JP2007285360A - Linear solenoid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プランジャと径方向の磁気の受渡を行う磁気受渡ステータと、この磁気受渡ステータと径方向の磁気の受渡を行う磁気受渡ヨークとを備えたリニアソレノイドに関する。
特に磁気吸引ステータと磁気受渡ステータとが一体に設けられ、磁気吸引ステータ側がヨークに固定され、磁気受渡ステータ側が磁気受渡ヨーク内に挿入される構造のリニアソレノイドに用いて好適な技術に関する。
The present invention relates to a linear solenoid provided with a plunger and a magnetic delivery stator that delivers a magnetic force in the radial direction, and a magnetic delivery yoke that carries out the magnetic delivery in the radial direction.
In particular, the present invention relates to a technique suitable for use in a linear solenoid having a structure in which a magnetic attraction stator and a magnetic delivery stator are integrally provided, the magnetic attraction stator side is fixed to a yoke, and the magnetic delivery stator side is inserted into the magnetic delivery yoke.
(従来の技術)
本発明の背景技術を図3を参照して説明する。図3は、電磁油圧制御弁を示すものであり、この電磁油圧制御弁は、スプール弁1と、このスプール弁1を駆動するリニアソレノイド2とから構成される。
リニアソレノイド2は、コイル11、プランジャ(磁気可動子)12、磁気固定子13で構成される。ここで、磁気固定子13は、コイル11の周囲に磁気回路を構成する部品であり、コイル11の外周を覆うヨーク15と、コイル11の内側に配置されるステータコア16とを備える。
(Conventional technology)
The background art of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows an electrohydraulic control valve, and this electrohydraulic control valve includes a spool valve 1 and a
The
このステータコア16は、磁力によってプランジャ12を軸方向へ吸引する磁気吸引ステータ17と、プランジャ12の周囲を覆う筒形状を呈した磁気受渡ステータ19と、磁気吸引ステータ17と磁気受渡ステータ19の間の磁気を遮断する磁気抵抗部18とを一体的に設けたものである。
そして、コイル11の供給電流値を制御することでプランジャ12を軸方向へ駆動して、スプール弁1のスプール4を軸方向へ変位させて出力油圧を制御するものである(例えば、特許文献1参照)。
The
The
ここで、ヨーク15とステータコア16の磁気受渡部のうち、前方(磁気吸引ステータ17側)の磁気受渡部Aでヨーク15とステータコア16を固定し、後方(磁気受渡ステータ19側)の磁気受渡部Bを非固定にするリニアソレノイド2が提案されている。
図3のリニアソレノイド2は、その具体的な一例を示すものであり、ヨーク15のカップ開口部からステータコア16を挿し入れ、前方磁気受渡部Aにおいてをヨーク15とステータコア16とを結合し、前方磁気受渡部Aから離れた側である後方磁気受渡部Bを非固定にする構成を採用している。
Here, of the magnetic delivery portions of the
The
(従来技術の問題点)
後方磁気受渡部Bは、図3(b)に示すように、磁気受渡ステータ19と、ヨーク15のカップ底部に設けられた磁気受渡ヨーク22とで磁気の受渡を行う部分であり、磁気受渡ヨーク22の内側に磁気受渡ステータ19が挿入配置される。このため、磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22の径方向間には、磁気受渡ステータ19を磁気受渡ヨーク22に挿入するためのクリアランスαが必要となる。
このようなクリアランスαを設けると、ステータコア16の部品バラツキや組付時の軸ズレ等により、磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22が一部で接触する可能性がある。磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22が接触すると、磁束が局部的に接触部を通るため、プランジャ12に過大なサイドフォースが発生して、プランジャ12の摺動抵抗が増して応答性が大きく劣化するとともに、過大なヒステリシスが発生する。
(Problems of conventional technology)
As shown in FIG. 3 (b), the rear magnetic delivery part B is a part that delivers magnetism by the
When such a clearance α is provided, there is a possibility that the
このため、磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22の径方向間は、全周に亘って確実に非接触にする必要がある。そこで、磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22との径方向間に、ステータコア16の部品バラツキや組付時の軸ズレを吸収するゆとり幅(安全マージン)を確保した大きさのクリアランスαを設けることが要求される。
しかし、クリアランスαが大きくなるほど磁気効率が低下することになり、プランジャ12の磁気吸引性能が低下する。
For this reason, the radial direction between the
However, as the clearance α increases, the magnetic efficiency decreases, and the magnetic attraction performance of the
また、全周に亘って非接触であっても、部品バラツキや組付時の軸ズレ等により、クリアランスαに偏心が生じると、クリアランスαの小さい部位を多く磁束が流れ、反対側でクリアランスαの大きい部位では磁束の流れが少なくなる。この結果、プランジャ12に対して偏ったサイドフォースが発生して、プランジャ12の摺動抵抗が増して応答性が劣化するとともに、ヒステリシスが大きくなってしまう。
Even if there is no contact over the entire circumference, if the clearance α is decentered due to component variations, shaft misalignment during assembly, etc., a large amount of magnetic flux flows through a small portion of the clearance α, and the clearance α on the opposite side The flow of magnetic flux is reduced at a large part. As a result, a side force biased with respect to the
さらに、クリアランスαに偏心が極力生じないように、前方磁気受渡部Aにおけるヨーク15とステータコア16の嵌合精度を、極めて高い精度にする必要があるため、製造コストが高くなる。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、(1)磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークとの接触を確実に回避し、(2)磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークのクリアランスを小さくし、(3)クリアランスの偏心を確実に防ぎ、(4)工作精度を下げることの可能なリニアソレノイドの提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is (1) to reliably avoid contact between the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke, and (2) between the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke. To provide a linear solenoid capable of reducing the clearance, (3) reliably preventing the eccentricity of the clearance, and (4) reducing the machining accuracy.
[請求項1の手段]
請求項1の手段のリニアソレノイドは、磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークとの径方向間に、非磁性材料よりなるクリアランス形成部材が挟まれるため、次の効果を得ることができる。
(1)磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークとの径方向間に、非磁性材料よりなるクリアランス形成部材が介在されるため、磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークとが接触する不具合を確実に回避することができる。これによって、磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークとが接触することで生じる不具合(磁束が主に接触部を通り、プランジャに過大なサイドフォースが発生して、プランジャの摺動抵抗が増して応答性が大きく劣化するとともに、過大なヒステリシスが発生する不具合)を回避することができる。
[Means of claim 1]
In the linear solenoid according to the first aspect of the present invention, since the clearance forming member made of a nonmagnetic material is sandwiched between the radial direction of the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke, the following effects can be obtained.
(1) Since a clearance forming member made of a non-magnetic material is interposed between the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke in the radial direction, it is possible to reliably avoid the problem of contact between the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke. it can. As a result, a malfunction caused by the contact between the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke (magnetic flux mainly passes through the contact portion, excessive side force is generated in the plunger, and the sliding resistance of the plunger is increased to improve the response. It is possible to avoid the problem of significant deterioration and occurrence of excessive hysteresis.
(2)磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークとの径方向間に、非磁性材料よりなるクリアランス形成部材が介在されるため、部品バラツキや組付時の軸ズレを吸収する目的でクリアランスを大きくする必要がなく、従来よりクリアランスを小さくすることが可能になる。これによって、クリアランスを介する磁気回路の磁束量が増加し、磁気回路の磁気効率が高まり、プランジャの磁気吸引性能を向上することができる。 (2) Since a clearance forming member made of a non-magnetic material is interposed between the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke in the radial direction, it is necessary to increase the clearance in order to absorb component variations and shaft misalignment during assembly. Therefore, the clearance can be made smaller than before. Thereby, the magnetic flux amount of the magnetic circuit through the clearance is increased, the magnetic efficiency of the magnetic circuit is increased, and the magnetic attraction performance of the plunger can be improved.
(3)非磁性材料よりなるクリアランス形成部材によって、クリアランスの偏心を確実に防ぐことができる。これによって、クリアランスが偏心することで生じる不具合(クリアランスの小さい側に磁束が偏って流れ、プランジャにサイドフォースが発生して、プランジャの摺動抵抗が増して応答性が劣化するとともに、ヒステリシスが大きくなる不具合)を回避することができる。
(4)非磁性材料よりなるクリアランス形成部材によって、クリアランスの偏心を確実に防ぐことができる。これによって、磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークとの組付加工精度を下げることが可能になり、製造コストを下げることができる。
(3) The clearance forming member made of a nonmagnetic material can surely prevent the eccentricity of the clearance. As a result, defects caused by the eccentricity of the clearance (magnetic flux flows to the smaller clearance side, side force is generated in the plunger, the sliding resistance of the plunger is increased, the responsiveness is deteriorated, and the hysteresis is increased. Can be avoided.
(4) The clearance forming member made of a nonmagnetic material can surely prevent the eccentricity of the clearance. This makes it possible to reduce the assembling accuracy of the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke, thereby reducing the manufacturing cost.
[請求項2の手段]
請求項2の手段のリニアソレノイドは、ステータコアが、磁気吸引ステータ側の端部のみがヨークに固定され、磁気受渡ステータ側が磁気受渡ヨークの内周面に挿入配置される構造である。
しかし、磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークとの径方向間には、上記「請求項1の手段」で示したように、非磁性材料よりなるクリアランス形成部材が介在されるため、(1)磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークとが接触する不具合を確実に回避することができ、(2)磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークのクリアランスを小さくでき、(3)磁気吸引ステータ側の端部のみがヨークに固定される構造であっても、クリアランスの偏心を確実に防ぐことができ、(4)ステータコア(磁気吸引ステータ側の端部)とヨークとの固定精度(例えば、嵌合精度)を下げることができる。
[Means of claim 2]
According to a second aspect of the present invention, the linear solenoid has a structure in which only the end portion on the side of the magnetic attraction stator is fixed to the yoke, and the magnetic delivery stator side is inserted and arranged on the inner peripheral surface of the magnetic delivery yoke.
However, since a clearance forming member made of a non-magnetic material is interposed between the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke in the radial direction, as shown in the “means of claim 1”, (1) magnetic delivery The problem of contact between the stator and the magnetic delivery yoke can be reliably avoided, (2) the clearance between the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke can be reduced, and (3) only the end portion on the magnetic attraction stator side is fixed to the yoke. Even in such a structure, the eccentricity of the clearance can be reliably prevented, and (4) the fixing accuracy (for example, the fitting accuracy) between the stator core (the end portion on the magnetic attraction stator side) and the yoke can be lowered. .
[請求項3の手段]
請求項3の手段におけるリニアソレノイドのクリアランス形成部材は、磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークとの径方向間に挿入された筒体形状を呈する。
このように、クリアランス形成部材は、筒体形状を呈して磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークとの径方向間に挿入されるものであるため、クリアランス形成部材の組付けが容易であり、生産性に優れる。
[Means of claim 3]
The clearance forming member of the linear solenoid according to the means of claim 3 has a cylindrical shape inserted between the radial direction of the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke.
Thus, since the clearance forming member has a cylindrical shape and is inserted between the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke in the radial direction, assembly of the clearance forming member is easy and productivity is improved. Excellent.
[請求項4の手段]
請求項4の手段におけるリニアソレノイドのクリアランス形成部材は、磁気受渡ステータの内周面に挿入され、プランジャを軸方向へ摺動自在に支持するプランジャ摺動筒と一体に設けられたものである。
このプランジャ摺動筒によってプランジャの軸方向の摺動が容易になるため、プランジャをメッキレス化することが可能になる。ここで、クリアランス形成部材とプランジャ摺動筒とは一体であるため、プランジャ摺動筒を設けても部品点数の増加が抑えられ、リニアソレノイドのコストを抑えることが可能になる。
[Means of claim 4]
The clearance forming member of the linear solenoid in the means of claim 4 is provided integrally with a plunger sliding cylinder which is inserted into the inner peripheral surface of the magnetic delivery stator and supports the plunger slidably in the axial direction.
Since this plunger sliding cylinder facilitates sliding of the plunger in the axial direction, the plunger can be made plating-free. Here, since the clearance forming member and the plunger sliding cylinder are integral, even if the plunger sliding cylinder is provided, an increase in the number of parts can be suppressed and the cost of the linear solenoid can be suppressed.
[請求項5の手段]
請求項5の手段におけるリニアソレノイドのクリアランス形成部材およびプランジャ摺動筒は、磁気吸引ステータとプランジャの軸方向の直接当接を防ぐ当接防止スペーサと一体に設けられたものである。
この当接防止スペーサによって、プランジャと磁気吸引ステータの当接が確実に回避されるため、プランジャが磁気吸引ステータに当接することにより生じるプランジャの応答性が劣化する不具合を回避することができる。ここで、クリアランス形成部材とプランジャ摺動筒と当接防止スペーサとは一体であるため、当接防止スペーサを設けても部品点数の増加が抑えられ、リニアソレノイドのコストを抑えることが可能になる。
[Means of claim 5]
The clearance forming member of the linear solenoid and the plunger sliding cylinder in the means of
Since the contact between the plunger and the magnetic attraction stator is reliably avoided by the contact prevention spacer, it is possible to avoid the problem that the response of the plunger is deteriorated due to the plunger contacting the magnetic attraction stator. Here, since the clearance forming member, the plunger sliding cylinder, and the contact prevention spacer are integrated, an increase in the number of parts can be suppressed even if the contact prevention spacer is provided, and the cost of the linear solenoid can be reduced. .
本発明のリニアソレノイドは、例えば、電磁弁等のアクチュエータとして広く適用可能なものである。即ち、本発明は、少なくとも、軸方向へ摺動可能に支持されたプランジャと、このプランジャの外周に配置されてプランジャと径方向の磁気の受渡を行う磁気受渡ステータと、この磁気受渡ステータの外周に配置されて磁気受渡ステータと径方向の磁気の受渡を行う磁気受渡ヨークとを備えるリニアソレノイドに適用されるものであり、磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークとの径方向間に非磁性材料よりなるクリアランス形成部材を挟む構成を採用するものである。 The linear solenoid of the present invention is widely applicable as an actuator such as an electromagnetic valve. That is, the present invention includes at least a plunger that is supported so as to be slidable in the axial direction, a magnetic delivery stator that is disposed on the outer periphery of the plunger and delivers a magnetic force in the radial direction from the plunger, and an outer periphery of the magnetic delivery stator. Is applied to a linear solenoid provided with a magnetic delivery stator and a magnetic delivery yoke that delivers magnetic in the radial direction, and is made of a nonmagnetic material between the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke in the radial direction. A configuration in which a clearance forming member is sandwiched is employed.
なお、クリアランス形成部材は、磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークとの径方向間に挿入する構造であっても良いし、磁気受渡ステータの外周面、または磁気受渡ヨークの内周面に貼り付けるものであっても良いし、磁気受渡ステータの外周面、または磁気受渡ヨークの内周面にコーティングするものであっても良い。
また、クリアランス形成部材は、非磁性体製の金属(例えば、ステンレス、真鍮、銅等)を加工(例えば、プレス加工等)したものであっても良いし、非磁性体製の樹脂を用いたものであっても良い。
さらに、クリアランス形成部材は、磁気受渡ステータと磁気受渡ヨークとの径方向間において全周に亘って配置しても良いし、クリアランスに偏心が生じないように3カ所以上に分けて部分的に配置しても良い。
The clearance forming member may be inserted between the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke in the radial direction, or may be attached to the outer peripheral surface of the magnetic delivery stator or the inner peripheral surface of the magnetic delivery yoke. The outer peripheral surface of the magnetic delivery stator or the inner peripheral surface of the magnetic delivery yoke may be coated.
Further, the clearance forming member may be a non-magnetic metal (for example, stainless steel, brass, copper, etc.) processed (for example, press processing), or a non-magnetic resin is used. It may be a thing.
Further, the clearance forming member may be arranged over the entire circumference in the radial direction between the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke, or may be partially arranged in three or more locations so as not to cause eccentricity in the clearance. You may do it.
以下において、実施例1を図面を参照して説明する。なお、この実施例1では、先ず本発明が適用される「電磁油圧制御弁の基本構成」を説明し、その後で「実施例1の特徴」を説明する。
[電磁油圧制御弁の基本構成]
電磁油圧制御弁は、例えば、自動変速機の油圧制御装置に搭載されるものであり、図1に示されるように、スプール弁1と、このスプール弁1を駆動するリニアソレノイド2とで構成される。
Embodiment 1 will be described below with reference to the drawings. In the first embodiment, the “basic configuration of the electromagnetic hydraulic control valve” to which the present invention is applied will be described first, and then “features of the first embodiment” will be described.
[Basic configuration of electromagnetic hydraulic control valve]
The electromagnetic hydraulic control valve is mounted on, for example, a hydraulic control device of an automatic transmission, and includes a spool valve 1 and a
(スプール弁1の説明)
スプール弁1は、スリーブ3、スプール4およびリターンスプリング(図示しない)を備える周知構造のものである。
スリーブ3は、図示しない油圧コントローラのケース内に挿入されるものであり、略円筒形状を呈する。
スリーブ3には、スプール4を軸方向へ摺動自在に支持する挿通穴、オイルポンプ(油圧発生手段)から油路や切替弁等を介して油圧が供給される入力ポート、スプール弁1で調圧した出力圧が出力される出力ポート、低圧側(オイルパン等)に連通する排出ポート、出力ポートに連通するF/B(フィードバック)ポート、および低圧側(オイルパン等)に連通する呼吸用ポートが形成されている。なお、図1の符号5は、呼吸用ポートである。
入力ポート、出力ポート、排出ポート、F/Bポートの軸方向の配置順序は、N/C(ノーマリ・クローズ)タイプと、N/O(ノーマリ・オープン)タイプとでは異なるものである。
(Description of spool valve 1)
The spool valve 1 has a known structure including a sleeve 3, a spool 4, and a return spring (not shown).
The sleeve 3 is inserted into a case of a hydraulic controller (not shown) and has a substantially cylindrical shape.
The sleeve 3 has an insertion hole for slidably supporting the spool 4 in the axial direction, an input port to which hydraulic pressure is supplied from an oil pump (hydraulic pressure generating means) via an oil passage, a switching valve, and the like. Output port for output pressure, discharge port communicating with low pressure side (oil pan etc.), F / B (feedback) port communicating with output port, and breathing communicating with low pressure side (oil pan etc.) A port is formed. In addition, the code |
The arrangement order of the input port, the output port, the discharge port, and the F / B port in the axial direction is different between the N / C (normally closed) type and the N / O (normally open) type.
スプール4は、スリーブ3内に摺動可能に配置され、入力ポートをシールする入力シールランド、排出ポートをシールする排出シールランド、および入力シールランドより小径のF/Bランドを有する。そして、入力シールランドと排出シールランドの間に分配室を形成し、入力シールランドとF/Bランドの間にF/B室を形成する。
入力シールランド、排出シールランド、F/Bランドの軸方向の配置順序は、N/Cタイプと、N/Oタイプとでは異なるものである。なお、図1の符号6は、N/Cタイプの場合は排出シールランドを示すものであり、N/Oタイプの場合はF/Bランドを示すものである。
The spool 4 is slidably disposed in the sleeve 3 and has an input seal land for sealing the input port, a discharge seal land for sealing the discharge port, and an F / B land having a smaller diameter than the input seal land. A distribution chamber is formed between the input seal land and the discharge seal land, and an F / B chamber is formed between the input seal land and the F / B land.
The arrangement order of the input seal land, the discharge seal land, and the F / B land in the axial direction is different between the N / C type and the N / O type. In addition, the code |
スプール4の図1右側端部は、リニアソレノイド2の内部にまで延びるシャフト7の一端と当接しており、そのシャフト7の他端は、後述するプランジャ12の端面に当接して、プランジャ12がシャフト7を介してスプール4を軸方向へ駆動するように設けられている。
上記構成よりなるスプール弁1は、リニアソレノイド2の作動によってスプール4を軸方向に変位させることで、入力ポートと出力ポートの連通度合と、出力ポートと排出ポートの連通度合が変化し、その結果、出力ポートに発生する油圧が変化する。
The right end of the spool 4 in FIG. 1 is in contact with one end of a
The spool valve 1 having the above configuration changes the degree of communication between the input port and the output port and the degree of communication between the output port and the discharge port by displacing the spool 4 in the axial direction by the operation of the
リターンスプリングは、スリーブ3の端部(リニアソレノイド2とは異なる側)に螺合された調整ネジと、スプール4との軸方向間に配置されて、スプール4をリニアソレノイド2側(図1右側)へ付勢するコイルスプリングであり、調整ネジの螺合量(ねじ込み量)により、リターンスプリングのバネ荷重が調整できるようになっている。
The return spring is disposed between the spool 4 and the adjusting screw screwed to the end of the sleeve 3 (the side different from the linear solenoid 2), and the spool 4 is connected to the
(リニアソレノイド2の説明)
リニアソレノイド2は、コイル11、プランジャ12、磁気固定子13、コネクタ14を備える。
コイル11は、通電されると磁力を発生して、プランジャ12と磁気固定子13を通る磁束ループを形成させるものであり、樹脂性のボビン11aの周囲に、絶縁被覆が施された導線(エナメル線等)を多数巻回したものである。
(Description of linear solenoid 2)
The
The
プランジャ12は、略円柱形状を呈した磁性体金属(例えば、鉄などの強磁性材料)である。
このプランジャ12は、磁気固定子13の内周面(具体的には、後述するプランジャ摺動筒26の内周面)と直接摺動するものである。
また、プランジャ12は、上述したようにスプール4側の端面が、シャフト7の先端と当接しており、スプール4に伝わるリターンスプリングの付勢力によってスプール4とともにプランジャ12も図1右側へ付勢される。
なお、プランジャ12の内部には、軸方向に貫通する呼吸孔12aと、磁力調整用の凹部12bが形成されている。
The
The
Further, as described above, the end surface on the spool 4 side of the
Note that a
磁気固定子13は、コイル11の外周を覆う磁性体製のヨーク15と、コイル11の内側に挿入される磁性体製のステータコア16とから構成されるものであり、ヨーク15のカップ開口部(図1左側)からステータコア16を挿し入れ、ヨーク15のカップ開口部においてスリーブ3とともにステータコア16を固定する構成を採用している。
The
ステータコア16は、コイル11の内側を通る磁束を流す磁性体金属(例えば、鉄などの強磁性材料)であり、図1左側から右側に向かって、磁気吸引ステータ17、磁気抵抗部18、磁気受渡ステータ19から構成され、磁気吸引ステータ17、磁気抵抗部18、磁気受渡ステータ19は一体に設けられている。
The
磁気吸引ステータ17は、ヨーク15の開口端と磁気的に結合されるフランジ部17aと、プランジャ12と軸方向に対向するとともに、シャフト7を軸方向へ摺動自在に支持する吸引部17bとを有し、吸引部17bとプランジャ12との間に磁気吸引部(メイン磁気ギャップ)を形成する。
磁気吸引ステータ17の一部には、プランジャ12の端部が侵入可能な吸引凹部17cが設けられ、磁気吸引ステータ17とプランジャ12の一部が軸方向に交差するように設けられている。なお、吸引凹部17cの外周面にはテーパ面が形成されており、プランジャ12のストローク量に対して磁気吸引力が変化しない特性に設けられている。
The
Part of the
磁気抵抗部18は、磁気吸引ステータ17と磁気受渡ステータ19との間で直接磁束が流れるのを阻害する溝であり、この溝は磁気吸引ステータ17と磁気受渡ステータ19との間において全周に亘って形成されている。
The
磁気受渡ステータ19は、プランジャ12の外周を覆う円筒形状を呈し、外周に配置されるヨーク15(具体的には、後述する磁気受渡ヨーク22)と後述するクリアランス形成部材25を介して磁束の受渡を行うとともに、内周に配置されるプランジャ12と後述するプランジャ摺動筒26を介して磁束の受渡を行うものである。
The
ヨーク15は、コイル11の外側を通る磁束を流す磁性体金属(例えば、鉄などの強磁性材料)であり、コイル11の周囲を覆う円筒形状の筒ヨーク21と、この筒ヨーク21の後端側(図1右側)において内側に伸びた鍔状の磁気受渡ヨーク22とからなり、筒ヨーク21および磁気受渡ヨーク22は一体に設けられている。
ヨーク15のカップ開口部には、薄肉の爪部が形成されており、ヨーク15の内部にリニアソレノイド2の構成部品(ステータコア16の一部分とコイル11が樹脂モールドされた部品)を組み込んだ後、爪部をカシメることで、リニアソレノイド2の構成部品とスリーブ3とが強固に結合される。
The
A thin claw is formed in the cup opening of the
ここで、ヨーク15の図1右端(後端)には、樹脂製あるいは金属製よりなるプレートエンド23が取り付けられている。このプレートエンド23は、ヨーク15の後端を閉塞するとともに、ヨーク15の内部と外部とを連通する呼吸路を形成する部品であり、プレートエンド23に設けられた外部連通孔23aの位置を車両搭載時の天地方向に応じて設定した後、ヨーク15の後端に形成れた薄肉の爪部をカシメることで、プレートエンド23がヨーク15の後端に固定される。なお、このプレートエンド23が無いタイプ(例えば、図3参照)であっても良い。
Here, a
コネクタ14は、電磁油圧制御弁を制御する電子制御装置(図示しない)と接続線を介して電気的な接続を行う接続手段であり、その内部にはコイル11の両端にそれぞれ接続される端子14aが配置されている。
なお、電子制御装置は、デューティ比制御によってリニアソレノイド2のコイル11へ供給する通電量(電流値)を制御するものであり、コイル11への通電量を制御することによって、リターンスプリングのバネ荷重に抗してプランジャ12およびスプール4の軸方向の位置をリニアに変位させることで、スプール弁1の出力油圧をコントロールするものである。
The
The electronic control unit controls the amount of current (current value) supplied to the
[実施例1の特徴]
実施例1の特徴を、「実施例1の背景」と「問題点を解決するための技術」に分けて説明する。
(実施例1の背景)
実施例1のリニアソレノイド2は、ヨーク15とステータコア16の磁気受渡部のうち、前方(磁気吸引ステータ17側)の磁気受渡部Aにおいてヨーク15とステータコア16を固定し、後方(磁気受渡ステータ19側)の磁気受渡部Bを非固定にする構造を採用している。即ち、ステータコア16の固定部分から離れた側の磁気受渡ステータ19の先端側(図1右端側)は、非固定の状態であり、磁気受渡ヨーク22の内側に挿入配置される。このような構成を採用し、且つ本発明を適用しない場合は、次の不具合が生じてしまう。
[Features of Example 1]
The features of the first embodiment will be described separately for "background of the first embodiment" and "technology for solving the problem".
(Background of Example 1)
The
(1)磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22の径方向間には、磁気受渡ステータ19を磁気受渡ヨーク22内に挿入するためのクリアランスαが必要となる。
しかし、磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22の径方向間にクリアランスαを設けても、ステータコア16の部品バラツキや組付時の軸ズレ等により、磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22が接触する可能性がある。磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22が径方向の一部で接触すると、磁束が主に接触部を局部的に通るため、プランジャ12に過大なサイドフォースが発生して、プランジャ12の摺動抵抗が増して応答性が大きく劣化するとともに、過大なヒステリシスが発生する。
(1) A clearance α for inserting the
However, even if the clearance α is provided between the
(2)磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22の径方向間は、全周に亘って確実に非接触にする必要がある。そこで、磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22との径方向間に、ステータコア16の部品バラツキや組付時の軸ズレを吸収する十分な大きさのクリアランスαを設ける必要がある。
しかし、クリアランスαが大きくなることで磁気効率が低下し、プランジャ12の磁気吸引性能が犠牲になる。
(2) Between the radial direction of the
However, increasing the clearance α reduces the magnetic efficiency and sacrifices the magnetic attraction performance of the
(3)磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22が全周に亘って非接触であっても、部品バラツキや組付時の軸ズレ等により、クリアランスαに偏心が生じると、クリアランスαの小さい部位を多く磁束が流れ、反対側でクリアランスαの大きい部位では磁束の流れが少なくなる。この結果、プランジャ12に対して偏ったサイドフォースが発生して、プランジャ12の摺動抵抗が増して応答性が劣化するとともに、ヒステリシスが大きくなってしまう。
(4)クリアランスαに偏心が極力生じないようにするために、前方磁気受渡部Aにおけるヨーク15とステータコア16の嵌合精度を、極めて高い精度にする必要があり、製造コストが高くなってしまう。
(3) Even if the
(4) In order to prevent eccentricity of the clearance α as much as possible, the fitting accuracy between the
(問題点を解決するための技術)
上記の不具合を解決するために、実施例1のリニアソレノイド2は、略カップ形状に設けられた非磁性部材24を備える。
この非磁性部材24は、クリアランス形成部材25、プランジャ摺動筒26および当接防止スペーサ27を一体に設けた非磁性の部品である。具体的に、この非磁性部材24は、ステンレス、真鍮、銅などの非磁性の金属薄板をプレス加工してクリアランス形成部材25、プランジャ摺動筒26および当接防止スペーサ27を同時に一体成形した部品である。
(Technology to solve the problem)
In order to solve the above problem, the
The nonmagnetic member 24 is a nonmagnetic component in which a
クリアランス形成部材25は、磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22との径方向間において全周に亘って挟まれるように挿入される部材であり、円筒形状を呈する。
クリアランス形成部材25の板厚は、例えば0.05mm〜0.5mmほどであり、全周に亘って均一に設けられている。
クリアランス形成部材25の内径寸法は、磁気受渡ステータ19の外径寸法に略一致し、クリアランス形成部材25の外径寸法も、磁気受渡ヨーク22の内径寸法と略一致するものである。なお、磁気受渡ステータ19とクリアランス形成部材25の径方向間、および磁気受渡ヨーク22とクリアランス形成部材25の径方向間は、極めて微量(組付け可能なクリアランス量)に設定されている。
The
The plate | board thickness of the
The inner diameter dimension of the
プランジャ摺動筒26は、磁気受渡ステータ19の内周面に挿入されて、プランジャ12を軸方向へ摺動自在に支持する部材であり、円筒形状を呈する。
プランジャ摺動筒26の板厚は、クリアランス形成部材25と同様、例えば0.05mm〜0.5mmほどであり、全周に亘って均一に設けられている。
プランジャ摺動筒26の外径寸法は、磁気受渡ステータ19の内径寸法に略一致する。一方、プランジャ摺動筒26の内径寸法は、プランジャ12の外径寸法より、プランジャ12の摺動クリアランス分だけ大径に設けられている。別の言い方をすると、プランジャ12の外径寸法は、プランジャ摺動筒26の内径寸法よりも摺動クリアランス分だけ小径に設けられている。
The
The plate | board thickness of the
The outer diameter dimension of the
当接防止スペーサ27は、磁気吸引ステータ17とプランジャ12の軸方向間に配置され、磁気吸引ステータ17とプランジャ12の軸方向の接触を防ぐ部材であり、リング円板形状を呈する。
具体的に、当接防止スペーサ27は、吸引凹部17cの底部に配置されるものであり、当接防止スペーサ27の板厚は、クリアランス形成部材25およびプランジャ摺動筒26より多少厚くても良く、例えば0.1mm〜1mmほどである。
なお、当接防止スペーサ27の中心部には、シャフト7の移動を妨げない大きさの貫通穴が形成されている。
The contact prevention spacer 27 is a member that is disposed between the
Specifically, the contact prevention spacer 27 is disposed at the bottom of the
A through hole having a size that does not hinder the movement of the
ここで、非磁性部材24は、(i)ステータコア16に装着してから、ステータコア16をヨーク15の中に挿入する組付け順序でも良いし、(ii)プレートエンド23をヨーク15に装着する前に、非磁性部材24が未装着のステータコア16をヨーク15の中に挿入し、次にヨーク15の後端側から非磁性部材24を組付けて、プレートエンド23をヨーク15に装着する順序でも良い。
Here, the nonmagnetic member 24 may be in an assembly order in which (i) the
(実施例1の効果)
実施例1のリニアソレノイド2は、上述した「問題点を解決するための技術」を採用することにより、次の効果を得ることができる。
(1)磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22との径方向間に、非磁性材料よりなるクリアランス形成部材25が介在されるため、磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22とが接触する不具合を確実に回避できる。これによって、磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22とが接触することで生じる不具合(磁束が主に接触部を通り、プランジャ12に過大なサイドフォースが発生して、プランジャ12の摺動抵抗が増して応答性が大きく劣化するとともに、過大なヒステリシスが発生する不具合)を回避できる。
(Effect of Example 1)
The
(1) Since the
(2)磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22との径方向間に、非磁性材料よりなるクリアランス形成部材25が介在されるため、部品バラツキや組付時の軸ズレを吸収する目的でクリアランスαを大きくする必要がなく、従来よりクリアランスαを小さくすることができる。これによって、クリアランスαを通る磁束量が増加し、磁気回路の磁気効率が高まり、プランジャ12の磁気吸引性能を向上できる。このように、従来に比較してプランジャ12の磁気吸引性能が高まることで、リニアソレノイド2の小型化が可能になり、結果的に電磁油圧制御弁を小型化することができる。
(2) Since a
(3)非磁性材料よりなるクリアランス形成部材25によって、クリアランスαの偏心を確実に防ぐことができる。これによって、クリアランスαが偏心することで生じる不具合(クリアランスαの小さい側に磁束が偏って流れ、プランジャ12にサイドフォースが発生して、プランジャ12の摺動抵抗が増して応答性が劣化するとともに、ヒステリシスが大きくなる不具合)を回避することができ、電磁油圧制御弁の性能を高めることができる。
(3) The
(4)非磁性材料よりなるクリアランス形成部材25によって、クリアランスαの偏心を確実に防ぐことができる。これによって、前方磁気受渡部Aにおけるヨーク15とステータコア16の嵌合精度を下げることができ、リニアソレノイド2の製造コストを下げることができ、結果的に電磁油圧制御弁の製造コストを下げることができる。
また、ヨーク15とステータコア16の嵌合精度を下げることができるため、磁気の受渡量を確保できる範囲で嵌合長の短縮が可能となり、リニアソレノイド2を小型化できる可能性がある。
(4) The
In addition, since the fitting accuracy between the
(5)実施例1のクリアランス形成部材25は、円筒形状を呈して磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22との径方向間に挿入されるものであるため、クリアランス形成部材25の組付けが容易であり、生産性に優れる。
(6)クリアランス形成部材25と一体に設けられたプランジャ摺動筒26によってプランジャ12の軸方向の摺動が容易になる。これにより、プランジャ12をメッキレス化することが可能になり、リニアソレノイド2の製造コストを抑えることができる。
ここで、この実施例1ではプランジャ摺動筒26を設けているが、プランジャ摺動筒26は、クリアランス形成部材25および当接防止スペーサ27と一体のものであるため、プランジャ摺動筒26を設けても部品点数の増加が抑えられ、リニアソレノイド2の製造コストが抑えられる。
(5) Since the
(6) The
Here, in the first embodiment, the
(7)クリアランス形成部材25およびプランジャ摺動筒26と一体に設けられた当接防止スペーサ27によって、プランジャ12と磁気吸引ステータ17が軸方向へ直接当接することが確実に回避される。これにより、プランジャ12が磁気吸引ステータ17に当接することによるプランジャ12の応答性の劣化が回避される。
ここで、この実施例1では当接防止スペーサ27を設けているが、当接防止スペーサ27は、クリアランス形成部材25およびプランジャ摺動筒26と一体のものであるため、当接防止スペーサ27を設けても部品点数の増加が抑えられ、リニアソレノイド2の製造コストが抑えられる。
(7) The contact prevention spacer 27 provided integrally with the
Here, the contact prevention spacer 27 is provided in the first embodiment, but the contact prevention spacer 27 is integrated with the
〔変形例〕
上記の実施例では、クリアランス形成部材25を筒形状に設けて、磁気受渡ステータ19と磁気受渡ヨーク22の軸方向間に挿入する例を示したが、磁気受渡ステータ19の外周面に貼着したりあるいはコーティングしても良い。または、磁気受渡ヨーク22の内周面に貼着したりあるいはコーティングしても良い。
[Modification]
In the above embodiment, the
上記の実施例では、クリアランス形成部材25を非磁性金属で設ける例を示したが、非磁性で、且つ使用条件を満足する樹脂材料によってクリアランス形成部材25を設けても良い。
上記の実施例では、クリアランス形成部材25を、プランジャ摺動筒26および当接防止スペーサ27と一体に設ける例を示したが、クリアランス形成部材25を単独で用いても良い。具体的には、プランジャ12が磁気受渡ステータ19の内周面を直接摺動するように設けてプランジャ摺動筒26を廃止し、クリアランス形成部材25と当接防止スペーサ27とを別体に設けて、別々に組付けても良い。
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the
上記の実施例では、リニアソレノイド2によってスプール弁1を駆動する例を示したが、スプール弁1に代えて、ボール弁など他の弁構造のバルブ装置を駆動するリニアソレノイド2に本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、バルブ装置の一例として、三方切替弁構造を示したが、バルブ装置の構造は限定されるものではなく、二方弁(開閉弁)や四方弁以上の弁構造を持つバルブ装置を駆動するリニアソレノイド2に本発明を適用しても良い。
In the above embodiment, the spool valve 1 is driven by the
In the above embodiment, a three-way switching valve structure is shown as an example of the valve device, but the structure of the valve device is not limited, and a valve having a two-way valve (open / close valve) or a valve structure more than a four-way valve. You may apply this invention to the
上記の実施例では、自動変速機の油圧制御装置に用いられる電磁油圧制御弁に本発明を適用する例を示したが、自動変速機以外の他の電磁油圧制御弁(例えば、カムシャフトの進角を可変するVVT等のオイルフローコントロールバルブ等)に本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、バルブ装置(実施例ではスプール弁1)を駆動するリニアソレノイド2に本発明を適用する例を示したが、バルブ以外の被駆動体を直接あるいは間接的に駆動するリニアソレノイド2に本発明を適用しても良い。
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to an electromagnetic hydraulic control valve used in a hydraulic control device for an automatic transmission has been shown. The present invention may be applied to an oil flow control valve such as a VVT whose angle is variable.
In the above embodiment, the present invention is applied to the
1 スプール弁
2 リニアソレノイド
11 コイル
12 プランジャ
15 ヨーク
16 ステータコア
17 磁気吸引ステータ
18 磁気抵抗部
19 磁気受渡ステータ
22 磁気受渡ヨーク
25 クリアランス形成部材
26 プランジャ摺動筒
27 当接防止スペーサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
このプランジャの外周に配置され、前記プランジャと径方向の磁気の受渡を行う磁気受渡ステータと、
この磁気受渡ステータの外周に配置され、前記磁気受渡ステータと径方向の磁気の受渡を行う磁気受渡ヨークと、
前記磁気受渡ステータと前記磁気受渡ヨークとの径方向間に挟まれた非磁性材料よりなるクリアランス形成部材と、
を備えることを特徴とするリニアソレノイド。 A plunger supported slidably in the axial direction;
A magnetic delivery stator disposed on the outer periphery of the plunger, for delivering magnetically in the radial direction with the plunger;
A magnetic delivery yoke disposed on the outer periphery of the magnetic delivery stator, for delivering magnetically in the radial direction with the magnetic delivery stator;
A clearance forming member made of a non-magnetic material sandwiched between radial directions of the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke;
A linear solenoid comprising:
前記磁気受渡ステータは、前記プランジャを磁気吸引する磁気吸引ステータと磁気抵抗部を介して一体に設けられたステータコアの一部であり、
前記磁気受渡ヨークは、通電により磁力を発生するコイルの周囲を覆うヨークの一部であり、
前記ステータコアは、前記磁気吸引ステータ側の端部のみが前記ヨークに固定され、前記磁気受渡ステータ側が前記磁気受渡ヨークの内周面に挿入配置される構造であることを特徴とするリニアソレノイド。 The linear solenoid according to claim 1,
The magnetic delivery stator is a part of a stator core provided integrally via a magnetic attraction stator that magnetically attracts the plunger and a magnetic resistance portion,
The magnetic delivery yoke is a part of a yoke that covers the periphery of a coil that generates a magnetic force when energized,
The linear solenoid is characterized in that the stator core has a structure in which only the end portion on the magnetic attraction stator side is fixed to the yoke, and the magnetic delivery stator side is inserted and arranged on the inner peripheral surface of the magnetic delivery yoke.
前記クリアランス形成部材は、前記磁気受渡ステータと前記磁気受渡ヨークとの径方向間に挿入された筒体形状を呈することを特徴とするリニアソレノイド。 The linear solenoid according to claim 2,
The linear solenoid, wherein the clearance forming member has a cylindrical shape inserted between radial directions of the magnetic delivery stator and the magnetic delivery yoke.
前記クリアランス形成部材は、前記磁気受渡ステータの内周面に挿入され、前記プランジャを軸方向へ摺動自在に支持するプランジャ摺動筒と一体に設けられたことを特徴とするリニアソレノイド。 The linear solenoid according to claim 3,
The linear solenoid, wherein the clearance forming member is provided integrally with a plunger sliding cylinder that is inserted into an inner peripheral surface of the magnetic delivery stator and supports the plunger slidably in the axial direction.
前記磁気吸引ステータは、前記プランジャと軸方向に対向配置され、
前記クリアランス形成部材および前記プランジャ摺動筒は、前記磁気吸引ステータと前記プランジャの軸方向間に配置され、前記磁気吸引ステータと前記プランジャの軸方向の当接を防ぐ当接防止スペーサと一体に設けられたことを特徴とするリニアソレノイド。
The linear solenoid according to claim 4,
The magnetic attraction stator is disposed to face the plunger in the axial direction,
The clearance forming member and the plunger sliding cylinder are disposed between the magnetic attraction stator and the plunger in the axial direction, and are provided integrally with a contact prevention spacer for preventing the magnetic attraction stator and the plunger from contacting in the axial direction. A linear solenoid characterized by that.
Priority Applications (1)
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JP2006111186A JP2007285360A (en) | 2006-04-13 | 2006-04-13 | Linear solenoid |
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JP2006111186A JP2007285360A (en) | 2006-04-13 | 2006-04-13 | Linear solenoid |
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JP (1) | JP2007285360A (en) |
-
2006
- 2006-04-13 JP JP2006111186A patent/JP2007285360A/en active Pending
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