(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により磁力を発生するコイル（２）と、軸方向へ移動可能に支持されるプランジャ（３）と、前記コイル（２）の発生する磁力により前記プランジャ（３）を軸方向へ磁気吸引する磁気吸引コア（４）と、この磁気吸引コア（４）に挿入配置されて前記プランジャ（３）の軸力を外部に伝えるシャフト（５）とを具備するリニアソレノイド（１）において、
前記シャフト（５）は、前記プランジャ（３）に対して分離して設けられて前記プランジャ（３）の端面と当接して前記プランジャ（３）の軸力を受けるとともに、前記磁気吸引コア（４）に貫通形成されたスルーホール（６）内に挿入配置されるものであり、
前記磁気吸引コア（４）は、当該磁気吸引コア（４）の一部を、前記スルーホール（６）の内径方向に塑性変形させて形成したシャフト抜止部（７）を備えることを特徴とするリニアソレノイド。
【請求項２】
請求項１に記載のリニアソレノイド（１）において、
前記シャフト抜止部（７）は、前記スルーホール（６）の開口縁に荷重を加えて設けられることを特徴とするリニアソレノイド。
【請求項３】
請求項１に記載のリニアソレノイド（１）において、
前記スルーホール（６）の外端には、前記スルーホール（６）の内径寸法より大径の座ぐり（２３）が設けられ、
前記シャフト抜止部（７）は、前記座ぐり（２３）の底部に加えた荷重により設けられることを特徴とするリニアソレノイド。
【請求項４】
請求項１に記載のリニアソレノイド（１）において、
前記シャフト抜止部（７）は、前記スルーホール（６）を軸方向から見て局部的な断片形状を呈するものであり、前記スルーホール（６）の内壁面に局部的な荷重を加えて設けられることを特徴とするリニアソレノイド。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のリニアソレノイド（１）において、
前記磁気吸引コア（４）は、前記コイル（２）の周囲を覆うヨーク（９）にインロー嵌合されることを特徴とするリニアソレノイド。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載のリニアソレノイド（１）において、
前記シャフト（５）は、前記スルーホール（６）の外部に近い側が小径となる段付形状を呈することを特徴とするリニアソレノイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プランジャの軸力を外部（駆動対象物）に伝達するシャフトを備えたリニアソレノイドに関し、例えば、駆動対象物の一例として油圧制御弁を駆動するリニアソレノイドに用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５、図６を参照して従来技術を説明する。なお、後述する［発明を実施するための形態］および［実施例］と同一機能物に対して同一符号を付すものである。
図５に示すように、プランジャ３の軸力をリニアソレノイド１の外部に伝えるシャフト５を備えたリニアソレノイド１の一例として、シャフト５をプランジャ３に圧入等により固定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、シャフト５をプランジャ３に固定する技術では、図５に示すように、プランジャ３に固定されたシャフト５と、スルーホール６とが強く干渉する不具合を回避するために、スルーホール６の径を大きく設けて、シャフト５とスルーホール６との隙間を広くすることが要求される。スルーホール６が形成される部材は、磁気吸引コア４であるため、スルーホール６の径を大きく設けることで、磁気吸引力の低下を招いてしまう。
また、シャフト５とスルーホール６とが強く干渉する不具合を回避するために、プランジャ３とシャフト５の固定に高い同軸精度が要求される。その結果、高い加工精度が要求されることになり、製造コストの上昇を招いてしまう。
【０００４】
上記の問題点を解決する技術として、図６に示すように、シャフト５をプランジャ３に固定せずに分離して設け、シャフト５をプランジャ３の端面と当接させてプランジャ３の軸力をシャフト５に伝える技術が知られている（例えば、特許文献２、３参照）。
この技術のシャフト５は、磁気吸引コア４に形成されたスルーホール６の内壁面において摺動自在に支持されるものであり、上述した特許文献１の不具合（磁気吸引力の低下、高い同軸精度）を回避することができる。
【０００５】
しかしながら、シャフト５がプランジャ３に固定されていないため、シャフト５がスルーホール６から脱落可能であった。即ち、シャフト５がリニアソレノイド１から脱落し易い不具合があった。
このように、駆動対象物（図中、スプール弁）に組付ける前のリニアソレノイド１は、シャフト５がリニアソレノイド１から脱落し易い状態であったため、駆動対象物に組付ける前のリニアソレノイド１の取り扱いには注意が必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１３９２６１号公報
【特許文献２】特開２００６−３０７９８４号公報
【特許文献３】特開２００８−１９６５９７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、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、プランジャに作用する磁気吸引力を高め、且つシャフトが脱落することのないリニアソレノイドの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［請求項１の手段］
請求項１のリニアソレノイドは、シャフトをプランジャに対して分離して設け、シャフトをプランジャの端面と当接させてプランジャの軸力をシャフトに伝えるものである。これにより、シャフトとスルーホールの隙間を狭く設けることができ、プランジャの磁気吸引力を高めることができる。
また、磁気吸引コアの一部を塑性変形させて、スルーホールにシャフト抜止部を設けているため、スルーホールに組付けられたシャフトが脱落する不具合がない。これにより、駆動対象物に組付ける前のリニアソレノイドの取り扱いが容易になる。
【０００９】
［請求項２の手段］
請求項２のシャフト抜止部は、スルーホールの開口縁に荷重を加えて設けられるものである（図１参照）。
【００１０】
［請求項３の手段］
請求項３のシャフト抜止部は、座ぐりの底部に加えた荷重により設けられるものである（図３参照）。
座ぐりの底部に加重を加えるため、塑性変形が磁気吸引コアの外面（外観面）に影響しない。即ち、リニアソレノイドの製品精度が劣化する不具合を回避することができる。
【００１１】
［請求項４の手段］
請求項４のシャフト抜止部は、スルーホールを軸方向から見て局部的な断片形状を呈するものであり、スルーホールの内壁面に局部的な荷重を加えて設けられるものである（図４参照）。
局部的な荷重によって断片形状を呈するシャフト抜止部を形成するため、塑性変形に用いる荷重を低減できる。その結果、荷重を与える装置を簡素化することが可能になり、製造コストを抑えることができる。
また、磁気吸引コアに与える荷重を低減できることにより、磁気吸引コアが荷重により変形する懸念を回避することができる。即ち、リニアソレノイドの製品精度が劣化する懸念が生じない。
【００１２】
［請求項５の手段］
請求項５の磁気吸引コアは、コイルの周囲を覆うヨークにインロー嵌合されるものである。
磁気吸引コアに与えられる荷重がインロー嵌合を介してヨークに伝えられるため、磁気吸引コアに与えられる荷重がリニアソレノイドの内部部品（コイル等）に加わる不具合がない。これにより、磁気吸引コアに与えられる荷重によって、リニアソレノイドの内部が損傷する懸念を回避することができる。
【００１３】
［請求項６の手段］
請求項６のシャフトは、スルーホールの外部に近い側が小径となる段付形状を呈するものである。
これにより、シャフトとシャフト抜止部とが接触する不具合がない。即ち、スルーホールの内壁にシャフト抜止部を設けても、軸方向に対するシャフトの摺動性が損なわれる不具合がない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）リニアソレノイドの断面図、（ｂ）シャフト抜止部の形成方法の説明図である（実施例１）。
【図２】（ａ）シャフト抜止部が形成される前のスルーホールの説明図、（ｂ）シャフト抜止部が形成された後のスルーホールの説明図である（実施例１）。
【図３】シャフト抜止部の形成方法の説明図である（実施例２）。
【図４】（ａ）シャフト抜止部が形成される前のスルーホールの説明図、（ｂ）シャフト抜止部が形成された後のスルーホールの説明図である（実施例３）。
【図５】リニアソレノイドの断面図（従来例１）。
【図６】リニアソレノイドの断面図（従来例２）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
リニアソレノイド１は、
・通電により磁力を発生するコイル２と、
・軸方向へ移動可能に支持されるプランジャ３と、
・コイル２の発生する磁力によりプランジャ３を軸方向へ磁気吸引する磁気吸引コア４と、
・この磁気吸引コア４に挿入配置されてプランジャ３の軸力を外部（駆動対象物：例えば油圧制御弁等）に伝えるシャフト５と、
を具備して構成される。
【００１６】
シャフト５は、プランジャ３に対して分離して設けられており、シャフト５がプランジャ３の端面に当接してプランジャ３の軸力がシャフト５に伝えられる。
また、シャフト５は、磁気吸引コア４に貫通形成されたスルーホール６内に挿入配置され、スルーホール６の内壁面によって軸方向へ摺動自在に支持されるものである。
さらに、磁気吸引コア４は、この磁気吸引コア４の一部をスルーホール６の内径方向に塑性変形させて形成したシャフト抜止部７を備える。
【実施例】
【００１７】
以下において本発明の具体的な一例（実施例）を図面を参照して説明する。以下の実施例は具体的な一例であって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。
なお、以下の実施例において、上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。
【００１８】
［実施例１］
図１、図２を参照して実施例１を説明する。なお、以下では説明の便宜上、図１左側を前、図１右側を後と称するが、この前後方向は、説明のための方向であって、実際の搭載方向を限定するものではない。
【００１９】
この実施例のリニアソレノイド１は、例えば、自動変速機の油圧制御装置に搭載される電磁油圧制御弁に用いられるものであり、電磁油圧制御弁は、油圧制御弁（例えばスプール弁、ボール弁等）とリニアソレノイド１とを軸方向に結合して設けられる。
【００２０】
油圧制御弁は、ノーマルクローズタイプまたはノーマルオープンタイプの三方弁（具体的な一例であり限定されるものではない）であり、バルブハウジング（スリーブ等）、弁体（スプール等）、リターンスプリング（圧縮コイルスプリング等）を用いて構成される周知なものである。
なお、リターンスプリングは、弁体を後方へ向けて付勢するものであり、弁体に付与されたリターンスプリングの付勢力は、シャフト５を介してプランジャ３に付与されるものである。即ち、シャフト５およびプランジャ３は、リターンスプリングの付勢力により後方へ付勢されるものである。
【００２１】
リニアソレノイド１は、通電による磁力によりリターンスプリングの付勢力に抗して弁体を前方に駆動するものであり、通電により磁力を発生するコイル２と、軸方向へ移動可能に支持されるプランジャ３と、コイル２の発生する磁力によりプランジャ３を軸方向へ磁気吸引する磁気吸引コア４を有するステータ８と、この磁気吸引コア４に挿入配置されてプランジャ３の軸力を外部に伝えるシャフト５とを備えるものである。
【００２２】
さらに、リニアソレノイド１は、上述したコイル２、プランジャ３、ステータ８、シャフト５の他に、ヨーク９、リングコア１０を備えるものである。
以下において、リニアソレノイド１の各部を詳細に説明する。
【００２３】
コイル２は、樹脂性のボビン１２の周囲に、絶縁被覆が施された導線（エナメル線等）を多数巻回したものであり、通電されると磁力を発生し、プランジャ３、ステータ８、ヨーク９に磁束ループが形成される。
【００２４】
プランジャ３は、略円柱形状を呈した磁性体金属（例えば、鉄などの強磁性材料）である。このプランジャ３は、ステータ８の内部に形成された摺動孔１３の内壁面において直接摺動するものである。
また、プランジャ３の内部には、軸方向に貫通する呼吸孔１４が形成されている。
【００２５】
ステータ８は、磁気吸引コア４、磁気遮断部１５、磁気受渡コア１６が一体に設けられた磁性体金属（例えば、鉄などの強磁性材料）である。
磁気吸引コア４は、プランジャ３と軸方向に対向して、プランジャ３を磁気吸引するものであり、プランジャ３との間に磁気吸引部（メイン磁気ギャップ）を形成する。
【００２６】
磁気遮断部１５は、磁気吸引コア４と磁気受渡コア１６との間で直接磁束が流れるのを阻害する磁気飽和部であり、磁気抵抗の大きい薄肉部により形成されている。
【００２７】
磁気受渡コア１６は、プランジャ３の略全周を覆う円筒形状を呈するものであり、プランジャ３と径方向の磁束の受け渡しを行うものである。そして、磁気受渡コア１６とプランジャ３との間に磁気受渡し部（サイド磁気ギャップ）が形成される。
【００２８】
ヨーク９は、コイル２の周囲を覆って磁束を流す磁性体金属（例えば、鉄などの強磁性材料）であり、コイル２の外周を覆う略カップ形状を呈する。
そして、内部にリニアソレノイド１の構成部品を組み込んだ後、ヨーク９の前端部（カップ開口）に形成された爪部をカシメることでヨーク９とステータ８とが強固に結合される。
【００２９】
リングコア１０は、磁気受渡コア１６の外周に嵌め合わされるリング形状を呈する磁性体金属（例えば、鉄などの強磁性材料）であり、コイル２の内周を後方へ突き抜けて配置された磁気受渡コア１６の外周に装着されて、磁気受渡コア１６とヨーク９の底部（カップ底部）とを磁気的に結合するものである。
【００３０】
コイル２を巻回するボビン１２とリングコア１０との間には、リングコア１０をヨーク９の底部に押し付ける付勢部材１７が設けられている。この付勢部材１７は、リングコア１０をヨーク９の底部に強制的に押し付けることで、リングコア１０とヨーク９の磁気結合を確実にするためのものである。
【００３１】
ここで、磁気吸引コア４の中心部には、軸方向に貫通したスルーホール６が形成されている。そして、このスルーホール６の内壁面において、シャフト５が軸方向に摺動自在に支持される。
シャフト５は、プランジャ３に生じる軸力を弁体（スプール等）に伝達するとともに、リターンスプリングの付勢力を弁体（スプール等）を介してプランジャ３に伝達するものである。
【００３２】
シャフト５は、非磁性の金属材料によって設けられる。このシャフト５は、図１に示すように、プランジャ３とは分離して設けられ、プランジャ３に対して固定されないものであり、リターンスプリングの付勢力によりシャフト５の後端とプランジャ３の前面とが常に当接するものである。
しかし、リニアソレノイド１が油圧制御弁に結合される以前の状態では、シャフト５がスルーホール６から抜け出て、シャフト５がリニアソレノイド１から脱落する可能性がある。
【００３３】
そこで、この実施例の磁気吸引コア４には、この磁気吸引コア４の一部（スルーホール６の開口縁）を、スルーホール６の内径方向に塑性変形させたシャフト抜止部７が設けられている。
このシャフト抜止部７は、スルーホール６に組付けられたシャフト５がスルーホール６から抜け出るのを防ぐためのものであり、シャフト抜止部７の内径寸法は、シャフト５の外径寸法（スルーホール６に摺動する部位の外径寸法）より小さく設けられている。
【００３４】
シャフト抜止部７の製造方法を図１（ｂ）を参照して説明する。
先ず、リニアソレノイド１のスルーホール６にシャフト５を組み入れる。
次に、スルーホール６の開口縁（磁気吸引コア４の前端面）に治具１８を押し付け、治具１８に荷重を加える。治具１８は、磁気吸引コア４の前端面に当接する部位がスルーホール６の内径寸法より僅かに大径なものであり、治具１８の中心部にはシャフト５の当接を防ぐ「穴や凹部による逃げ部１９」が形成されている。
そして、治具１８に加えた荷重により、スルーホール６の開口縁（具体的には磁気吸引コア４の一部）を内側（スルーホール６の内径方向）に塑性変形させる。
以上により、シャフト抜止部７が形成される。
【００３５】
なお、図２（ａ）はシャフト抜止部７が形成される前のスルーホール６を軸方向から見た図であり、図２（ｂ）はシャフト抜止部７が形成された後のスルーホール６を軸方向から見た図である。
図２から判るように、この実施例は、スルーホール６の開口縁を全周に亘って塑性変形させたものであり、シャフト抜止部７は円環状に設けられるものである。
【００３６】
（実施例１の効果１）
この実施例のリニアソレノイド１は、シャフト５をプランジャ３に対して分離して設け、シャフト５をプランジャ３の端面と当接させてプランジャ３の軸力をシャフト５に伝える構成を採用している。これにより、磁気受渡コア１６に対するプランジャ３の軸ズレがシャフト５に影響しない。
その結果、シャフト５とスルーホール６の隙間を摺動クリアランスとして狭く設けることができ、プランジャ３に作用する磁気吸引力を高めることができる。
【００３７】
（実施例１の効果２）
この実施例のリニアソレノイド１は、プランジャ３とシャフト５が分離しているため、結合のために要求される高い加工精度（プランジャ３とシャフト５の高い同軸精度）が必要とされない。
このため、リニアソレノイド１の製造コストを抑えることができる。
【００３８】
（実施例１の効果３）
この実施例のリニアソレノイド１は、磁気吸引コア４の一部（スルーホール６の開口縁）を塑性変形させてシャフト抜止部７を設けているため、スルーホール６に組付けられたシャフト５が脱落する不具合がない。
これにより、油圧制御弁に組付ける前のリニアソレノイド１の取り扱いが容易になる。また、シャフト抜止部７は、磁気吸引コア４の一部であるため、部品点数の増加を招かない。
【００３９】
（実施例１の効果４）
この実施例の磁気吸引コア４には、ヨーク９の開口端と磁気的および機械的に結合されるフランジ部２０が一体に設けられており、このフランジ部２０（磁気吸引コア４の一部）がヨーク９の前端部（カップ開口）に対してインロー嵌合される。
シャフト抜止部７を形成する際（治具１８から磁気吸引コア４に荷重が与えられる際）、磁気吸引コア４に与えられる荷重が、インロー嵌合のためにヨーク９に形成した段差２１で受け止められてヨーク９に伝えられる。
このため、磁気吸引コア４に与えられる荷重がリニアソレノイド１の内部部品（コイル２等）に加わる不具合がない。その結果、磁気吸引コア４に与えられる荷重によって、リニアソレノイド１の内部が損傷する懸念を回避することができる。即ち、荷重を加えてシャフト抜止部７を形成しても、リニアソレノイド１の信頼性を損なうことがない。
【００４０】
（実施例１の効果５）
この実施例のシャフト５は、スルーホール６の外部に近い側（前側）が小径となる段付形状を呈するものである。具体的に、シャフト５のうち、シャフト５の前側（シャフト抜止部７の内側において軸方向へ変移する範囲）には、シャフト抜止部７の内径寸法より小径の小径部２２が設けられている。
このように、シャフト５の前側に小径部２２を設けたことにより、シャフト５とシャフト抜止部７とが接触する不具合がない。即ち、スルーホール６の内壁にシャフト抜止部７を設けても、軸方向に対するシャフト５の摺動性が損なわれる不具合がない。
【００４１】
［実施例２］
図３を参照して実施例２を説明する。なお、以下の実施例において上記実施例１と同一符合は同一機能物を示すものである。
この実施例２におけるシャフト抜止部７の製造方法を、図３を参照して説明する。
先ず、スルーホール６の外端（前端）に、スルーホール６の内径寸法より大径の座ぐり２３を設けておく。この座ぐり２３は、治具１８の外径寸法より大径の円筒穴であり、例えば、ステータ８の製造時において切削加工により形成されるものである。
【００４２】
他は、実施例１と同様の工程でシャフト抜止部７を形成するものである。
即ち、リニアソレノイド１のスルーホール６にシャフト５を組み入れる。
次に、座ぐり２３の底部に治具１８を押し付け、治具１８に荷重を加え、座ぐり２３の底におけるスルーホール６を内側に塑性変形させて、シャフト抜止部７を形成する。
【００４３】
この実施例２では、座ぐり２３の底部に加重を加えるため、塑性変形が磁気吸引コア４の外面（外観面）に影響しない。即ち、リニアソレノイド１の製品精度が劣化する不具合を回避することができる。
【００４４】
［実施例３］
図４を参照して実施例３を説明する。
この実施例３のシャフト抜止部７は、図４（ｂ）に示すように、スルーホール６を軸方向から見て局部的な断片形状を呈するものであり、スルーホール６の内壁面に局部的な荷重を加えて設けたものである。
なお、図４（ｂ）では、断片形状を呈するシャフト抜止部７を２つ設ける例を示すが、断片形状を呈するシャフト抜止部７の数は限定されるものではなく、３つ以上であっても良い。あるいは、シャフト５の抜け止めが可能であれば、断片形状を呈するシャフト抜止部７が１つであっても良い。
【００４５】
このように、局部的な荷重によって断片形状を呈するシャフト抜止部７を形成するため、塑性変形に用いる荷重を低減できる。その結果、荷重を与える装置を簡素化することが可能になり、製造コストを抑えることができる。
また、磁気吸引コア４に与える荷重を低減できることにより、磁気吸引コア４が荷重により変形する懸念を回避することができる。即ち、リニアソレノイド１の製品精度が劣化する懸念を無くし、リニアソレノイド１の信頼性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
上記の実施例で示すリニアソレノイド１の構成は具体的な一例を示すものであり、リニアソレノイド１の構成は実施例に限定されるものではなく、スルーホール６からシャフト５が抜け出る可能性のあるリニアソレノイド１に適用可能なものである。具体的な一例を示すと、上記の実施例では磁気吸引コア４と磁気受渡コア１６とが一体に設けられる例を示したが、磁気吸引コア４と磁気受渡コア１６が独立して設けられるリニアソレノイド１に本発明を適用しても良い。
【００４７】
上記の実施例では、リニアソレノイド１が油圧制御弁を駆動する例を示したが、駆動対象物は油圧制御弁に限定されるものではなく、油圧制御弁以外の駆動対象物（バルブ以外を含む）を直接または間接的に駆動するリニアソレノイド１に本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【００４８】
１  リニアソレノイド
２  コイル
３  プランジャ
４  磁気吸引コア
５  シャフト
６  スルーホール
７  シャフト抜止部
９  ヨーク
２２  小径部
２３  座ぐり
【図１】
0005585562.tif 000002
【図２】
0005585562.tif 000003
【図３】
0005585562.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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