JP2015156458A - ソレノイド - Google Patents
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Abstract
Description
従来より、図13に示したように、スプール制御弁の弁体であるスプールバルブ101をスリーブ102のスプール孔103のアジャストスクリュー側(スプール孔103の開口側)へ移動させる電磁アクチュエータ(以下ソレノイド)が公知である(例えば、特許文献1参照)。
この従来のソレノイドは、合成樹脂製のボビン105の外周に巻装されるコイル106と、このコイル106の内周側に配されるコイル内周側固定コア(円筒状のステータコア107)と、コイル106の外周側に配されるコイル外周側固定コア(有底円筒状のヨーク108)と、ステータコア107内を移動可能なプランジャ109とを備えている。
ここで、第1ターミナル111は、コイル106を形成する導体(導線)に導通接合される内部接続部、および第2ターミナル112に導通接合される第1中間接続部を有するコイル側のコイルターミナルとして使用されている。
第2ターミナル112は、相手ターミナルのタブ端子と嵌合接続する外部接続端子(音叉端子)、および第1ターミナル111の第1中間接続部に溶接、カシメ等により導通接合される第2中間接続部を有する外部側のコイルターミナルとして使用されている。
ところが、従来のソレノイドにおいては、ヨーク108の底部114の外面(ヨーク天面)に挿通孔115を開口してホルダ113からヨーク側に突出した弾性係合片116の先端部(スナップフィット爪部117)をヨーク108の底部114の内面に設けた係止部118に引っ掛けるようにして外面にホルダ113をスナップフィット結合している。このように、ヨーク108の底部114の外面に対するホルダ113の固定方法がスナップフィット結合であるため、スナップフィット結合部において必ずガタが発生する。このスナップフィット結合のガタによって、第1ターミナル111と第2ターミナル112の中間接続部との内部接続部の位置ズレ、および第2ターミナル112と相手ターミナルとの外部接続部の位置ズレが発生する。これにより、内部接続部および外部接続部における通電信頼性の確保が困難であるという問題があった。
この比較例1のリニアソレノイドは、内部接続部と外部接続部とを一体化したターミナルを用いることで、従来のソレノイドで必要であった第1ターミナルと第2ターミナルとの接続構造や接続作業が不要となるという効果を備えている。
比較例1のリニアソレノイドは、有底円筒状のヨーク108の底部114に内外連通孔を設け、ヨーク108の内部から内外連通孔を通り抜けてヨーク108の外側へ突き出すようにターミナル、およびヨーク108の底部114のホルダ取付座面119からヨーク108の外部へ向かって突出するように一対の位置決め突起122を備えている。
具体的には、図15(a)に示したように、クリップ圧入時に、クリップ125に圧入荷重を印加し、クリップ125をフランジ123と位置決め突起122に弾性接触させる。そして、クリップ圧入後に、クリップ125の弾性復元力を利用してホルダ121のヨーク接触面127をヨーク108の底部側に押し付けてホルダ121のヨーク接触面127をヨーク108の底部のホルダ取付座面119に液密的に密着させる。
また、ホルダ121には、相手ターミナルのタブ端子を端子収容室に挿入するための一対の端子挿入孔131に一対のテーパガイド面132が設けられているので、ホルダ121に対する相手コネクタの嵌合時に、相手ターミナルのタブ端子を端子収容室に挿入し易くなっている。
これにより、フランジ123とクリップ125との間にクリアランスが発生し、ホルダ121のヨーク接触面127とヨーク天面との間に隙間が形成されるため、上記の異物侵入防止機能が失われてしまうという問題がある。
また、ホルダには、上記の嵌合孔、およびこの嵌合孔周縁から径方向の外径側へ向かって放射状に拡がるように設けられる環状のクリップ取付座が設けられている。このクリップ取付座には、クリップ取付座の径方向の内径側が、クリップ取付座の径方向の外径側よりも凹み量(窪み量)が大きくなるように傾斜した環状の凹傾斜面が設けられている。
これによって、ホルダのヨーク接触面とヨークの底部の外面とをクリアランスなく全周密着させることが可能となり、ホルダとヨークの底部とに囲まれた空間への異物の侵入を防止することができる。したがって、ヨークの外部から空間へ入り込み、更に、空間から内外連通孔を通り抜けてヨークの内部へ異物が侵入する不具合の発生を防止することができる。
図1ないし図11は、本発明のソレノイドを適用したリニアソレノイドを備えたリニアソレノイドバルブ(実施例1)を示したものである。
油圧制御装置は、例えば自動車等の車両に搭載される自動変速機の変速制御に使用されるものである。この油圧制御装置は、オイルパン内のオイルを吸入して圧送するオイルポンプ(図示せず)と、複数の油路を有するバルブボディ(図示せず)と、このバルブボディに取り付けられて、バルブボディの油路と共に油圧回路を構成する複数のリニアソレノイドバルブと、ドライバー等から要求された変速状態を実現するように複数のリニアソレノイドバルブを通電制御する制御ユニット(TCU:図示せず)とを備えている。
自動変速機ケースの中部には、ポンプ、タービンおよびステータ等により構成されるトルクコンバータと、このトルクコンバータのタービンに接続される多段歯車式の変速機構が収容されている。変速機構は、油圧制御装置から供給される油圧に応じて係合または解放される複数の摩擦係合要素(クラッチまたはブレーキ)を備えている。
そして、自動変速機は、各摩擦係合要素の係合または解放の組み合わせに従ってシフトレンジが切り替わる。これにより、自動変速機の変速制御が実行される。
これらのリニアソレノイドバルブのうちの少なくとも1つのリニアソレノイドバルブは、圧力流体である作動油(オイル)の油圧を調圧して出力するスプールバルブ(以下スプール制御弁)と、このスプール制御弁の弁体(バルブスプール:以下スプール)をその軸線方向の一方側に駆動する電磁アクチュエータであるリニアソレノイドとによって構成されている。
スプールは、ガイド孔の内部からリニアソレノイドの内部まで延びるシャフトの軸方向の一端面と当接している。このシャフトの軸方向の他端面は、プランジャ(後述する)の接触部に当接している。これにより、スプール制御弁は、プランジャがその軸線方向に移動することで、シャフトを介してスプールをその軸線方向へ駆動するように構成される。
スリーブには、オイルが流出入する複数のオイル給排ポートが、スリーブの内外を連通している。これらのオイル給排ポートは、スリーブの外周面(外部)とガイド孔の内部とを、ガイド孔の軸線方向に対して略垂直な半径(放射)方向に連通している。
複数のオイル給排ポートは、入力ポート、出力ポートおよびドレン(排出)ポートを備えている。
出力ポートは、オイルの入力圧を所定の出力圧に調圧してガイド孔の内部から第2油路を介してクラッチ(またはブレーキ)の油圧サーボへ出力するOUTポートである。
ドレンポートは、入力ポートまたは出力ポートからガイド孔の内部に流入したオイルを、ガイド孔の内部から第3油路を介してオイルパンへ排出するDRAINポートである。
また、この他、オイル給排ポートとして、出力ポートから出力されるオイルの出力圧の変動を抑えるためのフィードバック(F/B)ポートを設けている。このF/Bポートは、出力ポートに連通する第4油路(フィードバック(F/B)油路)を介して接続している。
ここで、コイル1は、ボビン3の外周に巻装される円筒状のコイル部、およびこのコイル部の両側のコイル端末から内外連通孔(後述する)を通り抜けてヨーク5の外側へ引き出された一対のコイルリード線4を備えている。これらのコイルリード線4は、一対のターミナル6と導通接合し、且つ一対のターミナル6は、相手コネクタに保持される一対の相手ターミナル9と嵌合接続するように構成されている。
ヨーク5の底部11には、クリップ8の弾性力(弾性復元力)を利用して、ホルダ7のヨーク接触面(後述する)が全周密着するようにホルダ7を取り付けるホルダ取付座面12が設けられている。また、ヨーク5の底部11には、その底部11を板厚方向に貫通してヨーク5の内部と外部とを連通する内外連通孔13が設けられている。また、ヨーク5の底部11には、その底部11の外面(ホルダ取付座面12)からヨーク5の外側へ向かって突出した複数(一対)の位置決め突起14が設けられている。
音叉端子23には、相手ターミナル9のタブ端子(第2外部接続端子)25が嵌合接続する。 また、一対のターミナル6の各中間連結部24には、リニアソレノイドバルブの工場出荷時における通電検査で、コイル1および一対のターミナル6の導通状態を検査するための一対の通電検査用接触子が接触する一対の平面部26がそれぞれ設けられている。これらの平面部26は、特許請求の範囲における「一対の電極部」に相当し、一対の第1、第2端子収容室(後述する)内にそれぞれ配置されている。
コイル1は、絶縁性を有する合成樹脂(モールド樹脂材)製のボビン3に、絶縁被膜を施した導線を複数回巻装したソレノイドコイルである。また、コイル1は、ボビン3の外周に巻装された円筒状のコイル部と、このコイル部の巻き始め端部および巻き終わり端部より外側に引き出された一対のコイルリード線4を有している。
なお、シャフト2は、リニアソレノイドバルブのスリーブの中心軸線上に設置されている。このシャフト2は、可動コアによる軸線方向(ソレノイド軸方向)の一方側への駆動力をスプールに伝えると共に、スプールに与えられたリターンスプリングの付勢力を可動コアへ伝えるものである。
ボビン3は、円筒部17の外周および一対の鍔状部18間に絶縁被膜を施した導線を複数回巻装している。また、円筒部17の外周および一対の鍔状部18間には、コイル1のコイル部を収納する円筒状のコイル収納空間が形成される。また、一対の鍔状部18のうちの一方の鍔状部18には、モールド樹脂部15が一体的に設けられている。また、モールド樹脂部15および一方の鍔状部18には、一対のコイルリード線4の中間部が嵌挿されるスリットが形成されている。
一対のコイルリード線4の中間部は、ボビン3のスリットを挿通してモールド樹脂部15の外部(ヨーク5の外側)に取り出されている。
一対のコイルリード線4は、ボビン3の一方の鍔状部18より突出し、モールド樹脂部15のスリットを挿通する第1突出部を有している。これらの第1突出部は、ヨーク5の底部11に形成された円弧状の内外連通孔13を貫通して、ヨーク5の外部側に取り出されている。そして、ヨーク5の底部11およびボビン3のモールド樹脂部15の外面より突出した第2突出部は、ターミナル6の各内部接続部22に螺旋状に絡げられる絡げ部分、およびターミナル6の各内部接続部22にヒュージング接合されるリード線端末部分を有している。
プランジャ29は、コイル1の磁力によりソレノイド軸方向の一方側へ向かって磁気吸引される可動コア(ムービングコア)である。このプランジャ29は、スプールに伝わるリターンスプリングの付勢力によってスプール、シャフト2と共に、有底円筒状のヨーク5の底部11へ付勢される。
また、プランジャ29の外周面には、コイル内周側固定コア(31〜33)の内周面に直接摺動する摺動面が形成されている。
プランジャ前後空間34、35とは、リニアソレノイドの作動時に容積が変動する第1、第2容積変化部のことである。これらのプランジャ前後空間34、35は、プランジャ29をその軸線方向に貫通するプランジャ呼吸孔36を介して連通している。
プランジャ29には、プランジャ室内での変位に伴うプランジャ前後空間34、35のオイルの流動を確保するために、プランジャ29の両端面(軸線方向の前後端面)を連通するプランジャ呼吸孔36がソレノイド軸方向に真っ直ぐに設けられている。
ステータコア31、32および磁気抵抗部33は、コイル1が通電されると励磁(磁化)される磁性金属(例えば鉄等の強磁性材料)よりなる。また、ステータコア31、32は、コイル1、ヨーク5、プランジャ29およびリングコア37と共に磁気回路を構成している。
また、ステータコア31の先端側の円環状フランジ(図示せず)は、コイル1の軸線方向の一端側を覆う固定コアとしての機能も備えている。
コイル外周側コアは、コイル1が通電されると励磁(磁化)される磁性金属(例えば鉄等の強磁性材料)製のヨーク5により構成されている。このヨーク5は、磁性鋼板をプレス装置等により絞り加工することにより、円筒部の一端側(スプール制御弁側)は開口し、円筒部の他端側(ホルダ側)が円板状の底部11により閉塞された有底円筒形状に形成されている。
ヨーク5は、コイル1の外周側を覆う円筒状の側板を有している。このヨーク5は、側板の軸線方向の一端側(スプール制御弁側)が開口し、また、側板の軸線方向の他端側が円板状の底部(底板)11により閉塞されている。また、ヨーク5の底部11の外面における所定位置には、ホルダ7のヨーク接触面(後述する)が隙間(クリアランス)なく密着した状態で、ホルダ7を取り付けるホルダ取付座面12が設けられている。このホルダ取付座面12は、ヨーク5の底部11の外面の中で内外連通孔13を囲むように設けられている。
ヨーク5の円筒部の一端側の円筒開口部は、スリーブの円環状フランジ(図示せず)にかしめ結合されている。
ヨーク5の円筒部の他端側の底部11には、一対のコイルリード線4の第1突出部および一対のターミナル6の各基端部21が挿通するターミナル挿通孔である円弧状の内外連通孔13が形成されている。
ヨーク5の底部11の中で内外連通孔13とは異なる部位には、その部位の外面(以下底部11の外面)からヨーク5の外側へ向かって突出する複数の位置決め突起14が一体的に形成されている。
複数の位置決め突起14は、後述するターミナル6の第1、第2収容凹部(以下端子収容室)を跨ぐように並列して設けられ、且つ底部11の外面(ホルダ取付座面12)からヨーク5の外側へ向かってソレノイド軸方向に沿うように真っ直ぐに延伸されている。これらの位置決め突起14は、ヨーク5の底部11と一体部品または別体部品で構成されている。
なお、複数の位置決め突起14を、ヨーク5の底部11と一体部品ではなく、ヨーク5の底部11に対して別体部品(金属製品)で構成しても良い。例えば図4(b)に示したようなヨーク5の底部11に形成される圧入孔11aに圧入嵌合される断面T字状の嵌合ピン14aを位置決め突起14として採用しても良い。
外部接続用コネクタは、ヨーク5の内側から内外連通孔13を通り抜けてヨーク5の外側へ突き出すように配置(セット)される一対のターミナル6と、これらターミナル6の音叉端子23および相手コネクタの相手ターミナル9のタブ端子25を収容保持する一対の第1、第2端子収容室を有し、内外連通孔13を塞ぐようにヒョーク5の底部11の外面に組み付けられるターミナルホルダ(以下ホルダ7)と、底部11の外面にホルダ7を固定するための一対の固定用クリップ(以下クリップ8)とを備えている。
一対のターミナル6は、コイル1のコイルリード線4と外部とを電気接続するコイルターミナル(コネクタターミナル)であって、ヨーク5の底部11の外面において互いに音叉分の中心軸が平行に配置(セット)された音叉型並行ターミナルである。
一対のターミナル6は、導電性を有する金属薄板(金属素材)をプレス装置等により打ち抜き加工が施されている。また、ターミナル6は、打ち抜き加工と同時に折り曲げ加工が施される予備屈曲部、および打ち抜き加工後に折り曲げ加工が施される複数の屈曲部を有している。
そして、ターミナル6には、ボビン3のモールド樹脂部15の外面より突出すると共に、ヨーク5の底部11に形成された内外連通孔13を貫通して、ヨーク5の外部側に突き出した内部接続部22がそれぞれ設けられている。これらの内部接続部22は、一対のコイルリード線4を絡げるリード線絡げ部を有している。
リード線絡げ部には、一対のコイルリード線4の絡げ部分を螺旋状に絡げるための螺旋状のガイド溝が形成されている。
ターミナル6は、内部接続部22の先端と音叉端子23の基端部44との中間部分に、内部接続部22と音叉端子23とを一体化する中間連結部24がそれぞれ設けられている。これにより、ターミナル6は、基端側から先端側に至るまで1つの金属素材によって一体的に形成されている。
中間連結部24は、内部接続部22のリード線絡げ部より延伸された断面四角形状の接触子被接触部(平面部26)、およびこの平面部26へ向けて折り返すように折り曲げられる折り曲げ片を有している。
音叉端子23は、相手ターミナル9のタブ端子25を挟み込んで接触するアーム状の挟持片41、42を有するコネクタ端子(雌型端子)である。また、音叉端子23は、挟持片41、42間に、相手ターミナル9のタブ端子25が開口側から奥側へ向かって挿入されるスロット43を有している。このスロット43の奥側には、中間連結部24の折り曲げ片を介して、平面部26に繋がる音叉端子23の基端部(根元部)44が設けられている。
ここで、音叉端子23のスロット開口側は、図3に示したように、相手ターミナル9のタブ端子25の挿入方向(コネクタ嵌合方向、コネクタ接続方向)、すなわちソレノイド軸方向に対して直交する方向に向いている。
また、ホルダ7は、相手コネクタが嵌合する角筒状のコネクタケース46と、このコネクタケース46の第1端子挿入孔側の側壁の外面から底部11の外面の面方向に外側へ突き出すように設けられる一対のフランジ47と、コネクタケース46の側壁の外面からコネクタケース46の外側へ、例えばコネクタケース46の側壁の外面と各フランジ47の外端面とを繋ぐように設けられた複数の補強リブ48と、一対の位置決め突起14の外周にそれぞれ嵌合する一対の嵌合孔49とを備えている。
一対の第1端子収容室51は、一端側が開口し、底部11の外面に対するホルダ7の組み付け時に、ターミナル6の各音叉端子23を各第1端子収容室51に挿入するための一対の第1端子挿入孔(音叉端子挿入孔)53を有している。
一対の第2端子挿入孔55は、特許請求の範囲における「第1開口部」に相当する。これらの第2端子挿入孔55には、一対の相手ターミナル9の各タブ端子25を第2端子収容室52の所定の位置に誘導するテーパガイド面56が設けられている。このテーパガイド面56は、その開口側から奥側へ向かって徐々に第2端子挿入孔55の開口面積が小さくなる略V字状の傾斜面であって、奥側がタブ端子25が挿通可能なように四角形状に開口している。また、テーパガイド面56は、各第1端子挿入孔53の短手方向の両側に1つまたは2つ以上それぞれ設けられている。
また、一対の第2端子挿入孔55は、一対の通電検査用接触子を一対のターミナル6の各平面部26に面接触または線接触させるために、一対のターミナル6の各音叉端子23に対する、一対の相手ターミナル9の各タブ端子25の嵌合方向の外部、つまりホルダ7のコネクタケース46の外部(一対の第2端子挿入孔55の前方)から一対の第2端子収容室52内へ一対の通電検査用接触子を差し込むことが可能(嵌挿可能)な一対の接触子挿入孔としての機能を有している。
なお、一対の嵌合凸部61、62の肉厚よりも仕切り壁63の板厚(肉厚)方が大きくなっている。
一対の嵌合凸部61、62間には、嵌合凸部65と対応する部位に、嵌合凸部65との間にラビリンス(迷路)構造を形成する嵌合凹溝(嵌合凹部)64が設けられている。この嵌合凹溝64は、一対の嵌合凸部61、62の突出端面から所定の窪み量分だけ凹んでいる。なお、ラビリンスは、凹形状の嵌合凹溝64と凸形状の嵌合凸部65とを互いに入り組ませることで、例えばコの字状(またはW字状)の迷路構造を有している。
また、コネクタケース46のヨーク側開口端には、コネクタケース46の側壁の外面から底部11の外面の面方向に外側へ突き出すように一対のフランジ47が設けられている。また、コネクタケース46およびフランジ47には、ヨーク5の底部11の外面(ホルダ取付座面12)に面接触する環状のヨーク接触面67が、一対のターミナル6の各音叉端子23を囲むように設けられている。
クリップ取付座68の中央部には、円環状(円錐台形状)の凹傾斜面69が形成されている。この凹傾斜面69は、クリップ取付座68の半径方向の内径側が、クリップ取付座68の半径方向の外径側よりも凹み量(窪み量)が大きくなるように傾斜した凹テーパ面(取付座面)である。
複数の補強リブ48は、ヨーク5の底部11の外面(ホルダ取付座面12)に対する、ホルダ7のヨーク接触面67の反りを防止する機能を有している。
一対の嵌合孔49は、コネクタケース46の各第1、第2端子収容室51、52の外側にそれぞれ設けられている。これらの嵌合孔49は、円形孔であって、位置決め突起14の外径よりも僅かに大きい孔径を有し、クリップ取付座68の中央部をその厚み方向に貫通するように設けられている。
一対のクリップ8は、例えば打ち抜き加工と同時に折り曲げ加工が施される円環状の屈曲部71、あるいは打ち抜き加工後に折り曲げ加工が施される円環状の屈曲部71を有している。この屈曲部71は、クリップ取付座側に凹んだ凹屈曲部であり、クリップ圧入時およびクリップ圧入後いずれも、クリップ取付座68の凹傾斜面69と接触しない。
係合孔72は、位置決め突起14の外径よりも小さい孔径を有し、内径側クリップ73の中央部をその板厚方向に貫通するように設けられている。
内径側クリップ73は、係合孔周縁から半径方向の外径側へ向かって放射状に拡がるように設けられている。この内径側クリップ73の外側面と内側面には、円錐面が形成されている。
また、内径側クリップ73の内周部(内周縁、係合孔周縁)には、位置決め突起14の外周面に弾性接触する円環状の内径側弾性係合部(弾性接触部)74が設けられている。この内径側弾性係合部74は、係合孔72の孔壁面と内径側クリップ73の外側面とが交差するエッジ部分、つまり内径側クリップ73の内周側エッジ部分に設けられている。
外径側クリップ75は、内径側クリップ73よりも半径方向の外径側に設けられている。この外径側クリップ75の外側面と内側面には、円錐面が形成されている。
外径側クリップ75の外周部(外周縁)には、ホルダ7のクリップ取付座68の凹傾斜面69に弾性接触する円環状の外径側弾性係合部(弾性接触部)76が設けられている。この外径側弾性係合部76は、外径側クリップ75の外周面と外径側クリップ75の外側面とが交差するエッジ部分、つまり外径側クリップ75の外周側エッジ部分に設けられている。
これにより、一対のクリップ8は、ホルダ7の各嵌合孔49を位置決め突起14に嵌合させた後に、係合孔72を位置決め突起14の外周に圧入係合することで、内径側クリップ73の先端側の係合孔72が拡径し、且つ内径側クリップ73および外径側クリップ75が共に圧入荷重方向に弾性変形し、ヨーク5の底部11の外面(ホルダ取付座面12)に全周密着するようにホルダ7を固定することが可能となる。
次に、本実施例のリニアソレノイドの底部11の外面(ホルダ取付座面12)にホルダ7を固定する手順を説明する。
このとき、一対の位置決め突起14は、ヨーク5の底部11の外面の所定位置であるホルダ取付座面12に設けられているので、コネクタケース46および一対のフランジ47等を有するホルダ7は、ヨーク5の底部11の外面(ホルダ取付座面12)の所定位置に仮組み付けされる(組付工程1)。
このとき、底部11のホルダ取付座面12から内外連通孔13を通り抜けてヨーク5の外側へ突き出した状態で、ボビン3のモールド樹脂部15に保持された一対のターミナル6、特に一対の音叉端子23は、一対の第1端子挿入孔53のテーパガイド面54を通って各第1端子収容室51内に収納される。
以上のように、本実施例のリニアソレノイドバルブにおけるリニアソレノイドによれば、ホルダ7のコネクタケース46の第1開口部近傍の側面から側方へ突出する一対のフランジ46を、一対の位置決め突起14の外周に嵌合させることで、ヨーク5の底部11の外面(ホルダ取付座面12)の所定位置にホルダ7が仮組み付けされる。
このホルダ7には、位置決め突起14に対するクリップ圧入時に、ヨーク5の底部11のホルダ取付座面12に面接触するヨーク接触面67が設けられている。このヨーク接触面67は、ホルダ7の第1端子収容室51内に収容保持されるターミナル6の音叉端子23を囲むように環状(全周)に設けられている。
そして、一対の位置決め突起14の外周には、ヨーク5の底部11のホルダ取付座面12にホルダ7を固定(本組み付け)するための一対のクリップ8が圧入係合されている。このとき、一対のクリップ8は、ヨーク5の底部11のホルダ取付座面12にホルダ7のヨーク接触面67が密着するように組み付けられる。
そして、一対のクリップ8の内径側クリップ73の内周部に、位置決め突起14の外周面に弾性接触する円環状の内径側弾性係合部74を設け、また、一対のクリップ8の外径側クリップ75の外周縁に、クリップ取付座68の凹傾斜面69に弾性接触する外径側弾性係合部76を設けている。
これにより、ホルダ7のヨーク接触面67とヨーク5の底部11の外面(ホルダ取付座面12)とをクリアランスなく全周密着させることが可能となり、ホルダ7とヨーク5の底部11とに囲まれた空間への異物の侵入を防止することができる。
これにより、ヨーク5の底部11の外面(ホルダ取付座面12)とホルダ7のヨーク接触面67との間の密着性を向上することができるので、ホルダ7のヨーク接触面67とヨーク5の底部11のホルダ取付座面12とをクリアランスなく全周密着させることができる。したがって、ホルダ7とヨーク5の底部11とに囲まれた空間への異物の侵入を防止できるので、ヨーク5の内部への異物の侵入を防止することができる。
そして、一対の第1端子挿入孔53には、一対のターミナル6の各音叉端子23を、一対の第1端子収容室51の所定位置に誘導するテーパガイド面54が設けられている。
このモールド樹脂部15は、ヨーク5の底部11の外面(ホルダ取付座面12)からヨーク5の外側へ突出するように設けられている。
そして、ホルダ7およびモールド樹脂部15は、絶縁性を有する合成樹脂によって形成されている。これらのホルダ7およびモールド樹脂部15には、一対の第1端子収容室51および一対の第2端子収容室52を区画する衝立が設けられている。
また、従来のコネクタ製品の中には、コネクタケースの側面に一対の接触子挿入孔(貫通孔)を開けて、一対の通電検査用接触子をコネクタ外部から一対の接触子挿入孔を貫通してターミナルの中間連結部等の被接触部に当てて通電検査を実施することができるように露出させた構成を備えたものがあり、この場合には、通電検査時における通電が容易である。
そこで、本実施例のリニアソレノイドバルブのホルダ7は、コネクタケース46の側面に接触子挿入孔を開口させることなく、一対の第2端子挿入孔55を、一対の通電検査用接触子をホルダ7のコネクタケース46の外部から一対のターミナル6の各平面部26側に挿入させることが可能な一対の接触子挿入孔として使用している。
これにより、リニアソレノイドバルブの工場出荷時に、実車搭載時における通電検査と異なる通電検査が可能となり、つまり通電検査時における通電が容易となる。したがって、本実施例の異物侵入防止効果を低下させることなく、リニアソレノイドの導通状態を容易に検査できるので、異物侵入に伴うリニアソレノイドバルブの動作不良を防止することができる。
これによって、ホルダ7のコネクタケース46に対する相手コネクタの嵌合時、あるいはターミナル6の音叉端子23に対する相手ターミナル9のタブ端子25の嵌合時に、ホルダ7の盛り上げ部66がターミナル6の音叉端子23の基端部44に接触して、ターミナル6の音叉端子23に加わる嵌合荷重をターミナル6の音叉端子23からホルダ7の盛り上げ部66に分散させることが可能となるので、ターミナル6の音叉端子23の破損等の不具合を防ぐことができる。
また、本実施例のリニアソレノイドは、ヨーク5の底部11の外面から突き出たターミナル6の内部接続部22と音叉端子23との間の中間連結部24を折り曲げ加工することにより、所望の位置にターミナル6の中間連結部24に平面部26を確保することが可能となると共に、音叉端子23もターミナル6の所望の位置に配置することができる。
また、上記の構成が、全てヨーク5、ホルダ7、相手ターミナル9による内包された(囲まれた)空間内に設けられている。
これにより、位置決め突起122の断面が変化したり(細くなったり)、また、嵌合孔124の孔形状が変化したり(拡がったり)すると、ヨーク108の底部114のヨーク天面の所定位置に対するホルダ121の取付位置がズレてしまうので、位置決め突起122または嵌合孔124の摩耗を要因とするホルダ121の組付信頼性およびターミナルの音叉端子における通電信頼性の悪化が懸念される。
具体的には、ホルダ7のクリップ取付座68に円環状(円錐台形状)の凹傾斜面69を設け、一対のクリップ8の内径側クリップ73の内周部に、位置決め突起14の外周面に弾性接触する円環状の内径側弾性係合部74を設け、また、一対のクリップ8の外径側クリップ75の外周縁に、クリップ取付座68の凹傾斜面69に弾性接触する外径側弾性係合部76を設けている。
したがって、本実施例のリニアソレノイドにおいては、一対の位置決め突起14の外周面またはホルダ7の一対のフランジ47の各嵌合孔49の嵌合孔壁面の摩耗を要因とする、ヨーク5の底部11の外面(ホルダ取付座面12)の所定位置に対するホルダ7の組付信頼性および相手ターミナル9のタブ端子25とのターミナル6の音叉端子23における通電信頼性の悪化を抑制することができる。
図12は、本発明のソレノイドを適用したリニアソレノイドを備えたリニアソレノイドバルブ(実施例2)を示したものである。
ここで、実施例1と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省力する。
コネクタケース46のヨーク5側の端面(ヨーク接触面67)には、ヨーク5の底部11の外面(ホルダ取付座面12)に対するホルダ7の組み付け時に、ターミナル6の各音叉端子23を各第1端子収容室51に挿入するための一対の第1端子挿入孔53が開口している。これらの第1端子挿入孔53には、一対のテーパガイド面54が形成されている。これらのテーパガイド面54は、第1端子挿入孔53側から奥側(第1端子収容室51側)へ向かって第1端子挿入孔53の開口面積が徐々に小さくなる(徐減)するように設けられている。
以上のように、本実施例のリニアソレノイドバルブにおいては、実施例1と同様な効果を奏する。
本実施例では、本発明のソレノイドを、自動車の自動変速機の油圧制御を行う油圧制御装置に組み込まれるスプール制御弁を駆動するリニアソレノイド(電磁アクチュエータ)に適用しているが、本発明のソレノイドを、電動機(モータ)、発電機(オルタネータ)、電磁スイッチ、点火コイルや変圧器等のコイル装置に適用しても良い。
なお、コイルに接続する導体とは、モータのロータコイルに電気接続する整流子(コンミテータ)に押圧接触するブラシが考えられる。また、オルタネータのロータコイルに電気接続する集電環(スリップリング)に押圧接触するブラシが考えられる。
また、加工後のターミナルとしては、ブラシに導通接合される内部接続部、および相手ターミナルと嵌合接続する外部接続部を一体化したブラシターミナルを採用できる。
また、本発明のソレノイドを、エンジンの吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング装置(VVT)に使用される電磁油路切替弁(OCV)の弁体であるスプール制御弁を駆動するリニアソレノイドに適用しても良い。
また、スプール制御弁の代わりに、ボールバルブ、ポペットバルブ等の他の形状のバルブを駆動するリニアソレノイドに本発明を適用しても良い。
また、シャフトとプランジャとが一体構造の可動コアに本発明の構造を適用しても良い。また、シャフトを磁性体で構成しても良い。
本実施例では、相手ターミナルの挿入方向を、ソレノイド軸方向に対して直交する垂直方向(ソレノイド軸直角方向)に設定しているが、相手ターミナルの挿入方向を、ソレノイド軸方向と異なる方向またはソレノイド軸方向に対して所定の角度範囲(例えば85°〜105°)内の異なる方向に設定しても良い。
3 ボビン
5 ヨーク
6 ターミナル
7 ホルダ
8 クリップ
11 底部
12 ホルダ取付座面(底部の外面)
13 内外連通孔
14 位置決め突起
Claims (15)
- (a)コイル(1)と共に磁気回路を形成する有底筒状のヨーク(5)の底部(11)を貫通して前記ヨーク(5)の内外を連通する内外連通孔(13)と、
(b)前記底部(11)の中で前記内外連通孔(13)とは異なる部位の外面から前記ヨーク(5)の外側へ突出するように設けられる位置決め突起(14)と、
(c)前記ヨーク(5)の内側から前記内外連通孔(13)を通り抜けて前記ヨーク(5)の外側へ突出するように設けられて、前記コイル(1)への給電を行う相手ターミナル(9、25)と導通接合されるターミナル(6、21〜24、26)と、
(d)このターミナル(6、21〜24、26)を収容保持する収容凹部(51)、およびこの収容凹部(51)の外側に設けられて、前記位置決め突起(14)に嵌合する嵌合孔(49)を有し、前記内外連通孔(13)を塞ぐように前記底部(11)の外面に組み付けられるホルダ(7)と、
(e)前記位置決め突起(14)の外周に圧入係合される係合孔(72)、および前記位置決め突起(14)の外周面に弾性接触する環状の内径側係合部(74)を有し、前記底部(11)の外面に前記ホルダ(7)を固定するための弾性体製のクリップ(8)と
を備えたソレノイドにおいて、
前記ホルダ(7)は、前記ターミナル(6、21〜24、26)を囲むように設けられて、前記底部(11)の外面に接触する環状のヨーク接触面(67)、および前記嵌合孔周縁から径方向の外径側へ向かって放射状に拡がるように設けられる環状のクリップ取付座(68)を有し、
前記クリップ取付座(68)は、その径方向の内径側が、前記クリップ取付座(68)の径方向の外径側よりも凹み量が大きくなるように傾斜した環状の凹傾斜面(69)を有し、
前記クリップ(8)は、その径方向の外径側に設けられて、前記凹傾斜面(69)に弾性接触する環状の外径側係合部(76)を有していることを特徴とするソレノイド。 - 請求項1に記載のソレノイドにおいて、
前記外径側係合部は、前記クリップ取付座(68)に接触した際に、前記凹傾斜面(69)に当接して前記ホルダ(7)のヨーク接触面(67)を前記ヨーク(5)の底部側に押圧付勢する弾性力を発生する環状の押圧部(76)を有していることを特徴とするソレノイド。 - 請求項1または請求項2に記載のソレノイドにおいて、
前記ホルダ(7)は、内部に前記収容凹部(51、52)を形成する筒状のケース(46)、およびこのケース(46)の外面からケース(46)の外側へ突出するように設けられて、前記底部(11)の外面に対する前記ヨーク接触面(67)の反りを防ぐリブ(48)を有していることを特徴とするソレノイド。 - 請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載のソレノイドにおいて、
前記ターミナル(6、21〜24、26)は、前記コイル(1)を形成する内部導体(4)または前記コイル(1)に接続する内部導体と前記相手ターミナル(9、25)との接続を行う一対の第1外部接続端子(23)を有し、
前記相手ターミナル(9、25)は、前記一対の第1外部接続端子(23)とそれぞれ嵌合する一対のタブ端子(25)を有し、
前記ホルダ(7)は、前記収容凹部(51)に相当し、前記一対の第1外部接続端子(23)をそれぞれ収容保持する一対の第1収容凹部(51)、およびこれらの第1収容凹部(51)に対して略直角に交差するように設けられて、前記一対のタブ端子(25)をそれぞれ収容保持する一対の第2収容凹部(52)を有していることを特徴とするソレノイド。 - 請求項4に記載のソレノイドにおいて、
前記ホルダ(7)は、前記ヨーク(5)に対する前記ホルダ(7)の組み付け時に、前記一対の第1外部接続端子(23)を前記一対の第1収容凹部(51)に挿入するための一対の第1開口部(53)、および前記ホルダ(7)に対する相手コネクタの嵌合時、あるいは前記ターミナル(6、21〜24、26)に対する前記相手ターミナル(9、25)の嵌合時に、前記一対のタブ端子(25)を前記一対の第2収容凹部(52)に挿入するための一対の第2開口部(55)を有していることを特徴とするソレノイド。 - 請求項5に記載のソレノイドにおいて、
前記一対の第1開口部(53)または前記一対の第2開口部(55)は、前記一対の第1外部接続端子(23)または前記一対のタブ端子(25)を、前記一対の第1収容凹部(51)または前記一対の第2収容凹部(52)の所定位置に誘導するテーパガイド面(54、56)を有し、
前記テーパガイド面(54、56)は、前記一対の第1開口部(53)側または前記一対の第2開口部(55)側から前記一対の第1収容凹部(51)または前記一対の第2収容凹部(52)の奥側へ向かって前記一対の第1開口部(53)または前記一対の第2開口部(55)の開口面積が徐々に小さくなるように設けられていることを特徴とするソレノイド。 - 請求項5または請求項6に記載のソレノイドにおいて、
前記底部(11)の外面から前記ヨーク(5)の外側へ突出するように設けられて、前記コイル(1)を形成する内部導体(4)または前記コイル(1)に接続する内部導体の一部および前記ターミナル(6、21〜24、26)の基端部を保持するモールド部材(15)を備え、
前記モールド部材(15)は、前記内外連通孔(13)を通り抜けて前記ヨーク(5)の外側へ突出するように設けられ、且つ前記一対の第1開口部(53)を通り抜けて前記一対の第1収容凹部(51)内へ突出するように設けられた突出部(16、61、62)を有し、
前記ホルダ(7)は、前記一対の第1収容凹部(51)および前記一対の第2収容凹部(52)を区画する仕切り壁(63)、およびこの仕切り壁(63)のヨーク側端部に設けられた嵌合凸部(65)を有し、
前記突出部(16、61、62)は、前記嵌合凸部(65)と対応する部位に、前記嵌合凸部(65)との間にラビリンスを形成する嵌合凹部(64)を有していることを特徴とするソレノイド。 - 請求項4ないし請求項7のうちのいずれか1つに記載のソレノイドにおいて、
前記ターミナル(6、21〜24、26)は、少なくとも前記一対の第2収容凹部(52)内に配置されて、前記コイル(1)および前記ターミナル(6、21〜24、26)の導通状態を検査するための一対の通電検査用接触子が接触可能な一対の電極部(24、26)を有し、
前記一対の第2開口部(55)は、前記通電検査用接触子を、前記ホルダ(7)の外部から前記一対の電極部(24、26)側へ差し込むことが可能な接触子挿入孔としての機能を有していることを特徴とするソレノイド。 - 請求項1ないし請求項8のうちのいずれか1つに記載のソレノイドにおいて、
前記ホルダ(7)は、前記ホルダ(7)に対する相手コネクタの嵌合時、あるいは前記ターミナル(6、21〜24、26)に対する前記相手ターミナル(9、25)の嵌合時に、前記ターミナル(6、21〜24、26)に当接して前記ターミナル(6、21〜24、26)に加わる荷重を受け止める補強部(66)を有していることを特徴とするソレノイド。 - 請求項1ないし請求項9のうちのいずれか1つに記載のソレノイドにおいて、
前記ヨーク(5)は、前記ホルダ(7)のヨーク接触面(67)が(隙間、クリアランスなく)密着した状態で、前記ホルダ(7)を取り付けるホルダ取付座面(12)を有し、
前記ホルダ取付座面(12)は、前記底部(11)の外面の中で前記内外連通孔(13)を囲むように設けられていることを特徴とするソレノイド。 - 請求項1ないし請求項10のうちのいずれか1つに記載のソレノイドにおいて、
前記位置決め突起(14)は、前記底部(11)の外面または前記ホルダ取付座面(12)から前記ヨーク(5)の外側へ向かって真っ直ぐに延伸されていることを特徴とするソレノイド。 - 請求項1ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載のソレノイドにおいて、
前記嵌合孔(49)は、前記位置決め突起(14)の外径よりも僅かに大きい孔径を有し、前記クリップ取付座(68)の中央部をその厚み方向に貫通するように設けられていることを特徴とするソレノイド。 - 請求項1ないし請求項12のうちのいずれか1つに記載のソレノイドにおいて、
前記係合孔(72)は、前記位置決め突起(14)の外径よりも小さい孔径を有し、前記クリップ(8)の中央部をその板厚方向に貫通するように設けられていることを特徴とするソレノイド。 - 請求項1ないし請求項13のうちのいずれか1つに記載のソレノイドにおいて、
前記クリップ(8)は、前記係合孔(72)、およびこの係合孔周縁から径方向の外径側へ向かって放射状に拡がるように設けられる円錐台形状の内径側クリップ(73)を有し、
前記内径側クリップ(73)の内周部には、前記内径側係合部(74)が設けられていることを特徴とするソレノイド。 - 請求項14に記載のソレノイドにおいて、
前記クリップ(8)は、前記内径側クリップ(73)よりも径方向の外径側に設けられる逆円錐台形状の外径側クリップ(75)を有し、
前記外径側クリップ(75)の外周部には、前記外径側係合部(76)が設けられていることを特徴とするソレノイド。
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