(57)【要約】【課題】ソレノイド用のソレノイドチューブを提供すること。【解決手段】一態様では、ソレノイドチューブは、単体本体と、単体本体上の内側表面と、内側表面上に形成された複数のディンプルとを含む。単体本体は概して円筒形状を画定し第１の端部及び第２の端部を含む。内側表面が第１の開口端部と第２の閉鎖端との間に延びる。複数のディンプルは単体本体の内側表面から半径方向内側に延びる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されるワイヤコイルと、
内側表面、及び該内側表面から半径方向内向きに延び且つ該内側表面の周りに円周方向に配置された複数のディンプル、を含む電機子チューブと、
電機子チューブ内に摺動可能に配置され、前記複数のディンプルと係合することによって電機子チューブ内の中央に位置付けられる電機子と、を備える
ソレノイド。
【請求項２】
前記電機子の外側電機子表面と前記電機子チューブの内側表面との間の半径方向の隙間が、前記複数のディンプルの半径方向内向きの伸長で画定される、請求項１に記載のソレノイド。
【請求項３】
前記電機子と前記複数のディンプルのそれぞれとの間の係合によって前記電機子と前記電機子チューブとの間の同心性が維持される、請求項１に記載のソレノイド。
【請求項４】
軸方向に整列した隣接する対の前記複数のディンプルが円周方向に離間して、汚染物質が自由に移動するための経路が提供され且つ電機子と電機子チューブとの間の摺動性が維持される、請求項１に記載のソレノイド。
【請求項５】
前記複数のディンプルが第１のディンプルセットと第２のディンプルセットとを含む、請求項１に記載のソレノイド。
【請求項６】
前記第１のディンプルセットが軸方向に整列し円周方向に離間した第１の複数のディンプルを含み、前記第２のディンプルセットが軸方向に整列し円周方向に離間した第２の複数のディンプルを含み、前記第１のディンプルセットが前記第２のディンプルセットと軸方向に離間している、請求項５に記載のソレノイド。
【請求項７】
前記第１のディンプルセットが前記第２のディンプルセットと円周方向に整列している、請求項６に記載のソレノイド。
【請求項８】
前記第１のディンプルセットが前記第２のディンプルセットと円周方向にずれている、請求項６に記載のソレノイド。
【請求項９】
前記複数のディンプルがそれぞれ、対向する軸方向両端部において４分の１球形を画定し、前記軸方向両端部間に半円筒形状が軸方向に延びている、請求項１に記載のソレノイド。
【請求項１０】
前記電機子チューブは、閉鎖端部及び軸方向に対向する開口端部とを含む、請求項１に記載のソレノイド。
【請求項１１】
前記電機子チューブの前記開口端部は、前記開口端部から半径方向外側に延びるチューブフランジを含む、請求項１０に記載のソレノイド。
【請求項１２】
前記ソレノイドが磁極片を含み、前記電機子チューブが磁極部及び電機子部を含み、前記磁極部は前記電機子部と前記チューブフランジとの間に軸方向に配置される、請求項１１に記載のソレノイド。
【請求項１３】
前記磁極部は、前記磁極片を少なくとも部分的に受容し且つ前記電機子部に対して増加した直径を画定する、請求項１２に記載のソレノイド。
【請求項１４】
ソレノイド用のソレノイドチューブであって、
ほぼ円筒形の形状を画定し第１の端部と第２の端部とを含む単体チューブ本体と、
前記単体チューブ本体上の前記第１の端部と前記第２の端部との間に延びる内側表面と、
前記内側表面上に形成されそこから半径方向内向きに延びる複数のディンプルと、
を備えるソレノイド用のソレノイドチューブ。
【請求項１５】
前記複数のディンプルの軸方向に整列した隣接対は、円周方向に離間して汚染物質がそれらの間を通過する、請求項１４に記載のソレノイド。
【請求項１６】
前記複数のディンプルは、第１のディンプルセットと第２のディンプルセットとを含む、請求項１５に記載のソレノイド。
【請求項１７】
前記第１のディンプルセットが第１の複数の軸方向に整列し円周方向に離間したディンプルを含み、前記第２のディンプルセットが第２の複数の軸方向に整列し円周方向に離間したディンプルを含み、前記第1のディンプルセットが第２のディンプルセットセットから軸方向に離間している、請求項１６に記載のソレノイド。
【請求項１８】
前記第１のディンプルセットが前記第２のディンプルセットと円周方向に整列している、請求項１７に記載のソレノイド。
【請求項１９】
前記第１のディンプルセットが前記第２のディンプルセットから円周方向にずれている、請求項１７に記載のソレノイド。
【請求項２０】
前記複数のディンプルはそれぞれ、対向する軸方向両端部で４分の１球形を画定し、軸方向両端部間に半円筒形状が軸方向に延びている、請求項１４に記載のソレノイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連アプリケーションの相互参照］
本出願は、２０１８年４月１９日に出願された米国仮特許出願第６２／６６０，１３２号に基づき、その優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
［連邦政府による資金提供を受けた研究に関する陳述］
適用されない。
【背景技術】
【０００３】
一般に、ソレノイドは、ハウジング内に配置された可動電機子を含む。いくつかの構成では、電機子は電機子チューブ内に摺動可能に配置されてもよい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様では、本開示は、ハウジングと、ハウジング内に配置されたワイヤコイルと、内側表面及び内側表面から半径方向内向きに延在し且つ周方向に配置された複数のディンプルを有する電機子チューブと、を含むソレノイドを提供する。ソレノイドはさらに、電機子チューブ内に摺動可能に配置された電機子を含む。電機子は複数のディンプルと係合することによって電機子チューブ内の中央に位置付けられる。
【０００５】
一態様では、本開示は、ソレノイド用のソレノイドチューブを提供する。ソレノイドチューブは、ほぼ円筒形の形状を画定し第１の端部と第２の端部とを有する単体チューブ本体と、第１の端部と第２の端部との間に延びる単体チューブ本体上の内側表面と、内側表面に形成され内側表面から半径方向内側に延びる複数のディンプルとを含む。
【０００６】
一態様では、本開示は、ハウジングと、ハウジング内に配置されたワイヤコイルと、ハウジング内に少なくとも部分的に配置された電機子チューブと、電機子チューブ内に摺動可能に配置された電機子と、を含むソレノイドを提供する。ソレノイドはさらに、電機子に結合されそこから半径方向外向きに延びる第１の複数のディンプルを有する第１の位置合わせリングと、電機子に結合され第１の位置合わせリングから軸方向に分離された第２の位置合わせリングとを含む。第２の位置合わせ部材は、そこから半径方向外側に延びる第２の複数のディンプルを含む。電機子は、第１の複数のディンプル及び第２の複数のディンプルと係合することによって電機子チューブ内の中央に位置付けられる。
【０００７】
一態様では、本開示は、ソレノイド用の電機子を提供する。電機子は、略円筒形状を画定し第１の端部と第２の端部とを有する単体電機子本体と、第１の端部に隣接し単体電機子本体に形成された第１の径方向凹部と、第２の端部に隣接し単体電機子に形成された第２の径方向凹部とを含む。電機子は、第１の半径方向凹部内に配置されそこから半径方向外側に延びる第１の複数のディンプルを有する第１の位置合わせリングと、第２の半径方向凹部内に配置されそこから半径方向外側に延びる第２の複数のディンプルを有する第２の位置合わせリングと、を含む。
【０００８】
本開示の上記及び他の態様並びに利点は以下の説明から明らかになるであろう。説明では、本明細書の一部を形成し本開示の好ましい構成を例示として示す添付の図面を参照する。そのような構成は、必ずしも本開示の全範囲を表すものではなく、従って、本開示の範囲を解釈するために特許請求の範囲及び本明細書を参照する。
【０００９】
以下の詳細な説明を考慮すると本発明はよりよく理解され、上記以外の特徴、態様及び利点が明らかになる。この詳細な説明は以下の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一態様によるソレノイドの概略図である。
【図２】本開示の一態様による電機子チューブの斜視図である。
【図３】本開示の一態様による、オフセットディンプルを有する電機子チューブの斜視図である。
【図４】図３の電機子チューブの線４−４に沿った断面図である。
【図５】図４の線５−５に沿った図３の電機子チューブの断面図である。
【図６】図５の６−６部の拡大図である。
【図７】本開示の一態様による電機子チューブの斜視図である。
【図８】図７の電機子チューブの線８−８に沿った断面図である。
【図９】図７の電機子チューブの内側表面に配置されたディンプルの拡大図である。
【図１０】本開示の一態様による電機子チューブの斜視図である。
【図１１】線１１−１１に沿って取られた図１０の電機子チューブの断面図である。
【図１２】本開示の一態様による電機子チューブの斜視図である。
【図１３】図１２の電機子チューブの線１３−１３に沿った断面図である。
【図１４】本開示の一態様による、図７の電機子チューブを含むソレノイドの上面図である。
【図１５】線１５−１５に沿った図１４のソレノイドの断面図である。
【図１６】図１５の１６−１６部の拡大図である。
【図１７】本開示の一態様による電機子の斜視図である。
【図１８】図１７の電機子の線１８−１８に沿った断面図である。
【図１９】本開示の一態様による、フィンガを備えた鍔部を有する電機子の斜視図である。
【図２０】図１９の電機子の分解図である。
【図２１】図１９の線２１−２１に沿った電機子の断面図である。
【図２２】本開示の一態様による、鍔部上に位置合わせ機構を有する電機子の斜視図である。
【図２３】本開示の一態様による、凹切欠き内に金属位置合わせリングを有する電機子の斜視図である。
【図２４】本開示の一態様による、鍔部で固定された金属製の位置合わせリングを有する電機子の斜視図である。
【図２５】本開示の一態様による、フィンガを有する鍔部で固定された金属製の位置合わせリングを有する電機子の斜視図である。
【図２６】本開示の一態様による金属製の位置合わせリングの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示のいずれかの態様を詳細に説明する前に、本開示はその適用において以下の説明に記載されるか又は図に示される構成の詳細及び構成要素の配置に限定されないことを理解されたい。本開示は、他の構成も可能でありそして様々な方法で実施又は実行することが可能である。また、本明細書で使用されている表現及び用語は説明を目的とし限定と見なされるべきではないことを理解されたい。本明細書における「含む（including）」、「備える（comprising）」、又は「有する（having）」及びその変形の使用は、その後に列挙される項目及びその均等物並びに追加の項目を包含することを意味する。他に特定又は限定されない限り、「搭載された」、「接続された」、「支持された」及び「結合された」という用語及びその変形は広く使用され、直接及び間接の両方の「搭載された」、「接続された」、「支持された」及び「結合された」まで広げられる。さらに、「接続された」及び「結合された」は物理的又は機械的な接続又は結合に限定されない。
【００１２】
以下の説明は、当業者が本開示の態様を製作及び使用することを可能にするために提示される。図示の構成に対する様々な修正は当業者には容易に明らかであろうし、本明細書の一般的な原理は本開示の態様から逸脱することなく他の構成及び用途に適用することができる。従って、本開示の態様は、示されている構成に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示されている原理及び特徴と矛盾しない最も広い範囲が与えられるべきである。以下の詳細な説明は図面を参照して読まれるべきであり、ここで、異なる図面における同様の要素は同様の参照番号を有する。図は、必ずしも縮尺通りではなく選択された構成を描写しても本開示の範囲を限定することを意図していない。当業者なら本明細書に提供される非限定的な例が多くの有用な代替物を有し且つ本開示の範囲内に入ることを認識するであろう。
【００１３】
用語「軸方向」及びその変形の本明細書における使用は、一般に対称軸、中心軸、又は特定の構成要素若しくはシステムの細長い方向に沿って延びる方向を指す。例えば、構成要素の軸方向に延びる特徴は、対称軸又はその構成要素の細長い方向に平行な方向に概ね沿って延びる特徴であり得る。同様に、本明細書における「半径方向」という用語及びその変形の使用は、対応する軸方向に対して概ね垂直な方向を指す。例えば、構成要素の半径方向に延在する構造は、概してその構成要素の長手方向軸又は中心軸に対して垂直である方向に少なくとも部分的に沿って延在することができる。本明細書における「周り」という用語及びその変形の使用は、概して物体の周り又は対称軸の周り、特定の構成要素若しくはシステムの中心軸又は細長い方向の周りに延びる方向を指す。
【００１４】
図１は、本開示によるソレノイド１０の非限定的な一例を示している。ソレノイド１０は、ハウジング１２、ワイヤコイル１４、電機子チューブ１６、及び電機子１８を含み得る。ワイヤコイル１４は、ハウジング１２内に配置され得、そして例えば、外部コントローラ（図示せず）によって選択的に付勢される（即ち、所望の方向に所定の大きさの電流が供給される）。電機子チューブ１６は、ハウジング１２内に少なくとも部分的に配置することができる。電機子１８は、電機子チューブ１６内にスライド可能に配置することができる。いくつかの非限定的な例では、ハウジング１２、ワイヤコイル１４、電機子チューブ１６、及び電機子１８は、共通の中心軸Ｃに沿って配置されてもよい。
【００１５】
動作中、ワイヤコイル１４は選択的に付勢されて、それに印加される電流の方向と一致する方向に磁界を発生してよい。ワイヤコイル１４によって発生された磁界は電機子１８に力を加えることができ、次いで電機子１８が所望の方向に作動（即ち変位）する。
【００１６】
一般に、電機子チューブ１６は、電機子１８がその中で摺動可能に作動し得る空洞を提供する。従来のソレノイドは複数の半径方向に窪んだスロットを有する電機子を含むことができ、スロットはソレノイドに沿って軸方向に延びる電機子の周囲に沿って周方向に配置される。複数のボール軸受が、電機子チューブの内側表面に係合するように構成され半径方向に窪んだスロットの中に配置することができる。これらの従来の電機子設計では、いくつかの構成要素がソレノイドの組み立て及び性能に影響を与える可能性がある。例えば、電機子チューブ内の電機子の同心度は、軸受スロットの半径方向の深さ及び／又は個々の軸受の直径によって影響され得る。さらに、電機子と電機子チューブとの間の隙間又は径方向エアギャップは、軸受スロットの径方向深さ及び／又は個々の軸受の直径に関連する製造公差によって影響を受ける場合がある。
【００１７】
従来のソレノイド設計におけるボール軸受及び軸受スロットを使用するとまた、電機子を製造することが困難になる。例えば、電機子は粉末金属プロセスを使用して製造される必要があるので、より多くの後処理及び検査を必要とし電機子の密度を減少させそれによってその磁気容量が減少する。
【００１８】
一般に、本開示は、電機子の磁気容量を維持しながら効率的に製造することができる、電機子チューブ及び電機子を含むソレノイドを提供する。例えば、電機子及び／又は電機子チューブは、ボール軸受及び付随する軸受スロットを使用しない位置合わせ機構を含むことができ、それによりソレノイドの製造及び組立てが著しく単純化される。
【００１９】
図２〜図６は、ソレノイド１０内に実装することができる電機子チューブ１６の１つの非限定的な例を示している。例示されている非限定的な例では、電機子チューブ１６は概ね円筒形状を画定する単体（即ち、ワンピース）チューブ本体２０を含む。単体チューブ本体２０は、電機子１８の挿入を容易にするための第１開口端２２と、第１開口端２２から軸方向に分離された第２閉鎖端２４とを含む。チューブフランジ２５は、第１開口端２２から半径方向外向きに延びる。単体チューブ体２０は、その上に複数のディンプル２８が形成された内側表面２６を含む。複数のディンプル２８は内側表面２６から半径方向内向きに延びる。
【００２０】
図示された非限定的な例では、複数のディンプル２８は、第１のディンプルセット３０と、第１のディンプルセット３０から軸方向に離間した第２のディンプルセット３２とを含む。第１のディンプルセット３０は、軸方向に整列した円周方向に間隔を置いたディンプルを含む。第２のディンプルセット３２は、第２の複数の軸方向に整列し円周方向に間隔を置いたディンプルを含む。いくつかの非限定的な例では、第１のディンプルセット３０及び第２のディンプルセット３２は、内側表面２６の周りに円周方向に等間隔に配置された５つのディンプルを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第１のディンプルセット３０及び第２のディンプルセット３２は、内側表面２６の周囲に円周方向に離間した５つより任意の増分で多い又は少ないディンプルを含み得る。
【００２１】
図２の非限定的な例では、第１のディンプルセット３０は、第２のディンプルセット３２と円周方向に整列していてもよい。図３〜図６のいくつかの非限定的な例では、第１のディンプルセット３０は、第２のディンプルセット３２から円周方向にオフセットされてよい。いくつかの非限定的な例では、第１のディンプルセット３０は、第２のディンプルサブセットから軸方向にオフセットした第１のディンプルサブセットを含み、第１のディンプルサブセットと第２のディンプルサブセットの両方が第２のディンプルセット３２から軸方向に間隔を置いている。いくつかの非限定的な例では、第２のディンプルセット３２は、第２ディンプルサブセットから軸方向にオフセットした第１のディンプルサブセットを含み、第１のディンプルサブセットと第２のディンプルサブセットの両方が第１のディンプルセット３０から軸方向に間隔を置いている。複数のディンプル２８は、電機子チューブ１６に沿って様々な軸方向及び円周方向のパターン（例えば、らせん状パターンなど）で配置することができる。
【００２２】
複数のディンプル２８は、軸方向に整列した隣接する複数のディンプル２８の対が円周方向に離間してそれらの間を汚染物質が通過することができるように内側表面２６上に配置されてもよい。換言すれば、複数のディンプル２８を使用することにより複数のディンプル２８の軸方向に隣接する対の間に空間が生じ、その結果、ソレノイド１０の作動中（具体的には電機子１８の作動中）に汚染物質が個々のディンプル２８の周囲に押し出される。ディンプル２８間の間隙は、電機子１８の摺動要素が電機子チューブ１６に衝突することなく自由に動きつつ汚染物質が自由に動く軸方向経路を提供する。
【００２３】
汚染物質がディンプル２８の周りを流れ得ることに加えて、ディンプル２８はまた、電機子１８を電機子チューブ１６内に同心円状に配置するのを助け得る。即ち、組み立てられると、電機子１８とディンプル２８との間の係合によって電機子１８が電機子チューブ１６内の中央に位置付けられる。さらに、ディンプル２８が内側表面２６から半径方向に伸長する分で、内側表面２６と電機子１８の外面との間に半径方向のエアギャップ又は半径方向の隙間が画定され得る。例えば、ディンプル２８が内側表面２６から中心軸線Ｃに向かって内側に延びる距離によって、電機子１８と電機子チューブ１６の内側表面２６との間の半径方向の隙間が画定される。
【００２４】
動作中、ディンプル２８は、電機子１８との低摩擦干渉をもたらしてソレノイド１０の効率的な動作を保証することができる。また、ディンプル２８の幾何学的設計により、従来の軸受けスロットに比べて、電機子１８及び内側表面２６間の半径方向の隙間の優れた制御、及び電機子チューブ１６内の電機子１８の同心度がもたらされる。
【００２５】
いくつかの非限定的な例では、電機子チューブ１６は、プラスチック材料、複合材料、金属材料、磁性材料、及び／又は非磁性材料から製造されてもよい。いくつかの非限定的な例では、電機子チューブ１６は、射出成形、深絞り製造工程、機械加工、圧延、又は成形製造工程によって製造することができる。いくつかの非限定的な例では、ディンプル２８は、フォーミング製造工程、成形製造工程、又はハイドロフォーミング製造工程を使用して電機子チューブ１６に形成されてもよい。
【００２６】
いくつかの非限定的な例では、ディンプル２８は、ソレノイド１０の所望の性能特性に合わせる所定の形状又はプロファイルを画定することができる。例えば、ディンプル２８によって画定される形状は、電機子チューブ１６及び電機子１８間の接触面積を決定し得る。一般に、電機子チューブ１６と電機子１８との間の接触面積は、ソレノイドの耐久性及びヒステリシスに影響を及ぼし得る。しかしながら、耐久性とヒステリシス効果は反比例の関係にある。従って、接触面積（即ち、ディンプル２８の形状）は、様々なソレノイド用途を満たすようにヒステリシス要件及び／又は異なる量の横荷重に応じて様々に設計され得る。例えば、用途によっては、ヒステリシスを改善するために電機子チューブ１６と電機子１８との間の接触面積を最小限に抑えることが望ましい場合が有り、電機子チューブ１６及び電機子１８の一方を耐久性を補償するために硬化させてもよい。他の用途では、電機子チューブ１６と電機子１８との間により大きな接触領域を設けることが望ましい場合が有り、その場合硬化を必要としない。
【００２７】
接触面積に加えて、ディンプル２８の形状によって、汚染物質を閉じ込めるのではなく汚染物質を除去するディンプル２８の能力が決定され得る。例えば、前縁（即ち、その軸方向端部）が平らで楔形である場合、ディンプルとの係合時に汚染物質が捕捉される可能性がある。そのため、汚染物質がディンプル２８によって捕捉されるのではなくディンプル２８の周囲に押し込まれるように、ディンプル２８が高い進入角を有する形状に画定されるのが望ましい。いくつかの非限定的な例では、ディンプル２８は、その端部がボート形状（即ち、ボートの正面のように形成される）に形成されて汚染物質の向きが変わるのを助けてもよい（例えば図９参照）。
【００２８】
いくつかの非限定的な例では、電機子チューブ１６は、ソレノイドの磁極片を収容するように形作られてもよい。例えば、図７〜図９に示すように、電機子チューブ１６は、磁極片が電機子チューブ１６内に少なくとも部分的に収容されるのを容易にするようにプロファイルされた段付き外側輪郭を画定することができる。例示の非限定的な例では、電機子チューブ１６は、電機子部３４、及び電機子部３４とチューブフランジ２５との間に軸方向に配置されている磁極部３６を含んでよい。電機子部３４は、電機子チューブ１６の閉鎖端部２４から電機子部３４と磁極部２６との接合部まで軸方向に延びている。電機子部３４と磁極部３６との間の接合部において、電機子チューブ１６は半径方向外向きに延び、磁極部３６は接合部からチューブフランジ２５まで軸方向に延びることができる。電機子１６は電機子部３４と磁極部３６との間の接合部における直径の変更を画定してもよい。図示の非限定的な例では、磁極部３６は電機子部３４と比較して大きな直径を画定することができる。
【００２９】
例示の非限定的な例では、電機子部３４は、電機子部に沿った所定の軸方向位置で内側表面２６の周りに円周方向に配置された複数のディンプル２８を含むことができる。図示の非限定的な例では、電機子チューブ１６は、内側表面２６の円周方向に等間隔で離間した６個のディンプル２８を含む。いくつかの非限定的な例では、電機子チューブ１６は６個より多い又は少ないディンプル２８を含み得る。
【００３０】
図９はディンプル２８の１つの非限定的形状を示す。本明細書に記載されているように、ディンプル２８の軸方向端部はボート状形状を画定することができる。言い換えれば、ディンプル２８の軸方向端部は４分の１球のような形状で、２つの４分の１球の間に半円筒形状が軸方向に延在する。ディンプル２８のこの一般的な形状は、ディンプル２８から及びその周囲にゴミを押しやって、電機子１８と電機子チューブ１６の内側表面２６との間に汚染物質が目詰まりするのを防止するのを助ける。さらに、ディンプル２８によって画定される曲率の半径によって、内側表面２６と電機子１８との間の接触面積が決定されてよい。従って、ディンプル２８によって画定される曲率の半径は、内側表面２６と電機子１８との間の所定の接触面積を達成するように設計され得る。
【００３１】
いくつかの非限定的な例では、電機子部３４及び磁極部３６の軸方向の長さは、特定の電機子及び磁極片をソレノイド内に収容するように設計されてもよい。例えば、図１０〜図１３は、本開示の態様による電機子チューブ１６の異なる構成を示す。図１０及び図１１の非限定的な例を参照すると、電機子部３４は、図７の構成よりも大きな軸方向長さを画定する。さらに、電機子部３４は、第１のディンプルセット３０及び第１のディンプルセット３０から軸方向に隔てられた第２のディンプルセット３２を含む。第１のディンプルセット３０は、閉鎖端部２４に隣接して配置された軸方向に整列し円周方向に離間した第１の複数のディンプルを含む。第２のディンプルセット３２は、電機子部３４と磁極部３６との接合部に隣接して配置された軸方向に整列し円周方向に離間した第２の複数のディンプルを含む。
【００３２】
図１０及び図１１と同様に、図１２及び図１３の非限定的な例において、電機子部３４は図７の構成よりも大きな軸方向長さを画定する。しかしながら、電機子部３４は閉鎖端部２４に隣接して配置された第１ディンプルセット３０のみを含み得る。電機子部３４に沿ったディンプル２８の配置、数、及び位置は、電機子１８のストローク、所望のヒステリシス性能、電機子１８及び電機子チューブ１６の所望の耐久性、及び／又は電機子１８の幾何学的設計のうちの１つ又は複数に基づいてよい。
【００３３】
図１４〜図１６は、図７の電機子チューブ１６が中に設置されたソレノイド１０の１つの非限定的な例を示す。図示した非限定的な例では、ソレノイド１０は、ハウジング１２、ワイヤコイル１４、電機子チューブ１６、電機子１８、及び磁極片３８を含むことができる。電機子チューブ１６の磁極部３６は、少なくとも部分的に含むことができる。さらに、電機子チューブ１６は、ハウジング１２、電機子１８、及び磁極片３８を同心円状に整列させるのに役立ち得る。
【００３４】
動作中、ワイヤコイル１４に電流が印加されると、電機子１８は軸方向に所定の方向及び所定のストローク（即ち軸方向の変位）で移動することができる。ディンプル２８の配置により、電機子１８は電機子１８の全ストロークに亘ってディンプル２８と係合するようになり得る。このようにして、例えば、ディンプル２８は、ソレノイド１０の動作中、電機子１８及び電機子チューブ１６の内側表面２６間の同心整列及びエアギャップを維持することができる。いくつかの非限定的な用途では、電機子チューブ１６は、電機子１８の作動中にその中に流体（例えばオイル）を含むことができる。明細書で記載の通りに、ディンプル２８の形状によって、ディンプル２８の周囲の流体中のくず又は汚染物質がそれるのが助けられて、くず又は汚染物質は、ディンプル２８上に堆積したり固着したりするのではなくディンプル２８の周囲に流れるようになる。
【００３５】
いくつかの非限定的な例では、電機子チューブ１６は複数のディンプル２８を含まなくてもよく、内側表面２６は概ね途切れない輪郭を画定してもよい。いくつかの非限定的な例では、整列機構はソレノイド内の電機子に配置されてもよい。例えば、図１７〜図１８に示すように、電機子１１８は、略円筒形状を画定する単体（即ちワンピース）電機子本体１３４を含むことができる。単体電機子本体１３４は、第１の端部１３６と、軸方向に対向する第２の端部１３８と、第１の径方向凹部１４０と、第２の径方向凹部１４２とを含み得る。第１の径方向凹部１４０は、縮径を画定し、第１の端部１３６から第１の端部１３６と第２の端部１３８との間の位置まで単体電機子本体１３４に沿って軸方向に延在できる。第２の半径方向陥凹部１４２は、縮径を画定し、第２の端部１３８から第２の端部１３８と第１の端部１３６との間の位置まで単体電機子本体１３４に沿って軸方向に延在できる。
【００３６】
第１の位置合わせリング１４４は、電機子１１８との同心性を維持するためにそれらの間に軽い圧入が存在するように第１の半径方向凹部１４０上に配置されてもよい。第１の位置合わせリング１４４は、そこから半径方向外向きに延び第１の位置合わせリング１４４の周りに円周方向に間隔を置いて配置された第１の複数のディンプル１４６を含むことができる。第２の位置合わせリング１４８は、電機子１１８との同心性を維持するためにそれらの間に軽い圧入が存在するように第２の半径方向凹部１４２上に配置されてもよい。第２の位置合わせリング１４８は、そこから半径方向外側に延び第２の位置合わせリング１４８の周りに円周方向に間隔を置いて配置された第２の複数のディンプル１５０を含むことができる。第１の複数のディンプル１４６は、第１の複数のディンプル１４６の軸方向整列隣接対が円周方向に離間してそれらの間を汚染物質が通過できるように第１の位置合わせリング１４４上に配置される。同様に、第２の複数のディンプル１５０は、第２の複数のディンプル１５０の軸方向整列隣接対が円周方向に離間してそれらの間を汚染物質が通過できるように第２の位置合わせリング１４８上に配置される。いくつかの非限定的な例では、第１の位置合わせリング１４４及び第２の位置合わせリング１４８はプラスチック材料（例えば、ＰＴＦＥ、Ｒｕｌｏｎ（登録商標）、青銅、真鍮、ステンレス鋼など）から製造され得る。
【００３７】
例示された非限定的な例では、第１の複数のディンプル１４６及び第２の複数のディンプル１５０は、それらに沿って円周方向に等間隔で配置された５つのディンプルを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第１の複数のディンプル１４６及び／又は第２の複数のディンプル１５０は、任意の間隔で円周方向に離間した５つより多い又は少ないディンプルを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第１の位置合わせリング１４４及び第２の位置合わせリング１４８は、第１の複数のディンプル１４６及び第２の複数のディンプル１５０が円周方向に整列するように電機子１１８上に配置され得る。いくつかの非限定的な例では、第１の位置合わせリング１４４及び第２の位置合わせリング１４８は、第１の複数のディンプル１４６及び第２の複数のディンプル１５０が円周方向にずれるように電機子１１８上に配置され得る。
【００３８】
ソレノイドが組み立てられると、電機子チューブ１６の内側表面１２６と第１の複数のディンプル１４６及び第２の複数のディンプル１５０との間の係合によって、電機子１１８が電機子チューブ１６内にセンタリングされる。第１の位置合わせリング１４４及び第２の位置合わせリング１４８は、電機子チューブ１６内での電機子１１８の同心性を制御及び維持することができる。さらに、第１の複数のディンプル１４６及び第２の複数のディンプル１５０の電機子１１８の外面１５２を超えた半径方向の伸長により、電機子１１８と電機子チューブ１６との間に半径方向のエアギャップ又は半径方向の隙間が画定され得る。即ち、第１の複数のディンプル１４６及び第２の複数のディンプル１５０が中心軸線Ｃから外側に外面１５２を超えて延びる距離が、電機子１１８と電機子チューブ１６の内側表面２６との間の半径方向の隙間を画定し得る。
【００３９】
動作中、第１の複数のディンプル１４６及び第２の複数のディンプル１５０は、電機子チューブ１６との低摩擦干渉を提供してソレノイド１０の効率的な動作を保証することができる。ディンプル１４６及び第２の複数のディンプル１５０（および一般に位置合わせリング）は、従来の軸受けスロットと比較して、電機子１１８と電機子チューブ１６との間の半径方向隙間の優れた制御、及び電機子１１８の電機子チューブ１６内における同心度がもたらされる。
【００４０】
図示された非限定的な例では、第１の位置合わせリング１４４は、第１の鍔部１５４によって電機子１１８の第１の径方向凹部１４０に固定されてよい。第１の鍔部１５４は電機子１１８の第１の位置合わせリング１４０にしっかりと圧入されてもよく、これにより、第１の位置合わせリング１４４が、第１の鍔部１５４と第１の停止面１５６（第１の半径方向凹部１４０の端部での直径の段階的な変化によって単体電機子本体１３４に形成された）との間に固定される。第２の位置合わせリング１４８は、第２の鍔部１５８によって電機子１１８の第２の半径方向凹部１４２に固定されてもよい。第２の鍔部１５８は電機子１１８の第２の半径方向凹部１４２にしっかりと圧入されてもよく、これにより、第２の位置合わせリング１４８が、第２の鍔部１５８と第２の停止面１６０（第２の半径方向凹部１４２の端部での直径の段階的な変化によって単体電機子本体１３４に形成された）との間に固定される。
【００４１】
いくつかの非限定的な例では、図１９〜図２１に示されるように、第１の鍔部１５４は、第１の位置合わせリング１４４に向かって軸方向に延在する第１の複数のフィンガ１６２を含んでよい。これらの非限定的な例において、第１の位置合わせリング１４４は、第１の複数のフィンガ１６２を中に容易に収容するための第１の複数のディンプル１４６の各々の間に配置された半径方向凹部を含み得る。即ち、組み立てられたとき、第１の複数のフィンガ１６２のうちの１つが、第１の複数のディンプル１４６の隣接する各対の間に配置され得る。このように、例えば、非磁性材料から製造することができる第１の位置合わせリング１４４から材料を削減し、そして磁性材料から製造することができる第１の鍔部１５４から削減された材料を追加の材料と交換することによって磁気性能が改善できる。
【００４２】
同様に、第２の鍔部１５８は、第２の位置合わせリング１４８に向かって軸方向に延びる第２の複数のフィンガ１６４を含むことができる。第２の複数のフィンガ１６４を中に容易に収容するための第２の複数のディンプル１５０の各々の間に配置された半径方向凹部を含み得る。即ち、組み立てられると、第２の複数のフィンガ１６４のうちの１つが、隣接する第２の複数のディンプル１５０の各対の間に配置され得る。このように、例えば、磁気性能は、磁性材料から製造できない第２の位置合わせリング１４８から材料を削減し、そして磁性材料から製造することができる第２の鍔部１５８から削減された材料を追加の材料と交換することによって磁気性能が改善できる。
【００４３】
いくつかの非限定的な例では、図２２に示すように、第１の複数のディンプル１４６を第１の鍔部１５４に一体化し、第２の複数のディンプル１５０を第２の鍔部１５８に一体化することができる。非限定的な例では、第１の位置合わせリング１４４及び第２の位置合わせリング１４８は電機子１１８に設置されなくてもよい。これらの非限定的な例では、第１の鍔部１５４及び第２の鍔部１５８は冷間フォーミング工程（冷間鍛造）を用いて製造され得る。
【００４４】
いくつかの非限定的な例では、図２３〜図２６に示すように、第１の位置合わせリング１４４及び第２の位置合わせリング１４８は金属材料（例えば、真鍮、ステンレス鋼など）から製造することができる。いくつかの非限定的な例では、第１の位置合わせリング１４４及び第２の位置合わせリング１４８は、電機子１１８にスナップ嵌め又は圧入するように構成されてもよい（例えば、図２３参照）。これらの非限定的な例では、電機子１１８の第１の半径方向凹部１４０は、電機子１１８の第１の端部１３６に隣接し且つそこから軸方向内側に形成された半径方向凹切欠きであり得る。第１の位置合わせリング１４４は半径方向凹切欠きにスナップ嵌めされそこに固定されるように構成され得る。同様に、電機子１１８の第２の半径方向凹部１４２は、電機子１１８の第２の端部１３８に隣接し且つそこから軸方向内側に形成された半径方向凹切欠きであり得る。第２の位置合わせリング１４８は半径方向凹切欠きにスナップ嵌めされそこに固定されるように構成され得る。
【００４５】
いくつかの非限定的な例では、金属製の第１及び第２の位置合わせリング１４４及び１４８は、上記のように及び図２４、図２５に示されるように、第１及び第２の鍔部１５４及び１５８を使用して第１及び第２の半径方向凹部１４０及び１４２に固定され得る。
【００４６】
この明細書内では、明確で簡潔な明細書を書くことができるように実施形態を説明したが、実施形態は本発明から逸脱することなく様々に組み合わせたり分離したりすることができる。例えば、本明細書に記載のすべての好ましい特徴は、本明細書に記載の本発明のすべての態様に適用可能であることが理解されよう。
【００４７】
従って、本発明を特定の実施形態及び実施例に関連して説明したが、本発明は必ずしもそのように限定されず、他の多数の実施形態、実施例、使用、変形及び実施形態、実施例及び使用からの逸脱は添付の特許請求の範囲によって包含されるのが意図される。本明細書中に引用された各特許及び刊行物の全開示は、あたかもそのような各特許又は刊行物が本明細書中に個別に参考として援用されるかのように参照して援用される。
【００４８】
本発明の様々な特徴及び利点は特許請求の範囲に記載される。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【外国語明細書】
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【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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