WO2020110881A1

WO2020110881A1 - ソレノイド

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Publication number: WO2020110881A1
Application number: PCT/JP2019/045565
Authority: WO
Inventors: 和寛笹尾
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2020-06-04
Also published as: CN113168953A; US20210278008A1; KR20210064375A; JP2020088143A; DE112019005875T5

Abstract

ソレノイド（１００，１００ａ～１００ｈ）は、通電により磁力を発生するコイル（２０）と、軸方向（ＡＤ）に摺動する柱状のプランジャ（３０）と、前記軸方向に沿ったヨーク（１０，１０ｂ，１０ｄ）と、前記プランジャの基端面（３４）と対向する底部（１４）と、ステータコア（４０，４０ａ，４０ｇ）と、を備え、前記ステータコアは、前記プランジャを磁気吸引する磁気吸引コア（５０）と、前記プランジャの径方向外側に配置された筒状のコア部（６１，６１ａ）と、前記コア部の端部（６２，６２ａ）から径方向外側に向かって形成され前記コア部を介して前記ヨークと前記プランジャとの間における磁束の受け渡しを行なう磁束受渡部（６５，６５ａ）と、を有する摺動コア（６０，６０ａ）と、前記摺動コアと前記磁気吸引コアとの間における磁束の通過を抑制する磁束通過抑制部（７０，７０ｇ，７０ｈ）と、を備える。

Description

ソレノイド

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１８年１１月２６日に出願された日本出願番号２０１８－２１９９８２号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、ソレノイドに関する。

　従来から、通電により磁力を発生するコイルの内側において、ステータコアの内周をプランジャが摺動するソレノイドが知られている。特許文献１に記載のソレノイドでは、ステータコアの外周に磁性体のリングコアが配置されている。これにより、ヨーク等の磁気回路部品とステータコアとをリングコアを介して磁気結合させ、磁気回路部品とステータコアとの間の組付隙間に起因する磁力低下を抑制している。

特開２００６－３０７９８４号公報

　特許文献１に記載のソレノイドでは、リングコアが径方向に移動可能に構成されているため、摺動コアに対してリングコアが偏心して組み付けられて、摺動コアとリングコアとの間の隙間の大きさに径方向の偏りが発生するおそれがある。これにより、リングコアを通って摺動コアとプランジャとに伝達される磁束の分布に径方向の偏りが発生し、径方向への吸引力がサイドフォースとして発生するおそれがある。サイドフォースが大きくなると、プランジャの摺動性が悪化するおそれがある。このため、プランジャの摺動性の悪化を抑制できる技術が望まれている。

　本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

　本開示の一形態によれば、ソレノイドが提供される。このソレノイドは、通電により磁力を発生するコイルと、前記コイルの内側に配置されて軸方向に摺動する柱状のプランジャと、前記コイルと前記プランジャとを収容する、前記軸方向に沿ったヨークと、前記軸方向と交差する方向に配置されて前記プランジャの基端面と対向する底部と、ステータコアと、を備え、前記ステータコアは、前記軸方向において前記プランジャの先端面と対向して配置され、前記コイルが発生する磁力により前記プランジャを磁気吸引する磁気吸引コアと、前記プランジャの径方向外側に配置された筒状のコア部と、前記底部と対向する前記コア部の端部から径方向外側に向かって形成され、前記コア部を介して前記ヨークと前記プランジャとの間における磁束の受け渡しを行なう磁束受渡部と、を有する摺動コアと、前記摺動コアと前記磁気吸引コアとの間における磁束の通過を抑制する磁束通過抑制部と、を備える。

　この形態のソレノイドによれば、摺動コアが、プランジャの径方向外側に配置された筒状のコア部と、底部と対向するコア部の端部から径方向外側に向かって形成されてコア部を介してヨークとプランジャとの間における磁束の受け渡しを行なう磁束受渡部とを有するので、コア部と磁束受渡部との間に径方向の隙間が存在しない。このため、コア部を介して磁束受渡部からプランジャへと伝達される磁束の分布に径方向の偏りが発生することを抑制でき、磁束の分布の偏りによるサイドフォースの発生を抑制できる。したがって、プランジャの摺動性の悪化を抑制できる。

　本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、ソレノイドバルブ、ソレノイドの製造方法等の形態で実現することができる。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態のソレノイドが適用されたリニアソレノイドバルブの概略構成を示す断面図であり、図２は、ソレノイドの詳細構成を示す断面図であり、図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面を示す断面図であり、図４は、比較例のソレノイドを示す断面図であり、図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿った断面を示す断面図であり、図６は、リングコアが偏心して組み付けられた状態を示す断面図であり、図７は、第２実施形態のソレノイドの詳細構成を示す断面図であり、図８は、第３実施形態のソレノイドの詳細構成を示す断面図であり、図９は、第４実施形態のソレノイドの詳細構成を示す断面図であり、図１０は、第５実施形態のソレノイドの詳細構成を示す断面図であり、図１１は、第６実施形態のソレノイドの詳細構成を示す断面図であり、図１２は、第７実施形態のソレノイドの詳細構成を示す断面図であり、図１３は、第８実施形態のソレノイドの詳細構成を示す断面図であり、図１４は、第９実施形態のソレノイドの詳細構成を示す断面図である。

Ａ．第１実施形態
Ａ－１．構成
　図１に示す第１実施形態のソレノイド１００は、リニアソレノイドバルブ３００に適用され、スプール弁２００を駆動させるアクチュエータとして機能する。リニアソレノイドバルブ３００は、図示しない車両用自動変速機に供給する作動油の油圧を制御するために用いられ、図示しない油圧回路に配置されている。リニアソレノイドバルブ３００は、中心軸ＡＸに沿って互いに並んで配置された、スプール弁２００と、ソレノイド１００とを備える。なお、図１および図２では、非通電状態のソレノイド１００およびリニアソレノイドバルブ３００を示している。本実施形態のリニアソレノイドバルブ３００は、ノーマリクローズタイプであるが、ノーマリオープンタイプであってもよい。

　図１に示すスプール弁２００は、後述する複数のオイルポート２１４の連通状態および開口面積を調整する。スプール弁２００は、スリーブ２１０と、スプール２２０と、バネ２３０と、アジャストスクリュ２４０とを備える。

　スリーブ２１０は、略円筒状の外観形状を有する。スリーブ２１０には、中心軸ＡＸに沿って貫通する挿入孔２１２と、挿入孔２１２と連通して径方向に開口する複数のオイルポート２１４とが形成されている。挿入孔２１２には、スプール２２０が挿入されている。複数のオイルポート２１４は、中心軸ＡＸと平行な方向（以下、「軸方向ＡＤ」とも呼ぶ）に沿って互いに並んで形成されている。複数のオイルポート２１４には、例えば、図示しないオイルポンプと連通して油圧の供給を受ける入力ポート、図示しないクラッチピストン等と連通して油圧を供給する出力ポート、作動油を排出するドレインポート等が該当する。スリーブ２１０のソレノイド１００側の端部には、鍔部２１６が形成されている。鍔部２１６は、径方向外側に向かって拡径しており、後述するソレノイド１００のヨーク１０と互いに固定される。

　スプール２２０は、軸方向ＡＤに沿って複数の大径部２２２と小径部２２４とが並んで配置された略棒状の外観形状を有する。スプール２２０は、挿入孔２１２の内部において軸方向ＡＤに沿って摺動し、大径部２２２と小径部２２４との軸方向ＡＤに沿った位置に応じて、複数のオイルポート２１４の連通状態および開口面積を調整する。スプール２２０の一端には、ソレノイド１００の推力をスプール２２０に伝達するための、シャフト９０が当接して配置されている。スプール２２０の他端には、バネ２３０が配置されている。バネ２３０は、圧縮コイルスプリングにより構成され、スプール２２０を軸方向ＡＤに押圧してソレノイド１００側へと付勢する。アジャストスクリュ２４０は、バネ２３０と当接して配置され、スリーブ２１０に対するねじ込み量が調整されることにより、バネ２３０のバネ荷重を調整する。

　図１および図２に示すソレノイド１００は、図示しない電子制御装置によって通電制御されて、スプール弁２００を駆動する。ソレノイド１００は、ヨーク１０と、底部１４と、コイル２０と、プランジャ３０と、ステータコア４０とを備える。

　図２に示すように、ヨーク１０は、磁性体の金属により形成され、ソレノイド１００の外郭を構成している。ヨーク１０は、軸方向ＡＤに沿った略円筒状の外観形状を有し、コイル２０とプランジャ３０とステータコア４０とを収容する。ヨーク１０は、筒部１２と、開口部１７と、壁部１８とを有する。

　筒部１２は、軸方向ＡＤに沿った略円筒状の外観形状を有する。筒部１２のスプール弁２００側とは反対側の端部は、薄肉に形成され、薄肉部１３を構成している。開口部１７は、筒部１２のスプール弁２００側の端部に形成されている。開口部１７は、ヨーク１０の内部にソレノイド１００の構成部品が組み付けられた後、スプール弁２００の鍔部２１６とかしめ固定される。壁部１８は、軸方向ＡＤにおいてコイル２０とスプール弁２００の鍔部２１６との間に位置するように、筒部１２から径方向内側に向かって形成されている。壁部１８は、ステータコア４０とヨーク１０の筒部１２との間における磁束の受け渡しを行なう。壁部１８とステータコア４０との間には、径方向において微小な隙間が設けられている。かかる隙間により、ステータコア４０の製造上の寸法ばらつきと組み付け上の軸ずれとが吸収され、組み付け上の不具合の発生が抑制される。

　底部１４は、円板状の外観形状を有し、ヨーク１０のスプール弁２００側とは反対側の端部において軸方向ＡＤと垂直に配置され、筒部１２の端部を閉塞している。なお、底部１４は、軸方向ＡＤと垂直に限らず、略垂直に配置されてもよく、軸方向ＡＤと交差して配置されてもよい。底部１４は、後述するプランジャ３０の基端面３４と対向している。底部１４は、筒部１２に形成された薄肉部１３とかしめ固定される。

　コイル２０は、ヨーク１０の筒部１２の内側に配置された樹脂製のボビン２２に、絶縁被覆が施された導線が巻回されて構成されている。コイル２０を構成する導線の端部は、接続端子２４に接続されている。接続端子２４は、コネクタ２６の内部に配置されている。コネクタ２６は、ヨーク１０の外周部に配置され、図示しない接続線を介してソレノイド１００と電子制御装置との電気的な接続を行なう。コイル２０は、通電されることにより磁力を発生し、ヨーク１０の筒部１２と、ステータコア４０と、プランジャ３０とを通るループ状の磁束の流れ（以下、「磁気回路」とも呼ぶ）を形成させる。図１および図２に示す状態では、コイル２０への通電が実行されず、磁気回路が形成されていないが、説明の便宜上、コイル２０への通電が実行された場合に形成される磁気回路を、図２に図示している。

　プランジャ３０は、略円柱状の外観形状を有し、磁性体の金属により構成されている。プランジャ３０は、後述するステータコア４０のコア部６１の径方向内側において、軸方向ＡＤに摺動する。プランジャ３０のスプール弁２００側の端面（以下、「先端面３２」とも呼ぶ）には、上述したシャフト９０が当接して配置されている。これにより、プランジャ３０は、スプール２２０に伝達されるバネ２３０の付勢力により、軸方向ＡＤに沿って底部１４側へと付勢される。先端面３２とは反対側の端面（以下、「基端面３４」とも呼ぶ）は、底部１４と対向している。プランジャ３０には、軸方向ＡＤに貫通する図示しない呼吸孔が形成されている。かかる呼吸孔は、例えば作動油や空気等の、プランジャ３０の基端面３４側および先端面３２側に位置する流体を通過させる。

　ステータコア４０は、磁性体の金属により構成され、コイル２０とプランジャ３０との間に配置されている。ステータコア４０は、磁気吸引コア５０と、摺動コア６０と、磁束通過抑制部７０とを有する。

　磁気吸引コア５０は、シャフト９０を周方向に取り囲んで配置されている。磁気吸引コア５０は、ステータコア４０のうちスプール弁２００側の一部を構成し、コイル２０が発生する磁力によりプランジャ３０を磁気吸引する。磁気吸引コア５０の、プランジャ３０の先端面３２と対向する面には、ストッパ５２が配置されている。ストッパ５２は、非磁性体により構成され、プランジャ３０と磁気吸引コア５０とが直接当接することを抑制し、磁気吸引により磁気吸引コア５０からプランジャ３０が離れなくなることを抑制する。

　摺動コア６０は、ステータコア４０のうち底部１４側の一部を構成し、プランジャ３０の径方向外側に配置されている。摺動コア６０は、コア部６１と、磁束受渡部６５とを有する。

　コア部６１は、略円筒状の外観形状を有し、径方向においてコイル２０とプランジャ３０との間に配置されている。コア部６１は、プランジャ３０の軸方向ＡＤに沿った移動をガイドする。これにより、プランジャ３０は、コア部６１の内周面を直接摺動する。コア部６１とプランジャ３０との間には、プランジャ３０の摺動性を確保するための図示しない摺動ギャップが存在している。摺動コア６０の端部であって磁気吸引コア５０側とは反対側の端部（以下、「端部６２」とも呼ぶ）は、底部１４と対向して当接している。

　磁束受渡部６５は、端部６２の全周に亘って、端部６２から径方向外側に向かって形成されている。このため、磁束受渡部６５は、軸方向ＡＤにおいて、ボビン２２と底部１４との間に位置している。磁束受渡部６５は、コア部６１を介してヨーク１０とプランジャ３０との間における磁束の受け渡しを行なう。より具体的には、ヨーク１０の筒部１２から伝達される磁束をプランジャ３０へと受け渡す。なお、磁束受渡部６５は、底部１４から伝達される磁束をプランジャ３０へと受け渡してもよい。

　本実施形態において、磁束受渡部６５は、筒部１２の薄肉部１３の内周側に収容されている。磁束受渡部６５の外周面と、薄肉部１３の内周面との間には、組み付けのための微小な隙間が設けられている。磁束受渡部６５は、軸方向ＡＤにおいて、ボビン２２とおよび底部１４と、それぞれ互いに当接している。

　磁束通過抑制部７０は、軸方向ＡＤにおいて、磁気吸引コア５０とコア部６１との間に形成されている。磁束通過抑制部７０は、コア部６１と磁気吸引コア５０との間で直接的に磁束が流れることを抑制する。本実施形態の磁束通過抑制部７０は、ステータコア４０の径方向の厚みが薄肉に形成されることにより、磁気吸引コア５０およびコア部６１よりも磁気抵抗が大きくなるように構成されている。

　本実施形態において、ヨーク１０と、底部１４と、プランジャ３０と、ステータコア４０とは、それぞれ鉄により構成されている。なお、鉄に限らず、ニッケルやコバルト等、任意の磁性体により構成されてもよい。また、本実施形態において、ステータコア４０は、鍛造により形成されているが、他の任意の成形方法により形成されてもよい。

　図２では、説明の便宜上、通電により形成される磁気回路を、太線の矢印で模式的に示している。磁気回路は、ヨーク１０の筒部１２と、ステータコア４０の磁束受渡部６５と、ステータコア４０のコア部６１と、プランジャ３０と、ステータコア４０の磁気吸引コア５０と、ヨーク１０の壁部１８とを通るように形成される。このため、コイル２０への通電によって、プランジャ３０が磁気吸引コア５０側へと引き寄せられる。これにより、プランジャ３０は、コア部６１の径方向内側、換言すると、摺動コア６０の径方向内側において、軸方向ＡＤに沿って白抜きの矢印の方向に摺動する。このように、プランジャ３０は、コイル２０への通電によって、バネ２３０の付勢力に対抗して磁気吸引コア５０側へとストロークする。コイル２０に流される電流が大きいほど、磁気回路の磁束密度が増加し、プランジャ３０のストローク量が増加する。「プランジャ３０のストローク量」とは、プランジャ３０の往復動において、プランジャ３０が磁気吸引コア５０から最も遠ざかった位置を基点として、プランジャ３０が磁気吸引コア５０側へと軸方向ＡＤに沿って移動する量を意味する。プランジャ３０が磁気吸引コア５０から最も遠ざかった状態は、非通電状態に相当する。他方、図２とは異なりプランジャ３０が磁気吸引コア５０に最も近付いた状態は、コイル２０に通電が行なわれて、プランジャ３０の先端面３２とストッパ５２とが当接した状態に相当し、プランジャ３０のストローク量が最大となる。

　プランジャ３０の先端面３２に当接するシャフト９０は、プランジャ３０が磁気吸引コア５０側へとストロークすると、図１に示すスプール２２０をバネ２３０側へと押圧する。これにより、オイルポート２１４の連通状態および開口面積が調整され、コイル２０に流される電流値に比例した油圧が出力される。

　図３に示すように、本実施形態の摺動コア６０は、コア部６１と磁束受渡部６５とが一体に形成されている。このため、コア部６１と磁束受渡部６５との間に、径方向の隙間が存在しない。したがって、通電により磁気回路が構成された場合に、磁束受渡部６５からコア部６１へと伝達される磁束の分布に径方向の偏りが発生することを抑制でき、コア部６１からプランジャ３０へと伝達される磁束の分布に径方向の偏りが発生することを抑制できる。換言すると、図３において矢印で示すように、磁気回路の磁束密度は、周方向において略等しい。このため、磁束の分布の偏りによるサイドフォースの発生を抑制できる。

Ａ－２．比較例
　図４および図５に示す比較例のソレノイド５００では、略円筒状に形成されたステータコア５４０の摺動コア５６０に対して径方向外側に、磁性体のリングコア５６５が配置されている。リングコア５６５は、ヨーク５１０とプランジャ５３０との間における磁束の受け渡しを行なう。また、図４に示すように、ステータコア５４０の磁気吸引コア５５０における軸方向ＡＤの端部であってプランジャ５３０側とは反対側の端部には、径方向外側に突出するフランジ部５５８が形成されている。フランジ部５５８は、ヨーク５１０の筒部５１２との間における磁束の受け渡しを行なう。比較例のソレノイド５００では、コイル２０とスプール弁２００の鍔部２１６との間にフランジ部５５８が挟まれた状態で鍔部２１６と筒部５１２とがかしめ固定されることにより、ステータコア５４０がヨーク５１０に対して固定される。図４および図５に示すように、比較例のソレノイド５００では、摺動コア５６０とリングコア５６５との間に、径方向の隙間Ｇが存在している。このような構成によって、リングコア５６５は、径方向に移動可能に構成され、ステータコア５４０の製造上の寸法ばらつきと組み付け上の軸ずれとに起因する、摺動コア５６０の端部５６２の径方向の変位を吸収している。

　図６では、図５と同様の断面において、摺動コア５６０に対してリングコア５６５が最も偏心して組み付けられた状態を示している。摺動コア５６０に対してリングコア５６５が偏心して組み付けられると、摺動コア５６０とリングコア５６５との間の隙間Ｇの大きさに径方向の偏りが発生するおそれがある。一般に、通電により発生する磁束は、磁気抵抗が大きい領域よりも磁気抵抗が小さい領域において優先して伝達される。このため、図６に示す状態では、摺動コア５６０とリングコア５６５との間の径方向の隙間Ｇが小さい領域において、太線の矢印で示すように磁束密度が増加する。他方、摺動コア５６０とリングコア５６５との間の径方向の隙間Ｇが大きい領域において、細線の矢印で示すように磁束密度が減少する。これにより、リングコア５６５を通って摺動コア５６０とプランジャ５３０とに伝達される磁束の分布に径方向の偏りが発生し、図６において白抜きの矢印で示すように、径方向への吸引力がサイドフォースとして発生するおそれがある。サイドフォースが大きくなると、プランジャ５３０の摺動性が悪化するおそれがある。

　これに対し、本実施形態のソレノイド１００では、コア部６１と磁束受渡部６５との間に、径方向の隙間が存在しない。このため、コア部６１を介して磁束受渡部６５からプランジャ３０へと伝達される磁束の分布に径方向の偏りが発生することを抑制でき、磁束の分布の偏りによるサイドフォースの発生を抑制できる。なお、本実施形態のソレノイド１００のステータコア４０は、比較例のソレノイド５００とは異なりフランジ部５５８が省略され、ヨーク１０は、筒部１２から径方向内側に向かって形成された壁部１８を有する。このため、壁部１８とステータコア４０との間には、上述のように、ソレノイド１００の組み付け上必要な径方向の微小な隙間が設けられている。

　以上説明した第１実施形態のソレノイド１００によれば、摺動コア６０が、プランジャ３０の径方向外側に配置された筒状のコア部６１と、コア部６１の端部６２から径方向外側に向かって形成されて磁束の受け渡しを行なう磁束受渡部６５とを有するので、コア部６１と磁束受渡部６５との間に、径方向の隙間が存在しない。このため、コア部６１を介して磁束受渡部６５からプランジャ３０へと伝達される磁束の分布に径方向の偏りが発生することを抑制でき、磁束の分布の偏りによるサイドフォースの発生を抑制できる。したがって、プランジャ３０の摺動性の悪化を抑制できる。

　また、コア部６１の端部６２の周辺において、摺動ギャップ以外に径方向の隙間が存在しないため、磁気効率の低下を抑制できる。また、ステータコア４０が、磁気吸引コア５０と摺動コア６０と磁束通過抑制部７０とが一体化された、単一の部材により構成されているので、部品点数の増加を抑制できる。

Ｂ．第２実施形態：
　図７に示す第２実施形態のソレノイド１００ａは、ステータコア４０に代えてステータコア４０ａを備える点において、第１実施形態のソレノイド１００と異なる。その他の構成は第１実施形態のソレノイド１００と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。なお、図７に示す状態では、コイル２０への通電が実行されず、磁気回路が形成されていないが、参考のため、コイル２０への通電が実行された場合に形成される磁気回路を図示している。後述する図８ないし図１３においても同様に、磁気回路を図示している。

　第２実施形態のソレノイド１００ａが備えるステータコア４０ａの摺動コア６０ａは、コア部６１ａと磁束受渡部６５ａとが別体に形成されている。磁束受渡部６５ａは、リング状の外観形状を有する。このため、磁束受渡部６５ａには、径方向内側において軸方向ＡＤに貫通する貫通孔６６ａが形成されている。貫通孔６６ａには、コア部６１ａの端部６２ａが圧入されている。かかる圧入により、コア部６１ａと磁束受渡部６５ａとが、一体構造となるように組み付けられる。したがって、コア部６１ａと磁束受渡部６５ａとの間には、径方向の隙間がほぼ存在しない。なお、圧入に限らず、コア部６１ａが貫通孔６６ａに挿入されて溶接等により磁束受渡部６５ａと一体化されていてもよい。

　以上説明した第２実施形態のソレノイド１００ａによれば、第１実施形態と同様な効果を奏する。加えて、磁束受渡部６５ａがコア部６１ａと別体に形成されて貫通孔６６ａを有し、コア部６１ａが貫通孔６６ａに挿入されて磁束受渡部６５ａと一体化されているので、ステータコア４０ａの構造の複雑化を抑制でき、ステータコア４０ａの製造に要するコストが増加することを抑制できる。

Ｃ．第３実施形態：
　図８に示す第３実施形態のソレノイド１００ｂは、ヨーク１０に代えてヨーク１０ｂを備え、リング部材１８ｂをさらに備える点において、第１実施形態のソレノイド１００と異なる。その他の構成は第１実施形態のソレノイド１００と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。

　第３実施形態のソレノイド１００ｂが備えるヨーク１０ｂは、筒部１２ｂにおいて壁部１８が省略されている。また、第３実施形態のソレノイド１００ｂでは、壁部１８が省略された位置にリング部材１８ｂが配置されている。換言すると、リング部材１８ｂは、磁気吸引コア５０における軸方向ＡＤの端部であってプランジャ３０側とは反対側の端部の径方向外側に配置されている。リング部材１８ｂは、リング状の外観形状を有し、磁性体の金属により構成されている。リング部材１８ｂは、ステータコア４０の磁気吸引コア５０とヨーク１０ｂの筒部１２ｂとの間における磁束の受け渡しを行なう。リング部材１８ｂは、筒部１２ｂと固定されていないため、径方向において変位可能に構成されている。

　以上説明した第３実施形態のソレノイド１００ｂによれば、第１実施形態と同様な効果を奏する。加えて、壁部１８が省略された位置に、リング状のリング部材１８ｂが配置されているので、ステータコア４０の製造上の寸法ばらつきと組み付け上の軸ずれとを吸収できる。また、リング部材１８ｂがヨーク１０ｂの筒部１２ｂと固定されていないので、筒部１２ｂとステータコア４０との組み付け上の軸ずれを吸収するためにステータコア４０の径方向外側に過度に大きな隙間を設けることを抑制できる。このため、リング部材１８ｂとステータコア４０との間における径方向の隙間の大きさを小さくできるので、磁気効率の低下を抑制できる。また、壁部１８が省略されているので、ヨーク１０ｂの構造の複雑化を抑制でき、ヨーク１０ｂの製造に要するコストが増加することを抑制できる。

Ｄ．第４実施形態：
　図９に示す第４実施形態のソレノイド１００ｃは、ステータコア４０に代えて、第２実施形態のステータコア４０ａを備える点において、第３実施形態のソレノイド１００ｂと異なる。その他の構成は第３実施形態のソレノイド１００ｂと同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。

　第４実施形態のソレノイド１００ｃは、第２実施形態のソレノイド１００ａと第３実施形態のソレノイド１００ｂとを組み合わせた構成を有する。すなわち、ステータコア４０ａの軸方向ＡＤの端部であって底部１４側の端部６２ａは、磁束受渡部６５ａの貫通孔６６ａに圧入され、ステータコア４０ａの軸方向ＡＤの端部であってスプール弁２００側の端部の径方向外側には、リング部材１８ｂが配置されている。

　以上説明した第４実施形態のソレノイド１００ｃによれば、第２実施形態および第３実施形態と同様な効果を奏する。加えて、ステータコア４０ａの軸方向ＡＤの両端部において、径方向の隙間を省略または隙間の大きさを小さくできるため、磁気効率の低下をより抑制できる。

Ｅ．第５実施形態：
　図１０に示す第５実施形態のソレノイド１００ｄは、ヨーク１０ｄが、筒部１２ｂに代えて筒部１２ｄを備える点において、第３実施形態のソレノイド１００ｂと異なる。その他の構成は第３実施形態のソレノイド１００ｂと同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。

　第５実施形態のソレノイド１００ｄが備える筒部１２ｄには、軸方向ＡＤにおいて磁束受渡部６５とコイル２０との間に、径方向内側に向かって磁束通過面積拡大部１９ｄが形成されている。磁束通過面積拡大部１９ｄは、磁束受渡部６５およびコイル２０と、それぞれ互いに当接している。磁束通過面積拡大部１９ｄは、筒部１２ｄから磁束受渡部６５へと伝達される磁束の通過面積として、予め定められた閾値面積以上の面積を確保する。閾値面積は、かかる磁束の通過面積が過度に小さいことに起因してソレノイド１００ｄの磁気効率が低下することを抑制できる面積に設定されている。図１０においてループ状の矢印で示すように、ソレノイド１００ｄが通電されると、筒部１２ｄと、磁束通過面積拡大部１９ｄと、磁束受渡部６５と、コア部６１とを、順番に伝達される磁気回路が形成される。

　以上説明した第５実施形態のソレノイド１００ｄによれば、第３実施形態と同様な効果を奏する。加えて、筒部１２ｄから磁束受渡部６５へと伝達される磁束の通過面積として、予め定められた閾値面積以上の面積を確保する磁束通過面積拡大部１９ｄが筒部１２ｄに形成されているので、筒部１２ｄと磁束受渡部６５との間における磁束通過面積の不足を抑制できる。このため、ステータコア４０の製造上の寸法ばらつきと組み付け上の軸ずれとに起因して、筒部１２ｄと磁束受渡部６５との間において径方向の位置ずれが発生した場合においても、筒部１２ｄから磁束受渡部６５へと伝達される磁束の通過面積が不足することを抑制できる。

Ｆ．第６実施形態：
　図１１に示す第６実施形態のソレノイド１００ｅは、ステータコア４０に代えて、第２実施形態のステータコア４０ａを備える点において、第５実施形態のソレノイド１００ｄと異なる。その他の構成は第５実施形態のソレノイド１００ｄと同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。

　第６実施形態のソレノイド１００ｅは、第２実施形態のソレノイド１００ａと第５実施形態のソレノイド１００ｄとを組み合わせた構成を有する。

　以上説明した第６実施形態のソレノイド１００ｅによれば、第２実施形態および第５実施形態と同様な効果を奏する。

Ｇ．第７実施形態：
　図１２に示す第７実施形態のソレノイド１００ｆは、薄肉部１３の軸方向ＡＤの長さが若干短い点と、ステータコア４０がヨーク１０の筒部１２に圧入されている点において、第３実施形態のソレノイド１００ｂと異なる。その他の構成は第３実施形態のソレノイド１００ｂと同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。

　第７実施形態のソレノイド１００ｆが備えるステータコア４０は、筒部１２の薄肉部１３側の端部に圧入されている。かかる圧入により、筒部１２の内周面と磁束受渡部６５の外周面との間には、径方向の隙間がほぼ存在しない。

　以上説明した第７実施形態のソレノイド１００ｆによれば、第３実施形態と同様な効果を奏する。加えて、筒部１２の内周面と磁束受渡部６５の外周面との間において、径方向の隙間を省略できるので、磁気効率の低下を抑制できる。また、筒部１２から磁束受渡部６５へと伝達される磁束の通過面積として、予め定められた閾値面積以上の面積を容易に確保できる。

Ｈ．第８実施形態：
　図１３に示す第８実施形態のソレノイド１００ｇは、磁束通過抑制部７０に代えて磁束通過抑制部７０ｇを有するステータコア４０ｇを備える点において、第３実施形態のソレノイド１００ｂと異なる。その他の構成は第３実施形態のソレノイド１００ｂと同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。

　第８実施形態のソレノイド１００ｇにおける磁束通過抑制部７０ｇは、非磁性体により形成された接続部７２ｇを含む。接続部７２ｇは、分離して形成された磁気吸引コア５０と摺動コア６０とを物理的に接続している。本実施形態において、接続部７２ｇは、コア部６１よりも薄肉に形成され、コイル２０の内周面側において磁気吸引コア５０と摺動コア６０とを物理的に接続している。このため、接続部７２ｇの内周面とプランジャ３０の外周面との間には、隙間が存在している。また、本実施形態において、接続部７２ｇは、オーステナイト系ステンレス鋼により形成されているが、オーステナイト系ステンレス鋼に限らず、アルミニウムや真鍮等の、任意の非磁性体により形成されていてもよい。

　以上説明した第８実施形態のソレノイド１００ｇによれば、第３実施形態と同様な効果を奏する。加えて、磁束通過抑制部７０ｇが、非磁性体により形成された接続部７２ｇを含むので、通電の際に、プランジャ３０を通らずにコア部６１から磁気吸引コア５０へと磁束が直接的に通過することを、より抑制できる。

Ｉ．第９実施形態：
　図１４に示す第９実施形態のソレノイド１００ｈは、接続部７２ｇに代えて接続部７２ｈを含む磁束通過抑制部７０ｈを有する点において、第８実施形態のソレノイド１００ｇと異なる。その他の構成は第８実施形態のソレノイド１００ｇと同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。

　第９実施形態のソレノイド１００ｈにおける接続部７２ｈは、コア部６１と略等しい肉厚で、ろう付等により形成されている。

　以上説明した第９実施形態のソレノイド１００ｈによれば、第８実施形態と同様な効果を奏する。加えて、接続部７２ｈが、コア部６１と略等しい肉厚で形成されているので、磁気吸引コア５０とコア部６１とをより強固に接続できる。また、接続部７２ｈにおいても、プランジャ３０の摺動をガイドできる。

Ｊ．他の実施形態：
（１）第５実施形態および第６実施形態において、磁束通過面積拡大部１９ｄは、軸方向ＡＤにおいて磁束受渡部６５とコイル２０との間に、筒部１２ｄから径方向内側に向かって形成されていたが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、第７実施形態のソレノイド１００ｆのように、ステータコア４０がヨーク１０の筒部１２に圧入されることにより、筒部１２から磁束受渡部６５へと伝達される磁束の通過面積として、予め定められた閾値面積以上の面積を確保する態様であってもよい。かかる態様において、筒部１２のうち磁束受渡部６５が圧入される部分は、本開示における磁束通過面積拡大部に相当する。すなわち一般には、ヨークには、ヨークから磁束受渡部へと伝達される磁束の通過面積として、予め定められた閾値面積以上の面積を確保する磁束通過面積拡大部が形成されていてもよい。かかる構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。

（２）上記各実施形態のソレノイド１００，１００ａ～１００ｈの構成は、あくまで一例であり、種々変更可能である。例えば、上記各実施形態では、底部１４が磁性体の金属により形成されていたが、磁性体に限らず、アルミニウム等の非磁性体により形成されていてもよい。このような構成によれば、底部１４がプランジャ３０を吸引する力の発生を抑制でき、磁気効率の低下をさらに抑制できる。加えて、油圧回路の作動油に含まれる磁性体の異物が底部１４に付着することを抑制できる。また、底部１４は、かしめ固定に限らず溶接等の任意の固定方法によりヨーク１０，１０ｂ，１０ｄと固定されていてもよく、磁束受渡部６５，６５ａとの間に軸方向ＡＤの隙間が設けられてヨーク１０，１０ｂ，１０ｄと固定されていてもよい。すなわち、底部１４と磁束受渡部６５，６５ａとは、圧接されていなくてもよい。また、底部１４は、ヨーク１０，１０ｂ，１０ｄに限らず、磁束受渡部６５，６５ａと固定されていてもよい。また、例えば、プランジャ３０は、略円柱状に限らず、任意の柱状の外観形状を有していてもよい。また、コア部６１，６１ａおよびヨーク１０，１０ｂ，１０ｄの筒部１２，１２ｂ，１２ｄは、略円筒状に限らず、プランジャ３０の外観形状に応じた筒状の外観形状に設計されてもよい。また、ヨーク１０，１０ｂ，１０ｄは、略円筒状の外観形状を有していたが、断面視が略四角形等の任意の筒状の外観形状を有していてもよく、筒状に限らず、コイル２０とプランジャ３０とを取り囲む板状等の外観形状を有していてもよい。このような構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。

（３）上記各実施形態のソレノイド１００，１００ａ～１００ｈは、車両用自動変速機に供給する作動油の油圧を制御するためのリニアソレノイドバルブ３００に適用され、スプール弁２００を駆動させるアクチュエータとして機能していたが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、エンジンの吸気弁または排気弁のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置の電磁油路切替弁等、任意のソレノイドバルブに適用されてもよい。また、例えば、スプール弁２００に代えて、ポペット弁等の任意のバルブを駆動させてもよく、バルブに代えて、スイッチ等の任意の被駆動体を駆動させてもよい。

　本開示は、上述の各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

Claims

　ソレノイド（１００，１００ａ～１００ｈ）であって、
　通電により磁力を発生するコイル（２０）と、
　前記コイルの内側に配置されて軸方向（ＡＤ）に摺動する柱状のプランジャ（３０）と、
　前記コイルと前記プランジャとを収容する、前記軸方向に沿ったヨーク（１０，１０ｂ，１０ｄ）と、
　前記軸方向と交差する方向に配置されて前記プランジャの基端面（３４）と対向する底部（１４）と、
　ステータコア（４０，４０ａ，４０ｇ）と、
　を備え、
　前記ステータコアは、
　　前記軸方向において前記プランジャの先端面（３２）と対向して配置され、前記コイルが発生する磁力により前記プランジャを磁気吸引する磁気吸引コア（５０）と、
　　前記プランジャの径方向外側に配置された筒状のコア部（６１，６１ａ）と、前記底部と対向する前記コア部の端部（６２，６２ａ）から径方向外側に向かって形成され、前記コア部を介して前記ヨークと前記プランジャとの間における磁束の受け渡しを行なう磁束受渡部（６５，６５ａ）と、を有する摺動コア（６０，６０ａ）と、
　　前記摺動コアと前記磁気吸引コアとの間における磁束の通過を抑制する磁束通過抑制部（７０，７０ｇ，７０ｈ）と、
　を備える、
　ソレノイド。
　請求項１に記載のソレノイドにおいて、
　前記磁気吸引コアにおける前記軸方向の端部であって前記プランジャ側とは反対側の端部の径方向外側には、前記ヨークと前記磁気吸引コアとの間における磁束の受け渡しを行なうリング状のリング部材（１８ｂ）が配置されている、
　ソレノイド。
　請求項１または請求項２に記載のソレノイドにおいて、
　前記磁束受渡部は、前記コア部と別体に形成され、貫通孔（６６ａ）を有し、
　前記コア部は、前記貫通孔に挿入されて前記磁束受渡部と一体化されている、
　ソレノイド。
　請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のソレノイドにおいて、
　前記ヨークには、前記ヨークから前記磁束受渡部へと伝達される磁束の通過面積として、予め定められた閾値面積以上の面積を確保する磁束通過面積拡大部（１９ｄ）が形成されている、
　ソレノイド。
　請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のソレノイドにおいて、
　前記磁束通過抑制部は、非磁性体により形成されて前記磁気吸引コアと前記摺動コアとを物理的に接続する接続部（７２ｇ，７２ｈ）を含む、
　ソレノイド。