内側に収容する磁性体からなるケースと、前記コイ
ルの軸方向両端部及び内周側に位置し、前記ケースと共
に磁気回路を形成する磁性体からなるヨークと、前記コ
イルへの給電時に前記ヨークとの間に発生する磁気吸引
力によって駆動される磁性体からなるプランジャと、前
記ボビン及び前記ヨークとは別体で前記ケースの一端に
固定されるコネクタと、前記ケース側に一端を、前記ケ
ースとは反対側に他端を固定し前記コネクタに挿通され
た第１ターミナルと、前記コイル端と電気的に接合され
た第２ターミナルとを備えたソレノイドにおいて、前記
第１ターミナルの一端及び前記第２ターミナルの両方に
当接して通電する導電体からなる付勢部材を備えること
を特徴とするソレノイドを構成したことである。
【０００５】上記の構成によれば、第1ターミナルと第
２ターミナルを直接係合するのではなく、第1ターミナ
ルの一端と第２ターミナルの両方に当接する導電体から
なる付勢部材を備えたことによって、コネクタのケース
への取り付け位置のずれや傾きに起因する第１ターミナ
ルと第２ターミナルの位置ずれや傾きを付勢部材が変形
して吸収するため、第1ターミナルと第２ターミナルの
電気的接続を確実に行うことができる。
【０００６】より好ましくは請求項２に示すように、前
記第１ターミナルの一端と第２ターミナルは前記プラン
ジャの軸方向と平行な方向に対向し、前記付勢部材は前
記第１ターミナルの一端と第２ターミナルの間に配設さ
れ、前記第１ターミナルの一端と第２ターミナルを互い
に離間するように付勢するコイルスプリングであること
を特徴とする、請求項１に記載のソレノイドを構成した
ことである。
【０００７】上記の構成によれば、第１ターミナル、第
２ターミナル及び付勢部材であるコイルスプリングをプ
ランジャの軸方向と平行に配置したことによりソレノイ
ドを径方向に拡大することなく、第1ターミナルと第２
ターミナルの電気的接続を確実に行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態であるソレノ
イドの構成を添付した図１及び２に基づいて以下に説明
する。
【０００９】図１は本発明の実施の形態であるソレノイ
ドと、ソレノイドに嵌合接続されたスリーブの概略を示
す縦断面図である。
【００１０】本発明の実施の形態であるソレノイドはＶ
ＶＴ（可変バルブタイミング制御装置）の進角室又は遅
角室へ供給される作動油を分配するスリーブを制御する
ものである。
【００１１】このソレノイドは略円筒形の磁性体からな
るケース１の内側に、樹脂製ボビン３に巻き回されたコ
イル２と、コイル２及び樹脂製ボビン３の軸方向の両端
及び内周側に位置し、ケース１と共に磁気回路を形成す
る磁性体からなるフロントヨーク４及びリヤヨーク５
と、コイル２への給電時にヨークとの間に発生する磁気
吸引力によって駆動される磁性体からなるプランジャ７
とを備える。ケース１の図１の示す右端には一対の第１
ターミナル１７ａ、１７ｂ（図示せず）を挿通させた樹
脂製コネクタ８が嵌合されている。フロントヨーク４の
図１の示す左端にはスリーブ１１が同軸的に接合されて
いる。スリーブ１１の内側には弁体１３が軸方向に摺動
可能に配設されている。弁体１３の図１に示す右端には
球１３ａが固定されており、球１３ａはプランジャ７の
一端面に形成された嵌合孔７ａに圧入された出力軸１０
の一端と当接している。弁体１３の図１に示す左端とス
リーブ１１の図１に示す左端の底部の間にはスプリング
１４が配設され、弁体１３、出力軸１０及びプランジャ
７を図１の右方向へ付勢している。
【００１２】図１に示すように、ケース１は磁性体であ
る鉄製の略円筒形状の部材であり、ケース１の左側の一
端１ａから右側嵌合部１ｃの間の中央内周部１ｂにはコ
イル２が巻き回された樹脂製のボビン３が収容されてい
る。ケース１の右端の嵌合部１ｃは中央内周部１ｂより
若干内径を大きくしている。嵌合部１ｃにはコネクタ８
が嵌合されており、ケース１の端縁部１ｄが径方向内側
に折り曲げられることでコネクタ８がケース１にかしめ
固定されている。
【００１３】樹脂製ボビン３にはインサート成形により
フロントヨーク４、リヤヨーク５及び磁気遮蔽部材６が
一体且つ同軸に連接固定されている。図1のコイル２及
びボビン３の軸方向の左端及び内周には磁性体である鉄
製のフロントヨーク４が配設されている。コイル２及び
ボビン３の軸方向の右端及び内周側には磁性体である鉄
製のリヤヨーク５が配設されている。コイル２の通電時
には上述のフロントヨーク４及びリヤヨーク５が磁束を
発生するようになっている。さらに、フロントヨーク４
とリヤヨーク５の軸方向の間には非磁性体であるアルミ
製の磁気遮蔽部材６が配設され、フロントヨーク４とリ
ヤヨーク５の間の磁束を遮蔽するようになっている。
【００１４】フロントヨーク４は図１に示す右端側にコ
ーン部４ａ、コーン部４ａの内周側に形成された径方向
の段差部分である当接部４ｂ、コーン部４ａの左側に隣
接するフランジ部４ｃ、フロントヨーク４に同軸に貫通
する内孔４ｄ、及びフロントヨーク４の左端側に外径を
小さくした略円筒状の嵌合部４ｅを備える。コーン部４
ａは図１の示す右端に磁束は集中させるため右端側へテ
ーパ形状を呈している。当接部４ｂはプランジャ７がコ
イル２に図１の左方向に吸引された時にプランジャ７の
図１に示す左端が当接する部分で、プランジャ７若しく
は出力軸１０のストローク調整のためドーナツ状のスペ
ーサ１９を収容している。フランジ部４ｃはケース１の
一端１ａの内周面に圧入嵌合されて固定されている。フ
ランジ部４ｃはコーン部４ａからケース１へ磁気回路を
繋ぐものである。フロントヨーク４には内孔４ｄが同軸
に貫通されており、内孔４ｄの内周面にはプランジャ７
に圧入された出力軸１０を摺動可能に支持する金属製の
環状のブッシュ９ａが圧入嵌合されている。嵌合部４ｅ
外周にはスリーブ１１の右端がかしめ嵌合されている。
【００１５】リヤヨーク５は図１に示す左端側に摺動部
５ａ、摺動部５ａの右側に隣接してブッシュ９ｂが圧入
嵌合されている嵌合部５ｂ、右端側にキャップ１２の開
口端１２ａが圧入嵌合される嵌合部５ｃを備える。摺動
部５ａはリヤヨーク５の図１に示す左端内周にあり、プ
ランジャ７と摺動自在に接して、フロントヨーク４、リ
ヤヨーク５が磁束を発生時にはケース１からプランジャ
７及びフロントヨーク４に繋がる磁気回路を形成するも
のである。摺動部５ａの右側に形成された嵌合部５ｂに
はプランジャ７を摺動自在に支持する金属製の環状のブ
ッシュ９ｂが圧入嵌合されている。また、嵌合部５ｃに
はプランジャ７の図１に示す右端と当接してプランジャ
７を制止する略有底円筒形状のキャップ１２の開口端１
２ａが圧入嵌合され、作動油がリヤヨーク５とキャップ
１２ａの外側に漏れないようにシールしている。キャッ
プ１２は浸炭焼入れされて磁気抵抗が大きくされている
ためキャップ１２は内部に磁束を通さず、またプランジ
ャ７とはキャップ１２の底面に内側に凸状に形成された
当接部１２ｂが略点接触しているため、キャップ１２は
プランジャ７に磁気吸引力を及ぼさない。
【００１６】磁気遮蔽部材６はフロントヨーク４とリヤ
ヨーク５の間に隣接して配設されている。磁気遮蔽部材
６はアルミ製の環で大きな磁気抵抗を持つため、フロン
トヨーク４とリヤヨーク５が励磁された時、磁気回路は
磁気遮蔽部材６を通過せず、リヤヨーク５を通る磁束は
プランジャ７を通ってからフロントヨーク４へ向かうよ
うになっている。
【００１７】プランジャ７は上述のフロントヨーク４、
リヤヨーク５、磁気遮蔽部材６、キャップ１２によって
形成された内周面においてプランジャ７自体の軸方向に
摺動可能に支持されている。プランジャ７には出力軸１
０が圧入固定されており、出力軸１０の図１に示す左端
面は球１３ａに当接している。球１３ａは鉄製の球であ
り、円筒形状の弁体１３の図１に示す右端にある嵌合部
１３ｂに固定支持されている。出力軸１０と弁体１３は
互いに球１３ａを介して押圧するように配置されてお
り、出力軸１０と弁体１３が同軸に配設されていなくて
もモーメントを発生させずに軸方向に押圧力が伝達され
るようになっている。スリーブ１１の左端底部１１ｄに
一端を当接し、弁体１３の図１に示す左端の係止部１３
ｃに他端を当接したコイルスプリング１４の付勢力によ
り弁体１３は図１の右方向に付勢されている。弁体１３
は球１３ａを介して出力軸１０及びプランジャ７を右方
向に押圧している。これによりプランジャ７の右端はキ
ャップ１２の当接部１２ｂに当接している。
【００１８】樹脂製ボビン３の図１に示す右端面には一
対の円筒形の挿通部３ａ、３ｂ（図示せず）が一体に成
形されている。挿通部３ａ、３ｂの基部には一対の板状
の第２ターミナル１６ａ、１６ｂ（図示せず）が嵌めら
れている。
【００１９】図２はコネクタ８をケース１にカシメ嵌合
する前の樹脂製ボビン３の右端側面図である。ターミナ
ル１６ａ、１６ｂは互いに電気的に絶縁されている別体
の電極であり、それぞれコイル２の両端と電気的に接続
されている。ターミナル１６ａ、１６ｂはそれぞれの嵌
合孔にボビン３に一体に形成されている挿通部３ａ、３
ｂを通しており、ボビン３の挿通部３ａ、３ｂの基部の
周囲に図２に示すように所定の拡がりを有して配設され
ている。
【００２０】コネクタ８の図１に示す左上端面には嵌合
孔８ａ、８ｂが形成されており、嵌合孔８ａ、８ｂの各
底部には第１ターミナル１７ａ、１７ｂ（図１には図示
せず）の一端１７ａ１、１７ｂ１（図１には図示せず）
がそれぞれ露出した状態で固定されている。第１ターミ
ナル１７ａ、１７ｂはコネクタ８（雄）内を挿通し、第
１ターミナル１７ａ、１７ｂの他端１７ａ２、１７ｂ２
（図示せず）は図示しない雌のコネクタのコンタクトが
嵌合される嵌合部８ｃ内に露出している。
【００２１】図１に示すように、コネクタ８は嵌合孔８
ａ、８ｂにボビン３の挿通部３ａ，３ｂがそれぞれ挿入
されている。挿通部３ａ、３ｂの外側に嵌められた状態
で、導電体である真鍮製のコイルスプリング１８ａ（図
１）、１８ｂ（図１には図示せず）は、図１に示す左端
を第２ターミナル１６ａ、１６ｂに、図１に示す右端を
嵌合孔８ａ、８ｂの各底部に固定された第１ターミナル
１７ａ、１７ｂの一端１７ａ１、１７ｂ１に当接して両
ターミナルを電気的に接続している。
【００２２】本発明においては、第１ターミナル１７
ａ、１７ｂの一端１７ａ１、１７ｂ１と第２ターミナル
１６ａ、１６ｂの間をそれぞれコイルスプリング１８
ａ、１８ｂを介して電気的に接続した。この構成によ
り、コネクタ８がボビン３の軸方向に対して傾斜した状
態でケース１に嵌合し、互いに対向する第１ターミナル
１７ａ、１７ｂと第２ターミナル１６ａ、１６ｂが互い
に平行でなくなっても、コイルスプリング１８ａ、１８
ｂが変形することで、コイルスプリング１８ａ、１８ｂ
は第１ターミナル１７ａ、１７ｂと第２ターミナル１６
ａ、１６ｂのそれぞれの相対角度の変化を吸収しつつ第
１ターミナル１７ａ、１７ｂと第２ターミナル１６ａ、
１６ｂに当接できる。上述のコイルスプリング１８ａ、
１８ｂを介した電気的接続により、コネクタ８のケース
１への取り付け誤差が発生した場合でも、第１ターミナ
ル１７ａ、１７ｂと第２ターミナル１６ａ、１６ｂとの
間の電気的接続は確実になる。
【００２３】本発明の実施形態であるソレノイドの作動
は以下の通りである。
【００２４】第１ターミナル１７ａ、１７ｂが給電さ
れ、コイル２が通電状態になるとフロントヨーク４及び
リヤヨーク５が励磁され、フロントヨーク４、ケース
１、リヤヨーク５、プランジャ７に磁気回路が形成さ
れ、プランジャ７はフロントヨーク４に吸引される。吸
引されたプランジャ７はコイルスプリング１４の付勢力
に対抗して図1の左側に摺動する。プランジャ７の摺動
に伴って出力軸１０により弁体１３も左側に摺動し、入
力ポート１１ａと、遅角室に繋がる出力ポート１１ｂ又
は進角室に繋がる出力ポート１１ｃとの連通関係が変化
する。プランジャ７は弁体１３、出力軸１０を介してコ
イルスプリング１４から常に一定の付勢力で図１に示す
右方向に付勢されている。本実施形態のソレノイドは第
1ターミナル１７ａ、１７ｂへの給電量を大小に調整す
ることで、プランジャ７を図１の示す左方向に吸引する
吸引力が調整でき、弁体１３のスリーブ１１に対する相
対位置を連続的に変化させることができる。
【００２５】
【発明の効果】本発明により、コネクタとケースとの間
の取り付け誤差が生じてもコネクタのターミナルとコイ
ルを確実に電気的に接続されるソレノイドが構成でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるソレノイドとソレノイ
ドに接合されたスリーブの概略を示す縦断面図である。
【図２】コネクタ８をケース１にカシメ嵌合する前の樹
脂製ボビン３の右端側面図である。
【符号の説明】
１ ケース ２ コイル ３ ボビン ４ フロントヨーク ５ リヤヨーク ７ プランジャ ８ コネクタ １６ａ 第２ターミナル １６ｂ 第２ターミナル １７a 第１ターミナル １７ｂ 第１ターミナル １８a コイルスプリング（付勢部材） １８ｂ コイルスプリング（付勢部材）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H106 DA23 DB02 DB12 DB23 DC09 DD09 EE48 GA06 5E048 AB01 AD02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 樹脂製ボビンに巻き回されたコイルと、
    該コイルを内側に収容する磁性体からなるケースと、前
    記コイルの軸方向両端部及び内周側に位置し、前記ケー
    スと共に磁気回路を形成する磁性体からなるヨークと、
    前記コイルへの給電時に前記ヨークとの間に発生する磁
    気吸引力によって駆動される磁性体からなるプランジャ
    と、前記ボビン及び前記ヨークとは別体で前記ケースの
    一端に固定されるコネクタと、前記ケース側に一端を、
    前記ケースとは反対側に他端を固定し前記コネクタに挿
    通された第１ターミナルと、前記コイル端と電気的に接
    合された第２ターミナルとを備えたソレノイドにおい
    て、前記第１ターミナルの一端及び前記第２ターミナル
    の両方に当接して通電する導電体からなる付勢部材を備
    えることを特徴とするソレノイド。
  2. 【請求項２】 前記第１ターミナルの一端と第２ターミ
    ナルは前記プランジャの軸方向と平行な方向に対向し、
    前記付勢部材は前記第１ターミナルの一端と第２ターミ
    ナルの間に配設され、前記第１ターミナルの一端と第２
    ターミナルを互いに離間するように付勢するコイルスプ
    リングであることを特徴とする、請求項１に記載のソレ
    ノイド。
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