JP5704412B2 - リニアソレノイド - Google Patents
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Description
特に、本発明は、第2ヨークが圧力低減部を有することを特徴とする。圧力低減部は、ハウジングの成形時の樹脂流動によりボビンの突出部にかかる圧力を低減可能であり、ボビンの突出部よりも径外方向に位置する段差面、および、ボビンの突出部よりも径外方向に位置するとともに軸方向に貫通する通孔により構成される。通孔は、コイルの径方向において、段差面と第2溶着突起との間に位置する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態によるリニアソレノイドが適用されたバルブタイミング調整装置を図1に示す。バルブタイミング調整装置100は、図示しない内燃機関のクランクシャフトと一体に回転するケース101内の油圧室102に作動油を供給することで、カムシャフト103と一体に回転するベーンロータ104を相対回動させ、図示しない吸排気バルブの開閉タイミングを調整する。油圧室102には、オイルパン105からオイルポンプ106により汲み上げられた作動油が油圧切換弁107を通じて供給される。油圧切換弁107のスプール108は、スリーブ109内で軸方向に往復移動可能に設けられ、スプリング110により軸方向の一方側に付勢されている。リニアソレノイド1は、スプール108をスプリング110の付勢力に抗して軸方向の他方側に駆動する駆動部として用いられている。
リニアソレノイド1は、コイル部10、ヨーク15、ハウジング20、第1固定子コア25、第2固定子コア30、シャフト35、可動子コア40およびカラー45などを備えている。
ヨーク15は、磁性材料からなり、コイル部10の径外方向に位置する筒部16と、筒部16の一端部に一体に形成されている底部17とを有し、一部材から構成されているカップ状部材である。筒部16は、特許請求の範囲に記載の「第1ヨーク」に相当し、底部17は、特許請求の範囲に記載の「第2ヨーク」に相当する。
ボビン11は、コイル12が巻かれている筒状の巻回部51、巻回部51のうち第1固定子コア28側の一端部から径外方向に延びている第1鍔部52、第1鍔部52の先端部に形成されている第1溶着突起53、巻回部51のうち第2固定子コア30側の他端部から径外方向に延びている第2鍔部54、第2鍔部54の先端部に形成されている第2溶着突起55、および、巻回部51からヨーク15の底部17に向けて軸方向に突き出す突出部56、を有している。ボビン11の突出部56は、ヨーク15の底部17に当接している。
先ず、図2に示すリニアソレノイド1の構成部材のうち、ヨーク15、ボビン11、ボビン11に巻回されたコイル12、ターミナル22およびインサートカラー46を図5に示す金型60にセットする。金型60は、図5に一部を示す第1金型61、第2金型62および第3金型63から構成されている。
続いて、金型60内部に充填された樹脂を冷却して固化させる。このとき、ボビン11の第1溶着突起53および第2溶着突起55は、ハウジング20を形成する樹脂に溶着する。
続いて、固化したハウジング20等を金型60から取り出す。
したがって、ヨーク15とボビン11との間にOリングを設けることなく、リニアソレノイド1内部の油がハウジング20とボビン11との界面を通じてコイル12に侵入することを防止することできる。そのため、コイル12からターミナル22を通じて電子制御装置に油が伝わることを回避可能である。
したがって、ヨーク15内部は、ハウジング20とボビン11との溶着により完全に密閉されるので、油の漏れ経路を完全に無くすことができる。
したがって、従来のようにブラケットが金属製のヨークの一部を構成する場合と比べて、リニアソレノイド1の重量が低減し、またヨークのプレス加工が容易となる。
本発明の第2実施形態によるリニアソレノイドを図6〜図8に基づき説明する。
リニアソレノイド70では、ボビン71は、巻回部51からヨーク73の底部74に向けて軸方向に突き出す突出部72を有している。
ヨーク73の底部74は、ボビン71の突出部72よりも径外方向に位置するとともに軸方向に貫通する通孔75を有している。この通孔75は、周方向で例えば等間隔に複数形成されており、ハウジング76の成形時にボビン71の突出部72にかかる成形圧を低減可能な圧力低減部である。
本発明の第3実施形態によるリニアソレノイドを図9〜図11に基づき説明する。
リニアソレノイド80では、ヨーク81の底部82は、段差面18および通孔75の両方を有している。
ハウジング83を樹脂成形するとき、図11に示すように、成形機のノズルから射出された溶融樹脂は、図示しないゲートからヨーク81外側に流れ込み、次いで図11に矢印Z1で示すようにヨーク81の底部82の通孔75を通って第2隙間49に流れ込む。第2隙間49に流れ込んだ溶融樹脂は、図11に矢印Z2で示すようにボビン11の突出部56側に向かうよりも、図11に矢印Z3で示すように、より大きなスペースである第1隙間48に流れようとする。これにより、ボビン11の突出部56に向かう溶融樹脂が第1隙間48に逃がされ、突出部56にかかる成形圧が低減される。
以上説明したように、第3実施形態によれば、ハウジング20の成形時、ボビン11の突出部56の径内方向への撓みを第1実施形態および第2実施形態よりもさらに抑制可能である。そのため、上記突出部56の径内方向への撓みに起因して発生する、成形樹脂によるバリおよびボビン11のクラックをさらに抑制可能である。
本発明の他の実施形態では、ヨークの底部の段差面は、軸方向で外径が変化しないように筒面状に形成されてもよいし、あるいは軸方向でボビンの第2鍔部側に向かうにしたがって外径が大きくなるようにテーパ状に形成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、ヨークの底部の各通孔は、周方向で等間隔に形成されなくてもよい。また、各通孔の大きさはそれぞれ異なっていてもよい。また、ヨークの底部の通孔は、1つだけ形成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、第1固定子コアとヨークとの間の磁束伝達が軸方向で行われてもよい。
本発明の他の実施形態では、第1固定子コアは、ヨークの筒部内に嵌合していなくてもよい。第1固定子コアがヨークの筒部内に嵌合しない場合、第1固定子コアとヨークとの固定は、例えば巻きかしめ等で為されてもよい。
本発明の他の実施形態では、第2固定子コアとヨークとの間の磁束伝達が径方向で行われてもよい。この場合、第2固定子コアおよびヨークは圧入などによって固定されてもよい。
本発明の他の実施形態では、第1固定子コアおよび第2固定子コアの一方または両方は、環状突起を形成しなくてもよい。要するに、第1固定子コアおよび第2固定子コアは、両者の間にエアギャップが形成されるように設けられればよい。
本発明の他の実施形態では、第1固定子コア、第2固定子コアおよびヨークは、横断面形状が円形でなくてもよいし、周方向の一部に切り欠き等が形成されていてもよい。
本発明の他の実施形態では、カラーは、第1固定子コアおよび第2固定子コアに圧入ではなく嵌合されてもよい。これにより、カラーは、第1固定子コア、第2固定子コア、シャフトおよび可動子コアを一体に組み付けなくてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
11、71・・・・・ボビン
12・・・・・・・・コイル
16・・・・・・・・第1ヨーク
17、74、82・・第2ヨーク
18・・・・・・・・段差面(圧力低減部)
20、76、83・・ハウジング
25・・・・・・・・第1固定子コア
30・・・・・・・・第2固定子コア
35・・・・・・・・シャフト
40・・・・・・・・可動子コア
47・・・・・・・・エアギャップ
51・・・・・・・・巻回部
52・・・・・・・・第1鍔部
53・・・・・・・・第1溶着突起
54・・・・・・・・第2鍔部
55・・・・・・・・第2溶着突起
56、72・・・・・突出部
75・・・・・・・・通孔(圧力低減部)
Claims (3)
- シャフト(35)と、
前記シャフトの一端部を支持している第1固定子コア(25)と、
前記シャフトの他端部を支持し、前記第1固定子コアとの間に軸方向のエアギャップ(47)を隔てるように配置されている第2固定子コア(30)と、
前記シャフトに固定され、前記第2固定子コア側の原位置と前記第1固定子コア側のフルストローク位置との間で軸方向に往復移動可能な可動子コア(40)と、
前記エアギャップに対し径外方向に位置する環状のコイル(12)と、
前記コイルが巻かれている筒状の巻回部(51)、当該巻回部の一端部から径外方向に延びている第1鍔部(52)、当該第1鍔部の先端部に形成されている第1溶着突起(53)、前記巻回部の他端部から径外方向に延びている第2鍔部(54)、当該第2鍔部の先端部に形成されている第2溶着突起(55)、および、前記巻回部から軸方向に突き出す突出部(56、72)、を有するボビン(11、71)と、
前記コイルの径外方向に位置し、前記第1固定子コアとの間で磁気伝達可能な第1ヨーク(16)と、
前記ボビンの前記突出部および前記第2固定子コアに対し前記第1固定子コアとは反対側に隣接し、前記第1ヨークと前記第2固定子コアとを互いに磁気的につないでいる第2ヨーク(17、74、82)と、
少なくとも前記第1ヨークと前記コイルおよび前記ボビンとの間、および、前記第2ヨークと前記ボビンの前記第2鍔部との間を埋めるように樹脂成形され、前記ボビンの前記第1溶着突起および前記第2溶着突起に溶着されているハウジング(20、76、83)と、
を備え、
前記第2ヨークは、前記ハウジングの成形時の樹脂流動により前記ボビンの前記突出部にかかる圧力を低減可能な圧力低減部(18、75)を有し、
前記圧力低減部は、前記ボビンの前記突出部よりも径外方向に位置する段差面(18)、および、前記ボビンの前記突出部よりも径外方向に位置するとともに軸方向に貫通する通孔(75)であり、
前記通孔は、前記コイルの径方向において、前記段差面と前記第2溶着突起との間に位置することを特徴とするリニアソレノイド(1、70、80)。 - 前記第1ヨークおよび前記第2ヨークは、互いに一体に形成され、カップ状部材を構成していることを特徴とする請求項1に記載のリニアソレノイド(1、70、80)。
- 前記ハウジングは、前記ヨーク、前記コイルおよび前記ボビンをモールドしている本体部(21)と、前記コイルに接続されたターミナル(22)を内包しているコネクタ部(23)と、外部への取り付け用のブラケット部(24)と、を有することを特徴とする請求項1または2に記載のリニアソレノイド(1、70、80)。
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