JP5093697B2 - リニアソレノイド - Google Patents
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Description
特許文献1の図13に示されるリニアソレノイドでは、シャフトのスプールに接する側とは反対側の端部が、リアステータの筒部の内壁によって摺動可能に支持されている。これにより、シャフトは、可動子とともに往復移動可能である。ところで、このリニアソレノイドでは、リアステータの筒部の可動子とは反対側の端部が、リニアソレノイドの外側に開口している。このような形状のリアステータの場合、プレス加工等により容易に形成できるものの、切換弁側からの作動油が筒部の内壁(穴部)等を経由してリニアソレノイドの外部へ漏れ出すおそれがある。そのため、このリニアソレノイドは、例えばバルブタイミング調整装置の切換弁を駆動するのに用いられる場合、設置場所がエンジン内部に限定される。
(一実施形態)
図1に示すリニアソレノイド1は、例えば図示しないバルブタイミング調整装置の作動油の油路を切り換える切換弁の駆動部として適用される。
リニアソレノイド1は、シャフト10、可動子20、フロントステータ30、リアステータ40、コイル部50、フロントハウジング60、リアハウジング70、および、シール部材13等を備えている。
可動子20は、例えば鉄等の磁性材料により、略有底筒状に形成されている。可動子20は、筒状の筒部21、および、当該筒部21の一方の端部を塞ぐ底部22からなる。底部22の中央には、底部22を貫く穴部23が形成されている。穴部23には、シャフト10が圧入されている。これにより、可動子20は、シャフト10の軸方向の途中に固定されている。
本実施形態では、リニアソレノイド1は、図示しないバルブタイミング調整装置の作動油の油路を切り換える切換弁の駆動部として適用される。切換弁は、複数の孔が形成された筒状のスリーブ、および、当該スリーブの内側に往復移動可能に設けられるスプールを有する。切換弁は、スプールがスリーブ内で往復移動することにより、前記複数の孔に接続する油路を切り換える。リニアソレノイド1は、スプールを往復移動させるため、すなわちスプールを軸方向に移動するよう駆動するために用いられる。
ここで、比較例とは、物理的な構成は本実施形態と同様であるものの、リアハウジング70の底部72とリアステータ40の底部42との間に所定の大きさの隙間が形成されているリニアソレノイドのことである。図3は、比較例および本実施形態の吸引力に関する特性に関し、シャフト10のストロークと吸引力との関係を示したものである。ここで、破線が比較例の特性を表し、実線が本実施形態の特性を表している。この図から、本実施形態は、比較例に比べ、吸引力に関する特性が向上していることがわかる。このように、本実施形態では、リアハウジング70の底部72とリアステータ40の底部42とが密に接しているため、リアハウジング70とリアステータ40との間に隙間が形成される場合に比べ、吸引力を大きくすることができる。
上述の実施形態では、フロントハウジングの外縁部が第1爪部を有し、当該第1爪部によりリアハウジングの外縁部が加締められる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、リアハウジングの外縁部が、径方向外側へ突出する第2爪部を有し、当該第2爪部がフロントハウジング側へ折り曲げられることによりフロントハウジングの外縁部に加締められることとしてもよい。また、この場合、フロントハウジングは、外縁部のうちリアハウジングの第2爪部により加締められる部分の板厚が、リアハウジングの外縁部の板厚に比べて小さくなるよう形成されていてもよい。また、この場合、フロントハウジングは、外縁部に、径方向内側へ切り込むようにして形成されるスリットを有することとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、リアハウジングの外縁部とフロントハウジングの外縁部とは、加締めではなく、例えば圧入により結合されていてもよい。
上述の実施形態では、コイル部とリアハウジングとの間、およびコイル部とフロントハウジングとの間に、環状のシール部材を設ける例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、当該シール部材を備えない構成としてもよい。
上述の実施形態では、フロントステータおよびリアステータにリング部材を設け、当該リング部材によりシャフトの両端部を摺動可能に支持する構成を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、リング部材を設けず、フロントステータの第1穴部およびリアステータの第2穴部により直接シャフトの両端部を摺動可能に支持することとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、リアハウジングおよびフロントハウジングは、加締められる前の状態において、互いの外縁部同士が当接していてもよい。
本発明は、切換弁の駆動装置に限らず、往復移動可能な駆動部を有する種々の機能品の駆動装置として適用することができる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
10・・・シャフト
20・・・可動子
30・・・フロントステータ
33・・・穴部(第1穴部)
40・・・リアステータ
44・・・穴部(第2穴部)
50・・・コイル部
60・・・フロントハウジング
63・・・外縁部
64・・・穴
70・・・リアハウジング
73・・・外縁部
Claims (10)
- シャフトと、
前記シャフトの軸方向の途中に固定される可動子と、
前記シャフトの一方の端部を軸方向に往復移動可能に支持する第1穴部を有するフロントステータと、
前記シャフトの他方の端部を軸方向に往復移動可能に支持する第2穴部を有するリアステータと、
前記フロントステータと前記リアステータとの間に設けられる筒部材と、
前記フロントステータおよび前記リアステータの径方向外側に設けられ、供給される電力により磁力を生じることで前記可動子を前記シャフトとともに前記フロントステータ側に吸引可能な略円筒状のコイル部と、
前記シャフトの前記一方の端部が挿通可能な穴を有し、前記フロントステータおよび前記コイル部の軸方向の一方側を覆うよう設けられる金属製のフロントハウジングと、
前記リアステータおよび前記コイル部の軸方向の他方側を覆うとともに外縁部が前記フロントハウジングの外縁部に結合することにより、前記フロントハウジングとの間に前記可動子、前記フロントステータ、前記筒部材、前記リアステータおよび前記コイル部を収容し、前記フロントハウジングとの間に前記フロントステータ、前記筒部材および前記リアステータを挟み込む金属製のリアハウジングと、
前記リアステータが径方向内側に位置するよう、前記コイル部と前記リアハウジングとの間に設けられる環状のシール部材と、
を備えるリニアソレノイド。 - 前記リアステータは、内壁が前記第2穴部を構成する筒状の第1筒部、当該第1筒部の前記フロントステータとは反対側の端部から径方向外側へ環状に延びる底部、および、当該底部の外縁部から前記第1筒部と同じ方向に筒状に延びる第2筒部からなる略二重円筒状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のリニアソレノイド。
- 前記リアハウジングは、前記リアステータに接するよう設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のリニアソレノイド。
- 前記フロントハウジングは、外縁部に、径方向外側へ突出する第1爪部を有し、当該第1爪部が前記リアハウジング側へ折り曲げられることにより前記リアハウジングの外縁部に加締められていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のリニアソレノイド。
- 前記リアハウジングは、外縁部のうち前記第1爪部により加締められる部分の板厚が、前記フロントハウジングの外縁部の板厚に比べて小さくなるよう形成されていることを特徴とする請求項4に記載のリニアソレノイド。
- 前記リアハウジングは、外縁部に、径方向内側へ切り込むようにして形成されるスリットを有することを特徴とする請求項4または5に記載のリニアソレノイド。
- 前記リアハウジングは、外縁部に、径方向外側へ突出する第2爪部を有し、当該第2爪部が前記フロントハウジング側へ折り曲げられることにより前記フロントハウジングの外縁部に加締められていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のリニアソレノイド。
- 前記フロントハウジングは、外縁部のうち前記第2爪部により加締められる部分の板厚が、前記リアハウジングの外縁部の板厚に比べて小さくなるよう形成されていることを特徴とする請求項7に記載のリニアソレノイド。
- 前記フロントハウジングは、外縁部に、径方向内側へ切り込むようにして形成されるスリットを有することを特徴とする請求項7または8に記載のリニアソレノイド。
- 前記リアハウジングおよび前記フロントハウジングは、加締められる前の状態では、互いの外縁部同士の間に所定の大きさの隙間を形成していることを特徴とする請求項4〜9のいずれか一項に記載のリニアソレノイド。
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