JP4981603B2

JP4981603B2 - 電磁アクチュエータ

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Publication number: JP4981603B2
Application number: JP2007254964A
Authority: JP
Inventors: 裕司伊藤; 広幸千葉; 徳広関田
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: JP2009085322A

Description

本発明は、ソレノイド部の励磁作用下に発生する電磁力によって可動コアを固定コア部に吸引することにより、前記可動コアと一体的に弁シャフトを変位させることが可能な電磁アクチュエータに関する。

この種の電磁装置に関し、本件出願人は、流体通路を流通する圧力流体の流れを切り換える三方弁に係る電磁弁を提案している（特許文献１参照）。

この特許文献１に開示された電磁弁では、ハウジングの内部にソレノイド部が収容され、前記ソレノイド部から離間する方向に第１開閉弁を配置すると共に、前記第１開閉弁よりもソレノイド部に近接する同軸方向に第２開閉弁を配置し、前記第２開閉弁の第２バルブシールのシート径を前記第１開閉弁の第１バルブシートのシート径よりも小さく設定したバルブシート構造が採用されている。

この特許文献１に開示された電磁弁では、前記第２開閉弁の第２バルブシールのシート径を前記第１開閉弁の第１バルブシートのシート径よりも小さく設定することにより、前記第２開閉弁に対する流体圧力による開弁力を減少させることができるため、ソレノイド部に設けられたスプリングのばね力を弱めることができ、前記ソレノイド部を小型化することができる。
特開平９−２８０３９１号公報（段落００１５〜００１６、図１）

本発明は、前記提案に関連してなされたものであり、可動コア部と一体成形されたハウジングの磁気抵抗を抑制すると共に、全体構成を小型化することが可能な電磁アクチュエータを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、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弁本体部と、前記ハウジングの内部に配設されコイルボビンに巻回されたコイルと、炭素鋼材料によって前記ハウジングと一体成形された固定コア部と、外表面に非磁性層が形成され前記コイルに対する通電作用下に前記固定コア部に吸引される可動コアとを有するソレノイド部と、前記可動コアに連結されて該可動コアと一体的に変位する弁シャフトと、前記弁シャフトの変位作用下に前記インレットポートと前記アウトレットポートとの連通状態と非連通状態とを切り換える弁体と、前記弁ボデイの外周面に設けられ、半径外方向に突出する環状フランジ部と、を備え、前記固定コア部、前記ハウジング、前記環状フランジ部、及び、前記可動コアによって磁気回路が構成され、前記ハウジングは、前記固定コア部を含んで一体成形された後、所定温度まで加熱された後に徐々に冷却する焼き鈍し処理が施されて前記一体成形された固定コア部とハウジングとの結合部における歪みが除去され、さらに、前記ハウジングは、有底円筒形状を呈し、所定の肉厚によって形成された円筒部と、前記円筒部に連続して形成され前記環状フランジ部が当接する段部と、前記段部に連続し開口端に形成された薄肉円筒部とを有し、前記薄肉円筒部が前記環状フランジ部に加締められることにより、前記ハウジングと前記弁ボデイとが固定されることを特徴とする。

本発明によれば、炭素鋼材料によって固定コア部を含んでハウジングを一体成形した場合、磁気回路の一部を構成する固定コア部とハウジングとの結合部において歪みが発生して磁気抵抗が増大する現象が発生するが、所定温度まで加熱した後に徐々に冷却する焼き鈍し処理が施されることにより、前記歪みを除去して磁気抵抗を抑制することができる。

すなわち、本願発明者らは、炭素鋼材料により固定コア部を含んでハウジングを一体成形したものに対し、コイル及び可動コア等を組み付けてソレノイド部を製造した場合、前記ソレノイド部を作動させる（可動コアを固定コア部に吸引してソレノイド部をオン状態とする）ための最低の電圧（電流）が従来品と比較して高くなっている現象が発生し、この原因をＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析によって分析した結果、磁気回路の一部を構成する固定コア部とハウジングとの結合部（境界部）に応力が集中して歪み（内部歪み）が発生し、この歪みによって磁束の流れが制限されて磁気抵抗が大きくなっていることがわかった。

そこで、本願発明者らは、前記知見に基づいて、加工硬化による内部歪みを除去して組織を軟化させるために、所定温度まで加熱した後に徐々に冷却する従来から周知の焼き鈍し処理を施すことによって、前記不具合を解決することに成功した。

この場合、前記焼き鈍し処理を行う際、磁気特性を回復させるための加熱温度は、実験により、６５０℃〜７５０℃の範囲内が良好であって、最適には７００℃に設定されるとよいことがわかった。

このように本発明では、炭素鋼材料によって固定コア部を含んでハウジングを一体成形した場合であっても、良好な磁気特性を有する磁気回路が得られ、磁気吸引力を向上させて全体構成を小型化することができる、という効果が得られた。

なお、前記ハウジングは、例えば、鍛造成形、プレス成形等によって固定コア部と一体成形されるとよい。

また、本発明では、前記ハウジングが、所定の肉厚によって形成された円筒部と、前記円筒部に連続して形成され前記環状フランジ部が当接する段部と、前記段部に連続し開口端に形成された薄肉円筒部とを有する有底円筒形状に構成され、前記薄肉円筒部が前記環状フランジ部に加締められることにより、前記ハウジングと前記弁ボデイとを簡便に固定することができる。

この場合、本発明によれば、ハウジングの円筒部は所定の肉厚に形成されると共に、開口端側には径方向に沿って所定の肉厚からなる段部及び薄肉円筒部が形成され、前記段部及び薄肉円筒部は、前記ハウジングが炭素鋼材料によって形成されることにより、例えば、純鉄系の材料で形成した場合と比較して硬度が高くなっているため、前記段部及び薄肉円筒部の径方向における肉厚を薄肉とすることができる。

この結果、本発明では、ハウジングの円筒部の肉厚を薄く設定することが可能となり、前記ハウジングの外径寸法を小さくして全体構成をより一層小型化することができる。

可動コア部と一体成形されたハウジングの磁気抵抗を抑制すると共に、全体構成を小型化することが可能な電磁アクチュエータを得ることができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電磁アクチュエータの軸方向に沿った縦断面構造図であり、図２は、図１に示されるオフ状態からソレノイド部が通電されたオン状態の縦断面構造図である。

この電磁アクチュエータ１０は、内部にソレノイド部１２が収容されたハウジング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。前記ハウジング１４及び弁ボデイ１８は、弁本体部として機能するものであり、前記ハウジング１４は、例えば、Ｓ１０Ｃ（ＪＩＳ規格）等の炭素鋼からなる磁性材料によって形成され、前記弁ボデイ１８は、例えば、ＳＵＭ（ＪＩＳ規格）等の磁性材料によって形成されるとよい。なお、前記炭素鋼は、鉄と炭素の合金からなり、炭素含有量が０．０２〜２％の範囲のものを用いるとよい。

図５に示されるように、前記ハウジング１４は有底円筒形状を呈し、所定の肉厚によって形成された円筒部１４ａと、前記円筒部１４ａに連続して形成され後記する環状フランジ部６８が当接する段部１４ｂと、前記段部１４ｂに連続し開口端に形成された薄肉円筒部１４ｃとを有する。この場合、図示しない加締め装置の押圧部によって前記薄肉円筒部１４ｃが内側に折曲して後記する環状フランジ部６８に加締められることにより、前記ハウジング１４と前記弁ボデイ１８とが一体的に組み付けられて固定される。

前記弁ボデイ１８は、略円筒体からなり、該弁ボデイ１８の下端部には圧力流体（例えば、圧油）が導入されるインレットポート２０が形成され、前記インレットポート２０から上方の側部には、連通孔２２を介して該インレットポート２０に連通するアウトレットポート２４が形成される。なお、前記インレットポート２０の開口部には、圧油内に含まれる塵埃等を除去するためのフィルタ部材２５が装着される。前記アウトレットポート２４の上方には、弁ボデイ１８の内部に軸方向に沿って延在する室２６に連通する排出ポート２８が形成される。

前記インレットポート２０が設けられた弁ボデイ１８の孔部２９には、第１着座部３０に着座することにより前記連通孔２２を閉塞し、前記第１着座部３０から離間することにより前記連通孔２２を開成する弁体として機能するボール３２が設けられる。このボール３２は、例えば、ＳＵＪ（ＪＩＳ規格）等のベアリング鋼によって形成されるとよい。また、前記弁ボデイ１８の孔部２９には、樹脂製材料によって形成され、段部３１によって前記ボール３２を保持すると共に、ガイド面３３によって前記ボール３２を案内する保持ガイド部材３５が装着される。

ソレノイド部１２のコイル３４（後記する）が非通電状態にある場合、前記ボール３２は、後記するリターンスプリング３６のばね力によって押圧された弁シャフト３８を介して、第１着座部３０から離間した弁開状態にあり（図１参照）、所謂、ノーマルオープンタイプの三方電磁アクチュエータとして構成される。

前記弁ボデイ１８内部の室２６には、軸方向に沿って変位可能な弁シャフト３８が配設される。前記弁シャフト３８は、一端部（図１中の下端部）から上方に向かって順序に、球面状の図示しない当接面を有して前記ボール３２の球面に当接する小径な第１軸端部３８ａと、前記第１軸端部３８ａに連続し徐々に拡径するテーパ部３８ｂと、前記テーパ部３８ｂに連続し後記する可動コア４０の孔部４２内に圧入される拡径部３８ｃと、前記拡径部３８ｃに連続し前記拡径部３８ｃよりも縮径した小径部３８ｄと、前記小径部３８ｄに連続し、外周面の一部を軸方向に沿った一平面で切り欠くことにより後記する可動コア４０の孔部４２の内壁面との間で空間部が形成される平面切り欠き部３８ｅと、前記平面切り欠き部３８ｅに連続し後記する固定コア部５４の凹部６２に臨む第２軸端部３８ｆとから構成される。なお、前記弁シャフト３８は、例えば、ＳＵＳ（ＪＩＳ規格）等の非磁性材料によって形成されるとよい。

弁ボデイ１８の中間部には室２６を形成する隔壁が設けられ、前記隔壁の中央部には、弁シャフト３８の第１軸端部３８ａを挿通させると共に、アウトレットポート２４と排出ポート２８とを連通させるための貫通孔４６が形成される。前記貫通孔４６の周辺部には、前記弁シャフト３８のテーパ部３８ｂが着座する第２着座部４８が形成される。

なお、弁ボデイ１８の外周面には、軸方向に沿って所定間隔離間して配置され、環状溝に装着された第１〜第３シール部材５０ａ〜５０ｃがそれぞれ設けられる。

ソレノイド部１２は、有底円筒状からなり、弁シャフト３８の軸方向に沿って所定長だけ突出した凸部によって形成される固定コア部５４を有するハウジング１４と、前記ハウジング１４の内部に収納され、コイルボビン５６に巻回されたコイル３４と、略円筒体からなり中央部に軸方向に沿って貫通する孔部４２が形成された可動コア４０とを含む。

前記可動コア４０には、軸方向と直交し弁シャフト３８の小径部３８ｄに連通する通路（呼吸孔）５８が形成される。この場合、通路５８と、弁シャフト３８の小径部３８ｄと可動コア４０の内壁との間に形成された空間部と、平面切り欠き部３８ｅと可動コアの内壁との間に形成された空間部とが相互に連通するように設けられ、前記通路５８は、固定コア部５４と可動コア４０との間のクリアランス６０に充填された圧力流体（圧油）を逃がす（流通させる）機能を有する。なお、前記コイルボビン５６は、例えば、樹脂製材料によって形成される。

前記固定コア部５４は、例えば、図示しない金型を用いた鍛造成形、プレス成形等によってハウジング１４と一体成形される。ハウジングと別体で形成された図示しない円柱体をハウジングに固定して固定コアとした場合と比較して、本実施形態では、固定コア部５４をハウジング１４と一体成形することにより、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。

さらに、ソレノイド部１２は、一端部が前記固定コア部５４の凹部６２の内壁面に係着され、他端部が前記可動コア４０の端面に当接された非磁性材料製のマグネットキラー３５に弁シャフト３８の第２軸端部３８ｆを囲繞しつつ係着されたリターンスプリング３６を有する。前記リターンスプリング３６のばね力によって、可動コア４０は、固定コア部５４から離間する方向に押圧された状態にあり、ソレノイド部１２のコイル３４が通電されないオフ状態にある場合、可動コア４０と固定コア部５４との間には所定のクリアランス６０が形成される（図１参照）。なお、前記マグネットキラー３５は、ソレノイド部１２に対する通電が停止されたとき、残留磁気の影響によって可動コア４０が固定コア部５４に吸着されたままになることを防止する機能（貼り付き防止機能）を有する。

前記可動コア４０は、略円筒体からなり、例えば、ＳＵＭ（ＪＩＳ規格）等の快削鋼製材料によって形成される。前記可動コア４０の外表面全体には、所定の深さからなる非磁性層６４が形成される（図３参照）。また、該可動コア４０の固定コア部５４に対向する端部外周面には、可動コア４０の他の部分と比較して直径が徐々に拡径し且つ固定コア部５４と略同径からなる拡径部６６が設けられる。

この場合、可動コア４０に対して固定コア部５４と略同径からなる拡径部６６を形成することにより、固定コア部５４に対する可動コア４０の対向面積を増大させ、磁気特性を向上させることができる。

前記可動コア４０の非磁性層６４は、例えば、無電解ニッケルメッキからなるカニゼンメッキ（登録商標）処理を施すことによって形成される。このカニゼンメッキ処理を用いることにより、非磁性層６４を簡便に形成することができる利点がある。なお、前記可動コア４０の外表面に非磁性層６４を形成する他の方法としては、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６４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。

図４に示されるように、弁ボデイ１８の上部側には、外周面から半径外方向に向かって所定長だけ突出する環状フランジ部６８が設けられる。前記環状フランジ部６８を起点とした上部には、該環状フランジ部６８と一体的に薄肉に形成され、可動コア４０の外周面を囲繞する円筒内壁面７０を有し軸方向に沿って所定長だけ延在する上部側円筒部７２ａが設けられる。また、前記環状フランジ部６８を起点とした下部には、該環状フランジ部６８と一体的に厚肉に形成され、可動コア４０の外周面を囲繞する円筒内壁面７０を有し軸方向に沿って所定長だけ延在する下部側円筒部７２ｂが設けられる。

前記上部側円筒部７２ａの軸方向に沿った端面は、図１に示されるソレノイド部１２のオフ状態時において可動コア４０の拡径部６６の近傍まで延在し、前記下部側円筒部７２ｂは、ソレノイド部１２のオフ状態時において可動コア４０の端面を超えた部位まで延在するように形成される。

前記上部側円筒部７２ａ及び前記下部側円筒部７２ｂにそれぞれ形成された円筒内壁面７０、７０は、可動コア４０が軸方向に沿って摺動変位するときのガイド面として機能するものである。この場合、上部側円筒部７２ａの円筒内壁面７０と下部側円筒部７２ｂの円筒内壁面７０とが軸方向に沿って連続して形成され、ガイド面の軸方向長さが大きく設定されることにより、可動コア４０との同軸性を向上させることができる。

前記ハウジング１４の薄肉円筒部１４ｃは、図示しない加締め装置の押圧部によって加圧されることにより、弁ボデイ１８の環状フランジ部６８の下面部に加締められて一体的に連結される。

図１に示されるように、ハウジング１４とコイル３４の間には、該コイル３４の外周面及びコイルボビン５６の一部をモールドする樹脂封止体７４が設けられ、前記樹脂封止体７４は、後記するカプラ部７６に連続して樹脂製材料によって一体成形される。

上部側円筒部７２ａと環状フランジ部６８との境界部位には、縦断面三角形状からなりシール機能を有する第１Ｏリング７８ａが装着される。また、ハウジング１４とコイルボビン５６との間には、シール機能を有する第２Ｏリング７８ｂが装着される。

前記ハウジング１４の側部には、コイル３４に導通するカプラ部７６が設けられ、前記カプラ部７６には、前記コイル３４と電気的に接続されたターミナル７７の端子部が露呈するように設けられる。また、前記カプラ部７６と反対側のハウジング１４の側部には、略Ｌ字状に屈曲する取付ステー８０が固着されている。

本発明の実施形態に係る電磁アクチュエータ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。

なお、ソレノイド部１２のコイル３４が通電されていないオフ状態では、図１に示されるように、ボール３２が第１着座部３０から離間して、インレットポート２０とアウトレットポート２４とが連通状態にあると共に、弁シャフト３８のテーパ部３８ｂが第２着座部４８に着座して、アウトレットポート２４と排出ポート２８とが非連通状態にある。

そこで、図示しない電源を付勢してコイル３４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６に示されるような磁気回路が発生する。この磁気回路は、ハウジング１４、環状フランジ部６８、可動コア４０及び固定コア部５４を順次経由してハウジング１４に復帰する磁束を有する。

前記磁気回路によって発生する電磁力により、可動コア４０は、リターンスプリング３６の押圧力に打ち勝って固定コア部５４に吸引される。その際、可動コア４０は、上部側円筒部７２ａ及び下部側円筒部７２ｂによるガイド作用によって直線状に摺動し、前記可動コア４０と一体的に連結された弁シャフト３８が上方に向かって変位する。従って、インレットポート２０から導入された圧力流体（圧油）の押圧力によってボール３２が第１着座部３０に着座すると共に、弁シャフト３８のテーパ部３８ｂが第２着座部４８から離間する。

ボール３２が第１着座部３０に着座し、且つ弁シャフト３８のテーパ部３８ｂが第２着座部４８から離間することにより、インレットポート２０とアウトレットポート２４との連通が遮断された非連通状態となると共に、アウトレットポート２４と排出ポート２８とが連通状態となる。

なお、ソレノイド部１２のコイル３４に対する通電を停止することにより、電磁力が消滅し、リターンスプリング３６のばね力の作用下に可動コア４０及び弁シャフト３８が下方側に変位し、ボール３２を押圧して該ボール３２が第１着座部３０から離間した初期状態に復帰する。

本実施形態では、炭素鋼材料によって固定コア部５４を含んでハウジング１４を一体成形した場合、磁気回路の一部を構成する固定コア部５４とハウジング１４との結合部（図６（ａ）、（ｂ）参照）において歪みが発生して磁気抵抗が増大する現象が発生するが、所定温度まで加熱した後に徐々に冷却する焼き鈍し処理が施されることにより、前記歪みを除去して磁気抵抗を抑制することができる。

すなわち、炭素鋼材料により固定コア部５４を含んでハウジング１４を一体成形したものに対し、コイル３４及び可動コア４０等を組み付けてソレノイド部１２を製造した場合では、図示しないハウジングと固定コアとをそれぞれ別個に形成してソレノイド部に組み付けた場合と比較して、前記ソレノイド部１２を作動させる（可動コア４０を固定コア部５４に吸引してソレノイド部１２をオン状態とする）ための最低の電圧（電流）が高くなる現象が発生する。

この原因をＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析によって分析した結果、磁気回路の一部を構成する固定コア部５４とハウジング１４との結合部（境界部）に応力が集中して歪み（内部歪み）が発生し（図７（ｂ）参照）、この歪みによって磁束の流れが制限されて磁気抵抗が大きくなっていることがわかった。

そこで、前記知見に基づいて、加工硬化による内部歪みを除去して組織を軟化させるために、所定温度まで加熱した後に徐々に冷却する従来から周知の焼き鈍し処理を施すことによって、前記不具合を解決することに成功した。

例えば、図６は、磁気回路の結合部における磁束の流れ易さを磁束の本数で表したものであり（本数が多いほど磁束が流れ易いものとする）、焼き鈍し処理が施された本実施形態では、図６（ａ）に示されるように、固定コア部５４とハウジング１４との結合部（境界部）に沿って磁束が流れ易くなっているのに対し、焼き鈍し処理が施されていない比較例では、図６（ｂ）に示されるように、前記結合部を流れる磁束量が抑制されて磁束の流通が困難となっている。

このことは、図７（ａ）の本実施形態に示されるように、結合部において発生した内部歪みが焼き鈍し処理によって軟化して結晶組織が再結合されているのに対し、図７（ｂ）の比較例では、焼き鈍し処理がなされていないために、鎖状に延在する組織からなる歪みが結合部にそのまま残存した状態していることからも諒解される。

図８は、前記焼き鈍し処理における加熱温度である焼き鈍し温度と、前記焼き鈍し処理を経たハウジング１４及び固定コア部５４を用いてソレノイド部１２を構成したときに前記ソレノイド部１２が作動する印加電圧との関係における実験結果を示したものである。

図７から諒解されるように、前記焼き鈍し処理を行う際、磁気特性を回復させるための焼き鈍し温度は、６５０℃〜７５０℃の範囲内（点Ａ２、Ａ３、Ａ４）に設定されると印加電圧を低く設定することができて良好であり、最適には７００℃に設定されるとよいことがわかった。なお、点Ａ１及び点Ａ５に示されるように、６５０℃〜７５０℃の範囲外では、印加電圧が高くなって不適である。

このように本実施形態では、炭素鋼材料によって固定コア部５４を含んでハウジング１４を一体成形した場合であっても、良好な磁気特性を有する磁気回路が得られ、磁気吸引力を向上させて全体構成を小型化することができる。

また、本実施形態では、前記ハウジング１４が、所定の肉厚によって形成された円筒部１４ａと、前記円筒部１４ａに連続して形成され前記環状フランジ部６８が当接する段部１４ｂと、前記段部１４ｂに連続し開口端に形成された薄肉円筒部１４ｃとを有する有底円筒形状に構成され、前記薄肉円筒部１４ｃが前記環状フランジ部６８に加締められることにより、前記ハウジング１４と前記弁ボデイ１８とを簡便に固定することができる。

この場合、本実施形態によれば、ハウジング１４の円筒部１４ａは所定の肉厚に形成されると共に、開口端側には径方向に沿って所定の肉厚からなる段部１４ｂ及び薄肉円筒部１４ｃが形成され、前記段部１４ｂ及び薄肉円筒部１４ｃは、前記ハウジング１４が炭素鋼材料によって形成されることにより、例えば、純鉄系の材料で形成した場合と比較して硬度が高くなっているため、前記段部１４ｂ及び薄肉円筒部１４ｃの径方向における肉厚を薄肉とすることができる。

換言すると、ハウジング１４を純鉄系の材料で形成した場合、磁気特性が良好であるために前記磁気特性の観点からは小型化が可能であるものの、開口部端を環状フランジ部６８に対して加締めるときには材料硬度が低いことから、前記加締め部分の肉厚を大とせざると得ず、小型化が困難となる。また、ハウジング１４を炭素鋼材料で形成した場合、材料硬度が高いため、前記加締め部分の肉厚を小として小型化が可能であるものの、磁気特性が良好でないことから大型化せざるを得ず、やはり小型化が困難となる。これに対して、本実施形態では、上記２つの関係、すなわち、材料硬度及び磁気特性をそれぞれ両立させることで、小型化を達成することが可能となったものである。

この結果、本実施形態では、ハウジング１４の円筒部１４ａの肉厚を薄く設定することが可能となり、前記ハウジング１４の外径寸法を小さくして全体構成をより一層小型化することができる。

なお、本実施の形態では、可動コア４０の外表面全体にカニゼンメッキ処理によって非磁性層６４が形成されているため、上部側円筒部７２ａ（及び下部側円筒部７２ｂ）の円筒内壁面７０と可動コア４０の外周面との間のクリアランスからなる磁気ギャップを極力小さくすることができる。この結果、本実施形態では、磁気吸引力を向上させてより一層全体構成の小型化を達成することができる。

この場合、可動コア４０の外表面全体は、非磁性層６４が形成されているため、可動コア４０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、前記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、本実施形態では、弁ボデイ１８自体に可動コア４０の外周面を囲繞して前記可動コア４０を軸方向に沿って直線状に案内するガイド部を設けているため、従来から設けられていた別体の軸受け部材（例えば、環状体からなるヨーク等）が不要となり、部品点数及び組み付け工数が削減されて製造コストを低減することができる。

この場合、前記ガイド部は、半径外方向に突出する環状フランジ部６８を起点として、上部側に設けられた上部側円筒部７２ａからなる第１ガイド部と、下部側に設けられた下部側円筒部７２ｂからなる第２ガイド部とを有し、前記第１ガイド部と前記第２ガイド部とが軸方向に沿って連続して形成される。

このように、本実施の形態では、可動コア４０の外周面に沿って軸方向に延在する円筒内壁面７０を有し、上部側円筒部７２ａからなる第１ガイド部と下部側円筒部７２ｂからなる第２ガイド部とを弁ボデイ１８自体に設けることにより、可動コア４０が摺動するガイド面を軸方向に沿って長尺に設定することが可能となり、前記可動コア４０の安定したガイド機能を発揮させることができる。

さらにまた、可動コア４０の外面全体に非磁性層６４が形成されているため、前記円筒内壁面７０との間で貼り付きが防止され、円筒内壁面７０に対する可動コア４０の良好な摺動性を得ることができる。すなわち、円筒内壁面７０に対する可動コア４０の摺動面（外周面）は、非磁性層６４によってその内面の磁性層よりも硬質化（硬化処理）されているため、良好な摺動特性を得ることができる。

本発明の実施形態に係る電磁アクチュエータの軸方向に沿った縦断面構造図である。図１に示されるオフ状態からソレノイド部が通電されたオン状態の縦断面構造図である。前記電磁アクチュエータを構成する可動コアの軸方向に沿った縦断面図である。前記固定コアを案内するガイド部を示す部分拡大縦断面図である。図１に示す電磁アクチュエータを構成する固定コア部が一体成形されたハウジングの軸方向に沿った縦断面図である。（ａ）は、本実施形態においてソレノイド部に通電することによって発生する磁気回路を示す一部省略断面図、（ｂ）は、比較例にかかる磁気回路の一部省略断面図である。（ａ）は、本実施形態における結合部の組織状態を示した説明図であり、（ｂ）は、比較例における結合部の組織状態を示した説明図である。焼き鈍し処理における焼き鈍し温度と、ソレノイド部が作動する印加電圧との関係を示す説明図である。

符号の説明

１０電磁アクチュエータ
１２ソレノイド部
１４ハウジング
１４ａ円筒部
１４ｂ段部
１４ｃ薄肉円筒部
１６弁機構部
１８弁ボデイ
２０インレットポート
２４アウトレットポート
２８排出ポート
３２ボール（弁体）
３４コイル
３８弁シャフト
４０可動コア
５４固定コア部
６８環状フランジ部

Claims

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弁本体部と、
前記ハウジングの内部に配設されコイルボビンに巻回されたコイルと、炭素鋼材料によって前記ハウジングと一体成形された固定コア部と、外表面に非磁性層が形成され前記コイルに対する通電作用下に前記固定コア部に吸引される可動コアとを有するソレノイド部と、
前記可動コアに連結されて該可動コアと一体的に変位する弁シャフトと、
前記弁シャフトの変位作用下に前記インレットポートと前記アウトレットポートとの連通状態と非連通状態とを切り換える弁体と、
前記弁ボデイの外周面に設けられ、半径外方向に突出する環状フランジ部と、
を備え、
前記固定コア部、前記ハウジング、前記環状フランジ部、及び、前記可動コアによって磁気回路が構成され、
前記ハウジングは、前記固定コア部を含んで一体成形された後、所定温度まで加熱された後に徐々に冷却する焼き鈍し処理が施されて前記一体成形された固定コア部とハウジングとの結合部における歪みが除去され、
さらに、前記ハウジングは、有底円筒形状を呈し、所定の肉厚によって形成された円筒部と、前記円筒部に連続して形成され前記環状フランジ部が当接する段部と、前記段部に連続し開口端に形成された薄肉円筒部とを有し、前記薄肉円筒部が前記環状フランジ部に加締められることにより、前記ハウジングと前記弁ボデイとが固定されることを特徴とする電磁アクチュエータ。
請求項１記載の電磁アクチュエータにおいて、
前記焼き鈍し処理が施されるときに加熱される所定温度は、６５０℃〜７５０℃の範囲内に設定されることを特徴とする電磁アクチュエータ。