(57)【要約】【課題】プランジャを摺動させる力を飛躍的に高めるとともに、画期的な小型化が可能な電磁弁を提供する。【解決手段】軸方向に形成された軸孔２ａ、３ａ及び径方向に形成されたポート１１ａ〜１１ｇをもつハウジング１と、ハウジング１に固定されたコイル４と、軸孔３ａ内に摺動可能に収容され、コイル４への通電によって軸孔３ａ内を摺動可能なプランジャ５と、プランジャ５と同期して軸方向に移動し、その軸方向移動によってポート１１ａ〜１１ｇを開閉して作動油を流通制御するスプール６とを備えた電磁弁において、軸孔２ａ、３ａ内には第１永久磁石１３が設けられ、プランジャ５は、コイル４への通電によって、第１永久磁石１３の磁性に対して吸引力となる磁極をもつように磁化されるように構成されている。【選択図】        図２
2005016640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に形成された軸孔及び径方向に形成されたポートをもつハウジングと、該ハウジングに固定されたコイルと、該軸孔内に摺動可能に収容され、該コイルへの通電によって該軸孔内を摺動可能なプランジャと、該プランジャと同期して軸方向に移動し、該ポートを開閉して作動油を流通制御するスプールとを備えた電磁弁において、
前記軸孔内には第１永久磁石が設けられ、前記プランジャは、前記コイルへの通電によって、該第１永久磁石の磁性に対して吸引力となる磁極をもつように磁化されるように構成されていることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
前記第１永久磁石の前記プランジャ側には、該プランジャとの当接を防止する非磁性材料からなるストッパが設けられていることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
【請求項３】
前記軸孔内には、前記プランジャを間に置いた前記第１永久磁石の反対側に第２永久磁石が設けられ、該プランジャは、前記コイルへの通電によって、該第２永久磁石の磁性に対して反発力となる磁極をもつように磁化されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
【請求項４】
前記第２永久磁石の前記プランジャ側には、該プランジャとの当接を防止する非磁性材料からなるストッパが設けられていることを特徴とする請求項３記載の電磁弁。
【請求項５】
軸方向に形成された軸孔及び径方向に形成されたポートをもつハウジングと、該ハウジングに固定されたコイルと、該軸孔内に摺動可能に収容され、該コイルへの通電によって該軸孔内を摺動可能なプランジャと、該プランジャと同期して軸方向に移動し、該ポートを開閉して作動油を流通制御するスプールとを備えた電磁弁において、
前記軸孔内には第１永久磁石が設けられ、前記プランジャは、前記コイルへの通電によって、該第１永久磁石の磁性に対して反発力となる磁極をもつように磁化されるように構成されていることを特徴とする電磁弁。
【請求項６】
前記第１永久磁石の前記プランジャ側には、該プランジャとの当接を防止する非磁性材料からなるストッパが設けられていることを特徴とする請求項５記載の電磁弁。
【請求項７】
前記軸孔内には、前記プランジャを間に置いた前記第１永久磁石の反対側に第２永久磁石が設けられ、該プランジャは、前記コイルへの通電によって、該第２永久磁石の磁性に対して吸引力となる磁極をもつように磁化されるように構成されていることを特徴とする請求項５記載の電磁弁。
【請求項８】
前記第２永久磁石の前記プランジャ側には、該プランジャとの当接を防止する非磁性材料からなるストッパが設けられていることを特徴とする請求項７記載の電磁弁。
【請求項９】
前記コイルは通電を行う通電手段と接続され、該通電手段は該コイルへの通電を常時行っていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の電磁弁。
【請求項１０】
前記コイルは通電を行う通電手段と接続され、該通電手段は該コイルへの通電方向を反転可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の電磁弁。
【請求項１１】
前記プランジャの軸方向の移動範囲は前記コイルの軸方向の長さの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁弁に関する。この電磁弁はオートマチックトランスミッションに用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献１にオートマチックトランスミッション等に用いられる電磁弁が開示されている。この種の電磁弁は、図５に示すように、ハウジング８０とコイル８４とプランジャ８５とスプール８６とを備えている。
【０００３】
より詳細に説明すれば、ハウジング８０はスリーブ８１とコア８２とヨーク８３とからなる。スリーブ８１には、軸孔８１ａが軸方向形成されるとともに、ポート９１ａ〜９１ｃが径方向に形成されている。また、コア８２及びヨーク８３には、軸孔８２ａ、８３ａが軸方向形成されるとともに、コイル８４が固定されている。スリーブ８１、コア８２及びヨーク８３は、ヨーク８３とスリーブ８１との間にコア８２を挟んで固定されている。
【０００４】
また、コア８２及びヨーク８３の軸孔８２ａ、８３ａ内には、先端側（図の左側。以下、同様。）がコイル８４内に位置するとともに基端側（図の右側。以下、同様。）がコイル８４外に位置するようにプランジャ８５が収容されている。このプランジャ８５はコイル８４への通電によって軸孔８２ａ、８３ａ内を摺動可能にされている。プランジャ８５の内部には貫通孔８５ａが形成されており、貫通孔８５ａの先端側にはシャフト８７の基端側が圧入により固定されている。シャフト８７の先端側は、コア８２の内部を挿通し、スリーブ８１の軸孔８１ａ内に延在している。シャフト８７の先端側にはスプール８６が設けられている。スプール８６は、ポート９１〜９１ｃとともに作動油を流通させ得る連通路９２ａ〜９２ｄを有し、プランジャ８５と同期して軸孔８１ａ内を軸方向に移動可能にされている。また、スリーブ８１の先端側にはバネ収納室８８が設けられている。バネ収納室８８内にはコイルバネ８９が設けられており、コイルバネ８９はバネ収納室８８内の先端側からスプール８６の先端を基端側に向かって付勢している。
【０００５】
この電磁弁では、コイル８４へ通電しない場合、スプール８６、シャフト８７及びプランジャ８５がコイルバネ８９の付勢力により基端側に移動している。また、コイル８４へ通電すると、矢印で示すように、コア８２、ヨーク８３及びプランジャ８５によって構成される磁気回路に磁束が発生する。この際、図６に示すように、プランジャ８５に磁束による力ｆが働く。この力ｆは軸方向成分ｆｘと径方向成分ｆｙとに分解することができ、軸方向成分ｆｘによりプランジャ８５が軸孔８２ａ、８３ａ内を先端側に向かって摺動する。こうして、コイル８４への通電を制御することにより、プランジャ８５及びシャフト８７を介して、スプール８６を制御することができる。そして、スプール８６の移動に伴って、ポート９１ａ〜９１ｃを開口したり閉口したりするため、連通路９２ａ〜９２ｄとポート９１ａ〜９１ｃとを連通させて作動油を流通させることができ、オートマチックトランスミッション等へ導出される作動油の油圧を制御することができる。
【０００６】
また、オートマチックトランスミッション等に用いられる電磁弁として、特許文献２に磁気回路中に永久磁石を配置するものが開示されている。この電磁弁では、永久磁石による磁束がコイルによる磁束を強めるため、プランジャに働く力を強めることができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２９１８１１号公報
【特許文献２】
特開２０００−２９１８２０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１記載の電磁弁では、磁束による力の軸方向成分のみがプランジャを摺動させ、径方向成分はプランジャを摺動させることがない。そのため、磁束による力の大部分がプランジャを摺動させるために利用されることはなく、プランジャを摺動させる力に限界があった。また、磁束を発生させるためにはコア、ヨーク及びプランジャによって構成される磁気回路を構成しなければならず、小型化にも限界があった。
【０００９】
また、特許文献２記載の電磁弁では、永久磁石によりプランジャに働く力を強めることができるものの、特許文献１記載の電磁弁と同様、やはりプランジャを摺動させる力及び小型化に限界があった。
【００１０】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、プランジャを摺動させる力を飛躍的に高めるとともに、画期的な小型化が可能な電磁弁を提供することを解決すべき課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１発明の電磁弁は、軸方向に形成された軸孔及び径方向に形成されたポートをもつハウジングと、該ハウジングに固定されたコイルと、該軸孔内に摺動可能に収容され、該コイルへの通電によって該軸孔内を摺動可能なプランジャと、該プランジャと同期して軸方向に移動し、該ポートを開閉して作動油を流通制御するスプールとを備えた電磁弁において、
前記軸孔内には第１永久磁石が設けられ、前記プランジャは、前記コイルへの通電によって、該第１永久磁石の磁性に対して吸引力となる磁極をもつように磁化されるように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の電磁弁では、コイルへの通電によって、プランジャが第１永久磁石の磁性に対して吸引力となる磁極をもつように磁化される。つまり、第１永久磁石のプランジャ側の磁性がＮ極であれば、プランジャの第１永久磁石側がＳ極になる。また、第１永久磁石のプランジャ側の磁性がＳ極であれば、プランジャの第１永久磁石側がＮ極になる。ここで、第１永久磁石の磁気量をｍ（Ｗｂ）、コイルへの通電によるプランジャの磁気量をｍ’（Ｗｂ）、第１永久磁石とプランジャとの距離をｒ（ｍ）とすると、第１永久磁石とプランジャとの間に働く磁気力Ｆ０（Ｎ）の大きさは次式で表され、互いに引き合う向きに働く。
【００１３】
【数１】
Ｆ０＝ｍｍ’／４πμ０ｒ２
ただし、μは真空の透磁率であり、４π×１０−７（Ｎ／Ａ２）である。
【００１４】
この磁気力Ｆ０は軸方向に沿って、第１永久磁石とプランジャとの間で直接働くため、磁気力Ｆ０がプランジャを吸引する吸引力として効率よく利用され得る。そのため、この電磁弁では、従来の電磁弁のように磁束による力の軸方向成分を利用した場合と比較して、飛躍的に大きな力でプランジャを吸引して摺動させることができる。また、この電磁弁では、磁気回路を構成する必要がないためコア及びヨークが不要となり、画期的な小型化が可能である。なお、吸引力は磁気力Ｆ０から摩擦や作動油による抵抗力等を減じたものである。
【００１５】
したがって、第１発明の電磁弁によれば、プランジャを摺動させる力を飛躍的に高めるとともに、画期的な小型化が可能である。
【００１６】
本発明の電磁弁では、前記第１永久磁石の前記プランジャ側には、該プランジャとの当接を防止する非磁性材料からなるストッパが設けられていることが好ましい。第１永久磁石にプランジャを吸引して密着させたのでは、プランジャが第１永久磁石により磁化され、第１永久磁石からプランジャを離反させ難くなるからである。
【００１７】
本発明の電磁弁では、前記軸孔内には、前記プランジャを間に置いた前記第１永久磁石の反対側に第２永久磁石が設けられ、該プランジャは、前記コイルへの通電によって、該第２永久磁石の磁性に対して反発力となる磁極をもつように磁化されるように構成されていることが好ましい。つまり、第２永久磁石のプランジャ側の磁性がＳ極であれば、プランジャの第２永久磁石側がＳ極になる。第２永久磁石のプランジャ側の磁性がＮ極であれば、プランジャの第２永久磁石側がＮ極になる。これにより、プランジャには吸引力と反発力とが同一方向に働くため、さらに強い力でプランジャを摺動させることができる。また、プランジャが第２永久磁石の近くにある場合、プランジャは主に第２永久磁石による反発力を受け、プランジャが第１永久磁石の近くにある場合、プランジャは主に第１永久磁石による吸引力を受ける。そのため、プランジャの受ける力がストローク全体に亘って平均化され、プランジャを滑らかに摺動させることができる。なお、第２永久磁石とプランジャとの間に働く磁気力の大きさは、第１永久磁石とプランジャとの間に働く磁気力Ｆ０と同様、上記の数１に示す式で表され、互いに斥け合う向きに働く。また、反発力は磁気力Ｆ０から摩擦や作動油による抵抗力等を減じたものである。
【００１８】
本発明の電磁弁では、前記第２永久磁石の前記プランジャ側には、該プランジャとの当接を防止する非磁性材料からなるストッパが設けられていることが好ましい。ストッパが設けられていないと、コイルへの通電を停止した場合、第２永久磁石にプランジャが吸引されて密着する。これにより、プランジャが第２永久磁石により磁化され、第２永久磁石からプランジャを離反させ難くなるからである。
【００１９】
第２発明の電磁弁は、軸方向に形成された軸孔及び径方向に形成されたポートをもつハウジングと、該ハウジングに固定されたコイルと、該軸孔内に摺動可能に収容され、該コイルへの通電によって該軸孔内を摺動可能なプランジャと、該プランジャと同期して軸方向に移動し、該ポートを開閉して作動油を流通制御するスプールとを備えた電磁弁において、
前記軸孔内には第１永久磁石が設けられ、前記プランジャは、前記コイルへの通電によって、該第１永久磁石の磁性に対して反発力となる磁極をもつように磁化されるように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の電磁弁では、コイルへの通電によって、プランジャが第１永久磁石の磁性に対して反発力となる磁極をもつように磁化される。つまり、第１永久磁石のプランジャ側の磁性がＮ極であれば、プランジャの第１永久磁石側がＮ極になる。また、第１永久磁石のプランジャ側の磁性がＳ極であれば、プランジャの第１永久磁石側がＳ極になる。なお、第１永久磁石とプランジャとの間に働く磁気力の大きさは、第１発明の場合と同様、上記の数１に示す式で表され、互いに斥け合う向きに働く。
【００２１】
この磁気力Ｆ０は軸方向に沿って、第１永久磁石とプランジャとの間で直接働くため、磁気力Ｆ０がプランジャを反発する力として効率よく利用され得る。そのため、この電磁弁では、従来の電磁弁のように磁束による力の軸方向成分を利用した場合と比較して、飛躍的に大きな力でプランジャを反発して摺動させることができる。また、この電磁弁では、磁気回路を構成する必要がないためコア及びヨークが不要となり、画期的な小型化が可能である。
【００２２】
したがって、第２発明の電磁弁によっても、プランジャを摺動させる力を飛躍的に高めるとともに、画期的な小型化が可能である。
【００２３】
本発明の電磁弁では、前記第１永久磁石の前記プランジャ側には、該プランジャとの当接を防止する非磁性材料からなるストッパが設けられていることが好ましい。ストッパが設けられていないと、コイルへの通電を停止した場合、第１永久磁石にプランジャが吸引されて密着する。これにより、プランジャが第１永久磁石により磁化され、第１永久磁石からプランジャを離反させ難くなるからである。
【００２４】
本発明の電磁弁では、前記軸孔内には、前記プランジャを間に置いた前記第１永久磁石の反対側に第２永久磁石が設けられ、該プランジャは、前記コイルへの通電によって、該第２永久磁石の磁性に対して吸引力となる磁極をもつように磁化されるように構成されていることが好ましい。つまり、第２永久磁石のプランジャ側の磁性がＳ極であれば、プランジャの第２永久磁石側がＮ極になる。第２永久磁石のプランジャ側の磁性がＮ極であれば、プランジャの第２永久磁石側がＳ極になる。これにより、プランジャには反発力と吸引力とが同一方向に働くため、さらに強い力でプランジャを摺動させることができる。また、プランジャが第２永久磁石の近くにある場合、プランジャは主に第２永久磁石による吸引力を受け、プランジャが第１永久磁石の近くにある場合、プランジャは主に第１永久磁石による反発力を受ける。そのため、プランジャの受ける力がストローク全体に亘って平均化され、プランジャを滑らかに摺動させることができる。なお、第２永久磁石とプランジャとの間に働く磁気力の大きさも、第１永久磁石とプランジャとの間に働く磁気力と同様、上記の数１に示す式で表され、互いに引き合う向きに働く。
【００２５】
本発明の電磁弁では、前記第２永久磁石の前記プランジャ側には、該プランジャとの当接を防止する非磁性材料からなるストッパが設けられていることが好ましい。第２永久磁石にプランジャを吸引して密着させたのでは、プランジャが第２永久磁石により磁化され、第２永久磁石からプランジャを離反させ難くなるからである。
【００２６】
第１、２発明の電磁弁では、前記コイルは通電を行う通電手段と接続され、該通電手段は該コイルへの通電を常時行っていることが好ましい。コイルへの通電を停止すると、プランジャが第１、２永久磁石により磁化され、第１、２永久磁石からプランジャを離反させ難くなるからである。
【００２７】
また、第１、２発明の電磁弁では、前記コイルは通電を行う通電手段と接続され、該通電手段は該コイルへの通電方向を反転可能に構成されていることが好ましい。これにより、プランジャの前進（先端側への移動をいう。以下同様。）及び後退（後端側への移動をいう。以下同様。）の両方とも通電手段により制御することができる。なお、通電手段によるコイルへの通電方向が反転可能でない場合、プランジャの前進又は後退の片方はコイルバネ等の付勢手段によることとなる。
【００２８】
さらに、第１、２発明の電磁弁では、前記プランジャの軸方向の移動範囲は前記コイルの軸方向の長さの範囲内であることが好ましい。これにより、コイルへの通電により、プランジャの両端が確実に磁化される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３０】
実施形態の電磁弁は、図１に示すように、ハウジング１とコイル４とプランジャ５とスプール６とを備えている。
【００３１】
より詳細に説明すれば、ハウジング１はスリーブ２とケース３とからなり、スリーブ２とケース３とは固定されている。スリーブ２には、軸孔２ａが軸方向形成されるとともに、ポート１１ａ〜１１ｇが径方向に形成されている。また、ケース３は非磁性材料からなり、軸孔３ａが軸方向形成されるとともに、コイル４が外周に固定されている。このコイル４は、図示しない通電手段である電流供給回路に接続されている。
【００３２】
また、ケース３の軸孔３ａ内には、強磁性材料からなるプランジャ５がコイル４への通電によって軸孔３ａ内を摺動可能に設けられている。プランジャ５の先端側（図の左側。以下、同様。）の軸孔３ａ内には円筒状の第１永久磁石１３が設けられ、第１永久磁石１３の基端側（図の右側。以下、同様。）には非磁性材料からなる円筒状のストッパ１４が設けられている。この第１永久磁石１３の磁性は先端側がＳ極、基端側がＮ極である。また、プランジャ５の基端側の軸孔３ａ内には円筒状の第２永久磁石１５が設けられ、第２永久磁石１５の先端側には非磁性材料からなる円筒状のストッパ１６が設けられている。この第２永久磁石１５の磁性は先端側がＮ極、基端側がＳ極である。これら２個のストッパ１４、１６によってプランジャ５の軸方向の移動範囲が規制され、プランジャ５の軸方向の移動範囲はコイル４の軸方向の長さの範囲内になっている。また、コイル４への通電によって、プランジャ５の先端側にＳ極、基端側にＮ極をもつように磁化される。そのため、図２に示すように、プランジャ５は第１永久磁石１３による吸引力Ｆ１を受けるとともに、第２永久磁石１５による反発力Ｆ２を受ける。なお、コイル４には電流供給回路により常時、例えば０．１Ａ〜１．０Ａの電流が通電されている。
【００３３】
プランジャ５の先端側にはスプール６が設けられている。スプール６は、プランジャ５と同期して軸孔２ａ、３ａ内を軸方向に移動可能にされており、その軸方向移動によってポート１１ａ〜１１ｇ間を連通制御するように構成されている。また、スリーブ２の先端側にはバネ収納室８が設けられている。バネ収納室８内にはコイルバネ９が設けられており、コイルバネ９はバネ収納室８内の先端側からスプール６の先端を基端側に向かって付勢している。
【００３４】
この電磁弁では、コイル４に例えば０．１Ａの電流を通電している場合、コイル４への通電によってプランジャ５が磁化されるものの、第１永久磁石１３による吸引力Ｆ１及び第２永久磁石１５による反発力Ｆ２は弱く、コイルバネ９の付勢力に打ち勝つことができない。そのため、スプール６及びプランジャ５は後退している。また、コイル４へ０．１Ａより大きい電流を通電すると、第１永久磁石１３による吸引力Ｆ１及び第２永久磁石１５による反発力Ｆ２が強くなり、コイルバネ９の付勢力に打ち勝つようになる。そのため、コイル４への通電量にしたがって、プランジャ５は前進する。こうして、コイル４への通電を制御することにより、プランジャ５を介して、スプール６を制御することができる。そして、スプール６の前進及び後退に伴って、そのスプール６上のランド部にてポート１１ａ〜１１ｇを開口したり閉口したりして、各ポート１１ａ〜１１ｇ間を連通させて作動油を流通させることができ、オートマチックトランスミッション等へ導出される作動油の油圧を制御することができる。
【００３５】
この電磁弁では、プランジャ５と第１、２永久磁石１３、１５との間に働く磁気力が軸方向に沿って直接働くため、磁気力がプランジャ５を吸引する吸引力Ｆ１及び磁気力がプランジャ５を反発する反発力Ｆ２として効率よく利用され得る。また、プランジャ５には吸引力Ｆ１と反発力Ｆ２とが同一方向に働く。そのため、従来の電磁弁のように磁束による力の軸方向成分を利用した場合と比較して、飛躍的に大きな力でプランジャ５を摺動させることができる。また、この電磁弁では、磁気回路を構成する必要がないためコア及びヨークが不要となり、画期的な小型化が可能である。さらに、この電磁弁では、プランジャ５が第１永久磁石１３の近くにある場合、プランジャ５は主に第１永久磁石１３による吸引力Ｆ１を受け、プランジャ５が第２永久磁石１５の近くにある場合、プランジャ５は主に第２永久磁石１５による反発力Ｆ２を受ける。そのため、プランジャ５の受ける力がストローク全体に亘って平均化され、プランジャ５を滑らかに摺動させることができる。
【００３６】
この電磁弁において、プランジャ５のストロークＬと磁気力Ｆとの関係を計算した。ストロークＬは、図２に示すように、プランジャ５とストッパ１４との距離である。磁気力Ｆは、プランジャ５と第１永久磁石１３との間に働く磁気力の計算値と、プランジャ５と第２永久磁石１５との間に働く磁気力の計算値とを加えたものである。
【００３７】
まず、コイル４に通電した電流ｉ（Ａ）とプランジャ５の磁束密度Ｂ（Ｗｂ／ｍ２）との関係を求めた。その結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2005016640.tif 000003
【００３９】
ただし、コイル４の軸方向長さを２２．８（ｍｍ）、巻き数を４６５とし、磁界効率を３％とした。ここで、コイル４の軸方向単位長さあたりの巻き数をｎ（１／ｍ）とすると、コイル４による磁界の強さＨ（Ｎ／Ｗｂ）は次式で表される。
【００４０】
【数２】
Ｈ＝０．０３×ｎ×ｉ
【００４１】
この数２の式で求めた磁界の強さＨ（Ｎ／Ｗｂ）から、図３に示す磁界の強さＨ（Ｎ／Ｗｂ）とプランジャ５の磁束密度Ｂ（Ｗｂ／ｍ２）との関係を使用して、プランジャ５の磁束密度Ｂ（Ｗｂ／ｍ２）を求めた。
【００４２】
次に、表１の磁束密度Ｂ（Ｗｂ／ｍ２）を利用して、プランジャ５と第１、２永久磁石１３、１５との間に働く磁気力を計算した。ここで、プランジャ５と第１、２永久磁石１３、１５との間に働く磁気力は、前述の数１の式で計算される。また、プランジャ５の外径を１１．６（ｍｍ）、ストッパ１４、１６の軸方向厚さを３．５（ｍｍ）、ストロークＬの最大値を２．８（ｍｍ）、第１、２永久磁石１３、１５の外径１３．６（ｍｍ）、第１永久磁石１３の内径６（ｍｍ）、第１、２永久磁石１３、１５の磁束密度を０．３（Ｗｂ／ｍ２）とした。ただし、第２永久磁石１５については中実の永久磁石とした。
【００４３】
以上のようにして計算したプランジャ５のストロークＬと磁気力Ｆとの関係を図４に表す。ここで、ｎ１はコイル４に通電する電流が０．１Ａのグラフ、ｎ２は０．２Ａのグラフ、ｎ３は０．３Ａのグラフ、ｎ４は０．４Ａのグラフ、ｎ５は０．５Ａのグラフ、ｎ６は０．６Ａのグラフ、ｎ７は０．７Ａのグラフ、ｎ８は０．８Ａのグラフ、ｎ９は０．９Ａのグラフ、ｎ１０は１．０Ａのグラフである。なお、従来の電磁弁では、コイルに通電する電流が１Ａであっても、プランジャに加わる力の実測値は１０Ｎ以下であった。
【００４４】
図４により、この電磁弁ではプランジャ５に強い磁気力Ｆが加わっているのがわかる。また、プランジャ５の受ける磁気力Ｆがストローク全体に亘って平均化されているのもわかる。このため、従来の電磁弁に比べ飛躍的に大きな力でプランジャ５を摺動させることができる上、ストローク全体に亘ってプランジャ５を滑らかに摺動させることができる。
【００４５】
また、この電磁弁では、２個のストッパ１４、１６によってプランジャ５が第１、２永久磁石１３、１５に密着するのを防止している。これにより、第１、２永久磁石１３、１５によるプランジャ５の磁化が阻止され、プランジャ５が確実に動作できる。
【００４６】
さらに、この電磁弁では、プランジャ５の軸方向の移動範囲はコイル４の軸方向の長さの範囲内であるため、コイル４への通電によって、プランジャ５の両端が確実に磁化される。
【００４７】
したがって、本実施形態の電磁弁によれば、プランジャ５を摺動させる力を飛躍的に高めるとともに、画期的な小型化が可能である。
【００４８】
本実施形態の電磁弁では、プランジャ５の前進にはプランジャ５と第１、２永久磁石１３、１５との間に働く磁気力による吸引力Ｆ１及び反発力Ｆ２を利用し、プランジャ５の後退にはコイルバネ９の付勢力を利用しているが、電流供給回路によりはコイル４への通電方向を反転可能にすれば、プランジャの前進及び後退の両方とも電流供給回路により制御することができる。
【００４９】
また、本実施形態は第１発明を具体化したものであるが、永久磁石１５を第１永久磁石、永久磁石１３を第２永久磁石とすれば、第２発明を具体化したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の電磁弁の断面図である。
【図２】実施形態の電磁弁の一部拡大断面図である。
【図３】実施形態の電磁弁に係り、コイルによる磁界の強さとプランジャの磁束密度との関係を表すグラフである。
【図４】実施形態の電磁弁に係り、プランジャのストロークと磁気力との関係を表すグラフである。
【図５】従来の電磁弁の断面図である。
【図６】従来の電磁弁の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１…ハウジング（２…スリーブ、３…ケース）
２ａ、３ａ…軸孔
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ…ポート
４…コイル
５…プランジャ
６…スプール
１３…第１永久磁石
１５…第２永久磁石
１４、１６…ストッパ
【図１】
2005016640.tif 000004
【図２】
2005016640.tif 000005
【図３】
2005016640.tif 000006
【図４】
2005016640.tif 000007
【図５】
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【図６】
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