本發(fā)明涉及通過(guò)向線圈通電時(shí)的磁作用在軸向上驅(qū)動(dòng)鐵芯的螺線管。

背景技術(shù)：

以往，公知有一種螺線管，該螺線管是通過(guò)向線圈通電時(shí)的磁作用沿軸向驅(qū)動(dòng)柱塞(鐵芯)的螺線管，具有安裝于所述柱塞的軸以及支承所述柱塞的兩端部的軸承。(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2010-129679號(hào)公報(bào)(第4頁(yè)，第1圖)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

對(duì)于專利文獻(xiàn)1的螺線管，由于在安裝于柱塞的軸與支承柱塞的兩端部的軸承之間存在間隙，而且對(duì)柱塞的徑向約束力幾乎不存在，因此，在通電時(shí)，柱塞在軸向上移動(dòng)的同時(shí)，軸在軸承的間隙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，存在產(chǎn)生振動(dòng)和異常噪音的問(wèn)題。特別地，當(dāng)被ac-dc轉(zhuǎn)換器、dc-dc轉(zhuǎn)換器等的電壓、電流失真大的電源驅(qū)動(dòng)時(shí)，螺線管的振動(dòng)、異常噪音有進(jìn)一步變大的趨勢(shì)。

本發(fā)明是著眼于這樣的問(wèn)題點(diǎn)而完成的，其目的在于提供能夠降低通電時(shí)的振動(dòng)、噪音的螺線管。

用于解決課題的手段

為了解決所述課題，本發(fā)明的螺線管借助于對(duì)線圈通電時(shí)的磁作用在軸向上驅(qū)動(dòng)至少由第1磁阻部構(gòu)成的鐵芯，其特征在于，該螺線管具有安裝于所述鐵芯的軸以及支承所述鐵芯的兩端部的軸承，該螺線管具有第2磁阻部，該第2磁阻部借助于所述磁作用產(chǎn)生至少使所述鐵芯在徑向上可動(dòng)的力。

根據(jù)該特征，在通電時(shí)，通過(guò)至少作用在鐵芯的徑向上的力將安裝于鐵芯的軸向軸承按壓，因此，能夠減少鐵芯的振動(dòng)。

本發(fā)明的螺線管的特征在于，所述第2磁阻部具有與所述第1磁阻部不同的磁阻。

根據(jù)該特征，能夠利用磁阻不同的材料容易地形成第1磁阻部和第2磁阻部。

本發(fā)明的螺線管的特征在于，所述第2磁阻部在所述鐵芯的周向上不均勻地設(shè)置。

根據(jù)該特征，鐵芯被向周向的任意部位按壓，在周向上被施加了不均勻的力，能夠減少鐵芯的晃動(dòng)和振動(dòng)。

本發(fā)明的螺線管的特征在于，所述第2磁阻部設(shè)置于所述鐵芯的軸向上的至少一個(gè)端部。

根據(jù)該特征，通過(guò)產(chǎn)生于鐵芯的端部的力，能夠?qū)惭b于所述鐵芯的軸向軸承按壓。

本發(fā)明的螺線管的特征在于，所述第2磁阻部由缺口構(gòu)成。

根據(jù)該特征，能夠使對(duì)鐵芯整體帶來(lái)的影響為最小限，從而容易地將安裝于鐵芯的軸向軸承按壓。

附圖說(shuō)明

圖1是示出實(shí)施例1中的螺線管的側(cè)剖視圖。

圖2是中心支柱、可動(dòng)部以及套筒附近的放大圖。

圖3是示出第2磁阻部的變形例的側(cè)剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，根據(jù)實(shí)施例對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的螺線管的方式進(jìn)行說(shuō)明。

參照?qǐng)D1以及圖2對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的螺線管進(jìn)行說(shuō)明。

如圖1所示，螺線管1主要由線圈2、可動(dòng)體3、第1軸承6、第2軸承8、中心支柱7、套筒9、磁路板10、主體部件11以及基座部件12構(gòu)成。以下，對(duì)構(gòu)成螺線管1的各要素進(jìn)行說(shuō)明。

線圈2是在由絕緣物構(gòu)成的繞線架2a上卷繞規(guī)定數(shù)匝由漆包覆的導(dǎo)體2b而成的，卷繞的導(dǎo)體2b的外周部被由絕緣物構(gòu)成的包覆體2c包覆保護(hù)。導(dǎo)體2b的端部與引線13連接，通過(guò)從未圖示的電源部供給電力而使線圈2產(chǎn)生磁通。

可動(dòng)體3是在鐵芯4中安裝軸5而形成的。鐵芯4由第1磁阻部構(gòu)成，該第1磁阻部由磁阻低的鐵等磁性體構(gòu)成，對(duì)鐵等進(jìn)行機(jī)械加工而形成為具有曲面狀的外周面4a、平面狀的端面4c(參照?qǐng)D2)以及后述的缺口4b的大致圓筒狀，鐵芯4整體由第1磁阻部構(gòu)成。此外，也可以使用磁阻低的鐵粉與樹(shù)脂均勻地混合而成型為大致圓筒狀的各向同性磁粉鐵芯。在該情況下，鐵粉構(gòu)成第1磁阻部。為了防止磁通的泄露并高效地使可動(dòng)體移動(dòng)，軸5由不銹鋼等非磁性材料構(gòu)成。此外，為了使可動(dòng)體3的周圍的工作流體不成為可動(dòng)體3沿軸向移動(dòng)時(shí)的阻力，軸5具有貫通孔5a，從而可動(dòng)體3的周圍的工作流體能夠在貫通孔5a內(nèi)移動(dòng)。

中心支柱7由鐵等磁性材料構(gòu)成，構(gòu)成后述的磁路的一部分。在中心支柱7的靠螺線管1外側(cè)的端部形成有凹部7a，在中心支柱7的靠螺線管1內(nèi)側(cè)的位置形成有環(huán)狀凸緣部7b，第1軸承6無(wú)法旋轉(zhuǎn)地安裝于凹部7a，在環(huán)狀凸緣部7b的內(nèi)側(cè)空間收納有鐵芯4的一個(gè)端部。

套筒9由鐵等磁性材料構(gòu)成，構(gòu)成后述的磁路的一部分。在套筒9的內(nèi)側(cè)形成有凹部9a和筒部9b，第2軸承8無(wú)法旋轉(zhuǎn)地安裝于凹部9a，在筒部9b的內(nèi)側(cè)空間收納有鐵芯4的另一端部。

磁路板10由鐵等磁性材料構(gòu)成，形成為在中心部具有孔部的圓板狀，如后述那樣形成磁路的一部分。

基座部件12整體或者其一部分由非磁性材料構(gòu)成，以防止線圈2所產(chǎn)生的磁通泄露。此外，主體部件11由鐵等磁性材料構(gòu)成，構(gòu)成后述的磁路的一部分。而且，基座部件12經(jīng)由密封部件14與主體部件11嵌合成密封狀，組裝為一體。

如圖1所示，中心支柱7與主體部件11嵌合，套筒9與磁路板10嵌合，該磁路板10與主體部件11嵌合。此外，在中心支柱7與套筒9之間配設(shè)有由樹(shù)脂等非磁性材料構(gòu)成的間隔件15。通過(guò)這樣構(gòu)成，可動(dòng)體3通過(guò)被安裝于中心支柱7的第1軸承6以及被安裝于套筒9的第2軸承8支承為在軸向上移動(dòng)自如。

此外，被第1軸承6以及第2軸承8支承為，鐵芯4的外周面4a不與中心支柱7的環(huán)狀凸緣部7b和套筒9的筒部9b接觸，即在外周面4a與環(huán)狀凸緣部7b和筒部9b之間保持規(guī)定的空隙。進(jìn)而，可動(dòng)體3在線圈2非通電時(shí)被未圖示的作用力等外力向套筒9側(cè)按壓。

這里，當(dāng)對(duì)線圈2通電時(shí)，例如，中心支柱7是n極，套筒是s極，通過(guò)通電而在線圈2中產(chǎn)生的磁通從主體部件11穿過(guò)中心支柱7、中心支柱7與鐵芯4之間的空隙、鐵芯4、鐵芯4與套筒9之間的空隙、套筒9而通向磁路板10并返回至主體部件11。

而且，當(dāng)對(duì)線圈2通電而使中心支柱7以及套筒9磁化時(shí)，可動(dòng)體3的鐵芯4被向中心支柱7側(cè)牽引。相反地，當(dāng)切斷對(duì)線圈2的通電時(shí)，將鐵芯4向中心支柱7側(cè)牽引的磁吸引力消失，借助作用于可動(dòng)體3的未圖示的作用力等外力，可動(dòng)體3返回至初始位置而停止。

這里，由于被第1軸承6以及第2軸承8支承為，鐵芯4的外周面4a不與中心支柱7的環(huán)狀凸緣部7b及套筒9的筒部9b接觸，因此，能夠沒(méi)有抵抗地以較小的力驅(qū)動(dòng)可動(dòng)體3。

但是，由于在安裝于鐵芯4的軸5與支承該軸5的第1軸承6以及第2軸承8之間存在間隙，而且對(duì)鐵芯4的徑向約束力幾乎不存在，因此，在通電時(shí)，可動(dòng)體3沿軸向移動(dòng)的同時(shí)，軸在軸承的間隙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)和異常噪音。特別地，當(dāng)被ac-dc轉(zhuǎn)換器、dc-dc轉(zhuǎn)換器等的電壓、電流失真較大的電源驅(qū)動(dòng)時(shí)，螺線管的振動(dòng)、異常噪音存在進(jìn)一步變大的趨勢(shì)。

因此，鐵芯4具有作為第2磁阻部的缺口部4b，該缺口部4b借助對(duì)線圈2通電時(shí)的磁作用使可動(dòng)體3在徑向上可動(dòng)。以下，對(duì)本發(fā)明的螺線管1的作用效果進(jìn)行說(shuō)明。

如圖2所示，在鐵芯4上形成有將其外周面4a的一部分以及鐵芯端面4c的一部分切去而得到的缺口部4b。該缺口部4b是油等工作流體存在的空隙，由于磁阻大，因此，通過(guò)對(duì)線圈通電而產(chǎn)生的磁通不容易穿過(guò)，不會(huì)將鐵芯4向中心支柱吸引。另一方面，構(gòu)成鐵芯的第1磁阻部由如下材質(zhì)構(gòu)成：磁阻小，通過(guò)對(duì)線圈通電而產(chǎn)生的磁通容易穿過(guò)，將鐵芯4向中心支柱吸引。

由于鐵芯4的外周面4a與套筒9的筒部9b的內(nèi)周面9c相對(duì)的面積大，外周面4a與內(nèi)周面9c之間的空隙窄，磁阻小，因此，在通電時(shí)，在線圈2中產(chǎn)生的大部分的磁通從鐵芯4的外周面4a經(jīng)由空隙流向套筒9的筒部9b的內(nèi)周面9c。此外，由于從鐵芯4的外周面4a流向套筒9的筒部9b的內(nèi)周面9c的磁通在鐵芯4的整周上大致相等，因此，鐵芯4與套筒9之間的徑向的磁力fr2在整體上抵消，大致為零。

另一方面，由于鐵芯4的外周面4a與中心支柱7的環(huán)狀凸緣部7b的內(nèi)周面7c之間的空隙小，外周面4a與內(nèi)周面7c對(duì)置的面積小，因此，從外周面4a向內(nèi)周面7c的磁通密度變高。為了緩和該磁通密度，從鐵芯4的端面4c向中心支柱7的環(huán)狀凸緣部7b的內(nèi)周面7c也流有磁通。通過(guò)鐵芯4的外周面4a與中心支柱7的環(huán)狀凸緣部7b的內(nèi)周面7c之間的磁通產(chǎn)生半徑方向力fr1，通過(guò)從鐵芯4的端面4c至中心支柱7的環(huán)狀凸緣部7b的內(nèi)周面7c之間的磁通產(chǎn)生軸向力fra。這里，鐵芯4的外周面4a與中心支柱7的環(huán)狀凸緣部7b的內(nèi)周面7c之間的空隙在缺口4b所在的部分處較大，在周向上不均勻。因此，鐵芯4與中心支柱7之間的徑向的磁力fr1在空隙窄的部分處較大，在缺口部4b的空隙大的位置處較小，整體上作用有圖示徑向朝下的磁力。由于該徑向朝下的力作用于鐵芯4的與第1軸承6接近的端部，因此，與磁力作用于鐵芯4的中央部的情況相比，能夠增大將軸5向第1軸承6按壓的力。因此，通過(guò)將缺口4b設(shè)置于鐵芯4的端部，即使是相同大小的缺口，也能夠?qū)⑤S5充分地向第1軸承6按壓。上述“在周向上不均勻”是指，既可以在周向上一處設(shè)置作為第2磁阻部的缺口，或者也可以在周向上多處以非等間隔的狀態(tài)設(shè)置作為第2磁阻部的缺口。

此外，如圖2所示，通過(guò)從鐵芯4的端面4c至中心支柱7的環(huán)狀凸緣部7b的內(nèi)周面7c之間的磁通產(chǎn)生的軸向磁力fa成為作為螺線管1的致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力。該驅(qū)動(dòng)力由于缺口部4b的存在而稍變小，但由于缺口部4b的大小比鐵芯的外徑圓周長(zhǎng)足夠小，因此，致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)力幾乎沒(méi)有受到影響。

而且，通過(guò)將缺口4b設(shè)置于鐵芯4的端部，能夠使徑向的力和軸向的力同時(shí)作用于可動(dòng)體3，使可動(dòng)體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。其結(jié)果是，軸5的軸芯3c(參照?qǐng)D1)被向傾斜的方向施力，抵接在第1軸承6、第2軸承8的端部，接觸面積變小，即使將軸5向第1軸承6按壓的力增加，螺線管1也能夠確保順暢的驅(qū)動(dòng)。

此外，由于可動(dòng)體3的兩端被第1軸承6、第2軸承8支承，因此，能夠?qū)㈣F芯4的外周面4a與中心支柱7的環(huán)狀凸緣部7b的內(nèi)周面7c之間的空隙以及鐵芯4的外周面4a與套筒9的筒部9b的內(nèi)周面9c之間的空隙保持為大致均勻，鐵芯4不與中心支柱7以及套筒9接觸，能夠以始終穩(wěn)定的狀態(tài)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器。

本發(fā)明的螺線管1能夠?qū)⑤S5向第1軸承6、第2軸承8按壓，而且，能夠減少通電時(shí)的螺線管1的振動(dòng)、異常噪音。

以上，通過(guò)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但具體的結(jié)構(gòu)不限于這些實(shí)施例，不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)的變更和追加也包含于本發(fā)明。

例如，在所述實(shí)施例中，在鐵芯4的一個(gè)端部設(shè)置缺口4b。作為第2磁阻部的變形例，如圖3所示，在鐵芯4的兩端部設(shè)置缺口，能夠?qū)⑤S5向第1軸承6和第2軸承8雙方充分地按壓。這與所述實(shí)施例同樣，鐵芯4的缺口部4b’與套筒9的筒部9b的內(nèi)周面9c之間以及鐵芯4的端面4c’與套筒9的筒部9b的內(nèi)周面9c之間的空隙大，磁阻高，進(jìn)而，在通電時(shí)，在線圈2中產(chǎn)生的大部分磁通從鐵芯4的外周面4a經(jīng)由空隙流向套筒9的筒部9b的內(nèi)周面9c，因此，從鐵芯4的端面4c’以及缺口部4b’流出的磁通非常小，由于缺口部4b’的存在而作用有圖示徑向朝上的磁力。而且，通過(guò)基于缺口部4b形成的圖示徑向朝下的磁力和基于缺口部4b’形成的的圖示徑向朝上的磁力，對(duì)軸5作用有逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力，能夠以更大的力將軸5向第1軸承6和第2軸承8雙方按壓。此外，既可以將鐵芯4的兩端部的缺口設(shè)置在相同相位，也可以設(shè)置有相位差。另外，缺口的大小和數(shù)量能夠根據(jù)條件而確定。

此外，在所述實(shí)施例中，在鐵芯4的一個(gè)端部設(shè)置缺口4b，不過(guò)，作為第2磁阻部的變形例，也可以在鐵芯4上設(shè)置與鐵芯4相同材質(zhì)的凸部。

此外，在所述實(shí)施例中，在鐵芯4上設(shè)置缺口4b，使鐵芯4周向的磁阻發(fā)生變化，不過(guò)，作為第2磁阻部的變形例，也可以以補(bǔ)全鐵芯4的缺口部分的方式安裝與構(gòu)成鐵芯4的主要材質(zhì)磁阻不同材質(zhì)的部件作為第2磁阻部，使鐵芯4整體呈圓筒狀，還可以將磁阻相互不同的第2磁阻部件、第3磁阻部件安裝于鐵芯4。

此外，也可以互相組合上述變形例而實(shí)施。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1：螺線管；2：線圈；3：可動(dòng)體；3c：軸芯；4：鐵芯(第1磁阻部)；4b：缺口(第2磁阻部)；5：軸；6：第1軸承(軸承)；8：第2軸承(軸承)。