(57)【要約】      （修正有）【課題】ソレノイドを径方向に小型化する。【解決手段】バルブ部Ｖを駆動させるソレノイド１０であって、通電によって磁力を発生させるコイル２３が巻装された筒状のボビン２０と、コイル２３の外周を覆うと共にコイル２３から発生する磁力を通す磁性材料からなる筒状のフレーム４０と、ボビン２０を貫通して設けられ、コイル２３の磁力によってボビン内を前後方向に移動しバルブ部Ｖを押圧する磁性材製の可動鉄心３０と、ボビン２０に連なって設けられたコネクタ５０とを備える。コネクタ５０は、ボビン２０の後端部に配され、可動鉄心３０においてボビン２０から露出した部分には、可動鉄心３０が移動する移動距離よりも前後方向に大きい隙間を有した状態でコネクタ５０を収容する収容部３５が設けられている構成とした。【選択図】図１
2017098320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ部を駆動させるソレノイドであって、
通電によって磁力を発生させるコイルが巻装された筒状のボビンと、
前記コイルの外周を覆うと共に前記コイルから発生する磁力を通す磁性材料からなる筒状のフレームと、
前記ボビンを貫通して設けられ、前記コイルの磁力によって前記ボビン内を前記ボビンの軸線方向に移動し前記バルブ部を変位させる磁性材製の可動部材と、
前記ボビンに連なって設けられ前記コイルに接続された端子を保持するコネクタとを備え、
前記コネクタは、前記ボビンの軸線方向の端部に配され、
前記可動部材において前記ボビンから露出した部分には、前記可動部材が移動する移動距離よりも軸線方向に大きい隙間を有した状態で前記コネクタを収容する収容部が設けられているソレノイド。
【請求項２】
前記収容部は、前記コネクタが、前記フレームの外周面から突出しない深さ寸法に形成されている請求項１に記載のソレノイド。
【請求項３】
前記コネクタは、前記ボビンの軸線方向の端部のうち前記バルブ部が配された前側の端部とは反対側の後側の端部に配されており、
前記収容部は、前記可動部材において前記ボビンから後方に露出した後側の端部に設けられている請求項１または請求項２に記載のソレノイド。
【請求項４】
前記フレームは、前記可動部材を後方から覆う形態とされており、
前記可動部材は、前記ボビン内に配される本体部と、前記フレームの後端部に設けられた受け部に前方から当接可能な当接部と、前記本体部と前記当接部とを前後方向に連結する連結部とを有しており、
前記収容部は、前記本体部と、前記当接部と、前記連結部とによって前記コネクタを囲むようにして構成されている請求項３に記載のソレノイド。
【請求項５】
前記コネクタは、前記ボビンの軸線方向と直交する方向に相手方コネクタと嵌合可能に形成されている請求項４記載のソレノイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書によって開示される技術は、ソレノイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電磁石の磁力を利用してバルブを駆動させるソレノイドを備えたソレノイドバルブ（電磁弁）として、特許第５５８５４６４号公報（下記特許文献１）に記載のものが知られている。このソレノイドバルブのソレノイドは、通電によって磁力を発生させるコイルと、このコイルの外周を覆う円筒状のヨークと、コイルに接続された通電用端子を保持するソレノイドコネクタとを備えて構成されており、ソレノイドコネクタは、ヨークの径方向外側に配されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５５８５４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のソレノイドによると、ソレノイドコネクタがヨークの外周面から径方向外側に突出し、径方向に大型化しているため、ソレノイドバルブの取付部において、ソレノイド部の外周のスペースに制限がある場合、ソレノイドバルブを取付部に取り付けることができなくなってしまう。
【０００５】
本明細書では、ソレノイドを径方向に小型化する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書によって開示される技術は、バルブ部を駆動させるソレノイドであって、通電によって磁力を発生させるコイルが巻装された筒状のボビンと、前記コイルの外周を覆うと共に前記コイルから発生する磁力を通す磁性材料からなる筒状のフレームと、前記ボビンを貫通して設けられ、前記コイルの磁力によって前記ボビン内を前記ボビンの軸線方向に移動し前記バルブ部を変位させる磁性材製の可動部材と、前記ボビンに連なって設けられ前記コイルに接続された端子を保持するコネクタとを備え、前記コネクタは、前記ボビンの軸線方向の端部に配され、前記可動部材において前記ボビンから露出した部分には、前記可動部材が移動する移動距離よりも軸線方向に大きい隙間を有した状態で前記コネクタを収容する収容部が設けられている構成とした。
【０００７】
このような構成のソレノイドによると、可動部材がボビン内を軸線方向に移動したとしても、収容部内のコネクタが隙間内を相対的に移動することで、コネクタと可動部材とが干渉することがないから、コネクタをボビンの軸線方向の端部に配することができる。これにより、フレームの外周にコネクタを配置する場合に比べて、ソレノイドを径方向に小型化することができる。
【０００８】
本明細書によって開示されるソレノイドは、以下の構成としてもよい。
前記収容部は、前記コネクタが、前記フレームの外周面から突出しない深さ寸法に形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、コネクタを、フレームの外周面から突出しないように配置することができるから、ソレノイドを径方向にさらに小型化することができる。
【０００９】
前記コネクタは、前記ボビンの軸線方向の端部のうち前記バルブ部が配された前側の端部とは反対側の後側の端部に配されており、前記収容部は、前記可動部材において前記ボビンから後方に露出した後側の端部に設けられている構成としてもよい。
【００１０】
例えば、収容部を、バルブが配された前側に設ける場合、収容部が設けられた部分にバルブを作用させる力が加わることになるため、可動部材において収容部が設けられた部分の強度を確保しつつ、収容部を形成する必要がある。したがって、可動部材の強度確保のために、可動部材が太く大型化してしまう。
【００１１】
しかしながら、このような構成によると、収容部が可動部材の後端部に配されており、収容部が設けられた部分に対してバルブを作用させる力が加わることがないから、可動部材が大型化することを防ぐことができる。
【００１２】
前記フレームは、前記可動部材を後方から覆う形態とされており、前記可動部材は、前記ボビン内に配される本体部と、前記フレームの後端部に設けられた受け部に前方から当接可能な当接部と、前記本体部と前記当接部とを前後方向に連結する連結部とを有しており、前記収容部は、前記本体部と、前記当接部と、前記連結部とによって前記コネクタを囲むように形成されている構成としてもよい。
【００１３】
このような構成によると、当接部を受け部に当接させることで、可動部材を非押圧位置に位置決めすると共に、可動部材とフレームとの間の磁束の流れが低減することを抑制しつつ、ソレノイドを径方向に小型化することができる。
【００１４】
前記コネクタは、前記ボビンの軸線方向と直交する方向に相手方コネクタと嵌合可能に形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、コネクタと相手方コネクタが、ボビンの軸線方向と直交する方向に嵌合するから、例えば、嵌合凹部と相手方コネクタとが前後方向に嵌合する場合に比べて、嵌合ストロークを軸線方向に確保する必要がなく、本体部と当接部との間の長さ寸法が、大きくなることを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本明細書によって開示される技術によれば、ソレノイドを径方向に小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】鉄心部材が非押圧位置に配された状態のソレノイドの断面図
【図２】鉄心部材が押圧位置に配された状態のソレノイドの断面図
【図３】鉄心部材を斜め上後方から視た状態を示す斜視図
【図４】同平面図
【図５】同背面図
【図６】同側面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態＞
本明細書に開示された技術における一実施形態について図１から図６を参照して説明する。
本実施形態は、車両のオートマチックトランスミッション（図示せず）における油圧制御を行うソレノイドバルブのソレノイド１０を例示している。なお、以下の説明において、上下方向とは、図１、図５および図６における上下方向を基準とする。また、前後方向とは、図１、図４および図６における左右方向を基準とし、図示左側を前側、図示右側を後側として説明する。
【００１８】
ソレノイド１０は、ソレノイドバルブに設けられたバルブ部Ｖを駆動させるものであって、図１および図２に示すように、前後方向に丸孔状に貫通する貫通孔２０Ａを有する略円筒状のボビン２０と、ボビン２０の外周に巻装されたコイル２３と、コイル２３を全周に亘って覆う合成樹脂製の覆い部２５と、ボビン２０の貫通孔２０Ａ内に配された可動鉄心（「可動部材」の一例）３０と、覆い部２５と可動鉄心３０とを一括して覆うフレーム４０とを備えて構成されている。
【００１９】
ボビン２０は、絶縁性を有する合成樹脂からなり、図１および図２に示すように、貫通孔２０Ａを構成する円筒状のボビン本体２１の前後方向両端部にフランジ部２２が周設された形態とされている。ボビン本体２１の外周面には、銅線からなる巻線をフランジ部２２の外周縁から径方向外側にはみ出さないように巻回することでコイル２３が巻装されており、コイル２３は、通電により磁力を発生させ、可動鉄心３０とフレーム４０とを通る磁束を発生させる。
【００２０】
覆い部２５は、略円筒状をなしており、図１および図２に示すように、ボビン２０と共にコイル２３の外周を全周に亘って覆う形態とされている。
【００２１】
可動鉄心３０は、磁束を流す略円柱状の磁性材料からなり、図１および図２に示すように、ボビン２０の貫通孔２０Ａを前後方向（ボビン２０の軸線方向）に貫通した形態とされている。なお、磁性材料としては、例えば純鉄や珪素鋼材などを用いることができる。
また、可動鉄心３０は、コイル２３に通電することで発生した磁力によって、図２に示すように、ソレノイドバルブのバルブ部Ｖを前方に向けて押圧した押圧位置と、図１に示すように、押圧位置から後方に下がることでバルブ部Ｖを押圧しない非押圧位置との間を前後方向に移動可能とされている。
【００２２】
なお、バルブ部Ｖは、例えば、ソレノイドバルブ内に設けられた図示しない付勢部材によって、常時は後方に付勢されており、可動鉄心３０によって前方に押圧されて前方に変位することで、図示しない弁体を稼働させ、ソレノイドバルブ内の油圧制御や流路切替を行う。
【００２３】
フレーム４０は、磁束を流す磁性材料からなり、コイル２３に発生する磁束を通す役割を果たしている。また、フレーム４０は、図１および図２に示すように、覆い部２５の外周を覆うと共に、ボビン２０から後方に露出した可動鉄心３０の外周を全周に亘って覆う前後方向に長い略円筒状の筒状部４１と、可動鉄心３０が非押圧位置に配された際に、可動鉄心３０が前方から当接する受け部４２とを備えて構成されている。
【００２４】
受け部４２は、筒状部４１の後端部において可動鉄心３０を後方から覆う形態とされており、受け部４２には、前後方向に貫通する丸孔状の嵌合孔４４が形成されている。なお、ボビン２０とフレーム４０とは、図示しない保持機構によって、互いに保持することで一体となっている。
【００２５】
さて、ボビン２０の後端部には、図１および図２に示すように、コネクタ５０が形成されており、可動鉄心３０には、コネクタ５０を収容する収容部３５が設けられている。
コネクタ５０は、コイル２３の上側後端部において巻線に接続された雄端子（「端子」の一例）５１と、ボビン２０のフランジ部２２に連なるように一体に形成された合成樹脂製のハウジング５５とを備えて構成されている。
【００２６】
雄端子５１は、ボビン２０のフランジ部２２から後方に向けて突出するように後方に僅かに延びた後、一度下方に延びて上方に屈曲された形態をなしており、雄端子５１の先端部（上端部）は、相手方コネクタ６０の図示しない相手方端子に接続される端子接続部５２とされている。
【００２７】
ハウジング５５は、図１および図２に示すように、前後方向に比べて上下方向に長い形態であって、ハウジング５５の上端とボビン２０のフランジ部２２の外周縁とが前後方向に面一状態となり、ハウジング５５がフランジ部２２の外周縁から径方向外側にはみ出さないように形成されている。
【００２８】
また、ハウジング５５の上端部には、相手方コネクタ６０が上方から嵌合可能な嵌合凹部５６が、上方（ボビン２０の軸線方向と直交する径方向外側である方向）に開口した形態で設けられており、嵌合凹部５６の底壁５７には雄端子５１の端子接続部５２が上方に突出した形態で保持されている。
また、嵌合凹部５６の開口は、フレーム４０において上下方向に貫通して設けられたコネクタ挿通孔４５を通して上方に臨んでおり、このコネクタ挿通孔４５を通して相手方コネクタ６０が嵌合凹部５６内に上方から嵌合することで、端子接続部５２が相手方端子と電気的に接続されるようになっている。
【００２９】
一方、可動鉄心３０は、図１から図６に示すように、前後方向に細長い略円柱状に形成されており、バルブ部Ｖを後方から押圧する押圧突部３１と、ボビン２０の貫通孔２０Ａ内に配される本体部３２と、フレーム４０の受け部４２に前方から当接可能な当接部３３と、本体部３２と当接部３３とを前後方向に連結する一対の連結部３４とを備えて構成されている。
【００３０】
本体部３２は、中実の円柱状に形成されており、ボビン２０の貫通孔２０Ａ内に適合して収容可能とされている。また、本体部３２は、図１に示すように、非押圧位置では、本体部３２の後面３２Ａが、コネクタ５０と近接するようにしてボビン２０の後端位置とほぼ同じ位置に配され、本体部３２の前端部が、ボビン２０から僅かに突出するように構成されている。
【００３１】
押圧突部３１は、可動鉄心３０の前端部において本体部３２から前方に突出した形態とされており、バルブ部Ｖに設けられた嵌合凹部Ｖ１に後方から嵌合可能とされている。また、押圧突部３１は、可動鉄心３０がコイル２３の磁力によって非押圧位置から押圧位置に変位する際に、本体部３２と共にバルブ部Ｖの嵌合凹部Ｖ１を後方から押圧してバルブ部Ｖを前方に変位させる。
【００３２】
当接部３３は、本体部３２と同じ外径をなす中実の円柱状に形成されており、当接部３３の前後方向の長さ寸法は、本体部３２の前後方向の長さ寸法の１／６程度の長さ寸法に設定されている。したがって、当接部３３は、その断面積が、本体部３２の断面積と同一であるものの、当接部３３の前後方向の長さ寸法は、本体部３２の前後方向の長さ寸法に比べて、非常に小さくなっている。
【００３３】
また、当接部３３の後面３３Ｂには、フレーム４０の受け部４２における嵌合孔４４に嵌合可能な嵌合突部３６が設けられており、この嵌合突部３６は、図１に示すように、非押圧位置に配されると、嵌合孔４４に嵌合される。つまり、非押圧位置では、当接部３３がフレーム４０の受け部４２に前方から当接して位置決めされると共に、嵌合突部３６が嵌合孔４４に嵌合することで、可動鉄心３０の後端部とフレーム４０の受け部４２との接触面積が大きくなるように構成されている。
【００３４】
各連結部３４は、平板状に形成されており、一対の連結部３４は、可動鉄心３０の幅方向両側縁において互いに対向する形態で本体部３２と当接部３３とを前後方向に連結している。
そして、図１から図６に示すように、本体部３２と当接部３３と一対の連結部３４とによって上下方向に開口する収容部３５が構成されている。
【００３５】
詳しくは、収容部３５は、上下方向両端部が、本体部３２および当接部３３の上下方向両端部によって構成され、上下方向中央部が、本体部３２および当接部３３の上下方向略中央部と一対の連結部３４とによって構成されている。
また、収容部３５の深さ寸法は、図１および図２に示すように、コネクタ５０の上下方向の長さ寸法よりも大きい深さ寸法とされており、収容部３５内にコネクタ３５が収容されると、コネクタ５０が本体部３２と当接部３３と一対の連結部３４とによって四方から囲まれ、収容部３５とコネクタとの間には、可動鉄心３０の前後方向の移動距離Ｄよりも大きい長さ寸法の隙間Ｓが構成されるようになっている。
【００３６】
つまり、可動鉄心３０には、図１に示すように、ボビン２０から後方に露出した部分に、可動鉄心３０が移動する移動距離よりも軸線方向に大きい隙間を有した状態でコネクタ５０を上方から収容する収容部３５が設けられており、コイル２３の磁力によって可動鉄心３０が押圧位置と非押圧位置との間を前後方向に移動したとしても、コネクタ５０が収容部３５内の隙間Ｓを相対的に移動することによりコネクタ５０と可動鉄心３０とが干渉しないようになっている。
【００３７】
本実施形態は、以上のような構成であって、続いて、ソレノイド１０の作用および効果について説明する。
本実施形態のソレノイド１０は、図１および図２に示すように、コネクタ５０が、ボビン２０の外周縁から径方向外側にはみ出さないようにボビン２０の後端部に一体に形成されており、可動鉄心３０においてボビン２０から後方に露出する部分に、可動鉄心３０の移動距離Ｄよりも前後方向に大きい隙間Ｓを有した状態でコネクタ５０を収容する収容部３５が設けられている。
【００３８】
つまり、可動鉄心３０がコイル２３の磁力によって押圧位置と非押圧位置との間を前後方向に移動したとしても、コネクタ５０が収容部３５の隙間Ｓ内を相対的に移動するから、コネクタ５０をボビン２０の後端部に配しつつも、コネクタ５０と可動鉄心３０とが、干渉することを防ぐことができる。
【００３９】
これにより、例えば、フレームの径方向外側にコネクタを配置する場合に比べて、ソレノイド１０を径方向に小型化することができるから、ソレノイド１０の配置スペースに制限がある場合においても、本実施形態のソレノイドバルブを使用することができる。
【００４０】
また、本実施形態によると、図１および図２に示すように、コネクタ５０の嵌合凹部５６が、相手方コネクタ６０とボビン２０の軸線方向と直交する上下方向に嵌合するから、コネクタ５０をボビン２０の後端部に設けているものの、嵌合ストロークを前後方向に確保する必要がなく、例えば、嵌合凹部と相手方コネクタとが前後方向に嵌合する場合に比べて、可動鉄心３０が前後方向に大型化することを防ぐことができる。
【００４１】
また、本実施形態の可動鉄心３０によると、収容部３５を形成することにより、コネクタ５０と可動鉄心３０とが互いに干渉することを防いでいるものの、本体部３２と当接部３３との間に一対の連結部３４を配すると共に、当接部３３の断面積を本体部３２と同じ大きさに確保しているから、可動鉄心３０における漏れ磁束を低減することができるようになっている。これにより、ソレノイド１０における可動鉄心３０の推力が低減することを抑制することができる。
【００４２】
さらに、本実施形態によると、図１に示すように、可動鉄心３０が非押圧位置に至ると、可動鉄心３０の後端部に設けられた当接部３３がフレーム４０の受け部４２に前方から当接すると共に、当接部３３の嵌合突部３６が受け部４２の嵌合孔４４に嵌合されて可動鉄心３０とフレーム４０の受け部４２との接触面積が大きくなるから、可動鉄心３０を非押圧位置に位置決めできると共に、可動鉄心３０とフレーム４０との間における磁束の流れが低減することを抑制することができる。つまり、磁束の流れが低減することを防ぎつつ、ソレノイド１０を径方向に小型化することができる。
【００４３】
ところで、例えば、コネクタをボビンの前端部に設けると共に、可動鉄心の前端部に収容部を設けることで、ソレノイドを径方向に小型することも考えられる。しかしながら、可動鉄心の前端部に収容部を設ける場合には、可動鉄心の前端部にバルブ部を押圧する力が加わるから、可動鉄心の前端部における強度確保のために、可動部材を太く大型化させる必要がある。
【００４４】
ところが、本実施形態によると、可動鉄心３０においてバルブ部Ｖを押圧する力が加わることのない後端部に収容部３５を形成しているから、可動鉄心の前端部に収容部を設ける場合に比べて、可動鉄心３０を大型化させることなく収容部３５を形成することができ、ソレノイドを小型化する上で非常に有効である。
【００４５】
＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
【００４６】
（１）上記実施形態では、コネクタ５０の嵌合凹部５６に相手方コネクタ６０が上方から嵌合される構成とした。しかしながら、これに限らず、コネクタの嵌合凹部に対して相手方コネクタを下方もしくは側方から嵌合可能に構成してもよい。
【００４７】
（２）上記実施形態では、連結部３４を平板状に構成した。しかしながら、これに限らず、連結部を角柱状や半円柱状に構成してもよい。
【００４８】
（３）上記実施形態では、収容部３５を上下方向にのみ開口した構成にした。しかしながら、これに限らず、収容部を上下方向だけでなく一側方にも開口した構成にしてもよく、上方にのみ開口した構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０：ソレノイド
２０：ボビン
２３：コイル
３０：可動鉄心（「可動部材」の一例）
３２：本体部
３３：当接部
３４：連結部
３５：収容部
４０：フレーム
５１：雄端子（「端子」の一例）
６０：相手方コネクタ
Ｓ：隙間
Ｖ：バルブ部
【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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