JP4515127B2 - リニアソレノイドバルブ - Google Patents

Description

本発明は、ソレノイド部に対する通電量に比例した電磁力を発生させ、前記電磁力によって弁体を変位させることが可能なリニアソレノイドバルブに関する。

従来から、ソレノイドコイルの励磁作用下に発生する電磁力によって可動鉄心を固定鉄心に吸引することにより、弁体を変位させる電磁弁が使用されている。

例えば、特許文献１には、磁気回路の磁束密度の減少を抑制するために、電磁弁を構成する可動鉄心の全面に対し、非磁性で且つ耐摩耗性に優れた薄膜をコーティングする技術的思想が開示されている。

実開昭６３−５６３７１号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示された電磁弁では、所定の直径に形成された可動コアの全面に薄膜をコーティングするため、前記可動コアの外径寸法が前記薄膜の厚さの分だけ増大する。このため、可動コア自体の外径寸法の管理のみならず、コーティングされた薄膜の膜厚の厚さ寸法をも管理する必要がある。

また、前記特許文献１に開示された電磁弁では、可動コアの全面にコーティングされた薄膜の前記可動コアの外表面からの剥がれ、あるいは膨れ等が発生するおそれがあり、これを防止する必要がある。

さらに、ヨークと固定コアとの同軸性を向上させて可動コアの往復動作時におけるヒステリシスを低減させたいという要請がある。

本発明は、前記の点を考慮してなされたものであり、非磁性薄膜をコーティングすることを不要として磁気ギャップを高精度に形成すると共に、ヨークと固定コアとの同軸度を確保することが可能なリニアソレノイドバルブを提供することを目的とする。

この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号にかっこを付けて説明する。但し、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。

本発明は、ソレノイド部に対する通電量に比例した電磁力が発生し、前記電磁力によって弁体を変位させるリニアソレノイドバルブにおいて、
圧力流体が流通するインレットポート（５６）及びアウトレットポート（５８）を有する弁ボデイ（１８）とハウジング（１４）とを含むバルブ本体部と、
前記ハウジングに設けられ、コイルボビン（３０）に巻回されたコイル（３２）と、前記コイルに対する通電作用下に固定コア（２４）に吸引される可動コア（２６）と、前記可動コアを囲繞する円筒状のヨーク（２２）とを有するソレノイド部（１２）と、
前記弁ボデイに設けられ、前記可動コアの変位が伝達されることによりインレットポート及びアウトレットポートの連通状態と非連通状態とを切り換える弁体（６６）を有する弁機構部（１６）と、
を備え、
前記ハウジングは、円筒部（１５）と、該円筒部に対して一体的に形成された底部（１７）とを有し、且つ前記底部に、該底部の他の部位に比して肉厚が小さな薄肉部（１９）が形成され、
前記ヨークは、前記ハウジングと別体に構成されると共に、その軸線方向の一端部が前記底部に形成された内壁に圧入されて保持され、
前記可動コアの前記薄肉部に対向する端面に、前記薄肉部に当接可能なストッパとして機能する突起部（５３）が形成され、且つ該端面近傍の外周面が前記底部の内壁面に対応する位置に配置され、
前記可動コアの外表面には、所定の厚さからなる非磁性層（６５）が形成されると共に、該非磁性層は前記突起部の外表面にも形成され、
前記コイルボビン（３０）の内壁には、前記円筒状のヨーク（２２）と前記固定コア（２４）との間の軸線方向に沿った空間部を閉塞する環状凸部（３７）が一体的に膨出形成されることを特徴とする。

本発明によれば、可動コアの外面全体に、例えば、表面改質処理によって非磁性層が形成されているため、コイルに通電することにより発生する磁気回路中で磁気ギャップとして機能させることができる。

また、可動コアの外面全体には非磁性層が形成されているため、可動コアのみの外径寸法を管理することにより、容易に所定寸法に形成することができる。従って、ヨークと可動コアとの間のクリアランスからなる磁気ギャップを精度よく管理することができ、極めて良好な磁気特性を得ることができる。

前記可動コアの外表面に形成された非磁性層を、所定の厚さの薄肉に形成することにより、可動コアとヨークとの間に発生する磁気ギャップを極めて小さくすることができるため、磁気力を向上させて大きな吸引力を得ることができる。また、同等の吸引力を発生するものと比較して小型化を図ることができる。

前記可動コアの外表面に形成された非磁性層を、所定の厚さの厚肉に形成することにより、可動コアとヨークとの間に発生する磁気ギャップを大きくすることができるため、前記可動コアとヨークとの間に作用するサイドフォースを抑制することができる。

前記非磁性層を、可動コアに対する高周波焼き入れ処理によって形成することにより、表面改質処理を高速で遂行することができる。

また、本発明によれば、ヨークと固定コアとの間の軸線方向に沿った空間部を閉塞する環状凸部が一体的に膨出形成されたコイルボビンを設けることにより、ヨークと固定コアとの高精度な同軸性が確保され、しかも組み付け性を向上させることができる。

すなわち、環状凸部を間にしてヨーク及び固定コアがそれぞれコイルボビンの内周面によって保持されることにより、前記ヨークと固定コアとの高精度な同軸度を得ることができる。前記ヨークと固定コアとの高精度な同軸度を確保することにより、可動コアがヨーク又は固定コアに沿って円滑に往復動作することが可能となると共に、前記可動コアに作用するサイドフォースが抑制されて該可動コアを円滑に往復動作させることが可能となる。従って、可動コアの往復動作時におけるヒステリシス特性を良好とすることが可能となる。

さらにまた、本発明によれば、コイルボビンに巻回されるコイルの断面形状を正方形又は長方形とすることにより、積層されたコイル間に生じる間隙を極めて小さくすることができる。従って、コイルボビンに巻回されたコイルの巻回スペースを狭小とすることができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、可動コアの外表面に所定の厚さからなる非磁性層が形成されることにより、非磁性薄膜をコーティングすることを不要として磁気ギャップを高精度に形成することができる。これにより、極めて良好な磁気特性を得ることが可能となる。

さらに、コイルボビンと一体的に膨出形成された環状凸部によってヨークと固定コアとの同軸性が確保され、しかも、組み付け性を向上させることができる。

本発明に係るリニアソレノイドバルブについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照数字１０は、本発明の実施の形態に係る油圧制御弁を示す。

この油圧制御弁１０は、例えば、ＳＵＭ（ＪＩＳ規格）等の磁性材料によって有底円筒状に形成され、内部にソレノイド部（リニアソレノイド部）１２が設けられたハウジング１４と、前記ハウジング１４に一体的に結合され、内部に弁機構部１６が設けられた弁ボデイ１８とを含む。なお、前記ハウジング１４及び弁ボデイ１８は、バルブ本体部として機能するものである。

前記ハウジング１４は、円筒部１５と、前記円筒部１５よりも厚肉に形成された底部１７とから構成され、前記円筒部１５及び底部１７が一体化されて形成される。前記ハウジング１４の閉塞端面を構成する底部１７の略中央部には、内部に形成された凹部によって薄肉部１９が設けられる。

この場合、後述する可動コア２６の端面に対向する部位におけるハウジング１４の底部１７を薄肉部１９に設定することにより、前記薄肉部１９を磁気抵抗として機能させ、前記ハウジング１４の薄肉部１９に対して磁束を極力流れにくくさせることができる。

前記ソレノイド部１２は、ハウジング１４内に収容されるコイル組立体２０と、前記コイル組立体２０の内側に配設され、ハウジング１４の円筒部１５と平行に延在する円筒状のヨーク２２と、前記ハウジング１４の開口端部に結合されると共に、コイル組立体２０の内側で軸線方向に沿ってヨーク２２と所定のクリアランスを介して配置される固定コア２４と、前記ヨーク２２及び固定コア２４に対して摺動可能に嵌挿された可動コア２６とを有する。

前記ヨーク２２は、ハウジング１４と別体で構成された略円筒体からなり、該ヨーク２２の軸線方向に沿った一端部がハウジング１４の底部１７に形成された内壁によって圧入・保持される。

前記コイル組立体２０は、合成樹脂製材料によって形成され軸線方向に沿った両端部にフランジ２８ａ、２８ｂを有するコイルボビン３０と、前記コイルボビン３０に対して複数回巻回され、図５及び図６に示されるように、断面正方形に形成された真四角導線からなるコイル３２とから構成される。

前記コイル３２を断面正方形に形成することにより、コイルボビン３０に巻回されたコイル３２同士の接触が面接触となるため、コイル３２が所定の位置に安定且つ整列して配置される。これにより、図７に示されるように、コイルボビン３０の一方のフランジ２８ａ（２８ｂ）を不要とすることができる。前記一方のフランジ２８ａ（２８ｂ）を不要とすることにより、ソレノイド部１２全体における軸方向の寸法が短縮されて小型化を図ることができる。

また、図１２に示されるように断面円形状に形成された従来技術に係るコイルをコイルボビンに巻回した場合、コイルを巻き付ける際のテンションによってフランジ側に向かって崩れる力が作用するのに対し、断面正方形のコイル３２では、前記コイル３２間の面接触によってフランジ２８ａ（２８ｂ）側に向かって崩れる力が働かないため、一方のフランジ２８ａ（２８ｂ）を不要とすることが可能となる。

なお、図８及び図９に示されるように、断面長方形に形成された平角導線からなる他のコイル３２ａを用いてもよい。この場合、断面正方形状に形成されたコイル３２は、断面長方形状に形成されたコイル３２ａよりも、より一層巻回スペースを小さく設定することができる。さらに、断面正方形状のコイル３２では、断面長方形状のコイル３２ａと比較してその断面の周囲寸法を小さくすることができるため、コイル３２への絶縁被膜断面積を小さく設定することができる。

所定間隔離間する前記ヨーク２２と固定コア２４とが対向する部位には、円筒状のヨーク２２の一端面に形成された環状の垂直面部３４と、固定コア２４の凹部３６の外周面に形成された円錐面部３８とが設けられる。なお、前記垂直面部３４に隣接するヨーク２２の一端面には、漏れ磁束を減少させるためのテーパ部３５が面取りして形成される。

前記ヨーク２２及び固定コア２４には、可動コア２６の形状に対応する円筒状部分及び凹部３６を形成し、前記円筒状のヨーク２２と固定コア２４の凹部３６との間で可動コア２６を摺動させるリニアソレノイド構造とすることができる。

この場合、図１０に示されるように、前記ヨーク２２と前記固定コア２４との間には、コイルボビン３０と一体的に形成され該コイルボビン３０の半径内方向に向かって所定長だけ膨出する内径凸部（環状凸部）３７が形成される。換言すると、前記ヨーク２２と前記固定コア２４との間の軸線方向に沿った空間部は、コイルボビン３０と一体的に形成された前記内径凸部３７によって閉塞される。

前記内径凸部３７は、前記ヨーク２２の垂直面部３４及び固定コア２４の円錐面部３８に対応する形状を有すると共に、所定のクリアランスを介して可動コア２６の外周面を囲繞するガイド部４１が形成される。

前記内径凸部３７が一体成形されたコイルボビン３０を設けることにより、ヨーク２２と固定コア２４との高精度な同軸性が確保され、しかも組み付け性を向上させることができる。すなわち、ヨーク２２及び固定コア２４をそれぞれコイルボビン３０の内周面によって保持すると共に、前記ヨーク２２と固定コア２４との対向する部位に内径凸部３７を形成することにより、前記ヨーク２２と固定コア２４との高精度な同軸度を得ることができる。

前記ヨーク２２と固定コア２４との高精度な同軸度を確保することにより、可動コア２６がヨーク２２の内壁面又は固定コア２４の凹部３６内周面に沿って円滑に往復動作することが可能となると共に、前記可動コア２６に作用するサイドフォースが抑制されて該可動コア２６を円滑に往復動作させることが可能となる。従って、可動コア２６の往復動作時におけるヒステリシスを低減することが可能となり、ヒステリシス特性を良好とすることが可能となる。

さらに、前記内径凸部３７には所定のクリアランスを介して可動コア２６の外周面を囲繞するガイド部４１を形成することにより、可動コア２６に対する良好なガイド性が得られ直進性を向上させることができる。

ハウジング１４とコイル３２の間には、該コイル３２の外周面及びコイルボビン３０の一部をモールドする樹脂封止体４０が設けられ、前記樹脂封止体４０は、前記コイル３２に通電するカプラ部４２に連続して樹脂製材料によって一体成形される。なお、前記カプラ部４２には、前記コイル３２に電気的に接続されたターミナル４４の端子部４４ａが露呈するように設けられる。

前記コイル３２の外周面を樹脂封止体４０によって被覆することにより、コイル３２を安定して保護することができる。また、コイルボビン３０の一方の端部に形成されたフランジ２８ａ（２８ｂ）を不要とした場合、前記不要としたフランジ２８ａ（２８ｂ）部分をも前記樹脂封止体４０で覆うことにより、より一層コイル３２が安定して保護される。

前記可動コア２６は、円柱体からなる可動コア本体４５と、前記可動コア本体４５の一端面の中心部に形成され、固定コア２４側に向かって僅かに突出する凸部４７と、前記可動コア本体４５の他端面の中心部に形成され、薄肉部１９に向かって所定長だけ突出する突起部５３とを有する。

前記凸部４７の外周には、非磁性材料によって形成され、ソレノイド部１２における残留磁気を防止するためのスペーサとして機能するリング体５２が装着される。

すなわち、ソレノイド部１２に対する通電遮断時に固定コア２４又は可動コア２６に残留磁気が発生し、前記残留磁気の作用下に可動コア２６が固定コア２４から離間しない場合があり、可動コア２６の端面に凸部４７を介してリング体５２を設けることにより固定コア２４との間で所定のクリアランスが形成されて残留磁気の発生を抑制することができる。

前記可動コア本体４５の他端面の中心部には、ハウジング１４の底部１７の薄肉部１９に当接可能なストッパとして機能する突起部５３が該可動コア本体４５と一体的に膨出形成される。前記突起部５３は、非磁性層６５からなり、前記リング体５２と同様に、ソレノイド部１２における残留磁気を防止するためのスペーサとして機能するものである。前記可動コア本体４５の外周面には、その両端面間を連通する軸方向の連通溝５４が形成される。

前記可動コア２６の外表面全体には、所定の深さからなる非磁性層６５が形成される（図３及び図４参照）。

前記可動コア２６の非磁性層６５は、例えば、浸炭処理及び／又は窒化処理等の表面改質処理を施すことによって形成される。この浸炭処理及び窒化処理は、比較的低温度の表面処理によって透磁率の改質が行われるため、可動コア２６の寸法変化を抑制して後処理を不要とすることができる利点がある。

前記浸炭処理としては、例えば、固体浸炭、液体浸炭（浸炭窒化法）、ガス浸炭、プラズマ浸炭等が含まれ、前記窒化処理としては、ガス窒化、液体窒化（塩浴窒化）、軟窒化、イオン窒化等が含まれる。

また、前記可動コア２６の外表面に非磁性層６５を形成するには、例えば、高周波焼き入れ処理を施すとよい。高周波焼き入れ処理を施して非磁性層６５を形成した場合、高速加熱処理が可能となり、製造工程の短縮化を図ることができる。前記可動コア２６の外表面に非磁性層６５を形成する方法としては、前記浸炭処理、窒化処理、高周波焼き入れ処理等の表面改質処理に限定されるものではなく、例えば、レーザビームを照射する等の他の表面改質処理を用いることも可能である。

なお、前記可動コア２６は、例えば、ＳＵＳ４１０Ｌ、ＳＵＳ４０５（ＪＩＳ規格）等のフェライト系ステンレス、Ｓ１０Ｃ（ＪＩＳ規格）等の一般鋼、又はＳＵＭ（ＪＩＳ規格）等の快削鋼製材料を使用するとよい。

図３に示されるように、前記可動コア２６の外表面に形成された非磁性層６５の厚さを薄肉とした場合、前記非磁性層６５の厚さを１０μｍ〜３０μｍの範囲で、好適には厚さＴ１が２０μｍに設定されるとよい。その際、可動コア２６とヨーク２２との間に発生する磁気ギャップを極めて小さくすることができるため、磁気力を向上させることができ、従って、大きな吸引力を得ることができる。このため、本実施の形態では、同等の吸引力を発生するものと比較して小型化を図ることができる。

また、図４に示されるように、前記可動コア２６の外表面に形成された非磁性層６５の厚さを厚肉とした場合、前記非磁性層６５の厚さを５０μｍ〜１００μｍの範囲で、好適には厚さＴ２が７５μｍに設定されるとよい。その際、可動コア２６とヨーク２２との間に発生する磁気ギャップを大きくすることができるため、前記可動コア２６とヨーク２２との間に作用するサイドフォースを抑制することができる。この場合、例えば、前記サイドフォースによってヒステリシスが増大するタイプのリニアソレノイドに適用することにより、低ヒステリシス特性を有するリニアソレノイドを得ることができる。

前記可動コア２６を形成する磁性材料には、Ｃｒが１２重量％以下に含有されているものを使用することにより、耐久性を向上させることができる。

なお、凸部４７及び突起部５３は、図３及び図４に示されるように、可動コア本体４５と一体的に形成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、可動コア本体４５の軸線に沿って形成された貫通孔（図示せず）に該可動コア本体４５と別体で形成された図示しないシャフトを嵌合させ、前記シャフトの一端部を可動コア本体４５の一端面から所定長だけ突出させて凸部４７を構成すると共に、該シャフトの他端部を可動コア本体４５の他端面から所定長だけ突出させて突起部５３を構成するようにしてもよい。

固定コア２４の中心部には、後述するスプール弁６６のシャフト部４６が挿通する貫通孔５０が軸線方向に沿って形成される。

前記弁機構部１６は、側部にインレットポート５６、アウトレットポート５８、ドレンポート６０、及び、図示しないオイルタンクに連通するブリーザポート６２が形成された弁ボデイ１８と、前記弁ボデイ１８内部の空間部６４に軸線方向に沿って変位可能に配置されたスプール弁（弁体）６６とを有する。

前記スプール弁６６は、ソレノイド部１２側から順に、第１ランド部６６ａ、第２ランド部６６ｂ及び第３ランド部６６ｃが形成され、前記第１ランド部６６ａと第２ランド部６６ｂとがそれぞれ同一径からなり、第３ランド部６６ｃが前記第１及び第２ランド部６６ａ、６６ｂよりも僅かに縮径して形成される。

前記弁ボデイ１８の空間部６４は、エンドブロック６８によって閉塞され、前記エンドブロック６８とスプール弁６６との間には、前記スプール弁６６を、常時、ソレノイド部１２側に向かって押圧するリターンスプリング７０が配設される。なお、前記リターンスプリング７０は、コイルスプリングに限定されるものでなく、例えば、図示しない板ばね等を含む弾性体によって構成されるとよい。

ソレノイド部１２に近接するスプール弁６６の端部側には、可動コア２６の凸部４７の端面と当接するシャフト部４６が一体的に形成され、前記リターンスプリング７０のばね力がスプール弁６６及びシャフト部４６を介して可動コア２６に付与されることにより、前記可動コア２６は、図１中の矢印Ｘ１方向に向かって押圧された状態にある。

本発明の実施の形態に係る油圧制御弁１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

ソレノイド部１２の非通電時（オフ状態）には、図１に示されるように、スプール弁６６は、リターンスプリング７０のばね力（押圧力）によって図１中の矢印Ｘ１方向に向かって押圧された状態にあり、インレットポート５６とアウトレットポート５８との連通が遮断された状態にある。

そこで、図示しない電源を付勢してコイル３２に通電することによりソレノイド部１２が励磁されてオン状態となり、図１１に示されるような磁気回路８２によって電磁力が発生する。この場合、前記コイル３２に対する通電量に比例した電磁力が発生し、前記電磁力が可動コア２６に付与される。従って、前記電磁力の作用下に前記スプール弁６６が、リターンスプリング７０の押圧力に抗して矢印Ｘ２方向に変位することにより、ドレンポート６０及びアウトレットポート５８間の連通が遮断されると共に、インレットポート５６とアウトレットポート５８とが連通する（図２参照）。

従って、図示しない油圧源から供給された圧油が図示しない通路を介してインレットポート５６及びアウトレットポート５８を通じて図示しない油圧作動機器に供給される。なお、前記ソレノイド部１２に対する通電を停止することによりオフ状態となり図１に示す初期位置に復帰する。

本実施の形態では、可動コア２６の外表面全体に表面改質処理によって非磁性層６５が形成されているため、コイル３２に通電することにより発生する磁気回路８２中で磁気ギャップとして機能させることができる。

また、可動コア２６の外表面全体は、非磁性層６５が形成されているため、可動コア２６のみの外径寸法を管理することにより、容易に所定寸法に形成することができる。従って、ヨーク２２と可動コア２６との間のクリアランスからなる磁気ギャップを精度よく管理することができ、極めて良好な磁気特性を得ることができる。

さらに、可動コア２６の外面全体に非磁性層６５が形成されることにより、前記可動コア２６がヨーク２２の内壁面に貼り付くことが防止されると共に、従来技術において使用される非磁性薄膜あるいは非磁性部材（例えば、非磁性パイプ）等が不要となる。

従って、非磁性薄膜が不要となることにより、可動コア２６の外径寸法に影響を与える非磁性薄膜の膜厚寸法の管理をすることがなく、しかも、剥がれ、膨れ、ムラ、ピンホール等が発生するおそれがないため、耐久性を向上させ、良好な品質を有する製品を得ることができる。

さらにまた、可動コア２６の外面全体に形成される非磁性層６５の厚さを薄肉又は厚肉とすることにより、磁気ギャップの大きさ（可動コア２６の外周面とヨーク２２の内壁面とのクリアランス）を調整することができる。この結果、前記磁気ギャップの大きさに対応する所望の吸引力を得ることができる。なお、摺動性に悪影響を及ぼさない程度で前記磁気ギャップを極力小さく設定した場合、固定コア２４側に向かって変位する可動コア２６の傾きを抑制し、安定した磁気特性を得ることができる。

また、本実施の形態では、前記ヨーク２２と前記固定コア２４との間に、コイルボビン３０と一体的に形成され該コイルボビン３０の半径内方向に向かって所定長だけ膨出する内径凸部３７を形成している（図１０参照）。前記内径凸部３７を有するコイルボビン３０を設けることにより、ヨーク２２と固定コア２４との高精度な同軸性が確保され、しかも組み付け性を向上させることができる。

すなわち、ヨーク２２及び固定コア２４をそれぞれコイルボビン３０の内周面によって保持すると共に、前記ヨーク２２と固定コア２４との対向する部位に内径凸部３７を形成することにより、前記ヨーク２２と固定コア２４との高精度な同軸度を得ることができる。

このように、前記ヨーク２２と固定コア２４との高精度な同軸度を確保することにより、可動コア２６がヨーク２２の内壁面又は固定コア２４の凹部３６内周面に沿って円滑に往復動作することが可能となると共に、前記可動コア２６に作用するサイドフォースが抑制されて該可動コア２６を円滑に往復動作させることが可能となる。従って、可動コア２６の往復動作時におけるヒステリシスを低減することが可能となり、ヒステリシス特性を良好とすることが可能となる。

さらに、前記内径凸部３７には、所定のクリアランスを介して可動コア２６の外周面を囲繞するガイド部４１が形成されることにより、可動コア２６に対する良好なガイド性が得られ直進性を向上させることができる。

さらに、本実施の形態では、ソレノイド部１２を構成するコイルボビン３０に巻回されるコイル３２の断面形状を正方形とすることにより、積層されたコイル３２間に生じる隙間を極めて小さくすることができる。従って、例えば、断面円形状のソレノイドコイルで同数の巻数からなる従来技術と比較した場合、コイル３２の総断面積（コイルボビン３０に巻回されたコイル３２の全体スペース）を小さく設定することができる。

このことは、逆説的にいえば、コイル３２の巻回スペースに締める導体断面積の割合、すなわち、導体占有率を断面円形状と比較して大きく設定することができる。

従って、コイル３２の巻回スペースを小さくすることができるため、コイルボビン３０の形状を小さくし、終局的にはソレノイド部１２全体の小型化を図ることができる。

また、例えば、断面円形状のソレノイドコイルと同一の巻回スペースとした場合、断面正方形からなるコイル３２を用いた本実施の形態では、コイルボビン３０に対する巻回数を多くすることができるので、ソレノイド部１２で発生する吸引力（電磁力）を増大させることができる。

さらに、コイル３２の巻回スペースを小さくすることができるので、コイル３２の連続した総寸法（全長）を小さくすることができる。従って、コイル３２の抵抗値を小さくすることができ、コイル３２に対して通電時に消費される消費電力を抑制することができる。

例えば、断面円形状のコイルと同一の抵抗値となるように断面円形状のコイル３２を形成した場合、本実施の形態では、コイルボビン３０に対する巻回数を多く設定することができるため、吸引力（電磁力）を向上させることができる。

さらにまた、本実施の形態では、積層されたコイル３２間の接触面を面接触とするようにしたため、巻回スペースにおける一線占有率を、断面円形状のコイルと比較して大きく設定することができる。

従って、積層されたコイル３２間に生じる隙間を極めて小さくすることができ、巻回スペースの単位体積当たりにおける各コイル３２の占有密度を向上させることができる。これにより、巻回スペースにおける伝熱性（放熱性）を向上させることができる。例えば、雰囲気温度がコイル発熱温度よりも低い環境で使用する電磁弁に適用した場合、放熱性が向上するため、上述したようにコイル３２の抵抗値を小さく設定することができることと相まって、さらに通電発熱時のコイル３２における発熱を小とすることができ、従って、抵抗値をさらに小さくすることができる。

またさらに、断面正方形状に形成されたコイル３２を含むソレノイド部１２を、車載用電磁弁として好適に適用することができる。車載用部品は、一般的に、バッテリ電圧による最低印加電圧（例えば、８Ｖ）が限定されている。そして、車載用電磁弁としては、最低の起磁力（電流値）を確保することが要求されるので、例えば、同じ磁気回路を用いた場合、必然的に最大抵抗値が決まってしまう。ここで、一般的にコイル３２の抵抗値は、コイル３２の温度が上昇すると抵抗値も上昇するので、上記最大抵抗値は、この上昇抵抗値をも考慮した値となってなければいけない。例えば、この上昇抵抗値を考慮せずに最大抵抗値を設定すると、必要な電流値を得ることができず、最低起磁力を得ることができなくなるおそれがある。すなわち、車載用電磁弁として使用した場合、ソレノイド部１２に通電してコイル３２の温度が上昇したコイル３２の抵抗値であっても、起磁力（電流値）を確保することが必要である。

従って、コイル３２の抵抗値及び通電発熱時におけるコイル３２の抵抗値が低ければオームの法則により高い電流値を確保することができるので、極めて有益である。すなわち、コイル３２の断面形状を正方形状とすることにより、例えば同じ起磁力を得ることができるソレノイド部１２においては、コイル３２の抵抗値を小さくして消費電力が小さくなり、この低消費電力によって通電時のコイル３２の発熱量が小さくなり、通電発熱時の抵抗値を小さくすることができる。

この結果、通電発熱時におけるコイル３２の抵抗値を小さくして電流値を高く確保することができるため、最低印加電圧が制限されている車載用電磁弁として好適に使用することができる。また、例えば、断面円形状のコイルによって構成された最低起磁力が同じ他のソレノイド部と比較して、断面正方形状のコイル３２を有するソレノイド部１２では、電流値を高くすることができる分だけコイルボビン３０に対する巻数を小さくすることができるので、より一層小型化を図ることができる。

さらにまた、本実施の形態では、ハウジング１４の薄肉部１９に対向する可動コア２６の端面にストッパとして機能する突起部５３を設け、前記突起部５３をソレノイド部１２における残留磁気を防止するためのスペーサ（いわゆる、マグネットキラー）として機能させることができる。

すなわち、ハウジング１４の薄肉部１９に対して磁束が流れにくくなっており、前記薄肉部１９の中央部ではさらに磁束が流れにくい状態にある。従って、前記薄肉部１９の中央部に対応する可動コア２６の中央部に突起部５３を設けることにより、前記突起部５３に対して磁束が流れることを極力防止することができる。

さらに、突起部５３を有する可動コア２６の端面は、突起部５３を間にして薄肉部１９の壁面と対面しているため、前記可動コア２６の端面に対してハウジング１４の薄肉部１９側から磁束が流入することを阻止することができる。

さらに、本実施の形態では、ハウジング１４の底部１７と円筒状のヨーク２２との間には、ハウジング１４の底部１７の内壁面に対応する位置に、可動コア２６の端部の外周面が対応するように配置されている（図５のＡ部参照）。このため、ハウジング１４の底部１７から可動コア２６側への磁束の受け渡しが、前記底部１７の内壁面と可動コア２６の外周面においてもなされる（図１１参照）。従って、ハウジング１４の底部１７と可動コア２６の端部との間で円滑な磁束の受け渡しが行われ、磁束量を増大させることができる。

この結果、ソレノイド部１２における吸引力を向上させることができると共に、同等の吸引力とした場合には、本実施の形態に係る油圧制御弁１０の全体構成を小型化することができる。

本発明の実施の形態に係る油圧制御弁の軸線方向に沿った縦断面図である。 図１に示す油圧制御弁のソレノイド部を励磁することにより、スプール弁が変位した状態を示す縦断面図である。 図１に示す可動コアの外表面全体に形成された非磁性層を薄肉とした場合の拡大縦断面図である。 図１に示す可動コアの外表面全体に形成された非磁性層を厚肉とした場合の拡大縦断面図である。 前記油圧制御弁を構成するコイル組付体の部分拡大縦断面図である。 断面正方形のコイルがコイルボビンに巻回された部分拡大縦断面図である。 コイルボビンに形成されたフランジが除去された状態を示す部分拡大縦断面図である。 図５に示すコイル組付体の変形例に係る部分拡大縦断面図である。 断面長方形のコイルがコイルボビンに巻回された部分拡大縦断面図である。 ヨークと固定コアとの間に膨出形成された内径凸部を示す部分拡大縦断面図である。 ソレノイド部に形成された磁気回路を示す一部省略拡大説明図である。 従来技術に係るコイルがコイルボビンに巻回された部分拡大縦断面図である。

符号の説明

１０…油圧制御弁 １２…ソレノイド部
１４…ハウジング １６…弁機構部
１７…底部 １８…弁ボデイ
１９…薄肉部 ２０…コイル組立体
２２…ヨーク ２４…固定コア
２６…可動コア ２８ａ、２８ｂ…フランジ
３０…コイルボビン ３２、３２ａ…コイル
３４…垂直面部 ３６…凹部
３７…内径凸部 ４０…樹脂封止体
４１…ガイド部 ４６…シャフト部
５４…連通溝 ５６…インレットポート
５８…アウトレットポート ６４…空間部
６５…非磁性層 ６６…スプール弁
７０…リターンスプリング

Claims (6)

1. ソレノイド部に対する通電量に比例した電磁力が発生し、前記電磁力によって弁体を変位させるリニアソレノイドバルブにおいて、
   圧力流体が流通するインレットポート及びアウトレットポートを有する弁ボデイとハウジングとを含むバルブ本体部と、
   前記ハウジングに設けられ、コイルボビンに巻回されたコイルと、前記コイルに対する通電作用下に固定コアに吸引される可動コアと、前記可動コアを囲繞する円筒状のヨークとを有するソレノイド部と、
   前記弁ボデイに設けられ、前記可動コアの変位が伝達されることによりインレットポート及びアウトレットポートの連通状態と非連通状態とを切り換える弁体を有する弁機構部と、
   を備え、
   前記ハウジングは、円筒部と、該円筒部に対して一体的に形成された底部とを有し、且つ前記底部に、該底部の他の部位に比して肉厚が小さな薄肉部が形成され、
   前記ヨークは、前記ハウジングと別体に構成されると共に、その軸線方向の一端部が前記底部に形成された内壁に圧入されて保持され、
   前記可動コアの前記薄肉部に対向する端面に、前記薄肉部に当接可能なストッパとして機能する突起部が形成され、且つ該端面近傍の外周面が前記底部の内壁面に対応する位置に配置され、
   前記可動コアの外表面には、所定の厚さからなる非磁性層が形成されると共に、該非磁性層は前記突起部の外表面にも形成され、
   前記コイルボビンの内壁には、前記円筒状のヨークと前記固定コアとの間の軸線方向に沿った空間部を閉塞する環状凸部が一体的に膨出形成されることを特徴とするリニアソレノイドバルブ。
2. 請求項１記載のバルブにおいて、
   前記可動コアの外表面に形成された非磁性層は、所定の厚さの薄肉に形成されることを特徴とするリニアソレノイドバルブ。
3. 請求項１記載のバルブにおいて、
   前記可動コアの外表面に形成された非磁性層は、所定の厚さの厚肉に形成されることを特徴とするリニアソレノイドバルブ。
4. 請求項１記載のバルブにおいて、
   前記非磁性層は、可動コアに対する高周波焼き入れ処理によって形成されることを特徴とするリニアソレノイドバルブ。
5. 請求項１記載のバルブにおいて、
   前記コイルは、断面正方形に形成されることを特徴とするリニアソレノイドバルブ。
6. 請求項１記載のバルブにおいて、
   前記コイルは、断面長方形に形成されることを特徴とするリニアソレノイドバルブ。

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