JP3637403B2 - 電磁装置 - Google Patents
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Description
【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(図において右方)第1の固定コア2Bと、外側方A(図において左方)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、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が巻回わ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ベアリング軸受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ベアリング軸受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がベアリング軸受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。
このベアリング軸受Jは、その外周が軸受嵌合孔1D、2Dに嵌合され、その内孔に作動杆5が挿通されて転動支持される。
このベアリング軸受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、平軸受が作動杆5を摺動軸受支持するのに対し、ベアリング軸受Jは転がり軸受支持するので作動抵抗は平軸受に比して少ない。
【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の固定コア2の外周部分(具体的には第2の固定コア2C)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と、第2及び第3の流路P2、P3間を遮断するとともに、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に配置されたベアリング軸受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、ベアリング軸受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からベアリング軸受Jの外側端面J2に達し、作動杆5の外周とベアリング軸受Jのボールとの間に侵入する。
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の作動部分において発生する摩耗、あるいは他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、ベアリング軸受Jのボールと作動杆5との間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、コンタミによってベアリング軸受Jのボールの転動不良(ボールロック)が発生し、転がり軸受がすべり軸受となってその摺動抵抗が増加すること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の良好な応答速度が得られない。
という不具合を生ずる。
【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】
【課題を解決する為の手段】
前記目的を達成する為に、本発明は、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、前記作動杆が軸受によって移動自在に支持された電磁装置において、
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ベアリング軸受Jが嵌合配置され、
該ベアリング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、ベアリング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作動杆の外周とベアリング軸受のボールとの間に侵入する。
而して、このコロガリ軸受部を常に清浄なる状態に保持できるので、その摺動抵抗を常に一定に保持することができる。
【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の多くの部分はケース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)よりベアリング軸受Jが配置された軸受嵌合孔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)はベアリング軸受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に配置されたベアリング軸受Jの外側端面J2から作動杆5の外周とベアリング軸受Jの間のコロガリ軸受部にコンタミが侵入することが抑止されてコロガリ軸受状態を保持し、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ベアリング軸受Jのボールと作動杆5の外周とのコロガリ軸受部を転がり軸受状態に保持できる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のベアリング軸受J、可動コア案内孔1B、を通ってハウジング1のベアリング軸受Jに達する。
これによると、ハウジング1のベアリング軸受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コロガリ軸受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)ベアリング軸受Jと作動杆5との間のコロガリ軸受部は、常に清浄なる状態に保持されるので、ベアリング軸受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、従来のベアリング軸受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、作動杆のコロガリ抵抗を長期に渡ってほぼ一定の低コロガリ抵抗状態に安定保持できたので、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ができるとともにベアリング軸受、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。
【符号の説明】
2 固定コア
2D 軸受嵌合孔
2E 外側端面
2F 小径孔
2G 縮小径部
20 フィルター
20A 挿通孔
20C 一側面
20D 他側面
J ベアリング軸受
J2 外側端面
Claims (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、前記作動杆が軸受によって移動自在に支持された電磁装置において、
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にベアリング軸受Jが嵌合配置され、
該ベアリング軸受より外側方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、ベアリング軸受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。
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