WO2021010240A1

WO2021010240A1 - ソレノイド

Info

Publication number: WO2021010240A1
Application number: PCT/JP2020/026647
Authority: WO
Inventors: 和寛笹尾
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2019-07-18
Filing date: 2020-07-08
Publication date: 2021-01-21
Also published as: JP2021019035A; US11948737B2; US20220122754A1; JP7183985B2

Abstract

ソレノイド（１００、１００ａ～ｃ）は、コイル部（２０）と、側面部（１２）と底部（１４、１４ａ）とを有するヨーク（１０、１０ａ）と、プランジャ（３０、３０ｃ）と、ステータコア（４０、４０ａ～ｂ）であって、磁気吸引コア（５０）と、筒状のコア部（６１）とコア端部（６２）から径方向の外側に向かって形成されヨークとコア部との間における磁束の受け渡しを行なう第１磁束受渡部（６５、６５ａ）と、を有する摺動コア（６０、６０ａ）とを有するステータコアとを備え、第１磁束受渡部において底部と対向する第１対向面（６８、６８ａ）と、底部において第１磁束受渡部と対向する第２対向面（１９、１９ａ）とのうちの少なくとも一方には、第１磁束受渡部の径方向の内側と外側を連通させる呼吸溝（５００、５００ａ）が、ソレノイドが組み付けられた状態において天方向（Ｄ２）となるように形成されている。

Description

ソレノイド

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１９年７月１８日に出願された日本出願番号２０１９－１３２５７８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、ステータコアの内側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。

特許第４５６９３７１号明細書

　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ると、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。サイドフォースが増大すると、プランジャの摺動性が悪化するおそれがある。また、プランジャ室に異物が入り込んだ場合にもプランジャの摺動性が悪化するおそれがある。このため、サイドフォースの増大を抑制しつつ、プランジャ室への異物の侵入を抑制できる技術が望まれる。

　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部と、軸方向に沿った側面部と、前記軸方向と交差する方向に沿って形成された底部と、を有し、前記コイル部を収容するヨークと、前記軸方向に摺動する柱状のプランジャと、ステータコアであって、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て前記コイル部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、前記軸方向と直交する径方向において前記コイル部の内側に配置されて前記プランジャを収容する筒状のコア部と、前記コア部の前記軸方向の端部であって前記底部と対向するコア端部から前記径方向の外側に向かって形成され、前記ヨークと前記コア部との間における磁束の受け渡しを行なう第１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、を有するステータコアと、前記磁気吸引コアの前記軸方向の端部であって前記先端面と対向する側とは反対側の磁気吸引コア端部の前記径方向の外側に配置され、前記磁気吸引コアと前記側面部との間における磁束の受け渡しを行なう第２磁束受渡部と、を備え、前記第１磁束受渡部において前記底部と対向する第１対向面と、前記底部において前記第１磁束受渡部と対向する第２対向面とのうちの少なくとも一方には、前記第１磁束受渡部の前記径方向の内側と外側を連通させる呼吸溝が、前記ソレノイドが組み付けられた状態において天方向となるように形成されている。

　この形態のソレノイドによれば、摺動コアが、プランジャに対して径方向外側に配置された筒状のコア部と、コア部のコア端部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第１磁束受渡部とを有するので、コア部と第１磁束受渡部との間に径方向の隙間がほぼ存在しない。このため、コア部と第１磁束受渡部とが偏心することを抑制できるので、かかる偏心に起因してコア部を介して第１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る。したがって、磁束の分布の偏りによるサイドフォースの増大を抑制できる。加えて、第１磁束受渡部においてヨークの底部と対向する第１対向面と、底部において第１磁束受渡部と対向する第２対向面とのうちの少なくとも一方に、第１磁束受渡部の径方向の内側と外側を連通させる呼吸溝が、ソレノイドが組み付けられた状態において天方向となるように形成されている。このため、ソレノイドの外部からソレノイドの内部へと流入した異物は、呼吸溝に到達するために比較的長い経路を通過する。例えば、ソレノイドの搭載環境に存在する流体をソレノイドの内部へと流入させる流入部が、ソレノイドが組み付けられた状態において天方向とは異なる方向となるように形成されている場合には、天方向とは異なる方向から流入した異物が天方向に形成された呼吸溝に到達するために比較的長い経路を通過する。また、例えば、かかる流入部が、ソレノイドが組み付けられた状態において天方向となるように形成されている場合においても、異物は重力に従って鉛直下方へと向かう傾向を有するため、天方向に形成された呼吸溝に到達するために長い経路を通過する。このように、異物の通過経路として長い経路の迷路構造を実現できるので、プランジャが収容されるプランジャ室へと異物が侵入することを抑制でき、プランジャの摺動性が悪化することを抑制できる。したがって、サイドフォースの増大を抑制しつつ、プランジャ室への異物の侵入を抑制できる。

　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線に沿った断面図であり、図４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５は、図４の領域Ｖを拡大して示す拡大断面図であり、図６は、図４のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図であり、図７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８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、図示しないトランスミッションケースの外側面に設けられたバルブボディに搭載されている。本実施形態のリニアソレノイドバルブ３００は、後述するコネクタ２６の周方向の位置が地方向Ｄ１となるようにバルブボディに組み付けられて用いられている。本実施形態において、「地方向Ｄ１」とは、図１において矢印で示す鉛直下方向に限らず、水平方向よりも鉛直下方向側の方向を意味している。コネクタ２６の周方向の位置は、リニアソレノイドバルブ３００の搭載条件に応じて定められている。なお、図１では、中心軸ＡＸに沿ってリニアソレノイドバルブ３００を切断した断面を模式的に示している。

　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、バネ荷重調整部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。挿入孔２１２のソレノイド１００側の端部は、拡径して形成され、弾性部材収容部２１８として機能する。弾性部材収容部２１８には、後述する弾性部材４２０が収容される。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、出力される油圧に応じてスプール２２０に負荷荷重を付与するフィードバックポート、作動油を排出するドレインポート等として機能する。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。なお、本実施形態において、径方向とは、軸方向ＡＤに直交する方向を意味している。

　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の開口面積を調整する。スプール２２０のソレノイド１００側の端部には、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側へと付勢している。バネ荷重調整部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、コイル部２０と、プランジャ３０と、ステータコア４０と、リング部材８０と、弾性部材４２０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、有底筒状の外観形状を有し、コイル部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、側面部１２と、底部１４と、開口部１７と、切欠部１８とを有する。

　側面部１２は、軸方向ＡＤに沿った略円筒状の外観形状を有し、コイル部２０の径方向外側に配置されている。

　底部１４は、側面部１２のスプール弁２００側とは反対側の端部に連なって軸方向ＡＤと垂直に形成され、側面部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、略垂直に形成されてもよく、後述する磁束受渡部６５の形状に応じて軸方向ＡＤと交差して形成されてもよい。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についての詳細な説明は、後述する。以下の説明では、底部１４とステータコア４０とシャフト９０とにより囲まれる空間を「プランジャ室９５」とも呼ぶ。プランジャ室９５には、プランジャ３０が収容されている。

　開口部１７は、側面部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。なお、かしめ固定に代えて、溶接等の任意の方法を用いてスプール弁２００とヨーク１０とが固定されてもよい。

　切欠部１８は、開口部１７の周方向の一部が切り欠かれて形成されている。本実施形態の切欠部１８は、ソレノイド１００が組み付けられた状態（以下、「組み付け状態」とも呼ぶ）において、周方向のうち地方向Ｄ１となるように形成されている。より具体的には、鉛直下方向となるように形成されているが、鉛直下方向に限らず、鉛直下方向に対して４５°回転させた角度等、鉛直下方向に対して９０°未満の角度で回転させた位置に形成されていてもよい。切欠部１８によって、後述するコネクタ２６がヨーク１０から露出している。また、切欠部１８は、ソレノイド１００の搭載環境に存在する流体を、ソレノイド１００の外部からソレノイド１００の内部へと流入させる流入部として機能する。ソレノイド１００の搭載環境に存在する流体には、作動油や空気等の流体が該当する。なお、切欠部１８を介してソレノイド１００の内部へと流入した流体は、切欠部１８を介してソレノイド１００の外部へと流出する。

　コイル部２０は、ヨーク１０の側面部１２の径方向内側に配置されている。コイル部２０は、通電されることにより磁力を発生し、ヨーク１０の側面部１２と、ヨーク１０の底部１４と、ステータコア４０と、プランジャ３０と、リング部材８０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、コイル部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、コイル部２０への通電が実行された場合に形成される磁気回路Ｃ１の一部を、図２において太線の矢印で模式的に示している。

　コイル部２０は、コイル２１とボビン２２とを有する。コイル２１は、絶縁被覆が施された導線により形成されている。ボビン２２は、樹脂により形成され、コイル２１が巻回されている。ボビン２２は、ヨーク１０の外周部に配置されたコネクタ２６と連結されている。コネクタ２６は、切欠部１８を介してヨーク１０から露出している。コネクタ２６の内部には、コイル２１の端部が接続された接続端子２４が配置されている。コネクタ２６は、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。

　コイル部２０の外径は、ヨーク１０の側面部１２の内径よりも小さく形成されている。このような構成により、側面部１２の内側面とコイル部２０の外側面との間には、全周に亘って径方向の隙間が形成されており、後述する磁束受渡部６５の径方向外側とソレノイド１００の外部を連通させる呼吸路２８として機能する。呼吸路２８は、ヨーク１０の切欠部１８を介してソレノイド１００の外部と連通し、ソレノイド１００の搭載環境に存在する流体を流通させる。例えば、ソレノイド１００の搭載環境として、切欠部１８が作動油に浸かっている場合には、流体としての作動油を流通させ、切欠部１８が作動油の貯留レベルよりも鉛直上方に位置する場合には、流体としての空気を流通させる。

　プランジャ３０は、プランジャ室９５に収容されている。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の内周面を軸方向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、図１に示すスプール２２０に伝達されるバネ２３０の付勢力により、軸方向ＡＤに沿ってヨーク１０の底部１４側へと付勢されている。図２に示すように、プランジャ３０の先端面３２とは反対側の端面（以下、「基端面３４」とも呼ぶ）は、ヨーク１０の底部１４と対向している。プランジャ３０には、軸方向ＡＤに貫通する呼吸孔３６が形成されている。呼吸孔３６は、プランジャ室９５において、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流通させる。

　ステータコア４０は、磁性体の金属により構成され、コイル部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とが一体化された部材により構成されている。

　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側の部分を構成し、コイル部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のうちプランジャ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側の部分を構成し、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。本実施形態において、コア部６１と磁束受渡部６５とは、一体に成形されている。

　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部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、「コア端部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、コア端部６２の全周に亘って、コア端部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とヨーク１０の底部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、本実施形態の磁束受渡部６５は、ヨーク１０の底部１４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。なお、磁束受渡部６５は、ヨーク１０の側面部１２とプランジャ３０との間における磁束の受け渡しを行なってもよい。本実施形態の磁束受渡部６５は、コア部６１と一体に成形されている。なお、磁束受渡部６５とコア部６１とは、互いに別体として形成された後に一体化されてもよい。例えば、リング状に形成された磁束受渡部６５の貫通孔に、コア部６１が圧入されてもよく、コア部６１が挿入された後に溶接等により固定されてもよい。

　磁束受渡部６５には、ヨーク１０の底部１４と対向する第１対向面６８が形成されている。本実施形態において、第１対向面６８は、径方向に沿って平面状に形成されている。また、以下の説明では、底部１４において第１対向面６８と対向する部分を、「第２対向面１９」とも呼ぶ。第２対向面１９は、径方向に沿って平面状に形成されて第１対向面６８と当接している。第２対向面１９には、呼吸溝５００が形成されている。

　図３では、説明の便宜上、磁束受渡部６５の第１対向面６８の位置を、破線で示している。図３に示すように、呼吸溝５００は、磁束受渡部６５の径方向の内側と外側を連通させる。したがって、図２に示すように、呼吸溝５００と呼吸路２８とを介して、プランジャ室９５とソレノイド１００の外部が連通されている。このような構成により、プランジャ３０の摺動に伴ってプランジャ室９５の圧力が変動することが抑制され、プランジャ３０の滑らかな摺動が阻害されることが抑制される。

　図３に示すように、本実施形態の呼吸溝５００は、径方向に沿って形成された直線状の溝形状を有する。また、本実施形態の呼吸溝５００は、組み付け状態において天方向Ｄ２となるように形成されている。本実施形態において、「天方向Ｄ２」とは、図３において矢印で示す鉛直上方向に限らず、水平方向よりも鉛直上方向側の方向を意味している。このため、呼吸溝５００は、組み付け状態において、鉛直上方向に対して９０°未満の角度で回転させた方向に沿って形成されている。図２に示すように、本実施形態の呼吸溝５００は、コネクタ２６および切欠部１８に対して周方向に約１８０°回転させた位置に形成されている。

　ソレノイド１００の搭載環境に存在する作動油等の流体には、摩耗粉等の異物が含まれていることがある。かかる異物は、切欠部１８を通って呼吸路２８へと侵入するおそれがある。本実施形態のソレノイド１００は、組み付け状態において呼吸溝５００が天方向Ｄ２となるように形成されている。このため、地方向Ｄ１に位置する切欠部１８から呼吸路２８へと流入した異物が、天方向Ｄ２に位置する呼吸溝５００に到達するまでの通過経路が比較的長く設定されている。本実施形態において、地方向Ｄ１に位置する切欠部１８から呼吸路２８へと流入した異物は、天方向Ｄ２に位置する呼吸溝５００に到達するために周方向において呼吸路２８を半周分回り込む必要がある。このように、異物が通過する経路がいわゆる迷路構造を有するので、呼吸路２８へと流入した異物がプランジャ室９５へと侵入することが抑制されている。本実施形態において、「迷路構造」とは、直線状の経路に比べて複雑であり経路長が長い経路を形成する構造を意味している。

　図２に示す磁束通過抑制部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。

　リング部材８０は、軸方向ＡＤにおいてコイル部２０とスプール弁２００の鍔部２１６との間に配置されている。換言すると、リング部材８０は、後述するステータコア４０の磁気吸引コア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（以下、「磁気吸引コア端部５４」とも呼ぶ）の径方向外側に配置されている。リング部材８０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８０は、ステータコア４０の磁気吸引コア５０とヨーク１０の側面部１２との間における磁束の受け渡しを行なう。リング部材８０は、径方向において変位可能に構成されている。これにより、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る。本実施形態において、リング部材８０には、磁気吸引コア５０が圧入されている。なお、圧入に限らず、径方向の僅かな隙間を設けて磁気吸引コア５０が嵌合されていてもよい。

　弾性部材４２０は、スプール弁２００のスリーブ２１０に形成された弾性部材収容部２１８に収容され、ステータコア４０を底部１４側へと付勢する。弾性部材４２０は、磁気吸引コア５０における軸方向ＡＤの端面であってプランジャ３０側とは反対側の端面（以下、「端面５６」とも呼ぶ）と当接して配置されている。本実施形態において、弾性部材４２０は、略円筒状の外観形状を有する圧縮コイルバネにより構成されている。弾性部材４２０の径方向内側には、スプール２２０が挿入されている。弾性部材４２０により、ステータコア４０がヨーク１０の底部１４側へと軸方向ＡＤに付勢されるので、磁束受渡部６５が底部１４へと圧接され、ヨーク１０の底部１４から磁束受渡部６５へと伝達される磁束の損失が抑制される。

　本実施形態において、ヨーク１０と、リング部材８０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、プランジャ３０の外周面には、めっき処理が施されている。かかるめっき処理により、プランジャ３０の表面硬度を高めることができ、また、摺動性の悪化を抑制できる。また、本実施形態において、ヨーク１０はプレス成形により形成され、ステータコア４０は鍛造により形成されているが、それぞれ任意の成形方法により形成されてもよい。例えば、ヨーク１０は、側面部１２と底部１４とが互いに別体に形成された後に、かしめ固定や圧入固定等により一体化されてもよい。

　図１および図２では、コイル２１への通電が行なわれずに、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を示している。図１および図２に示す状態とは異なり、コイル２１への通電が行なわれると、ソレノイド１００の内部に磁気回路Ｃ１が形成される。プランジャ３０は、磁気回路Ｃ１の形成によって磁気吸引コア５０側へと引き寄せられて、コア部６１の内周面を軸方向ＡＤに摺動する。コイル部２０に流される電流が大きいほど、磁気回路Ｃ１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の開口面積が調整され、コイル２１に流される電流値に比例した油圧が出力される。

　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せず、コア部６１と磁束受渡部６５とが偏心することを抑制できる。したがって、通電により磁気回路Ｃ１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、本実施形態のソレノイド１００によれば、磁気回路Ｃ１の磁束密度を周方向において略等しくできる。このため、磁束の分布の偏りによるサイドフォースの増大を抑制でき、プランジャ３０の摺動性の悪化を抑制できる。

　本実施形態において、磁束受渡部６５は、本開示における第１磁束受渡部に相当し、リング部材８０は、本開示における第２磁束受渡部に相当し、切欠部１８は、本開示における流入部に相当する。

　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に対して径方向外側に配置された筒状のコア部６１と、コア部６１のコア端部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、径方向の隙間がほぼ存在しない。このため、コア部６１と磁束受渡部６５とが偏心することを抑制できるので、かかる偏心に起因してコア部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る。したがって、磁束の分布の偏りによるサイドフォースの増大を抑制できる。

　加えて、ヨーク１０の底部１４において磁束受渡部６５と対向する第２対向面１９に、磁束受渡部６５の径方向の内側と外側を連通させる呼吸溝５００が、組み付け状態において天方向Ｄ２となるように形成されている。また、呼吸路２８へと流入する異物の流入口となる切欠部１８が、組み付け状態において地方向Ｄ１となるように形成されている。すなわち、切欠部１８は、呼吸溝５００とは異なる方向に形成されている。このような構成により、呼吸路２８の構造として長い経路の迷路構造を実現できる。このため、呼吸路２８へと流入した異物がプランジャ室９５へと侵入することを抑制でき、プランジャ室９５への異物の流入に起因してプランジャの摺動性が悪化することを抑制できる。このように、第１実施形態のソレノイド１００によれば、ソレノイド１００のサイドフォースの増大を抑制しつつ、プランジャ室９５への異物の侵入を抑制できる。

　また、呼吸溝５００がヨーク１０の底部１４の第２対向面１９に形成されているので、呼吸路２８へと流入する異物の流入口となる切欠部１８に対する呼吸溝５００の周方向位置を、ヨーク１０のみで規定できる。このため、組み付け状態において呼吸溝５００が天方向Ｄ２となる構成を容易に実現でき、ソレノイド１００の組み付け時に呼吸溝５００の周方向の位置を調整する工程を省略できる。

Ｂ．第２実施形態：
　図４に示す第２実施形態のソレノイド１００ａは、ヨーク１０とステータコア４０とに代えてヨーク１０ａとステータコア４０ａと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。より具体的には、第１実施形態のソレノイド１００においてヨーク１０の第２対向面１９に形成されていた呼吸溝５００に代えて、磁束受渡部６５ａの第１対向面６８ａに呼吸溝５００ａが形成されている。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。

　図４ないし図６に示すように、第２実施形態のステータコア４０ａが有する摺動コア６０ａの磁束受渡部６５ａには、第１対向面６８ａに呼吸溝５００ａが形成されている。図６に示すように、呼吸溝５００ａは、径方向に沿って形成された直線状の溝形状を有する。

　図５に示すように、第２実施形態のヨーク１０ａが有する底部１４ａの第２対向面１９ａには、軸方向ＡＤにおいて第１対向面６８ａに向かって突出する突出部５１０ａが形成されている。図６に示すように、突出部５１０ａは、組み付け状態において天方向Ｄ２となるように形成されている。本実施形態において、突出部５１０ａは、図４に示すコネクタ２６および切欠部１８に対して周方向に約１８０°回転させた位置に形成されている。突出部５１０ａは、呼吸溝５００ａの幅よりも小さい径を有し、第１対向面６８ａに形成された呼吸溝５００ａと係合する。かかる係合により、ヨーク１０ａに対するステータコア４０ａおよび呼吸溝５００ａの周方向位置が定められる。

　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、第２対向面１９ａに呼吸溝５００ａと係合する突出部５１０ａが形成されているので、ヨーク１０ａに対する呼吸溝５００ａの周方向位置を固定できる。このため、ソレノイド１００ａの組み付けの際に摺動コア６０ａの周方向位置を調整することを省略でき、組み付け状態において呼吸溝５００ａが天方向Ｄ２となる構成を容易に実現できる。

Ｃ．第３実施形態：
　図７に示す第３実施形態のソレノイド１００ｂは、磁束通過抑制部７０に代えて磁束通過抑制部７０ｂを有するステータコア４０ｂ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。

　第３実施形態のソレノイド１００ｂにおける磁束通過抑制部７０ｂは、非磁性体により形成された接続部７２ｂを含む。接続部７２ｂは、互いに別体と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７２ｂ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。また、本実施形態において、接続部７２ｂ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、磁束通過抑制部７０ｂが、非磁性体により形成された接続部７２ｂ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。また、接続部７２ｂ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、また、接続部７２ｂにおいてもプランジャ３０の摺動をガイドできる。

Ｄ．第４実施形態：
　図８に示す第４実施形態のソレノイド１００ｃは、プランジャ３０に代えてプランジャ３０ｃ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。

　第４実施形態のプランジャ３０ｃは、外周面のめっき処理が省略されており、外周面が膜部材３９ｃにより覆われている。膜部材３９ｃは、テフロンシート（テフロンは登録商標）により形成され、プランジャ３０ｃに巻き付けられている。なお、テフロンに限らず、他の任意の非磁性体により形成されていてもよい。また、本実施形態の膜部材３９ｃは、プランジャ３０ｃの外周面、すなわち径方向外側面において、プランジャ３０ｃの軸方向ＡＤの全長に亘ってプランジャ３０ｃを覆っている。なお、プランジャ３０ｃの軸方向ＡＤの全長に限らず、プランジャ３０ｃの摺動部分を含むプランジャ３０ｃの外周面の少なくとも一部を覆っていてもよい。

　以上説明した第４実施形態のソレノイド１００ｃによれば、第１実施形態と同様な効果を奏する。加えて、非磁性体により形成されてプランジャ３０ｃの外周面の少なくとも一部を覆う膜部材３９ｃをさらに備えるので、プランジャ３０ｃの外周面のめっき処理を省略でき、プランジャ３０ｃの製造に要するコストの増加を抑制できる。

Ｅ．他の実施形態：
（１）上記各実施形態における呼吸溝５００、５００ａ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、呼吸溝５００、５００ａは、径方向に沿った直線状の溝形状に限らず、曲線状や波形状等、任意の溝形状であってもよく、１本に限らず、２本以上の任意の数の溝が周方向に並んで形成されていてもよい。また、磁束受渡部６５、６５ａの第１対向面６８、６８ａと、底部１４、１４ａの第２対向面１９、１９ａとの両方に、それぞれ呼吸溝５００、５００ａが形成されていてもよい。すなわち一般には、第１対向面６８、６８ａと第２対向面１９、１９ａとのうちの少なくとも一方に、第１磁束受渡部の径方向の内側と外側を連通させる呼吸溝５００、５００ａが、ソレノイド１００、１００ａ～ｃが組み付けられた状態において天方向Ｄ２となるように形成されていてもよい。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。

（２）上記第２実施形態のソレノイド１００ａでは、第２対向面１９ａに突出部５１０ａが形成されていたが、突出部５１０ａが省略された態様であってもよい。かかる態様においては、ソレノイド１００ａの組み付けの際に摺動コア６０ａの周方向位置を調整することにより、呼吸溝５００ａを天方向Ｄ２に向けることができる。

（３）上記各実施形態のソレノイド１００、１００ａ～ｃ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、切欠部１８に代えて、または切欠部１８に加えて、ヨーク１０、１０ａの側面部１２において径方向に形成された任意の貫通孔が、ソレノイド１００、１００ａ～ｃの搭載環境に存在する流体の流入部として機能していてもよい。また、例えば、摺動コア６０、６０ａのコア部６１と磁束受渡部６５、６５ａとは、互いに別体に形成される態様であってもよい。かかる態様においては、環状に形成された磁束受渡部６５、６５ａの内孔にコア部６１が圧入されていてもよい。また、例えば、弾性部材４２０は、圧縮コイルバネに限らず、皿バネや板バネ等の任意の弾性部材により構成されていてもよく、弾性部材収容部２１８に代えて軸方向ＡＤにおいてコイル部２０と磁束受渡部６５、６５ａとの間に配置されて磁束受渡部６５、６５ａを付勢していてもよい。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。

（４）上記第３実施形態のソレノイド１００ｂにおいて、接続部７２ｂは、コア部６１と略等しい肉厚で形成されていたが、コア部６１よりも薄肉に形成されてコイル部２０の内周面側等において磁気吸引コア５０と摺動コア６０、６０ａとを物理的に接続していてもよい。かかる構成によっても、上記第３実施形態と同様な効果を奏する。

（５）上記第４実施形態のソレノイド１００ｃでは、シート状の膜部材３９ｃがプランジャ３０ｃに巻き付けられていたが、シートの巻き付けに限らず、プランジャ３０ｃの外周面へのコーティングにより膜部材３９ｃが形成されていてもよい。また、摺動コア６０、６０ａの内周面が非磁性体によりコーティングされることにより、プランジャ３０ｃの外周面の少なくとも一部が膜部材３９ｃにより覆われていてもよい。かかる構成によっても、上記第４実施形態と同様な効果を奏する。

（６）上記各実施形態のソレノイド１００、１００ａ～ｃは、コネクタ２６および切欠部１８の周方向の位置が地方向Ｄ１となるように組み付けられて用いられていたが、地方向Ｄ１に限らず任意の方向となるように組み付けられて用いられてもよく、呼吸溝５００、５００ａとは異なる方向に切欠部１８が形成されていてもよい。かかる構成によっても、ソレノイド１００、１００ａ～ｃの外部から切欠部１８を介してヨーク１０、１０ａの内部へと流入した異物が呼吸溝５００、５００ａに到達するために比較的長い経路を通過するので、プランジャ室９５への異物の侵入を抑制できる。また、切欠部１８の周方向の位置が天方向Ｄ２に形成されていてもよく、呼吸溝５００、５００ａと同じ方向に形成される態様であってもよい。かかる態様においては、空気等の流体に含まれる異物が重力に従って鉛直下方に落ち、天方向Ｄ２に位置する呼吸溝５００、５００ａに到達するために長い経路を通過することとなる。したがって、プランジャ室９５への異物の侵入を抑制できる。

（７）上記各実施形態のソレノイド１００，１００ａ～ｃ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、トランスミッションケースの外側面に設けられたバルブボディに搭載されることに限らず、油圧の制御を必要とする任意の油圧装置に搭載されてもよい。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～ｃ）であって、
　通電により磁力を発生するコイル部（２０）と、
　軸方向（ＡＤ）に沿った側面部（１２）と、前記軸方向と交差する方向に沿って形成された底部（１４、１４ａ）と、を有し、前記コイル部を収容するヨーク（１０、１０ａ）と、
　前記軸方向に摺動する柱状のプランジャ（３０、３０ｃ）と、
　ステータコア（４０、４０ａ～ｂ）であって、
　　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て前記コイル部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、
　　前記軸方向と直交する径方向において前記コイル部の内側に配置されて前記プランジャを収容する筒状のコア部（６１）と、前記コア部の前記軸方向の端部であって前記底部と対向するコア端部（６２）から前記径方向の外側に向かって形成され、前記ヨークと前記コア部との間における磁束の受け渡しを行なう第１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、７０ｂ）と、
　　を有するステータコアと、
　前記磁気吸引コアの前記軸方向の端部であって前記先端面と対向する側とは反対側の磁気吸引コア端部（５４）の前記径方向の外側に配置され、前記磁気吸引コアと前記側面部との間における磁束の受け渡しを行なう第２磁束受渡部（８０）と、
　を備え、
　前記第１磁束受渡部において前記底部と対向する第１対向面（６８、６８ａ）と、前記底部において前記第１磁束受渡部と対向する第２対向面（１９、１９ａ）とのうちの少なくとも一方には、前記第１磁束受渡部の前記径方向の内側と外側を連通させる呼吸溝（５００、５００ａ）が、前記ソレノイドが組み付けられた状態において天方向（Ｄ２）となるように形成されている、
　ソレノイド。
　請求項１に記載のソレノイドにおいて、
　前記ソレノイドの搭載環境に存在する流体を前記ソレノイドの外部から前記ソレノイドの内部へと流入させる流入部（１８）が、前記呼吸溝とは異なる方向に形成されている、
　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、
　前記呼吸溝は、前記第１対向面に形成されており、
　前記第２対向面には、前記軸方向に突出し前記呼吸溝と係合する突出部（５１０ａ）が形成されている、
　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、
　前記呼吸溝は、前記第２対向面に形成されている、
　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、互いに別体として形成された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非磁性体の接続部（７２ｂ）を含む、
　ソレノイド。
　請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のソレノイドにおいて、
　非磁性体により形成されて前記プランジャの外周面の少なくとも一部を覆う膜部材（３９ｃ）をさらに備える、
　ソレノイド。