| 【発明の名称】 |
電磁アクチュエータ |
| 【発明者】 |
【氏名】神田 政徳
【氏名】植田 達也
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| 【要約】 |
【課題】駆動ロッドを可動プランジャにかしめ固定した際における肉の盛り上がり部を段差凹部内に吸収することにより、可動プランジャ及び駆動ロッドのストローク量精度の低下を防止する。
【解決手段】ケーシング内に設けられた電磁コイルへの通電量に応じて消励磁する固定コアと、該固定コアの吸引力によってケーシング内を摺動自在に設けられ、内部軸方向にロッド固定用孔４８ａが形成された可動プランジャ４８とを備えている。前記ロッド固定用孔内に挿通して駆動ロッド４９を、後端面４８ｄ側をかしめることにより可動プランジャに固定するようになっている。そして、可動プランジャ４８の後端面４８ｄ内周部に環状の段差凹部５５を形成し、この底面５５ａにかしめ部５６を形成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ケーシングの内部に設けられた電磁コイルと、該電磁コイルに対する通電量に応じて消励磁する固定コアと、該固定コアの吸引力によってケーシング内に摺動自在に設けられて、内部軸方向にロッド固定用孔が貫通形成された可動プランジャと、前記ロッド固定用孔内に挿通して、可動プランジャのロッド固定用孔の孔縁付近の一端面内周部をかしめることにより可動プランジャに固定される駆動ロッドとを備えた電磁アクチュエータにおいて、前記可動プランジャの一端面内周部に段差凹部を形成し、該段差凹部の底面にかしめ部を形成したことを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】 前記段差凹部をほぼ円環状に形成すると共に、かしめ部を円環状に形成したことを特徴とする請求項１記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】 前記ケーシングの内部に駆動ロッドを軸方向へ摺動自在に支持する軸受を設けると共に、該軸受の一端面を前記可動プランジャのかしめ側の一端面に対向配置し、かつ軸受の一端面に可動プランジャの一端面を当接させた位置で一方向の最大ストローク量を規制したことを特徴とする請求項１または２記載の電磁アクチュエータ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧回路の流路を切り換える流路切換弁や圧力調整弁などに用いられる電磁アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来の電磁アクチュエータとしては、例えば特開平２−１２９４７７号公報などに記載された圧力調整弁に適用されたものが知られている。
【０００３】すなわち、この圧力調整弁は、図４に示すように調圧弁部１と電磁アクチュエータ２とからなり、該調圧弁部１は、弁スリーブ３とスプール弁４とから構成されている。弁スリーブ３はスプリング５を収容する収容孔３ａとスプール弁４を摺動案内する案内孔３ｂとを有していると共に、外周部に供給ポート６と排出ポート７及び出力ポート８がそれぞれ形成されている。
【０００４】前記スプール弁４は、２つのランド部４ａ，４ｂと小径ランド部４ｃとを備え、軸方向の摺動に伴い該ランド部４ａ，４ｂによって各ポート６〜８の開口面積を所定割合いで相対的に変化させて交互に連通するようになっている。
【０００５】一方、電磁アクチュエータ２は、磁性材の筒状ケーシング９内に設けられた筒状の電磁コイル１０内側に磁性材の筒状固定コア１１が収容されていると共に、ケーシング９の内部後端側に固定コア１１によって吸引される磁性材の可動プランジャ１２が設けられている。また、この可動プランジャ１２には、前記固定コア１１の内部を筒状ベアリング１３を介して軸方向へ摺動するステンレス材の駆動ロッド１４の後端部１４ａが固定されており、この駆動ロッド１４の先端部１４ｂが前記スプール弁４の端軸４ｄに軸方向からスプリング５のばね力に抗して押圧してスプール弁４を所定位置に摺動させるようになっている。
【０００６】そして、前記駆動ロッド１４の可動プランジャ１２に対する固定方法としては、図５に示すように外周に環状溝１４ｃが形成された駆動ロッド１４の後端部１４ａを可動プランジャ１２のロッド固定用孔１２ａ内に挿通し、その後、可動プランジャ１２の一端面１２ｂ側中央孔１２ａの孔縁付近を輪かしめ１５することにより該端面部位１２ｃを変形させて、環状溝１４ｃ内に肉を食い込ませる。これによって、駆動ロッド１４を可動プランジャ１２に固定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、従来の電磁アクチュエータにあっては、前述のように、駆動ロッド１４の固定方法として、可動プランジャ１２の一端面１２ｂを輪かしめ１５することにより行うようになっているため、かしめ力によって輪かしめ１５部位と反対側の部位１２ｄが一端面１２ｂから外方へ大きく盛り上がってしまう。このため、可動プランジャ１２の最大後退位置を規制するリアカバー１６と可動プランジャ１２の一端面１２ｂとの間に盛り上がった変形部位１２ｄ分Ｄだけ規制位置の位置ずれが生じ、これによって駆動ロッド１４のストローク量精度が低下してしまうおそれがある。この結果、スプール弁４による各ポート６〜８に対する開閉精度の低下を招くおそれがある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の電磁アクチュエータの実情に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明は、ケーシングの内部に設けられた電磁コイルと、該電磁コイルに対する通電量に応じて消励磁する固定コアと、該固定コアの吸引力によってケーシング内に摺動自在に設けられて、内部軸方向にロッド固定用孔が貫通形成された可動プランジャと、前記ロッド固定用孔内に挿通して、可動プランジャのロッド固定用孔の孔縁付近の一端面内周部をかしめることにより可動プランジャに固定される駆動ロッドとを備えた電磁アクチュエータにおいて、前記可動プランジャの一端面内周部に段差凹部を形成し、該段差凹部の底面にかしめ部を形成したことを特徴としている。
【０００９】請求項２記載の発明は、前記段差凹部をほぼ円環状に形成すると共に、かしめ部を円環状に形成したことを特徴としている。
【００１０】請求項３記載の発明は、前記ケーシングの内部に駆動ロッドを軸方向へ摺動自在に支持する軸受を設けると共に、該軸受の一端面を前記可動プランジャのかしめ側の一端面に対向配置し、かつ軸受の一端面に可動プランジャの一端面を当接させた位置で一方向の最大ストローク量を規制したことを特徴としている。
【００１１】本発明によれば、駆動ロッドをかしめ固定する場合に、可動プランジャの一端面側の段差凹部の底面をかしめるようにしたため、たとえかしめによる肉の盛り上がりが生じても、この盛り上がり部が段差凹部内に吸収された形になり、該段差凹部より外方へは突出しない。したがって、駆動ロッドのストローク量に影響を与えられることはない。
【００１２】
【発明の実施の形態】図３は本発明の電磁アクチュエータを内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いられる油圧回路の流路切換弁に適用した一実施形態を示している。
【００１３】まず、バルブタイミング制御装置の概略を説明すると、機関のクランク軸からタイミングチェーンを介して回転力が伝達されるスプロケットと、一端部にスリーブがボルト固定され、かつ外周に吸気弁を開閉するカムを有するカムシャフトと、スプロケットの筒状本体と該筒状本体内に挿通された前記スリーブとの間に設けられた位相変換機構と、該位相変換機構を機関運転状態に応じてカムシャフト軸方向へ移動させる油圧回路２０とを備えている。
【００１４】前記位相変換機構は、スリーブと筒状本体との間に噛合された筒状歯車と軸方向へ摺動して筒状歯車を一方向へ押圧するピストンとから構成されている。
【００１５】前記油圧回路２０は、図３に示すように前記ピストンの前後に形成された図外の進角側油室及び遅角側油室に作動油を相対的に給排するようになっており、オイルパン２１内の作動油をオイルポンプにより流路切換弁３０方向に圧送する供給通路２２と、流路切換弁３０から分岐して各油室に接続される第１，第２油通路２３，２４と、流路切換弁３０の両端部に接続されて、各油通路２３，２４を介して各油室から排出された作動油をオイルパン２１内に戻す第１，第２ドレン通路２５，２６とを備えている。
【００１６】前記流路切換弁３０は、図３に示すように、切換弁部３１と該切換弁部３１を作動させる比例ソレノイド型の電磁アクチュエータ３５とからなり、前記切換弁部３１は、シリンダブロック２７の側部に形成された保持孔２７ａ内に挿通固定された筒状のバルブボディ３２と、該バルブボディ３２内の弁孔３３に摺動自在に設けられて流路を切り換えるスプール弁体３４とから構成されている。
【００１７】前記バルブボディ３２は、周壁のほぼ中央位置に供給通路２２の下流端と弁孔３３とを連通する供給ポート３６が貫通形成されていると共に、該供給ポート３６の両側に前記第１，第２油通路２３，２４の他端部と弁孔３３とを連通する第１ポート３７及び第２ポート３８が夫々貫通形成されている。また、周壁の両端部には、両ドレン通路２５，２６と弁孔３３とを連通する第３，第４ポート３９，４０が貫通形成されている。また、このバルブボディ３２は、アルミニウム材によって形成されて非磁性体になっている。
【００１８】前記スプール弁体３４は、小径軸部の中央に供給ポート３６を開閉する大径な第１弁部４１を有していると共に、両端部に第３，第４ポート３９，４０を開閉する大径な第２，第３弁部４２，４３を有している。また、スプール弁体３４は、前端側の支軸３４ａの一端縁に有する傘部３４ｂと弁孔３３の前端側内周壁に有するスプリングシートとの間に弾装された円錐状のバルブスプリング４４によって図中右方向、つまり第１弁部４１によって供給ポート３６と第２油通路２４とを連通する方向に付勢されている。また、このスプール弁体３４は、バルブボディ３２と同じ熱膨張係数のアルミニウム材によって形成され、その外面全体にＮｉ，Ｐ，ＰＴＦＥを含んだ耐蝕性，耐摩耗性に優れたメッキ層が施こされている。
【００１９】前記電磁アクチュエータ３５は、図３に示すように円筒状の磁性材で形成されたケーシング４５の内周部に設けられた電磁コイル４６と、ケーシング４５の前端部に圧入固定されて、電磁コイル４６への通電量に応じて消励磁する筒状の固定コア４７と、ケーシング４５の内周側に一体に有する保持筒４５ａの内側に軸方向へ摺動自在に設けられた筒状の可動プランジャ４８と、該可動プランジャ４８の内部軸方向に貫通形成されたロッド固定用孔４８ａ内に挿通固定された駆動ロッド４９とから主として構成されている。
【００２０】前記電磁コイル４６は、コネクタ５０を介してコントローラ５１から制御電流が出力されるようになっている。このコントローラ５１は、機関回転数センサなどの各種センサからの情報信号に基づいて現在の機関運転状態を検出している。
【００２１】また、固定コア４７は、先端側に連結用フランジ部４７ａを一体に有すると共に、内部軸方向に有する貫通孔４７ｂの可動プランジャ４８側内周に駆動ロッド４９の先端部４９ａ側を軸方向へ摺動自在に支持する筒状の第１軸受５２が設けられている。一方、前記保持筒４５ａの可動プランジャ４８側内周には、同じく駆動ロッド４９の後端部４９ｂ側を軸方向へ摺動自在に支持する筒状の第２軸受５３が設けられている。また、この両軸受５２，５３は、軸方向から対向する端面５２ａ，５３ａが可動プランジャ４８が摺動する摺動用孔５４内に臨設されていると共に、内部軸方向に複数の油孔５２ｂ，５２ｃ、５３ｂ，５３ｃが夫々形成されている。
【００２２】前記可動プランジャ４８は、両軸受５２，５３間に有する摺動用孔５４内を前後に摺動し、外周面に摺動用孔５４内に有する潤滑油を摺動に伴って前後方向へ置換流動させる油通路溝４８ｂが軸方向に沿って形成されていると共に、その前方へのストローク量は前端面４８ｃが第１軸受５２の一端面５２ａに当接する位置、及び後方へのストローク量は後端面４８ｄが第２軸受５３の一端面５３ａに当接する位置によって規制されている。
【００２３】前記駆動ロッド４９は、図２にも示すように先端部４９ａがスプール弁体３４の傘部３４ｂの球面状前端面に当接している一方、後端部４９ｂが第２軸受５３を貫通してケーシング４５後端部内の収容溝内に臨んでいる。また、後端部４９ｂの可動プランジャ４８の後端面４８ｄ付近に環状溝４９ｃが形成されている。さらに、この駆動ロッド４９は、可動プランジャ４８の後端面４８ｄ内周部をかしめていることによって、可動プランジャ４８に固定されており、したがって、そのストローク量は可動プランジャ４８と同一になり、このストローク量に応じてスプール弁体３４を所定の位置に摺動させて各ポート３６〜４０を相対的に開閉するようになっている。
【００２４】また、この駆動ロッド４９は、表面が軟窒化処理による窒化層が施されて、非磁性体となっている。したがって、漏洩磁束が生じない。
【００２５】そして、前記可動プランジャ４８の後端面４８ｄの内周部、つまりかしめを行う部位には、図１及び図２に示すように、環状の段差凹部５５が形成されている。この段差凹部５５は、底面５５ａから後端面４８ｄまでの深さＨがかしめ時に発生する盛り上り部５５ｃの高さよりも高く設定されている。
【００２６】したがって、この実施形態によれば、装置の製造時に、可動プランジャ４８に駆動ロッド４９を固定する際には、図２に示すように可動プランジャ４８のロッド固定用孔４８ａ内に駆動ロッド４９を挿通して環状溝４９ｃを基準に位置決めを行い、次に段差凹部５５の底面５５ａ内周側を所定のパンチによってかしめを行う。これによって、変形肉５５ｂが環状溝４９ｃ内に食い込んで圧着すると共に、かかるかしめ部５６付近のロッド固定用孔４８ａの内周面が駆動ロッド４９の外周面に圧接することによって駆動ロッド４９が可動プランジャ４８に強固に固定される。このとき、かしめ部５６の外周側にはかしめ力によって盛り上がり部５５ｃが形成されるが、この盛り上がり部５５ｃの高さが段差凹部５５内に吸収される形になり、後端面４８ｄより外方へは突出しない。このため、電磁アクチュエータ３５の作動時において、可動プランジャ４８がバルブスプリング４４のばね力で後方へ最大ストロークした際には、第２軸受５３の前端面５３ａに可動プランジャ４８のかしめ盛り上がり部５５ｃが当接することなく、後端面４８ｄが直接当接して規制するため、該可動プランジャ４８のストローク量精度の低下が防止される。この結果、駆動ロッド４９のストローク量精度の低下も防止され、スプール弁体３４の摺動位置を常時高精度に制御することができる。また、油通路溝４８ｄによって摺動用孔５４内の潤滑油が前後方向へ置換流動するため、可動プランジャ４８は常時円滑に摺動することが可能になる。
【００２７】また、バルブボディ３２とスプール弁体３４は、熱膨張係数が同一であるため、両者３３，３４間に温度変化によるクリアランスの発生が防止される。このため、各ポート３６〜４０の開閉性能が向上する。さらに、両者３２，３４ともに非磁性体であるため、残留磁気によるヒステリシスがない。
【００２８】尚、油圧回路２０などによる位相変換機構の作動制御については、説明を省略する。
【００２９】また、本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば可動プランジャ４８の最大後退ストローク時の規制を第２軸受５３に代えてケーシング４５の内部後壁面とすることも可能であり、また、かしめ位置を可動プランジャ４８の後端面４８ｄ側ばかりか前端面４８ｃ側、あるいは前端面４８ｃ側のみとすることも可能である。また、電磁アクチュエータ３５の適用対象を従来のような圧力調整弁などにすることも可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に係る電磁アクチュエータによれば、可動プランジャの端面にかしめ部が形成される段差凹部を形成したため、かしめの盛り上がり部による可動プランジャのストローク量精度の低下が防止される。この結果、駆動ロッドのストローク量精度の低下も防止され、例えばスプール弁体による流路の常時高精度な開閉制御が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１６７４０６
【氏名又は名称】株式会社ユニシアジェックス
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月８日（１９９８．１２．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２１９９
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 富士弥 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１７０９４６（Ｐ２０００−１７０９４６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年６月２３日（２０００．６．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３４７６８１ |
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