JP2022178402A - ソレノイド - Google Patents
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Abstract
【課題】磁気効率を改善する。【解決手段】シャフト90を中心軸AXに沿った方向に駆動するソレノイド100~100hは、磁束を発生するコイル20と、側面部と底部とを有し、磁束が通過するヨークとして働く容器10と、コイルの内側に配置されて中心軸に沿った方向AD、AEに摺動し、シャフトを移動させるプランジャ30と、磁性体で形成されたステータコア40、40b~40hであって、内部にプランジャを収容する円筒形のコア部61、61b~61hと、コア部の底部側の端部において径方向外側に設けられ、底部に溶接されるフランジ部65、65b~65hと、を有するプランジャ収容部60、60b~60hと、シャフトを収容し、磁束の働きにより、プランジャを吸引するシャフト収容部50、50f、50gと、を備えるステータコアと、シャフト収容部のプランジャ収容部と反対側に設けられたリングコア80、80hと、を備える。【選択図】図2
Description
本開示は、ソレノイドに関する。
従来から、磁性体で形成されたヨークの内側にコイルを配置し、コイルの内側に磁性体で形成されたステータコアを配置し、ステータコアの内側にプランジャを配置し、コイルへの通電により磁力を発生させ、ステータコアに対してプランジャを摺動させるソレノイドが知られている。特許文献1に記載のソレノイドでは、ステータコアの外周にリングコアが形成されており、リングコアとヨークの間の空間に設けられた弾性体でこのリングコアをヨークの底部に押しつけている。
こうしたソレノイドでは、弾性体が配置される空間は、磁性体で形成されたヨークの底部やリングコア、ステータコアに比べると磁束が通りにくい。そのため、プランジャを摺動させる際の磁気効率を高めることが難しかった。このため、磁気効率を高くできる構成が求められている。
本開示は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本開示の一形態によれば、シャフト(90)を中心軸(AX)に沿った方向に駆動するソレノイド(100~100h)が提供される。このソレノイドは、磁束を発生するコイル(20)と、前記コイルを収容する磁性体の容器(10)であって、側面部と底部とを有し、前記側面部と前記底部の一部とが前記磁束が通過するヨークとして働く容器と、前記コイルの内側に配置されて中心軸に沿った方向(AD、AE)に摺動し、前記シャフトを移動させるプランジャ(30)と、磁性体で形成されたステータコア(40、40b~40h)であって、内部に前記プランジャを収容する円筒形のコア部(61、61b~61h)と、前記コア部の前記底部側の端部において径方向外側に設けられ、前記容器の前記底部に溶接されるフランジ部(65、65b~65h)と、を有するプランジャ収容部(60、60b~60h)と、前記シャフトを収容し、前記磁束の働きにより、前記プランジャを吸引するシャフト収容部(50、50f、50g)と、を備えるステータコアと、前記シャフト収容部の前記プランジャ収容部と反対側に設けられたリングコア(80、80h)と、を備える。
この形態のソレノイドによれば、フランジ部と底部とを溶接することにより、コイルとフランジ部との間に、フランジ部を底部に押圧する弾性体及び、当該弾性体が配置される空間を設けなくてもよいので、空間により磁束が通りにくくなることがなく、磁気効率を高めることができる。
本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、ソレノイドバルブ、ソレノイドの製造方法等の形態で実現することができる。
・第1実施形態:
図1に示すリニアソレノイドバルブ300は、例えば、車両用自動変速機に供給する作動油の油圧を制御するために用いられる装置である。リニアソレノイドバルブ300は、ソレノイド100と、スプール弁200と、を備える。ソレノイド100と、スプール弁200は、中心軸AXに沿って配置されている。
図1に示すリニアソレノイドバルブ300は、例えば、車両用自動変速機に供給する作動油の油圧を制御するために用いられる装置である。リニアソレノイドバルブ300は、ソレノイド100と、スプール弁200と、を備える。ソレノイド100と、スプール弁200は、中心軸AXに沿って配置されている。
スプール弁200は、スリーブ210と、スプール220と、バネ230と、アジャストスクリュ240とを備える。ソレノイド100は、スプール弁200のスプール220を駆動するアクチュエータとして機能する。
スリーブ210は、略円筒状の外観形状を有する。スリーブ210は、中心軸AXに沿って貫通する挿入孔212と、挿入孔212と連通して径方向に開口する複数のオイルポート214とを備える。挿入孔212には、スプール220が挿入されている。複数のオイルポート214は、スリーブ210の側面に、中心軸AXに沿った方向に互いに並んで形成されている。複数のオイルポート214は、例えば、図示しないオイルポンプと連通して油圧の供給を受ける入力ポート、図示しないクラッチピストン等と連通して油圧を供給する出力ポート、作動油を排出するドレインポート等として機能する。スリーブ210のソレノイド100側(方向AE側)の端部には、径方向外側に向かって拡径した鍔部216が形成されている。鍔部216は、後述するソレノイド100の容器10と互いに固定される。
スプール220は、中心軸AXに沿って複数の大径部222と小径部224とが並んで配置された略棒状の外観形状を有する。スプール220は、挿入孔212の内部において中心軸AXに沿って摺動し、大径部222と小径部224との中心軸AXに沿った位置に応じて、複数のオイルポート214の連通状態および開口面積を調整する。
スプール220のソレノイド100側(方向AE側)の端部には、ソレノイド100の推力をスプール220に伝達するための、シャフト90が配置されている。スプール220の他方(方向AD側)の端部には、バネ230が配置されている。バネ230は、圧縮コイルスプリングにより構成され、スプール220を中心軸AXに沿ってソレノイド100方向(方向AE側)に押圧する。これにより、スプール220は、シャフト90に当接する。アジャストスクリュ240は、バネ230と当接して配置されており、アジャストスクリュ240のスリーブ210に対するねじ込み量が調整されることにより、バネ230のバネ荷重を調整し、スプール220のソレノイド100方向への押圧力を調整する。スプール220は、ソレノイド100の推力とバネ230のバネ荷重による押圧力がバランスする位置に位置する。
図1および図2に示すソレノイド100は、容器10と、コイル20と、プランジャ30と、ステータコア40と、リングコア80と、を備える。ソレノイド100は、図示しない電子制御装置によって、コイル20が通電制御されると、コイル20が発生する磁束がプランジャ30を移動し、プランジャ30の移動に伴い、プランジャ30に接触しているシャフト90を介してスプール弁200のスプール220が、方向ADに移動する。
図2に示すように、容器10は、ソレノイド100の外郭を構成している。容器10は、例えば鉄等の磁性体により形成され、ヨークとして機能する。容器10は、側面部12と、底部14と、開口部17とを備える。側面部12は、中心軸AXに沿った略円筒状の外観形状を有する。底部14は、側面部12のスプール弁200とは反対側(方向AE側)の端部において側面部12の端部を閉塞している。側面部12のスプール弁200側(方向AD側)の端部は、薄肉に形成され、薄肉部15を構成している。開口部17は、側面部12のスプール弁200側の端部の薄肉部15に形成されている。開口部17は、容器10の内部にソレノイド100の構成部品が組み付けられた後、かしめられて、スプール弁200の鍔部216と、かしめ固定される。なお、かしめ固定に代えて、溶接等の任意の方法を用いてスプール弁200と容器10とが固定されてもよい。
容器10には、コイル20と、ステータコア40と、プランジャ30とが収容されている。容器10の側面部12の内側には、コイル20が配置されている。コイル20は、容器10の側面部12の内側に配置された樹脂製のボビン22に、絶縁被覆が施された導線が巻回されて構成されている。コイル20を構成する導線の端部は、接続端子24に接続されている。接続端子24は、コネクタ26の内部に配置されている。コネクタ26は、容器10の外周部に配置され、図示しない接続線を介してソレノイド100と電子制御装置との電気的な接続を行なう。
コイル20の内側には、ステータコア40が配置されている。ステータコア40は、例えば、鉄等の磁性体により構成されており、軸方向AXに沿った中央部外周に凹みである薄肉部70を備える。この薄肉部70により、スタータコア40は、シャフト90が摺動可能に収容される小径の中空部が形成されたシャフト収容部50と、プランジャ30が摺動可能に収容されるより大径の中空部が形成されたプランジャ収容部60とに、機能上分かれている。薄肉部70は、プランジャ収容部60の外周に形成されており、磁束を通過させ難い磁束通過抑制部として働く。薄肉部70の肉厚は、プランジャ収容部60の肉厚と比べて、1/4~1/10程度と、極めて薄い。このため、後述するように、磁束は、プランジャ収容部60に沿って通過することを抑制され、磁束のかなりの部分が、プランジャ30側を通過する。なお、薄肉部70を備えた方が磁束のかなりの部分がプランジャ30側を通過するので好ましいが、薄肉部70は、省略可能である。
プランジャ収容部60の底部14側の端部には、中心軸AXから見て径方向外側に張り出したフランジ部65が形成されており、フランジ部65により、ステータコア40は、底部14に固定されている。スタータコア40の固定の構造については、後で詳しく説明する。プランジャ収容部60のフランジ部65を除いた部分をコア部61と呼ぶ。コア部61は、シャフト収容部50よりも内径が大きな中空を有する円筒形を有している。コア部61の中空部分には、内周面とわずかな摺動ギャップを空けてプランジャ30が挿入されている。シャフト収容部50の、プランジャ30のスプール弁200側の端面(以下、「先端面32」とも呼ぶ)と対向する面には、ストッパ52が配置されている。ストッパ52は、非磁性体により構成され、プランジャ30とシャフト収容部50とが直接当接することを抑制し、磁気吸引によりシャフト収容部50からプランジャ30が離れなくなることを抑制する。
フランジ部65は、プランジャ収容部60の底部14側の端部62の全周に亘って、径方向外側に向かって形成され部分である。フランジ部65は、ボビン22と容器10の底部14との間に位置している。フランジ部65は、容器10の底部14と溶接されている。フランジ部65は、コア部61を介して容器10とプランジャ30との間における磁束の受け渡しを行なう。より具体的には、フランジ部65は、容器10の底部14とプランジャ30との間における磁束の受け渡しを行なう。なお、フランジ部65は、容器10の側面部12とプランジャ30との間における磁束の受け渡しを行なってもよい。本実施形態において、フランジ部65と容器10の側面部12との間には、組み付けを容易にするため、径方向の隙間が設けられている。
プランジャ30は、略円柱状の外観形状を有し、例えば鉄等の磁性体により構成されている。上述したように、コア部61の中空部分には、内周面とわずかな摺動ギャップを空けてプランジャ30が挿入されているので、プランジャ30は、ステータコア40のプランジャ収容部60の内周面において、方向AD側、あるいは方向AE側に摺動する。プランジャ30の先端面32には、上述したシャフト90が配置されており、シャフト90は、バネ230によってプランジャ30方向に付勢され、プランジャ30に当接している。さらに、プランジャ30は、スプール220に伝達されるバネ230の付勢力により、容器10の底部14側、すなわち方向AE側へと付勢される。先端面32とは反対側の端面(以下、「基端面34」とも呼ぶ)は、容器10の底部14と対向している。プランジャ30には、中心軸AXに沿って貫通する図示しない空気抜き孔が形成されている。かかる空気抜き孔は、例えば作動油や空気等の、プランジャ30の基端面34側および先端面32側に位置する流体を通過させる。
薄肉部70は、中心軸AXに沿った方向において、シャフト収容部50とコア部61との間に形成されている。薄肉部70は、コア部61とシャフト収容部50との間で直接的に磁束が流れることを抑制する。本実施形態では、薄肉部70は、磁性体であるステータコア40の径方向の厚みが薄肉に形成されることにより、シャフト収容部50およびコア部61よりも磁気抵抗が大きくなるように構成されている。
リングコア80は、コイル20の方向AD側において、コイル20とスプール弁200の鍔部216との間に配置されている。換言すると、リングコア80は、後述するステータコア40のシャフト収容部50における方向AD側の端部であってプランジャ30側とは反対側の端部(以下、「端部54」とも呼ぶ)の径方向外側に配置されている。リングコア80は、リング状の外観形状を有し、例えば鉄等の磁性体により構成されている。リングコア80は、ステータコア40のシャフト収容部50と容器10の側面部12との間における磁束の受け渡しを行なう。リングコア80は、径方向において変位可能に構成されている。これにより、ステータコア40の製造上の寸法ばらつきと組み付け上の軸ずれとが吸収される。本実施形態において、シャフト収容部50は、径方向の僅かな隙間を設けて、リングコア80に嵌合されている。なお、シャフト収容部50は、リングコア80に圧入されていてもよい。
コイル20に通電されていない状態では、プランジャ30は、シャフト90を介してバネ230により付勢され、容器10の底部14に接触している。コイル20は、通電されることにより磁力を発生し、図2に示ように、容器10の側面部12と、容器10の底部14と、ステータコア40のコア部61と、プランジャ30と、リングコア80とを通るループ状の磁束の流れ(以下、「磁気回路C1」とも呼ぶ)を形成する。このとき、プランジャ30は、シャフト収容部50によって磁気吸引され、中心軸AXに沿ってスプール弁200方向(方向AD側)に移動する。このとき、プランジャ30は、バネ230の付勢力に対抗して移動し、バネ230の付勢力とがバランスする位置まで移動する。これにより、オイルポート214の連通状態および開口面積が調整され、コイル20に流される電流値に応じて油圧が出力される。コイル20に流される電流が大きいほど、磁気回路C1の磁束密度が増加し、シャフト収容部50による磁気吸引力が増加するので、プランジャ30の移動量が増加する。なお、プランジャ30は、プランジャ30の先端面32とストッパ52とが当接すると、これ以上は移動しない。なお、図1および図2に示す状態は、コイル20への通電が実行されず、磁気回路が形成されていない状態であり、プランジャ30が容器10の底部14に接触している状態であるが、図2では、説明の便宜上、コイル20への通電が実行された場合に形成される磁気回路C1を、太線の矢印で模式的に示している。
本実施形態において、容器10と、リングコア80と、プランジャ30と、ステータコア40とは、それぞれ磁性体である鉄により構成されていると説明したが、鉄に限らず、ニッケルやコバルト等、任意の磁性体により構成されてもよい。本実施形態において、容器10はプレス成形により形成され、ステータコア40は鍛造により形成されているが、それぞれ任意の成形方法により形成されてもよい。
図2、図3に示すように、ソレノイド100の底部14は、レーザ照射によるレーザスポット溶接により、プランジャ収容部60のフランジ部65と溶接され、溶接部16を形成している。この実施形態では、溶接される箇所は、3箇所である。この3箇所は、中心軸AXの回りに均等に配置してもよいが、不均等な配置としてもよい。例えば、フランジ部65の底部14側の面に中心軸AXと垂直な方向の空気抜き溝が形成されている場合には、溶接部16は、空気抜き溝を避けて、不均等に配置される。図3では、レーザ照射によって溶融した部分を溶接部16 として示したが、溶融した金属は底部14やフランジ部65とは連続的な組成となるので、図3における図示は模式的なものである。
第1実施形態では、容器10の底部14と、ステータコア40のフランジ部65とが溶接により固定されている。そのため、フランジ部65を底部14に押さえつける弾性部材や、弾性部材を収容する空間が不要となる。磁束が底部14からフランジ部65を経てプランジャ30に流れるときに、磁束を通しにくい空間を通ると、磁気効率が低下するが、本実施形態では、磁束は、磁束を通しにくい空間を通らず、磁性体を通るため、磁気効率を高めることができる。ここで、磁気効率とは、磁束を受けたシャフト収容部50がプランジャ30を吸引する際の受けた磁束の大きさに対する吸引力により定義される。すなわち、同じ磁束の大きさでも、シャフト収容部50がプランジャ30をより強く吸引できれば、磁気効率が良い。
第1実施形態において、容器10の底部14と、ステータコア40のフランジ部65とは、スポット溶接されているので、短時間で溶接でき、溶接による歪みを発生しにくくできる。
第1実施形態において、溶接部16は、フランジ部65の内周65iと外周65oとの中間位置65mよりも外周側に形成されていることが好ましい。溶接時には、スラグや金属粒などのスパッタが生じる。溶接部16、すなわち溶接位置が、フランジ部65の内周65iと外周65oとの中間位置65mよりも外周側にあると、溶接時に生じるスパッタがプランジャ30と容器10の底部14との間の空間に飛ぶことを抑制できる。
・第2実施形態:
図4に示す第2実施形態のソレノイド100aでは、溶接部16aが、中心軸AXを中心とした円周に沿って、一周に亘り形成されている。すなわち、ソレノイド100aは、底部14とフランジ部65とが、中心軸AXを中心とした円周に沿って、一周に亘り溶接されている点で、3箇所の溶接部16でスポット溶接されている第1実施形態のソレノイド100と相違する。第2実施形態のソレノイド100aと、第1実施形態のソレノイド100とは、溶接位置以外の構成は、同じである。
図4に示す第2実施形態のソレノイド100aでは、溶接部16aが、中心軸AXを中心とした円周に沿って、一周に亘り形成されている。すなわち、ソレノイド100aは、底部14とフランジ部65とが、中心軸AXを中心とした円周に沿って、一周に亘り溶接されている点で、3箇所の溶接部16でスポット溶接されている第1実施形態のソレノイド100と相違する。第2実施形態のソレノイド100aと、第1実施形態のソレノイド100とは、溶接位置以外の構成は、同じである。
第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、容器10の底部14と、ステータコア40のフランジ部65とが溶接により固定されている。そのため、フランジ部65を底部14に押さえつける弾性部材や、弾性部材を収容する空間が不要となる。磁束が底部14からフランジ部65を経てプランジャ30に流れるときに、磁束を通しにくい空間を通ると、磁気効率が低下するが、本実施形態では、磁束は、磁束を通しにくい空間を通らず、磁性体を通るため、磁気効率を高めることができる。
第2実施形態においては、容器10の底部14と、ステータコア40のフランジ部65とは、中心軸AXを中心とした円周に沿って、一周に亘り溶接されているので、溶接強度を高めることができる。
第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、溶接部16aは、フランジ部65の内周65iと外周65oとの中間位置65mよりも外周側に形成されていることが好ましい。溶接時には、スラグや金属粒などのスパッタが生じる。溶接部16a、すなわち溶接位置が、フランジ部65の内周65iと外周65oとの中間位置65mよりも外周側にあると、溶接時に生じるスパッタがプランジャ30と容器10の底部14との間の空間に飛ぶことを抑制できる。
第2実施形態において、溶接部16aが、中心軸AXを中心とした円周に沿って、一周に亘り形成されている、と説明したが、フランジ部65の底部14側の面に中心軸AXと垂直な方向の空気抜き溝が形成されている場合には、溶接部16aは、空気抜き溝を避けて形成されていてもよい。すなわち、溶接部16aが、中心軸AXを中心とした円周に沿って、一周に亘り形成されていなくても、ほぼ一周に亘り形成されていればよい。
後述する第3実施形態以降においては、説明を省略するが、溶接は、第1実施形態のように、スポット溶接でもよく、第2実施形態のように、中心軸AXを中心とした円周に沿って、一周に亘り溶接されていてもよい。また、溶接部は、フランジ部65の内周65iと外周65oとの中間位置65mよりも外周側に形成されていることが好ましい。
・第3実施形態:
図5に示す第3実施形態のソレノイド100bでは、ステータコア40のコア部61bとフランジ部65bが別体になっており、フランジ部65bがコア部61bに圧入されている点で、第1実施形態のソレノイド100と相違する。なお、第3実施形態のソレノイド100bと、第1実施形態のソレノイド100とは、コア部61bとフランジ部65bとが別体になっていること、及び、フランジ部65bがコア部61bに圧入されていること以外の構成については、同じである。
図5に示す第3実施形態のソレノイド100bでは、ステータコア40のコア部61bとフランジ部65bが別体になっており、フランジ部65bがコア部61bに圧入されている点で、第1実施形態のソレノイド100と相違する。なお、第3実施形態のソレノイド100bと、第1実施形態のソレノイド100とは、コア部61bとフランジ部65bとが別体になっていること、及び、フランジ部65bがコア部61bに圧入されていること以外の構成については、同じである。
第3実施形態のソレノイド100bによれば、ステータコア40bのコア部61bとフランジ部65bが別体となっており、それぞれ、別個に製造することができる。ここで、コア部61bの形状は、略円筒形状であり、フランジ部65bの形状は、穴あき円板形状であり、いずれも形状が簡素である。したがって、コア部61bとフランジ部65bとを別個に製造し、フランジ部65bをコア部61bに圧入することで、ステータコア40bを容易に製造できる。
・第4実施形態:
図6に示す第4実施形態のソレノイド100cは、ステータコア40のコア部61cとフランジ部65cが別体になっている点は、第3実施形態のソレノイド100bと同じである。但し、第3実施形態のソレノイド100bでは、フランジ部65bがコア部61bに圧入されているが、第4実施形態のソレノイド100cでは、フランジ部65cは、コア部61cに圧入されずに、コア部61cと中心軸AXに沿った方向に接触し、コア部61cと底部14に挟まれている点で相違する。
図6に示す第4実施形態のソレノイド100cは、ステータコア40のコア部61cとフランジ部65cが別体になっている点は、第3実施形態のソレノイド100bと同じである。但し、第3実施形態のソレノイド100bでは、フランジ部65bがコア部61bに圧入されているが、第4実施形態のソレノイド100cでは、フランジ部65cは、コア部61cに圧入されずに、コア部61cと中心軸AXに沿った方向に接触し、コア部61cと底部14に挟まれている点で相違する。
第4実施形態のソレノイド100cによれば、ステータコア40cのコア部61cとフランジ部65cが別体となっており、コア部61cの形状は、略円筒形状であり、フランジ部65cの形状は、穴あき円板形状であり、いずれも形状が簡素である。したがって、コア部61cとフランジ部65cとを別個に製造することで、ステータコア40cを容易に製造できる。また、第4実施形態のソレノイド100cでは、フランジ部65cがコア部61cに圧入されないので、製造工程を簡素化できる。
なお、第4実施形態のソレノイド100cにおいて、ステータコア40cと、スリーブ210との間に、弾性部材を配置し、弾性部材により、ステータコア40cを、中心軸AXに沿って、底部14方向に押圧してもよい。
・第5実施形態:
図7に示す第5実施形態のソレノイド100dは、容器10dが、薄肉部15を有しておらず、容器10dの開口部17dにおいて、リングコア80と溶接され、溶接部19dが形成されている点で、第1実施形態のソレノイド100と相違する。他の構成については、第5実施形態のソレノイド100dと第1実施形態のソレノイド100は、同じである。
図7に示す第5実施形態のソレノイド100dは、容器10dが、薄肉部15を有しておらず、容器10dの開口部17dにおいて、リングコア80と溶接され、溶接部19dが形成されている点で、第1実施形態のソレノイド100と相違する。他の構成については、第5実施形態のソレノイド100dと第1実施形態のソレノイド100は、同じである。
ソレノイド100dを製造する場合、容器10dの底部14と、ステータコア40のフランジ部65dと、を溶接した後、リングコア80を固定する。第5実施形態のソレノイド100dによれば、容器10dとリングコア80とを溶接により固定するので、容器10の開口部17をかしめてリングコア80を固定する場合に比べて、先に溶接した溶接部16dにかかる応力を低減できる。また、容器10の開口部17をかしめてリングコア80を固定する場合に比べて、リングコアとコアステータの隙間を広げずにすむため、磁気効率を低下させることなく、コイル20の大きさや、コイル20を駆動する電流を小さくできる。
・第6実施形態:
図8に示す第6実施形態のソレノイド100eは、容器10eの底部14eが、側面部12eと別体になっている点で第1実施形態のソレノイド100と相違する。他の構成については、第5実施形態のソレノイド100eと第1実施形態のソレノイド100は、同じである。底部14eは、側面部12eに圧入されている。
図8に示す第6実施形態のソレノイド100eは、容器10eの底部14eが、側面部12eと別体になっている点で第1実施形態のソレノイド100と相違する。他の構成については、第5実施形態のソレノイド100eと第1実施形態のソレノイド100は、同じである。底部14eは、側面部12eに圧入されている。
第6実施形態のソレノイド100eによれば、容器10eの側面部12eと底部14eが別体となっており、側面部12eの形状は、略円筒形状であり、底部14eの形状は、円板形状であり、いずれも形状が簡素である。したがって、コア部61eとフランジ部65eとを別個に製造でき、底部14eを側面部12eに圧入することで、容器10eを容易に製造できる。なお、第6実施形態では、底部14eを側面部12eに圧入しているが、側面部12eをかしめることで、底部14eをかしめ固定してもよい。
・第7実施形態:
図9に示す第7実施形態のソレノイド100fでは、ステータコア40fのシャフト収容部50fと、プランジャ収容部60fとは、分離した別体となっており、シャフト収容部50fと、プランジャ収容部60fとが非磁性体のブリッジ部材71により接続されている点で、第1実施形態のソレノイド100と相違する。
図9に示す第7実施形態のソレノイド100fでは、ステータコア40fのシャフト収容部50fと、プランジャ収容部60fとは、分離した別体となっており、シャフト収容部50fと、プランジャ収容部60fとが非磁性体のブリッジ部材71により接続されている点で、第1実施形態のソレノイド100と相違する。
第7実施形態のソレノイド100fによれば、シャフト収容部50fと、プランジャ収容部60fとが分離しているため、磁束は、プランジャ収容部60fからシャフト収容部50fに直接行くことはなく、プランジャ収容部60fからプランジャ30を経てシャフト収容部50fに行く。その結果、より多くの磁束がプランジャ30を通るので、磁気効率を向上することができる。
・第8実施形態:
図10に示す第8実施形態のソレノイド100gでは、ステータコア40gのシャフト収容部50gと、プランジャ収容部60gとは、分離した別体となっており、シャフト収容部50fと、プランジャ収容部60fとの間は、非磁性体のブリッジ部材72により埋められている点で、第1実施形態のソレノイド100と相違する。
図10に示す第8実施形態のソレノイド100gでは、ステータコア40gのシャフト収容部50gと、プランジャ収容部60gとは、分離した別体となっており、シャフト収容部50fと、プランジャ収容部60fとの間は、非磁性体のブリッジ部材72により埋められている点で、第1実施形態のソレノイド100と相違する。
第8実施形態のソレノイド100gによれば、シャフト収容部50gと、プランジャ収容部60gとが分離しているため、磁束は、プランジャ収容部60gからシャフト収容部50gに直接行くことはなく、プランジャ収容部60gからプランジャ30を経てシャフト収容部50gに行く。その結果、より多くの磁束がプランジャ30を通るので、磁気効率を向上することができる。
・第9実施形態:
図11に示す第9実施形態のソレノイド100hでは、リングコア80hの形状が異なる点で第1実施形態のソレノイド100と相違する。リングコア80hは、スリーブ210の第1外周面211に締結され、シャフト収容部50の径方向の外側に配置され、容器10の内側において容器10と当接する、略筒状の磁性体部材である。本実施形態において、リングコア80hは、第1内径部81と、第1内径部81よりも内径の小さい第2内径部82と、第1内径部81と第2内径部82とを接続し径方向に略平行な接続面83とを備える。本実施形態では、接続面83には、スリーブ210の方向AE側におけるバルブ部200側の端面が対向している。本実施形態において、リングコア80hは、第1内径部81において第1外周面211に圧入されて締結されている。また、リングコア80hは、第2内径部82において第2外周面53に嵌合されている。また、本実施形態では、リングコア80hは、径方向外側かつ方向AE側におけるソレノイド部100側において、容器10の側面部12と当接している。
図11に示す第9実施形態のソレノイド100hでは、リングコア80hの形状が異なる点で第1実施形態のソレノイド100と相違する。リングコア80hは、スリーブ210の第1外周面211に締結され、シャフト収容部50の径方向の外側に配置され、容器10の内側において容器10と当接する、略筒状の磁性体部材である。本実施形態において、リングコア80hは、第1内径部81と、第1内径部81よりも内径の小さい第2内径部82と、第1内径部81と第2内径部82とを接続し径方向に略平行な接続面83とを備える。本実施形態では、接続面83には、スリーブ210の方向AE側におけるバルブ部200側の端面が対向している。本実施形態において、リングコア80hは、第1内径部81において第1外周面211に圧入されて締結されている。また、リングコア80hは、第2内径部82において第2外周面53に嵌合されている。また、本実施形態では、リングコア80hは、径方向外側かつ方向AE側におけるソレノイド部100側において、容器10の側面部12と当接している。
第9実施形態のソレノイド100hによれば、リングコア80hとシャフト収容部50hとの接触面積を大きくできるため、ステータコア40hのシャフト収容部50hと容器10の側面部12との間における磁束の受け渡しを容易に行うことができる。
本開示は、上述の各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
10~10h…容器、12、12e…側面部、14、14e…底部、15…薄肉部、16、16a~16h…溶接部、17、17d…開口部、19d…溶接部、20…コイル、22…ボビン、24…接続端子、26…コネクタ、30…プランジャ、32…先端面、34…基端面、40、40b~40h…ステータコア、50、50b~50h…シャフト収容部、52…ストッパ、53…第2外周面、54…端部、60、60b~60h…プランジャ収容部、61、61b~61h…コア部、62…端部、65、65b~65h…フランジ部、65i…内周、65m…内周と外周の中間位置、65o…外周、70…薄肉部、71、72…ブリッジ部材、80、80h…リングコア、81…第1内径部、82…第2内径部、83…接続面、90…シャフト、100…ソレノイド、100a~100h…ソレノイド、200…スプール弁、210…スリーブ、211…第1外周面、212…挿入孔、214…オイルポート、216…鍔部、220…スプール、222…大径部、224…小径部、230…バネ、240…アジャストスクリュ、300…リニアソレノイドバルブ
Claims (10)
- シャフト(90)を中心軸(AX)に沿った方向に駆動するソレノイド(100~100h)であって、
磁束を発生するコイル(20)と、
前記コイルを収容する磁性体の容器(10)であって、側面部と底部とを有し、前記側面部と前記底部の一部とが前記磁束が通過するヨークとして働く容器と、
前記コイルの内側に配置されて中心軸に沿った方向(AD、AE)に摺動し、前記シャフトを移動させるプランジャ(30)と、
磁性体で形成されたステータコア(40、40b~40h)であって、
内部に前記プランジャを収容する円筒形のコア部(61、61b~61h)と、前記コア部の前記底部側の端部において径方向外側に設けられ、前記容器の前記底部に溶接されるフランジ部(65、65b~65h)と、を有するプランジャ収容部(60、60b~60h)と、
前記シャフトを収容し、前記磁束の働きにより、前記プランジャを吸引するシャフト収容部(50、50f、50g)と、を備えるステータコアと、
前記シャフト収容部の前記プランジャ収容部と反対側に設けられたリングコア(80、80h)と、
を備える、ソレノイド。 - 請求項1に記載のソレノイドであって、
前記底部と、前記フランジ部とは、スポット溶接されている、ソレノイド。 - 請求項1に記載のソレノイドであって、
前記底部と、前記フランジ部とは、前記中心軸を中心とした円周に沿って、一周に亘り溶接されている、ソレノイド。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のソレノイドであって、
前記底部と、前記フランジ部とは、前記フランジ部の内周(65i)と、外周(65o)との中間位置(65m)よりも外周側において溶接されている、ソレノイド。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のソレノイドであって、
前記フランジ部(65b)は、前記コア部(61b)と分離された別体であり、前記コア部に圧入されている、ソレノイド。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載のソレノイドであって、
前記フランジ部(65c)は、前記コア部(61c)と分離された別体であり、
前記フランジ部は、前記コア部と前記中心軸に沿った方向に接触し、前記コイルと前記底部に挟まれている、ソレノイド。 - 請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載のソレノイドであって、
前記リングコアと前記ヨークとが溶接されている、ソレノイド。 - 請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載のソレノイドであって、
前記底部(14e)は、前記側面部(12e)と別体に形成されて、前記側面部に圧入され、またはかしめ固定されている、ソレノイド。 - 請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載のソレノイドであって、
前記プランジャ収容部と前記シャフト収容部との間に、薄肉部(70)を備える、 ソレノイド。 - 請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載のソレノイドであって、
前記シャフト収容部と、前記プランジャ収容部とは別体であり、
前記シャフト収容部と、前記プランジャ収容部とは非磁性体(71、72)によりブリッジされている、ソレノイド。
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