(57)【要約】【解決手段】  磁性体からなるケース１にプランジャ孔５ｃを形成し、このプランジャ孔内に設けた非磁性体からなるブシュ１６によって、プランジャ１７のリヤ側部分１７ａを所要の摺動クリアランスδ１で摺動自在に軸支している。上記ブシュの内周面はプランジャ孔の内周面よりも僅かに半径方向内方に突出させてあり、それによってプランジャ孔の内周面とプランジャの外周面との間に上記摺動クリアランスよりも大きな磁気クリアランスδ２を形成している。【効果】  上記摺動クリアランスδ１によってプランジャ１７をガタツクことなく滑らかに摺動させることができ、しかも上記磁気クリアランスδ２によって、プランジャ１７を前進させる推力が低減してしまうのを可及的に防止しながら、サイドフォースの発生を効果的に防止することができる。【選択図】  図１
2006186068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体からなるケースと、このケース内に収納されたコイルと、このコイル内に摺動自在に配置されるとともに、少なくともリヤ側部分が上記ケースに形成したプランジャ孔内に摺動自在に嵌合されて通常はリヤ側の非作動位置に保持されるプランジャとを備え、上記コイルに通電した際にプランジャを上記非作動位置からフロント側へ移動させるようにしたソレノイド装置において、
上記プランジャ孔内に非磁性体からなるブシュを設けて、このブシュによりプランジャを所要の摺動クリアランスを持って摺動自在に軸支させ、かつ上記ブシュの内周面をプランジャ孔の内周面よりも僅かに半径方向内方に突出させて該ブシュの内周面とプランジャ孔の内周面との間に段差を形成し、その段差によってプランジャ孔の内周面とプランジャの外周面との間に上記摺動クリアランスよりも大きな磁気クリアランスを形成したことを特徴とするソレノイド装置。
【請求項２】
上記プランジャ孔の内周面に環状凹部が形成され、この凹部内に上記ブシュが嵌着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装置。
【請求項３】
上記ケースは、有底の筒状部材とこの筒状部材の開口側を覆うコアとを備え、上記筒状部材に上記プランジャ孔が形成されるとともに上記コアに貫通孔が形成されており、
また上記プランジャは、磁性体からなるリヤ側部分と非磁性体からなるフロント側部分とを備え、リヤ側部分が上記プランジャ孔に摺動自在に設けられるとともにフロント側部分が上記貫通孔に摺動自在に設けられ、
さらに上記コアの貫通孔の周囲に、リヤ側に向けて突出する環状突起を突出形成して、この環状突起の先端部を、上記非作動位置に保持されているプランジャのリヤ側部分におけるフロント側の外周面に近接させたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のソレノイド装置。
【請求項４】
上記貫通孔内に非磁性体からなるブシュを設けて、このブシュによりプランジャを所要の摺動クリアランスを持って摺動自在に軸支させ、かつ上記ブシュの内周面を貫通孔の内周面よりも僅かに半径方向内方に突出させて該ブシュの内周面と貫通孔の内周面との間に段差を形成し、その段差によって貫通孔の内周面とプランジャの外周面との間に上記摺動クリアランスよりも大きな磁気クリアランスを形成したことを特徴とする請求項３に記載のソレノイド装置。
【請求項５】
上記摺動クリアランスの大きさが１０〜４０μｍの範囲であり、また磁気クリアランスの大きさが５０〜３００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のソレノイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はソレノイド装置に関し、より詳しくは、コイルに通電した際にプランジャを移動させるようにしたソレノイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ソレノイド装置として、磁性体からなるケースと、このケース内に収納されたコイルと、このコイル内に摺動自在に配置されるとともに、少なくともリヤ側部分が上記ケースに形成したプランジャ孔内に摺動自在に嵌合されて通常はリヤ側の非作動位置に保持されるプランジャとを備え、上記コイルに通電した際にプランジャを上記非作動位置からフロント側へ移動させるようにしたものが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−２８８１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来のソレノイド装置においては、プランジャはガタツクことなく滑らかに摺動される必要があり、そのためプランジャを摺動自在に軸支する部分の摺動クリアランスの大きさは、例えば１０〜４０μｍの範囲に設定されていることが望ましい。
ところで、仮にプランジャとプランジャ孔との間にアライメントの誤差があり、プランジャ孔に対してプランジャが僅かに傾いて組み付けられている場合には、それによってプランジャを前進させる推力の他にプランジャを半径方向に移動させようとするサイドフォースが発生するようになる。
上記プランジャを前進させる推力を可及的に低減させることなくサイドフォースの発生を低減するためには、コイルの磁路中に５０〜３００μｍ程度の大きさの磁気クリアランスを設けることが望ましい。しかしながら、仮に上記摺動クリアランスを５０〜３００μｍの大きさに拡大してこれを磁気クリアランスとして利用した場合には、摺動クリアランスとしては大きすぎ、プランジャがガタついて結局はサイドフォースの発生を低減することができなかった。
そして上記サイドフォースの発生は、プランジャの前進時と後退時とにおけるヒステリシスを大きなものとするので、ソレノイド装置として良好なリニア特性を確保することが困難となっていた。
【０００４】
本発明は上述した欠点に鑑み、プランジャを前進させる推力を可及的に低減させることなくサイドフォースの発生を低減させることができるソレノイド装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち請求項１の発明は、磁性体からなるケースと、このケース内に収納されたコイルと、このコイル内に摺動自在に配置されるとともに、少なくともリヤ側部分が上記ケースに形成したプランジャ孔内に摺動自在に嵌合されて通常はリヤ側の非作動位置に保持されるプランジャとを備え、上記コイルに通電した際にプランジャを上記非作動位置からフロント側へ移動させるようにしたソレノイド装置において、
上記プランジャ孔内に非磁性体からなるブシュを設けて、このブシュによりプランジャを所要の摺動クリアランスを持って摺動自在に軸支させ、かつ上記ブシュの内周面をプランジャ孔の内周面よりも僅かに半径方向内方に突出させて該ブシュの内周面とプランジャ孔の内周面との間に段差を形成し、その段差によってプランジャ孔の内周面とプランジャの外周面との間に上記摺動クリアランスよりも大きな磁気クリアランスを形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明によれば、プランジャの外周面はブシュによって所要の摺動クリアランスを持って摺動自在に軸支されているので、プランジャはガタツクことなく滑らかに摺動されるようになる。
これと同時に、プランジャ孔の内周面とプランジャの外周面との間に上記摺動クリアランスよりも大きな磁気クリアランスを形成しているので、それによって上記プランジャを前進させる推力を可及的に低減させることなく、サイドフォースの発生を低減することができる。
そしてこれにより、プランジャの前進時と後退時とにおけるヒステリシスを小さなものとすることができるので、ソレノイド装置として良好なリニア特性を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、ソレノイド装置のケース１は、磁性体からなる有底の筒状部材２と、この筒状部材２のフロント側開口部に連結した磁性体からなるコア４とを備えている。
上記筒状部材２内には段付孔５を形成してあり、この段付孔５は、筒状部材２の開口側からリヤ側に向けて順に大径孔５ａ、中径孔５ｂ及び小径のプランジャ孔５ｃとから構成してある。
【０００８】
上記筒状部材２に形成した中径孔５ｂ内にはコイル１０が巻回されたボビン１１を嵌合して固着してある。このボビン１１にはこれと一体にボビン１１の半径方向外方に突出する接続端子１２を設けてあり、この接続端子１２は上記コイル１０と電気的に接続されている。
上記接続端子１２を備えたボビン１１をケース１内に収納するために、該接続端子１２のボビン１１との接続端子１２ａの通過を許容するスリット１３を筒状部材２に設けてある。
そして上記コア４は、筒状部材２の大径孔５ａに嵌合してあり、このコア４を大径孔５ａと中径孔５ｂとの段部端面に当接させた状態で、上記スリット１３のコア４よりもフロント側（左側）部分を半径方向内方にカシメることにより、コア４をケース１に一体に取付けている。
【０００９】
上記筒状部材２のプランジャ孔５ｃとコア４に形成した貫通孔４ａとは同一軸線上となるように配置してあり、それぞれの内周面に設けたブシュ１６によってプランジャ１７を摺動自在に軸支している。各ブシュ１６は非磁性体から構成してあり、ＰＴＦＥなどの摺動性の良い非磁性材料から構成することが望ましい。
上記プランジャ１７は、リヤ側部分１７ａとフロント側部分１７ｂ及び両者間の小径部分１７ｃとを備えており、リヤ側部分１７ａを鉄などの磁性体で製造して、このリヤ側部分１７ａをコイル１０が巻回されたボビン１１内に摺動自在に貫通させている。
他方、フロント側部分１７ｂと小径部分１７ｃとはＳＵＳなどの非磁性体で一体に製造してあり、この小径部分１７ｃと上記リヤ側部分１７ａとを相互に一体に連結してある。
【００１０】
上記プランジャ１７は、図示しないが、例えばスプールバルブのスプールなどに連動するようになっており、該スプールを付勢する図示しないばねによって通常はリヤ側の図示非作動位置に保持されている。
上記コア４の貫通孔４ａの周囲には、リヤ側に向けて突出する断面三角形状の環状突起４ｂを突出形成してあり、この環状突起４ｂの先端部を、磁性体からなるプランジャ１７のリヤ側部分１７ａにおけるフロント側の外周面に近接させることにより、両者間に良好な磁路を形成できるようにしてある。
【００１１】
上記プランジャ１７のリヤ側部分１７ａとフロント側部分１７ｂは、それぞれ上述したブシュ１６によって摺動自在に軸支されている。各ブシュ１６とリヤ側部分１７ａ及びフロント側部分１７ｂとはそれぞれ同一寸法で構成してあるので、ブシュ１６とリヤ側部分１７ａとの構成のみを図２について説明する。
図２において、上記プランジャ孔５ｃのフロント側内周面に環状凹部２ａを形成してあり、この環状凹部２ａ内に上記ブシュ１６を嵌着してある。上記プランジャ１７のリヤ側部分１７ａはこのブシュ１６によって摺動自在に軸支してあり、両者間には所要の摺動クリアランスδ１を形成してある。
この摺動クリアランスδ１は、プランジャ１７をガタツクことなく滑らかに摺動させるために、１０〜４０μｍの範囲に設定することが望ましい。
【００１２】
上記ブシュ１６は、その内周面がプランジャ孔５ｃの内周面よりも僅かに半径方向内方に突出するように上記環状凹部２ａに嵌着してあり、これによって該ブシュ１６の内周面とプランジャ孔５ｃの内周面との間に段差を形成してある。
したがってその段差によってプランジャ孔５ｃの内周面とリヤ側部分１７ａの外周面との間に上記摺動クリアランスδ１よりも大きな磁気クリアランスδ２が形成されるようになる。
この磁気クリアランスδ２は、プランジャ１７と筒状部材２のプランジャ孔５ｃやコア４の貫通孔４ａとのアライメントの誤差などから生じるサイドフォースを低減するために、５０〜３００μｍの範囲に設定することが望ましい。
【００１３】
以上の構成において、接続端子１２を介してコイル１０に通電すると、プランジャ１７は電磁力によって図示非作動位置からフロント側へ移動されるようになる。
このときアライメントの誤差により、例えばプランジャ１７のリヤ側部分１７ａがプランジャ孔５ｃの軸線に対して僅かに傾いて組立てられていたような場合には、それによってプランジャ１７を前進させる推力の他にプランジャ１７を半径方向に移動させようとするサイドフォースが発生するようになる。
しかるに本実施例では、上記プランジャのリヤ側部分１７ａの外周面とプランジャ孔５ｃの内周面との間に好適な大きさの磁気クリアランスδ２を形成しているので、プランジャ１７を前進させる推力が低減してしまうのを可及的に防止しながら、上記サイドフォースの発生を効果的に防止することができる。
他方、プランジャ１７はブシュ１６によって好適な大きさの摺動クリアランスδ１を持って軸支されているので、プランジャ１７はガタツクことなく滑らかに前進されるようになる。
【００１４】
上記プランジャ１７が前進されると、磁性体からなるリヤ側部分１７ａがコア４の貫通孔４ａ内に入り込むようになり、ここでも上記アライメントの誤差によってサイドフォースが発生されるようになる。
しかしながら、フロント側のブシュ１６周りの構成もリヤ側のブシュ１６周りの構成と同様に構成してあるので、上述したのと同様な理由によって、プランジャ１７の前進力が低減するのを可及的に防止しながら、そのサイドフォースの発生を効果的に防止することができる。
【００１５】
プランジャ１７が前進した状態からコイル１０の通電が遮断されると、プランジャ１７は図示しないばねによってリヤ側に移動され、図示非作動位置に復帰されるようになる。
この間、コイル１０の通電電流の大きさを制御してプランジャ１７の前進量（前進力）を制御することができるが、本実施例においてはサイドフォースの発生を効果的に抑制することができるので、プランジャ１７の前進時と後退時とにおけるヒステリシスを小さくすることができ、したがって良好なリニア特性を確保することができる。
【００１６】
なお、上記実施例では、プランジャ１７のフロント側部分１７ｂもブシュ１６によって軸支しているが、このフロント側で発生されるサイドフォースはリヤ側で発生されるサイドフォースよりも小さいので、構成の簡略化のために、フロント側のブシュ１６を省略して、プランジャ１７のフロント側部分１７ｂを直接コア４の貫通孔４ａで摺動自在に軸支するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例を示す断面図。
【図２】図１の要部の拡大断面図。
【符号の説明】
【００１８】
１  ケース                        ２  筒状部材
２ａ  環状凹部                    ４  コア
４ａ  貫通孔                      ４ｂ  環状突起
５  段付孔                        ５ｃ  プランジャ孔
１０  コイル                      １７  プランジャ
１７ａ  リヤ側部分                １７ｂ  フロント側部分
δ１  摺動クリアランス            δ２  磁気クリアランス
【図１】
2006186068.tif 000003
【図２】
2006186068.tif 000004