(57)【要約】【課題】部品点数の削減による生産性の向上に寄与し、コアステータに起因する異物の侵入を防ぐとともに、可動プランジャーに対するコアステータの吸引力低下を生じない電磁ソレノイド装置を提供する。【解決手段】コアステータ７は、ヨーク２の一端面部２ａに一体成形により形成されているため、部品点数を削減して生産性の向上に寄与する。ヨーク２はコアステータ７に対して開口部のない連続閉鎖面を成すので、ヨーク２の一端面部２ａから内部への異物の侵入を防ぐ。磁気回路を形成する磁性材の減少がなく、可動プランジャー８に対するコアステータ７の電磁的な吸引力の低下を生じさせない。連続閉鎖面によるダンパー効果でコアステータに対する可動プランジャーの打音を低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを巻回した筒状のボビンと、
一端面部と前記一端面部の両側から略直角方向に延出して形成された外側面部を一体的に有し、内部に前記ボビンを収容するヨークと、
前記ヨークの前記一端面部と対向する側に設けられて透孔部を形成したプレート部材と、
前記ヨークの前記一端面部に一体成形により膨出状に形成されて前記ボビンの中空部に同軸的に対向する突状のコアステータと、
前記プレート部材の前記透孔部から前記ボビンの前記中空部を介して軸方向に往復移動可能に挿通されて前記コイルへの通電時に生じる電磁力により前記コアステータに吸引される可動プランジャーとを備えたことを特徴とする電磁ソレノイド装置。
【請求項２】
前記コアステータは、前記ボビンの前記中空部内に向かって先端閉塞形の先細り円錐台筒状に膨出形成され、前記可動プランジャーの先端部は、前記コアステータを包囲する円錐台状のテーパ内壁面を形成した先端幅広の窪み部を有することを特徴とする請求項１に記載の電磁ソレノイド装置。
【請求項３】
前記コアステータは、前記ボビンの前記中空部から外部に向かって先端閉塞形の先細り円錐台筒状に膨出形成され、前記可動プランジャーの先端部は、前記コアステータに対応する円錐台状のテーパ外壁面を有することを特徴とする請求項１に記載の電磁ソレノイド装置。
【請求項４】
前記コアステータの先端部には、前記コイルの通電時に前記可動プランジャーの先端部が当接する円盤状のストッパが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電磁ソレノイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電制御により可動プランジャーを往復移動させる電磁ソレノイド装置に係り、とりわけ車両用の電装部品などに適用する電磁ソレノイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁ソレノイド装置は、自動変速機を搭載した車両（ＡＴ車）のシフトレバーロック装置をはじめ、ディスチャージ形前照灯のロー・ハイを配光制御するシェードの遮蔽板、照射方向を上下調節するレベライザー、照射方向を左右に調整するＡＦＳ等、ならびに各種のバルブの開閉を行うアクチュエータにも適用されている。
【０００３】
シフトレバーロック装置の施解錠機構や前照灯の遮蔽板等には、直線作動するプランジャーを有する電磁ソレノイド装置が組み込まれ、レベライザーやＡＦＳ等の制御には、ステップモータと減速ギアで構成された駆動装置が用いられている。電磁ソレノイド装置の駆動部は、リンク機構を介してロック装置や遮蔽板を駆動するようにしている。
【０００４】
電磁ソレノイド装置の一例として図７（ａ）に示すものがある（例えば、特許文献１参照）。すなわち、馬蹄形のヨーク６０内には、コイル６２を巻回したボビン６１が設けられている。ヨーク６０の閉塞端部６０ａと反対側には、ボビン６１の中空部６１ａと同軸的な取付開口端部６３が形成されている。
【０００５】
取付開口端部６３には、ボビン６１内に延出する短筒状のコアステータ６４の基端盤部６４ａが取付プレートを兼ねるように嵌め込まれている。コアステータ６４の短筒部６４ｂは、内周面に先幅広となるテーパ内壁部６４ｃを形成している。
ヨーク６０の閉塞端部６０ａには、ボビン６１の中空部６１ａに連通する透孔部６５が形成されている。透孔部６５を介して可動プランジャー６６がボビン６１の中空部６１ａに移動可能に挿通されている。可動プランジャー６６の先端部は、コアステータ６４のテーパ内壁部６４ｃに対応する先細り状のテーパ外壁部６６ａを形成している。
【０００６】
また、図７（ｂ）に示す電磁ソレノイド装置では、ヨーク６０の閉塞端部６０ａに代わって、開口端部６０ｃにプレート部材６９が嵌込みにより取付けられている。
短筒状のコアステータ６４に代わって、ヨーク６０から延出形成された取付プレート６０ｂの中央部に、先細り状の円錐台コアステータ６７が取り付けられている。可動プランジャー６６の先端は、円錐台コアステータ６７に対応するテーパ内壁部６８ａを形成した先端幅広の円錐台窪み部６８を備えている。
【特許文献１】特開２００４−３１４６６２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図７（ａ）の電磁ソレノイド装置では、コアステータ６４が短筒状で外部に開放されているため、外部からの異物（水分、砂塵、塵埃など）を内部に侵入させ易い。
コアステータ６４の開放されている部分だけ磁気回路を形成する磁性材が減少するし、コアステータ６４のテーパ内壁部６４ｃのテーパ角は、コアステータ６４の板厚との関係でテーパ角を大きくは設定できない制約もあって、コイル６２への通電時に可動プランジャー６６に対するコアステータ６４の吸引力が低下する不都合がある。
【０００８】
コアステータ６４が外部に開放されているため、コイル６２の通電時に電磁的な吸引により可動プランジャー６６がコアステータ６４に向かって移動する際、空気がヨークの外部に押出されてしまうためエアダンパー効果が得られない。このため、作動時に可動プランジャー６６の移動速度が高くなり、ストッパに対する可動プランジャー６６の衝撃が大きく、打音が作動音として生じる不都合がある。
【０００９】
図７（ｂ）の電磁ソレノイド装置におけるヨーク６０、プレート部材６９、コアステータ６７および可動プランジャー６６といった磁気関連部材は、磁気回路を形成するために必要で、単独の部品として扱われて製作、流通、販売が行われており、部品点数が比較的多く組付け工数の増加もあって生産コストが上昇するので、部品点数の削減が望まれていた。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされ、その目的は、部品点数の削減によるコストの低減および組付け工数の減少による生産性の向上に寄与し、コアステータに起因する異物の侵入を防ぐとともに、可動プランジャーに対するコアステータの吸引力低下を生じさせず、併せてコアステータに対する可動プランジャーの打音を低減することが可能な電磁ソレノイド装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（請求項１について）
筒状のボビンは、コイルを巻回しており、ヨークは一端面部と一端面部の両側から略直角方向に延出して形成された外側面部を一体的に有し、内部にボビンを収容している。プレート部材は、ヨークの一端面部と対向する側に設けられて透孔部を形成している。
突状のコアステータは、ヨークの一端面部に一体成形により膨出状に形成されてボビンの中空部に同軸的に対向している。可動プランジャーは、プレート部材の透孔部からボビンの中空部を介して軸方向に往復移動可能に挿通されてコイルへの通電時に生じる電磁力によりコアステータに吸引される。
【００１２】
コアステータは、ヨークの一端面部に一体成形により形成されているため、別体のコアステータを用意する構成に比較して、部品点数を削減してコストの低減を図り、組付け工数の減少により生産性の向上に寄与する。
コアステータはヨークに膨出状に形成されているため、ヨークはコアステータに対して開口部のない連続閉鎖面を成す。
【００１３】
この結果、ヨークの一端面部から内部に異物（水分、砂塵、塵埃など）が侵入することを防ぐとともに、磁気回路を形成する磁性材が減少することがないので、コイルへの通電時、可動プランジャーに対するコアステータの電磁的な吸引力の低下を生じさせない。
【００１４】
併せて、コイルへの通電時に可動プランジャーがボビン内をコアステータに向かって移動する際、ボビン内の空気がコアステータから逃げず、空気抵抗によりエアダンパー効果を生じ、コアステータに緩慢に衝突するようになり、コアステータに対する可動プランジャーの打音を低減することができる。
【００１５】
（請求項２について）
コアステータは、ボビンの中空部内に向かって先端閉塞形の先細り円錐台筒状に膨出形成されている。可動プランジャーの先端部は、コアステータを包囲する円錐台状のテーパ内壁面を形成した先端幅広の窪み部を有する。
これにより、請求項１の効果に加えて、コイルへの通電時、可動プランジャーはコアステータから十分な電磁力を受け、可動プランジャーは、通電に素早く応答してコアステータに吸引されるようになる。
【００１６】
（請求項３について）
コアステータは、ボビンの中空部から外部に向かって先端閉塞形の先細り円錐台筒状に膨出形成され、可動プランジャーの先端部は、コアステータに対応する円錐台状のテーパ外壁面を有する。このように構成しても、請求項３と同様な効果が得られる。
【００１７】
（請求項４について）
コアステータの先端部には、コイルの通電時に可動プランジャーの先端部が当接する円盤状のストッパが設けられている。
この場合、コアステータが短筒状で外部に開口される従来と異なり、ストッパをヨークの内部のコアステータに取付けられる。このため、ヨークの外部に設けるものと異なり、全体のコンパクト化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のソレノイド装置は、コアステータをヨークと一体に形成しているため、部品点数の削減によるコストの低減および組付け工数の減少による生産性の向上に寄与し、コアステータに起因する異物の侵入を防ぐとともに、可動プランジャーに対するコアステータの吸引力低下を生じさせず、併せてコアステータに対する可動プランジャーの打音を低減することができる。
【実施例１】
【００１９】
図１および図２は本発明の実施例１による電磁ソレノイド装置１を示す。電磁ソレノイド装置１は、自動変速機を搭載した車両（ＡＴ車）のシフトレバーロック装置をはじめ、ディスチャージ形前照灯のロー・ハイを配光制御するシェードの遮蔽板、照射方向を上下調節するレベライザー、照射方向を左右に調整するＡＦＳ等、ならびに各種のバルブの開閉を行うアクチュエータにも適用される。
【００２０】
電磁ソレノイド装置１は、図１に示すように、ヨーク２の内部にコイル３を巻回したボビン４を備えて構成されている。ヨーク２は、磁性体である鋼材から馬蹄形あるいは略Ｕ字状に折曲形成されており、一端面部２ａと一端面部２ａの両側から略直角方向に延出して形成された外側面部２ｂ、２ｃを一体的に有している。ボビン４の先端面は、ヨーク２の一端面部２ａの内面部に当接している。
【００２１】
ヨーク２の一端面部２ａと対向する開口端２ｄ、２ｅは、図２に示すように、磁性体製のプレート部材６を取り付ける切欠き部２ｆ、２ｇを左右に形成している。プレート部材６は、中央に透孔部６ｃを有し、左右に延出形成した腕部６ａ、６ｂを切欠き部２ｆ、２ｇにかしめることにより、ヨーク２の開口端２ｄ、２ｅに取付けられている。
【００２２】
ヨーク２の一端面部２ａには、突状のコアステータ７がプレス加工などの一体成形手段により膨出状に形成されて、ボビン４の中空部４ａに同軸的に対向している。コアステータ７は、ボビン４の中空部４ａ内に向かって先端閉塞形の先細り円錐台筒状に突き出る円錐台筒部７ａを有する。
円錐台筒部７ａは、ボビン４の先端面を閉塞し、ボビン４内の空気をヨーク２の外部に漏らさない構造となっている。
【００２３】
可動プランジャー８は、プレート部材６の透孔部６ｃからボビン４の中空部４ａに同心的で軸方向に往復移動可能に挿通されており、可動プランジャー８の先端部は、コアステータ７を包囲する円錐台状のテーパ内壁面８ａを形成した先端幅広の窪み部８ｂを有する。
コイル３への通電時にヨーク２、プレート部材６、コアステータ７および可動プランジャー８といった磁気関連部材に磁気回路が生じ、可動プランジャー８が電磁力によりコアステータ７に吸引されて移動する。
【００２４】
コイル３への通電により、図１に二点鎖線で示すように、可動プランジャー８がコアステータ７に吸引されて移動した時、可動プランジャー８の先端部とコアステータ７の窪み部８ｂとの間には、テーパ内壁面８ａと円錐台筒部７ａの外面により、僅かな間隙の錐環状空間９が形成される。
円錐台筒部７ａの先端頂部には、円盤状のストッパ１０ａを可動プランジャー８と同心的に設け、コイル３への通電時、可動プランジャー８の窪み部８ｂの奥頂部がストッパ１０ａに当接して可動プランジャー８を所定の位置で停止させるようにしている。
【００２５】
上記構成では、コアステータ７は、ヨーク２の一端面部２ａに一体成形により形成されているため、別体のコアステータを用意する構成に比較して、部品点数を削減してコストの低減を図り、組付け工数の減少により生産性の向上に寄与する。
【００２６】
コアステータ７はヨーク２に膨出状に形成されているため、ヨーク２はコアステータ７に対して開口部のない連続閉鎖面を成す。
この結果、ヨーク２の一端面部２ａから内部に異物（水分、砂塵、塵埃など）が侵入することを防ぐとともに、磁気回路を形成する磁性材が減少することがないので、コイル３への通電時、可動プランジャー８に対するコアステータ７の電磁的な吸引力の低下を生じさせない。
【００２７】
併せて、コイル３への通電時に可動プランジャー８がボビン４内をコアステータ７に向かって移動する際、ボビン４内の空気がコアステータ７から逃げず、空気抵抗によりエアダンパー効果を生じ、コアステータ７に緩慢に衝突するようになり、コアステータ７に対する可動プランジャー８の打音を低減することができる。
【実施例２】
【００２８】
図３は本発明の実施例２を示す。実施例２が実施例１と異なるところは、ヨーク２の開口端２ｄ、２ｅに腕部２ｊ、２ｋを左右に延出形成し、プレート部材６には切欠き部６ｄ、６ｅを形成したことである。腕部２ｊ、２ｋを切欠き部６ｄ、６ｅにかしめることにより、プレート部材６をヨーク２の開口端２ｄ、２ｅに取付けている。
【実施例３】
【００２９】
図４は本発明の実施例３を示す。実施例３が実施例１と異なるところは、コアステータ７を外方に向けて膨出状態に形成したことである。
すなわち、コアステータ７は、ボビン４の中空部４ａから外部に向かって先端閉塞形の先細り円錐台筒状に膨出する円錐台筒部７ｂを有する。可動プランジャー８の先端部は、コアステータ７に対応する円錐台状のテーパ外壁面８ｄを有する。
【００３０】
コイル３への通電時、図４の二点鎖線で示すように、可動プランジャー８が移動し、そのテーパ外壁面８ｄとコアステータ７の円錐台筒部７ｂとの間に僅かな間隙の錐環状空間９ａが形成される。
【実施例４】
【００３１】
図５は本発明の実施例４を示す。実施例４が実施例３と異なるところは、コアステータ７の円錐台筒部７ｂを二段錐筒状に形成したことである。すなわち、円錐台筒部７ｂは、先端の径小錐筒部７ｃと基端部の径大錐筒部７ｄからなり、内壁部を段付きテーパ内壁面７ｅとしている。可動プランジャー８の先端部には、段付きテーパ内壁面７ｅに対応する段付きテーパ外壁面８ｅを形成している。
コイル３への通電時、図５の二点鎖線で示すように、可動プランジャー８が移動し、その段付きテーパ外壁面８ｅとコアステータ７の段付きテーパ内壁面７ｅとの間に僅かな間隙の錐環状空間９ｃが形成される。
【００３２】
（使用例）
図６は、本発明の電磁ソレノイド装置１を車両のディスチャージ形前照灯２０に適用した例を示す。この場合、電磁ソレノイド装置１は、支持部材（図示せず）に設置されており、ディスチャージ形前照灯２０の配光調節としてシェードの放電バルブ２１をハイとローとの高低２位置Ｈｉ、Ｌｏに切り替えるように機能する。
【００３３】
電磁ソレノイド装置１における可動プランジャー８の後端部は、径大な頭部１０を形成している。頭部１０は、軸方向に延出する舌辺部１１を有し、舌辺部１１に連結ピン１２を突部として貫通状態に設けている。頭部１０とプレート部材６との間には、付勢部材として復帰用のコイルスプリング１３を可動プランジャー８に巻回状態に設けている。
【００３４】
コイルスプリング１３は、可動プランジャー８の頭部１０とプレート部材６との間に挟まれて矢印Ｎとは反対方向に付勢している。
【００３５】
クランク軸１４は、連結板１４ａと駆動棒１４ｂとから成り、連結板１４ａは長穴１４ｃに頭部１０の連結ピン１２を受容し、駆動棒１４ｂは連結部１５を介して矩形の遮蔽板２３の回動軸２２に連結されている。
遮蔽板２３は、放電バルブ２１の直前であるロー位置Ｌｏで、枢支部２３ａを介して回動軸２２に固定されている。
【００３６】
回動軸２２には、遮蔽板２３を回動付勢する捩りコイルスプリング２５が巻装されている。捩りコイルスプリング２５の一端部２５ａは、遮蔽板２３の内側に当接し、他端部２５ｂは、放電バルブ２１の下面部に支持部材からの延長部（図示せず）を介して当接している。これにより、遮蔽板２３は、捩りコイルスプリング２５によりロー位置Ｌｏの方向に付勢される。
【００３７】
電磁ソレノイド装置１のコイル３（図１参照）に通電すると、電磁力により可動プランジャー８がコアステータ７に吸引されるため、コイルスプリング１３の付勢力に抗して矢印Ｎ方向に後退する。この後退変位が連結ピン１２および長穴１４ｃを介して連結板１４ａを下方回動するように伝わるため、駆動棒１４ｂが捩りコイルスプリング２５の付勢力に抗して回動軸２２と一緒に矢印Ｗ方向に回動し、ロー位置Ｌｏからハイ位置Ｈｉに切り替わる。
【００３８】
この使用例の場合、駆動棒１４ｂと回動軸２２との連結には、簡素な連結構造を設けることで済むので、コスト的に有利で省スペース化にも寄与する。
なお、ディスチャージ形前照灯２０の放電バルブ２１は光源の一例であるので、放電バルブ２１の代わりに、放電発光部やハロゲンバルブなどの白熱バルブのフィラメントなどの光源を用いてもよい。
【００３９】
遮蔽板２３の回動軸２２に設けた捩りコイルスプリング２５と可動プランジャー８のコイルスプリング１３とは、遮蔽板２３を同一方向に付勢している。
このため、捩りコイルスプリング２５を省略して、コイルスプリング１３に遮蔽板２３の回動付勢力として兼用させたり、コイルスプリング１３を省いて、捩りコイルスプリング２５に可動プランジャー８の外部方向の付勢力として兼用させてもよい。
すなわち、捩りコイルスプリング２５やコイルスプリング１３などの付勢部材は、電磁ソレノイド装置１側あるいは遮蔽板２３の回動軸２２側のどちらか一方だけに設けてもよい。
【００４０】
上記実施例１〜実施例４では、コアステータ７をヨーク２の一端面部２ａに形成し、透孔部６ｃをプレート部材６に設けた。これとは逆にコアステータ７をプレート部材６に一体形成し、透孔部６ｃをヨーク２の一端面部２ａに設け、透孔部６ｃを通過させた可動プランジャー８の先端をコアステータ７に指向させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の電磁ソレノイド装置では、コアステータをヨークと一体に形成しているため、部品点数の削減による生産性の向上に寄与し、コアステータに起因する異物の侵入を防ぐとともに、可動プランジャーに対するコアステータの吸引力低下を招かず、しかもコアステータに対する可動プランジャーの打音の低減化が図られることから、車両に搭載する電磁ソレノイド装置として優れ、車両関連事業の需要を喚起して部品の流通を介して機械産業に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】電磁ソレノイド装置の縦断面図である（実施例１）。
【図２】電磁ソレノイド装置の分解斜視図である（実施例１）。
【図３】電磁ソレノイド装置の分解斜視図である（実施例２）。
【図４】電磁ソレノイド装置の縦断面図である（実施例３）。
【図５】電磁ソレノイド装置の縦断面図である（実施例４）。
【図６】電磁ソレノイド装置を車両のディスチャージ形前照灯に適用した使用例を模式的に示す斜視図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は従来の電磁ソレノイド装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１      電磁ソレノイド装置
２      ヨーク
２ａ    一端面部
２ｂ、２ｃ  外側面部
４      ボビン
４ａ    ボビンの中空部
６      プレート部材
６ｃ    透孔部
７      コアステータ
７ａ、７ｂ  円錐台筒部
７ｅ    段付きテーパ内壁面
８      可動プランジャー
８ａ    テーパ内壁面
８ｂ    窪み部
８ｄ    テーパ外壁面
８ｅ    段付きテーパ外壁面
１０ａ  ストッパ
【図１】
2009295711.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2009295711.tif 000006
【図５】
2009295711.tif 000007
【図６】
2009295711.tif 000008
【図７】
2009295711.tif 000009