(57)【要約】【課題】  ケースの端面の中心及び近傍部分を円筒状に凹陥させた構成を有するソレノイドにおいて、より低コストで製造できるソレノイドを提供すること。【解決手段】  ソレノイド１０は、プランジャ３０の端面板部２２側の端面３１をケース２０の中心軸に直交する平坦面とする一方、ケース２０の端面板部２２の内側面２６からプランジャ３０側に突出する円環状の補助磁極２９が設けられているので、プランジャ３０が略円柱状、又は、端面板部側に底部を備えた略有底円筒状というコニカル型に対応しない単純な形状であっても、コニカル型の特長を持つソレノイドを提供できる。また、コイルボビン４０の巻胴部４１によって補助磁極２９を保持しているので、ソレノイド１０の組立工程や、ソレノイド１０の装着行程などにおいて、補助磁極２９が所定の位置からずれることを防止できる。【選択図】  図１
2020027839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料からなると共に、略円筒状に形成された周側板部と、該周側板部の一方の端部を閉止する端面板部とを備えたケースと、
前記ケースの内部に設けられると共に、前記ケースの中心軸方向に延びる中空部が形成された巻胴部と、該巻胴部の両端部に設けられた第１の鍔状部及び第２の鍔状部とを備えたコイルボビンと、
前記コイルボビンの前記巻胴部にコイルワイヤを巻回して形成されたコイルと、
略円柱状、略円筒状、又は、前記端面板部側に底部を備えた略有底円筒状に形成され、かつ、基端寄りの部分が前記コイルボビンの前記巻胴部の内部に配置されると共に、前記コイルに通電したときに前記端面板部側に前記ケースの中心軸方向に直動するように設けられたプランジャを有するソレノイドであって、
前記プランジャは、前記端面板部側の端面が前記ケースの中心軸に直交する平坦面に形成されると共に、
前記ケースは、前記周側板部と前記端面板部とが一体に形成されると共に、前記端面板部の中心及び近傍部分を前記ケースの内側に凹陥させて形成された有底円筒状凹陥部を備え、該有底円筒状凹陥部は、外径が前記プランジャの外径よりも大きくなるように、かつ、前記底板部が前記プランジャの前記端面板部側の前記端面に正対するように形成され、
内径が前記プランジャの外径よりも大きくなるように、かつ、前記ケースの前記底板部の内側面から前記プランジャ側に突出するように設けられると共に、前記プランジャが前記ケースの前記底板部に当接しているとき、又は、前記プランジャが前記ケースの前記底板部に最も接近しているときに前記プランジャとの間に所定の間隙ができるようになされた補助磁極をさらに有することを特徴とするソレノイド。
【請求項２】
前記補助磁極は、鍛造加工によって前記ケースの前記有底円筒状凹陥部の前記底板部と一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のソレノイド。
【請求項３】
前記補助磁極は、前記コイルボビンの前記巻胴部の内周面に接するように設けられ、
前記コイルボビンは、前記巻胴部によって前記補助磁極を保持していることを特徴とする請求項１に記載のソレノイド。
【請求項４】
前記コイルボビンは、前記巻胴部において中間部分が前記第１の鍔状部又は前記第２の鍔状部寄りの部分よりも肉厚が大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のソレノイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイドに関し、特に、ケースの端面の中心及び近傍部分を円筒状に凹陥させた構成を有するソレノイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
直動型のソレノイドには、ケースの一方の端部を閉止している端面板部の中心及び近傍部分をケースの中心軸方向に円筒状に凹陥させてベースを形成したものがある。この円筒状に凹陥させた部分（以下、「円筒状凹陥部」とする）は、ケースの他方の端面側から見ると、ケースの内側、つまり内部空間に突出し、さらにケースの中心軸方向に延びた状態に形成されている。ここで、このような構成を有する従来例について説明する。図１３は、特開２００９−２９５７１１号公報で開示されているソレノイドである。図１３において、９０はソレノイド、９１はプランジャ、９２は円錐台状凹部、９３は底面、９４はケース、９５は有底円筒状凹陥部、９６は円錐台状凸部、９７はコイルボビン、９８はコイル、９９はスペーサである。
【０００３】
ソレノイド９０は、ケース９４の一方の端部を閉止している端面板部を凹陥させ、この凹陥させた部分をベースとしている。すなわち、ケース９４は、プランジャ９１を配置している側とは反対側の端面の中心及び近傍部分をケースの中心軸方向に円筒状に凹陥させ、ケース９４の内側に突出した有底円筒状凹陥部９５が形成されている。有底円筒状凹陥部９５はケース９４をプレス加工することによって形成されており、ケース９４と有底円筒状凹陥部９５とは一体のものである。また、有底円筒状凹陥部９５の先端寄りの部分は、プランジャ９１の端部に形成された円錐台状凹部９２の傾斜面に対応するように、円錐台状凸部９６を形成している。円錐台状凸部９６の先端面には、スペーサ９９が貼り付けられ、円錐台状凹部９２の底面９３に当接するようになされている。また、コイルボビン９７に巻回されたコイル９８に通電すると、プランジャ９１は有底円筒状凹陥部９５に吸引され、底面９３がスペーサ９９に当接するところまで移動する。以上のように、円錐台状凹部９２と円錐台状凸部９６とがいわゆるコニカル型の構成にしているので、プランジャ９１のストローク長をフラット型のソレノイドよりも長くしつつ、必要となる吸引力（推力）を確保することが可能となる。
【０００４】
以上に説明したソレノイド９０によれば、ケース９４と有底円筒状凹陥部９５とは一体のものであるため、ソレノイド９０の部品点数が削減される。また、ケース９４と有底円筒状凹陥部９５とが継ぎ目なく一体のものであるので、ケース９４の内部への異物の侵入や、ケースの内部に滞留している作動油の漏出がない。さらに、プランジャ９１の打音の漏出が低減されるなどの利点がある。
【０００５】
ところで、ソレノイドによっては、プランジャがスプール弁の弁体を兼ねているものがある。例えば、スプール弁の弁体は、非常に高い精度で加工されており、加工費も相対的に大きなものになる。プランジャがスプール弁の弁体を兼ねる場合のように、プランジャの加工費が相対的に大きくなる場合、円錐台状凹部９２のような凹部を形成すると、ソレノイドの製造コストを増大させるので、好ましい解決手段とは言い難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２９５７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、ケースの端面の中心及び近傍部分を円筒状に凹陥させた構成を有するソレノイドにおいて、より低コストで製造できるソレノイドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、磁性材料からなると共に、略円筒状に形成された周側板部と、該周側板部の一方の端部を閉止する端面板部とを備えたケースと、前記ケースの内部に設けられると共に、前記ケースの中心軸方向に延びる中空部が形成された巻胴部と、該巻胴部の両端部に設けられた第１の鍔状部及び第２の鍔状部とを備えたコイルボビンと、前記コイルボビンの前記巻胴部にコイルワイヤを巻回して形成されたコイルと、略円柱状、略円筒状、又は、前記端面板部側に底部を備えた略有底円筒状に形成され、かつ、基端寄りの部分が前記コイルボビンの前記巻胴部の内部に配置されると共に、前記コイルに通電したときに前記端面板部側に前記ケースの中心軸方向に直動するように設けられたプランジャを有するソレノイドであって、前記プランジャは、前記端面板部側の端面が前記ケースの中心軸に直交する平坦面に形成されると共に、前記ケースは、前記周側板部と前記端面板部とが一体に形成されると共に、前記端面板部の中心及び近傍部分を前記ケースの内側に凹陥させて形成された有底円筒状凹陥部を備え、該有底円筒状凹陥部は、外径が前記プランジャの外径よりも大きくなるように、かつ、前記底板部が前記プランジャの前記端面板部側の前記端面に正対するように形成され、内径が前記プランジャの外径よりも大きくなるように、かつ、前記ケースの前記底板部の内側面から前記プランジャ側に突出するように設けられると共に、前記プランジャが前記ケースの前記底板部に当接しているとき、又は、前記プランジャが前記ケースの前記底板部に最も接近しているときに前記プランジャとの間に所定の間隙ができるようになされた補助磁極をさらに有することを特徴とするソレノイドである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補助磁極は、鍛造加工によって前記ケースの前記有底円筒状凹陥部の前記底板部と一体に形成されていることを特徴とするソレノイドである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補助磁極は、前記コイルボビンの前記巻胴部の内周面に接するように設けられ、前記コイルボビンは、前記巻胴部によって前記補助磁極を保持していることを特徴とするソレノイドである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記コイルボビンは、前記巻胴部において中間部分が前記第１の鍔状部又は前記第２の鍔状部寄りの部分よりも肉厚が大きいことを特徴とするソレノイドである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、プランジャの端面板部側の端面をケースの中心軸に直交する平坦面とする一方、ケースの端面板部の内側面からプランジャ側に突出する円環状の補助磁極が設けられているので、プランジャが略円柱状、又は、端面板部側に底部を備えた略有底円筒状というコニカル型に対応しない単純な形状であっても、コニカル型の特長を持つソレノイドを提供できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、補助磁極をケースの一部として一体としているので、ソレノイドの部品点数を削減することができる。また、ソレノイドに対する外部からの衝撃や振動によって、補助磁極が傾くことなどがない。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、コイルボビンによって補助磁極を保持しているので、ソレノイドの組立工程や、ソレノイドの装着行程などにおいて、補助磁極が所定の位置からずれることを防止でき、ひいては不良品の発生を抑制することが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、ケースに有底円筒状凹陥部が設けられていることから、ケースの周側板部と有底円筒状凹陥部との間隙となる空間は狭いものとなる。この空間内に補助磁極を配置するためには、コイルボビンの周側板部と有底円筒状凹陥部との間に挿入される部分を薄くせざるを得ない。そうすると、巻胴部の剛性が低下して、例えばコイルワイヤの巻回時などに巻胴部が変形することが考えられる。巻胴部の有底円筒状凹陥部とは反対側の部分においても、構成部材を設ける関係から、その部分を薄くすることが必要になることある。そこで、巻胴部の中間部分について、第１の鍔状部又は前記第２の鍔状部寄りの部分よりも肉厚を意図的に大きくすることによって、巻胴部の剛性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの非通電状態における断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの通電状態における断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの正面図である。
【図４】本発明の第１の形態に係るソレノイドを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。
【図５】本発明の第１の形態に係るソレノイドの補助磁極を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は断面図、（ｄ）は補助磁極の周辺部分の拡大断面図である。
【図６】本発明の第１の形態に係るソレノイドにおける磁束の流れを示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドの非通電状態における断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドの通電状態における断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドの正面図である。
【図１０】本発明の第２の形態に係るソレノイドを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドのケースを示す拡大断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの変形例の非通電状態における断面図である。
【図１３】従来技術に係るケースの端面の中心及び近傍部分を円筒状に凹陥させた構成を有するソレノイドを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、以下の説明において、プランジャ３０の「先端側」は、各面において記載を省略している部分とする。なお、本発明の第１又は第２の実施の形態に係るソレノイドにおいては、スプール弁の弁体として機能する部分となる。プランジャ３０の「基端側」は、各面に記載されているところの、有底円筒状凹陥部２３又は５３に近い側とする。さらに、プランジャ３０の「基端面」は、プランジャ３０の基端側の端面とする。また、「中心軸」は、ケース２０又は５０の中心軸と定義し、「中心軸方向」はこの中心軸に沿った方向とする。なお、以下に説明する各実施の形態に係るソレノイドにおいて、ケース２０又は５０の中心軸とプランジャ３０の中心軸とは、互いに一致しているものとする。
【００１８】
続けて、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドについて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの非通電状態における断面図である。図１において、１０はソレノイド、２０はケース、２１は周側板部、２２は端面板部、２３は有底円筒状凹陥部、２４は凹陥周側板部、２５は底板部、２６は内側面、２７はフランジ部、２８ａ及び２８ｂはネジ孔、２９は補助磁極、３０はプランジャ、３１は端面、３２は周側面、３４は蓋部材、３５は接続部材、３６及び３７はＯリング、３８はコイル、３９はモールド樹脂、４０はコイルボビン、４１は巻胴部、４２は第１の鍔状部、４３は第２の鍔状部、４４は第２の内周面、４５は第３の内周面、４６は第４の内周面、４７は第１の内周面である。また、図２は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの通電状態における断面図である。図２において用いた符号は、すべて図１と同じものを示す。さらに、図３は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの正面図である。図３において用いた符号は、すべて図１と同じものを示す。くわえて、図４において、本発明の第１の形態に係るソレノイドを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。図４において用いた符号は、すべて図１と同じものを示す。また、図５は、本発明の第１の形態に係るソレノイドの補助磁極を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は断面図、（ｄ）は補助磁極の周辺部分の拡大断面図である。図５において、２９ａは内周面、２９ｂは切れ目であり、その他の符号は図１と同じものを示す。
【００１９】
まず、第１の実施の形態に係るソレノイドの全体構成の概略について述べる。図１に示すように、ソレノイド１０は、記載を省略しているプランジャ３０の先端側が図示していないスプール弁の弁体としての機能を持っている。したがって、ソレノイド１０は、油圧回路に実装されるものであり、スプール弁に対して一体的に設けられる。これに対して、プランジャ３０の基端側は、コイル３８への通電によって生成される磁界によって、ケース２０、蓋部材３４及び補助磁極２９と共に磁気回路ができる。この磁気回路によって、プランジャ３０の基端側とケース２０の有底円筒状凹陥部２３との間に吸引力（推力）を生じて、図２に示すように、プランジャ３０が有底円筒状凹陥部２３側に直動し、プランジャ３０の端面３１が有底円筒状凹陥部２３の内側面２６に当接する。さらに、プランジャ３０の端面３１と、有底円筒状凹陥部２３の内側面２６とは、中心軸に対して直交するように形成されているので、互いに正対している。なお、端面３１又は内側面２６において、研磨や面取りなどを施したことによって、磁束の流れを制御することを意図するものではない小さな凹部や曲面が形成されていても構わない。また、この実施の形態に係るソレノイド１０では、プランジャ３０の先端側をスプール弁の弁体として利用しているが、本発明に係るソレノイドの用途は、スプール弁に限られるものではなく、プランジャがフラット型のＯＮ−ＯＦＦソレノイドであれば、空気圧回路など油圧回路以外の用途にも好ましく適用できる。
【００２０】
さらに、ソレノイド１０の各構成部品について説明する。ケース２０は、ソレノイド１０の外殻の役割を持つと共に、コイル３８への通電時にはヨークとして機能する。また、ケース２０は、図１乃至図３に示すように、プレス加工によって全体として有底円筒状をなすように形成されている。周側板部２１は、円筒状に形成されており、プランジャ３０の先端側が開口している。この開口部は、別体の蓋部材３４によって閉止されている。また、プランジャ３０は、先端側の開口部を囲むようにフランジ部２７が形成されている。フランジ部２７は、ケース２０の中心軸に対して直交する平坦な板状に形成されており、さらに図４に示すように、全体として菱形に近い形に形成されている。また、図１に示すように、フランジ部２７にはネジ孔２８ａ及び２８ｂが形成されており、ソレノイド１０を油圧回路の構成部材への固定を容易にしている。なお、フランジ部２７は、他の形に形成されていてもよく、さらに、用途によっては省略してもよい。
【００２１】
また、周側板部２１のプランジャ３０の先端側と反対になる側の底板となる端面板部２２が周側板部２１と一体に形成されている。さらに、端面板部２２は、その中心及び近傍部分を中心軸方向に沿って、かつ、プランジャ３０の先端側に円筒状に凹陥させて形成した有底円筒状凹陥部２３を備えている。有底円筒状凹陥部２３は、プランジャ３０の先端側に向かって突出することによって、端面板部２２の周辺部分よりもプランジャ３０に接近するように構成されている。したがって、有底円筒状凹陥部２３は、ベースとしての機能を有していると言える。また、有底円筒状凹陥部２３は、円筒状であると共に周側板部２１と互いに平行となるように形成された凹陥周側板部２４と、プランジャ３０の基端面に対向するように形成された底板部２５を備えている。プランジャ３０の基端面と底板部２５の内側面２６とは、中心軸に対して直交する平坦面に形成されている。したがって、ソレノイド１０のプランジャ３０とベースとしての有底円筒状凹陥部２３とは、フラット型の特徴を有している。なお、有底円筒状凹陥部２３の内側面２６上に貼り付き防止や消音のためのスペーサを設けてもよい。
【００２２】
補助磁極２９は、図５（ａ）乃至（ｃ）に示すように、法線における断面が四角形の円環状に形成されている。また、補助磁極２９の内径は、図２に示すように、プランジャ３０が有底円筒状凹陥部２３の内側面２６に対して吸着されているときに、内周面２９ａとプランジャ３０の周側面３２との間に所定の間隙ができるように設定されている。ところで、各種のソレノイドにおいて、有底円筒状凹陥部２３の内側面２６に相当する面上にワッシャなどスペーサとなるものを設ける構成がしばしば採用されている。このようなものを設けた場合には、プランジャの端面は、有底円筒状凹陥部２３の内側面２６に相当する面に当接せずに、ワッシャなどに当接して停止することになる。したがって、有底円筒状凹陥部２３の内側面２６に相当する面上にワッシャなどスペーサとなるものが設けられている場合には、プランジャがケースの底板部に最も接近しているときにプランジャとの間に所定の間隙ができるように設定することになる。
【００２３】
また、補助磁極２９は、切れ目２９ｂが設けられている。切れ目２９ｂは、ソレノイド１０の組立を容易にするために、円環状に形成されたものを僅かに切断することによって形成されている。すなわち、ソレノイド１０の組立時には、補助磁極２９をコイルボビン４０の巻胴部４１に圧入することによって、補助磁極２９が巻胴部４１に保持されるようにしている。そこで、補助磁極２９を切れ目２９ｂが閉じるように、つまり、補助磁極２９の径が僅かに小さくなるような状態に保持しながら巻胴部４１に圧入すると、圧入が容易にできる。さらに、圧入後には、補助磁極２９の切れ目２９ｂが開いて巻胴部４１により強く当接するので、補助磁極２９が巻胴部４１により確実に保持される。なお、補助磁極の法線方向における断面形状は、例えば正方形や台形など、ソレノイドに求められる特性に応じて適宜設定することが可能である。
【００２４】
さらに、補助磁極２９は、コイルボビン４０の巻胴部４１によって保持されている。すなわち、図５（ｄ）に示すように、補助磁極２９は、巻胴部４１の第１の内周面４７側から第２の内周面４４に対して圧入されている。したがって、補助磁極２９は、第２の内周面４４に保持されるので、ソレノイドの組立工程や、ソレノイドの装着行程などにおいて、補助磁極が所定の位置からずれることがない。また、コイル３８への通電時には、補助磁極２９はケース２０、蓋部材３４及びプランジャ３０と共に磁気回路を生成するが、プランジャ３０から補助磁極２９に流れる磁束の方向は、中心軸に対して傾斜角を持つ方向、すなわち、コニカル型における磁束の流れに近いものとなるので、ソレノイド１０の吸引力の特性もコニカル型に近いものとなる。
【００２５】
コイルボビン４０は、図１に示すように、ケース２０の内部に設けられると共に、中心軸方向に延びる中空部が形成された略円筒状の巻胴部４１と、巻胴部４１の両端部にそれぞれ設けられると共に円環板状に形成された第１の鍔状部４２及び第２の鍔状部４３を備えている。さらに、巻胴部４１の第１の鍔状部４２と第２の鍔状部４３との間の空間には、コイルワイヤを巻回してコイル３８が形成されている。また、ソレノイド１０においては、巻胴部４１の中空部に作動油が浸入し、滞留するので、コイル３８とコイル３８の周辺領域に作動油が浸入することを防止するための構成を備えている。すなわち、コイル３８と、巻胴部４１、第１の鍔状部４２及び第２の鍔状部４３は、モールド樹脂３９によって大部分の領域が覆われており、このモールド樹脂３９によって作動油の浸入を防止している。くわえて、巻胴部４１の第１の鍔状部４２の近傍部分と、第２の鍔状部４３の近傍部分とに、Ｏリング３７とＯリング３６を設けて、巻胴部４１の第１の鍔状部４２の近傍部分と凹陥周側板部２４との間隙と、巻胴部４１の第２の鍔状部４３の近傍部分と接続部材３５及び蓋部材３４との間隙をシールドしている。これによって、巻胴部４１の中空部側からモールド樹脂３９がある側、つまり、巻胴部４１の外周側に作動油に浸潤することを防止している。
【００２６】
また、巻胴部４１の内周面は、図１に示すように、中心軸方向において中間領域に形成されると共に最も内径が小さい第４の内周面４６と、第４の内周面４６よりも蓋部材３４側に形成されると共に第４の内周面４６よりも内径が大きい第３の内周面４５とを形成している。第４の内周面４６は、プランジャ３０の周側面３２との間に作動油の流通に必要な間隙ができる内径に設定されている。また、第３の内周面４５は、接続部材３５を巻胴部４１に圧入するのに好適な内径に形成されている。くわえて、巻胴部４１の内周面は、図５に示すように、第４の内周面４６の底板部２５側に、第２の内周面４４と第１の内周面４７とを形成している。第２の内周面４４は、第１の内周面４７よりも僅かに内径が小さく形成されており、前述のように、巻胴部４１によって補助磁極２９を保持するのに好適な内径に設定されている。第１の内周面４７は、有底円筒状凹陥部２３を圧入するのに好適な内径に設定されている。同時に、第１の内周面４７は、補助磁極２９を簡単に挿通できる。そこで、補助磁極２９を第１の内周面４７側から巻胴部４１に挿入し、その後に有底円筒状凹陥部２３を第１の内周面４７側から巻胴部４１に圧入すると、補助磁極２９が有底円筒状凹陥部２３によって第２の内周面４４の部位まで押し込まれるので、補助磁極２９は自ずと所定位置に配置される。
【００２７】
ところで、巻胴部４１の中心軸方向における肉厚に注目すると、第４の内周面４６を形成した部分は、第１の内周面４７及び第２の内周面４４を形成した部分、並びに、第３の内周面４５を形成した部分よりもその肉厚が大きくなっている。つまり、巻胴部４１において中間部分が第１の鍔状部４２又は第２の鍔状部４３寄りの部分よりも肉厚が大きくなるように形成されている。その理由について述べる。ケース２０は、有底円筒状凹陥部２３を形成しているので、周側板部２１と凹陥周側板部２４との間隙の容積は、有底円筒状凹陥部２３のような凹陥部を設けていないケースよりも自ずと小さくなる。この小さな間隙に対して、有底円筒状凹陥部２３、巻胴部４１、コイル３８及び補助磁極２９を配置する必要があるので、第１の内周面４７及び第２の内周面４４を形成した部分、つまり、巻胴部４１の第１の鍔状部４２側の部分の肉厚は可能な限り小さくすることが望ましい。同様に、巻胴部４１の第２の鍔状部４３側においても、接続部材３５を設けるために、第３の内周面４５を形成した部分、つまり、巻胴部４１の第２の鍔状部４３側の部分の肉厚は可能な限り小さくすることが望ましい。しかし、巻胴部４１の肉厚をこのように小さくすると、例えばコイルワイヤを巻胴部４１に巻回するときなどに、巻胴部４１に歪みを生じる可能性が高くなる。そこで、作動油の流通に支障のない範囲において、巻胴部４１の中間部分が第１の鍔状部４２又は第２の鍔状部４３寄りの部分よりも肉厚ができる限り大きくなるように形成して、巻胴部４１の剛性を確保している。
【００２８】
蓋部材３４は、ケース２０の開口部に圧入されて、ソレノイド１０の外殻の一部になると共に、コイル３８への通電時にはヨークの一部となる。さらに、蓋部材３４の中央には、円形の開口部が形成されており、ソレノイド１０を図示していないスプール弁に接続するための接続部材３５が圧入される。なお、蓋部材３４は、圧入以外の手段、例えばケースの開口部の曲げ加工やねじ込みなどの手段によってケースに固定されてもよい。プランジャ３０は、コイルボビン４０の巻胴部４１の内部に位置する部分は円柱状であるが、図示していない先端側の部分、すなわち、スプール弁体となるには油路が形成されている。なお、本発明において、プランジャのコイルボビンの巻胴部の内部に進入しない部分は、例えば、外部装置に連結するための開口部を設けるなど円筒以内の任意の形状とすることができる。
【００２９】
以上説明した第１の実施の形態に係るソレノイド１０においては、プランジャ３０のコイルボビン４０の巻胴部４１の内部に位置する部分を円柱状としているが、円筒状とすることも可能である。図１２は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの変形例の非通電状態における断面図である。図１２において、１２はソレノイド、６０はプランジャ、６１は端面、６２は周側面、６３はスプリング受け孔、６４はスプリング受け面、６５は貫通孔、６６はスプリングであり、その他の符号は図１と同じものを示す。
【００３０】
ソレノイド１２は、プランジャ６０において、中心軸に沿って延びる貫通孔６５を形成している。貫通孔６５は、作動油の流路となる部分であり、図示していない油圧回路に足して接続されている。また、プランジャ６０の端面６１側にはスプリング受け孔６３が形成されている。スプリング受け孔６３は、スプリング６６を収納するために貫通孔６５よりも径が大きく、かつ、プランジャ６０の先端側に中心軸に沿って延びるように形成されており、端面６１に開口している。また、貫通孔６５との段差面は、スプリング６６の端部を受けるスプリング受け面６４となっており、スプリング６６のもう一方の端部は有底円筒状凹陥部２３の内側面２６が受けている。したがって、プランジャ６０の端面６１は、ドーナツのような円環状を呈しており、円形であるプランジャ３０の端面３１とは形状が異なる。なお、プランジャ６０の周側面６２、及び、図示していないプランジャ６０の先端側、並びに、言及していないソレノイド１２の形状及び構造は全てソレノイド１０と同じである。
【００３１】
続けて、ソレノイド１０のコイル３８への通電時における磁束の流れの特徴について説明する。図６は、本発明の第１の形態に係るソレノイドにおける磁束の流れを示す断面図である。図６において用いた符号は、すべて図１と同じものを示す。
【００３２】
プランジャ３０とケース２０の有底円筒状凹陥部２３が離隔した状態においてコイル３８に通電すると、図６に示すように、生成される磁界によって、ケース２０、蓋部材３４及び補助磁極２９と共に磁気回路ができる。この磁気回路によって、プランジャ３０の基端側とケース２０の有底円筒状凹陥部２３及び補助磁極２９との間のエアギャップを越える磁束の流れができる。このとき、プランジャ３０の基端側の端面３１と周側面３２との角部と、補助磁極２９の内周面２９ａ側の角部との距離が他の部分よりも近いことから、プランジャ３０の基端側の角部と補助磁極２９の内側の角部との間に磁束の流れが集中する。一方、これらの部分から離れたところ、例えば、プランジャ３０の端面３１の中央部部分と、有底円筒状凹陥部２３の内側面の中央部分との間を流れる磁束は、非常に少なくなる。したがって、ソレノイド１０のコイル３８への通電時における磁束の流れは、フラット型よりもコニカル型に近いものとなる。また、図１２に示したソレノイド１２においては、プランジャ６０に貫通孔６５及びスプリング受け孔６３を形成しているので、磁束の流れが若干異なってくるが、磁束の流れはプランジャの周側面近く、つまり、浅い部分に集中的に流れ、中心軸の近傍部分を流れる磁束は非常に少量であるので、ソレノイド１２においても同様の作用効果が得られる。なお、図示していないが、ケースの有底円筒状凹陥部側が閉止された有底円筒状に形成したプランジャを有している場合においても、同様の効果が得られる。さらに、プランジャのケースの有底円筒状凹陥部側に凹陥部を形成し、この凹陥部に消音材を圧入して設けた構成においても同様である。つまり、ケースに有底円筒状凹陥部をソレノイドであって、コニカル型でないものにおいて同様の効果が得られる。
【００３３】
以上のように、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイド１０によれば、プランジャ３０の端面板部２２側の端面３１をケース２０の中心軸に直交する平坦面とする一方、ケース２０の端面板部２２の内側面２６からプランジャ３０側に突出する円環状の補助磁極２９が設けられているので、プランジャ３０が略円柱状、又は、端面板部側に底部を備えた略有底円筒状というコニカル型に対応しない単純な形状であっても、コニカル型の特長を持つソレノイドを提供できる。また、コイルボビン４０の巻胴部４１によって補助磁極２９を保持しているので、ソレノイド１０の組立工程や、ソレノイド１０の装着行程などにおいて、補助磁極２９が所定の位置からずれることを防止でき、ひいては不良品の発生を抑制することが可能となる。さらに、ケース２０の周側板部２１と有底円筒状凹陥部２３との間隙となる空間は狭いものとなるので、巻胴部４１の第１の鍔状部４２側の部分の肉厚は可能な限り薄くせざるを得ないが、巻胴部の剛性が低下することになる。巻胴部２１の第２の鍔状部４３側においても薄くすることが必要になることある。そこで、巻胴部２１の中間部分について、第１の鍔状部４２又は前記第２の鍔状部４３寄りの部分よりも肉厚を意図的に大きくすることによって、巻胴部２１の剛性を確保することができる。
【００３４】
さらに、本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドについて説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドの非通電状態における断面図である。図７において、１１はソレノイド、５０はケース、５１は周側板部、５２は端面板部、５３は有底円筒状凹陥部、５４は凹陥周側板部、５５は底板部、５６は内側面、５７はフランジ部、５８ａ及び５８ａはネジ孔、５９は補助磁極部であり、その他の符号は図１と同じものをします。また、図８は、本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドの通電状態における断面図である。図８において用いた符号は、すべて図７と同じものを示す。さらに、図９は、本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドの正面図である。図９において用いた符号は、すべて図７と同じものを示す。くわえて、図１０は、本発明の第２の形態に係るソレノイドを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。図１０において用いた符号は、すべて図７と同じものを示す。また、図１１は、本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドのケースを示す拡大断面図である。図１１において、５９ａは内周面であり、その他の符号は図７と同じものを示す。
【００３５】
本発明の第２の実施の形態に係るソレノイド１１は、図７に示すように、ソレノイド１０と同様に、油圧回路に実装されるものであり、スプール弁に対して一体的に設けられる。これに対して、プランジャ３０の基端側は、コイル３８への通電によって生成される磁界によって、ケース５０、蓋部材３４及び補助磁極２９と共に磁気回路ができる。また、ソレノイド１０と同様に、ケース５０は、図７乃至図９に示すように、ソレノイド１１の外殻の役割を持つと共に、コイル３８への通電時にはヨークとして機能する。ところで、ケース５０は、鍛造加工によって全体として有底円筒状をなすように形成されている。周側板部５１は、円筒状に形成されており、プランジャ３０の先端側が開口している。この開口部は、別体の蓋部材３４によって閉止されている。また、プランジャ３０は、先端側の開口部を囲むようにフランジ部５７が形成されている。フランジ部５７は、ケース５０の中心軸に対して直交する平坦な板状に形成されており、さらに図１０に示すように、全体として菱形に近い形に形成されている。また、図７に示すように、フランジ部５７にはネジ孔５８ａ及び５８ｂが形成されており、ソレノイド１１を油圧回路の構成部材への固定を容易にしている。
【００３６】
また、周側板部５１のプランジャ３０の先端側と反対になる側の底板となる端面板部５２が周側板部５１と一体に形成されている。さらに、端面板部５２は、その中心及び近傍部分を中心軸方向に沿って、かつ、プランジャ３０の先端側に円筒状に凹陥させて形成した有底円筒状凹陥部５３を備えている。有底円筒状凹陥部５３は、プランジャ３０の先端側に向かって突出することによって、端面板部５２の周辺部分よりもプランジャ３０に接近するように構成されている。また、有底円筒状凹陥部５３は、円筒状であると共に周側板部２１と互いに平行となるように形成された凹陥周側板部５４と、プランジャ３０の基端面に対向するように形成された底板部５５を備えている。
【００３７】
補助磁極部５９は、図１１に示すように、１つの磁性材料から鍛造加工によってケース５０と一体に形成されている。また、補助磁極部５９は、法線方向における断面が四角形の円環状に形成されている。くわえて、補助磁極部５９の内径は、図８に示すように、プランジャ３０が有底円筒状凹陥部５３の内側面５６に対して吸着されているときに、内周面２９ａとプランジャ３０の周側面３２との間に所定の間隙ができるように設定されている。したがって、補助磁極部５９の内周面５９ａは、プランジャ３０の周側面３２と接することがない。
【００３８】
以上に説明したように、ソレノイド１１は、コイル３８への通電時には、補助磁極２９はケース２０、蓋部材３４及びプランジャ３０と共に磁気回路を生成するが、プランジャ３０から補助磁極２９に流れる磁束の方向は、中心軸に対して傾斜角を持つ方向、すなわち、コニカル型における磁束の流れに近いものとなるので、ソレノイド１０の吸引力の特性もコニカル型に近いものとなる。くわえて、補助磁極部５９をケース５０の一部として一体に形成しているので、ソレノイド１１の部品点数を削減することができる。この点は、ソレノイド１０の補助磁極２９とは全く異なる特徴である。また、ソレノイドに対する外部からの衝撃や振動によって、補助磁極部５９が傾くことなどがない。
【００３９】
本発明は以上に説明した内容に限定されるものではなく、例えば、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイド１０を比例ソレノイドの構成に適用するなど、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限りにおいて種々の構成にすることが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１０    ソレノイド
１１    ソレノイド
１２    ソレノイド
２０    ケース
２１    周側板部
２２    端面板部
２３    有底円筒状凹陥部
２４    凹陥周側板部
２５    底板部
２６    内側面
２７    フランジ部
２８ａ  ネジ孔
２８ｂ  ネジ孔
２９    補助磁極
２９ａ  内周面
２９ｂ  切れ目
３０    プランジャ
３１    端面
３２    周側面
３４    蓋部材
３５    接続部材
３６    Ｏリング
３７    Ｏリング
３８    コイル
３９    モールド樹脂
４０    コイルボビン
４１    巻胴部
４２    第１の鍔状部
４３    第２の鍔状部
４４    第２の内周面
４５    第３の内周面
４６    第４の内周面
４７    第１の内周面
５０    ケース
５１    周側板部
５２    端面板部
５３    有底円筒状凹陥部
５４    凹陥周側板部
５５    底板部
５６    内側面
５７    フランジ部
５８ａ  ネジ孔
５８ａ  ネジ孔
５９    補助磁極部
６０    プランジャ
６１    端面
６２    周側面
６３    スプリング受け孔
６４    スプリング受け面
６５    貫通孔
６６    スプリング
９０    ソレノイド
９１    プランジャ
９２    円錐台状凹部
９３    底面
９４    ケース
９５    有底円筒状凹陥部
９６    円錐台状凸部
９７    コイルボビン
９８    コイル
９９    スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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