JP7376794B2 - 電磁アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、車両等に搭載される電磁アクチュエータに関する。

車両等に搭載される電磁アクチュエータとしては、例えば特許文献１のソレノイドバルブを挙げることができる。特許文献１のソレノイドバルブは、プランジャとヨークの底部との間にプランジャの変位に伴って容積が変動する容積変動室が形成されるリニアソレノイドを備える。リニアソレノイドは、容積変動室とヨークの外部とを連通する呼吸通路を有する。呼吸通路は、外部コネクタ側から、ヨークの周方向の反対側まで伸びる周方向迂回路を備え、周方向迂回路は、ヨークの周方向へ折り返すＵターン部を備えている。

特許第５６４４６６４号

特許文献１によれば、呼吸通路がＵターン部を備えることにより、呼吸通路に侵入した異物が重力によってＵターン部の頂部（底部）に溜まるため、容積変動室への異物の到達を防ぐことができるとしている。しかしながら、特許文献１の構造であると、軸が上下方向となった場合すなわち軸が鉛直方向に配置される場合、Ｕターン部は水平方向に延びることとなる。すると、重力による異物の滞留効果が得られず、容積変動室への異物の到達を防ぐことができない。

本発明は、このような課題に鑑み、配置される姿勢にかかわらず容積変動室への異物の到達を防ぐことができ、異物に起因する動作不良の発生を防止することが可能な電磁アクチュエータを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる電磁アクチュエータの代表的な構成は、有底円筒のボディと、ボディの中に収納されたコイルアッシイと、コイルアッシイの中に摺動自在に支持されたプランジャと、プランジャの可動領域である容積変動室と、コイルアッシイに設けられた電気コネクタと、電気コネクタの近傍に配置された呼吸孔と、呼吸孔と連続しコイルアッシイの側面に沿って底面まで連通する第１油路と、ボディの底面に沿って第１油路の反対側に至る第２油路と、第２油路からコイルアッシイの側面に沿ってコイルアッシイの上端に至る第３油路と、第３油路からコイルアッシイの上面を通って容積変動室に連通する第４油路とを備えていることを特徴とする。

上記構成によれば、電磁アクチュエータを、軸が上下方向に向くように、すなわち縦配置した際には、第３油路は上下方向に向いた状態となる。これにより、呼吸孔から侵入した異物は第３油路において重力により沈下し、第２油路に蓄積される。このため、容積変動室への異物の到達を好適に防ぐことができる。

一方、電磁アクチュエータを、軸が水平方向に向くように、すなわち横配置した際には、第２油路が上下方向に向いた状態となる。これにより、呼吸孔から侵入した異物は第３２油路において重力により沈下し、第１油路に蓄積される。このため、容積変動室への異物の到達を好適に防ぐことができる。したがって、上記構成によれば、配置される姿勢にかかわらず容積変動室への異物の到達を防ぐことができ、異物に起因する動作不良の発生を防止することが可能な電磁アクチュエータを提供することが可能である。

上記第２油路に配置されてコイルアッシイを押し上げる皿ばねを更に備えるとよい。かかる構成によれば、皿ばねによってコイルアッシイのがたつきを防ぎつつ、第２油路を確保することが可能となる。

本発明によれば、配置される姿勢にかかわらず容積変動室への異物の到達を防ぐことができ、異物に起因する動作不良の発生を防止することが可能な電磁アクチュエータを提供することができる。

本実施形態の電磁アクチュエータを説明する図である。 図１の電磁アクチュエータのプランジャが容積変動室に移動した状態を示す図である。 本実施形態の電磁アクチュエータの分解斜視図である。 電磁アクチュエータを横配置した状態を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態の電磁アクチュエータ１００を説明する図であり、電磁アクチュエータ１００の中央近傍での縦断面を図示している。図２は、図１の電磁アクチュエータ１００のプランジャ１４０が容積変動室に移動した状態を示す図である。図３は、本実施形態の電磁アクチュエータ１００の分解斜視図である。図３（ａ）は、電磁アクチュエータ１００を斜め下方から観察した状態を示していて、図３（ｂ）は電磁アクチュエータ１００を斜め上方から観察した状態を示している。

図１では、電磁アクチュエータ１００は、アクチュエータ軸１０２が上下方向（上下方向）に延びるように縦配置されている。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の電磁アクチュエータ１００は、有底円筒のボディ１１０を有する。図１に示すように、ボディ１１０の中にはコイルアッシイ１２０が収納される。コイルアッシイ１２０は、電磁コイル１２２を内包している。

コイルアッシイ１２０には、電源（不図示）が接続される電気コネクタ１０４が設けられている。一方、ボディ１１０には、電気コネクタ１０４がはめ込まれる切り欠き１１２が形成されている。切り欠き１１２は電気コネクタ１０４の根元より大きく切りかかれている。コイルアッシイ１２０がボディ１１０に収納された際に電気コネクタ１０４が切り欠き１１２にはめ込まれると、電気コネクタ１０４と切り欠き１１２との間に隙間が形成される。この隙間によって、図１に示すように電気コネクタ１０４の近傍に呼吸孔１３０が設けられる。

プランジャ１４０は、コイルアッシイ１２０の中に摺動自在に支持されている。アクチュエータ軸１０２がボディ１１０に圧入固定されていて、アクチュエータ軸１０２の外径とプランジャ１４０の内径が摺動する。電磁コイル１２２が励磁されるとプランジャ１４０がキャップ１５０に引き寄せられて移動する。プランジャ１４０が移動するとプッシャ１４２を押し、プッシャ１４２がロッド１４４を押して移動させる。

ボディ１１０の開口１１０ａ（図３（ｂ）参照）には、キャップ１５０が取り付けられる。図１に示すように、キャップ１５０の内側は、プランジャ１４０から離れる方向に窪んでいる（図３（ａ）参照）。これにより、プランジャ１４０の可動領域となる容積変動室１６０が形成される。

ボディ１１０とコイルアッシイ１２０との間には、流体が通過する油路が形成される。詳細には、油路は、図１に示す第１油路１７２、第２油路１７４、第３油路１７６および第４油路１７８を含んで構成される。第１油路１７２は、呼吸孔１３０と連続し、コイルアッシイ１２０の側面１２０ａに沿って延び、コイルアッシイ１２０の底面１２０ｂまで連通している（図３（ａ）参照）。第２油路１７４は、ボディ１１０の底面１１０ｂに沿って延び、第１油路１７２の反対側に至る。

第３油路１７６は、第２油路１７４からコイルアッシイ１２０の側面１２０ａに沿って延び、コイルアッシイ１２０の上端に至る（図３（ｂ）参照）。第４油路１７８は、逆Ｌ字状であり、第３油路１７６からコイルアッシイ１２０の上面１２０ｃを通って容積変動室１６０に連通する。

電磁コイル１２２に電流が流れると磁場が発生する。この磁場によって引き寄せられることにより、図２に示すようにプランジャ１４０が容積変動室１６０に移動する。すると、容積変動室１６０内の流体は、図２で破線の矢印で示すように、第４油路１７８および第３油路１７６、並びに図３（ａ）に示す第２油路１７４および第１油路１７２をこの順に通過し、呼吸孔１３０から外部に排出される。

電磁コイル１２２への電流の流れが停止すると、磁場が消滅する。これにより、プランジャ１４０は下方へ移動し、容積変動室１６０から抜け出て図１に示す初期位置に戻る。すると、呼吸孔１３０から流れ込んだ流体は、図１で破線の矢印で示すように、第１油路１７２および第２油路１７４、並びに第３油路１７６および第４油路１７８をこの順に通過し、容積変動室１６０に到達する。

このとき、本実施形態では、アクチュエータ軸１０２が上下方向に向くように電磁アクチュエータ１００が縦配置される場合、第３油路１７６は上下方向に向いた状態となる。これにより、呼吸孔１３０から流入する流体に混ざって侵入した異物１０は第３油路１７６において重力により沈下する。このため、容積変動室１６０への異物の到達を好適に防ぐことができる。

図４は、電磁アクチュエータ１００を横配置した状態を示す図である。図４では、電磁アクチュエータ１００は、呼吸孔１３０を下側にして、アクチュエータ軸１０２が水平方向に延びるように横配置されている。これにより、第２油路１７４が上下方向に向いた状態となる。このため、呼吸孔１３０から流入する流体に混ざって侵入した異物１０は第２油路において重力により沈下する。したがって、容積変動室１６０への異物の到達を好適に防ぐことができる。

上記説明したように、本実施形態の電磁アクチュエータ１００によれば、縦向きに配置される場合には第３油路１７６において、横向きに配置される場合には第２油路１７４において、流体中の異物１０を沈殿させることができる。これにより、配置される姿勢にかかわらず容積変動室１６０への異物１０の到達を防ぐことができる。したがって、異物１０に起因する動作不良の発生を防止することが可能である。

また図１および図４に示すように、本実施形態の電磁アクチュエータ１００では、コイルアッシイ１２０を押し上げる皿ばね１８０が第２油路１７４に配置される。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、皿ばね１８０は円環状である。このように第２油路１７４に皿ばね１８０を配置することにより、コイルアッシイ１２０のがたつきを防ぎつつ、第２油路１７４を良好に確保することが可能となる。

なお、第２油路１７４および第３油路１７６の容積は、容積変動室１６０の容積よりも大きいことが好ましい。これにより、プランジャ１４０が図２に示す位置から図１に示す位置まで戻った際に、図１に示す第３油路１７６の下端や図２に示す第２油路１７４の下端に溜まった異物１０の吸い込みを防ぐことができる。したがって、容積変動室１６０への異物の混入をより好適に防止することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両等に搭載される電磁アクチュエータとして利用することができる。

１０…異物、１００…電磁アクチュエータ、１０２…アクチュエータ軸、１０４…電気コネクタ、１１０…ボディ、１１０ａ…開口、１１０ｂ…底面、１１２…切り欠き、１２０…コイルアッシイ、１２０ａ…側面、１２０ｂ…底面、１２０ｃ…上面、１２２…電磁コイル、１３０…呼吸孔、１４０…プランジャ、１５０…キャップ、１６０…容積変動室、１７２…第１油路、１７４…第２油路、１７６…第３油路、１７８…第４油路、１８０…皿ばね

Claims (2)

1. 有底円筒のボディと、
   前記ボディの中に収納されたコイルアッシイと、
   前記コイルアッシイの中に摺動自在に支持されたプランジャと、
   前記プランジャの可動領域である容積変動室と、
   前記コイルアッシイに設けられた電気コネクタと、
   前記電気コネクタの近傍に配置された呼吸孔と、
   前記呼吸孔と連続し前記コイルアッシイの側面に沿って底面まで連通する第１油路と、
   前記ボディの底面に沿って前記第１油路の反対側に至る第２油路と、
   前記第２油路から前記コイルアッシイの側面に沿って該コイルアッシイの上端に至る第３油路と、
   前記第３油路から前記コイルアッシイの上面を通って容積変動室に連通する第４油路とを備えていることを特徴とする電磁アクチュエータ。
2. 前記第２油路に配置されて前記コイルアッシイを押し上げる皿ばねを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ。

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