JP2013084728A - リニアソレノイド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 シャフト5をプランジャ3に対して分離して設け、シャフト5をプランジャ3の端面と当接させてプランジャ3の軸力をシャフト5に伝える。これにより、シャフト5とスルーホール6の隙間を狭く設けることができ、磁気吸引力を高めることができる。また、シャフト5を組付けた後に、磁気吸引コア4の一部(スルーホール6の開口縁)を塑性変形させてシャフト抜止部7を設けているため、スルーホール6に組付けられたシャフト5が脱落する不具合がない。これにより、リニアソレノイド1の取り扱いが容易になる。
【選択図】 図1
Description
図5に示すように、プランジャ3の軸力をリニアソレノイド1の外部に伝えるシャフト5を備えたリニアソレノイド1の一例として、シャフト5をプランジャ3に圧入等により固定する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、シャフト5とスルーホール6とが強く干渉する不具合を回避するために、プランジャ3とシャフト5の固定に高い同軸精度が要求される。その結果、高い加工精度が要求されることになり、製造コストの上昇を招いてしまう。
この技術のシャフト5は、磁気吸引コア4に形成されたスルーホール6の内壁面において摺動自在に支持されるものであり、上述した特許文献1の不具合(磁気吸引力の低下、高い同軸精度)を回避することができる。
このように、駆動対象物(図中、スプール弁)に組付ける前のリニアソレノイド1は、シャフト5がリニアソレノイド1から脱落し易い状態であったため、駆動対象物に組付ける前のリニアソレノイド1の取り扱いには注意が必要とされる。
請求項1のリニアソレノイドは、シャフトをプランジャに対して分離して設け、シャフトをプランジャの端面と当接させてプランジャの軸力をシャフトに伝えるものである。これにより、シャフトとスルーホールの隙間を狭く設けることができ、プランジャの磁気吸引力を高めることができる。
また、磁気吸引コアの一部を塑性変形させて、スルーホールにシャフト抜止部を設けているため、スルーホールに組付けられたシャフトが脱落する不具合がない。これにより、駆動対象物に組付ける前のリニアソレノイドの取り扱いが容易になる。
請求項2のシャフト抜止部は、スルーホールの開口縁に荷重を加えて設けられるものである(図1参照)。
請求項3のシャフト抜止部は、座ぐりの底部に加えた荷重により設けられるものである(図3参照)。
座ぐりの底部に加重を加えるため、塑性変形が磁気吸引コアの外面(外観面)に影響しない。即ち、リニアソレノイドの製品精度が劣化する不具合を回避することができる。
請求項4のシャフト抜止部は、スルーホールを軸方向から見て局部的な断片形状を呈するものであり、スルーホールの内壁面に局部的な荷重を加えて設けられるものである(図4参照)。
局部的な荷重によって断片形状を呈するシャフト抜止部を形成するため、塑性変形に用いる荷重を低減できる。その結果、荷重を与える装置を簡素化することが可能になり、製造コストを抑えることができる。
また、磁気吸引コアに与える荷重を低減できることにより、磁気吸引コアが荷重により変形する懸念を回避することができる。即ち、リニアソレノイドの製品精度が劣化する懸念が生じない。
請求項5の磁気吸引コアは、コイルの周囲を覆うヨークにインロー嵌合されるものである。
磁気吸引コアに与えられる荷重がインロー嵌合を介してヨークに伝えられるため、磁気吸引コアに与えられる荷重がリニアソレノイドの内部部品(コイル等)に加わる不具合がない。これにより、磁気吸引コアに与えられる荷重によって、リニアソレノイドの内部が損傷する懸念を回避することができる。
請求項6のシャフトは、スルーホールの外部に近い側が小径となる段付形状を呈するものである。
これにより、シャフトとシャフト抜止部とが接触する不具合がない。即ち、スルーホールの内壁にシャフト抜止部を設けても、軸方向に対するシャフトの摺動性が損なわれる不具合がない。
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、
・軸方向へ移動可能に支持されるプランジャ3と、
・コイル2の発生する磁力によりプランジャ3を軸方向へ磁気吸引する磁気吸引コア4と、
・この磁気吸引コア4に挿入配置されてプランジャ3の軸力を外部(駆動対象物:例えば油圧制御弁等)に伝えるシャフト5と、
を具備して構成される。
また、シャフト5は、磁気吸引コア4に貫通形成されたスルーホール6内に挿入配置され、スルーホール6の内壁面によって軸方向へ摺動自在に支持されるものである。
さらに、磁気吸引コア4は、この磁気吸引コア4の一部をスルーホール6の内径方向に塑性変形させて形成したシャフト抜止部7を備える。
なお、以下の実施例において、上記[発明を実施するための形態]と同一符号は、同一機能物を示すものである。
図1、図2を参照して実施例1を説明する。なお、以下では説明の便宜上、図1左側を前、図1右側を後と称するが、この前後方向は、説明のための方向であって、実際の搭載方向を限定するものではない。
なお、リターンスプリングは、弁体を後方へ向けて付勢するものであり、弁体に付与されたリターンスプリングの付勢力は、シャフト5を介してプランジャ3に付与されるものである。即ち、シャフト5およびプランジャ3は、リターンスプリングの付勢力により後方へ付勢されるものである。
以下において、リニアソレノイド1の各部を詳細に説明する。
また、プランジャ3の内部には、軸方向に貫通する呼吸孔14が形成されている。
磁気吸引コア4は、プランジャ3と軸方向に対向して、プランジャ3を磁気吸引するものであり、プランジャ3との間に磁気吸引部(メイン磁気ギャップ)を形成する。
そして、内部にリニアソレノイド1の構成部品を組み込んだ後、ヨーク9の前端部(カップ開口)に形成された爪部をカシメることでヨーク9とステータ8とが強固に結合される。
シャフト5は、プランジャ3に生じる軸力を弁体(スプール等)に伝達するとともに、リターンスプリングの付勢力を弁体(スプール等)を介してプランジャ3に伝達するものである。
しかし、リニアソレノイド1が油圧制御弁に結合される以前の状態では、シャフト5がスルーホール6から抜け出て、シャフト5がリニアソレノイド1から脱落する可能性がある。
このシャフト抜止部7は、スルーホール6に組付けられたシャフト5がスルーホール6から抜け出るのを防ぐためのものであり、シャフト抜止部7の内径寸法は、シャフト5の外径寸法(スルーホール6に摺動する部位の外径寸法)より小さく設けられている。
先ず、リニアソレノイド1のスルーホール6にシャフト5を組み入れる。
次に、スルーホール6の開口縁(磁気吸引コア4の前端面)に治具18を押し付け、治具18に荷重を加える。治具18は、磁気吸引コア4の前端面に当接する部位がスルーホール6の内径寸法より僅かに大径なものであり、治具18の中心部にはシャフト5の当接を防ぐ「穴や凹部による逃げ部19」が形成されている。
そして、治具18に加えた荷重により、スルーホール6の開口縁(具体的には磁気吸引コア4の一部)を内側(スルーホール6の内径方向)に塑性変形させる。
以上により、シャフト抜止部7が形成される。
図2から判るように、この実施例は、スルーホール6の開口縁を全周に亘って塑性変形させたものであり、シャフト抜止部7は円環状に設けられるものである。
この実施例のリニアソレノイド1は、シャフト5をプランジャ3に対して分離して設け、シャフト5をプランジャ3の端面と当接させてプランジャ3の軸力をシャフト5に伝える構成を採用している。これにより、磁気受渡コア16に対するプランジャ3の軸ズレがシャフト5に影響しない。
その結果、シャフト5とスルーホール6の隙間を摺動クリアランスとして狭く設けることができ、プランジャ3に作用する磁気吸引力を高めることができる。
この実施例のリニアソレノイド1は、プランジャ3とシャフト5が分離しているため、結合のために要求される高い加工精度(プランジャ3とシャフト5の高い同軸精度)が必要とされない。
このため、リニアソレノイド1の製造コストを抑えることができる。
この実施例のリニアソレノイド1は、磁気吸引コア4の一部(スルーホール6の開口縁)を塑性変形させてシャフト抜止部7を設けているため、スルーホール6に組付けられたシャフト5が脱落する不具合がない。
これにより、油圧制御弁に組付ける前のリニアソレノイド1の取り扱いが容易になる。また、シャフト抜止部7は、磁気吸引コア4の一部であるため、部品点数の増加を招かない。
この実施例の磁気吸引コア4には、ヨーク9の開口端と磁気的および機械的に結合されるフランジ部20が一体に設けられており、このフランジ部20(磁気吸引コア4の一部)がヨーク9の前端部(カップ開口)に対してインロー嵌合される。
シャフト抜止部7を形成する際(治具18から磁気吸引コア4に荷重が与えられる際)、磁気吸引コア4に与えられる荷重が、インロー嵌合のためにヨーク9に形成した段差21で受け止められてヨーク9に伝えられる。
このため、磁気吸引コア4に与えられる荷重がリニアソレノイド1の内部部品(コイル2等)に加わる不具合がない。その結果、磁気吸引コア4に与えられる荷重によって、リニアソレノイド1の内部が損傷する懸念を回避することができる。即ち、荷重を加えてシャフト抜止部7を形成しても、リニアソレノイド1の信頼性を損なうことがない。
この実施例のシャフト5は、スルーホール6の外部に近い側(前側)が小径となる段付形状を呈するものである。具体的に、シャフト5のうち、シャフト5の前側(シャフト抜止部7の内側において軸方向へ変移する範囲)には、シャフト抜止部7の内径寸法より小径の小径部22が設けられている。
このように、シャフト5の前側に小径部22を設けたことにより、シャフト5とシャフト抜止部7とが接触する不具合がない。即ち、スルーホール6の内壁にシャフト抜止部7を設けても、軸方向に対するシャフト5の摺動性が損なわれる不具合がない。
図3を参照して実施例2を説明する。なお、以下の実施例において上記実施例1と同一符合は同一機能物を示すものである。
この実施例2におけるシャフト抜止部7の製造方法を、図3を参照して説明する。
先ず、スルーホール6の外端(前端)に、スルーホール6の内径寸法より大径の座ぐり23を設けておく。この座ぐり23は、治具18の外径寸法より大径の円筒穴であり、例えば、ステータ8の製造時において切削加工により形成されるものである。
即ち、リニアソレノイド1のスルーホール6にシャフト5を組み入れる。
次に、座ぐり23の底部に治具18を押し付け、治具18に荷重を加え、座ぐり23の底におけるスルーホール6を内側に塑性変形させて、シャフト抜止部7を形成する。
図4を参照して実施例3を説明する。
この実施例3のシャフト抜止部7は、図4(b)に示すように、スルーホール6を軸方向から見て局部的な断片形状を呈するものであり、スルーホール6の内壁面に局部的な荷重を加えて設けたものである。
なお、図4(b)では、断片形状を呈するシャフト抜止部7を2つ設ける例を示すが、断片形状を呈するシャフト抜止部7の数は限定されるものではなく、3つ以上であっても良い。あるいは、シャフト5の抜け止めが可能であれば、断片形状を呈するシャフト抜止部7が1つであっても良い。
また、磁気吸引コア4に与える荷重を低減できることにより、磁気吸引コア4が荷重により変形する懸念を回避することができる。即ち、リニアソレノイド1の製品精度が劣化する懸念を無くし、リニアソレノイド1の信頼性を高めることができる。
2 コイル
3 プランジャ
4 磁気吸引コア
5 シャフト
6 スルーホール
7 シャフト抜止部
9 ヨーク
22 小径部
23 座ぐり
Claims (6)
- 通電により磁力を発生するコイル(2)と、軸方向へ移動可能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)を軸方向へ磁気吸引する磁気吸引コア(4)と、この磁気吸引コア(4)に挿入配置されて前記プランジャ(3)の軸力を外部に伝えるシャフト(5)とを具備するリニアソレノイド(1)において、
前記シャフト(5)は、前記プランジャ(3)に対して分離して設けられて前記プランジャ(3)の端面と当接して前記プランジャ(3)の軸力を受けるとともに、前記磁気吸引コア(4)に貫通形成されたスルーホール(6)内に挿入配置されるものであり、
前記磁気吸引コア(4)は、当該磁気吸引コア(4)の一部を、前記スルーホール(6)の内径方向に塑性変形させて形成したシャフト抜止部(7)を備え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、
前記シャフト抜止部(7)は、前記スルーホール(6)の開口縁に荷重を加えて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に記載のリニアソレノイド(1)において、
前記スルーホール(6)の外端には、前記スルーホール(6)の内径寸法より大径の座ぐり(23)が設けられ、
前記シャフト抜止部(7)は、前記座ぐり(23)の底部に加えた荷重により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に記載のリニアソレノイド(1)において、
前記シャフト抜止部(7)は、前記スルーホール(6)を軸方向から見て局部的な断片形状を呈するものであり、前記スルーホール(6)の内壁面に局部的な荷重を加えて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、
前記磁気吸引コア(4)は、前記コイル(2)の周囲を覆うヨーク(9)にインロー嵌合さ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5のいずれかに記載のリニアソレノイド(1)において、
前記シャフト(5)は、前記スルーホール(6)の外部に近い側が小径となる段付形状を呈することを特徴とするリニアソレノイド。
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