WO2016002303A1 - ソレノイド - Google Patents

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WO2016002303A1
WO2016002303A1 PCT/JP2015/061662 JP2015061662W WO2016002303A1 WO 2016002303 A1 WO2016002303 A1 WO 2016002303A1 JP 2015061662 W JP2015061662 W JP 2015061662W WO 2016002303 A1 WO2016002303 A1 WO 2016002303A1
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WO
WIPO (PCT)
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magnetic
layer
altered
solenoid
nonmagnetic
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/061662
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English (en)
French (fr)
Inventor
藤井　秀夫
森田　晋也
千葉　政道
慶 増本
Original Assignee
株式会社神戸製鋼所
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Publication date
Application filed by 株式会社神戸製鋼所 filed Critical 株式会社神戸製鋼所
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures

Definitions

  • the present invention relates to a solenoid.
  • Solenoid is a drive device that can convert electrical energy into mechanical energy such as linear motion or rotational motion. For this reason, the solenoid is used in various applications, for example, as a part for driving a valve or the like for controlling a fluid such as liquid or gas.
  • a linear motion type solenoid for example, a plunger (movable element), a stator core (stator) that accommodates the plunger so as to be slidable in the axial direction, and a coil disposed on the outer peripheral side of the stator core. And the like.
  • a solenoid moves the plunger in the axial direction by forming a magnetic circuit for causing the magnetic force to act on the plunger by the magnetic force generated when the coil disposed on the outer peripheral side of the stator core is energized.
  • Such a solenoid is required to increase the magnetic attractive force in order to improve the driving force.
  • the stator core can suitably form a magnetic circuit for applying the magnetic attractive force to the plunger, and it is conceivable to increase the magnetic flux flowing through the plunger.
  • Patent Document 1 As a technique for reducing the magnetic flux flowing in such a stator core, for example, one described in Patent Document 1 can be cited.
  • Patent Document 1 describes a solenoid including a stator core that is configured by sequentially arranging a magnetic body, a non-magnetic body, and a magnetic body in the axial direction. According to Patent Document 1, it is disclosed that a solenoid having a stator core capable of handling a large magnetic attractive force can be provided.
  • An object of the present invention is to provide a solenoid having a sufficiently high magnetic attractive force.
  • One aspect of the present invention includes a coil that generates a magnetic force when energized, a mover made of a magnetic material supported so as to be slidable in the axial direction, and the mover accommodated therein so as to be slidable in the axial direction. And a stator that forms a magnetic circuit for causing the magnetic attraction force generated by the magnetic force generated by the coil to act on the mover, and the stator includes, in the axial direction, a ferromagnetic layer, a nonmagnetic layer, and The ferromagnetic layers are joined so as to be arranged in this order, and the non-magnetic layer has an altered layer that has been altered by the joining, and the magnetoresistance of the non-magnetic layer before the joining is increased.
  • the solenoid is characterized in that the ratio of the non-magnetic layer to the magnetic resistance is 0.73 or more and less than 1.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the influence of an altered layer in a stator provided in a solenoid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the influence of the deteriorated layer in the stator provided in the solenoid according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the solenoid according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining a method of manufacturing a stator provided in the solenoid according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining a method of manufacturing a stator provided in the solenoid according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining an altered layer of the stator provided in the solenoid according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining an altered layer of the stator provided in the solenoid according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining solenoid conditions used for numerical analysis.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the magnetoresistance (synthetic magnetoresistance) of the nonmagnetic layer and the alteration ratio.
  • the magnetic attraction force may not be sufficiently increased in the invention described in Patent Document 1.
  • the magnetic attractive force may not be sufficiently increased.
  • the following reason was found as the reason why the magnetic attractive force may not be sufficiently increased. That is, if a stator is used that is joined in the order of a magnetic body, a non-magnetic body, and a magnetic body in the axial direction, the altered layer (the magnetic permeability of a part of the non-magnetic body is reduced). It has been found that an increasing region) is formed, and the altered layer affects the magnetic attractive force.
  • the present inventors have arrived at the present invention as follows. That is, the present inventors have found that the above object of obtaining a solenoid having a sufficiently high magnetic attractive force can be achieved by the following present invention.
  • a solenoid includes a coil that generates a magnetic force when energized, a mover made of a magnetic material that is supported so as to be slidable in the axial direction, and the mover can be slid in the axial direction inside.
  • a stator that houses and forms a magnetic circuit for applying a magnetic attractive force to the mover. The coil is arranged to generate the magnetic attractive force by the generated magnetic force.
  • the solenoid 11 includes a mover (plunger) 12, a stator (stator core) 13, and a coil 14 disposed on the outer peripheral side of the stator core 13.
  • the stator core 13 is joined so as to be arranged in the order of the ferromagnetic layer 15, the nonmagnetic layer 16, and the ferromagnetic layer 17 in the axial direction. Further, in the stator core 13, the nonmagnetic layer 16 has two deteriorated layers 18 and 19 that have been altered by the joining, and a non-altered layer 20 that has not been altered by the joining. Further, in the stator core 13, the ratio (R / R0) of the magnetic resistance (R) of the nonmagnetic layer 16 to the magnetic resistance (R0) of the nonmagnetic layer before joining is 0.73 or more and less than 1. is there.
  • the magnetic resistance R of the nonmagnetic material layer 16 is 0.73 times or more of the magnetic resistance R0 of the nonmagnetic material layer before bonding and is less than the magnetic resistance R0 of the nonmagnetic material layer before bonding. . Further, when this is expressed by a mathematical formula, when the magnetic resistance of the nonmagnetic layer 16 is R and the magnetic resistance of the nonmagnetic layer before bonding is R0, 0.73 ⁇ R0 ⁇ R ⁇ R0 is satisfied. Since the nonmagnetic layer 16 includes the altered layers 18 and 19 and the unaltered layer 20 as described above, the magnetoresistance R of the nonmagnetic layer 16 has the altered layers 18 and 19 and the unaltered layer 20. And the combined magnetoresistance. Further, the magnetoresistance R0 of the nonmagnetic layer before bonding corresponds to an ideal magnetoresistance in which all the nonmagnetic layers 16 are non-altered layers 20.
  • the solenoid as described above can sufficiently increase the magnetic attractive force. That is, in the stator provided in the solenoid, the altered layer is formed at the time of joining so that the magnetic resistance of the non-magnetic material layer satisfies the above relationship, so that a solenoid having a sufficiently high magnetic attractive force can be obtained. can get.
  • the influence of the altered layer in the stator provided in the solenoid will be described. Specifically, when the magnetic resistance of the non-magnetic layer satisfies the above relationship, that is, when it is relatively large, for example, the case where the volume of the altered layer is small can be cited. In addition, when the magnetic resistance of the nonmagnetic layer does not satisfy the above relationship, that is, when it is too small, for example, the case where the volume of the deteriorated layer is large can be cited.
  • FIG. 1 and 2 are conceptual diagrams for explaining the influence of the altered layer in the stator provided in the solenoid according to the present embodiment.
  • FIG. 1 shows a case where the volume of the altered layer is small, which is an example of the case where the magnetic resistance of the nonmagnetic layer in the stator provided in the solenoid is relatively large.
  • FIG. 2 shows a case where the volume of the altered layer is large, which is an example of the case where the magnetic resistance of the nonmagnetic layer in the stator provided in the solenoid is small.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of the solenoid according to the present embodiment. In FIG. 3, the altered layers 18 and 19 are not shown.
  • the non-magnetic layer 16 is interposed between the ferromagnetic layer 15 and the ferromagnetic layer 17 in the axial direction of the stator core 13.
  • the magnetic flux due to the magnetic force generated by energizing the coil 14 does not flow in the axial direction of the stator core 13 as it is, but preferably flows through the plunger 12. That is, as shown in FIG. 1, it is considered that the magnetic circuit 21 for allowing the stator core 13 to exert a magnetic attractive force on the plunger 12 is suitably formed.
  • the magnetic flux flowing through the plunger 12 needs to flow through the air layer 22 between the ferromagnetic layers 15 and 17 of the stator core 13 and the plunger 12.
  • the magnetic resistance R of the nonmagnetic layer 16 having the altered layers 18 and 19 is too small, magnetic flux easily flows through the nonmagnetic layer 16. That is, when the volumes of the altered layers 18 and 19 are too large, as shown in FIG. 2, the magnetic flux not only flows through the air layer 22 but also flows through the non-magnetic layer 16 or strongly with the ferromagnetic layer 15. It is considered that the magnetic material layer 17 directly flows without flowing to the plunger 12. Therefore, it is considered that when the magnetic resistance R of the nonmagnetic layer 16 is too small, so-called magnetic flux leakage 23 is likely to occur.
  • the coil 14 is not particularly limited as long as it is used as a solenoid coil that generates magnetic force when energized. That is, the coil 14 generates a magnetic force when energized to form a magnetic circuit passing through the plunger 12 and the stator core 13. Specifically, the coil 14 is configured by winding a long conductor member with insulating coating.
  • the plunger 12 is not particularly limited as long as it is used as a solenoid plunger. That is, the plunger 12 is not particularly limited as long as it can form the magnetic circuit and generate a magnetic attractive force.
  • the plunger 12 may be a substantially cylindrical member made of a magnetic material. Examples of the material constituting the plunger 12 include a ferromagnetic material such as iron.
  • the plunger 12 may be provided with a shaft portion 25 that transmits an output of driving the plunger 12 by a magnetic attractive force to the outside.
  • the shaft portion 25 may be connected to one end portion of the plunger 12 in the axial direction as shown in FIGS. 1 and 2, or may be connected to both end portions as shown in FIG. 3.
  • the stator core 13 may be the same as that used as the stator core of the solenoid, except for the configuration described above. Specifically, the shape and the like of the stator core 13 can be the same as that used as the stator core of the solenoid. More specifically, a cylindrical shape etc. are mentioned.
  • the stator core 13 is joined so as to be arranged in the order of the ferromagnetic layer 15, the nonmagnetic layer 16, and the ferromagnetic layer 17 in the axial direction. Further, in the stator core 13, the nonmagnetic layer 16 has two deteriorated layers 18 and 19 that have been altered by the joining, and a non-altered layer 20 that has not been altered by the joining. In the stator core 13, the ratio (R / R0) of the magnetoresistance (R) of the nonmagnetic layer 16 to the magnetoresistance (R0) of the nonmagnetic layer before joining is 0. 73 or more and less than 1.
  • the lower limit of this ratio (R / R0) is 0.73 or more, preferably 0.78 or more, and more preferably 0.83 or more.
  • the upper limit of this ratio (R / R0) is less than 1, and preferably 0.98 or less. If this ratio (R / R0) is too small, it is considered that magnetic flux leakage cannot be sufficiently suppressed as described above, and the magnetic attractive force tends to decrease. Moreover, if this ratio (R / R0) is in the above range, the magnetic attractive force can be further increased.
  • the magnetoresistance of the nonmagnetic material layer 16 (synthetic magnetoresistance) and the magnetoresistance of the nonmagnetic material layer before bonding can be measured by a general magnetoresistance measurement method. Specifically, a measuring method using a magnetoresistance measuring device (vibrating sample type magnetometer manufactured by Riken Electronics Co., Ltd., BHV-5, etc.) can be used.
  • a magnetoresistance measuring device vibrating sample type magnetometer manufactured by Riken Electronics Co., Ltd., BHV-5, etc.
  • the altered layers 18 and 19 change the quality of the nonmagnetic material when the material made of the ferromagnetic material that becomes the ferromagnetic material layers 15 and 17 and the material made of the nonmagnetic material that becomes the nonmagnetic material layer 16 are joined. It is a layer formed by this.
  • the deteriorated layers 18 and 19 include, for example, a layer formed by a nonmagnetic material being altered by using a friction bonding method or a welding method described later.
  • the volume (B) of the altered layers 18 and 19 is preferably greater than 0% and 30% or less with respect to the volume (A) of the nonmagnetic layer 16. That is, the total volume (B) of the altered layer 18 and the altered layer 19 is greater than 0% and 30% or less with respect to the total volume (A) of the altered layer 18, the unaltered layer 20 and the altered layer 19. Is preferred.
  • the alteration ratio (B / A), which is the ratio of the volume (B) of the altered layers 18 and 19 to the volume (A) of the non-magnetic layer 16, is preferably greater than 0% and 30% or less. . If this alteration ratio is too large, it is considered that leakage of magnetic flux cannot be sufficiently suppressed as described above, and the magnetic attractive force tends to decrease.
  • the alteration ratio is within the above range, even if the altered layers 18 and 19 are formed, the non-altered layer 20 is sufficiently maintained, so that the occurrence of magnetic flux leakage can be further suppressed, It is considered that a magnetic circuit for allowing the stator to apply a magnetic attractive force to the mover can be formed more suitably. Therefore, it is considered that a solenoid having a higher magnetic attractive force can be obtained.
  • the axial length (C) of the altered layers 18 and 19 is the total axial length (D) of the altered layer 18, the unaltered layer 20, and the altered layer 19, that is, the nonmagnetic layer 16.
  • the axial length (D) is preferably greater than 0% and 20% or less. That is, the ratio (C / D) of the length (C) in the axial direction of the deteriorated layers 18 and 19 to the length (D) in the axial direction of the nonmagnetic layer 16 is greater than 0% and 20% or less. Preferably there is. If the length (C) in the axial direction of the deteriorated layers 18 and 19 is too long, it is considered that the leakage of magnetic flux cannot be sufficiently suppressed as described above, and the magnetic attractive force tends to decrease.
  • the unaltered layer 20 is sufficiently maintained even if the altered layers 18 and 19 are formed. Therefore, it is considered that the occurrence of magnetic flux leakage can be further suppressed, and a magnetic circuit for allowing the stator to apply a magnetic attractive force to the mover can be formed more suitably. Therefore, it is considered that a solenoid having a higher magnetic attractive force can be obtained.
  • the altered layer 18 and the altered layer 19 may have different shapes depending on the joining conditions and the like.
  • the altered ratio (B / A) and the ratio (C / D) ) Is within the above-mentioned range in each of the deteriorated layers 18 and 19, it is considered that the unaltered layer 20 is sufficiently maintained. From this, it is considered that the occurrence of magnetic flux leakage can be further suppressed, and a magnetic circuit for allowing the stator to apply a magnetic attractive force to the mover can be more suitably formed. Therefore, it is considered that a solenoid having a higher magnetic attractive force can be obtained.
  • the altered layers 18 and 19 have a low relative permeability and are close to a non-magnetic material from the viewpoint of suppressing leakage of magnetic flux. For this reason, it is preferable to reduce the relative magnetic permeability of the altered layers 18 and 19 by reducing the thermal history during bonding.
  • the relative magnetic permeability of the altered layers 18 and 19 is preferably in the following range.
  • the upper limit of the relative magnetic permeability of the altered layers 18 and 19 is preferably 2000 or less, more preferably 1000 or less, and further preferably 500 or less. If the relative permeability of the altered layers 18 and 19 is too high, it is considered that the leakage of magnetic flux cannot be sufficiently suppressed, and the magnetic attractive force tends to decrease.
  • the lower limit of the relative magnetic permeability of the altered layers 18 and 19 is not particularly limited for the above reasons, but is considered to be practically 10. Therefore, the altered layers 18 and 19 preferably have a relative magnetic permeability of 10 to 2000.
  • the ferromagnetic layers 15 and 17 preferably have a high relative magnetic permeability from the viewpoint of suitable flow of magnetic flux. Further, the difference in relative permeability with the non-magnetic layer 16 is increased, and it is considered that the magnetic flux preferably flows through the plunger 12. For this reason, it is considered that a solenoid having a higher magnetic attractive force can be obtained.
  • the magnetic permeability of the ferromagnetic layers 15 and 17 is preferably more than 2000, more preferably 4000 or more, and more preferably 6000 or more. Further preferred.
  • the ferromagnetic layers 15 and 17 have a relative permeability of more than 2000 and 20000 or less.
  • the material constituting the ferromagnetic layers 15 and 17 include a soft magnetic material. More specifically, examples of the material constituting the ferromagnetic layer include a pure iron-based soft magnetic material (ELCH2, relative permeability 8500) manufactured by Kobe Steel.
  • ELCH2 pure iron-based soft magnetic material
  • the non-altered layer 20 preferably has a low relative permeability in order to allow a magnetic flux to flow through the plunger 12 appropriately.
  • the magnetic permeability of the nonmagnetic layer is preferably 5 or less, and more preferably 3 or less.
  • the lower limit is not particularly limited for the above reasons, but the homepage of Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation ([online], [searched on June 27, 2014], Internet ⁇ URL: http: //www.ns-sc .Co.jp / product / performance / magnetism />), it is considered that it is practically 1 or more. Therefore, the non-altered layer 20 preferably has a relative magnetic permeability of 1 to 5.
  • the material constituting the nonmagnetic layer 16 include austenitic stainless steel such as SUS304 (relative magnetic permeability 1).
  • the magnetic properties of the material used in the present embodiment can be measured by a known method.
  • the relative magnetic permeability can be measured as follows. First, a ring-shaped sample is produced using a wire rod of a material that is a measurement object. Examples of the ring-shaped sample include those having an outer diameter of 18 mm and an inner diameter of 10 mm. Further, this ring-shaped sample may be subjected to magnetic annealing. Then, a magnetic field application coil and a magnetic flux detection coil are wound around the ring-shaped sample, and a BH curve is measured using an automatic magnetization measuring device. From this BH curve, it is possible to measure the relative permeability of the material that is the measurement object.
  • the object to be measured is cut out to about 5 to 10 mm square, and a sample vibration magnetometer (VSM) is used together with a reference material having the same shape as that of the measurement object.
  • VSM sample vibration magnetometer
  • the relative permeability of the measurement object can be measured by the actual measurement.
  • each member of the solenoid can be appropriately selected according to the required performance and the like, and may be any general solenoid size or the like.
  • the ratio (D / E) of the axial length (D) of the nonmagnetic layer 16 to the axial length (E) of the portion 24 of the plunger 12 adjacent to the stator core 13 is: The following range is preferable.
  • the lower limit of this ratio (D / E) is preferably 1/10 or more, more preferably 1/7 or more, and even more preferably 1/5 or more.
  • the upper limit of this ratio (D / E) is preferably 3/4 or less, more preferably 2/3 or less, and even more preferably 1/2 or less. If the axial length of the nonmagnetic layer 16 is too short, it is considered that the leakage of magnetic flux cannot be sufficiently suppressed, and the magnetic attractive force tends not to be sufficiently increased. Moreover, even if the axial length of the nonmagnetic layer 16 is too long, the magnetic attractive force tends not to be sufficiently increased. This is presumably because the influence of the air layer between the plunger 12 and the stator core 13 becomes strong, and there is a tendency that a suitable magnetic circuit cannot be formed.
  • the method for manufacturing the stator core is not particularly limited as long as the stator core having the above configuration can be manufactured.
  • the stator core manufacturing method is a method in which a ferromagnetic layer, a nonmagnetic layer, and a ferromagnetic layer are joined in the axial direction, and are joined in the order of the nonmagnetic layer.
  • a stator core having a magnetic resistance within the above range can be manufactured.
  • the bonding is not particularly limited, and examples thereof include a welding method and a friction bonding method.
  • the stator core is manufactured by the following method as shown in FIGS. 4 and 5.
  • 4 and 5 are conceptual diagrams for explaining a method of manufacturing the stator provided in the solenoid according to the present embodiment.
  • FIG. 4 shows a case where the welding method is used
  • FIG. 5 shows a case where the friction joining method is used.
  • a material made of a ferromagnetic material is formed into a cylindrical shape by cutting or the like.
  • Two cylindrical bodies 31 and 33 made of such a ferromagnetic material are prepared.
  • a non-magnetic material is formed into a cylindrical shape by cutting or the like.
  • One cylindrical body 32 made of such a nonmagnetic material is prepared.
  • the size of each cylindrical body may be a size corresponding to the size of the finally obtained stator core. Specifically, for example, the diameter of the cylinder is about 20 mm.
  • the bottom surface of the cylindrical body 32 made of a non-magnetic material to which the cylindrical body 31 made of a ferromagnetic material is not joined and the bottom surface of the cylindrical body 33 made of a ferromagnetic material are formed. Join by welding method so that they are joined.
  • a cylindrical body arranged in the order of a ferromagnetic body, a non-magnetic body, and a magnetic body in the axial direction is obtained.
  • a drilling process such as a cutting process is performed on the center part.
  • surface polishing etc. are given as needed.
  • a deteriorated layer is formed between the materials by the bonding.
  • the ferromagnetic layer 31, the nonmagnetic layer 32 including the altered layer formed so as to be in contact with the ferromagnetic layer 31, and the ferromagnetic layer 33 are arranged in this order in the axial direction.
  • a stator core is obtained.
  • FIG. 4 does not show the altered layer.
  • the welding method a conventionally known welding method can be used, and it can be changed according to component accuracy, cost, etc., and is not particularly limited. Specific examples include electric welding and arc welding. Moreover, the welding etc. which used gas, plasma, an electron beam, a laser, etc. are mentioned. The welding method is not particularly limited as long as the altered layer is formed so that the magnetic resistance of the nonmagnetic layer satisfies the above range.
  • a material made of a ferromagnetic material is formed into a cylindrical shape by cutting or the like.
  • Two cylindrical bodies 35 and 37 made of such a ferromagnetic material are prepared.
  • a non-magnetic material is formed into a cylindrical shape by cutting or the like.
  • One columnar body 36 made of such a non-magnetic body is prepared.
  • the size of each cylindrical body may be a size corresponding to the size of the finally obtained stator core. Specifically, for example, the diameter of the cylinder is about 20 mm.
  • the cylindrical body 36 made of a non-magnetic material is cut at the time of manufacture, and is a sufficiently long cylindrical body in the axial direction.
  • the reason why the cylindrical body that is long in the axial direction is used is that the friction welding method cannot be joined unless it is a member having a certain length or more. Then, as shown in FIG. 5, a columnar body 35 made of a ferromagnetic material and a columnar body 36 made of a non-magnetic material are joined by a friction welding method so that the bottom surfaces are joined. And as shown in FIG. 5, it cut
  • bonding is performed by a friction bonding method so that the cut surface of the cylindrical body 36 made of a non-magnetic material and the bottom surface of the cylindrical body 37 made of a ferromagnetic material are bonded.
  • a cylindrical body arranged in the order of a ferromagnetic body, a non-magnetic body, and a magnetic body in the axial direction is obtained.
  • a drilling process such as a cutting process is performed on the center part.
  • flash is generated in the vicinity of the joint portion, and this flash is removed.
  • surface polishing etc. are given as needed.
  • a deteriorated layer is formed between the materials by the bonding. That is, by this manufacturing method, the ferromagnetic layer 35, the nonmagnetic layer 36 including the altered layer formed so as to be in contact with the ferromagnetic layer 35, and the ferromagnetic layer 37 are arranged in this order in the axial direction. A stator core is obtained. FIG. 5 does not show the altered layer.
  • the friction welding method a conventionally known friction welding method can be used and is not particularly limited. Further, the conditions of the friction welding method are not particularly limited as long as the altered layer is formed so that the magnetoresistance of the nonmagnetic layer satisfies the above range.
  • FIG. 6 and 7 are conceptual diagrams for explaining an altered layer of a stator (stator core) provided in the solenoid according to the present embodiment.
  • FIG. 6 shows a case of manufacturing by a welding method
  • FIG. 7 shows a case of manufacturing by a friction joining method.
  • the altered layer 41 is formed between the body layer 32 and in the vicinity of the surface of the stator core.
  • the cross section of the altered layer of the stator core manufactured by the welding method has a shape close to a triangular shape having a wide altered region on the outer diameter side.
  • the length (C) in the axial direction of the deteriorated layer is greater than 0% with respect to the length (D) in the axial direction of the nonmagnetic layer.
  • % Or less is preferable.
  • the cross-sectional shape of the deteriorated layer is a shape close to a triangular shape
  • half of the maximum axial length may be calculated as the axial length (C) of the deteriorated layer.
  • the relative magnetic permeability varies depending on the material used for the nonmagnetic layer and the ferromagnetic material, the bonding conditions, and the like, but is 10 to 2000 and is generally several hundreds. Specifically, when austenitic stainless steel is used as the nonmagnetic material, the altered layer is a mixed phase of martensite and ferrite, and it can be estimated that the relative permeability is about several hundreds. . In addition, when it manufactures by a friction joining method, the volume of a deteriorated layer becomes very small.
  • the solenoid according to the present embodiment has a sufficiently high magnetic attractive force by adopting the above-described configuration.
  • One aspect of the present invention includes a coil that generates a magnetic force when energized, a mover made of a magnetic material supported so as to be slidable in the axial direction, and the mover accommodated therein so as to be slidable in the axial direction. And a stator that forms a magnetic circuit for causing the magnetic attraction force generated by the magnetic force generated by the coil to act on the mover, and the stator includes, in the axial direction, a ferromagnetic layer, a nonmagnetic layer, and The ferromagnetic layers are joined so as to be arranged in this order, and the non-magnetic layer has an altered layer that has been altered by the joining, and the magnetoresistance of the non-magnetic layer before the joining is increased.
  • the solenoid is characterized in that the ratio of the non-magnetic layer to the magnetic resistance is 0.73 or more and less than 1.
  • a solenoid having a sufficiently high magnetic attraction can be provided.
  • the nonmagnetic layer is interposed between the two ferromagnetic layers, so that the magnetic flux generated by energizing the coil is in a region close to the plunger. It is considered that the flow in the axial direction as it is in the stator is suppressed, and the flow is preferably performed in the mover. By doing so, it is considered that a magnetic circuit for allowing the stator to apply a magnetic attractive force to the mover is preferably formed.
  • the magnetic flux flowing through the mover must flow through the air layer between the stator ferromagnetic layer and the mover. If the magnetoresistance of the nonmagnetic material layer having the altered layer is too small compared to the magnetoresistance of the nonmagnetic material layer before joining, the magnetic flux easily flows through the nonmagnetic material layer having the altered layer. . Therefore, the magnetic flux not only flows in the air layer but also flows in the non-magnetic layer, or directly flows between the ferromagnetic layer and the ferromagnetic layer without flowing into the mover (bypass). It is considered that magnetic flux leakage that does not contribute to the magnetic attraction force is likely to occur.
  • the magnetic resistance of the non-magnetic layer is within the above range, the occurrence of this magnetic flux leakage is suppressed, and a magnetic circuit for causing the stator to exert a magnetic attractive force on the mover is suitable. It is thought that it is formed.
  • the volume of the altered layer is greater than 0% and 30% or less with respect to the volume of the non-magnetic layer.
  • the non-magnetic layer has two deteriorated layers generated by the bonding at a portion in contact with the ferromagnetic layer, and the axial length of the two deteriorated layers is It is preferable that each of the nonmagnetic layers is greater than 0% and not more than 20% with respect to the axial length.
  • the altered layer preferably has a relative magnetic permeability of 10 to 2000.
  • the ferromagnetic layer preferably has a relative permeability of more than 2000 and 20000 or less.
  • magnetic flux suitably flows through the ferromagnetic layer.
  • the difference of the relative magnetic permeability with a nonmagnetic material layer becomes large, and it is thought that magnetic flux flows easily to a needle
  • mover is formed more suitably. Therefore, it is considered that a solenoid having a higher magnetic attractive force can be obtained.
  • an axial length of the nonmagnetic layer is shorter than an axial length of a portion of the mover adjacent to the stator.
  • stator can form a magnetic circuit for applying a magnetic attraction force to the mover, a solenoid having a sufficiently high magnetic attraction force can be obtained.
  • FIG. 8 is a figure for demonstrating the conditions of the solenoid used for a numerical analysis.
  • FIG. 8 assumes the case where the solenoid is produced by the welding method.
  • the altered layers 18 and 19 correspond to altered layers in which a non-magnetic material is altered, and the relative permeability is set to 400.
  • the relative magnetic permeability of the unaltered layer 20 was set to 1.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the magnetoresistance (synthetic magnetoresistance) of the nonmagnetic layer and the alteration ratio.
  • the horizontal axis represents the alteration ratio (%), which is the ratio (B / A) of the volume (B) of the altered layers 18 and 19 to the volume (A) of the nonmagnetic layer 16.
  • the vertical axis represents the magnetoresistance (synthetic magnetoresistance) (A / Wb) of the nonmagnetic layer 16.
  • the length (X) in the axial direction of the deteriorated layer is as shown below.
  • the case indicated by the line 91 is 1 mm.
  • the case indicated by the line 92 is 2 mm.
  • the case indicated by line 93 is 1.5 mm.
  • the case indicated by the line 94 is 0.7 mm.
  • the combined magnetic resistance (R) of the nonmagnetic layer was 1.44 A / Wb.
  • the magnetic resistance (R0) of the nonmagnetic material layer before joining was 1.97 A / Wb.
  • the ratio (R / R0) of the combined magnetoresistance (R) of the nonmagnetic layer 16 to the magnetoresistance (R0) of the nonmagnetic layer before bonding is about 0.7309, and 0.73 It was less than 1.
  • the length (X) in the axial direction of the deteriorated layer is 1 mm, and the change ratio is 1.44 A / Wb in the combined magnetoresistance (R) of the nonmagnetic layer.
  • the volume of the altered layer is adjusted to be slightly below 30%. That is, in the case shown by the plot 101, the volume of the deteriorated layer is adjusted so that R / R0 slightly exceeds 0.73.
  • the magnetic attractive force of such a solenoid was about 20% lower than the magnetic attractive force of the solenoid formed so that the deteriorated layer was hardly formed by the friction welding method.
  • the combined magnetic resistance (R) of the nonmagnetic layer was 1.24 A / Wb. From this, the ratio (R / R0) of the combined magnetoresistance (R) of the nonmagnetic layer 16 to the magnetoresistance (R0) of the nonmagnetic layer before bonding is about 0.6294, 0.73 Was less than.
  • the length (X) in the axial direction of the deteriorated layer is 2 mm, and the change ratio is 1.24 A / Wb in the combined magnetoresistance (R) of the nonmagnetic layer.
  • the volume of the altered layer is adjusted so that it slightly exceeds 10%.
  • the magnetic attractive force of such a solenoid was about 30% lower than the magnetic attractive force of the solenoid formed so that the deteriorated layer was hardly formed by the friction welding method.
  • the magnetic attraction force is higher than that of the comparative example in which R / R0 is less than 0.73.
  • the magnetic attraction force is increased by satisfying the range where R / R0 is 0.73 or more and less than 1 in spite of the higher alteration ratio than the comparative example. That is, it has been found that a solenoid having a high magnetic attractive force can be obtained by forming a deteriorated layer so as to satisfy the range where R / R0 is 0.73 or more and less than 1.
  • the alteration ratio is preferably 30% or less in order to easily achieve R / R0 of 0.73 or more and less than 1. From this, it can be seen that the alteration ratio is preferably greater than 0% and 30% or less.
  • FIG. 9 shows that the axial length (X) of the altered layer is preferably 1 mm or more in order to easily achieve R / R0 of 0.73 or more and less than 1. From this, it can be seen that the length of the deteriorated layer in the axial direction is preferably greater than 0% and 20% or less with respect to the length of the nonmagnetic layer in the axial direction.
  • the welding method is a preferable method for manufacturing the stator of the solenoid from the viewpoint of low cost and high productivity, but a deteriorated layer is formed.
  • the altered layer is formed by adjusting the welding conditions of the welding method so that the altered layer is formed so that R / R0 is 0.73 or more and less than 1. It has been found that a solenoid having a sufficiently high magnetic attraction force can be obtained even with a welding method that is difficult to achieve.
  • a solenoid having a sufficiently high magnetic attractive force is provided.

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Abstract

　本発明の一局面は、通電により磁力を発生するコイルと、軸方向に摺動可能に支持される磁性体製の可動子と、内部に前記可動子を軸方向へ摺動可能に収容し、前記コイルの発生する磁力による磁気吸引力を前記可動子に作用させるための磁気回路を形成する固定子とを備え、前記固定子は、軸方向に、強磁性体層、非磁性体層、及び強磁性体層の順に配置されるように接合されたものであり、前記非磁性体層は、前記接合によって変質した変質層を有し、前記非磁性体層の磁気抵抗の、前記接合前の非磁性体層の磁気抵抗に対する比が、０．７３以上１未満であるソレノイドである。

Description

ソレノイド
　本発明は、ソレノイドに関する。
　ソレノイドは、電気的エネルギを直線運動や回転運動の機械的エネルギに変換することができる駆動装置である。このことから、ソレノイドは、例えば、液体や気体等の流体を制御するバルブ等を駆動させる部品等として、様々な用途に利用されている。
　また、直線運動型のソレノイドとしては、例えば、プランジャ（可動子）と、内部にプランジャを軸方向に摺動可能に収容するステータコア（固定子）と、このステータコアの外周側に配置したコイルとを備えたもの等が挙げられる。このようなソレノイドは、ステータコアの外周側に配置したコイルへの通電時に発生する磁力により、ステータコアがプランジャに磁気吸引力を作用させるための磁気回路を形成することによって、プランジャを軸方向に移動させる。
　このようなソレノイドは、駆動力の向上等のために、磁気吸引力を高めることが求められている。磁気吸引力を高めるためには、ステータコアがプランジャに磁気吸引力を作用させるための磁気回路を好適に形成することができればよく、プランジャに流れる磁束を多くすることが考えられる。また、このようにプランジャに流れる磁束を効率的に多くするためには、プランジャと近接する領域のステータコアに流れる磁束を減らすことが考えられる。このようなステータコアに流れる磁束を減らす技術としては、例えば、特許文献１に記載されたもの等が挙げられる。
　具体的には、特許文献１には、軸方向に、磁性体、非磁性体、磁性体を順に配列して一体化して構成されるステータコアを備えるソレノイドが記載されている。特許文献１によれば、大きな磁気吸引力に対応可能なステータコアを有するソレノイドを提供することができる旨が開示されている。
特開２００３－２６９６３８号公報
　本発明は、磁気吸引力の充分に高いソレノイドを提供することを目的とする。
　本発明の一局面は、通電により磁力を発生するコイルと、軸方向に摺動可能に支持される磁性体製の可動子と、内部に前記可動子を軸方向へ摺動可能に収容し、前記コイルの発生する磁力による磁気吸引力を前記可動子に作用させるための磁気回路を形成する固定子とを備え、前記固定子は、軸方向に、強磁性体層、非磁性体層、及び強磁性体層の順に配置されるように接合されたものであり、前記非磁性体層は、前記接合によって変質した変質層を有し、前記非磁性体層の磁気抵抗の、前記接合前の非磁性体層の磁気抵抗に対する比が、０．７３以上１未満であることを特徴とするソレノイドである。
　上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面とから明らかになるだろう。
図１は、本発明の実施形態に係るソレノイドに備えられる固定子における、変質層の影響を説明するための概念図である。 図２は、本発明の実施形態に係るソレノイドに備えられる固定子における、変質層の影響を説明するための概念図である。 図３は、本発明の実施形態に係るソレノイドの概略断面図である。 図４は、本発明の実施形態に係るソレノイドに備えられる固定子の製造方法を説明するための概念図である。 図５は、本発明の実施形態に係るソレノイドに備えられる固定子の製造方法を説明するための概念図である。 図６は、本発明の実施形態に係るソレノイドに備えられる固定子の変質層について説明するための概念図である。 図７は、本発明の実施形態に係るソレノイドに備えられる固定子の変質層について説明するための概念図である。 図８は、数値解析に用いるソレノイドの条件を説明するための図である。 図９は、非磁性体層の磁気抵抗（合成磁気抵抗）と変質比との関係を示すグラフである。
　本発明者等の検討によれば、特許文献１に記載の発明では、磁気吸引力が充分に高まらない場合があった。具体的には、固定子として、軸方向に、磁性体、非磁性体、及び磁性体の順に配置されるように接合しただけのものを用いた場合、磁気吸引力が充分に高まらない場合があった。また、特許文献１に記載の発明では、磁気吸引力が充分に高まらない場合がある理由として、以下の理由を見出した。すなわち、固定子として、軸方向に、磁性体、非磁性体、及び磁性体の順に配置されるように接合したものを用いただけでは、接合時に変質層（非磁性体の一部において透磁率が増加する領域）が形成され、その変質層が、磁気吸引力に影響を与えることを見出した。
　そこで、本発明者等は、変質層が形成された非磁性体層の磁気抵抗等と磁気吸引力との関係を鋭意検討した結果、以下のような本発明に想到するに到った。すなわち、本発明者等は、磁気吸引力の充分に高いソレノイドを得るという上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。
　以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
　本発明の実施形態に係るソレノイドは、通電により磁力を発生するコイルと、軸方向に摺動可能に支持される磁性体製の可動子と、内部に前記可動子を軸方向へ摺動可能に収容し、前記可動子に磁気吸引力を作用させるための磁気回路を形成する固定子とを備える。また、コイルは、発生させた磁力により、前記磁気吸引力を発生させるように配置される。具体的には、図１～３に示すように、ソレノイド１１は、可動子（プランジャ）１２と、固定子（ステータコア）１３と、ステータコア１３の外周側に配設したコイル１４とを備える。そして、ステータコア１３が、軸方向に、強磁性体層１５、非磁性体層１６、及び強磁性体層１７の順に配置されるように接合されたものである。また、ステータコア１３おいて、非磁性体層１６は、前記接合によって変質した２つの変質層１８，１９と、前記接合によって変質しなかった非変質層２０とを有する。また、ステータコア１３おいて、非磁性体層１６の磁気抵抗（Ｒ）の、前記接合前の非磁性体層の磁気抵抗（Ｒ０）に対する比（Ｒ／Ｒ０）が、０．７３以上１未満である。すなわち、非磁性体層１６の磁気抵抗Ｒは、前記接合前の非磁性体層の磁気抵抗Ｒ０の０．７３倍以上であって、前記接合前の非磁性体層の磁気抵抗Ｒ０未満である。また、これを数式で表すと、非磁性体層１６の磁気抵抗をＲとし、前記接合前の非磁性体層の磁気抵抗をＲ０としたとき、０．７３×Ｒ０≦Ｒ＜Ｒ０を満たす。なお、非磁性体層１６は、上述したように、変質層１８，１９と非変質層２０とを有するので、非磁性体層１６の磁気抵抗Ｒは、変質層１８，１９と非変質層２０と合成磁気抵抗である。また、前記接合前の非磁性体層の磁気抵抗Ｒ０は、非磁性体層１６が全て非変質層２０である理想的な場合の磁気抵抗に相当する。
　上記のようなソレノイドは、磁気吸引力を充分に高めることができる。すなわち、ソレノイドに備えられる固定子における、非磁性体層の磁気抵抗が、上記のような関係を満たすように、前記接合時に変質層が形成されることによって、磁気吸引力の充分に高いソレノイドが得られる。このソレノイドに備えられる固定子における、変質層の影響を説明する。具体的には、非磁性体層の磁気抵抗が、上記のような関係を満たす、すなわち、比較的大きい場合は、例えば、変質層の体積が小さい場合等が挙げられる。また、非磁性体層の磁気抵抗が、上記のような関係を満たさない、すなわち、小さすぎる場合は、例えば、変質層の体積が大きい場合等が挙げられる。
　なお、図１及び図２は、本実施形態に係るソレノイドに備えられる固定子における、変質層の影響を説明するための概念図である。なお、図１は、ソレノイドに備えられる固定子における、非磁性体層の磁気抵抗が比較的大きい場合の一例である、変質層の体積が小さい場合を示す。また、図２は、ソレノイドに備えられる固定子における、非磁性体層の磁気抵抗が小さい場合の一例である、変質層の体積が大きい場合を示す。また、図３は、本実施形態に係るソレノイドの概略断面図である。また、図３においては、変質層１８，１９の図示を省略している。
　本実施形態に係るソレノイドが、磁気吸引力を充分に高めることができる理由は、以下のことによると考えられる。
　まず、ステータコア１３が、その軸方向において、強磁性体層１５と強磁性体層１７との間に、非磁性体層１６が介在する。そうすることによって、コイル１４に通電させることによって発生した磁力による磁束が、ステータコア１３の軸方向にそのまま流れるのではなく、プランジャ１２に好適に流れることになると考えられる。すなわち、図１に示すように、ステータコア１３がプランジャ１２に磁気吸引力を作用させるための磁気回路２１が好適に形成されると考えられる。
　プランジャ１２に流れる磁束は、ステータコア１３の強磁性体層１５，１７とプランジャ１２との間の空気層２２を流れる必要がある。そして、変質層１８，１９を有する非磁性体層１６の磁気抵抗Ｒが小さすぎる場合、非磁性体層１６に磁束が流れやすくなる。すなわち、変質層１８，１９の体積が大きすぎる場合、図２に示すように、磁束が前記空気層２２を流れるだけではなく、非磁性体層１６にも流れたり、強磁性体層１５と強磁性体層１７との間を、プランジャ１２に流れずに直接流れたりするようになると考えられる。よって、非磁性体層１６の磁気抵抗Ｒが、小さすぎる場合、いわゆる、磁束の漏れ２３が発生しやすくなると考えられる。
　これに対して、非磁性体層１６の磁気抵抗Ｒが、上記範囲内となるような、比較的小さい場合は、この磁束の漏れの発生が抑制される。すなわち、変質層１８，１９の体積が、小さい場合、この磁束の漏れの発生が抑制され、図１に示すように、ステータコア１３がプランジャ１２に磁気吸引力を作用させるための磁気回路２１が好適に形成されると考えられる。
　以上のことから、強磁性体層と非磁性体層とを接合して、上記のような構成のステータコアとする際、接合により変質層が発生しても、強磁性体層間に介在する非磁性体の磁気抵抗Ｒが上記範囲内になるように接合させたステータコアを用いることによって、磁気吸引力の充分に高いソレノイドが得られる。
　次に、ソレノイドの各構成について、説明する。
　コイル１４は、通電により磁力を発生する、ソレノイドのコイルとして用いられるものであれば、特に限定されない。すなわち、コイル１４は、通電されると磁力を発生して、プランジャ１２とステータコア１３とを通る磁気回路を形成させるものである。具体的には、コイル１４は、絶縁被覆した長尺な導体部材を巻回することによって構成される。
　プランジャ１２は、ソレノイドのプランジャとして用いられるものであれば、特に限定されない。すなわち、プランジャ１２は、前記磁気回路を形成させて、磁気吸引力を発生させることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、プランジャ１２は、略円柱形状の磁性体製の部材等が挙げられる。プランジャ１２を構成する素材としては、例えば、鉄等の強磁性材料等が挙げられる。また、プランジャ１２には、磁気吸引力によるプランジャ１２の駆動の出力を外部へ伝達する軸部２５を備えていてもよい。この軸部２５は、図１及び図２に示すように、プランジャ１２の軸方向の一端部に接続されていてもよいし、図３に示すように、両端部に接続していてもよい。
　ステータコア１３としては、上記のような構成になっていること以外、ソレノイドのステータコアとして用いられるものと同等のものを用いることができる。具体的には、ステータコア１３の形状等は、ソレノイドのステータコアとして用いられるものの形状と同じ形状等を採用することができる。より具体的には、円筒形状等が挙げられる。
　また、ステータコア１３は、上述したように、軸方向に、強磁性体層１５、非磁性体層１６、及び強磁性体層１７の順に配置されるように接合されたものである。また、ステータコア１３おいて、非磁性体層１６は、前記接合によって変質した２つの変質層１８，１９と、前記接合によって変質しなかった非変質層２０とを有する。また、ステータコア１３おいて、非磁性体層１６の磁気抵抗（Ｒ）の、前記接合前の非磁性体層の磁気抵抗（Ｒ０）に対する比（Ｒ／Ｒ０）は、上述したように、０．７３以上１未満である。また、この比（Ｒ／Ｒ０）の下限は、０．７３以上であり、０．７８以上であることが好ましく、０．８３以上であることがより好ましい。また、この比（Ｒ／Ｒ０）の上限は、１未満であり、０．９８以下であることが好ましい。この比（Ｒ／Ｒ０）が小さすぎると、上述したように、磁束の漏れを充分に抑制することができないと考えられ、磁気吸引力が低下する傾向がある。また、この比（Ｒ／Ｒ０）が上記範囲内であれば、磁気吸引力をより高めることができる。
　なお、非磁性体層１６の磁気抵抗（合成磁気抵抗）や前記接合前の非磁性体層の磁気抵抗は、一般的な磁気抵抗の測定方法により測定することができる。具体的には、磁気抵抗測定装置（理研電子株式会社製の振動試料型磁力計　ＢＨＶ－５等）を用いた測定方法等が挙げられる。
　変質層１８，１９は、強磁性体層１５，１７となる強磁性体からなる材料と、非磁性体層１６となる非磁性体からなる材料とを接合する際に、非磁性体が変質することによって形成される層である。具体的には、変質層１８，１９は、接合として、例えば、後述する摩擦接合法や溶接法を用いることにより、非磁性体が変質することによって形成される層等が挙げられる。
　また、前記変質層１８，１９の体積（Ｂ）が、前記非磁性体層１６の体積（Ａ）に対して、０％より大きく３０％以下であることが好ましい。すなわち、変質層１８と変質層１９との合計体積（Ｂ）が、変質層１８と非変質層２０と変質層１９との合計体積（Ａ）対して、０％より大きく３０％以下であることが好ましい。また、変質層１８，１９の体積（Ｂ）の、前記非磁性体層１６の体積（Ａ）に対する比率である変質比（Ｂ／Ａ）が、０％より大きく３０％以下であることが好ましい。この変質比が大きすぎると、上述したように、磁束の漏れを充分に抑制することができないと考えられ、磁気吸引力が低下する傾向がある。これに対して、変質比が、上記範囲内であれば、変質層１８，１９が形成されていても、非変質層２０が充分に維持されるので、磁束の漏れの発生をより抑制でき、固定子が可動子に磁気吸引力を作用させるための磁気回路をより好適に形成できると考えられる。よって、磁気吸引力のより高いソレノイドが得られると考えられる。
　また、前記変質層１８，１９の軸方向の長さ（Ｃ）が、変質層１８と非変質層２０と変質層１９との軸方向の合計長さ（Ｄ）、すなわち、非磁性体層１６の軸方向の長さ（Ｄ）に対して、それぞれ、０％より大きく２０％以下であることが好ましい。すなわち、前記変質層１８，１９の軸方向の長さ（Ｃ）の、非磁性体層１６の軸方向の長さ（Ｄ）に対する比率（Ｃ／Ｄ）は、０％より大きく２０％以下であることが好ましい。前記変質層１８，１９の軸方向の長さ（Ｃ）が、長すぎると、上述したように、磁束の漏れを充分に抑制することができないと考えられ、磁気吸引力が低下する傾向がある。これに対して、変質層１８，１９の軸方向の長さ（Ｃ）が、上記範囲内であれば、変質層１８，１９が形成されていても、非変質層２０が充分に維持されるので、磁束の漏れの発生をより抑制でき、固定子が可動子に磁気吸引力を作用させるための磁気回路をより好適に形成できると考えられる。よって、磁気吸引力のより高いソレノイドが得られると考えられる。
　なお、変質層１８と変質層１９とは、接合の条件等により、それぞれの形状に差異が生じる場合がある。このように、体積（Ｂ）や軸方向の長さ（Ｃ）が、変質層１８と変質層１９とで異なる場合であっても、上記変質比（Ｂ／Ａ）及び上記比率（Ｃ／Ｄ）が、変質層１８，１９のそれぞれにおいて、上記範囲内であれば、非変質層２０が充分に維持されると考えられる。このことから、磁束の漏れの発生をより抑制でき、固定子が可動子に磁気吸引力を作用させるための磁気回路をより好適に形成できると考えられる。よって、磁気吸引力のより高いソレノイドが得られると考えられる。
　変質層１８，１９は、磁束の漏れを抑制する観点から、その比透磁率が低くて、非磁性体に近いものであることが好ましい。このため、接合時の熱履歴を低減させて、変質層１８，１９の比透磁率を低めることが好ましい。変質層１８，１９の比透磁率は、具体的には、以下の範囲であることが好ましい。また、変質層１８，１９の比透磁率の上限は、２０００以下であることが好ましく、１０００以下であることがより好ましく、５００以下であることがさらに好ましい。変質層１８，１９の比透磁率が高すぎると、磁束の漏れを充分に抑制することができないと考えられ、磁気吸引力が低下する傾向がある。変質層１８，１９の比透磁率の下限値としては、上記の理由から特にないが、事実上１０であると考えられる。このため、変質層１８，１９は、比透磁率が、１０～２０００であることが好ましい。
　強磁性体層１５，１７は、磁束が好適に流れる観点から、その比透磁率が、高いことが好ましい。また、非磁性体層１６との比透磁率の差が大きくなり、プランジャ１２のほうに磁束か好適に流れると考えられる。このため、磁気吸引力のより高いソレノイドが得られると考えられる。このようなソレノイドを得るために、強磁性体層１５，１７は、その透磁率が、具体的には、２０００を超えることが好ましく、４０００以上であることがより好ましく、６０００以上であることがさらに好ましい。上限値としては、上記の理由から特にないが、パーマロイ等の、１０００００以上得られる強磁性体もあるが、加工性やコストから、事実上２００００であると考えられる。このため、強磁性体層１５，１７は、比透磁率が、２０００を超え２００００以下であることが好ましい。
　また、強磁性体層１５，１７を構成する材料としては、具体的には、例えば、軟磁性材料等が挙げられる。強磁性体層を構成する材料としては、より具体的には、神戸製鋼社製の純鉄系軟磁性材料（ＥＬＣＨ２、比透磁率８５００）等が挙げられる。
　非変質層２０は、プランジャ１２に磁束を好適に流すために、比透磁率が低いほうが好ましい。非磁性体層の透磁率は、５以下であることが好ましく、３以下であることがより好ましい。下限値としては、上記の理由から特にないが、新日鐵住金株式会社のホームページ（［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２６年６月２７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｓ－ｓｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ／ｍａｇｎｅｔｉｓｍ／＞）を参考にすると、工業的には、事実上１以上であると考えられる。このため、非変質層２０は、比透磁率が、１～５であることが好ましい。
　また、非磁性体層１６を構成する材料としては、具体的には、例えば、ＳＵＳ３０４（比透磁率１）等の、オーステナイト系のステンレス鋼等が挙げられる。
　なお、比透磁率等の、本実施形態で用いる材料の磁気特性は、公知の方法で測定することができる。例えば、比透磁率は、以下のように測定することができる。まず、測定対象物である材料の線材を用いて、リング状の試料を作製する。リング状の試料としては、例えば、外径１８ｍｍ、内径１０ｍｍのものが挙げられる。また、このリング状の試料は、磁気焼鈍を行ってもよい。そして、このリング状の試料に、磁界印加用コイルと磁束検出用コイルを巻線し、自動磁化測定装置を用いて、Ｂ－Ｈ曲線を測定する。このＢ－Ｈ曲線から、測定対象物である材料の比透磁率を測定することができる。また、ソレノイドにおける磁気特性等の、局所的な磁気特性は、測定対象物を５～１０ｍｍ角程度に切り出し、それと同形状のリファレンス材とともに、試料振動型磁力計（Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ　Ｓａｍｐｌｅ　Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ：ＶＳＭ）を用いた実測により、測定対象物の比透磁率を測定することができる。
　ソレノイドの各部材の大きさ等は、求められる性能等に応じて、適宜選択することができ、一般的なソレノイドの大きさ等であればよい。具体的には、例えば、非磁性体層１６の軸方向の長さが、プランジャ１２の、ステータコア１３に近接する部分の軸方向の長さより短いことが、好適な磁気回路の形成の点から好ましい。具体的には、非磁性体層１６の軸方向の長さ（Ｄ）が、プランジャ１２の、ステータコア１３に近接する部分２４の軸方向の長さ（Ｅ）に対する比（Ｄ／Ｅ）は、以下の範囲であることが好ましい。この比（Ｄ／Ｅ）の下限は、１／１０以上であることが好ましく、１／７以上であることがより好ましく、１／５以上であることがさらに好ましい。また、この比（Ｄ／Ｅ）の上限は、３／４以下であることが好ましく、２／３以下であることがより好ましく、１／２以下であることがさらに好ましい。非磁性体層１６の軸方向の長さが短すぎると、磁束の漏れを充分に抑制できないと考えられ、磁気吸引力を充分に高められない傾向がある。また、非磁性体層１６の軸方向の長さが長すぎても、磁気吸引力を充分に高められない傾向がある。このことは、プランジャ１２とステータコア１３との間の空気層の影響が強くなり、好適な磁気回路を形成できない傾向があることによると考えられる。
　次に、ステータコアの製造方法について説明する。
　ステータコアの製造方法は、上記の構成を有するステータコアを製造することができれば、特に限定されない。具体的には、ステータコアの製造方法は、軸方向に、強磁性体層、非磁性体層、及び強磁性体層の順に配置されるように接合されたものであって、非磁性体層の磁気抵抗が、上記範囲内になるようなステータコアを製造することができれば、特に限定されない。
　前記接合としては、特に限定されないが、例えば、溶接法や摩擦接合法等が挙げられる。ステータコアの製造方法は、具体的には、図４及び図５に示すような、以下の方法で製造される。なお、図４及び図５は、本実施形態に係るソレノイドに備えられる固定子の製造方法を説明するための概念図である。また、図４は、溶接法を用いた場合を示し、図５は、摩擦接合法を用いた場合を示す。
　まず、前記接合として、溶接法を用いた製造方法について説明する。
　まず、強磁性体からなる材料を、切削等により、円柱状に成形する。このような強磁性体からなる円柱状体３１，３３を２本用意する。また、非磁性体からなる材料を、切削等により、円柱状に成形する。このような非磁性体からなる円柱状体３２を１本用意する。これらの各円柱状体の大きさは、最終的に得られるステータコアにおける大きさに相当する大きさとすればよい。具体的には、円柱の直径としては、例えば、約２０ｍｍ等が挙げられる。そして、図４に示すように、強磁性体からなる円柱状体３１と、非磁性体からなる円柱状体３２とを、底面同士が接合されるように、溶接法で接合する。そして、図４に示すように、非磁性体からなる円柱状体３２の、強磁性体からなる円柱状体３１が接合されていない底面と、強磁性体からなる円柱状体３３の底面とが接合されるように、溶接法で接合する。そうすることによって、図４に示すように、軸方向に、強磁性体、非磁性体、及び磁性体の順で配置された円柱状体が得られる。その後、この円柱状体を円筒形状にするために、中心部を切削加工等の、穴あけ加工を施す。また、必要に応じて、表面研磨等を施す。また、各素材の間には、前記接合により変質層が形成されている。すなわち、この製造方法によって、軸方向に、強磁性体層３１、強磁性体層３１に接するように形成された変質層を含む非磁性体層３２、及び強磁性体層３３の順で配置されるステータコアが得られる。なお、図４には、変質層を図示していない。
　また、溶接法としては、従来公知の溶接法を用いることができ、また、部品精度やコスト等に応じて変更可能であり、特に限定されない。具体的には、電気溶接やアーク溶接等が挙げられる。また、ガス、プラズマ、電子線、及びレーザ等を用いた溶接等も挙げられる。また、溶接法の条件としては、非磁性体層の磁気抵抗が、上記範囲を満たすように、変質層が形成される条件であれば、特に限定されない。
　次に、前記接合として、摩擦接合法を用いた製造方法について説明する。
　まず、強磁性体からなる材料を、切削等により、円柱状に成形する。このような強磁性体からなる円柱状体３５，３７を２本用意する。また、非磁性体からなる材料を、切削等により、円柱状に成形する。このような非磁性体からなる円柱状体３６を１本用意する。これらの各円柱状体の大きさは、最終的に得られるステータコアにおける大きさに相当する大きさとすればよい。具体的には、円柱の直径としては、例えば、約２０ｍｍ等が挙げられる。ただし、非磁性体からなる円柱状体３６は、製造時に切断するので、軸方向に、充分に長い円柱状体である。なお、軸方向に長い円柱状体を用いる理由は、摩擦接合法では、一定の長さ以上の部材でないと、接合することができないことによる。そして、図５に示すように、強磁性体からなる円柱状体３５と、非磁性体からなる円柱状体３６とを、底面同士が接合されるように、摩擦接合法で接合する。そして、図５に示すように、非磁性体からなる円柱状体３６の軸方向の厚みが、最終的に得られるステータコアにおける厚みとなるように、切断する。その後、図５に示すように、非磁性体からなる円柱状体３６の切断面と、強磁性体からなる円柱状体３７の底面とが接合されるように、摩擦接合法で接合する。そうすることによって、図５に示すように、軸方向に、強磁性体、非磁性体、及び磁性体の順で配置された円柱状体が得られる。その後、この円柱状体を円筒形状にするために、中心部を切削加工等の、穴あけ加工を施す。また、摩擦接合層では、接合部付近にばりが発生するので、このばりの除去加工を施す。また、必要に応じて、表面研磨等を施す。また、各素材の間には、前記接合により変質層が形成されている。すなわち、この製造方法によって、軸方向に、強磁性体層３５、強磁性体層３５に接するように形成された変質層を含む非磁性体層３６、及び強磁性体層３７の順で配置されるステータコアが得られる。なお、図５には、変質層を図示していない。
　また、摩擦接合法としては、従来公知の摩擦接合法を用いることができ、特に限定されない。また、摩擦接合法の条件としては、非磁性体層の磁気抵抗が、上記範囲を満たすように、変質層が形成される条件であれば、特に限定されない。
　次に、各製造方法で製造されたステータコアにおける変質層ついて説明する。図６及び図７は、本実施形態に係るソレノイドに備えられる固定子（ステータコア）の変質層について説明するための概念図である。なお、図６は、溶接法で製造した場合を示し、図７は、摩擦接合法で製造した場合を示す。
　上記のような溶接法で製造したステータコアの、強磁性体層３３と非磁性体層３２との付近を、光学顕微鏡等で観察すると、図６に示すように、強磁性体層３３と非磁性体層３２との間であって、ステータコアの表面付近に、変質層４１が形成されていることがわかる。ところで、溶接法で製造したステータコアの変質層の断面は、外径側の変質域が広い三角形状に近い形状となる。変質層の断面形状が、長方形に近い形状の場合は、前記変質層の軸方向の長さ（Ｃ）が、非磁性体層の軸方向の長さ（Ｄ）に対して０％より大きく２０％以下であることが好ましい。一方で、変質層の断面形状が三角形状に近い形状となる場合は、軸方向の長さの最大値の半分を、前記変質層の軸方向の長さ（Ｃ）として計算するとよい。
　上記のような摩擦接合法で製造したステータコアの、強磁性体層３５と非磁性体層３６との付近を、光学顕微鏡等で観察すると、図７に示すように、強磁性体層３５と非磁性体層３６との間に、変質層４２が広く形成されていることがわかる。
　これらの変質層４１，４２は、ＳＥＭ観察等により、上述した、非磁性体が変質した層であることが確認できる。その比透磁率は、非磁性体層や強磁性体として用いる素材や、接合条件等によっても異なるが、１０～２０００であり、一般的には、数百程度である。具体的には、非磁性体として、オーステナイト系のステンレス鋼を用いた場合、変質層は、マルテンサイトとフェライトとの混合相となっており、比透磁率が数百程度であることが推定できる。なお、摩擦接合法で製造した場合、変質層の体積が非常に少なくなる。
　本実施形態に係るソレノイドは、上記の構成にすることによって、磁気吸引力が充分に高いものとなる。
 　本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
　本発明の一局面は、通電により磁力を発生するコイルと、軸方向に摺動可能に支持される磁性体製の可動子と、内部に前記可動子を軸方向へ摺動可能に収容し、前記コイルの発生する磁力による磁気吸引力を前記可動子に作用させるための磁気回路を形成する固定子とを備え、前記固定子は、軸方向に、強磁性体層、非磁性体層、及び強磁性体層の順に配置されるように接合されたものであり、前記非磁性体層は、前記接合によって変質した変質層を有し、前記非磁性体層の磁気抵抗の、前記接合前の非磁性体層の磁気抵抗に対する比が、０．７３以上１未満であることを特徴とするソレノイドである。
　このような構成によれば、磁気吸引力の充分に高いソレノイドを提供することができる。
　このことは、以下のことによると考えられる。
　まず、固定子が、その軸方向において、２つの強磁性体層の間に、非磁性体層が介在することによって、コイルに通電させることによって発生した磁力による磁束が、プランジャと近接する領域の固定子中を軸方向にそのまま流れることを抑制し、可動子に好適に流れることになると考えられる。そうすることによって、固定子が可動子に磁気吸引力を作用させるための磁気回路が好適に形成されると考えられる。
　また、可動子に流れる磁束は、固定子の強磁性体層と可動子との間の空気層を流れる必要がある。そして、前記変質層を有する非磁性体層の磁気抵抗が、前記接合前の非磁性体層の磁気抵抗に対して、小さすぎる場合、前記変質層を有する非磁性体層に磁束が流れやすくなる。このことから、磁束が前記空気層を流れるだけではなく、非磁性体層にも流れたり、強磁性体層と強磁性体層との間を、可動子に流れずに直接流れたりする（バイパスする）ようになる等の、いわゆる、磁気吸引力に寄与しない磁束の漏れが発生しやすくなると考えられる。これに対して、前記非磁性体層の磁気抵抗が、上記範囲内であれば、この磁束の漏れの発生が抑制され、固定子が可動子に磁気吸引力を作用させるための磁気回路が好適に形成されると考えられる。
　以上のことから、磁気吸引力の充分に高いソレノイドが得られると考えられる。
　また、前記ソレノイドにおいて、前記変質層の体積が、前記非磁性体層の体積に対して、０％より大きく３０％以下であることが好ましい。
　このような構成によれば、磁気吸引力のより高いソレノイドが得られる。
　このことは、以下のことによると考えられる。前記変質層の体積が、前記非磁性体層の体積に対して、大きすぎる場合、前記磁束の漏れが発生しやすくなると考えられる。これに対して、前記変質層の体積が、上記範囲内であれば、磁束の漏れの発生をより抑制でき、固定子が可動子に磁気吸引力を作用させるための磁気回路をより好適に形成できると考えられる。
　これらのことから、磁気吸引力のより高いソレノイドが得られると考えられる。
　また、前記ソレノイドにおいて、前記非磁性体層は、前記強磁性体層と接触する部分に、前記接合によって発生した２つの変質層を有し、前記２つの変質層の軸方向の長さが、前記非磁性体層の軸方向の長さに対して、それぞれ、０％より大きく２０％以下であることが好ましい。
　このような構成によれば、磁気吸引力のより高いソレノイドが得られる。
　このことは、以下のことによると考えられる。前記変質層の軸方向の長さが、前記非磁性体層の軸方向の長さに対して、大きすぎる場合、前記磁束の漏れが発生しやすくなると考えられる。これに対して、前記変質層の軸方向の長さが、上記範囲内であれば、磁束の漏れの発生をより抑制でき、固定子が可動子に磁気吸引力を作用させるための磁気回路をより好適に形成できると考えられる。
　これらのことから、磁気吸引力のより高いソレノイドが得られると考えられる。
　また、前記ソレノイドにおいて、前記変質層は、比透磁率が１０～２０００であることが好ましい。
　このような構成によれば、磁気吸引力のより高いソレノイドが得られる。
　このことは、変質層の比透磁率が上記範囲内であれば、前記非磁性体層の磁気抵抗を上記範囲内にしやすいことによると考えられる。
　また、前記ソレノイドにおいて、前記強磁性体層は、比透磁率が２０００を超え２００００以下であることが好ましい。
　このような構成によれば、磁気吸引力のより高いソレノイドが得られる。
　このことは、以下のことによると考えられる。まず、強磁性体層に好適に磁束が流れる。そして、非磁性体層との比透磁率の差が大きくなり、可動子に磁束が好適に流れやすくなると考えられる。このため、固定子が可動子に磁気吸引力を作用させるための磁気回路がより好適に形成されると考えられる。よって、磁気吸引力のより高いソレノイドが得られると考えられる。
　また、前記ソレノイドにおいて、前記非磁性体層の軸方向の長さが、前記可動子の、前記固定子に近接する部分の軸方向の長さより短いことが好ましい。
　このような構成によれば、固定子が可動子に磁気吸引力を作用させるための磁気回路を形成できるため、磁気吸引力の充分に高いソレノイドが得られる。
　以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　まず、本実施形態に係るソレノイドにおける磁気回路の形成を、シミュレーションした結果（数値解析結果）について説明する。
　数値解析は、株式会社ＪＳＯＬ製の電磁界解析ソフトウエア（ＪＭＡＧ）を用いて行った。そして、数値解析の条件としては、まず、図８に示すようなソレノイドを用いた。なお、図８は、数値解析に用いるソレノイドの条件を説明するための図である。そして、図８は、溶接法でソレノイドを作製した場合を想定している。変質層１８，１９は、非磁性体が変質した変質層に相当するものであり、その比透磁率は、４００と設定した。また、非変質層２０の比透磁率は、１と設定した。
　これらの条件で得られた数値解析結果は、図９に示す。図９は、非磁性体層の磁気抵抗（合成磁気抵抗）と変質比との関係を示すグラフである。なお、横軸は、変質層１８，１９の体積（Ｂ）の、非磁性体層１６の体積（Ａ）に対する比率（Ｂ／Ａ）である変質比（％）を示す。また、縦軸は、非磁性体層１６の磁気抵抗（合成磁気抵抗）（Ａ／Ｗｂ）を示す。また、変質層の軸方向の長さ（Ｘ）は、以下に示すものである。線９１で示す場合が、１ｍｍである。線９２で示す場合が、２ｍｍである。線９３で示す場合が、１．５ｍｍである。線９４で示す場合が、０．７ｍｍである。線９５で示す場合が。０．３ｍｍである。
　この中で、プロット１０１とプロット１０２とで示す場合について、検討した。
　（実施例）
　プロット１０１で示す場合は、非磁性体層の合成磁気抵抗（Ｒ）が、１．４４Ａ／Ｗｂであった。そして、接合前の非磁性体層の磁気抵抗（Ｒ０）が、１．９７Ａ／Ｗｂであった。このことから、非磁性体層１６の合成磁気抵抗（Ｒ）の、接合前の非磁性体層の磁気抵抗（Ｒ０）に対する比（Ｒ／Ｒ０）が、約０．７３０９であり、０．７３以上１未満であった。なお、プロット１０１で示す場合は、変質層の軸方向の長さ（Ｘ）は、１ｍｍであって、変質比は、非磁性体層の合成磁気抵抗（Ｒ）が１．４４Ａ／Ｗｂになるように、３０％を少し下回るように、変質層の体積を調整したものである。すなわち、プロット１０１で示す場合は、Ｒ／Ｒ０が０．７３を少し上回るように、変質層の体積を調整したものである。
　このようなソレノイドの磁気吸引力は、摩擦接合法で変質層がほぼ形成されないように形成したソレノイドの磁気吸引力に対して、２０％低減した程度であった。
　（比較例）
　これに対して、プロット１０２で示す場合は、非磁性体層の合成磁気抵抗（Ｒ）が、１．２４Ａ／Ｗｂであった。このことから、非磁性体層１６の合成磁気抵抗（Ｒ）の、接合前の非磁性体層の磁気抵抗（Ｒ０）に対する比（Ｒ／Ｒ０）が、約０．６２９４であり、０．７３未満であった。なお、プロット１０２で示す場合は、変質層の軸方向の長さ（Ｘ）は、２ｍｍであって、変質比は、非磁性体層の合成磁気抵抗（Ｒ）が１．２４Ａ／Ｗｂになるように、１０％を少し上回るように、変質層の体積を調整したものである。
　このようなソレノイドの磁気吸引力は、摩擦接合法で変質層がほぼ形成されないように形成したソレノイドの磁気吸引力に対して、３０％低減した程度であった。
　以上のことから、Ｒ／Ｒ０が０．７３以上１未満となるように変質層を形成したソレノイドである場合（実施例）は、Ｒ／Ｒ０が０．７３未満である比較例より磁気吸引力が高いことがわかった。このことから、実施例が、比較例より変質比が高いにもかかわらず、Ｒ／Ｒ０が０．７３以上１未満である範囲を満たすことによって、磁気吸引力が高くなることがわかった。すなわち、Ｒ／Ｒ０が０．７３以上１未満である範囲を満たすように、変質層を形成することによって、磁気吸引力の高いソレノイドが得られることがわかった。
　なお、図９から、Ｒ／Ｒ０を０．７３以上１未満に容易に達成するためには、変質比が３０％以下であることが好ましいことがわかる。このことから、変質比は、０％より大きく３０％以下であることが好ましいことがわかる。
　また、図９から、Ｒ／Ｒ０を０．７３以上１未満に容易に達成するためには、変質層の軸方向の長さ（Ｘ）が１ｍｍ以上であることが好ましいことがわかる。このことから、変質層の軸方向の長さが、非磁性体層の軸方向の長さに対して、０％より大きく２０％以下であることが好ましいことがわかる。
　また、溶接法は、ソレノイドの固定子の製造には、低コストや高生産性の観点から好ましい手法であるが、変質層が形成されてしまう。本実施形態に係るソレノイドのように、Ｒ／Ｒ０が０．７３以上１未満となるように、変質層が形成されるように、溶接法の溶接条件を調整することにより、変質層が形成されてしまう溶接法であっても、磁気吸引力の充分に高いソレノイドが得られることがわかった。
　また、他の変質比を有する場合であっても、Ｒ／Ｒ０が０．７３以上１未満となるソレノイドであれば、磁気吸引力の充分に高いソレノイドが得られた。
　この出願は、２０１４年６月３０日に出願された日本国特許出願特願２０１４－１３４４７０号を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
　本発明を表現するために、上述において実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を逸脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
　本発明によれば、磁気吸引力の充分に高いソレノイドが提供される。

Claims (6)

  1. 　通電により磁力を発生するコイルと、
    　軸方向に摺動可能に支持される磁性体製の可動子と、
    　内部に前記可動子を軸方向へ摺動可能に収容し、前記コイルの発生する磁力による磁気吸引力を前記可動子に作用させるための磁気回路を形成する固定子とを備え、
    　前記固定子は、軸方向に、強磁性体層、非磁性体層、及び強磁性体層の順に配置されるように接合されたものであり、
    　前記非磁性体層は、前記接合によって変質した変質層を有し、
    　前記非磁性体層の磁気抵抗の、前記接合前の非磁性体層の磁気抵抗に対する比が、０．７３以上１未満であることを特徴とするソレノイド。
  2. 　前記変質層の体積が、前記非磁性体層の体積に対して、０％より大きく３０％以下である請求項１に記載のソレノイド。
  3. 　前記非磁性体層は、前記強磁性体層と接触する部分に、前記接合によって発生した２つの変質層を有し、
    　前記２つの変質層の軸方向の長さが、前記非磁性体層の軸方向の長さに対して、それぞれ、０％より大きく２０％以下である請求項１に記載のソレノイド。
  4. 　前記変質層は、比透磁率が１０～２０００である請求項１に記載のソレノイド。
  5. 　前記強磁性体層は、比透磁率が２０００を超え２００００以下である請求項１に記載のソレノイド。
  6. 　前記非磁性体層の軸方向の長さが、前記可動子の、前記固定子に近接する部分の軸方向の長さより短い請求項１に記載のソレノイド。
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