JP2011108781A - リニアソレノイド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プランジャ3は、磁性母材と非磁性のメッキ層とから構成される。磁性母材は、第1、第2磁気遮断部8、9の軸方向範囲内に設けられる第1、第2膨出部13、14と、磁気受渡コア7と径方向の磁気の受渡を行なうプランジャメイン筒15とを備え、第1、第2膨出部13、14のメッキ層のみでプランジャ3とステータコア5が直接摺動する。磁束の偏りを防ぐために要求される非磁性距離は、第1、第2膨出部13、14の径方向の膨出量によって確保できる。これにより、メッキ層を薄く設けることができ、メッキ処理後におけるプランジャ3(磁性母材+メッキ層)の外径寸法のバラツキを抑えることができる。このため、メッキ処理後における切削加工を廃止してコストを下げることができる。また、メッキ時間の短縮により生産性を高めることができる。
【選択図】 図1
Description
図7(a)に示すように、プランジャ3がステータコア5の内周面で直接手動するリニアソレノイドが知られている。プランジャ3とステータコア5と間には、摺動ギャップ(摺動クリアランス)が存在する。この摺動ギャップは、ステータコア5の内周面によってプランジャ3を軸方向へ摺動自在に支持させるための隙間である。なお、この摺動ギャップには、プランジャ3の外径寸法、およびステータコア5の内径寸法の製造ばらつきを吸収するための組付隙間も加算されている。
(i)プランジャ3を、磁性体製(鉄等)の磁性母材11と、この磁性母材11の表面に形成される非磁性体製(NiP等)のメッキ層12とで設けるとともに、
(ii)メッキ層12をメッキ技術によって厚く付けることで、ステータコア5とプランジャ3の径方向の磁束集中を緩和して、径方向横力Fを低減する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかるに、プランジャ3の摺動面に非磁性のメッキ層12を厚く付ける技術を採用する場合、メッキ層12の厚みに大きな誤差が生じる不具合があり、プランジャ3の外径精度を高めるために、メッキ処理後にプランジャ3の外径を高精度に切削する必要が生じ、製造コストが高くなってしまう問題がある。
リニアソレノイドには、ヒステリシスを下げる等の目的で、プランジャ3の外径寸法に対して高い外径精度が要求される。
以下では、
・磁性母材11の外径寸法(プランジャメイン径)をφD0、
・プランジャ3(磁性母材11+メッキ層12)の外径寸法をφD1、
・磁束集中の偏りを防ぐためにメッキ層12に要求される厚さをα、
・プランジャ3(磁性母材11+メッキ層12)を摺動させるステータコア5における摺動穴4の内周面の内径寸法をA、
・ステータコア5とプランジャ3(磁性母材11+メッキ層12)の摺動クリアランスを例えばB、
として説明する。
・ステータコア5とプランジャ3の摺動クリアランスBを、例えば20μm、
・厚メッキに要求される厚さαを、80μm(磁束の集中偏りを防ぐ非磁性の径方向距離:40μm〜80μmの範囲の一例)、
とした場合、この数値のプランジャ3は、次の工程で製造される。
(2)次に、外径精度が高められた磁性母材11の表面に、非磁性のメッキ層12を厚く付ける。メッキ工程では、メッキの厚み誤差が最大で20%ほど生じる。このため、このメッキ工程では、確実に80μmのメッキ層12を得るために、磁性母材11の表面に非磁性のメッキ層12を100μm以上形成させる。
(3)次に、100μm以上形成した非磁性のメッキ層12の外径を切削して、プランジャ3(磁性母材11+メッキ層12)の外径寸法φD1をA−(20μm×2)に設ける。この結果、非磁性のメッキ層12の厚みαが80μmに設けられ、要求されるプランジャ3を形成することができる。
また、プランジャ3の摺動面に非磁性のメッキ層12を厚く付けるために、メッキ時間が長くなり、結果的にプランジャ3の生産性が悪くなってしまう。
請求項1のリニアソレノイドは、上記の目的を達成するために、以下の構成を採用する。
〇ステータコアは、磁気吸引コア、磁気遮断部、磁気受渡コアを一体に設けたものであり、プランジャがステータコアの内周面で直接摺動する。
〇磁気受渡コアは、磁気遮断部から軸方向に離れた部位に、当該磁気受渡コアにおける磁路の形成を阻止する環状の第2磁気遮断部を備える。
〇第1磁気遮断部および第2磁気遮断部は、ステータコアの外周面に環状の溝を形成することで設けられる。
〇プランジャは、磁性体材料よりなる磁性母材と、この磁性母材の表面に形成されてステータコアの内周面に直接摺動する非磁性材料よりなるメッキ層とで設けられる。
〇磁性母材は、
(i)プランジャの軸方向の全ストローク範囲において第1磁気遮断部の軸方向範囲内に収まる部位に、径方向に膨出する第1膨出部を備えるとともに、
(ii)プランジャの軸方向の全ストローク範囲において第2磁気遮断部の軸方向範囲内に収まる部位に、径方向に膨出する第2膨出部を備え、
(iii)さらに、少なくとも第1膨出部と第2膨出部の軸方向間に、磁気受渡コアと径方向の磁気の受渡を行なうプランジャメイン筒を備える。
〇メッキ層は、少なくとも第1、第2膨出部の外面に設けられる。
〇そして、第1膨出部に設けられたメッキ層と第1磁気遮断部の内周面とが摺接する第1摺接部、および第2膨出部に設けられたメッキ層と第2磁気遮断部の内周面が摺接する第2摺接部のみによって、プランジャがステータコアの内周面で直接摺動する。
(i)ステータコアとプランジャとの径方向の磁気の受渡は、プランジャにおける第1、第2膨出部ではほとんど行なわれず、他の部分(プランジャメイン筒)において行なわれ、
(ii)ステータコアとプランジャとの摺動は、磁気の受渡をほとんど行なわない第1、第2膨出部におけるメッキ層のみで行なわれる。
また、メッキ層を薄くできるため、メッキ時間を短縮することができ、プランジャの生産性を高めることができる。
請求項2のリニアソレノイドにおける第1膨出部および第2膨出部は、それぞれの外周面が円筒状の環状膨出部である。
これにより、第1、第2膨出部の表面に形成されるメッキ層も外周面が円筒状に設けられる。
このため、第1、第2膨出部のメッキ層と、ステータコアの内周面との接触面積を大きく確保することができ、長期に亘ってステータコアの内周面と接触するメッキ層の摩耗を防ぐことができ、リニアソレノイドの信頼性を高めることができる。
請求項3のリニアソレノイドは、磁気吸引コアに形成された筒形凹部の内側にプランジャが侵入して、筒形凹部とプランジャとが軸方向に交差可能なものである。
そして、プランジャにおける第1膨出部から磁気吸引コア側の外径寸法が、プランジャにおける第1膨出部と第2膨出部の間の外径寸法よりも小さく設けられる。
これにより、磁気吸引コアにおける筒形凹部とプランジャとの径方向の隙間(非磁性距離)を大きくすることができ、磁気吸引コア側におけるプランジャの径方向の吸引力を小さく抑えることができる。
このように、磁気吸引コア側におけるプランジャの径方向の吸引力を小さくすることができ、その結果、プランジャ全体の径方向横力をさらに抑えることができ、プランジャの摺動をより円滑にできる。
請求項4のリニアソレノイドにおける磁気受渡コアは、第2磁気遮断部よりも第1磁気遮断部とは異なる側に、第2磁気遮断部の径方向厚みよりも径方向に厚い大径部を備える。
これにより、磁気受渡コアの筒端側に第2磁気遮断部を設けても、その第2磁気遮断部よりも筒端側に大径部を設けたことで、磁気受渡コアの筒端に歪みを生じ難くすることができる。即ち、磁気受渡コアに歪みが生じ難く成るため、磁気受渡コアの歪みによりプランジャの摺動性が損なわれる不具合を無くすことができ、リニアソレノイドの信頼性を高めることができる。
具体的には、ステータコアを熱処理しても、熱処理による歪みの発生を大径部によって抑えることができる。即ち、磁気受渡コアの筒端側に第2磁気遮断部を設けても、熱処理の歪みが大径部によって抑えられ、プランジャの摺動性を確保することができる。
請求項5のリニアソレノイドのプランジャは、このプランジャにおける軸方向の中心を起点として、軸方向に対称に設けられる。
これにより、プランジャの組付け方向に方向性が無くなるため、誤組付けを確実に防ぐことができるとともに、組付けが容易になり、リニアソレノイドの生産性を高めることができる。
リニアソレノイド1は、通電により磁力を発生するコイル2と、軸方向へ摺動自在に支持されるプランジャ3と、内部に軸方向に延びる一定径の摺動穴4を備え、その摺動穴4の内周面でプランジャ3を直接摺動させるステータコア5とを備える。
このステータコア5は、コイル2の発生する磁力によりプランジャ3を吸引磁力する磁気吸引コア6、プランジャ3と径方向の磁気の受け渡しを行う磁気受渡コア7、および磁気吸引コア6と磁気受渡コア7の間に設けられて磁気吸引コア6と磁気受渡コア7が直接磁気的に結合するのを阻止する環状の第1磁気遮断部8を備え、これら磁気吸引コア6、第1磁気遮断部8および磁気受渡コア7が一体に設けられたものである。
第1磁気遮断部8および第2磁気遮断部9は、摺動穴4の内周面に影響を与えないように、ステータコア5の外周面に環状の溝を形成することで設けられる。
プランジャ3は、磁性体材料(鉄等)よりなる磁性母材11と、この磁性母材11の表面に形成されてステータコア5の内周面に直接摺動する非磁性体材料(ニッケル、亜鉛等)よりなるメッキ層12とからなる。
メッキ層12は、少なくとも第1、第2膨出部13、14の外面に設けられる。
(i)第1膨出部13のメッキ層12と、第1磁気遮断部8の内周面とが摺接する第1摺接部、
(ii)および第2膨出部14のメッキ層12と、第2磁気遮断部9の内周面が摺接する第2摺接部の2箇所のみであり、
第1、第2膨出部13、14とは異なる部位では、プランジャ3とステータコア5は直接摺動しないものである。
図1を参照して電磁油圧制御弁の構造を説明する。
この実施例1の電磁油圧制御弁は、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る。具体的に、実施例1に示す電磁油圧制御弁は、自動変速機内の下部に配置された油圧コントローラケースに組み付けられるものであり、スプール弁21と、このスプール弁21を駆動するリニアソレノイド1とで構成される。
スプール弁21は、スリーブ22、スプール23およびバネ(リターンスプリング)24を備える。
スリーブ22は、略円筒形状を呈するものであり、中心にはスプール23を軸方向へ摺動自在に支持する挿通穴25が形成され、径方向にはオイルポート26が形成されている。
なお、オイルポート26は、図示しないオイルポンプのオイル吐出口に連通して入力圧が供給される入力ポート、電磁油圧制御弁で調圧した出力圧が出力される出力ポート、低圧側に連通する排出ポート、呼吸用のドレーンポート等である。
このスプール23の後端部には、リニアソレノイド1の内部にまで延びるシャフト29が当接しており、そのシャフト29の後端は、後述するプランジャ3の前端面に当接して、プランジャ3がスプール23を軸方向へ駆動するように設けられている。
リニアソレノイド1は、コイル2、プランジャ3、磁気固定子31、コネクタ32を備える。
コイル2は、通電されると磁力を発生して、プランジャ3と磁気固定子31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33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。
このプランジャ3は、磁気固定子31の内周面(具体的には、ステータコア5の内部に形成された摺動孔4の内周面)と直接摺動するものである。
また、プランジャ3は、上述したように前端面がスプール23のシャフト29の先端と当接しており、スプール23に伝わるバネ24の付勢力によってスプール23とともにプランジャ3も後側に付勢されている。
なお、プランジャ3の内部には、軸方向に貫通する呼吸孔34が形成されている。
なお、磁気吸引コア6の内部には、図示されないが軸方向に貫通する呼吸孔(あるいは呼吸溝)が形成されている。
具体的に、この第1磁気遮断部8は、ステータコア5の外周面に環状の溝を形成することで設けられた薄肉部であり、ステータコア5の外周面に形成された環状の溝の底面と、ステータコア5の内周面との間に形成される。また、この第1磁気遮断部8には、磁気吸引コア6と磁気受渡コア7との間の磁気遮断効果を高めるために、レーザ加工により多数の微細孔が全周に亘って設けられてる。
磁気受渡コア7は、ヨーク35のカップ底部(後側)の中心部に形成された挿入凹部37に挿入配置されて、ヨーク35とリングコア38を介して磁気的に結合されている。
リニアソレノイド1は、ヨーク35のカップ開口部からステータコア5を差し入れ、ヨーク35のカップ開口部においてステータコア5を固定し、ステータコア5の固定部分から離れた側の磁気受渡コア7の先端側(図1右端側)を非固定にした構成を採用している。
このように、磁気受渡コア7の図1右端側を非固定にした状態で、ヨーク35のカップ底部に形成された挿入凹部37の内側に磁気受渡コア7を組み入れると、ステータコア5の製品バラツキや組付時の軸ズレ等により、磁気受渡コア7の先端側が挿入凹部37に当たって磁気受渡コア7が変形し、プランジャ3の摺動性が阻害される可能性がある。
しかし、組付隙間を介して磁気回路すると、組付隙間が大きくなるほど磁気の伝達効率が低下して、プランジャ3の磁気吸引性能が低下してしまう。即ち、組付隙間によってプランジャ3の磁気吸引性能が犠牲になる不具合がある。
リングコア38は、所定厚みのリング円板形状を呈する磁性体製(例えば、鉄などの強磁性材料)で、ボビン33とヨーク35のカップ底部との軸方向間に配置される。このリングコア38の内周面は、磁気受渡コア7の外周面と微小クリアランス(組付クリアランス)を介して平行な円筒面であり、磁気受渡コア7の外周において軸方向へ摺動自在に装着される。
この実施例に示すように、ステータコア5の内部に形成された摺動穴4の内周面にプランジャ3が直接摺動するリニアソレノイド1では、プランジャ3と磁気受渡コア7との径方向間に摺動ギャップが存在する。
このため、プランジャ3が磁性体金属だけで構成される場合には、図7(a)に示すように、プランジャ3が重力や振動等によりスリーブ22の軸芯より径方向へ偏心して磁束の偏りが生じ、プランジャ3に径方向横力Fが発生して、プランジャ3と磁気受渡コア7との円滑な摺動が阻害されてしまう。
しかし、図8に示すように、プランジャ3の外周面に非磁性のメッキ層12を厚く付けた場合、プランジャ3の外径精度を高めるために、メッキ処理後においてもプランジャ3の外径を切削する必要があり、切削加工の増加によって製造コストが高くなってしまう。また、メッキ時間が長くなることで、生産性が悪くなる問題点があった。
実施例1のリニアソレノイド1は、上記の不具合を解決するために、次の構成を採用している。
〇磁気受渡コア7は、第1磁気遮断部8から軸方向に離れた部位に、磁気受渡コア7における磁路の形成を阻止する環状の第2磁気遮断部9を備える。具体的に、この実施例1では、磁気受渡コア7の右端に、磁気受渡コア7における磁路の形成を阻止する環状の第2磁気遮断部9を備える。
〇第2磁気遮断部9は、第1磁気遮断部8と同様、ステータコア5の外周面に環状の溝を形成することで設けられた薄肉部であり、この薄肉部の外周面(溝の底面)と、ヨーク35およびリングコア38との径方向距離を大きく確保することで、第2磁気遮断部9に磁路が形成するのを阻止するものである。
〇磁性母材11は、
(i)プランジャ3の軸方向の全ストローク範囲(コイル2が通電制御されてプランジャ3が軸方向へ摺動する全ての範囲)において第1磁気遮断部8の軸方向範囲内に収まる部位に設けられて径方向に膨出する第1膨出部13と、
(ii)プランジャ3の軸方向の全ストローク範囲(コイル2が通電制御されてプランジャ3が軸方向へ摺動する全ての範囲)において第2磁気遮断部9の軸方向範囲内に収まる部位に設けられて、径方向に膨出する第2膨出部14と、
(iii)少なくとも第1膨出部13と第2膨出部14の軸方向間に設けられて、磁気受渡コア7と径方向の磁気の受渡を行なうプランジャメイン筒15と、
を備える。
これら第1、第2膨出部13、14およびプランジャメイン筒15は、磁性母材11の外周面に切削加工によって形成されるものである。
この実施例1のリニアソレノイド1は、上述したように、磁気吸引コア6に形成された筒形凹部36の内側にプランジャ3が侵入して、筒形凹部36とプランジャ3の左側の一部とが軸方向に交差可能なものである。このため、第1膨出部13の左側(磁気吸引コア6側)には、筒形凹部36の内側に侵入可能な磁性母材11が設けられる。
そして、この実施例1では、第1膨出部13の左側(磁気吸引コア6側)の磁性母材11(筒形凹部36の内側に侵入可能な磁性母材11)は、第1膨出部13と第2膨出部14の軸方向間のプランジャメイン筒15と同じ径に設けられる。
第1膨出部13および第2膨出部14は、上述したように外周面が円筒状の環状膨出部であるため、第1、第2膨出部13、14の外周面に形成されるメッキ層12も、外周面が円筒状に設けられる。
〇そして、プランジャ3とステータコア5が直接摺動する箇所は、
(i)第1膨出部13に設けられたメッキ層12と第1磁気遮断部8の内周面とが摺接する第1摺接部と、
(ii)第2膨出部14に設けられたメッキ層12と第2磁気遮断部9の内周面が摺接する第2摺接部と、の2箇所のみであり、
第1、第2膨出部13、14とは異なる部位では、プランジャ3とステータコア5は直接摺動しない。
なお、以下の説明では、
・プランジャメイン筒15の外径寸法(プランジャメイン径)をφD0、
・第1、第2膨出部13、14の外径寸法をφDx、
・メッキ層12の厚みをβ、
・プランジャ3の最外径の外径寸法(即ち、φDx+2β)をφD1、
・磁束集中の偏りを防ぐために要求される非磁性の径方向距離(即ち、従来技術においてはメッキ層12の厚みであり、この実施例1においては第1、第2膨出部13、14の径方向の膨出量γ+メッキ層12の厚みβ)をα、
・ステータコア5に設けられた摺動穴4の内周面の内径寸法をA、
・ステータコア5とプランジャ3(磁性母材11+メッキ層12)の摺動クリアランスを例えばB、
とする。
・ステータコア5とプランジャ3の摺動クリアランスBを、例えば20μm、
・磁束の集中偏りを防ぐために要求される径方向の非磁性距離αを、80μm(磁束の集中偏りを防ぐ非磁性の径方向距離:40μm〜80μmの範囲の一例)、
・メッキ層12の厚みβを、例えば10μm、
とした場合、
・第1、第2膨出部13、14の径方向の膨出量γは、α−βであり、80μm−10μm=70μmである。
(1)先ず、磁性母材11の外径を切削して、図2に示す磁性母材11を形成する。
このとき、プランジャメイン筒15の外径寸法φD0を、A−(20μm×2)−(80μm×2)に形成し、
第1、第2膨出部13、14の外径寸法φDxを、A−(20μm×2:摺動クリアランスB×2)−(10μm×2:メッキ層12の厚みβ×2)に形成する。
(2)次に、上記(1)の切削工程により外径精度が高められた磁性母材11の表面に、非磁性のメッキ層12を10μmと薄く付ける。
(3)上記(2)のメッキ工程では、メッキの厚み誤差が最大で20%ほど生じる。しかるに、メッキ工程では、10μmのメッキ層12を設けるため、生じる誤差は±2μm以内に収まる。このため、メッキ処理後におけるプランジャ3(磁性母材11+メッキ層12)の表面精度を高く維持することができ、メッキ処理後における切削加工を廃止することができる。
実施例1のリニアソレノイド1は、上述したように、
(i)ステータコア5とプランジャ3との径方向の磁気の受渡は、プランジャ3における第1、第2膨出部13、14ではほとんど行なわれず、プランジャメイン筒15において行なわれ、
(ii)ステータコア5とプランジャ3との摺動は、磁気の受渡をほとんど行なわない第1、第2膨出部13、14におけるメッキ層12のみで行なわれる。
これによって、プランジャ3に作用する径方向横力Fを抑えることができ、プランジャ3の円滑な摺動を達成することができる。
これによって、プランジャ3のコストを抑えることができ、結果的にリニアソレノイド1を含む電磁油圧制御弁のコストを下げることができる。
また、メッキ層12の厚みβを薄くできるため、メッキ時間を短縮することができ、プランジャ3の生産性を高めることができる。
このように設けることで、第1、第2膨出部13、14のメッキ層12と、ステータコア5の内周面との接触面積を大きく確保することができ、長期に亘ってステータコア5の内周面と接触するメッキ層12の摩耗を防ぐことができる。この結果、リニアソレノイド1の信頼性を高め、電磁油圧制御弁の信頼性を高めることができる。
プランジャ3は、第1膨出部13の前側(図3の左側)に、磁気吸引コア6に形成された筒形凹部36の内側に侵入して、筒形凹部36とプランジャ3とが軸方向に交差可能な小径部41を備える。
この小径部41(第1膨出部13から磁気吸引コア6側のプランジャ3)は、外径寸法φD0’が、プランジャメイン筒15(第1膨出部13と第2膨出部14の間のプランジャ3)の外径寸法φD0よりも小さく設けられたものである(φD’<φD0)。
また、小径部41の軸芯(外径寸法φD0’の軸芯)は、第1、第2膨出部13、14およびプランジャメイン筒15の軸芯に一致するものであり、軸方向から見て、小径部41と第1膨出部13との径方向の段差幅は、全周に亘って一定幅に設けられている。
このため、小径部41の外径寸法φD0’と、プランジャメイン筒15の外径寸法φD0との径差(φD0−φD0’)は、磁気吸引コア6に対する径方向横力Fの低減と、初期応答性の要求値に応じて適宜な設定値(具体的な径差の一例を示すと、径差は50μm〜0.5mmの範囲内)に設けられるものである。
この実施例2は、上述したように、プランジャ3において筒形凹部36に侵入する部位を小径部41として設け、小径部41の外径寸法φD0’を、プランジャメイン筒15の外径寸法φD0よりも小さく設けている(φD’<φD0)。これにより、ステータコア5の軸芯に対してプランジャ3の軸芯が重力等によって偏心した状態であっても、プランジャ3と筒形凹部36との径方向の隙間(非磁性距離)を大きくすることができ、磁気吸引コア6に対するプランジャ3の径方向横力Fを小さく抑えることができる。
このように、磁気吸引コア6側におけるプランジャ3の径方向横力Fを小さく抑えることで、プランジャ3の全体の径方向横力Fを小さくすることができ、プランジャ3の円滑な摺動を得ることができる。即ち、この実施例2を採用することにより、実施例1よりさらにプランジャ3の円滑な摺動を得ることができる。
この実施例3は、実施例1で用いたリングコア38を廃止したものである。
具体的にこの実施例3は、ヨーク35のカップ底部に形成される挿入凹部37の軸方向を長く設けるとともに、この挿入凹部37に挿入配置される磁気受渡コア7の軸方向を長く設けることで、挿入凹部37と磁気受渡コア7の径方向の対向距離を大きくして、ヨーク35から磁気受渡コア7への磁気(磁束)の受け渡しを行なうものである。
このように設けても、図4に示すように、磁気受渡コア7の後部に第2磁気遮断部9を設け、その第2磁気遮断部9の軸方向範囲内でプランジャ3に設けた第2膨出部14のメッキ層12を摺動させる構造を採用することで、実施例1と同様の効果を得ることができる。
(実施例4の特徴技術1)
この実施例4は、第2磁気遮断部9よりも後側の磁気受渡コア7に、第2磁気遮断部9の径方向厚みよりも径方向に厚い大径部42を設けたものである。即ち、図5に示すように、第2磁気遮断部9を設ける位置を、磁気受渡コア7の後端より所定量だけ前側にずらして設けたものである。なお、大径部42の外径寸法は、第2磁気遮断部9の外径寸法より大きく、且つ第1磁気遮断部8と第2磁気遮断部9の軸方向間における磁気受渡コア7の外径寸法(外周側から磁気の受渡を行なう部位の外径寸法)以下のものでれば良い。
このため、ステータコア5を熱処理しても、熱処理による歪みの発生を大径部42によって抑えることができる。即ち、磁気受渡コア7の筒端側に第2磁気遮断部9を設けても、熱処理の歪みが大径部42によって抑えられ、プランジャ3の摺動性を確実に確保することができ、リニアソレノイド1の信頼性を高めることができる。
上記「特徴技術1」で説明したように、第2磁気遮断部9を設ける位置が磁気受渡コア7の後端より前側にずらして設けられる。
これに伴い、第2膨出部14を設ける位置が、図6に示すように、プランジャ3の後端より所定量だけ前側にずらして設けられる。
このことを利用して、この実施例4では、プランジャ3を、軸方向の中心を起点として、軸方向に対称に設けている。具体的には、プランジャ3の前端から第1膨出部13までの軸長と、プランジャ3の後端から第2膨出部14までの軸長とを同じに設け、第1、第2膨出部13、14の区別を実質的に無くしている。
このため、プランジャ3の誤組付けを確実に防ぐことができるとともに、プランジャ3の組付性が向上し、リニアソレノイド1を含む電磁油圧制御弁の生産性を高めることができる。
あるいは、第1、第2膨出部13、14を、径方向へ膨出する複数の突起によって設けても良い。なお、複数の突起の外面は、摺動穴4の内周面に対して平行な曲面であることが望ましい。また、第1、第2膨出部13、14を複数の突起で設ける場合は、突起と突起の周方向の間が呼吸溝として作用するため、プランジャ3内の呼吸孔34を廃止することができる。
上記の実施例では、バルブ(実施例ではスプール弁21)を駆動するリニアソレノイド1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1に本発明を適用しても良い。
2 コイル
3 プランジャ
4 摺動穴
5 ステータコア
6 磁気吸引コア
7 磁気受渡コア
8 第1磁気遮断部
9 第2磁気遮断部
11 磁性母材
12 メッキ層
13 第1膨出部
14 第2膨出部
15 プランジャメイン筒
36 筒形凹部
41 小径部(プランジャにおいて筒形凹部と軸方向に交差する部分)
42 大径部
Claims (5)
- 通電により磁力を発生するコイル(2)と、
軸方向へ摺動自在に支持されるプランジャ(3)と、
前記コイル(2)の発生する磁力により前記プランジャ(3)を吸引磁力する磁気吸引コア(6)、前記プランジャ(3)と径方向の磁気の受け渡しを行う磁気受渡コア(7)、および前記磁気吸引コア(6)と前記磁気受渡コア(7)の間に設けられて前記磁気吸引コア(6)と前記磁気受渡コア(7)が直接磁気的に結合するのを阻止する環状の第1磁気遮断部(8)が一体に設けられたステータコア(5)と、を備え、
前記プランジャ(3)が前記ステータコア(5)の内周面で直接摺動するリニアソレノイド(1)において、
(a)前記磁気受渡コア(7)は、前記第1磁気遮断部(8)から軸方向に離れた部位に、当該磁気受渡コア(7)における磁路の形成を阻止する環状の第2磁気遮断部(9)を備え、
(b)前記第1磁気遮断部(8)および前記第2磁気遮断部(9)は、前記ステータコア(5)の外周面に環状の溝を形成することで設けられ、
(c)前記プランジャ(3)は、磁性体材料よりなる磁性母材(11)と、この磁性母材(11)の表面に形成されて前記ステータコア(5)の内周面に直接摺動する非磁性体材料よりなるメッキ層(12)とからなり、
(d)前記磁性母材(11)は、
前記プランジャ(3)の軸方向の全ストローク範囲において前記第1磁気遮断部(8)の軸方向範囲内に収まる部位に、径方向に膨出する第1膨出部(13)を備えるとともに、
前記プランジャ(3)の軸方向の全ストローク範囲において前記第2磁気遮断部(9)の軸方向範囲内に収まる部位に、径方向に膨出する第2膨出部(14)を備え、
さらに、少なくとも前記第1膨出部(13)と前記第2膨出部(14)の軸方向間に、前記磁気受渡コア(7)と径方向の磁気の受渡を行なうプランジャメイン筒(15)を備え、
(e)前記メッキ層(12)は、少なくとも前記第1、第2膨出部(13、14)の外面に設けられ、
(f)前記第1膨出部(13)に設けられたメッキ層(12)と前記第1磁気遮断部(8)の内周面とが摺接する第1摺接部、および前記第2膨出部(14)に設けられたメッキ層(12)と前記第2磁気遮断部(9)の内周面が摺接する第2摺接部のみによって、前記プランジャ(3)が前記ステータコア(5)の内周面で直接摺動することを特徴とするリニアソレノイド。 - 請求項1に記載のリニアソレノイド(1)において、
前記第1膨出部(13)および前記第2膨出部(14)は、それぞれの外周面が円筒状の環状膨出部であることを特徴とするリニアソレノイド。 - 請求項1または請求項2に記載のリニアソレノイド(1)において、
このリニアソレノイド(1)は、前記磁気吸引コア(6)に形成された筒形凹部(36)の内側に前記プランジャ(3)が侵入して、前記筒形凹部(36)と前記プランジャ(3)とが軸方向に交差可能なものであり、
前記プランジャ(3)における前記第1膨出部(13)から前記磁気吸引コア(6)側の外径寸法は、前記プランジャ(3)における前記第1膨出部(13)と前記第2膨出部(14)の間の外径寸法よりも小さく設けられることを特徴とするリニアソレノイド。 - 請求項1〜請求項3のいずれかに記載のリニアソレノイド(1)において、
前記磁気受渡コア(7)は、前記第2磁気遮断部(9)よりも前記第1磁気遮断部(8)とは異なる側に、前記第2磁気遮断部(9)の径方向厚みよりも径方向に厚い大径部(42)を備えることを特徴とするリニアソレノイド。 - 請求項1〜請求項4のいずれかに記載のリニアソレノイド(1)において、
前記プランジャ(3)は、当該プランジャ(3)における軸方向の中心を起点として、軸方向に対称に設けられることを特徴とするリニアソレノイド。
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