JP3818165B2 - Electromagnetic drive device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁力によりプランジャを吸引し、このプランジャと一体にロッドを往復動させる電磁駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の自動変速機においては、シフトレバーの誤操作防止のため、所定条件を満足しない場合はシフトレバーをパーキング位置から他の位置にシフトできないようにするシフトロック機構が設けられている。
【0003】
図11は従来のシフトロック機構(電磁駆動装置)を示すもので、非通電時にはスプリング6によりプランジャ5とロッド7が図中右側に移動され、通電時には電磁コイル1の電磁力によりプランジャ5が吸引され、プランジャ5とロッド7が図中左側に移動されるようになっている。
【0004】
そして、非通電時にはロッド7が図示位置にあり、ロックプレート8の図中下方への移動がロッド7により規制されて、シフトレバーの操作が規制される。一方、通電時にはロッド7が図中左側に移動し、ロックプレート8は図中下方への移動が可能となり、シフトレバーの操作が可能となる。
【0005】
ロッド7のストッパピンには緩衝部材75が設けられ、ロッド7の往復動方向Xに所定の間隔をもってストッパ面441、442が配置され、このストッパ面441、442間に緩衝部材75が挿入され、これにより往復動方向Xのロッド7の移動範囲を規定するようになっている。
【0006】
また、往復動方向Xに対して直交する方向Y(図中上下方向で、以下、単に直交方向Yという)に所定の間隔Wをもつガイド面421が配置され、このガイド面421間にロッド7が挿入され、これにより直交方向Yへのロッド7の変位を規制するようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の電磁駆動装置では、通電を断続した際に大きな作動音が発生するという問題があり、この作動音の発生メカニズムについて検討したところ、次のことがわかった。
【0008】
すなわち、往復動方向Xから見たとき、ロッド7の作動軸(ロッド7を駆動する力の作用線)に対して、緩衝部材75とストッパ面441、442との当接位置が直交方向Yにずれているため、緩衝部材75がストッパ面441、442に衝突した際に、ロッド7に対して略直交方向Yにモーメントが作用する。そして、そのモーメントによりロッド7がばたついてガイド面421に衝突し、このロッド7とガイド面421との衝突が上記作動音発生の大きな要因となっている。
【0009】
また、緩衝部材75とストッパ面441、442との当接位置がガイド面421の間隔Wの範囲外に位置していて、ロッド7の作動軸に対するずれ量が大きいため、モーメントが大きくなって作動音も大きくなりやすい傾向にある。
【0010】
因みに、通電した際には吸引力によってロッド7のばたつきが抑制されるのに対し、通電を断った際には吸引力によるばたつき抑制効果が得られないため、通電を断った際の作動音の方が大きくなってしまう。
【0011】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、往復動方向のプランジャおよびロッドの移動範囲をストッパ面により規定すると共に、往復動方向に対して直交する方向へのロッドの変位をガイド面により規制する電磁駆動装置において、通電を断続した際の作動音を低減することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、通電時に電磁力を発生する電磁コイル(1)と、電磁コイル(1)の電磁力により吸引されるプランジャ(5)と、プランジャ(5)と一体に同一の往復動方向(X)に往復動するロッド(7)と、電磁コイル(1)への非通電時にプランジャ(5)およびロッド(7)の一方が第1ストッパ面(221、441)に当接し、電磁コイル(1)への通電時にプランジャ(5)およびロッド(7)の一方が第2ストッパ面(222、442)に当接することにより、往復動方向(X)のプランジャ(5)およびロッド(7)の移動範囲を規定するストッパ面(221、222、441、442)と、往復動方向(X)に対して直交する方向(Y)に所定の間隔(W)をもって配置されて、直交方向(Y)へのロッド(7)の変位を規制するガイド面(421)とを有し、往復動方向(X)から見たとき、ガイド面(421)の間隔(W)の範囲内に、プランジャ(5)およびロッド(7)の一方と第1ストッパ面(221、441)および第2ストッパ面(222、442)とのそれぞれの当接位置が設定されていることを特徴とする。
【0013】
これによると、ロッドの作動軸と当接位置との直交方向のずれ量が小さいため、通電を断続した際にロッドに作用する直交方向のモーメントが小さくなってロッドのばたつきが抑制され、作動音を低減することができる。
【0014】
請求項2に記載の発明では、往復動方向(X)から見たとき、ガイド面(421)の間隔(W)の中心に、当接位置が設定されていることを特徴とする。
【0015】
これによると、ロッドの作動軸に対する当接位置のずれ量が最小となり、作動音を一層低減することができる。
【0016】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1〜図6は本発明の第1実施形態になる電磁駆動装置を示すもので、本例ではこの電磁駆動装置を車両用自動変速機のシフトロック機構に適用している。図1は電磁駆動装置の平面図、図2は図1のA−A線に沿う断面図、図3は図1のB矢視図、図4は図1のC−C線に沿う断面図である。また、図5(a)はプランジャの正面図、図5(b)はプランジャの平面図、図6(a)はロッドの正面図、図6(b)はロッドの平面図、図6(c)はロッドの右側面図である。
【0018】
通電時に電磁力を発生する電磁コイル1が樹脂製のスプール2の外周に装着され、スプール2の一端側には、磁性体金属よりなる板状の第1ヨーク31が一部埋設されて配置されると共に、コの字状に曲げられた磁性体金属製の第2ヨーク32によって、スプール2の他端側および両側面が囲まれている。両ヨーク31、32(以下、それらをヨーク3という)は、電磁コイル1により誘起された磁束の磁路を構成する。電磁コイル1、スプール2およびヨーク3は、樹脂製のベース4に形成されたコの字状の壁部41内に収納配置され、ヨーク3がベース4に結合されている。
【0019】
スプール2の中心部には穴21が形成されており、この穴21には、電磁コイル1の電磁力により吸引されるプランジャ5の一部が挿入されると共に、プランジャ5の吸引向きに対抗する向きにプランジャ5を付勢するスプリング6が挿入されている。
【0020】
プランジャ5は、磁性体金属よりなる略円柱状の本体部51と、本体部51がインサート成形された樹脂製の連結部52と、連結部52に組み付けられたゴム製の2つの緩衝部材53、54とから構成されている。なお、連結部52には、プランジャ5の径方向外側に向かって延びる2つのストッパピン521、522が一体に形成されており、この2つのストッパピン521、522は周方向に180°ずれた位置にあり、この2つのストッパピン521、522に円筒状の緩衝部材53、54が嵌合されている。
【0021】
プランジャ5の往復動方向Xの移動範囲は、スプール2に一体に形成されたストッパ部22により規定されるようになっている。具体的には、このストッパ部22に形成された貫通穴23に、プランジャ5の第1緩衝部材53が挿入され、非通電時には第1緩衝部材53がストッパ部22の第1ストッパ面221に当接し、通電時には第1緩衝部材53がストッパ部22の第2ストッパ面222に当接することにより、プランジャ5の移動範囲が規定される。
【0022】
ベース4上に組み付けられた樹脂製のロッド7は、プランジャ5の第2緩衝部材54が挿入される貫通穴71と、ロックプレート8が挿入される凹部72と、ロックプレート8に係合する係合部73とが形成されている。そして、貫通穴71にプランジャ5の第2緩衝部材54が挿入されることによって、プランジャ5とロッド7が連結されて、プランジャ5とロッド7が一体に往復動方向Xに作動するようになっている。
【0023】
このロッド7は、ベース4に形成された2つのガイド部42によって、往復動方向Xに移動可能に保持されている。そして、ガイド部42には、往復動方向Xに対して直交する方向Y(以下、単に直交方向Yという)に所定の間隔Wをもってガイド面421が形成されており、このガイド面421によって、直交方向Yへのロッド7の変位が規制されるようになっている。
【0024】
ここで、往復動方向Xから見たとき、ガイド面421の間隔Wの範囲内に、プランジャ5の第1緩衝部材53とストッパ部22のストッパ面221、222との当接位置が設定されており、より詳細には、ガイド面421の間隔Wの中心に、上記の当接位置が設定されている。
【0025】
ロックプレート8は、切欠き部81が形成されており、非通電時にはこの切欠き部81内にロッド7の係合部73が侵入するようにして、ベース4上に組み付けられている。
【0026】
上記構成において、非通電時には、プランジャ5およびロッド7は、スプリング6に付勢されて、プランジャ5の第1緩衝部材53がストッパ部22の第1ストッパ面221に当接する位置まで移動する(図1の状態)。この状態では、ロックプレート8の切欠き部81にロッド7の係合部73が係合しているため、ロックプレート8の図1中下方向への移動が規制され、図示しない自動変速機のシフトレバーの操作が規制される。
【0027】
一方、電磁コイル1に通電すると、その電磁吸引力によりプランジャ5が吸引され、プランジャ5およびロッド7は、プランジャ5の第1緩衝部材53がストッパ部22の第2ストッパ面222に当接する位置まで移動する。この状態では、ロッド7の係合部73がロックプレート8の切欠き部81から外れるため、ロックプレート8の図1中下方向への移動が可能となり、シフトレバーの操作が可能となる。
【0028】
本実施形態では、往復動方向Xから見たとき、ガイド面421の間隔Wの範囲内に、プランジャ5の第1緩衝部材53とストッパ部22のストッパ面221、222との当接位置を設定しているため、ロッド7の作動軸と上記の当接位置との直交方向Yのずれ量が小さくなり、従って、通電を断続した際にロッド7に作用する直交方向Yのモーメントが小さくなってロッド7のばたつきが抑制され、作動音を低減することができる。
【0029】
また、本実施形態では、ガイド面421の間隔Wの中心に、上記の当接位置を設定しているため、ロッド7の作動軸と当接位置のずれ量が最小となり、作動音を一層低減することができる。
【0030】
また、第1緩衝部材53とストッパ部22との衝突エネルギが、ゴム製の第1緩衝部材53によって吸収されるため、第1緩衝部材53とストッパ部22との衝突音を小さくすることができる。
【0031】
また、第1緩衝部材53がストッパ部22に当接した際にプランジャ5が僅かにばたつくが、プランジャ5とロッド7との連結部位に配置したゴム製の第2緩衝部材54によって、プランジャ5のばたつきがロッド7に伝達されるのを防止できる。
【0032】
因みに、本実施形態の電磁駆動装置では、通電遮断時の作動音を、図11に示す従来の電磁駆動装置よりも20〜23dB(A)低減することができた。
【0033】
(第2実施形態)
図7および図8に示す第2実施形態は、電磁コイル1への通電を制御するコントローラ9を一体化したもので、その他の点は第1実施形態と同一である。なお、図7は本実施形態の電磁駆動装置の平面図、図8はその正面図である。
【0034】
コントローラ9は、プリント基板91およびコネクタ92を含み、プリント基板91がベース4に組み付けられている。プリント基板91とコネクタ92、およびプリント基板91と電磁コイル1は、ターミナル93によって電気的に接続されている。
【0035】
そして、運転者がブレーキペダルを踏むとブレーキ信号がコントローラ9に入力され、コントローラ9はブレーキ信号が入力されている間電磁コイル1に通電するようになっている。
【0036】
(第3実施形態)
図9および図10に示す第3実施形態は、ロッド7がストッパ面441、442に当接することにより、ロッド7の往復動方向Xの移動範囲を規定するようにしたもので、第1実施形態と実質的に同一の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、図9は本実施形態の電磁駆動装置の平面図、図10は図9のD−D線に沿う断面図である。
【0037】
ベース4と一体のストッパ部は、ロッド7の往復動方向Xに所定間隔をもって形成された2つのストッパ面441、442を有する。一方、略角柱状のロッド7には、ストッパピン74が一体に形成されており、このストッパピン74にゴム製よりなる円筒状の緩衝部材75が嵌合され、この緩衝部材75が2つのストッパ面441、442間に挿入されている。
【0038】
そして、プランジャ5とロッド7は連結されており、非通電時にはプランジャ5とロッド7がスプリング6に付勢されて緩衝部材75が第1ストッパ面441に当接する位置まで移動し、通電時には電磁コイル1の電磁吸引力によりプランジャ5が吸引され、プランジャ5およびロッド7は、緩衝部材75が第2ストッパ面442に当接する位置まで移動し、これによりロッド7の往復動方向Xの移動範囲が規定されるようになっている。このため、第1実施形態における、第1緩衝部材53、ストッパピン521、およびストッパ部22は不要である。
【0039】
ここで、往復動方向Xから見たとき、ガイド面421の間隔Wの範囲内に、ロッド7の緩衝部材75とストッパ面441、442との当接位置が設定されており、より詳細には、ガイド面421の間隔Wの中心に、上記の当接位置が設定されている。
【0040】
本実施形態では、往復動方向Xから見たとき、ガイド面421の間隔Wの範囲内に、ロッド7の緩衝部材75とストッパ面441、442との当接位置を設定しているため、ロッド7の作動軸と上記の当接位置との、往復動方向Xに対して直交する方向Yのずれ量が小さくなり、従って、通電を断続した際にロッド7に作用する直交方向Yのモーメントが小さくなってロッド7のばたつきが抑制され、作動音を低減することができる。
【0041】
また、本実施形態では、ガイド面421の間隔Wの中心に、上記の当接位置を設定しているため、ロッド7の作動軸と当接位置のずれ量が最小となり、作動音を一層低減することができる。
【0042】
また、緩衝部材75とストッパ部44との衝突エネルギが、ゴム製の緩衝部材75によって吸収されるため、緩衝部材75とストッパ部44との衝突音を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態になる電磁駆動装置の平面図である。
【図2】図1のA−A線に沿う断面図である。
【図3】図1のB矢視図である。
【図4】図1のC−C線に沿う断面図である。
【図5】(a)は図1のプランジャ5の正面図、(b)はその平面図である。
【図6】(a)は図1のロッドの正面図、(b)はその平面図、(c)はその右側面図である。
【図7】第2実施形態になる電磁駆動装置の平面図である。
【図8】図7の電磁駆動装置の正面図である。
【図9】第2実施形態になる電磁駆動装置の平面図である。
【図10】図9のD−D線に沿う断面図である。
【図11】従来の電磁駆動装置の平面図である。
【符号の説明】
1…電磁コイル、5…プランジャ、7…ロッド、
221、222、441、442…ストッパ面、421…ガイド面、
X…往復動方向、Y…直交方向、W…間隔。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic drive device that attracts a plunger by electromagnetic force and reciprocates a rod integrally with the plunger.
[0002]
[Prior art]
In an automatic transmission of a vehicle, a shift lock mechanism is provided to prevent a shift lever from being shifted from a parking position to another position when a predetermined condition is not satisfied in order to prevent erroneous operation of the shift lever.
[0003]
FIG. 11 shows a conventional shift lock mechanism (electromagnetic drive device). When not energized, the
[0004]
When the current is not energized, the
[0005]
The stopper pin of the
[0006]
A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional electromagnetic drive device has a problem that a large operating noise is generated when energization is interrupted. The mechanism of generating this operating noise was examined, and the following was found.
[0008]
That is, when viewed from the reciprocating direction X, the contact position between the
[0009]
Further, since the contact position between the
[0010]
Incidentally, the fluttering of the
[0011]
The present invention has been made in view of the above points. The movement range of the plunger and the rod in the reciprocating direction is defined by the stopper surface, and the displacement of the rod in the direction orthogonal to the reciprocating direction is defined by the guide surface. An object of the electromagnetic drive device to be regulated is to reduce an operation sound when energization is interrupted.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an electromagnetic coil (1) that generates an electromagnetic force when energized, a plunger (5) that is attracted by the electromagnetic force of the electromagnetic coil (1), 5) and the rod (7) reciprocating in the same reciprocating direction (X), and one of the plunger (5) and the rod (7) when the electromagnetic coil (1) is not energized is connected to the first stopper surface ( 221 and 441), and when the electromagnetic coil (1) is energized, one of the plunger (5) and the rod (7) comes into contact with the second stopper surface (222, 442), so that the reciprocating direction (X ) And the stopper surface (221, 222, 441, 442) that defines the movement range of the plunger (5) and the rod (7), and a predetermined interval (Y) perpendicular to the reciprocating direction (X) ( W) A guide surface for restricting the displacement of the rod (7) in the exchange direction (Y) and (421), when viewed from the reciprocating direction (X), the range interval (W) of the guide surface (421) in, characterized in that the plunger (5) and the respective abutment position of the rod while the first stop surface (7) (221,441) and the second stopper surface (222,442) is configured .
[0013]
According to this, since the amount of displacement in the orthogonal direction between the operating axis of the rod and the contact position is small, the moment in the orthogonal direction acting on the rod when energization is interrupted is reduced, and flapping of the rod is suppressed, and the operating noise is reduced. Can be reduced.
[0014]
The invention according to
[0015]
According to this, the displacement amount of the contact position of the rod with respect to the operating shaft is minimized, and the operating noise can be further reduced.
[0016]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
1 to 6 show an electromagnetic drive device according to a first embodiment of the present invention. In this example, the electromagnetic drive device is applied to a shift lock mechanism of an automatic transmission for a vehicle. 1 is a plan view of the electromagnetic drive device, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line B-C in FIG. It is. 5 (a) is a front view of the plunger, FIG. 5 (b) is a plan view of the plunger, FIG. 6 (a) is a front view of the rod, FIG. 6 (b) is a plan view of the rod, and FIG. ) Is a right side view of the rod.
[0018]
An
[0019]
A
[0020]
The
[0021]
The range of movement of the
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
Here, when viewed from the reciprocating direction X, the contact positions of the
[0025]
The
[0026]
In the above configuration, when the power is not supplied, the
[0027]
On the other hand, when the
[0028]
In this embodiment, when viewed from the reciprocating direction X, the contact positions of the
[0029]
In the present embodiment, since the contact position is set at the center of the interval W of the
[0030]
In addition, since the collision energy between the
[0031]
In addition, the
[0032]
Incidentally, in the electromagnetic drive device of the present embodiment, the operating sound at the time of energization interruption can be reduced by 20 to 23 dB (A) compared to the conventional electromagnetic drive device shown in FIG.
[0033]
(Second Embodiment)
The second embodiment shown in FIGS. 7 and 8 integrates a
[0034]
The
[0035]
When the driver steps on the brake pedal, a brake signal is input to the
[0036]
(Third embodiment)
In the third embodiment shown in FIGS. 9 and 10, the
[0037]
The stopper portion integral with the
[0038]
The
[0039]
Here, when viewed from the reciprocating direction X, the contact position between the
[0040]
In this embodiment, since the contact position between the
[0041]
In the present embodiment, since the contact position is set at the center of the interval W of the
[0042]
Further, since the collision energy between the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an electromagnetic drive device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 1;
4 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 1. FIG.
5A is a front view of the
6A is a front view of the rod of FIG. 1, FIG. 6B is a plan view thereof, and FIG. 6C is a right side view thereof.
FIG. 7 is a plan view of an electromagnetic drive device according to a second embodiment.
8 is a front view of the electromagnetic drive device of FIG. 7. FIG.
FIG. 9 is a plan view of an electromagnetic drive device according to a second embodiment.
10 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
FIG. 11 is a plan view of a conventional electromagnetic drive device.
[Explanation of symbols]
1 ... electromagnetic coil, 5 ... plunger, 7 ... rod,
221, 222, 441, 442 ... stopper surface, 421 ... guide surface,
X: reciprocating direction, Y: orthogonal direction, W: interval.
Claims (2)
前記電磁コイル(1)の電磁力により吸引されるプランジャ(5)と、
前記プランジャ(5)と一体に同一の往復動方向(X)に往復動するロッド(7)と、
前記電磁コイル(1)への非通電時に前記プランジャ(5)および前記ロッド(7)の一方が第1ストッパ面(221、441)に当接し、前記電磁コイル(1)への通電時に前記プランジャ(5)および前記ロッド(7)の一方が第2ストッパ面(222、442)に当接することにより、前記往復動方向(X)の前記プランジャ(5)および前記ロッド(7)の移動範囲を規定するストッパ面(221、222、441、442)と、
前記往復動方向(X)に対して直交する方向(Y)に所定の間隔(W)をもって配置されて、前記直交方向(Y)への前記ロッド(7)の変位を規制するガイド面(421)とを有し、
前記往復動方向(X)から見たとき、前記ガイド面(421)の前記間隔(W)の範囲内に、前記プランジャ(5)および前記ロッド(7)の一方と前記第1ストッパ面(221、441)および前記第2ストッパ面(222、442)とのそれぞれの当接位置が設定されていることを特徴とする電磁駆動装置。An electromagnetic coil (1) that generates electromagnetic force when energized;
A plunger (5) attracted by the electromagnetic force of the electromagnetic coil (1);
A rod (7) reciprocating in the same reciprocating direction (X) integrally with the plunger (5);
One of the plunger (5) and the rod (7) comes into contact with the first stopper surface (221, 441) when the electromagnetic coil (1) is not energized, and the plunger is energized when the electromagnetic coil (1) is energized. (5) and one of the rods (7) is in contact with the second stopper surface (222, 442), so that the plunger (5) and the rod (7) move in the reciprocating direction (X). Stopper surfaces (221, 222, 441, 442) that define
A guide surface (421) that is disposed at a predetermined interval (W) in a direction (Y) orthogonal to the reciprocating direction (X) and restricts displacement of the rod (7) in the orthogonal direction (Y). ) and it has a,
When viewed from the reciprocating direction (X), one of the plunger (5) and the rod (7) and the first stopper surface (221 ) are within the range (W) of the guide surface (421). , 441) and the second stopper surface (222, 442) are set at respective contact positions.
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