JP2009036345A - リニアソレノイド - Google Patents

Abstract

【課題】 信頼性が高く、大型化することもなく、衝突音を緩和することのできるリニアソレノイドを提供する。
【解決手段】 プランジャ１７の後端には、プランジャ１７が対向壁Ｘに衝突する直前に対向壁Ｘとの間に挟まれて軸方向へ弾性変形する金属製の弾性体３１が取り付けられており、この弾性体３１は軸方向に圧縮変形することでプランジャ呼吸孔１７ａを絞る。プランジャ１７が対向壁Ｘに衝突する直前にバネ部３５が弾性変形して衝突力を吸収する効果と、バネ部３５が呼吸用連通穴３２の開度を絞ることによるプランジャ後室Ａの容積変動を抑える効果とのダブル効果によって短い軸方向距離で衝突力を緩和でき、大型化を招かずに衝突音を緩和することができる。また、衝突緩和に軟質性樹脂を用いないため、長期にわたり高い信頼性を確保できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、駆動対象物に対して軸方向の変位力を与えるリニアソレノイドに関するものであり、特にプランジャの移動端における衝突音の抑制技術に関する。

（従来技術）
リニアソレノイドの一例として、バルブ装置（スプール弁、ボール弁等）をリニアソレノイドによって駆動する電磁弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１のリニアソレノイドは、軸方向へ変位自在に支持されたプランジャが、コイルの発生する磁力によって軸方向の一方（説明の便宜上、前方と称す）へ駆動される。一方、プランジャには、バルブ装置内に配置されたリターンスプリングのバネ荷重により常に軸方向の他方（説明の便宜上、後方と称す）へ向かう付勢力が付与されている。
そして、コイルに付与される電流値（通電量）が上昇するに従い、プランジャはリターンスプリングの付勢力に抗して前方へ駆動される。

（従来技術の問題点）
コイルに与えられる電流値が所定電流値（例えば、１００ｍＡ）以下では、リターンスプリングの付勢力により、プランジャは、プランジャの後方に配置された対向壁（特許文献１では固定鉄心）に押し付けられて当接する。
このため、プランジャが前方へ移動している状態からコイルに与えられる電流値が所定電流値以下に低下すると、プランジャが対向壁に衝突する。例えば、プランジャが前方へフルストロークしている状態からコイルの通電が停止されると、プランジャが対向壁に強く衝突する。

プランジャが対向壁に衝突した際に発生した衝突音は、外部へ伝わり作動騒音の要因になる。
そこで、プランジャが対向壁に衝突する際の衝突力を緩和する目的で、軟質性樹脂（ゴムや常温で柔らかい樹脂）を衝突部位に配置して、衝突力を軟質性樹脂で吸収させることが考えられる。
しかし、衝突力を吸収する目的で用いた軟質性樹脂は、長期の使用によりヘタリが生じる懸念がある。軟質性樹脂にヘタリが生じると、プランジャのストローク範囲が変化して、バルブ装置のコントロール性が劣化する可能性がある。
また、長期の使用により、軟質性樹脂に摩耗や破損が生じる可能性があり、摩耗や破損で生じた異物がプランジャの摺動性の劣化を招く可能性もある。

一方、軟質性樹脂とは異なり、皿バネ、ウェーブワッシャなどの金属製バネを衝突位置に配置して、衝突力を金属製スプリング（例えば、コイルスプリング）で吸収させることが考えられる。
しかし、金属製スプリングだけでは衝突力の吸収量が小さいため、十分な衝突吸収能力を確保しようとすると、金属バネの軸方向長が長くなり、その結果リニアソレノイドが大型化してしまう不具合が生じる。
なお、上記では、リニアソレノイドの不具合を電磁弁を用いて説明したが、バルブ装置以外を駆動するリニアソレノイドであっても、同様の不具合が生じる。
特開２００４−１６２７６９号公報

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、信頼性が高く、大型化することもなく、衝突音を緩和することができるリニアソレノイドの提供にある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用するリニアソレノイドは、プランジャが対向壁に接近した際に、プランジャと対向壁との間に挟まれて、プランジャが対向壁に近づく力によって弾性変形する金属製の弾性体を備え、この弾性体は弾性変形した際に呼吸孔を閉塞、あるいは呼吸孔の開度を絞る。
このように設けられることにより、プランジャが対向壁に衝突する直前に、弾性体が軸方向へ弾性変形することでプランジャの移動速度が低下するとともに、弾性体が呼吸孔を閉塞あるいは呼吸孔の開度を絞ることで容積変動室の容積変動が抑えられてプランジャの移動速度が低下する。
即ち、プランジャが対向壁に衝突する直前に、弾性体が軸方向へ弾性変形することによる「変形吸収効果」と、容積変動室の容積変動が抑えられることによる「ダンパー効果」との２つの効果が組み合わされて、プランジャが対向壁に衝突する際の速度を遅くすることができる。

これにより、プランジャが対向壁に衝突する際の衝突力を、短い軸方向距離で緩和することができ、リニアソレノイドの大型化を招かずに、プランジャの衝突音を緩和することができる。
また、弾性変形する弾性体は金属製であり、軟質性樹脂のようなヘタリが生じない。このため、長期に使用してもプランジャのストローク範囲が変化せず、長期にわたり高い信頼性を得ることができる。
さらに、弾性変形する弾性体は金属製であるため、軟質性樹脂のような摩耗や破損が生じない。このため、長期に使用しても摩耗や破損に伴う異物が発生する可能性が極めて小さく、長期にわたり高い信頼性を得ることができる。

［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用するリニアソレノイドにおける呼吸孔は、プランジャにおいて軸方向へ貫通形成されたプランジャ呼吸孔である。

［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用するリニアソレノイドにおける弾性体は、プランジャの端部に取り付けられるものであり、容積変動室とプランジャ呼吸孔とを連通させる呼吸用連通穴を備える。そして、弾性体が呼吸用連通穴を閉塞、あるいは呼吸用連通穴の開度を絞ることで、プランジャ呼吸孔が閉塞、あるいはプランジャ呼吸孔の開度が絞られる。
これにより、弾性体が軸方向へ弾性変形した際に、高い精度で弾性体がプランジャ呼吸孔を閉塞できる、あるいは高い精度でプランジャ呼吸孔の開度を絞ることができる。

［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用するリニアソレノイドにおける呼吸用連通穴の内径寸法は、プランジャ呼吸孔の内径寸法より小径であり、呼吸用連通穴とプランジャ呼吸孔との間には弾性体による段差が形成される。
この段差により、プランジャ呼吸孔より容積変動室に向かう異物をせき止めることができ、容積変動室への異物の侵入を防ぐことができる。このように、容積変動室への異物の侵入が防がれることで、プランジャの摩耗と摺動性の悪化を防ぐことができる。

［請求項５の手段］
請求項５の手段を採用するリニアソレノイドにおける弾性体は磁性体であり、プランジャと磁気的に結合されている。
これにより、プランジャが磁気吸引されてプランジャに磁力が付与されることで、弾性体にも磁力が発生する。この結果、プランジャが磁気吸引されて弾性体に磁力が発生することにより、プランジャ呼吸孔より容積変動室に向かう磁性体異物（摩耗粉や切削バリの落下物など）を弾性体に吸着することができる。このため、上記請求項４の効果（プランジャ呼吸孔より容積変動室に向かう異物をせき止める効果）をさらに高めることができる。

［請求項６の手段］
請求項６の手段を採用するリニアソレノイドの弾性体は、曲折して設けられた第１曲折部を備えた金属プレートである。第１曲折部の一方の側の金属プレートは、プランジャに固定される座面プレートであり、第１曲折部の他方の側の金属プレートは、プランジャが対向壁に近づいた際に対向壁に当接するバネ部である。
そして、バネ部が軸方向へ変形することで、当該バネ部がプランジャ呼吸孔の開度を絞る。

［請求項７の手段］
請求項７の手段を採用するリニアソレノイドは、上記請求項６の手段をさらに発展させたものであり、バネ部は、曲折して設けられた第２曲折部を備えた金属プレートである。第２曲折部の一方の側のバネ部は、プランジャと対向壁の接近距離が所定の第１接近距離に達した際に対向壁に当接する第１バネ部であり、第２曲折部の他方の側のバネ部は、プランジャと対向壁の接近距離が第１接近距離より軸方向に短い第２接近距離に達した際に座面プレートに当接する第２バネ部である。
そして、第２バネ部が座面プレートに当接することで、第１バネ部が第１、第２曲折部を介して座面プレートに支持されてバネ定数が大きくなる。即ち、バネ部が軸方向へ圧縮されるに従い、バネ部のバネ定数が『小→大』に変化する。
このため、プランジャが対向壁に衝突する直前において、先ず「小さいバネ定数」によってプランジャの速度を遅くし、続いて「大きいバネ定数」によってより大きな荷重を受けてプランジャの速度を遅くすることができる。これによって、請求項１の手段で示した「変形吸収効果」を高めることができ、プランジャの衝突音の低減効果を高めることができる。

［請求項８の手段］
請求項８の手段を採用するリニアソレノイドは、バルブボディ、可動弁体（例えば、スプール等）、リターンスプリングを備えたバルブ装置（例えば、スプール弁等）と結合して設けられる。即ち、請求項１〜請求項７のいずれかを電磁弁（例えば、電磁スプール弁等）に適用したものである。
これにより、リターンスプリングの付勢力によってプランジャが対向壁に衝突する際に生じる電磁弁の衝突音を低減することができる。

リニアソレノイドは、駆動対象物（バルブ装置等）に対して軸方向の変位力を与えるものであり、磁力によって軸方向へ駆動されるプランジャを備える。このプランジャと、該プランジャの移動方向の一方に存在する対向壁との間に形成される容積変動室が、外部空間に通じる呼吸孔に連通することで容積変動する。
そして、最良の形態のリニアソレノイドは、プランジャが対向壁に接近した際に、プランジャと対向壁との間に挟まれて、プランジャが対向壁に近づく力によって弾性変形する金属製の弾性体を備え、この弾性体は弾性変形した際に呼吸孔を閉塞、あるいは呼吸孔の開度を絞るように設けられている。

本発明をバルブ可変タイミング装置（以下、ＶＶＴ）におけるオイルフローコントロールバルブ（以下、ＯＣＶ）のリニアソレノイドに適用した実施例１を、図面を参照して説明する。
以下の実施例１では、先ず図４を参照してＶＶＴの構造を説明し、次に図３を参照してＯＣＶの基本構造を説明し、その後で図１、図２を参照して本発明が適用された特徴技術を説明する。

（ＶＶＴの説明）
ＶＶＴは、内燃機関（以下、エンジン）のカムシャフト（吸気バルブ用、排気バルブ用、吸排気兼用カムシャフトのいずれか）に取り付けられて、バルブの開閉タイミングを連続的に可変可能なバルブタイミング可変機構（以下、ＶＣＴ）１と、このＶＣＴ１の作動を油圧制御する油圧回路２と、油圧回路２に設けられるＯＣＶ３を電気的に制御するＥＣＵ４（エンジン・コントロール・ユニットの略：制御装置）とから構成されている。

（ＶＣＴ１の説明）
ＶＣＴ１は、エンジンのクランクシャフトに同期して回転駆動されるシューハウジング５と、このシューハウジング５に対して相対回転可能に設けられ、カムシャフトと一体に回転するベーンロータ６とを備えるものであり、シューハウジング５内に構成される油圧アクチュエータによってシューハウジング５に対してベーンロータ６を相対的に回転駆動して、カムシャフトを進角側あるいは遅角側へ変化させるものである。

シューハウジング５は、エンジンのクランクシャフトにタイミングベルトやタイミングチェーン等を介して回転駆動されるスプロケットにボルト等によって結合されて、スプロケットと一体回転するものである。このシューハウジング５の内部には、図４に示すように、略扇状の凹部７が複数（この実施例１では３つ）形成されている。なお、シューハウジング５は、図４において時計方向に回転するものであり、この回転方向が進角方向である。
一方、ベーンロータ６は、カムシャフトの端部に位置決めピン等で位置決めされて、ボルト等によってカムシャフトの端部に固定されるものであり、カムシャフトと一体に回転する。

ベーンロータ６は、シューハウジング５の凹部７内を進角室７ａと遅角室７ｂに区画するベーン６ａを備えるものであり、ベーンロータ６はシューハウジング５に対して所定角度内で回動可能に設けられている。
進角室７ａは、油圧によってベーン６ａを進角側へ駆動するための油圧室であってベーン６ａの反回転方向側の凹部７内に形成されるものであり、逆に、遅角室７ｂは油圧によってベーン６ａを遅角側へ駆動するための油圧室である。なお、各室７ａ、７ｂ内の液密性は、シール部材８等によって保たれる。

（油圧回路２の説明）
油圧回路２は、進角室７ａおよび遅角室７ｂのオイルを給排して、進角室７ａと遅角室７ｂに油圧差を発生させてベーンロータ６をシューハウジング５に対して相対回転させるための手段であり、クランクシャフト等によって駆動されるオイルポンプ９と、このオイルポンプ９によって圧送されるオイル（油圧）を進角室７ａまたは遅角室７ｂに切り替えて供給するＯＣＶ３とを備える。

（ＯＣＶ３の基本構造）
図３を参照してＯＣＶ３の基本構造を説明する。なお、以下では便宜上、図３左側（進角側）を前（フロント）、図３右側（遅角側）を後（リヤ）として説明するが、実際の搭載方向にかかるものではない。
ＯＣＶ３は、スプール弁１１（バルブ装置の一例）とリニアソレノイド１２とを結合した電磁スプール弁である。

（スプール弁１１の説明）
スプール弁１１は、スリーブ１３（バルブボディの一例）、スプール１４およびリターンスプリング１５を備える。
スリーブ１３は、略円筒形状を呈するものであり、油路が形成された固定部材（例えば、エンジンシリンダヘッド等）に形成されたスプール弁挿入穴の内部に挿入配置される。このスリーブ１３には、スプール１４を軸方向へ摺動自在に支持する挿通穴（スリーブ室）１３ａ、オイルポンプ９のオイル吐出口に連通する入力ポート１３ｂ、進角室７ａに連通する進角室出力ポート１３ｃ、遅角室７ｂに連通する遅角室出力ポート１３ｄ、オイルパン９ａ内にオイルを戻す排出ポート１３ｅが形成されている。

入力ポート１３ｂ、進角室出力ポート１３ｃ、遅角室出力ポート１３ｄおよび排出ポート１３ｅは、スリーブ１３の側面に形成された径方向穴であり、前側（リニアソレノイド１２とは異なる側）から後側（リニアソレノイド１２側）に向けて、排出ポート１３ｅ、進角室出力ポート１３ｃ、入力ポート１３ｂ、遅角室出力ポート１３ｄ、排出ポート１３ｅが形成されている。

スプール１４は、スリーブ１３の内径寸法（挿通穴１３ａの径）にほぼ一致した外径寸法を有するポート遮断用の大径部１４ａ（ランド）を４つ備える。
各大径部１４ａの間には、スプール１４の軸方向位置に応じて複数の入出力ポート（１３ｂ〜１３ｅ）の連通状態を変更する進角室ドレーン用小径部１４ｂ、オイル出力用小径部１４ｃ、遅角室ドレーン用小径部１４ｄが形成されている。
進角室ドレーン用小径部１４ｂは、遅角室７ｂに油圧が供給されている時に進角室７ａの油圧をドレーンするためのものであり、オイル出力用小径部１４ｃは進角室７ａまたは遅角室７ｂの一方へ油圧を供給するためのものであり、遅角室ドレーン用小径部１４ｄは進角室７ａに油圧が供給されている時に遅角室７ｂの油圧をドレーンするためのものである。

リターンスプリング１５は、スプール１４を後方に向けて付勢する圧縮コイルスプリングであり、スリーブ１３の前部のバネ室１３ｆ内において、スリーブ１３の軸端壁面とスプール１４の間で軸方向に圧縮された状態で配置される。

（リニアソレノイド１２の説明）
リニアソレノイド１２は、コイル１６、プランジャ１７、ステータ１８、ヨーク１９、コネクタ２０を備える。
コイル１６は、通電されるとプランジャ１７を磁気吸引するための磁力を発生する磁力発生手段であり、樹脂製のボビン２１の周囲に絶縁被覆された導線（エナメル線等）を多数巻回したものである。

プランジャ１７は、磁気吸引ステータ２２（後述する）に磁気吸引される磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）によって形成された円柱体であり、ステータ１８の内側（具体的には、オイルシール用のカップガイドＧの内側）で軸方向へ摺動自在に支持される。

ステータ１８は、プランジャ１７を軸方向に磁気吸引する磁気吸引ステータ２２と、カップガイドＧの外周を覆い、プランジャ１７の周囲と磁気の受け渡しを行う磁気受渡ステータ２３とからなる。
磁気吸引ステータ２２は、スリーブ１３とコイル１６との間に挟まれて配置される円盤部２２ａと、この円盤部２２ａの磁束をプランジャ１７の近傍まで導く筒状部２２ｂとからなる磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）であって、プランジャ１７と筒状部２２ｂとの軸方向間には磁気吸引ギャップ（メインギャップ）が形成される。
筒状部２２ｂは、プランジャ１７と軸方向に交差可能に設けられている。筒状部２２ｂの端部外周面にはテーパが形成されており、プランジャ１７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。

磁気受渡ステータ２３は、カップガイドＧを介してプランジャ１７の外周を覆うとともに、ボビン２１の内周に挿入配置されるステータ筒部２３ａ、およびこのステータ筒部２３ａから外径方向に向かって形成され、外周に配置されるヨーク１９と磁気結合されるステータフランジ２３ｂからなる磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）であり、ステータ筒部２３ａとプランジャ１７の径方向間には磁束受渡ギャップ（サイドギャップ）が形成される。

ヨーク１９は、コイル１６の周囲を覆う円筒形状を呈した磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）であり、前端に形成された爪部をカシメることでスリーブ１３と結合される。
コネクタ２０は、コイル１６等を樹脂モールドする２次成形樹脂２４の一部によって形成された結合手段であり、その内部には、コイル１６の導線端部とそれぞれ接続されるコネクタ端子２０ａが配置されている。このコネクタ端子２０ａは、一端がコネクタ２０内で露出するとともに、他端がボビン２１に差し込まれた状態で２次成形樹脂２４により樹脂モールドされている。

ＯＣＶ３は、プランジャ１７による前方に向かう駆動力をスプール１４へ伝えるとともに、スプール１４に与えられたリターンスプリング１５の付勢力をプランジャ１７へ伝えるシャフト２５を備える。
この実施例に示すシャフト２５は、非磁性体の金属プレート（例えば、ステンレス板等）をカップ形状に加工した中空部品である。

シャフト２５の内部は、シャフト２５の前端に形成された穴２５ａを介してスプール１４の軸芯に形成されたスプール呼吸路１４ｅと連通するとともに、シャフト２５の後端のカップ開口２５ｂを介してプランジャ１７の軸芯に形成されたプランジャ呼吸孔１７ａと連通する。
これにより、プランジャ１７の後側の容積変動室（プランジャ１７とカップガイドＧの底部の間に形成される空間：以下、プランジャ後室Ａと称する）は、プランジャ呼吸孔１７ａ→シャフト２５内→スプール呼吸路１４ｅを介して、バネ室１３ｆに形成されたオイル排出部１３ｇと連通する。
なお、オイル排出部１３ｇは、ＯＣＶ３の外部空間（例えば、エンジンシリンダヘッドの内部空間）に直接（または通路を介して）連通する開口部であり、このオイル排出部１３ｇに連通する内部空間の容積変動を可能にしている。

シャフト２５の軸方向の中間位置には、シャフト２５を成すカップの内外を貫通するシャフト呼吸孔２５ｃが設けられている。
これにより、プランジャ１７の前側の容積変動室（シャフト２５の外周でスプール１４とプランジャ１７の間に形成される空間：プランジャ前室Ｂ）は、シャフト呼吸孔２５ｃ→シャフト２５内→スプール呼吸路１４ｅを介して、バネ室１３ｆに形成されたオイル排出部１３ｇと連通する。

ＯＣＶ３は、カップガイドＧの前側に、磁気吸引ステータ２２と磁気結合してプランジャ１７の吸引力を高める磁性体金属製の磁気対向部材２６が挿入されている。この磁気対向部材２６は、スリーブ１３の後端によって磁気対向部材２６に押し付けられる非磁性体性金属（例えば、ステンレス板等）の板バネ２７により固定されている。
なお、図３中に示す符号２８はシール用のＯリング、符号２９はＯＣＶ３を固定部材（エンジンシリンダヘッド等）に固定するためのブラケットである。

（ＥＣＵ４の説明）
ＥＣＵ４は、デューティ比制御によってリニアソレノイド１２のコイル１６に与える電流値（以下、供給電流値）を制御するものであり、コイル１６への供給電流値を制御することによって、スプール１４の軸方向の位置をリニアに制御し、エンジンの運転状態に応じた作動油圧を、進角室７ａおよび遅角室７ｂに発生させて、カムシャフトの進角位相を制御するものである。

（ＶＶＴの作動説明）
車両の運転状態に応じてＥＣＵ４がカムシャフトを進角させる際、ＥＣＵ４はコイル１６への供給電流値を増加させる。すると、コイル１６の発生する磁力が増加し、プランジャ１７とシャフト２５とスプール１４が前方（進角側）へ移動する。すると、入力ポート１３ｂと進角室出力ポート１３ｃの連通割合が増加するとともに、遅角室出力ポート１３ｄと排出ポート１３ｅの連通割合が増加する。この結果、進角室７ａの油圧が増加し、逆に遅角室７ｂの油圧が減少して、ベーンロータ６がシューハウジング５に対して相対的に進角側へ変位し、カムシャフトが進角する。

逆に、車両の運転状態に応じてＥＣＵ４がカムシャフトを遅角させる際、ＥＣＵ４はコイル１６への供給電流値を減少させる。すると、コイル１６の発生する磁力が減少し、プランジャ１７とシャフト２５とスプール１４が後方（遅角側）へ移動する。すると、入力ポート１３ｂと遅角室出力ポート１３ｄの連通割合が増加するとともに、進角室出力ポート１３ｃと排出ポート１３ｅの連通割合が増加する。この結果、遅角室７ｂの油圧が増加し、逆に進角室７ａの油圧が減少して、ベーンロータ６がシューハウジング５に対して相対的に遅角側へ変位し、カムシャフトが遅角する。

〔実施例１の特徴〕
（実施例１の背景）
ＯＣＶ３に搭載されるリニアソレノイド１２は、上述したように、軸方向へ変位自在に支持されたプランジャ１７が、コイル１６の発生する磁力によって前方へ駆動される。
一方、プランジャ１７には、リターンスプリング１５のバネ荷重により常に後方へ向かう付勢力が付与されている。
そして、コイル１６に付与される供給電流値が上昇するに従い、プランジャ１７およびスプール１４はリターンスプリング１５の付勢力に抗して前方へ駆動される。

コイル１６に与えられる供給電流値が所定電流値（例えば、１００ｍＡ）以下の場合では、プランジャ１７の前方へ向かう駆動力よりリターンスプリング１５の付勢力が勝り、プランジャ１７は、プランジャ１７の後側においてプランジャ１７に対向する対向壁Ｘ（この実施例ではカップガイドＧの底部）に押し付けられて当接する。
このため、プランジャ１７が前方へ移動している状態からコイル１６に与えられる電流値が所定電流値以下に低下すると、プランジャ１７が対向壁Ｘに衝突する。例えば、プランジャ１７が前方へフルストロークしている状態からコイル１６の通電が停止されると、プランジャ１７が対向壁Ｘに強く衝突する。
プランジャ１７が対向壁Ｘに衝突した際に発生した衝突音は、外部へ伝わり作動騒音の要因になる。

（不具合を回避する手段）
この実施例１のリニアソレノイド１２は、上記の不具合を回避する手段として、次に示す技術を採用している。
（１）プランジャ１７の軸芯には、軸方向へ貫通するプランジャ呼吸孔１７ａが形成されており、プランジャ１７と対向壁Ｘとの間に形成されるプランジャ後室Ａが、プランジャ呼吸孔１７ａ→シャフト２５内→スプール呼吸路１４ｅ→オイル排出部１３ｇを介して外部空間（エンジンシリンダヘッドの内部空間等）に連通する。
（２）リニアソレノイド１２は、プランジャ１７が対向壁Ｘに接近した際に、プランジャ１７と対向壁Ｘとの間に挟まれて、プランジャ１７が対向壁Ｘに近づく力によって軸方向へ弾性変形する金属製の弾性体３１を備えている。
（３）この弾性体３１は、プランジャ１７が対向壁Ｘに近づく力によって弾性変形した際にプランジャ呼吸孔１７ａの開度を絞る（開度を小さくする）ように設けられている。

次に、上記（２）、（３）の特徴技術を具体的に説明する。
（４）弾性体３１は、プランジャ１７の後端部に取り付けられる。
（５）弾性体３１には、プランジャ後室Ａとプランジャ呼吸孔１７ａとを連通させる呼吸用連通穴３２が形成されており、弾性体３１が呼吸用連通穴３２の開度を絞ることで、プランジャ呼吸孔１７ａの開度が絞られる。
（６）呼吸用連通穴３２の内径寸法は、プランジャ呼吸孔１７ａの内径寸法より小径であり、呼吸用連通穴３２とプランジャ呼吸孔１７ａの間には弾性体３１による段差が形成されている。

さらに、上記（４）〜（６）を具体的に説明する。
弾性体３１は、鉄製薄板など磁性体の金属プレートをプレス加工により、所定形状｛図２（ｃ）参照｝に切断し、且つ所定形状｛図２（ａ）、（ｂ）参照｝に曲折加工したものである。
プレス加工により形成された弾性体３１は、フック形（具体的には、く字形の曲折度合がさらに大きくなった形状）に曲折して設けられた第１曲折部３３を備える金属プレートであり、第１曲折部３３の一方の側の金属プレートは、プランジャ１７に固定される座面プレート３４として用いられ、第１曲折部３３の他方の側の金属プレートは、プランジャ１７が対向壁Ｘに近づいた際に対向壁Ｘに当接するバネ部３５として用いられる。
バネ部３５（第１曲折部３３を含む）は、プランジャ１７と対向壁Ｘの間に挟まれて軸方向の圧縮力を受けた際に、その圧縮力で塑性変形することなく弾性変形するものである。なお、この実施例の弾性体３１は、金属プレートをプレス加工して形成しただけのものであるが、焼き入れを行うなどしたバネ材を用いても良い。

弾性体３１は、上述したように、プランジャ１７の後端部に取り付けられるものであり、プランジャ１７の後端部には、図１に示すように、座面プレート３４を嵌め入れるための凹部３６が形成されている。凹部３６の内周壁には、座面プレート３４を係止するための環状溝３６ａが形成されている。
一方、座面プレート３４には、３方向へ延びる係止片３４ａが形成されており、この係止片３４ａによって環状溝３６ａの内部に嵌まり合う返鍔が形成されている。
そして、座面プレート３４を凹部３６の内部に押し付けることで、係止片３４ａによる返鍔が環状溝３６ａに嵌まり合い、プランジャ１７の後端部に弾性体３１が組み付けられる。

バネ部３５は、弾性体３１がプランジャ１７の後端に組み付けられた状態であっても、バネ部３５の一部（自由端側）がプランジャ１７の後端面より後方へ所定量（例えば、軸方向へ１ｍｍ）突出するものであり、プランジャ１７の後端面より突出する部分のバネ部３５に軸方向の押圧力を加えると、その押圧力でバネ部３５（第１曲折部３３を含む）が軸方向へ弾性変形するものである。
座面プレート３４の略中心部には、上述した呼吸用連通穴３２が貫通形成されており、プランジャ１７の後端面より突出する部分のバネ部３５に軸方向の押圧力を加えて、バネ部３５を軸方向へ弾性変形させることにより、バネ部３５が呼吸用連通穴３２に接近して呼吸用連通穴３２の開度を絞る｛図１（ｂ）参照｝。

（実施例１の効果１）
本実施例のＯＣＶ３は、プランジャ１７が前方へ移動している状態からコイル１６の通電が停止されるなど、コイル１６に与えられる電流値が所定電流値以下に低下すると、プランジャ１７が対向壁Ｘに向かって移動して、プランジャ１７が対向壁Ｘに衝突する。
この時、プランジャ１７が対向壁Ｘに衝突する直前において弾性体３１のバネ部３５が対向壁Ｘに先に当接し｛図１（ｂ）参照｝、プランジャ１７が対向壁Ｘに近づく力（リターンスプリング１５によって与えられる力）によってバネ部３５が軸方向へ圧縮されて弾性変形する。そして、バネ部３５の弾性変形が大きくなるに従い、バネ部３５が呼吸用連通穴３２の開度を絞り、結果的にプランジャ呼吸孔１７ａの開度が絞られ、その後にプランジャ１７が対向壁Ｘに当接する。

このように、プランジャ１７が対向壁Ｘに衝突する直前に、（ｉ）弾性体３１のバネ部３５が軸方向へ弾性変形することでプランジャ１７の移動力を吸収してプランジャ１７の移動速度が低下するとともに、（ｉｉ）弾性体３１のバネ部３５が呼吸用連通穴３２の開度を絞って、プランジャ呼吸孔１７ａの開度を絞ることでプランジャ後室Ａからプランジャ呼吸孔１７ａへ抜ける流体（オイルの混じった空気）の流速が遅くなり、この結果プランジャ後室Ａの容積変動が抑えられてプランジャ１７の移動速度が低下する。
即ち、プランジャ１７が対向壁Ｘに衝突する直前に、弾性体３１のバネ部３５が軸方向へ弾性変形することによる「変形吸収効果」と、プランジャ後室Ａの容積変動が抑えられることによる「ダンパー効果」との２つの効果が組み合わされて、プランジャ１７が対向壁Ｘに衝突する際の速度を遅くすることができる。
これにより、プランジャ１７が対向壁Ｘに衝突する際の衝突力を、短い軸方向距離で緩和することができ、リニアソレノイド１２の大型化を招かずに、プランジャ１７の衝突音を緩和することができる。

（実施例１の効果２）
衝突音を緩和させる弾性体３１は金属製であり、軟質性樹脂のようなヘタリが生じない。このため、長期に使用してもプランジャ１７のストローク範囲が変化せず、ＯＣＶ３によるオイルのコントロール性能が劣化しない。
さらに、弾性変形する弾性体３１は金属製であるため、軟質性樹脂のような摩耗や破損が生じない。このため、長期に使用しても摩耗や破損に伴う異物が発生せず、長期にわたりＯＣＶ３の信頼性を確保できる。

（実施例１の効果３）
弾性体３１は、上述したように、プランジャ１７の後端部に取り付けられるものであり、プランジャ後室Ａとプランジャ呼吸孔１７ａとを連通させる呼吸用連通穴３２を備える。そして、弾性体３１のバネ部３５が呼吸用連通穴３２の開度を絞ることで、プランジャ呼吸孔１７ａの開度が絞られる。
これにより、バネ部３５が軸方向へ弾性変形した際に、高い精度でバネ部３５がプランジャ呼吸孔１７ａの開度を絞ることができ、予め設定された「ダンパー効果」を得ることができる。

（実施例１の効果４）
弾性体３１の座面プレート３４に設けられる呼吸用連通穴３２の内径寸法は、上述したように、プランジャ呼吸孔１７ａの内径寸法より小径であり、呼吸用連通穴３２とプランジャ呼吸孔１７ａとの間には弾性体３１による段差が形成されている。この段差により、プランジャ呼吸孔１７ａよりプランジャ後室Ａに向かうオイル中の異物αをせき止めることができ、プランジャ後室Ａへの異物αの侵入を防ぐことができる。このように、プランジャ後室Ａへの異物αの侵入が防がれることで、プランジャ１７とカップガイドＧの間に異物αが侵入する不具合を回避でき、プランジャ１７の摩耗と摺動性の悪化を防ぐことができる。

（実施例１の効果５）
弾性体３１は、上述したように、鉄板など磁性体金属により設けられたものであり、プランジャ１７の後端部に直接取り付けられて、プランジャ１７と磁気的に結合されている。
これにより、プランジャ１７が磁気吸引ステータ２２に磁気吸引されてプランジャ１７に磁力が付与されることで、弾性体３１にも磁力が発生する。即ち、スプール１４が進角側（前方）へ駆動される際に、弾性体３１が磁気を帯びる。これにより、プランジャ呼吸孔１７ａからプランジャ後室Ａへ向かう磁性体の異物α（オイルに混じった摩耗粉や切削バリの落下物などの磁性材料よりなる異物）を、呼吸用連通穴３２とプランジャ呼吸孔１７ａとの間における弾性体３１の段差に吸着することができる。

具体的には、プランジャ後室Ａにオイルが混入した空気が流れるのは、プランジャ後室Ａの容積が大きくなる際（プランジャ１７に大きな磁気吸引力が付与されて前方へ移動する際）であるため、プランジャ１７から弾性体３１が受ける磁力により、プランジャ後室Ａへ向かう磁性体の異物α（オイルに混じった摩耗粉や切削バリの落下物などの磁性材料よりなる異物）を、呼吸用連通穴３２とプランジャ呼吸孔１７ａとの間における弾性体３１の段差に吸着することができる。
逆に、プランジャ１７が受ける磁力が弱まる際は、プランジャ後室Ａの容積が小さくなり、プランジャ後室Ａにおけるオイルが混入した空気は、プランジャ呼吸孔１７ａを介して前方へ流れる。これにより、弾性体３１による段差に吸着された異物αは前方へ流される。

このようにして、プランジャ呼吸孔１７ａよりプランジャ後室Ａに向かう異物αをせき止める効果をさらに高めることができ、プランジャ後室Ａへの異物αの侵入をより効率的に防ぐことができる。この結果、異物αによってプランジャ１７の摩耗と摺動性が悪化する不具合をより確実に防ぐことができる。

図５、図６を参照して実施例２を説明する。なお、この実施例２において、上記実施例１と同一符号は、同一機能物を示すものである。
この実施例２のＯＣＶ３は、上記実施例１の「変形吸収効果」をさらに高めたリニアソレノイド１２を搭載するものである。
この実施例２の弾性体３１は、鉄製薄板など磁性体の金属プレートをプレス加工により、所定形状｛図６（ｃ）参照｝に切断し、所定形状｛図６（ａ）、（ｂ）参照｝に曲折加工したものである。

プレス加工により形成された弾性体３１は、実施例１と同様、フック形に曲折して設けられた第１曲折部３３を備える金属プレートであり、第１曲折部３３の一方の側の金属プレートは、プランジャ１７に固定される座面プレート３４として用いられ、第１曲折部３３の他方の側の金属プレートは、プランジャ１７が対向壁Ｘに近づいた際に対向壁Ｘに当接するバネ部３５として用いられる。

さらに、この実施例２の弾性体３１は、上記に加え、次の構成を採用している。
バネ部３５は、バネ部３５の長手方向の中間位置においてフック形に曲折して設けられた第２曲折部３５ａを備える。
第２曲折部３５ａの一方の側のバネ部３５は、プランジャ１７と対向壁Ｘの接近距離が所定の第１接近距離（例えば、１ｍｍなど）に達した際に対向壁Ｘに当接する第１バネ部３５ｂであり、第２曲折部３５ａの他方の側のバネ部３５は、プランジャ１７と対向壁Ｘの接近距離が第１接近距離より軸方向に短い第２接近距離（例えば、０．５ｍｍなど）に達した際に座面プレート３４に当接する第２バネ部３５ｃである。
この第２バネ部３５ｃは、軸方向に加圧された際に、呼吸用連通穴３２の大半を閉塞するように設けられている｛図５（ｃ）参照｝。

プランジャ１７が対向壁Ｘに衝突する際、衝突する直前において、先ず第１バネ部３５ｂが対向壁Ｘに当接し｛図５（ｂ）参照｝、第１バネ部３５ｂが軸方向へ圧縮されて弾性変形する。第１バネ部３５ｂの弾性変形が大きくなると、第２バネ部３５ｃが座面プレート３４に当接し、第２バネ部３５ｃが呼吸用連通穴３２の開度を絞る｛図５（ｃ）参照｝。
一方、第２バネ部３５ｃが座面プレート３４に当接することで、第１バネ部３５ｂが第１、第２曲折部３３、３５ａを介して座面プレート３４に支持される構造となり、第１バネ部３５ｂの軸方向のバネ定数が大きくなる。
このように、この実施例２では、プランジャ１７と対向壁Ｘとの間でバネ部３５が軸方向へ圧縮されるに従い、バネ部３５のバネ定数が『小→大』に変化する。

この実施例２のリニアソレノイド１２は、上記の構成を採用することにより、プランジャ１７が対向壁Ｘに衝突する直前において、先ず「小さいバネ定数」によるバネ部３５の弾性変形によってプランジャ１７の速度を遅くし、続いて「大きいバネ定数」によるバネ部３５の弾性変形によってより大きな荷重を受けてプランジャ１７の速度を遅くすることができる。これによって、実施例１で示した「変形吸収効果」をさらに高めることができ、プランジャ１７の衝突音の低減効果を高めることができる。

〔変形例〕
上記の実施例では、弾性体３１が弾性変形してプランジャ１７と対向壁Ｘとの間の容積変動室（実施例では、プランジャ後室Ａ）の呼吸を行うための呼吸孔（実施例では、プランジャ呼吸孔１７ａ）の開度を絞る例を示したが、弾性体３１が弾性変形した際に、呼吸孔を閉塞して「ダンパー効果」を高めても良い。なお、プランジャ１７が対向壁Ｘに衝突する直前に呼吸孔を閉じても、プランジャ摺動部のクリアランス等による流体の流れによってプランジャ１７は対向壁Ｘに当接する。

上記の実施例では、弾性体３１を磁性体金属で設ける例を示したが、弾性体３１をステンレス板、黄銅板などの非磁性体金属で設けても良い。このように、弾性体３１を非磁性体金属で設けることで、弾性体３１の磁化による磁性体の異物αの吸着効果は無くなるが、実施例１、２で示した他の効果を得ることができる。

上記の実施例では、弾性体３１が弾性変形してプランジャ呼吸孔１７ａの開度を絞る（あるいは閉じる）例を示したが、プランジャ１７と対向壁Ｘとの間の容積変動室（実施例では、プランジャ後室Ａ）の呼吸孔（実施例では、プランジャ呼吸孔１７ａ）が固定部材側（例えば、ステータや、ヨーク等）に設けられる場合には、弾性体３１が弾性変形して「固定部材側の呼吸孔」の開度を絞る（あるいは閉じる）ように設けても良い。即ち、例えば特許文献１に開示されるリニアソレノイド等に本発明を適用しても良い。

上記の実施例で示したＶＣＴ１および油圧回路２は一例であって、他の構成を備えたＶＣＴ１および油圧回路２を用いても良い。
上記の実施例では、ＶＶＴに用いられるＯＣＶ３に本発明を適用する例を示したが、ＶＶＴ以外の用途に用いられる電磁弁（例えば、自動変速機の油圧制御用の電磁弁等）に本発明を適用しても良い。

上記の実施例では、リニアソレノイド１２が駆動するバルブ装置の一例としてスプール弁１１を例示したが、ボール弁など、他のバルブ装置を駆動するリニアソレノイド１２に本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、バルブ装置を駆動するリニアソレノイド１２に本発明を適用したが、バルブ装置とは異なる他の駆動対象物を駆動するリニアソレノイド１２に本発明を適用しても良い。

リニアソレノイドの要部拡大断面図である（実施例１）。 弾性体の側面断面図、正面図、展開形状を示す図である（実施例１）。 ＯＣＶの軸方向に沿う断面図である（実施例１）。 ＶＶＴの概略図である。 リニアソレノイドの要部拡大断面図である（実施例２）。 弾性体の側面断面図、正面図、展開形状を示す図である（実施例２）。

符号の説明

１１ スプール弁（バルブ装置）
１２ リニアソレノイド
１３ スリーブ（バルブボディ）
１４ スプール（可動弁体）
１５ リターンスプリング
１７ プランジャ
１７ａ プランジャ呼吸孔（外部空間に通じる呼吸孔）
３１ 弾性体
３２ 呼吸用連通穴
３３ 第１曲折部
３４ 座面プレート
３５ バネ部
３５ａ 第２曲折部
３５ｂ 第１バネ部
３５ｃ 第２バネ部
Ａ プランジャ後室（プランジャと対向壁との間の容積変動室）
Ｘ 対向壁

Claims (8)

1. 磁力によって軸方向へ駆動されるプランジャを備え、
   このプランジャと、該プランジャの移動方向の一方に存在する対向壁との間に形成される容積変動室が、外部空間に通じる呼吸孔に連通することで容積変動するリニアソレノイドにおいて、
   このリニアソレノイドは、前記プランジャが前記対向壁に接近した際に、前記プランジャと前記対向壁との間に挟まれて、前記プランジャが前記対向壁に近づく力によって弾性変形する金属製の弾性体を備え、
   この弾性体は、前記プランジャが前記対向壁に近づく力によって弾性変形した際に前記呼吸孔を閉塞、あるいは前記呼吸孔の開度を絞ることを特徴とするリニアソレノイド。
2. 請求項１に記載のリニアソレノイドにおいて、
   前記呼吸孔は、前記プランジャにおいて軸方向へ貫通形成されたプランジャ呼吸孔であることを特徴とするリニアソレノイド。
3. 請求項２に記載のリニアソレノイドにおいて、
   前記弾性体は、前記プランジャの端部に取り付けられるものであり、
   前記容積変動室と前記プランジャ呼吸孔とを連通させる呼吸用連通穴を備え、
   前記弾性体が前記呼吸用連通穴を閉塞、あるいは前記呼吸用連通穴の開度を絞ることで、前記プランジャ呼吸孔が閉塞、あるいは前記プランジャ呼吸孔の開度が絞られることを特徴とするリニアソレノイド。
4. 請求項３に記載のリニアソレノイドにおいて、
   前記呼吸用連通穴の内径寸法は、前記プランジャ呼吸孔の内径寸法より小径であり、前記呼吸用連通穴と前記プランジャ呼吸孔の間には前記弾性体による段差が形成されることを特徴とするリニアソレノイド。
5. 請求項４に記載のリニアソレノイドにおいて、
   前記弾性体は、磁性体であり、前記プランジャと磁気的に結合されていることを特徴とするリニアソレノイド。
6. 請求項２〜請求項５のいずれかに記載のリニアソレノイドにおいて、
   前記弾性体は、曲折して設けられた第１曲折部を備えた金属プレートであり、
   前記第１曲折部の一方の側の金属プレートは、前記プランジャに固定される座面プレートであり、
   前記第１曲折部の他方の側の金属プレートは、前記プランジャが前記対向壁に近づいた際に前記対向壁に当接するバネ部であり、
   このバネ部が軸方向へ変形することで、当該バネ部が前記プランジャ呼吸孔の開度を絞ることを特徴とするリニアソレノイド。
7. 請求項６に記載のリニアソレノイドにおいて、
   前記バネ部は、曲折して設けられた第２曲折部を備えた金属プレートであり、
   前記第２曲折部の一方の側のバネ部は、前記プランジャと前記対向壁の接近距離が所定の第１接近距離に達した際に前記対向壁に当接する第１バネ部であり、
   前記第２曲折部の他方の側のバネ部は、前記プランジャと前記対向壁の接近距離が前記第１接近距離より軸方向に短い第２接近距離に達した際に前記座面プレートに当接する第２バネ部であり、
   この第２バネ部が前記座面プレートに当接することで、前記第１バネ部が第１、第２曲折部を介して前記座面プレートに支持されてバネ定数が大きくなることを特徴とするリニアソレノイド。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載のリニアソレノイドにおいて、
   このリニアソレノイドは、バルブボディ、可動弁体、リターンスプリングを備えたバルブ装置と結合して設けられ、
   前記リターンスプリングによって、前記プランジャが前記対向壁に近づく力が与えられることを特徴とするリニアソレノイド。

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