JP2008034528A - ソレノイド装置におけるケースの組み立て方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 ソレノイド装置におけるケースの組み立て方法であって、このケース１は、相互に一体的に連結固定され筒状部材２とコア４とを備えている。上記筒状部材２にプランジャ１８を摺動自在に軸支する第１ブシュ１５が設けられ、コア４に上記第１ブシュ１５とともにプランジャを摺動自在に軸支する第２ブシュ１６が設けられている。
上記ケース１を組み立てる際には、先ず筒状部材２に第１ブシュ１５を取り付けるとともに、コア４に第２ブシュ１６を取り付け、次にダミーピン１７を各ブシュに密嵌合させて各ブシュの同軸を取る。この状態で、上記筒状部材とコアとを相互に一体的に連結固定する。
【効果】 各ブシュにダミーピンを密嵌合させるだけで、高い同軸度を持ったケース１を容易に製造することができ、また上記ダミーピンは次のケースの組み立てに再利用することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明はソレノイド装置におけるケースの組み立て方法に関し、より詳しくは、コイルに通電した際にプランジャを円滑に移動させることができるようにしたソレノイド装置におけるケースの組み立て方法に関する。

従来一般にソレノイド装置は、磁性体からなるケースと、このケース内に収納されたコイルと、このコイル内に摺動自在に設けられて通常はリヤ側の非作動位置に保持されるプランジャとを備えており、上記コイルに通電した際に、プランジャを上記非作動位置からフロント側へ移動させることができるようになっている。
そして上記ケースは、相互に一体的に連結固定される筒状部材（ヨーク）とコアとを備えており、上記筒状部材に設けられた第１ブシュと、上記コアに設けられた第２ブシュとによって上記プランジャを摺動自在に軸支するようになっている（特許文献１）。
上記プランジャは、筒状部材に設けられた第１ブシュとコアに設けられた第２ブシュとによって摺動自在に軸支されるようになるが、筒状部材とコアとは別体として構成されるので、両者を一体的に連結固定する際には、第１ブシュと第２ブシュとの同軸度が問題となる。
上記特許文献１では、筒状部材とコアとのそれぞれに段部を形成するとともに、両段部に亘ってその外周面に筒状のガイドを嵌装することにより、第１ブシュと第２ブシュとの高い同軸度を保つようにしている。
特開２００２−１８８７４４号公報

しかしながら上記構成では、筒状部材（ヨーク）とコアとにガイドを外嵌する工程が必要であるとともに、ソレノイド装置のそれぞれに筒状のガイドが必要となるので、コストがかかるという問題があった。
さらにはガイド内周面、筒状部材およびコアのガイド外嵌部、筒状部材およびコアの内周面、各ブシュ等、多くの箇所の同軸度を高精度に維持しなければならず、これもコストアップの要因となっていた。
本発明はそのような事情に鑑み、工程を増やすことなく、安価に、高い同軸度を保って筒状部材とコアとを相互に一体的に連結固定することができるソレノイド装置におけるケースの組み立て方法を提供するものである。

請求項１の発明は、相互に一体的に連結固定されてケースを構成する筒状部材とコアと、上記筒状部材に設けられてプランジャを摺動自在に軸支する第１ブシュと、上記コアに設けられて上記第１ブシュとともにプランジャを摺動自在に軸支する第２ブシュとを備えたソレノイド装置におけるケースの組み立て方法において、
上記筒状部材に第１ブシュを取り付けるとともに、上記コアに第２ブシュを取り付けたら、ダミーピンを上記第１ブシュと第２ブシュとに密嵌合させて第１ブシュと第２ブシュとの同軸を取り、該第１ブシュと第２ブシュとの同軸を取っている状態で、上記筒状部材とコアとを相互に一体的に連結固定することを特徴とするものである。

上記構成によれば、ダミーピンを第１ブシュと第２ブシュとに密嵌合させているので、これによって第１ブシュと第２ブシュとに高い同軸度を持たせることができる。そしてこの状態で、上記筒状部材とコアとを相互に一体的に連結固定すれば、それによって組み立てられたケースは、高い同軸度を持った第１ブシュと第２ブシュとを備えることとなる。
そして組み立て後には、上記ダミーピンは当然に第１ブシュと第２ブシュとから引き抜かれて次のケースの組み立てに利用できるので、筒状のガイドを必要としていた従来装置に比較して安価に製造することができる。

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、ソレノイド装置のケース１は、磁性体からなる有底の筒状部材２と、この筒状部材２のフロント側開口部に一体的に連結固定した磁性体からなるコア４とを備えている。
上記筒状部材２内には段付孔５を形成してあり、この段付孔５は、筒状部材２の開口側からリヤ側に向けて順に大径孔５ａ、中径孔５ｂ及び小径のプランジャ孔５ｃとから構成してある。

上記筒状部材２に形成した中径孔５ｂ内にはコイル１０が巻回されたボビン１１を嵌合して固着してある。このボビン１１にはこれと一体にボビン１１の半径方向外方に突出する接続端子１２を設けてあり、この接続端子１２は上記コイル１０と電気的に接続されている。
上記接続端子１２を備えたボビン１１をケース１内に収納するために、該接続端子１２のボビン１１との連結部分１２ａの通過を許容するスリット１３を筒状部材２に設けてある。

上記コア４は、筒状部材２の大径孔５ａに嵌合してあり、このコア４を大径孔５ａと中径孔５ｂとの段部端面に当接させた状態で、かつ後に詳述するように、筒状部材２に取り付けた第１ブシュ１５とコア４に取り付けた第２ブシュ１６との高い同軸度を確保した状態で、上記筒状部材２のコア４と重合した部分２ｂを半径方向内方にカシメることにより、コア４を筒状部材２に一体に連結固定している。このときカシメが確実に行われるように、コア４の外周面に凹部もしくは円周方向の凹溝などを設けておいても良い。
各ブシュ１５、１６は裏金上に銅合金粉末を焼結したバイメタル材に樹脂摺動材料を含浸させた複層摺動材料で構成してあり、樹脂摺動材料としてはＰＴＦＥなどの摺動性の良い非磁性材料から構成することが望ましい。このような複層摺動材料とすることにより、裏金自体は磁性体であるものの、銅合金や樹脂摺動材料は非磁性体であるため、各ブシュ１５、１６全体としては非磁性体となっている。

図１に示す符号１７は、上記筒状部材２とコア４とを組み立てる際に使用される円柱状のダミーピンを示しており、また図２に示す符号１８は、上記ダミーピン１７の代わりに、実際にケース１内に組み込まれて使用されるプランジャを示している。
図２において、上記プランジャ１８は、リヤ側部分１８ａとフロント側部分１８ｂ及び両者間の小径部分１８ｃとを備えており、リヤ側部分１８ａを鉄などの磁性体で製造して、このリヤ側部分１８ａをコイル１０が巻回されたボビン１１内に摺動自在に貫通させている。
他方、フロント側部分１８ｂと小径部分１８ｃとはＳＵＳなどの非磁性体で一体に製造してあり、この小径部分１８ｃと上記リヤ側部分１８ａとを相互に一体に連結してある。

上記プランジャ１８は、図示しないが、例えばスプールバルブのスプールなどに連動するようになっており、該スプールを付勢する図示しないばねによって通常はリヤ側の図示非作動位置に保持されている。
上記コア４の貫通孔４ａの周囲には、リヤ側に向けて突出する断面三角形状の環状突起４ｂを突出形成してあり、この環状突起４ｂの先端部を、磁性体からなるプランジャ１８のリヤ側部分１８ａにおけるフロント側の外周面に近接させることにより、両者間に良好な磁路を形成できるようにしてある。
上記プランジャ１８のリヤ側部分１８ａとフロント側部分１８ｂは、それぞれ上述したブシュ１５、１６によって摺動自在に軸支されている。各ブシュ１５、１６とリヤ側部分１８ａ及びフロント側部分１８ｂとはそれぞれ同一寸法で構成してあるので、第１ブシュ１５とリヤ側部分１８ａとの構成のみを図３について説明する。

図３において、上記プランジャ孔５ｃのフロント側内周面に環状凹部２ａを形成してあり、この環状凹部２ａ内に上記第１ブシュ１５を嵌着してある。上記プランジャ１８のリヤ側部分１８ａはこの第１ブシュ１５によって摺動自在に軸支してあり、両者間には所要の摺動クリアランスδ１を形成してある。
この摺動クリアランスδ１は、プランジャ１８をガタツクことなく滑らかに摺動させるために、１０〜４０μｍの範囲に設定することが望ましい。

このように、上記プランジャ１８と各ブシュ１５、１６との間には好適な大きさの摺動クリアランスδ１が必要であるが、ダミーピン１７と各ブシュ１５、１６との間には摺動クリアランスδ１は必要なく、各ブシュ１５、１６の同軸度を高めるためには、ダミーピン１７と各ブシュ１５、１６との嵌め合いの容易性を確保しながら、それらダミーピン１７と各ブシュ１５、１６との間のクリアランスδ３（図１参照）をできるだけ小さくすることが必要である。
このような目的のためには、上記クリアランスδ３は３〜２０μｍとすることが好ましい。換言すれば、ダミーピン１７の外径は、プランジャ１８の外径よりも上記クリアランスδ１とδ３との差分だけ、僅かに大きくすることが望ましい。
なお、本実施例のように各ブシュ１５、１６が軟質の摺動材料を使用している場合には、上記クリアランスδ３をマイナスクリアランスとすることも可能である。マイナスクリアランスとはすなわち、ダミーピン１７と各ブシュ１５、１６とが軽く圧入された状態のことをいう。
このような場合には、上記クリアランスδ３は−１０μｍ程度まで小さくすることができる。

次に、図２において、上記第１ブシュ１５は、その内周面がプランジャ孔５ｃの内周面よりも僅かに半径方向内方に突出するように上記環状凹部２ａに嵌着してあり、これによって該第１ブシュ１５の内周面とプランジャ孔５ｃの内周面との間に段差を形成してある。
したがってその段差によってプランジャ孔５ｃの内周面とリヤ側部分１８ａの外周面との間に上記摺動クリアランスδ１よりも大きな磁気クリアランスδ２が形成されるようになる。
この磁気クリアランスδ２は、プランジャ１８と筒状部材２のプランジャ孔５ｃやコア４の貫通孔４ａとのアライメントの誤差などから生じるサイドフォースを低減するために、５０〜３００μｍの範囲に設定することが望ましい。

以上の構成において、ケース１を組み立てる際には、先ず第１ブシュ１５を筒状部材２の環状凹部２ａに嵌着するとともに、第２ブシュ１６をコア４の環状凹部４ｃに嵌着する。このとき、筒状部材２の環状凹部２ａの内周面とプランジャ孔５ｃの内周面との同軸度を高精度に維持して筒状部材２を製造することは比較的容易であり、したがってプランジャ孔５ｃの内周面と環状凹部２ａに嵌着した第１ブシュ１５の内周面との同軸度を高精度に維持することも容易である。
これは、コア４の環状凹部４ｃの内周面と第２ブシュ１６の内周面との同軸度についても同様である。

筒状部材２とコア４とに第１ブシュ１５と第２ブシュ１６とを組み込んだら、次に、筒状部材２とボビン１１とコア４とを組み合わせてから各ブシュ１５、１６にダミーピン１７を密嵌合させる。これによりダミーピン１７を介して各ブシュ１５、１６の高い同軸度を確保でき、またこの状態では、筒状部材２のプランジャ孔５ｃとコア４に形成した貫通孔４ａも同一軸線上となる。
またこの際、筒状部材２の中心軸に対して、つまりダミーピン１７の中心軸に対して、製造誤差に伴ってコア４がダミーピン１７の直径方向に僅かに変位する可能性が高いが、筒状部材２に対するコア４の取り付け部分には、筒状部材２の内周面とコア４の外周面との間にその製造誤差を許容できるような所要の間隙を形成してある。
すなわちこの組立工程においては、プランジャ１８と各ブシュ１５、１６との同軸度のみを考慮して組み立てればよいということになる。

各ブシュ１５、１６にダミーピン１７を密嵌合させたら、次に上記コア４を大径孔５ａと中径孔５ｂとの段部端面に当接させ、この状態で筒状部材２のコア４と重合した部分２ｂを半径方向内方にカシメることにより、コア４を筒状部材２に一体に連結固定する。
これにより、各ブシュ１５、１６の同軸度が極めて高いケース１を容易に製造することができる。
そしてこの後、ダミーピン１７を各ブシュ１５、１６から引き抜いて、その代わりにプランジャ１８を各ブシュ１５、１６に嵌合させればよい。また、引き抜いたダミーピン１７は、次のケース１の組み立てに用いることができることは、勿論である。

ソレノイド装置の組み立て状態において、接続端子１２を介してコイル１０に通電すると、プランジャ１８は電磁力によって図示非作動位置からフロント側へ移動されるようになる。
このとき、上記プランジャのリヤ側部分１８ａの外周面とプランジャ孔５ｃの内周面との間に好適な大きさの磁気クリアランスδ２を形成しているので、プランジャ１８を前進させる推力が低減してしまうのを可及的に防止しながら、サイドフォースの発生を効果的に防止することができる。
他方、プランジャ１８はブシュ１６によって好適な大きさの摺動クリアランスδ１を持って軸支されているので、プランジャ１８はガタツクことなく滑らかに前進されるようになる。
そして、プランジャ１８が前進した状態からコイル１０の通電が遮断されると、プランジャ１８は図示しないばねによってリヤ側に移動され、図示非作動位置に復帰されるようになる。

なお、上記実施例では筒状部材２とコア４とを一体的に連結固定する手段としてカシメを用いているが、これに限定されるものではなく種々の固定手段を用いることができる。具体例としては、例えばスポット溶接であっても、或いは接着剤や樹脂モールディングであっても良い。

ダミーピン１７を用いた本発明の組み立て状態を説明する断面図。 ダミーピン１７の代わりにプランジャ１８を組み込んだ状態を示す断面図。 図２の要部の拡大断面図。

符号の説明

１ ケース ２ 筒状部材
２ａ、４ｃ 環状凹部 ４ コア
１５ 第１ブシュ １６ 第２ブシュ
１７ ダミーピン １８ プランジャ

Claims (4)

1. 相互に一体的に連結固定されてケースを構成する筒状部材とコアと、上記筒状部材に設けられてプランジャを摺動自在に軸支する第１ブシュと、上記コアに設けられて上記第１ブシュとともにプランジャを摺動自在に軸支する第２ブシュとを備えたソレノイド装置におけるケースの組み立て方法において、
   上記筒状部材に第１ブシュを取り付けるとともに、上記コアに第２ブシュを取り付けたら、ダミーピンを上記第１ブシュと第２ブシュとに密嵌合させて第１ブシュと第２ブシュとの同軸を取り、該第１ブシュと第２ブシュとの同軸を取っている状態で、上記筒状部材とコアとを相互に一体的に連結固定することを特徴とするソレノイド装置におけるケースの組み立て方法。
2. 上記ダミーピンの外径は、プランジャの外径よりも僅かに大きいことを特徴とする請求項１に記載のソレノイド装置におけるケースの組み立て方法。
3. 上記筒状部材の内周面に環状凹部が形成され、この凹部内に上記第１ブシュが嵌着されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のソレノイド装置におけるケースの組み立て方法。
4. 上記コアの内周面に環状凹部が形成され、この凹部内に上記第２ブシュが嵌着されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のソレノイド装置におけるケースの組み立て方法。

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