JP5291548B2 - リニアソレノイド及びそれを用いたバルブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、通電することによって励磁作用を発揮するリニアソレノイド及びそれを用いたバルブ装置に関する。

従来から、ソレノイドの励磁作用によって可動コアを変位させ、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と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リニアソレノイドバルブが用いられている。

この種のリニアソレノイドバルブに関し、本出願人は、可動コアに対する吸引力をより一層向上させることが可能なリニアソレノイドバルブを提案している（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に開示されたリニアソレノイドバルブでは、可動コアの中心を貫通するシャフトの両端部を、それぞれ、焼結金属を含む焼結体によって形成された第１平軸受け及び第２平軸受けによって支持するように構成されている。

特開２００６−９７７２３号公報

ところで、前記特許文献１に開示されたリニアソレノイドバルブでは、可動コアの貫通する中心孔に沿ってシャフトが固定されているため、例えば、可動コアの外径を縮径して小径化を達成しようとすると、前記可動コアにおいて磁束密度の飽和状態が発生するおそれがある。この結果、可動コアを小径化することが困難となり、終局的にソレノイドの小型化を達成することが困難となる。

また、前記特許文献１に開示されたリニアソレノイドバルブでは、可動コアの貫通する中心孔に沿ってシャフトを圧入する際、前記可動コアの軸線とシャフトの軸線との同軸度がずれてしまい、可動コアの外周面と前記可動コアを囲繞する円筒状ヨークの内周面との間において、前記可動コアを円筒状ヨーク側に向かって径方向に吸引する力（サイドフォース）が大きくなることが懸念される。この結果、ソレノイドのヒステリシス特性を向上させることが困難となる。

さらに、可動コアを貫通するシャフトの両端部を第１平軸受けと第２平軸受けとによってそれぞれ支持しているため、シャフトの軸方向に沿ってソレノイドが長尺化して構成される。この結果、ソレノイドの小型化を達成することが困難となる。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、小型化することができると共に、ヒステリシス特性を向上させることが可能なリニアソレノイド及びそれを用いたバルブ装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、ハウジング内に設けられ、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円柱状の可動コアと、前記可動コアの外周面を囲繞する円筒状ヨークとを有するリニアソレノイド部を備え、前記可動コアはシャフトレスからなり、前記円筒状ヨークの軸方向に沿った一端部と他端部との間の中間部には、前記可動コアを摺動可能に支持する単一の軸受けが設けられ、前記軸受けは、前記円筒状ヨークの内周面から前記可動コア側に向かう半径内方向へ所定長突出して設けられ、
前記円筒状ヨークの内周面の前記固定コア側には、前記軸受けを前記円筒状ヨークの軸方向に沿って前記固定コア側から挿入可能な単一の環状凹部が設けられ、前記ハウジングは、円筒部と、前記円筒部の内側に形成される前記円筒状ヨークと、前記円筒部及び前記円筒状ヨークの軸方向に沿った一端部に形成されるハウジング底部とを含んで一体形成されており、前記円筒状ヨークの単一の前記環状凹部に配置される単一の前記軸受けは、前記ハウジングの内側底面よりも前記固定コア側の略水平方向に所定距離だけ偏位した部位に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、可動コアに対して従来のシャフトが設けられていないシャフトレス構造とすることにより、シャフトが設けられた従来構造と比較して可動コアの磁束密度飽和を低減させることができる。この結果、本発明では、可動コアを縮径及び/又は軸方向寸法を短縮して可動コアの小型化を達成することができる。この結果、リニアソレノイド全体を小型化することができる。

また、本発明によれば、単一の軸受けが円筒状ヨークの軸方向に沿った一端部と他端部との間の中間部に配置されるため、円筒状ヨークに対する可動コアの同軸性を容易に達成することができる。この円筒状ヨークに対する可動コアの同軸性を確保することができることにより、サイドフォース（可動コアを半径外方向に向かって吸引する力）を低減させて良好なヒステリシス特性を得ることができる。

さらに、本発明によれば、例えば、円筒状ヨークの内周面から可動コア側に向かう半径内方向へ突出する軸受けの突出量（所定長）を適宜設定することにより、円筒状ヨークの内周面と可動コアの外周面との径方向における間隙である磁気ギャップを容易に且つ高精度に設定することができる。この結果、本発明では、前記磁気ギャップを極小に設定して、可動コアに対する吸引力を向上させることができる。

さらにまた、本発明によれば、単一の軸受けが円筒状ヨークの軸方向に沿った中間部に配置されることにより、ハウジング底部から可動コアに向かう磁束の流入を前記単一の軸受けによって妨げることが好適に回避され、ハウジング底部側から可動コアに向けて流入する磁束流れを良好とすることができる。従って、本発明では、リニアソレノイドの励磁作用によって発生する磁束密度を増大させ、可動コアに対する吸引力を向上させることができる。この結果、本発明では、可動コアの軸方向寸法を短縮したリニアソレノイドの小型化と、発生する磁束密度の増大による可動コアの吸引力向上とを両立させることができる。なお、可動コアを摺動可能に支持する軸受けを単一の部材とすることにより、部品点数が削減されてコスト低減に寄与することができる。

さらにまた、本発明によれば、ハウジングの内側底面（Ｅ）よりも固定コア側の略水平方向に所定距離（ΔＸ）だけ偏位した部位に配置されることにより、ハウジング底部から可動コアに向かう磁束の流入を単一の軸受けによって妨げることが好適に回避され、ハウジング底部側から可動コアに向けて流入する磁束流れをより一層良好とすることができる。

本発明によれば、可動コアを摺動可能に支持する単一の軸受けを、固定コア側から円筒状ヨークの軸方向に沿って挿入（圧入を含む）することにより、円筒状ヨークの内周面に形成された単一の環状凹部に対して前記軸受けを簡便に装着することができ、組み付け作業が容易となって組み付け性を向上させることができる。

また、本発明によれば、円筒状ヨークの内周面に対して固定コア側の方向からのみ軸受けが挿入可能な環状凹部を設け、前記固定コア側と反対側の方向からなるハウジング底部側の円筒状ヨークの内周面には環状凹部が設けられていない構造とすることにより、円筒状ヨークとハウジング底部とを一体化することができる。この場合、ハウジング底部側に、例えば、キャップ部材等を設けて前記ハウジング底部を閉塞する構造と比較して、組付工数及び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、本発明によれば、円筒状ヨークの内周面には単一の環状凹部を形成するだけでよいため、円筒状ヨークの内周面に、例えば、複数の環状凹部を設けた場合と比較して、円筒状ヨークと可動コアとの同軸度のずれが発生することを回避することができる。この結果、円筒状ヨークと可動コアとの同軸性を達成して、ヒステリシス特性を向上させることができる。

さらに、本発明は、前記ハウジングが、前記ハウジング底部から延在する円筒突出部と、前記円筒突出部から延在する突出底部とを含み、前記突出底部には、非磁性材料からなり前記可動コアの一方の変位を規制する第１ストッパ部材が設けられ、前記第１ストッパ部材は、前記突出底部の貫通孔を貫通した柱状部が加締められて前記突出底部の内壁で塑性変形することにより、前記突出底部に対して固着されることを特徴とする。

本発明によれば、ハウジングに突出底部を形成し、前記突出底部に固着された非磁性材料の第１ストッパ部材を介して可動コアの一方の変位を規制することができる。また、非磁性材料の第１ストッパ部材を、１部品からなる簡素な構造で構成すると共に、突出底部の貫通孔を貫通した柱状部を加締めて突出底部の内壁側で塑性変形させて簡便に製造することにより、製造コストを低減することができる。

さらにまた、本発明は、前記固定コアには、前記可動コアが臨む凹部が形成され、前記凹部に連続する孔部内には、前記可動コアの他方の変位を規制する第２ストッパ部材が圧入され、前記第２ストッパ部材には、前記可動コアの変位が伝達される変位伝達部材を挿通させる挿通孔が設けられることを特徴とする。

本発明によれば、固定コアの凹部に連続する孔部内に圧入された第２ストッパ部材を介して、可動コアの他方の変位を規制することができる。また、前記第２ストッパ部材に形成された挿通孔を介して可動コアの変位が伝達されて変位伝達部材を移動させることができる。さらに、前記第２ストッパ部材を固定コアの孔部内に圧入することにより、前記第２ストッパ部材を固定コアに対して簡便に且つ確実に固定することができる。

またさらに、本発明は、圧力流体が流通する複数のポートを有するバルブボデイと、請求項１乃至３のいずれか１項記載のリニアソレノイドと、前記バルブボデイ内に設けられ、前記可動コアの変位によって前記複数のポート間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ることを特徴とする。

バルブ装置をこのように構成することにより、小型化され、しかもヒステリシス特性を向上させたリニアソレノイドを備えたバルブ装置とすることができ、バルブ装置全体の小型化・軽量化を達成することができる。

本発明では、リニアソレノイドを小型化することができると共に、ヒステリシス特性を向上させることが可能なリニアソレノイドを得ることができる。
また、本発明では、小型化され、しかもヒステリシス特性を向上させたリニアソレノイドを備えたバルブ装置を得ることができる。

本発明の実施形態に係るリニアソレノイドが組み込まれた油圧制御装置の軸方向に沿った縦断面図である。 図１に示す油圧制御装置のリニアソレノイド部の拡大縦断面図である。 （ａ）は、可動コアが第１ストッパ部材に当接した状態を示す拡大縦断面斜視図、（ｂ）は、固定コアに対して第２ストッパ部材が圧入された状態を示す拡大縦断面斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、ハウジングの突出底部に対して、第１ストッパ部材がローリング加締め加工される工程を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、円筒状ヨークに対して、平軸受けが組み付けられる工程を示す説明図である。 図１に示すリニアソレノイド部のオフ状態から前記リニアソレノイド部が通電されてスプールの弁位置が切り換えられた状態を示す縦断面図である。 （ａ）は、可動コアが第１ストッパ部材に当接した初期状態におけるリニアソレノイド部に発生した磁束流れを示す説明図、（ｂ）は、可動コアが固定コア側に変位した変位終端位置におけるリニアソレノイド部に発生した磁束流れを示す説明図である。

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リニアソレノイドが組み込まれた油圧制御装置の軸方向に沿った縦断面図、図２は、図１に示す油圧制御装置のリニアソレノイド部の拡大縦断面図である。

図１に示されるように、油圧制御装置（バルブ装置）１０は、例えば、磁性金属材料によって有底円筒状に形成され、内部にリニアソレノイド部（リニアソレノイド）１２が配設されたハウジング１４と、前記ハウジング１４と一体的に結合され、内部に弁機構部１６が設けられたスリーブ状のバルブボデイ１８とを含む。

図１及び図２に示されるように、前記ハウジング１４は、軸方向に沿って長尺に形成され最も外径側に設けられた円筒部１４ａと、前記円筒部１４ａの径方向内側に所定間隔離間して形成され該円筒部１４ａと略平行に延在し且つ短尺に形成された円筒状ヨーク１４ｂと、前記円筒部１４ａ及び円筒状ヨーク１４ｂの軸方向の一端部（結合部位）に形成され軸方向の肉厚が前記円筒部１４ａの径方向の肉厚と比較して厚肉に形成されたハウジング底部１４ｃとを含む。

さらに、前記ハウジング１４は、前記ハウジング底部１４ｃに連続し前記円筒部１４ａと略平行に延在する円筒突出部１４ｄと、前記円筒突出部１４ｄから延在し後記する第１ストッパ部材１９が略中央部に固着される突出底部１４ｅとを有する。この場合、前記円筒部１４ａ、円筒状ヨーク１４ｂ、ハウジング底部１４ｃ、円筒突出部１４ｄ及び突出底部１４ｅが一体化されて形成される。

図２及び図３（ａ）に示されるように、第１ストッパ部材１９は、非磁性材料で形成された縦断面略Ｈ状部材からなり、後記する可動コア２２の軸方向の一端部が当接して前記可動コア２２の一方の変位を規制するストッパとして機能するものである。第１ストッパ部材１９は、突出底部１４ｅの貫通孔２１内に保持（クリアランスを介して遊嵌されてもよい）される円柱部１９ａと、前記突出底部１４ｅの内壁側に係合する一方の円板部１９ｂと、前記突出底部１４ｅの外壁側に係合する他方の円板部１９ｃとが一体的に構成される。なお、後記する可動コア２２と対向する突出底部１４ｅの内壁との間には、後記する可動コア２２の一方の流路孔３０ａと他方の流路孔３０ｂとを連通させる環状間隙部２３が形成される。

この場合、図４（ａ）〜（ｃ）に示されるように、ハウジング１４の突出底部１４ｅに形成された貫通孔２１に沿って加工前の第１ストッパ部材１９の柱状部１９ｄを挿入し、ローリングかしめ装置の回転軸Ｍによって前記柱状部１９ｄを加圧し塑性変形させることによって、前記第１ストッパ部材１９の柱状部１９ｄが突出底部１４ｅの内壁に沿って拡径して円板部１９ｂが形成されることで、第１ストッパ部材１９が突出底部１４ｅの略中央部に固着される。

本実施形態では、ハウジング１４に突出底部１４ｅを形成し、前記突出底部１４ｅに固着された非磁性材料の第１ストッパ部材１９を介して可動コア２２の一方の変位を規制することができる。また、非磁性材料の第１ストッパ部材１９を、１部品からなる簡素な構造で構成すると共に、突出底部１４ｅの貫通孔２１を貫通した柱状部１９ｄをローリング加締め加工によって塑性変形させて簡便に製造することにより、製造コストを低減することができる。

なお、前記円筒状ヨーク１４ｂは、例えば、ハウジング１４と別体で構成された略円筒体からなる他のヨーク（図示せず）を、ハウジング底部１４ｃの内周面に形成した図示しない圧入嵌合部に圧入嵌合するように形成してもよい。

図１及び図２に示されるように、前記リニアソレノイド部１２は、ハウジング１４内に収容されるコイル組立体と、前記ハウジング１４の閉塞端側に該ハウジング１４と一体的に形成され前記コイル組立体の内部に配置される円筒状ヨーク１４ｂと、前記円筒部１４ａの開口端部に結合されると共に、コイル組立体の内側で軸方向に沿って円筒状ヨーク１４ｂと所定のクリアランスを介して配置される固定コア２０と、前記円筒状ヨーク１４ｂの内側に変位自在に配置された可動コア２２と、前記可動コア２２が臨む固定コア２０の凹部２０ａに連続する孔部２０ｂ内に圧入され、前記可動コア２２の他方の変位を規制する第２ストッパ部材２５とを有する。

図２及び図３（ｂ）に示されるように、所定間隔離間して前記可動コア２２と対向する前記固定コア２０の一端部には、外周面が徐々に縮径するテーパ面を有し、縦断面が鋭角状に形成された環状の鍔部２０ｃが設けられる。また、第２ストッパ部材２５は、非磁性材料によって形成され、固定コア２０の凹部２０ａに係合する環状のフランジ部２５ａと、前記フランジ部２５ａに連続し固定コア２０の孔部２０ｂ内に圧入される円筒部２５ｂとから構成される。前記円筒部２５ｂには、後記するスプール（変位伝達部材）４０のシャフト部４０ｂが挿通する挿通孔２５ｃが設けられる。さらに、前記コイル組立体は、樹脂製材料によって形成され軸方向に沿って両端部にフランジを有するコイルボビン２４と、前記コイルボビン２４に巻回されるコイル２６とから構成される。

前記ハウジング１４と前記コイル２６との間には、前記コイル２６の外周面等をモールドした樹脂封止体２８が設けられ、前記樹脂封止体２８は、前記コイル２６に接続された図示しないカプラ部を含んで樹脂製材料によって一体成形される。前記カプラ部には、前記コイル２６と電気的に接続される図示しないターミナル端子部が設けられる。

前記可動コア２２は、その中心部を貫通する従来のシャフトが設けられていないシャフトレスの円柱体からなり、前記円柱体には、周方向に沿って約１８０度の離間角度で且つ軸方向に沿って貫通する複数の流路孔３０ａ、３０ｂが設けられる。この流路孔３０ａ、３０ｂによって、可動コア２２の軸方向に沿った一端側の圧油と他端側の圧油を流通させることができる。

前記可動コア２２の軸方向に沿った一端部と他端部との間の中間部には、円筒状ヨーク１４ｂの内周面に形成された環状凹部３２内に装着（圧入）される単一の平軸受け３６が設けられ、前記平軸受け３６を介して可動コア２２が軸方向に沿って摺動可能に支持される。なお、前記可動コア２２は、後記するスプール４０のシャフト部４０ｂを含んで一体成形するようにしてもよい。

図２及び図３（ａ）に示される縦断面において、平軸受け３６は、軸方向に沿って一定の内径を有する環状体によって構成される。前記環状体は、例えば、ＳＰＣＣ（ＪＩＳ規格）等の金属製材料によって形成された外径層（バックメタル層）と、青銅等を焼結して形成される青銅焼結層（中間層）と、可動コア２２との摺動面であって４フッ化エチレン樹脂等の樹脂材料からなる樹脂層（内径層）とが積層されて構成されたベアリングが用いられるとよい。このベアリングとしては、例えば、自己潤滑性を有するすべり軸受けからなり、このような自己潤滑性を有するすべり軸受けを用いることにより、耐摩耗性を向上させることができる。

可動コア２２の外周面に摺接する平軸受け３６の内径面は、円筒状ヨーク１４ｂの内周面から径方向に向かって所定長Ｔだけ突出するように設けられる（図２参照）。従って、可動コア２２は、平軸受け３６のみと摺接し、円筒状ヨーク１４ｂの内周面と可動コア２２の外周面との間には、前記突出量（所定長Ｔ）に対応する径方向の間隙３７が形成される。この径方向の間隙３７は、可動コア２２と円筒状ヨーク１４ｂとの径方向における磁気ギャップとして機能するものである。

なお、平軸受け３６が圧入される円筒状ヨーク１４ｂの環状凹部３２の一端部であって固定コア２０と近接する部位には、平軸受け３６を円筒状ヨーク１４ｂに対して組み付けるときに案内面として機能するテーパ面３９が形成される。

このように、円筒状ヨーク１４ｂの内周面に配置される平軸受け３６を介して、可動コア２２の中間部を摺動自在に軸支する支持構造とすることができる。この結果、可動コア２２の安定した直進性の確保及び円筒状ヨーク１４ｂと可動コア２２との同軸性を容易に確保することができると共に、リニアソレノイド部１２のヒステリシス特性を向上させることができる。この点については、後記で詳細に説明する。

本実施形態では、円筒状ヨーク１４ｂと別体で形成された平軸受け３６を前記円筒状ヨーク１４ｂの固定コア２０に近接する側に配置するように構成しているが、例えば、円筒状ヨーク１４ｂの内周面から可動コア２２側に向かって所定長Ｔだけ突出する環状凸部（図示せず）を前記円筒状ヨーク１４ｂと一体的に形成するようにしてもよい。また、前記とは反対に、円筒状ヨーク１４ｂ側に向かって所定長Ｔだけ突出する環状凸部（図示せず）を可動コア２２の外周面に一体的に形成するようにしてもよい。

固定コア２０の凹部２０ａに設けられる第２ストッパ部材２５は、非磁性材料によって形成され、コイル２６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２２が固定コア２０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。

この場合、図示しない電源をオンにしてコイル２６に電流を流すことにより励磁作用が発生し、前記励磁作用によって可動コア２２が固定コア２０側に向かって一体的に変位することにより、後記するスプール４０を作動（進退動作）させることができる。

図１に戻って、前記弁機構部１６は、インレットポート４４、アウトレットポート４６、ドレンポート４８、５０がそれぞれ設けられたバルブボデイ１８と、リニアソレノイド部１２の可動コア２２の端面と当接し前記可動コア２２によって押圧されることにより、前記バルブボデイ１８内部の空間部に沿ってそれぞれ摺動可能に配設されたスプール（弁体）４０とを含む。

なお、ドレンポート５０は、可動コア２２の進退動作に対応してハウジング１４内の圧油を導入・導出するものである。また、前記インレットポート４４、アウトレットポート４６及びドレンポート４８は、圧力流体が流通する複数のポートとして機能するものである。

前記スプール４０は、弁本体を有し、前記弁本体は、半径外方向に向かって膨出形成された複数のランドを有するランド部４０ａと、固定コア２０の貫通孔内に進退自在に挿通され、一端部が可動コア２２の端面に当接するシャフト部４０ｂとから構成される。

また、前記スプール４０の外周面には、前記スプール４０の変位位置に対応して、インレットポート４４とアウトレットポート４６とを連通させ、又は、アウトレットポート４６とドレンポート４８とを連通させる環状凹部５２が形成される。

さらに、弁機構部１６は、図１に示されるように、前記スプール４０の端面と対向するように配置されバルブボデイ１８の空間部を閉塞する閉塞部材５４と、前記スプール４０と閉塞部材５４との間に介装されスプール４０を原位置に復帰させるリターンスプリング５６とを有する。なお、前記閉塞部材５４の外周面には、環状溝を介して装着部位を液密乃至気密に保持するシールリング５８が設けられる。

例えば、前記インレットポート４４は、供給油路を介して油圧ポンプ等の図示しない油圧源（圧力流体供給源）にそれぞれ接続され、前記アウトレットポート４６は、出力油路を介して図示しない油圧機器の油圧作動部に接続され、ドレンポート４８は、図示しないリザーバタンクに接続される。なお、本実施形態では、圧油を用いて説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、圧縮エア等を含む圧力流体を作動媒体として用いることが可能である。

本実施形態に係る油圧制御装置１０は、基本的に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。

先ず、ハウジング１４の円筒状ヨーク１４ｂに対する平軸受け３６の組み付け作業を図５に基づいて説明する。

円筒状ヨーク１４ｂの軸方向に沿った一端部側（固定コア２０側）に平軸受け３６を配置し（図５（ａ）参照）、案内面であるテーパ面３９に沿って平軸受け３６をスライドさせた後、平軸受け３６の最大外径よりも若干小径に形成された環状凹部３２の内径面に対して平軸受け３６を図中の横方向に押圧して圧入する（図５（ｂ）参照）。前記平軸受け３６を圧入した後、リング状に形成された平軸受け３６内の空間部に可動コア２２を挿入する（図５（ｃ）参照）。

このように、本実施形態では、単一の平軸受け３６を、円筒状ヨーク１４ｂの一端側（固定コア２０側）から軸方向に沿って圧入することにより、円筒状ヨーク１４ｂの内径面に形成された環状凹部３２に対して平軸受け３６を簡便に装着することができ、組み付け作業が容易となって組み付け性を向上させることができる。

また、本実施形態では、円筒状ヨーク１４ｂの内周面に対して固定コア２０側の方向からのみ平軸受け３６が挿入可能な環状凹部３２を設け、前記固定コア２０側と反対側の方向からなるハウジング底部１４ｃ側の円筒状ヨーク１４ｂの内周面には環状凹部３２が設けられていない構造とすることにより、円筒状ヨーク１４ｂとハウジング底部１４ｃとを一体化することができる。この場合、ハウジング底部１４ｃ側に、例えば、図示しないキャップ部材等を設けて前記ハウジング底部１４ｃを閉塞する構造と比較して、組付工数及び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、本実施形態では、円筒状ヨーク１４ｂの内周面には単一の環状凹部３２を形成するだけでよいため、円筒状ヨーク１４ｂの内周面に、例えば、複数の環状凹部を設けた場合と比較して、円筒状ヨーク１４ｂと可動コア２２との同軸度のずれが発生することを回避することができる。この結果、円筒状ヨーク１４ｂと可動コア２２との同軸性を達成して、ヒステリシス特性を向上させることができる。

さらにまた、本実施形態では、非磁性材料からなる第１ストッパ部材１９を、１部品からなる簡素な構造で構成すると共に、突出底部１４ｅの貫通孔２１を貫通した柱状部１９ｄ（図４参照）を、ローリングかしめ装置で加締めて突出底部１４ｅの内壁で塑性変形させて簡便に製造することにより、製造コストを低減することができる。

またさらに、本実施形態では、固定コア２０の凹部２０ａに連続する孔部２０ｂ内に圧入された第２ストッパ部材２５を介して、可動コア２２の他方の変位（固定コア２０側への変位）を規制することができる。また、前記第２ストッパ部材２５に形成された挿通孔２５ｃを介して可動コア２２の変位がシャフト部４０ｂに伝達されてスプール４０を移動させることができる。さらに、前記第２ストッパ部材２５を固定コア２０の孔部２０ｂ内に圧入することにより、前記第２ストッパ部材２５を固定コア２０に対して簡便に且つ確実に固定することができる。

次に、油圧制御装置１０の動作について説明する。
リニアソレノイド部１２の非通電時には、図１に示されるように、前記リニアソレノイド部１２の電磁力（電磁推力）が何ら発生しないため、スプール４０は、リターンスプリング５６のばね力によってリニアソレノイド部１２側に向かって押圧された状態にある。

従って、リニアソレノイド部１２のオフ状態では、図１に示されるように、スプール４０の外周面に形成された環状凹部５２によって、インレットポート４４とアウトレットポート４６とが連通した状態にあり（図１の太線矢印参照）、インレットポート４４から導入された圧油が環状凹部５２及びアウトレットポート４６を経由して図示しない他の部材に供給される。

このように、リニアソレノイド部１２のオフ状態では、可動コア２２が何ら変位することがなく原位置にあって、インレットポート４４とアウトレットポート４６とが連通したノーマルオープン状態にある。

次に、図示しない電源によってリニアソレノイド部１２へ電流を流すことにより、リニアソレノイド部１２がオン状態となる。このオン状態では、図６に示されるように、コイル２６へ流れる電流値に比例した電磁力によって可動コア２２が単一の平軸受け３６に沿って摺動しながら固定コア２０側に向かって吸引され、前記可動コア２２が固定コア２０に設けられた第２ストッパ部材２５に当接した変位終端位置で停止する。

すなわち、リニアソレノイド部１２の励磁作用による可動コア２２の変位がスプール４０に伝達され、前記スプール４０がリターンスプリング５６のばね力に抗して閉塞部材５４側に向かって接近する方向に変位する。

従って、図６に示されるように、スプール４０のランドによってインレットポート４４とアウトレットポート４６との連通状態が遮断されると共に、スプール４０の外周面に形成された環状凹部５２によってアウトレットポート４６とドレンポート４８との間が連通した状態に弁位置が切り換えられる。

この結果、アウトレットポート４６は、スプール４０の外周面に形成された環状凹部５２を介してドレンポート４８と連通した状態となり（図６の太線矢印参照）、前記アウトレットポート４６に残存する圧油がドレンポート４８から好適に排出される。

本実施形態では、可動コア２２に対して従来のシャフトが設けられていないシャフトレス構造とすることにより、シャフトが設けられた従来構造と比較して可動コア２２の磁束密度飽和を低減させることができる。この結果、本実施形態では、可動コア２２を縮径及び/又は軸方向寸法を短縮して可動コア２２の小型化を達成することができる。この結果、リニアソレノイド部１２全体を小型化することができる。

また、本実施形態では、単一の平軸受け３６が円筒状ヨーク１４ｂの軸方向に沿った一端部と他端部との間の中間部に配置されるため、円筒状ヨーク１４ｂに対する可動コア２２の同軸性を容易に達成することができる。この円筒状ヨーク１４ｂに対する可動コア２２の同軸性を確保することにより、サイドフォース（可動コア２２を半径外方向に向かって吸引する力）を低減させて良好なヒステリシス特性を得ることができる。

さらに、本実施形態では、円筒状ヨーク１４ｂと可動コア２２との径方向における間隙３７である磁気ギャップを容易に且つ高精度に設定することができる。例えば、平軸受け３６が圧入される環状凹部３２の凹部深さを適宜設定し、又は前記平軸受け３６の厚さ寸法を適宜設定することにより、前記平軸受け３６の内径面が、円筒状ヨーク１４ｂの内周面から径方向に向かって突出する突出量（所定長Ｔ）を容易に設定することができる。この結果、本実施形態では、前記磁気ギャップを極小に設定して、可動コア２２に対する吸引力を向上させることができる。

しかも、本実施形態では、前述したように、円筒状ヨーク１４ｂに対する可動コア２２の同軸性を確保することにより、可動コア２２に対する吸引力を増大させると共に、ヒステリシス特性を向上させることができる。さらに、本実施形態では、可動コア２２が平軸受け３６のみと部分的に摺動する構造とすることにより、摺動抵抗を著しく低減させてヒステリシス特性をより一層向上させることができる。

さらにまた、本実施形態では、単一の平軸受け３６が円筒状ヨーク１４ｂの軸方向に沿った中間部であって、図２に示されるように、可動コア２２の軸線と略直交しハウジング底部１４ｃの中央部（軸方向に沿った肉厚の中央部）を通る一点鎖線Ｄと非交差状に配置されることにより、ハウジング底部１４ｃから可動コア２２に向かう磁束の流入を前記単一の平軸受け３６によって妨げることが好適に回避され、ハウジング底部１４ｃ側から可動コア２２に向けて流入する磁束流れを良好とすることができる。

またさらに、本実施形態では、単一の平軸受け３６が円筒状ヨーク１４ｂの軸方向に沿った中間部であって、図２に示されるように、ハウジング１４の内側底面Ｅよりも固定コア２０側の略水平方向に所定距離ΔＸだけ偏位した部位に配置されることにより、ハウジング底部１４ｃから可動コア２２に向かう磁束の流入を前記単一の平軸受け３６によって妨げることが好適に回避され、ハウジング底部１４ｃ側から可動コア２２に向けて流入する磁束流れをより一層良好とすることができる。

図７（ａ）は、可動コアが第１ストッパ部材に当接した初期状態におけるリニアソレノイド部に発生した磁束流れを示す説明図、図７（ｂ）は、可動コアが固定コア側に変位した変位終端位置におけるリニアソレノイド部に発生した磁束流れを示す説明図である。

単一の平軸受け３６は、ハウジング１４の内側底面Ｅから固定コア２０側に略水平方向に所定距離ΔＸだけ偏位した部位に配置（図２参照）されているため、図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、ハウジング底部１４ｃから可動コア２２側に向かって磁束が流入する際、平軸受け３６が磁束流れＢの邪魔部材となることがなく（図７中のＣ部参照）、円滑な磁束流れＢを得ることができる。

従って、本実施形態では、リニアソレノイド部１２の励磁作用によって発生する磁束密度を増大させ、可動コア２２に対する吸引力を向上させることができる。この結果、本実施形態では、可動コア２２の軸方向寸法を短縮したリニアソレノイド部１２の小型化と、発生する磁束密度の増大による可動コア２２の吸引力向上とを両立させることができる。なお、可動コア２２を摺動可能に支持する軸受けを単一の部材とすることにより、部品点数が削減されてコスト低減に寄与することができる。

１０ 油圧制御装置
１２ リニアソレノイド部（リニアソレノイド）
１４ ハウジング
１４ｂ 円筒状ヨーク
１４ｃ ハウジング底部
１４ｄ 円筒突出部
１４ｅ 突出底部
１６ 弁機構部
１８ バルブボデイ
１９ 第１ストッパ部材
１９ｄ 柱状部
２０ 固定コア
２０ａ 凹部
２０ｂ 孔部
２１ 貫通孔
２２ 可動コア
２５ 第２ストッパ部材
２６ コイル
３２ 環状凹部
３６ 平軸受け
４０ スプール（弁体、変位伝達部材）
４４ インレットポート
４６ アウトレットポート

Claims (4)

1. ハウジング内に設けられ、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円柱状の可動コアと、前記可動コアの外周面を囲繞する円筒状ヨークとを有するリニアソレノイド部を備え、
   前記可動コアはシャフトレスからなり、前記円筒状ヨークの軸方向に沿った一端部と他端部との間の中間部には、前記可動コアを摺動可能に支持する単一の軸受けが設けられ、前記軸受けは、前記円筒状ヨークの内周面から前記可動コア側に向かう半径内方向へ所定長突出して設けられ、
   前記円筒状ヨークの内周面の前記固定コア側には、前記軸受けを前記円筒状ヨークの軸方向に沿って前記固定コア側から挿入可能な単一の環状凹部が設けられ、
   前記ハウジングは、円筒部と、前記円筒部の内側に形成される前記円筒状ヨークと、前記円筒部及び前記円筒状ヨークの軸方向に沿った一端部に形成されるハウジング底部とを含んで一体形成されており、
   前記円筒状ヨークの単一の前記環状凹部に配置される単一の前記軸受けは、前記ハウジングの内側底面よりも前記固定コア側の略水平方向に所定距離だけ偏位した部位に配置されていることを特徴とするリニアソレノイド。
2. 請求項１記載のリニアソレノイドにおいて、
   前記ハウジングは、前記ハウジング底部から延在する円筒突出部と、前記円筒突出部から延在する突出底部とを含み、
   前記突出底部には、非磁性材料からなり前記可動コアの一方の変位を規制する第１ストッパ部材が設けられ、前記第１ストッパ部材は、前記突出底部の貫通孔を貫通した柱状部が加締められて前記突出底部の内壁で塑性変形することにより、前記突出底部に対して固着されることを特徴とするリニアソレノイド。
3. 請求項１又は請求項２記載のリニアソレノイドにおいて、
   前記固定コアには、前記可動コアが臨む凹部が形成され、
   前記凹部に連続する孔部内には、前記可動コアの他方の変位を規制する第２ストッパ部材が圧入され、
   前記第２ストッパ部材には、前記可動コアの変位が伝達される変位伝達部材を挿通させる挿通孔が設けられることを特徴とするリニアソレノイド。
4. 圧力流体が流通する複数のポートを有するバルブボデイと、
   請求項１乃至３のいずれか１項記載のリニアソレノイドと、
   前記バルブボデイ内に設けられ、前記可動コアの変位によって前記複数のポート間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、
   を備えることを特徴とするバルブ装置。

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