JPH11280938A

JPH11280938A - 電磁アクチュエータおよび電磁弁

Info

Publication number: JPH11280938A
Application number: JP8201198A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Uno; 春彦宇野; Yasuhiro Shimura; 泰博四村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】電磁アクチュエータの製造コストアップを招
くことなく、電磁アクチュエータ（シャフトおよびコ
ア）の作動が阻害されることを防止する。【解決手段】シャフト２０４と可動コア２０５とを別
体構成するとともに、シャフト２０４をベース２０３内
に摺動可能に配設した状態で可動コア２０５に接触させ
る。さらに、ボビンハウジング２０２と一体に可動コア
２０５の摺動を案内する案内部２０６を形成する。これ
により、シャフト２０４の軸心と可動コア２０５の軸心
とが相互にずれても、いずれか一方の摺動が阻害される
（こじれる）ことを防止できるので、電磁アクチュエー
タ２００の製造コストアップを招くことなく、電磁アク
チュエータ２００の作動が阻害されることを防止でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁アクチュエータ
に関するもので、油圧制御用の電磁弁に適用して有効で
ある。

【０００２】

【従来の技術】油圧制御用の電磁弁として図４に示すも
のがある。この電磁弁の電磁アクチュエータ２００は、
電磁力に可動（摺動）する可動鉄心２０５と、この可動
鉄心２０５に圧入固定されて可動鉄心２０５と一体的に
可動するシャフト２０４とを有して構成されている。な
お、シャフト２０４は、その中間部位に形成されたフラ
ンジ部２０４ａにより可動鉄心に対して位置決めされて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
電磁アクチュエータ２００では、可動鉄心２０５の外周
面およびフランジ部２０４ａの外周面が固定鉄心２０３
の内周面にて摺動案内されているので、フランジ部２０
４の軸心と可動鉄心２０５の軸心とが相互にずれると、
いずれか一方の摺動が阻害され（こじれ）てしまい、電
磁アクチュエータ２００（シャフト２０４および可動鉄
心２０５）の作動が阻害されるという問題が発生する。

【０００４】この問題に対しては、可動鉄心２０５、シ
ャフト２０４および固定鉄心２０３の製造公差および製
造管理を厳しくすることにより解決することができる
が、この手段では電磁アクチュエータ２００（電磁弁）
の製造コストアップを招いてしまう。本発明は、上記点
に鑑み、電磁アクチュエータの製造コストアップを招く
ことなく、電磁アクチュエータ（シャフトおよび可動鉄
心）の作動が阻害されることを防止することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜
５に記載の発明では、シャフト（２０４）と可動鉄心
（２０５）とは別体構成されているとともに、シャフト
（２０４）は、第１固定鉄心（２０３）内に摺動可能に
配設されて可動鉄心（２０５）に接触している。そして
さらに、ボビンハウジング（２０２）には、可動鉄心
（２０５）の摺動を案内する案内部（２０６）が形成さ
れていることを特徴とする。

【０００６】これにより、シャフト（２０４）の軸心と
可動鉄心（２０５）の軸心とが相互にずれても、いずれ
か一方の摺動が阻害される（こじれる）ことを防止でき
るので、第１固定鉄心（２０３）、シャフト（２０４）
および可動鉄心（２０５）の製造公差および製造管理を
厳しくすることなく、電磁アクチュエータ（２００）の
作動が阻害されることを防止できる。

【０００７】また、ボビンハウジング（２０２）に案内
部（２０６）を形成したので、軸方向（Ｄ）に新たに案
内部を必要としない。したがって、電磁アクチュエータ
（２００）の軸方向寸法を小さくすることができる。請
求項３に記載の発明では、可動鉄心（２０５）を挟んで
第１固定鉄心（２０３）と反対側には、磁性材料からな
る平板状の第２固定鉄心（２０７）がボビンハウジング
（２０２）に対して固定配設されているとともに、第２
固定鉄心（２０７）には、可動鉄心（２０５）の一部が
挿入される挿入穴（２０８）がその厚み方向に延びて形
成されていることを特徴とする。

【０００８】これにより、ソレノイドコイル（２０１）
によって誘起される磁束の磁路の一部を構成する第２固
定鉄心（２０７）を、挿入穴（２０８）を形成するとい
った単純な加工にて製作することができるので、製造工
数（製造時間）を削減することができ、電磁アクチュエ
ータ（２００）の製造コストダウンを図ることができ
る。

【０００９】請求項４に記載の発明では、案内部（２０
６）は挿入穴（２０８）内まで延びるとともに、可動鉄
心（２０５）の外周方向に離散的に位置していることを
特徴とする。これにより、案内部（２０６）が位置して
いる部位に比べて、案内部（２０６）が位置していない
部位における第２固定鉄心（２０７）と可動鉄心（２０
５）との距離（ギャップ）を小さくすることはできるの
で、第２固定鉄心（２０７）と可動鉄心（２０５）との
平均距離を小さくすることができる。

【００１０】したがって、第２固定鉄心（２０７）と可
動鉄心（２０５）との間の磁気抵抗を小さくすることが
できる（パーミアンスを大きくすることができる）の
で、ソレノイドコイル（２０１）の起磁力を大きくする
ことなく、電磁吸引力を大きくすることができる。延い
ては、電磁アクチュエータ（２００）の小型化を図るこ
とができる。

【００１１】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態記載の具体的手段との対応関係の例を示
すものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、
本発明に係る電磁アクチュエータをオートマチックトラ
ンスミッション（ＡＴ）の油圧制御用の電磁弁１００に
適用したものであり、図１の（ａ）は電磁弁１００の断
面図である。

【００１３】２００は、非磁性材料（本実施形態ではス
テンレス）からなるシャフト２０４を電磁吸引力により
その長手方向に可動させる電磁アクチュエータであり、
３００は、電磁アクチュエータ２００（シャフト２０
４）により可動されて流体通路（作動油通路）の連通状
態を制御する３方弁部である。先ず、電磁アクチュエー
タ２００について述べる。

【００１４】２０１は、磁界を発生させるソレノイドコ
イル（以下、コイルと略す。）であり、２０２は、コイ
ル２０１の巻枠を構成するとともに、電磁アクチュエー
タ２００のハウジングを構成する非磁性体（本実施形態
では樹脂）からなるボビンハウジング（以下、ボビンと
略す。）である。２０３は、ボビン２０２の円筒部２０
２ａ内に挿入固定された磁性材料（本実施形態では鉄系
金属）からなるベース（第１固定鉄心）であり、このベ
ース２０３内には、シャフト２０４がコイル２０１の軸
方向Ｄに延びた状態でベース２０３に対して摺動可能に
配設されている。

【００１５】２０５は、ベース２０３と対向して配設さ
れて、電磁吸引力により軸方向Ｄに可動する磁性材料
（本実施形態では鉄系金属）からなる略円柱状の可動コ
ア（可動鉄心）であり、この可動コア２０５は、シャフ
ト２０４と別体構成されてシャフト２０４に接触してい
る。そして、ボビン２０２の円筒部２０２ａには、可動
コア２０５の摺動を案内する案内部２０６が円筒部２０
２ａ（ボビン２０２）に一体成形されており、この案内
部２０６は、図２に示すように、可動コア２０５の外周
方向に離散的に複数個（本実施形態では２個）形成され
ている。

【００１６】また、可動コア２０５を挟んでベース２０
３の反対側には、図１に示すように、磁性材料からなる
（本実施形態では鉄系金属）平板状のプレート（第２固
定鉄心）２０７がボビン２０２に対して固定配設されて
おり、このプレート２０７のうち可動コア２０５に対応
する部位には、プレート２０７の厚み方向に延びて貫通
するとともに、可動コア２０５の一部が挿入される挿入
穴２０８が形成されている。

【００１７】そして、案内部２０６は、可動コア２０５
とプレート２０７とが直接に接触することを防止した状
態で可動コア２０５の摺動を案内するべく、挿入穴２０
８内を貫通して延びている。ところで、２０９は、ベー
ス２０３およびプレート２０７と共にコイル２０１によ
って誘起された磁束Ｍの磁路を構成するヨーク（継鉄）
である。そして、このヨーク２０９のうちプレート２０
７側の一部２０９ａを、プレート２０７側に向けて折り
曲げ塑性変形させることにより、プレート２０７をコイ
ル２０１側に押圧してヨーク２０９、ボビン２０２およ
びコイル２０１を一体固定している。

【００１８】なお、２１０はコイル２０１に電力を供給
する正極側のコネクタ端子であり、一方、負極側はアー
スプレート２１１を介して車両に接地（ボディアース）
されている。また、２１２は、プレート２０７側に向け
て押圧する弾性力をコイル２０１に作用させることによ
り、ボビン２０２内でコイル２０１が振動することを防
止するウェーブワッシャ（弾性部材）であり、２１３は
ベース２０３と可動コア２０５間に作用する電磁吸引力
に対向する弾性力を可動コア２０５に作用させるコイル
バネ（弾性部材）である。

【００１９】因みに、２１４は可動コア２０５とボビン
２０２とによって形成された空間２１５と外部とを連通
させる呼吸穴であり、この呼吸穴２１４により空間２１
５内が負圧になることが防止されている。次に、３方弁
部３００について述べる。３０１は油圧ポンプ（図示せ
ず）から油圧が供給される流入ポートであり、３０２は
ＡＴ側に連通する流出ポートであり、３０３は低圧側に
連通するドレンポートである。

【００２０】そして、３０４は流出ポート３０２におけ
る油圧を切替えるボール弁体（鋼球）であり、押圧力Ｆ
₁（電磁吸引力) が起きると、ボール弁体３０４が軸方
向一端側にＤに変位し、流出ポート３０２とドレンポー
ト３０３が連通する。このとき、油圧力Ｆ₂＜押圧力Ｆ
₁である。次に、非通電時には、油圧力Ｆ₂によりボー
ル弁体３０４が軸方向Ｄ他端側に変位し、流入ポート３
０１と流出ポート３０２とが連通する。つまり、この電
磁弁１００では、コイル２０１の通電による押圧力Ｆ₁
及び非通電時の油圧力Ｆ₂によって流出ポート３０２に
おける油圧の切り替えをしている。

【００２１】因みに、油圧ポンプにより油圧が供給され
ている状態でコイル２０１に通電すれば、押圧力Ｆ
₁（電磁吸引力）と油圧力Ｆ₂とが対向するので、電磁
弁１００の使用状態においては、ボール弁体３０４、シ
ャフト２０４および可動コア２０５は一体的に軸方向Ｄ
に変位（可動）する。次に、本実施形態の特徴を述べ
る。

【００２２】本実施形態によれば、シャフト２０４と可
動コア２０５とは別体に構成されているので、シャフト
２０４の軸心と可動コア２０５の軸心とが相互にずれて
も、いずれか一方の摺動が阻害される（こじれる）こと
を防止できる。したがって、ベース２０３、シャフト２
０４および可動コア２０５等の製造公差および製造管理
を厳しくすることなく、電磁アクチュエータ２００（シ
ャフト２０４および可動コア２０５）の作動が阻害され
ることを防止できる。つまり、電磁弁１００の製造コス
トアップを招くことなく、電磁弁１００の作動が阻害さ
れることを防止できる。

【００２３】また、ボビン２０２に案内部２０６を形成
したので、軸方向Ｄに新たに案内部を必要としない。し
たがって、電磁アクチュエータ２００（電磁弁１００）
の軸方寸法を小さくすることができる。また、磁路の一
部を構成するプレート２０７が板状の部材から構成され
ているとともに、挿入穴２０８を形成するといった単純
な機械加工にてプレート２０７を製作することができ
る。したがって、プレート２０７の製造工数（製造時
間）を削減することができるので、電磁アクチュエータ
２００（電磁弁１００）の製造コストダウンを図ること
ができる。

【００２４】また、案内部２０６は挿入穴２０８内まで
延びているとともに、可動コア２０５の外周方向に離散
的に形成されているので、案内部２０６が形成さている
部位に比べて、案内部２０６が形成されていない部位に
おけるプレート２０７と可動コア２０５との距離（磁気
ギャップ）を小さくすることができる。このため、プレ
ート２０７と可動コア２０５との平均距離を小さくする
ことができるので、プレート２０７と可動コア２０５と
の間の磁気抵抗を小さくすることができる（パーミアン
スを大きくすることができる）。したがって、コイル２
０１の起磁力を大きくすることなく、電磁吸引力を大き
くすることができるので、電磁アクチュエータ２００の
小型化を図ることができる。

【００２５】ところで、上述の実施形態では、ノーマル
オープン（非通電時開）型の電磁弁であったが、本発明
に係る電磁アクチュエータ２００を適用した電磁弁は、
ノーマルオープン型に限定されるものではなく、図３に
示すように、ノーマルクローズ（非通電時閉）型の電磁
弁にも適用することができる。また、本発明に係る電磁
アクチュエータ２００は、電磁弁にその適用が限定され
るものではなく、その他機器に対しても適用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は実施形態に係る電磁アクチュエータを
用いた電磁弁の断面図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】（ａ）は本発明の変形例に係る電磁アクチュエ
ータを用いた電磁弁の断面図であり、（ｂ）は（ａ）の
側面図である。

【図４】従来の変形例に係る電磁アクチュエータを用い
た電磁弁の断面図である。

【符号の説明】

２００…電磁アクチュエータ、２０１…ソレノイドコイ
ル、２０２…ボビンハウジング、２０３…ベース（第１
固定鉄心）、２０４…シャフト、２０５…可動コア（可
動鉄心）、２０６…案内部、２０７…プレート（第２固
定鉄心）、２０８…挿入穴、３００…三方弁部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁吸引力により非磁性材料からなるシ
ャフト（２０４）をその長手方向に可動させる電磁アク
チュエータ（２００）であって、ソレノイドコイル（２０１）と、前記ソレノイドコイル（２０１）の巻枠を構成する非磁
性材料からなるボビンハウジング（２０２）と、前記ボビンハウジング（２０２）内にて固定され、磁性
材料からなる第１固定鉄心（２０３）と、前記第１固定鉄心（２０３）と対向して配設され、電磁
吸引力により前記ソレノイドコイル（２０１）の軸方向
（Ｄ）に可動するとともに、前記シャフト（２０４）と
別体構成された可動鉄心（２０５）とを有し、前記ボビンハウジング（２０２）には、前記可動鉄心
（２０５）の摺動を案内する案内部（２０６）が形成さ
れ、さらに、前記シャフト（２０４）は、前記第１固定鉄心
（２０３）内に前記軸方向（Ｄ）に摺動可能に配設され
て前記可動鉄心（２０５）に接触していることを特徴と
する電磁アクチュエータ。
【請求項２】前記案内部（２０６）および前記ボビン
ハウジング（２０２）は、樹脂にて一体成形されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエー
タ。
【請求項３】前記可動鉄心（２０５）を挟んで前記第
１固定鉄心（２０３）と反対側には、磁性材料からなる
平板状の第２固定鉄心（２０７）が前記ボビンハウジン
グ（２０２）に対して固定配設され、前記第２固定鉄心（２０７）には、前記可動鉄心（２０
５）の一部が挿入される挿入穴（２０８）が前記第２固
定鉄心（２０７）の厚み方向に延びて形成されているこ
とを特徴とする請求項２に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】前記可動鉄心（２０５）は略円柱状に形
成されており、前記案内部（２０６）は前記挿入穴（２０８）内まで延
びるとともに、前記可動鉄心（２０５）の外周方向に離
散的に位置していることを特徴とする請求項３に記載の
電磁アクチュエータ。
【請求項５】ソレノイドコイル（２０１）と、前記ソレノイドコイル（２０１）の巻枠を構成する非磁
性材料からなるボビンハウジング（２０２）と、前記ボビンハウジング（２０２）内にて固定され、磁性
材料からなる第１固定鉄心（２０３）と、前記第１固定鉄心（２０３）と対向して配設され、電磁
吸引力により前記ソレノイドコイル（２０１）の軸方向
（Ｄ）に可動する可動鉄心（２０５）と、前記ボビンハウジング（２０２）に形成され、前記可動
鉄心（２０５）の摺動を案内する案内部（２０６）と、前記可動鉄心（２０５）と別体に構成され、前記第１固
定鉄心（２０３）内に前記軸方向（Ｄ）に摺動可能に配
設されて前記可動鉄心（２０５）に接触する非磁性材料
からなるシャフト（２０４）と、前記シャフト（２０４）により変位させられ、流体通路
の連通状態を制御する弁体（３０４）とを有することを
特徴とする電磁弁。