(57)【要約】【課題】端部に開口した入口径より内部の内部径を設定した場合であっても、同軸度や強度や磁気遮断を十分に確保することができる電磁弁構造を提供する。【解決手段】磁性材によりコア１１及びヨーク１３を形成し、コア１１の端部にＭＩＭ成型で磁気遮断部１２を一体形成する。磁気遮断部１２にヨーク１３を圧入し、コア１１及びヨーク１３を一体化して磁気回路構成部材１を形成する。ヨーク１３の圧入部４３の先端面５１を、磁気遮断部１２の被圧入部８４の突き当て面１０１に突き当てる。このとき、圧入部４３の外周面５２を、被圧入部８４の圧入面１０２に密着させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形状の磁気回路構成部材内にプランジャーが収容される電磁弁構造において、
コア又はヨークの一方を構成する第一磁性材の端部に非磁性材をＭＩＭ成型して磁気遮断部を形成するとともに、該磁気遮断部にコア又はヨークの他方を構成する第二磁性材を圧入して前記第一磁性材及び前記第二磁性材が前記磁気遮断部を介して一体化された前記磁気回路構成部材を形成したことを特徴とする電磁弁構造。
【請求項２】
前記磁気回路構成部材内部の内径寸法を、当該磁気回路構成部材の端部に開口した開口部での内径寸法より大きく設定したことを特徴とする請求項１記載の電磁弁構造。
【請求項３】
前記磁気遮断部端面の内縁側にリング状の座繰りを形成して被圧入部を構成するとともに、前記第二磁性材の端部に、前記被圧入部に圧入される筒状の圧入部を形成し、該圧入部の端面が面接する突き当て面を当該圧入部の外周面が面接する圧入面より内側に設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の電磁弁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧回路に用いられる電磁弁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の自動変速機の油圧回路において油圧を制御する際には、図２に示すような電磁弁８０１が用いられていた。
【０００３】
この電磁弁８０１のカバー８１１内には、ソレノイド８１２が収容されており、該ソレノイド８１２内には、コア８１３とヨーク８１４がガイド８１５によって連結され袋構造化されたモジュール８１６が収容されている。このモジュール８１６内には、プランジャー８１７が収容されており、前記ソレノイド８１２への通電に応じて作動するように構成されている。
【０００４】
このように、前記コア８１３と前記ヨーク８１４とが前記ガイド８１５で圧入連結された電磁弁８０１にあっては、前記コア８１３と前記ヨーク８１４との磁気回路面積確保と、前記ガイド８１５の突き当て面部分での肉厚の確保が必要となる。しかし、ソレノイド８１２を小型化する際には、前記ガイド８１５の肉厚を薄肉化するため、変形等に対する対処が必要となる。
【０００５】
これらを解決する為に、コアとヨークとを厚肉の連設部で連設して一体形成した電磁弁構造が考えられる。このような電磁弁にあっては、レーザー加工によって前記連設部に複数の穴を設け、磁気回路の磁気遮断を行うが、これによりコスト高を招いてしまう。
【０００６】
一方、図３に示すように、コア部９０１及びヨーク部９０２を備えたステータスコア９０３をＭＩＭ成形で形成する電磁弁が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００７】
すなわち、磁性部材９１１に前記ヨーク部９０２及び前記コア部９０１を形成し、前記ヨーク部９０２と前記コア部９０１との間に環状凹部９１２を形成する。
【０００８】
次に、この環状凹部９１２の表面に銅メッキを施して拡散防止層９２１を形成し、この環状凹部９１２内に非磁性の粉末を充填して焼結し、磁気抵抗部９２２を形成する。
【０００９】
そして、前記磁性部材９１１の内周面９３１に切削加工を施し、前記磁気抵抗部９２２の一部を切削することで、前記ヨーク部９０２と前記コア部９０１とを磁気的に分離する。
【００１０】
これにより、前記ヨーク部９０２と前記コア部９０１との同軸度の維持と、結合強度の維持とを両立することができる。
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−２８７７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このようなＭＩＭ成形した電磁弁にあっては、端部に開口した入口径より内側の内部径を大きくすると、内部に挿入されるプランジャーを前記入口径より小さくしなければならず、磁気回路設計する上で不都合が生ずる。
【００１３】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、端部に開口した入口径より内部の内部径を設定した場合であっても、同軸度や強度や磁気遮断を十分に確保することができる電磁弁構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために本発明の請求項１の電磁弁構造にあっては、筒形状の磁気回路構成部材内にプランジャーが収容される電磁弁構造において、コア又はヨークの一方を構成する第一磁性材の端部に非磁性材をＭＩＭ成型して磁気遮断部を形成するとともに、該磁気遮断部にコア又はヨークの他方を構成する第二磁性材を圧入して前記第一磁性材及び前記第二磁性材が前記磁気遮断部を介して一体化された前記磁気回路構成部材を形成した。
【００１５】
すなわち、この電磁弁の磁気回路構成部材を形成する際には、予めコア又はヨークを構成する第一及び第二磁性材を磁性材により形成する。そして、コア又はヨークの一方を構成する前記第一磁性材の端部に、非磁性材をＭＩＭ成型して磁気遮断部を形成する。
【００１６】
ここで、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）成形とは、金属粉末にバインダーを混合した混合材料をインサート部品がセットされた金型に供給した後、脱脂工程でバインダーを除去するとともに残存した金属粉末を焼結することで、インサート部品がインサートされた成形品を一体形成する成形方法である。
【００１７】
これにより、コア又はヨークの一方を構成する前記第一磁性材の端部には、非磁性材が外周部から前記ＭＩＭ成形によりモールディングされることによって、前記非磁性材からなる前記磁気遮断部が一体的に形成される。
【００１８】
次に、この磁気遮断部に、コア又はヨークの他方を構成する第二磁性材を圧入する。これにより、前記第一磁性材及び前記第二磁性材が前記磁気遮断部を介して一体化された前記磁気回路構成部材が形成される。
【００１９】
このとき、この磁気回路構成部材の一方の端部は、前記第一磁性材で構成されており、他方の端部は、前記第一磁性材にＭＩＭ成形された前記磁気遮断部に圧入されて形成されている。このため、前記第一及び／又は第二磁性材の端部に設けられた開口部の内径と、当該磁気回路構成部材内での内径とを、異なる寸法に設定可能である。
【００２０】
また、コア又はヨークを構成する前記第一及び第二磁性材は、ＭＩＭ成形された磁気遮断部を介して連結されるため、筒状のガイドで連結したり、一体成形されたコア及びヨークの連設部分に複数の穴が開設される場合と比較して、剛性が高められる。
【００２１】
さらに、前記第一磁性材にＭＩＭ成形された前記磁気遮断部に前記第二磁性材が圧入され一体化されるので、同軸度も保たれる。
【００２２】
また、請求項２の電磁弁構造においては、前記磁気回路構成部材内部の内径寸法を、当該磁気回路構成部材の端部に開口した開口部での内径寸法より大きく設定した。
【００２３】
すなわち、前記磁気回路構成部材の内部空間の内径寸法は、当該磁気回路構成部材の端部に開口した開口部での内径寸法より大きく設定されており、前記内部空間には、プランジャーの可動部が収容される。
【００２４】
このとき、この可動部は、前記内部空間に内嵌する外形寸法を有するが、当該可動部を前記内部空間に収容した状態で前記第二磁性材を圧入するすることで、当該可動部は、前記内部空間に収容される。
【００２５】
これにより、前記可動部は、その可動領域が前記内部空間内に制限される。
【００２６】
さらに、請求項３の電磁弁構造では、前記磁気遮断部端面の内縁側にリング状の座繰りを形成して被圧入部を構成するとともに、前記第二磁性材の端部に、前記被圧入部に圧入される筒状の圧入部を形成し、該圧入部の端面が面接する突き当て面を当該圧入部の外周面が面接する圧入面より内側に設定した。
【００２７】
すなわち、前記磁気遮断部端面の内縁側には、リング状の座繰りが形成されており、被圧入部が構成されている。一方、前記第二磁性材の端部には、前記被圧入部に圧入される筒状の圧入部が形成されている。
【００２８】
そして、この第二磁性材の前記圧入部を前記磁気遮断部の前記被圧入部に圧入することで、当該第二磁性材が前記磁気遮断部を介して前記第一磁性材と一体化される。
【００２９】
このとき、前記圧入部の端面が面接する前記被圧入部の突き当て面は、当該圧入部の外周面が面接する前記被圧入部の圧入面より内側に設定されている。
【００３０】
このため、ＭＩＭ成形された前記磁気遮断部には、圧入時に力が外側に働くため、圧入による変形が防止される。また、前記第二磁性材の前記圧入部は、内縁側に配置されるため、磁気効率の低下が防止される。
【００３１】
さらに、前記圧入部の端面が当接する突き当て面がＭＩＭ成形された前記磁気遮断部に構成されるため、潰れ等に対する剛性が高められる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように本発明の請求項１の電磁弁構造にあっては、コア又はヨークの一方を構成する第一磁性材の端部の外周部から非磁性材をＭＩＭ成形によりモールディングすることで、前記非磁性材からなる磁気遮断部を一体形成することができる。
【００３３】
これにより、前記第一磁性材と前記磁気遮断部との同軸度を保つことができる。
【００３４】
次に、この磁気遮断部に、コア又はヨークの他方を構成する第二磁性材を圧入して、前記第一磁性材及び前記第二磁性材が前記磁気遮断部を介して一体化された磁気回路構成部材を形成する。
【００３５】
このとき、前記第一磁性材にＭＩＭ成形された前記磁気遮断部に前記第二磁性材を圧入して一体化するため、前記第一磁性材と前記非磁性材と前記第二磁性材との同軸度を確保することができる。
【００３６】
そして、この磁気回路構成部材の一方の端部は、前記第一磁性材で構成されており、他方の端部は、前記第一磁性材にＭＩＭ成形された前記磁気遮断部に圧入されてなる前記第二磁性材で形成されている。このため、前記第一又は第二磁性材の端部に設けられた開口部の内径と、当該磁気回路構成部材内での内径とを異なる寸法に設定することができ、前記磁気回路構成部材の内部空間の内径を当該磁気回路構成部材の端部に設けられた開口部の内径より大きくすることができる。
【００３７】
また、コア又はヨークを構成する前記第一及び第二磁性材は、ＭＩＭ成形された磁気遮断部で連結されるため、筒状のガイドで連結したり、一体成形されたコア及びヨークの連設部分に複数の穴が開設される場合と比較して、剛性を高めることができる。このとき、コアとヨークとの連設部にレーザー加工で複数の穴を設ける場合と比較して、低コスト化を図ることができる。
【００３８】
さらに、コア又はヨークを構成する前記第一磁性材と前記第二磁性材との間には、非磁性材で構成された磁気遮断部が介在するため、前記第一及び第二磁性材を非磁性体からなるガイドで連結したり、一体成形されたコア及びヨークの連設部分に複数の穴が開設したりすることなく、十分な磁気遮断を行うことできる。
【００３９】
また、請求項２の電磁弁構造においては、前記磁気回路構成部材の内部空間の内径寸法を、当該磁気回路構成部材の端部に開口した開口部での内径寸法より大きく設定することで、前記内部空間にプランジャーの可動部を収容することができる。
【００４０】
このとき、この可動部は、前記内部空間に内嵌する外形寸法を有するが、当該可動部を前記内部空間に収容した状態で前記第二磁性材を圧入することで、当該可動部を、前記内部空間に収容することができる。
【００４１】
これにより、前記可動部の可動領域を前記内部空間内に規制することができる。
【００４２】
さらに、請求項３の電磁弁構造では、前記磁気遮断部端面の内縁側にリング状の座繰りが形成されており、被圧入部が構成されている。一方、前記第二磁性材の端部には、前記被圧入部に圧入される筒状の圧入部が形成されている。
【００４３】
そして、この第二磁性材の前記圧入部を前記磁気遮断部の前記被圧入部に圧入することで、当該第二磁性材を、前記磁気遮断部を介して前記第一磁性材と一体化することができる。
【００４４】
このとき、前記圧入部の端面が面接する前記被圧入部の突き当て面は、当該圧入部の外周面が面接する前記被圧入部の圧入面より内側に設定されている。このため、ＭＩＭ成形された前記磁気遮断部には、圧入時に力が外側に働くため、圧入による変形を防止することができる。また、前記第二磁性材の前記圧入部は、内縁側に配置されるため、磁気効率の低下を防止することができる。
【００４５】
そして、前記圧入部の端面が当接する突き当て面は、ＭＩＭ成形された前記磁気遮断部に構成されるため、潰れ等に対する剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第一の実施の形態を示す説明図である。
【図２】従来の電磁弁を示す説明図である。
【図３】他の従来例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。
【００４８】
図１は、本実施の形態にかかる電磁弁構造を示す図であり、この電磁弁構造を有した電磁弁は、例えば自動車の自動変速機における油圧回路で油圧を制御するものである。この図においては、電磁弁内に設けられた磁気回路構成部材１が示されており、本願発明の説明の都合上、前記磁気回路構成部材１内に配設されるプランジャーを省略した状態が示されている。
【００４９】
この電磁弁について説明すると、従来例と同様に円筒容器状の電磁弁カバーを備えており、該電磁弁カバー内には、ソレノイドが収容されている。該ソレノイド内には、磁気回路を構成する前記磁気回路構成部材１が収容されている。
【００５０】
この磁気回路構成部材１は中空状に形成されており、当該磁気回路構成部材１内には、前記ソレノイドによる励磁に応じて長さ方向に作動する前記プランジャーが移動自在に収容されるように構成されている。
【００５１】
前記磁気回路構成部材１は、図中下側を構成するコア１１と、該コア１１の上部に設けられた磁気遮断部１２と、該磁気遮断部１２の上部に設けられたヨーク１３とによって構成されている。
【００５２】
前記コア１１は、磁性材によって円筒状に形成されており、そのコア本体２１の下端からは、ブラケット等の挿入穴に挿入されて位置決めされるコア側円筒部２２が延出している。前記コア本体２１の上端部には、外形寸法が小さいコア側外径小径部２３が形成されており、該コア側外径小径部２３の上部には、上方へ向かうに従って縮径したテーパ状のコア側テーパ部２４が形成されている。
【００５３】
前記コア１１の内側には、上下に貫通するコア側円形穴３１が形成されており、前記プランジャーより延出した一方の軸部を支持できるように構成されている。前記コア側円形穴３１は、前記コア側テーパ部２４の部位において、その内径寸法が大きくなるように設定されており、前記コア側テーパ部２４の内側には、コア側大径穴３２が形成されている。
【００５４】
前記ヨーク１３も、磁性材によって形成されており、上端が閉鎖された有底円筒状に形成されている。該ヨーク１３のヨーク本体４１下端部には、外形寸法の小さなヨーク側小径円筒部４２が形成されており、当該ヨーク側小径円筒部４２によって前記磁気遮断部１２に圧入される圧入部４３が形成されている。
【００５５】
該圧入部４３の先端面５１は、前記磁気遮断部１２に圧入された際に、当該磁気遮断部１２に突き当てられるように構成されており、当該圧入部４３の外周面５２は、前記磁気遮断部１２の内側面に圧接されるように構成されている。
【００５６】
また、前記ヨーク１３の上端には、電磁弁カバー等の円形穴に位置決めされるヨーク側円柱部６１が突設されており、当該ヨーク側円柱部６１を前記円形穴に位置決めすることで、当該磁気回路構成部材１を前記電磁弁カバーに対して位置決めできるように構成されている。
【００５７】
前記ヨーク１３には、当該ヨーク１３を前記磁気遮断部１２を介して前記コア１１に接続した状態で、該コア１１の前記コア側大径穴３２と連通するヨーク側大径部７１が設けられている。該ヨーク側大径部７１の上部には、当該ヨーク側大径部７１より小径のヨーク側小径部７２が形成されており、前記プランジャーより延出した他方の軸部を支持できるように構成されている。
【００５８】
前記コア１１及び前記ヨーク１３を用いて前記磁気回路構成部材１を形成する際には、第一磁性材によって前記コア１１を予め形成するとともに、第二磁性材によって前記ヨーク１３を予め形成する。そして、前記コア１１の上端部に非磁性材をＭＩＭ成型して前記磁気遮断部１２を一体形成する。
【００５９】
ここで、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）成形とは、金属粉末にバインダーを混合した混合材料をインサート部品がセットされた金型に供給した後、脱脂工程でバインダーを除去するとともに残存した金属粉末を焼結することで、インサート部品がインサートされた成形品を一体形成する成形方法である。
【００６０】
これによりＭＩＭ成形された前記磁気遮断部１２には、前記コア１１の前記コア側外径小径部２３に外嵌する円筒状の遮断部側円筒外嵌部８１と、前記コア１１の前記コア側テーパ部２４に外嵌する遮断部側テーパ外嵌部８２と、前記コア側テーパ外嵌部２４より先端側に形成された遮断側先端円筒部８３とが形成されており、該遮断側先端円筒部８３の端面の内縁側には、リング状の座繰りが形成され没入した被圧入部８４が形成されている。
【００６１】
前記磁気遮断部１２と前記コア１１とは、両者が一体形成された状態において、前記コア側円形穴３１の内側面と、前記コア側大径穴３２の内側面及び前記遮断側先端円筒部８３の内側面９１と、前記被圧入部８４の内側面９２とが切削加工されており、前記コア側円形穴３１の内側面が形成する円と、前記コア側大径穴３２の内側面及び前記遮断側先端円筒部８３の内側面９１が形成する円と、前記被圧入部８４の内側面９２が形成する円とが、同心円を成すように構成されている。
【００６２】
この磁気遮断部１２の前記被圧入部８４には、前記ヨーク１３の前記圧入部４３が圧入されるように構成されており、前記コア１１には、前記磁気遮断部１２を介して前記ヨーク１３が接合され、一体化された前記磁気回路構成部材１を形成できるように構成されている。
【００６３】
このとき、前記圧入部４３の先端面５１は、前記磁気遮断部１２に圧入された際に、当該磁気遮断部１２の前記被圧入部８４底面が構成する突き当て面１０１に突き当てられるように構成されており、当該圧入部４３の外周面５２は、前記磁気遮断部１２の前記被圧入部８４の内側面が構成する圧入面１０２に密着して面接するように構成されている。
【００６４】
この結合状態において、前記コア１１と前記ヨーク１３との間には、前記コア１１の前記コア側大径穴３２と、前記磁気遮断部１２の前記遮断側先端円筒部８３の内側と、前記ヨーク１３のヨーク側大径部７１との内側には、前記プランジャーを保持するプランジャー室１１１が形成されており、該プランジャー室１１１の内径寸法ｄ１は、当該磁気回路構成部材１の端部、すなわち前記コア１１の下端に開口した前記コア側円形穴３１の開口部１１２での内径寸法ｄ２より十分に大きくなるように設定されている。
【００６５】
以上の構成にかかる本実施の形態において、この電磁弁の磁気回路構成部材１を形成する際には、予め磁性材によりコア１１及びヨーク１３を形成する。
【００６６】
そして、前記コア１１又は前記ヨーク１３の一方を構成する前記磁性材の端部、本実施の形態では前記コア１１の端部にＭＩＭ成型を施して磁気遮断部１２を一体形成する。これにより、前記コア１１と前記磁気遮断部１２の同軸度を高めることができる。
【００６７】
次に、この磁気遮断部１２に、前記コア１１又はヨーク１３の他方、本実施の形態では前記ヨーク１３を圧入し、前記コア１１及び前記ヨーク１３が前記磁気遮断部１２を介して一体化された前記磁気回路構成部材１を形成する。これにより、前記コア１１にＭＩＭ成形された前記磁気遮断部１２に、前記ヨーク１３が圧入され一体化されるので、同軸度を高めることができる。
【００６８】
このとき、この磁気回路構成部材１の一方の端部は、前記コア１１で構成されており、他方の端部は、前記コア１１に前記磁気遮断部１２を介して接続された前記ヨーク１３で構成されている。このため、前記コア１１に設けられた開口部１１２の内径寸法ｄ２と、当該磁気回路構成部材１の内部空間での内径寸法ｄ１とを異なる寸法に設定することができ、前記磁気回路構成部材１内のプランジャー室１１１の内径寸法ｄ１を当該磁気回路構成部材１の端部に設けられた前記開口部１１２の内径寸法ｄ２より大きくすることができる。
【００６９】
そして、前記コア１１及び前記ヨーク１３は、ＭＩＭ成形された前記磁気遮断部１２で連結されるため、筒状のガイドで連結したり、一体成形されたコア及びヨークの連設部分に複数の穴が開設される場合と比較して、剛性を高めることができる。このとき、コアとヨークとの連設部にレーザー加工で複数の穴を設ける場合と比較して、低コスト化を図ることができる。
【００７０】
さらに、前記コア１１又は前記ヨーク１３の間には、非磁性材で構成された磁気遮断部１２が介在するため、前記第一及び第二磁性材を非磁性体からなるガイドで連結したり、一体成形されたコア及びヨークの連設部分に複数の穴が開設したりすることなく、十分な磁気遮断を行うことできる。
【００７１】
また、前記磁気回路構成部材１内のプランジャー室１１１の内径寸法ｄ１を、当該磁気回路構成部材１の端部に開口した前記開口部１１２での内径寸法ｄ１より大きく設定することで、前記プランジャー室１１１にプランジャーの大径の可動部を収容することができる。
【００７２】
このとき、この可動部は、前記プランジャー室１１１に内嵌する外形寸法を有するが、当該可動部を前記プランジャー室１１１に収容した状態で前記ヨーク１３を圧入することで、当該可動部を、前記プランジャー室１１１に収容することができる。
【００７３】
これにより、前記可動部の可動領域を前記プランジャー室１１１内に規制することができる。
【００７４】
さらに、前記磁気遮断部１２端面の内縁側にリング状の座繰りが形成されており、前記被圧入部８４が構成されている。一方、前記ヨーク１３の端部には、前記被圧入部８４に圧入される筒状の圧入部４３が形成されている。
【００７５】
そして、このヨーク１３の前記圧入部４３を前記磁気遮断部１２の前記被圧入部８４に圧入することで、当該ヨーク１３を、前記磁気遮断部１２を介して前記コア１１と一体化することができる。
【００７６】
このとき、前記圧入部４３の先端面５１が面接する前記被圧入部８４の突き当て面１０１は、当該圧入部４３の外周面５２が面接する前記被圧入部８４の圧入面１０２より内側に設定されている。このため、ＭＩＭ成形された前記磁気遮断部１２には、圧入時に力が外側に働くため、圧入による変形を防止することができる。また、前記ヨーク１３の前記圧入部４３は、内縁側に配置されるため、磁気効率の低下を防止することができる。
【００７７】
そして、前記圧入部４３の先端面５１が当接する前記突き当て面１０１は、ＭＩＭ成形された前記磁気遮断部１２に構成されるため、潰れ等に対する剛性を高めることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１    磁気回路構成部材
１１    コア
１２    磁気遮断部
１３    ヨーク
４３    圧入部
８４    被圧入部
１０１    突き当て面
１０２    圧入面
１１２    開口部
ｄ１    内径寸法
ｄ２    内径寸法
【図１】
2013238300.tif 000003
【図２】
2013238300.tif 000004
【図３】
2013238300.tif 000005