JP2008151154A - ソレノイド - Google Patents

Abstract

【課題】 メッキ処理に代わる耐食策が講じられたソレノイドを提供する。
【解決手段】 コイル部材１０４を収容するケース部材１０３と、コイル部材１０４の内側に配設された鉄心１０６とを備え、ケース部材１０３は電磁ステンレス材料から成る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、可変容量圧縮機の圧力制御弁等に使用されるソレノイドに関するものである。

可変容量圧縮機の圧力制御弁に使用されるソレノイドが特許文献１に開示されている。
特開２００２−０３９０５９号公報

特許文献１のソレノイドにおいては、センタポスト７５、プランジャ７８と協働して磁気回路を形成するケース部材７３、７６が、圧縮機ハウジングから突出して外部環境に露出している。
可変容量圧縮機が車両に搭載される場合、当該可変容量圧縮機は一般にエンジンの下側に装着されるので、車両走行中に被水する可能性が高い。従って、外部環境に露出し、被水する可能性が高いケース部材７３、７６に、耐食表面処理を施す必要がある。従来、ケース部材７３、７６の耐食表面処理として、厚膜メッキ処理、高耐食性メッキ処理等が行われている。しかし、メッキ処理の品質は処理条件によりばらつくので、被膜の欠陥や被膜の剥離が発生する可能性があり、或いは相手部材との接触で被膜が磨耗消滅する可能性もある。従って、メッキ処理では必ずしも十分な耐食性が得られるとは限らない。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、メッキ処理に代わる耐食策が講じられたソレノイドを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、コイル部材を収容するケース部材と、コイル部材の内側に配設された鉄心とを備え、ケース部材は電磁ステンレス材料から成ることを特徴とするソレノイドを提供する。
鉄心と協働して磁気回路を形成するケース部材に、電磁ステンレス材料を使用することにより、ばらつきの無い優れた耐食性が得られる。メッキ処理が不要なのでソレノイドの生産性が向上する。

本発明の好ましい態様においては、ソレノイドは、鉄心を収容するステンレス材料から成る有底筒状のスリーブを備え、ケース部材の一部がスリーブの外周面に当接している。
ケース部材の一部がスリーブの外周面に当接し、ケース部材と鉄心とが協働して磁気回路を形成する。スリーブにステンレス材料を使用すれば、仮にケース部材とスリーブの当接部に電解質を含む水分が侵入したとしても、電磁ステンレス材料から成るケースとステンレス材料から成るスリーブとの間に電位差を生じないので、前記当接部の電食が防止される。この結果、ソレノイドの信頼性が向上する。

本発明の好ましい態様においては、ケース部材は、筒状のコイル収容部と、コイル収容部の一端に接合されてスリーブの外周面に当接する環状板部とを有する。
筒状のコイル収容部の一端に環状板部を接合してケース部材を構成することにより、単一部材でケース部材を構成する場合に比べてケース部材製造コストを低減できる。筒状部と環状板部とは、共に電磁ステンレス材料から成るので、接合部の電食が防止される。

本発明の好ましい態様においては、環状板部とコイル部材とは、インサート成形により、樹脂部材と合体しており、樹脂部材は環状板部に密着して環状板部のコイル収容部から離隔する側の端部を閉じると共にスリーブの底部を覆い、樹脂部材の外周にシール部材が配設されている。
環状板部とコイル部材とをインサート成形で合体させることにより、部材構成が簡素化され、ソレノイドの組立性が向上する。
環状板部を進行方向後方へ差し向けて、本発明に係るソレノイドを、圧縮機ハウジングに形成した収容孔に挿入し、樹脂部材外周に配設したシール部材を、収容孔開口部の周壁に押し当てて、樹脂部材と収容孔開口部周壁との間の隙間を封止する。環状板部とコイル収容部とから成るケース部材が外部環境から遮断され、ケース部材の腐食の危険性が減少する。この結果、耐食性よりも磁気的性質に重点をおいた電磁ステンレス材料の選択が可能になり、ソレノイドの機能が向上する。
樹脂部材が環状板部に密着して環状板部のコイル収容部から離隔する側の端部を閉じることにより、ソレノイド内部への水の侵入が阻止され、コイル部材の防水性が確保される。

本発明の好ましい態様においては、環状板部とコイル部材とは、インサート成形により、樹脂部材と合体しており、樹脂部材は環状板部に密着して環状板部のコイル収容部から離隔する側の端部を閉じると共にスリーブの底部を覆い、環状板部の外周にシール部材が配設されている。
環状板部とコイル部材とをインサート成形で合体させることにより、部材構成が簡素化され、ソレノイドの組立性が向上する。
環状板部を進行方向後方へ差し向けて、本発明に係るソレノイドを、圧縮機ハウジングに形成した収容孔に挿入し、環状板部外周に配設したシール部材を、収容孔開口部の周壁に押し当てて、環状板部と収容孔開口部周壁との間の隙間を封止する。ケース部材のコイル収容部が外部環境から遮断され、コイル収容部の腐食の危険性が減少する。この結果、コイル収容部に使用する電磁ステンレス材料として、耐食性よりも磁気的性質に重点をおいた電磁ステンレス材料の選択が可能になり、ソレノイドの機能が向上する。
樹脂部材が環状板部に密着して環状板部のコイル収容部から離隔する側の端部を閉じることにより、ソレノイド内部への水の侵入が阻止され、コイル部材の防水性が確保される。

本発明においては、上記何れかのソレノイドと、ソレノイドに連結した弁機構とを備え、可変容量圧縮機のハウジングに形成された収容孔に挿入固定されることを特徴とする可変容量圧縮機の圧力制御弁を提供する。
本発明に係る可変容量圧縮機の圧力制御弁は、圧縮機ハウジングに装着された場合に、外部環境に曝露される可能性があるソレノイドのケース部材が、耐食性に優れる電磁ステンレス材料から成るので、信頼性が高い。

鉄心と協働して磁気回路を形成するケース部材に、電磁ステンレス材料を使用することにより、ばらつきの無い優れた耐食性が得られる。メッキ処理が不要なのでソレノイドの生産性が向上する。

本発明の実施例を説明する。
図１に示すように、圧力制御弁のソレノイド１００は、円筒部１０１ａと底部１０１ｂとを有し電磁ステンレス材料から成るコイル収容部１０１と、外周縁部がコイル収容部１０１の開放端にカシメ接合された電磁ステンレス材料から成る環状板部１０２と、を有するケース部材１０３と、ケース部材１０３内に収容されたコイル部材１０４と、コイル部材１０４の内側に配設され、環状板部１０２側の端部が閉鎖されたステンレス材料から成る有底筒状のスリーブ１０５と、スリーブ１０５内に配設された固定鉄心１０６と、スリーブ１０５内に配設され所定の隙間を隔てて固定鉄心１０６に対峙する可動鉄心１０７と、可動鉄心１０７に固定されると共に固定鉄心１０６に挿入されたソレノイドロッド１０８と、ソレノイドロッド１０８に係合して可動鉄心１０７を固定鉄心１０６から離隔する方向へ付勢するバネ１０９とを備えている。環状板部１０２の内周面はスリーブ１０５の閉鎖端近傍部の外周面に当接している。環状板部１０２とコイル部材１０４とはインサート成形により樹脂部材１１０と合体している。
可動鉄心１０７は、図示しない弁機構と連結している。ソレノイド１００と図示しない弁機構とにより、圧力制御弁が形成されている。
環状板部１０２を進行方向後方へ差し向けて、可変容量斜板式圧縮機のハウジング２００に形成した収容孔２０１に圧力制御弁を挿入し、止め輪２０２を環状板部１０２と収容孔２０１の開口部周壁の周溝とに係合させることにより、圧力制御弁は、前記可変容量圧縮機に取り付けられる。

ソレノイド１００を備える圧力制御弁においては、コイル部材１０４に通電すると、コイル収容部１０１と環状板部１０２とから成るケース部材１０３、固定鉄心１０６、可動鉄心１０７により磁気回路が形成され、バネ１０９の付勢力に抗して、可動鉄心１０７が固定鉄心１０６へ吸引される。コイル部材１０４への通電を停止すると、磁気回路が消滅し、バネ１０９の付勢力を受けて、可動鉄心１０７が固定鉄心１０６から離隔する。ソレノイド１００の作動により、可動鉄心１０７が連結する弁機構の作動が制御される。
ソレノイド１００を備える圧力制御弁の作動により、可変容量圧縮機の内圧が制御され、ひいては吐出容量が制御される。

ソレノイド１００を備える圧力制御弁を可変容量圧縮機のハウジングに取り付けた状態において、ソレノイド１００のケース部材１０３は外部環境に曝露されているが、ケース部材１０３に電磁ステンレス材料を使用することにより、ばらつきの無い優れた耐食性が得られるので、ソレノイド１００には何ら問題を生じない。ケース部材１０３にメッキ処理を施す必要がないので、ソレノイド１００の生産性は高い。
ケース部材１０３の一部である環状板部１０２の内周面がスリーブ１０５の外周面に当接し、ケース部材１０３と鉄心１０６、１０７とが協働して磁気回路を形成する。スリーブ１０５にステンレス材料が使用されているので、仮に環状板部１０２とスリーブ１０５の当接部に電解質を含む水分が侵入したとしても、電磁ステンレス材料から成る環状板部１０２とステンレス材料から成るスリーブ１０５との間に電位差を生じない。この結果、前記当接部の電食が防止され、ソレノイド１００ひいては圧力制御弁の信頼性が向上している。
筒状のコイル収容部１０１の開放端に環状板部１０２を接合してケース部材１０３を構成することにより、単一部材でケース部材１０３を構成する場合に比べて、ケース部材１０３の製造コストが低減している。コイル収容部１０１と環状板部１０２とは、共に電磁ステンレス材料から成るので、両者の接合部は電食しない。

図２に示すように、環状板部１０２’とコイル部材１０４とを、インサート成形により、樹脂部材１１０’と合体させ、樹脂部材１１０’を環状板部１０２’に密着させて環状板部１０２’のコイル収容部１０１から離隔する側の端部を閉じると共にスリーブ１０５の底部を覆い、樹脂部材１１０’外周面の周溝に収容したＯリング１１１を、圧縮機ハウジングの収容孔２０１の周壁に圧接させても良い。
止め輪２０２を、樹脂部材１１０’と収容孔２０１の開口部周壁の周溝とに係合させることにより、圧力制御弁を、前記可変容量圧縮機に取り付ける。
環状板部１０２’とコイル部材１０４とをインサート成形して樹脂部材１１０’と合体させることにより、部品構成が簡素化され、ソレノイド１００’の組立性が向上する。
樹脂部材１１０’外周面の周溝に収容したＯリング１１１を、圧縮機ハウジングの収容孔２０１の周壁に圧接させることにより、樹脂部材１１０’と収容孔２０１の周壁との間の隙間を封止することができる。環状板部１０２’とコイル収容部１０１とから成るケース部材１０３’が外部環境から遮断され、ケース部材１０３’の腐食の危険性が減少する。この結果、ケース部材１０３’を形成する電磁ステンレス材料として、耐食性よりも磁気的性質に重点をおいた材料の選択が可能になり、ソレノイド１００’ひいては圧力制御弁の機能が向上する。

図３に示すように、環状板部１０２”とコイル部材１０４とを、インサート成形により、樹脂部材１１０”と合体させ、樹脂部材１１０”を環状板部１０２”に密着させて環状板部１０２”のコイル収容部１０１から離隔する側の端部を閉じると共にスリーブ１０５の底部を覆い、環状板部１０２”外周面の周溝に収容したＯリング１１２を、圧縮機ハウジングの収容孔２０１の周壁に圧接させても良い。
止め輪２０２を環状板部１０２”と収容孔２０１の開口部周壁の周溝とに係合させることにより、圧力制御弁を、前記可変容量圧縮機に取り付ける。
環状板部１０２”外周面の周溝に収容したＯリング１１２を、圧縮機ハウジングの収容孔２０１の周壁に圧接させることにより、環状板部１０２”と収容孔２０１の周壁との間の隙間を封止することができる。ケース部材１０３”の一部を形成するコイル収容部１０１が外部環境から遮断され、コイル収容部１０１の腐食の危険性が減少する。この結果、コイル収容部１０１を形成する電磁ステンレス材料として、耐食性よりも磁気的性質に重点をおいた材料の選択が可能になり、ソレノイド１００”ひいては圧力制御弁の機能が向上する。

スリーブ１０５の環状板部１０２、１０２’、１０２”に当接する部位を、電磁ステンレス材料で形成しても良い。磁束が固定鉄心１０６から環状板部１０２、１０２’、１０２”へ進路を変える際の磁束の漏れが無くなる。
コイル収容部１０１を円筒部と底部の２部材で構成しても良い。
収容孔２０１の周壁にＯリング１１１、１１２の収容溝を形成しても良い。
収容孔２０１から外部環境側へ突出するソレノイドにも本発明は適用可能である。
本発明に係るソレノイドは、どの様な構造の弁機構を有する圧力制御弁にも使用できる。
本発明に係るソレノイドを備える圧力制御弁は、電磁クラッチを備える可変容量圧縮機、クラッチレス可変容量圧縮機の何れにも使用できる。
本発明に係るソレノイドを備える圧力制御弁は、斜板式、揺動板式、スクロール式、ベーン式等の種々の可変容量圧縮機に使用できる。
本発明に係るソレノイドを備える圧力制御弁は、外部駆動源により駆動される可変容量圧縮機にも、モータを内蔵する可変容量圧縮機にも使用できる。
本発明に係るソレノイドを備える圧力制御弁は、冷媒として現状のＲ１３４ａに代えて、ＣＯ２やＲ１５２ａを使用する可変容量圧縮機にも使用できる。

本発明の実施例に係るソレノイドの断面図である。 本発明の他の実施例に係るソレノイドの部分断面図である。 本発明の他の実施例に係るソレノイドの部分断面図である。

符号の説明

１００、１００’、１００” ソレノイド
１０１ コイル収容部
１０２、１０２’、１０２” 環状板部
１０３、１０３’、１０３” ケース部材
１０４ コイル部材
１０５ スリーブ
１０６ 固定鉄心
１０７ 可動鉄心
１１０、１１０’、１１０” 樹脂部材
１１１、１１２ Ｏリング

Claims (6)

1. コイル部材を収容するケース部材と、コイル部材の内側に配設された鉄心とを備え、ケース部材は電磁ステンレス材料から成ることを特徴とするソレノイド。
2. 鉄心を収容するステンレス材料から成る有底筒状のスリーブを備え、ケース部材の一部がスリーブの外周面に当接していることを特徴とする請求項１に記載のソレノイド。
3. ケース部材は、筒状のコイル収容部と、コイル収容部の一端に接合されてスリーブの外周面に当接する環状板部とを有することを特徴とする請求項２に記載のソレノイド。
4. 環状板部とコイル部材とは、インサート成形により、樹脂部材と合体しており、樹脂部材は環状板部に密着して環状板部のコイル収容部から離隔する側の端部を閉じると共にスリーブの底部を覆い、樹脂部材の外周にシール部材が配設されていることを特徴とする請求項３に記載のソレノイド。
5. 環状板部とコイル部材とは、インサート成形により、樹脂部材と合体しており、樹脂部材は環状板部に密着して環状板部のコイル収容部から離隔する側の端部を閉じると共にスリーブの底部を覆い、環状板部の外周にシール部材が配設されていることを特徴とする請求項３に記載のソレノイド。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載のソレノイドと、ソレノイドに連結した弁機構とを備え、可変容量圧縮機のハウジングに形成された収容孔に挿入固定されることを特徴とする可変容量圧縮機の圧力制御弁。

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