JP3637402B2 - 電磁装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ハウジング内に、コイル、固定コア、作動杆が一体的に取着された可動コアとを備えた電磁装置に関するもので、この電磁装置は、例えば自動車の自動変速機における油圧制御用のバルブを制御するアクチュエータとして用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電磁装置について図３により説明する。尚、本図には電磁装置によってその動作が制御されるバルブ部Ｖが含まれて示される。電磁装置Ｓは以下により構成される。１は左端が開口部１Ｇをもって開口し、右端に底部１Ａを有する有底筒状のハウジングであり、底部１Ａから開口部１Ｇ側に向かって可動コア案内孔１Ｂが穿設されたガイド突部１Ｃが突出して形成される。ハウジング１の開口部１Ｇはフランジ状のヨーク２Ａによって閉塞され、ヨーク２Ａには、ハウジング１内に向かって突出する（図３において右方）第１の固定コア２Ｂと、外側方Ａ（図３において左方）に向かって突出する第２の固定コア２Ｃが一体的に形成される。以下、フランジ状のヨーク２Ａ、第１の固定コア２Ｂ、第２の固定コア２Ｃとによって形成される部材を単に固定コア２という。又、ハウジング１内にあって、第１の固定コア２Ｂ及びガイド突部１Ｃの外周には、周囲にコイル３が巻回されたコイルボビン４が収納配置され、更に、可動コア案内孔１Ｂ内には作動杆５が一体的に取着された可動コア６が移動自在に配置される。作動杆５の一端５Ａは、ガイド筒部１Ｃの底部近傍にあって、可動コア案内孔１Ｂと同芯に穿設された軸受嵌合孔１Ｄ内に嵌合配置される平軸受Ｊにて移動自在に支持される。又、作動杆５の他端５Ｂは、固定コア２の長手方向Ｘ−Ｘの中心に貫通して穿設された軸受嵌合孔２Ｄ内に嵌合配置される平軸受Ｊにて移動自在に支持される。すなわち、作動杆５は、その両端５Ａ、５Ｂが、平軸受Ｊにて移動自在に支持されるもので、これによって可動コア６は可動コア案内孔１Ｂ内にあって固定コア２に向けて進退自在に配置される。この平軸受Ｊは環状をなすもので、その外周が軸受嵌合孔２Ｄ、１Ｄに嵌合され、その内孔Ｊ１に作動杆５が挿通して支持されるものであり、この平軸受Ｊは作動杆５の摺動抵抗を低減させること、及び均一な摺動抵抗を保持する為に用いられるもので、例えば銅の上に青銅粉末を燃結した後に四フッ化エチレン樹脂と鉛の混合物を含浸させて形成する。平軸受Ｊの縦断面形状が図４に示される。
【０００３】
前記電磁装置Ｓによって制御されるバルブ部Ｖは以下よりなる。弁本体７は、内部に長手方向Ｘ−Ｘに沿って弁体案内孔８が穿設され、その右方端には、ソレノイド部Ｓを案内する為の案内孔７Ａが穿設され、左方端にはメネジ孔７Ｂが形成される。案内孔７Ａ及びメネジ孔７Ｂは弁体案内孔８と同芯に形成される。前記弁体案内孔８には、図において右方より第１から第６の流路Ｐ１〜Ｐ６が開口して穿設され、前記各流路Ｐ１〜Ｐ６は弁本体７の下面に開口する。そして、弁体案内孔８内には前記流路の開口を制御する弁体９が移動自在に配置される。前記第１の流路Ｐ１は弁体９の一端を収容するよう形成され、変速機のミッションケースの如き油溜１０に開放される。第２の流路Ｐ２、第５の流路Ｐ５は油溜１０に開放される。第３の流路Ｐ３は、油圧作動部１１に連なる制御油路１２に接続され、第４の流路Ｐ４は、油圧源１３に連なる高圧油路１４に接続される。又、第６の流路Ｐ６は、弁体９の他端が臨む反力室１５に連通するとともにオリフィス１６を介して制御油路１２に接続される。一方、弁本体９の左方端に形成したメネジ孔７Ｂにはスプリング調整ネジ１７が螺着されて該メネジ孔７Ｂが閉塞されるもので、スプリング調整ネジ１７と弁体９の他端との間には弁体を押圧するスプリング１８が縮設されるもので、弁体９はスプリング１８の弾性力によって図において右方へ押圧付勢される。（スプリング１８は反力室１５内に縮設されることになる）そして、電磁装置Ｓの第２の固定コア２Ｃの外周部分を弁本体７の案内孔７Ａ内に挿入配置することによってリニアソレノイドバルブが形成される。
【０００４】
そして、電磁装置Ｓの通電時には、可動コア６から作動杆５に働く電磁推力により弁体９がスプリング１８の反発力に抗して左方へ変位する。これによると、第２及び第３の流路Ｐ２、Ｐ３間を遮断すると共に、第３及び第４の流路Ｐ３、Ｐ４間を導通させ、高圧油路１４から制御油路１２に油圧が供給される。そして、その油圧は油圧作動部１１に直ちに供給される外、オリフィス１６を介して反力室１５にも伝達し、その油圧による押圧力とスプリング１８のバネ力とが反力として弁体９に作用し、これを作動杆５側へ押圧する。その結果、弁体９は、作動杆５の電磁推力と上記反力との釣合いを図るように左右動し、油圧作動部１１には、電磁装置Ｓに流れる電流値に比例した油圧を供給することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の電磁装置によると、特に固定コア２に配置された平軸受Ｊの外側端面Ｊ２は、固定コア２に穿設された軸受嵌合孔２Ｄを介して外側方Ａに向かって直接的に開口する。すなわち平軸受Ｊの外側端面Ｊ２は油溜１０に連なる弁本体７の第１の流路Ｐ１に臨んで開口する。一方油溜１０内にあっては自動車の運転時において、オイルミストが発生するもので、このオイルミストは、第１の流路Ｐ１に開口する固定コア２の軸受嵌合孔２Ｄから平軸受Ｊの外側端面Ｊ２に達し、作動杆５の外周と平軸受Ｊの内孔Ｊ１との間に形成される微小なる環状の摺動間隙内に侵入する。ここで油溜１０内に生ずるオイルミスト中には、例えば、バルブ部Ｖの作動部分（弁体案内孔８、弁体９）において発生する摩耗粉あるいは機関の駆動部において発生する摩耗粉、等によるコンタミ（異物）が含まれるもので、前記摺動間隙内にオイルミストが侵入するとコンタミもまた同時に侵入することになる。以上によると、コンタミによって作動杆５と平軸受Ｊの内孔Ｊ１との摺動面に摩耗が生じ、その摺動抵抗が増加すること、及び磁路上エアギャップのズレによる正常荷重発生変動が生ずることから、（１）電流値に比例した作動杆５の正確な位置制御が得られない。（２）電流値に対する作動杆５の良好な応答速度が得られない。という不具合を生ずる。更には、摺動面の摩耗を低減する為に、作動杆５、平軸受Ｊの材料の選定及び表面処理の選定に多大なる開発工数を必要とするものであった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑み成されたもので、作動杆の正確な位置制御と良好な作動杆の応答速度を得ることのできる電磁装置を提供することを主目的とする。
【０００７】
【課題を達成する為の手段】
本発明になる電磁装置は、前記目的達成の為に、有底筒状のハウジングにコイル、固定コア、作動杆が一体的に取着された可動コアを収納配置するとともに、前記作動杆が固定コア及びハウジングに配置された平軸受によって移動自在に支持された電磁装置において、ハウジング１の開口部を閉塞する固定コアの長手方向Ｘ−Ｘの中心には、軸受嵌合孔が貫通して穿設されるとともに軸受嵌合孔に平軸受が嵌合配置され、該平軸受より外側方の軸受嵌合孔には、通気性を有する材料によって形成される環状のフィルター部材が嵌合配置され、前記フィルター部材の一側面を、平軸受の外側端面に当接して配置し、フィルター部材の挿通孔を作動杆の外周面に摺接して配置したことを特徴とする。
【０００８】
【作用】
本発明の電磁装置によると、外側方に開口する軸受嵌合孔内に侵入するコンタミを含んだオイルミストは、フィルター部材によってコンタミが除去され、一方、オイルミストはフィルター部材を通過して平軸受の内孔と作動杆の外周との環状の摺動間隙内へ侵入する。而して、摺動間隙を常に清浄なる状態に潤滑保持できるので、その摺動抵抗を常に一定に保持することができるとともに平軸受の内孔と作動杆の外周との摺動摩耗を大きく低減できた。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明になる電磁装置の一実施例を図により説明する。尚、従来と同一構造部分については同一符号を使用して説明を省略する。図１には本発明の電磁装置Ｓの１実施例が示される。又、図２には本発明の電磁装置に用いられるフィルター部材Ｆが示される。フィルター部材Ｆは、環状のフィルター２０と、フィルター２０の外周部分を収納して保持するケース２１とによって形成される。フィルター２０は発泡樹脂材料、フェルト、スポンジ、繊維質、等の通気性を有する材料によって厚肉環状に形成されるもので、中心部には作動杆５の外周に摺接する挿通孔２０Ａが貫通して穿設される。ケース２１は、フィルター２０の外周面２０Ｂと、外周面２０Ｂに近い側の一側面２０Ｃと他側面２０Ｄの外周部分の一部を囲繞するリング形状をなすものであり、フィルター２０はこのケース２１内に収納配置される。フィルター２０がケース２１に収納された状態において、フィルター２０の挿通孔２０Ａ及び一側面２０Ｃ、他側面２０Ｄのおおくの部分はケース２１によって閉塞されることはなく、直接的に開口して露出するものでなければならない。
【００１０】
そして、このフィルター部材Ｆは、固定コア２の外側端面２Ｅ（外側端面２Ｅとは固定コア２の外側方Ａの端部であって、図１において第２の固定コア２Ｃの左端をいう）より平軸受Ｊが配置された固定コア２の軸受嵌合孔２Ｄ内へ嵌合配置される。このとき、フィルター部材Ｆの一側面２０Ｃ（この一側面はフィルター２０の一側面２０Ｃに相当する）は平軸受Ｊの外側端面Ｊ２に当接するもので、フィルター部材Ｆの他側面２０Ｄは軸受嵌合孔２Ｄ内にあって外側方Ａに臨む。又、フィルター部材Ｆの挿通孔２０Ａ（この挿通孔はフィルター２０の挿通孔２０Ａに相当する）は作動杆５の外周面に摺接する。
【００１１】
以上によると、油溜１０内に生起するオイルミストが固定コア２の外側端面２Ｅに開口する軸受嵌合孔２Ｄ内に侵入すると、フィルター２０の他側面２０Ｄ、フィルター２０の厚肉部、フィルター２０の一側面２０Ｃによって、オイルミスト中に含まれるコンタミが除去されるので、固定コア２に配置された平軸受Ｊの外側端面Ｊ２から、平軸受Ｊの内孔Ｊ１と作動杆５の外周面との間に形成される環状の摺動間隙内にコンタミが侵入することが抑止されるもので、作動杆の摺動抵抗を増加させることがない。又、長期間に渡る使用時にあっても、平軸受Ｊの内孔Ｊ１と作動杆５の外周面との摺動部の摩耗発生を大きく抑止できたもので、作動杆の摺動抵抗を長期間に渡ってほぼ一定に保持することができる。又、フィルター部材Ｆの挿通孔２０Ａは、作動杆５の外周面に摺接するものであるが、通気性を有する材料によってフィルター２０を形成したので、比較的小なる弾性荷重がフィルター２０の挿通孔２０Ａから作動杆５に加えられるもので、作動杆の摺動抵抗を大きく増加させることがない。又、フィルター部材Ｆは、通気性を有する材料によって形成されるので、コンタミが除去されたオイルミストは、フィルター部材Ｆ、固定コア２の平軸受Ｊ、可動コア案内孔１Ｂを通ってハウジング１の平軸受Ｊに達する。これによると、ハウジング１の平軸受Ｊと作動杆５とのオイル潤滑が良好に行なわれて作動杆５の摺動抵抗を低減できる。更に又、可動コア６の往復動時において、可動コア６が収納される室、例えば可動コア案内孔１Ｂ内の室容積が増減して、室内の圧力が変化するものであるが、この圧力変動に対し、フィルター２０はブリージング効果（呼吸孔効果）を奏するので、可動コア６、作動杆５の移動に対して何等の抵抗となるものでない。
【００１２】
以上の如く、作動杆５の摺動抵抗を、長期間に渡ってほぼ一定の低摺動抵抗状態に安定保持することができたことによると、（１）電流値に比例した作動杆５の正確な位置制御を長期間に渡って安定して制御できる。而して、かかる電磁装置を、油圧制御弁の駆動用アクチュエータとして使用した際、電流値に比例した正確な油圧制御を行なうことができる。（２）電流値に比例した作動杆５の良好な応答速度を得ることができるもので、上記と同様に油圧制御弁に用いた場合、応答性の優れた油圧制御を行なうことができる。（３）平軸受Ｊの内孔Ｊ１と作動杆５との間に形成される摺動間隙は、常に清浄なる状態に保持されるので、平軸受Ｊ、作動杆５の材質、表面処理の選択を極めて簡単に行なうことができるので、開発コストの低減を達成できる。（４）フィルター部材Ｆは、従来の平軸受Ｊが嵌合される軸受嵌合孔２Ｄ内に嵌合配置すればよいので、従来の電磁装置の構造を変更することなく実施できるもので、その実施が容易に行なうことができるとともに従来のものとの互換性を有する。
【００１３】
【発明の効果】
以上の如く、本発明の電磁装置によると、固定コアの外側端面から軸受嵌合孔内へ侵入する異物は、軸受嵌合孔内に配置されるフィルター部材にて除去されるので、作動杆の摺動抵抗を長期渡ってほぼ一定の低摺動抵抗状態に安定保持でき、作動杆の正確な位置制御と、良好な作動杆の応答速度を得ることができるとともに平軸受、作動杆の材質選定、表面処理の選定を極めて簡単に行なうことができ、更には、従来の電磁装置への適応を容易に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明になる電磁装置の一実施例を示すバルブ部を含む縦断面図。
【図２】 図１に用いられるフィルター部材の縦断面図。
【図３】 従来の電磁装置のバルブ部を含む縦断面図。
【図４】 平軸受の縦断面図。
【符号の説明】
２ 固定コア
２Ｄ 軸受嵌合孔
２Ｅ 外側端面
２０ フィルター
２０Ａ 挿通孔
２０Ｃ 一側面
２０Ｄ 他側面
Ｆ フィルター部材
Ｊ 平軸受
Ｊ１ 内孔
Ｊ２ 外側端面

Claims (1)

1. 有底筒状のハウジングにコイル、固定コア、作動杆が一体的に取着された可動コアを収納配置するとともに、前記作動杆が固定コア及びハウジングに配置された平軸受によって移動自在に支持された電磁装置において、ハウジング１の開口部１Ｇを閉塞する固定コア２の長手方向Ｘ−Ｘの中心には、軸受嵌合孔２Ｄが貫通して穿設されるとともに軸受嵌合孔２Ｄに平軸受Ｊが嵌合配置され、該平軸受より外側方Ａの軸受嵌合孔２Ｄには、通気性を有する材料によって形成される環状のフィルター部材Ｆが嵌合配置され、前記フィルター部材の一側面２０Ｃを、平軸受Ｊの外側端面Ｊ２に当接して配置し、フィルター部材Ｆの挿通孔２０Ａを作動杆５の外周面に摺接して配置したことを特徴とする電磁装置。

Images