電磁弁のソレノイドおよび該ソレノイドのコアおよび中間リングの製造方法
【課題】 コアに形成された吸引特性形状部の組み付け時における損傷を防止し、これによって、ソレノイドの組み付け作業性を向上させる。
【解決手段】 プランジャ１８を吸引する磁性材よりなるコア１５に吸引特性を決定する吸引特性形状部３１を形成し、コア１５と内筒（内側ヨーク部）の間の磁気遮蔽を行う中間リング２５に吸引特性形状部３１の補完形状からなる被覆部４０を形成し、これら吸引特性形状部３１と被覆部４０とを密着させて一体的に焼結し、このコア１５と中間リング２５の一体焼結体を電磁コイル１７の内周に挿入して内筒１６の円筒部２４端面と中間リング２５端面を当接させる構成とした。この結果、コア１５と中間リング２５を電磁コイル１７の内周に挿入する時に吸引特性形状部３１を被覆部４０によって保護することができる。
【解決手段】 プランジャ１８を吸引する磁性材よりなるコア１５に吸引特性を決定する吸引特性形状部３１を形成し、コア１５と内筒（内側ヨーク部）の間の磁気遮蔽を行う中間リング２５に吸引特性形状部３１の補完形状からなる被覆部４０を形成し、これら吸引特性形状部３１と被覆部４０とを密着させて一体的に焼結し、このコア１５と中間リング２５の一体焼結体を電磁コイル１７の内周に挿入して内筒１６の円筒部２４端面と中間リング２５端面を当接させる構成とした。この結果、コア１５と中間リング２５を電磁コイル１７の内周に挿入する時に吸引特性形状部３１を被覆部４０によって保護することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁コイルの励磁によりプランジャを駆動する電磁弁のソレノイド、該ソレノイドのコアおよび中間リングの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両に装備されたオートマチックトランスミッションのクラッチ圧を制御するために電磁弁が設けられており、その電磁弁によりクラッチ圧が所定の圧力に制御されるようになっている。この種の電磁弁では、ソレノイドのプランジャの吸引力を制御することにより、クラッチ圧を所定の圧力に制御している。
【０００３】
従来、プランジャの吸引特性を決定するものとして、特許文献１に記載されているようなものが知られている。かかる特許文献１の電磁弁のソレノイドでは、特許文献１の図１に示されるように、環状のソレノイド（電磁コイル）６の周囲に磁性材からなるヨーク（内側ヨーク）８、コア７およびカバー（外側ヨーク）９等を備えている。ヨーク８は、円筒状を成し、電磁コイル６の内周に嵌挿されている。コア７は、円筒状を成し、ヨーク８に同軸上に直列に配置されている。コア７とヨーク８の間にはエアギャップが形成されている。このエアギャップは、コア７とヨーク８との間の磁気遮蔽の役目を果たし、ソレノイド６、コア７、ヨーク８、プランジャ１２、およびカバー９とで構成される磁気回路におけるコア７とプランジャ１２間の磁気受渡し部を構成している。かかる特許文献１の電磁弁のソレノイドにおいては、コア７の一端部に所定角度で傾斜するテーパ状の突出端部（吸引特性形状部）１７ａを形成し、起磁力の小さい低電流部では、プランジャ１２のストロークに応じて、突出端部１７ａの磁気絞り部の面積が増加し、磁気抵抗が減少することから、磁気飽和の度合いが小さくなり、プランジャ１２のストロークに対して吸引力の変化の少ないフラットな吸引力特性が得られるようにしている。
【特許文献１】特開平１１―２８７３４８号公報（段落番号［００２０］〜［００２３］、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたソレノイドに形成された突出端部１７ａの形状は、上述したようにプランジャ１２の吸引特性を決定するうえで重要である。ところが、突出端部１７ａは外部に剥き出しの状態で組み付けられるため、損傷する虞れがあった。また、損傷を防止するため、組付け時に細心の注意を払う必要があり、組付け作業を困難にしていた。
【０００５】
さらに、コア７とヨーク８の間に形成されたエアギャップの幅もプランジャ１２の吸引特性を決定するうえで重要である。このエアギャップの幅を確定するために特許文献１では、カバー９の両端に凹溝を形成し、この凹溝にコア７のフランジ部１８およびヨーク８の各一端を嵌合してカバー９をかしめてコア７およびヨーク８を位置決め固定し、前記エアギャップの幅を確定していた。しかしながら、コア７のフランジ部１８およびヨーク８の各一端は、前記エアギャップから離れた位置にあるうえ、位置決め固定のためにカバー９をかしめたときに、コア７およびヨーク８が移動して前記エアギャップの幅が変化してしまう虞れがあった。
【０００６】
このため、図５に示すように、コア７およびヨーク８の外周側の電磁コイル６の内周面との間に薄肉リングＡを介在する方法も考えられる。この場合には、薄肉リングＡが、カバー９のかしめによるコア７およびヨーク８の接近を阻止し、エアギャップを所定の幅に管理できる。ところが、薄肉リングＡがフランジ部１８に当接することによってフランジ部１８の内側角部に応力集中が生じ、フランジ部１８が内側に撓んで傾いてしまい。フランジ部１８の外周面とカバー９の内周面との間に隙間が形成され、磁気通路が狭くなる問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した従来の不具合を解消するためになされたもので、電磁弁のソレノイドにおいて、組み付け時における吸引特性形状部の損傷を防止するとともに、磁気通路を一定に確保して特性を安定させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明の特徴は、磁性材のコアを円筒状に形成し、コアと非磁性材の中間リングおよび磁性材のヨークを同軸上に配置し、コア、ヨークおよび中間リングに穿設された内周穴に摺動自在にプランジャを挿入し、コアおよびヨークとの間に環状の電磁コイルを配置し、電磁コイルによってプランジャを吸引作動するようにした電磁弁のソレノイドにおいて、コアを、中間リング側一端部にプランジャの吸引特性を決定する吸引特性決定部を形成した焼結体とし、中間リングを、吸引特性形状部と補完形状の被覆部を端部に形成した焼結体とし、コアの吸引特性形状部と中間リングの被覆部とを密着させて一体的に結合し、中間リングの端面をヨークの端面に当接させたことである。
【０００９】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１において、吸引特性形状部を、中間リングに近づくにつれて断面積が減少するテーパ部と、このテーパ部先端から突設され、テーパ部先端の外径より小径の薄肉円筒部にて構成したことである。
【００１０】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１または請求項２において、ヨークを、電磁コイルの内周に嵌挿されるとともに、電磁コイルの後端面と対向するフランジ部を形成した内側ヨーク部と、電磁コイルの外周を包囲する外側ヨーク部とで構成し、円筒状のコアの中間リング側一端部と反対の他端部に径方向に突設する環状鍔部を外側ヨークの内周面に対向するとともに、電磁コイルの前端面と当接するように形成し、コアを内側ヨーク部側に押圧し、中間リングの端面を内側ヨーク部の端面に当接される固定部を外側ヨーク部のコア側開口端に形成したことである。
【００１１】
請求項４に記載の発明の特徴は、磁性材のコアを円筒状に形成し、コアと非磁性材の中間リングおよび磁性材のヨークを同軸上に配置し、コア、ヨークおよび中間リングに穿設された内周穴に摺動自在にプランジャを挿入し、コアおよびヨークの間に環状の電磁コイルを配置し、電磁コイルによってプランジャを吸引作動するようにした電磁弁のソレノイドのコアおよび中間リングの製造方法において、円筒状のコアを、プランジャの吸引特性を決定する吸引特性形状部を一端部に形成して磁性焼結粉体にて成形する第１工程と、中間リングを、吸引特性形状部と補完形状の被覆部を端部に形成して非磁性焼結粉体にて成形する第２工程と、第１工程にて成形したコアの吸引特性形状部および第２工程にて成形した中間リングの被覆部を加工工具によってそれぞれ加工するとともに、コアまたは中間リングの外周面に内周穴の加工基準部を形成する第３工程と、コアの吸引特性形状部と中間リングの被覆部とを密着させ、コアおよび中間リングを一体的に焼結する第４工程と、加工基準部を基準にしてコアおよび中間リングの内周穴を共加工する第５工程とによって構成されることである。
【００１２】
請求項５に記載の発明の特徴は、磁性材のコアを円筒状に形成し、コアと非磁性材の中間リングおよび磁性材のヨークを同軸上に配置し、コア、ヨークおよび中間リングに穿設された内周穴に摺動自在にプランジャを挿入し、コアおよびヨークの間に環状の電磁コイルを配置し、電磁コイルによってプランジャを吸引作動するようにした電磁弁のソレノイドのコアおよび中間リングの製造方法において、円筒状のコアを、プランジャの吸引特性を決定する吸引特性形状部を一端部に形成して磁性焼結粉体にて成形する第１工程と、 第１工程にて成形したコアの吸引特性形状部を加工工具によって加工するとともに、コアの外周面に内周穴の加工基準部を形成する第２工程と、 第２工程にて吸引特性形状部を加工したコアの吸引特性形状部を底面とする型枠に、非磁性粉体を型込めして中間リングをコアに連続して形成する第３工程と、コアおよび中間リングを一体焼結する第４工程と、加工基準部を基準にしてコアおよび中間リングの内周穴を共加工する第５工程とによって構成されることである。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、コアの一端部に形成された吸引特性形状部と補完形状にある被覆部を形成した非磁性材の焼結体で中間リングを形成し、前記吸引特性形状部と被覆部とを密着させ、コアと中間リングを一体結合したことにより、吸引特性形状部が中間リングの被覆部に保護されるので、組み付け時などに電磁コイル等の部品と衝突して損傷することを防止できる。
【００１４】
また、コアと中間リングが一体結合されていることから、電磁コイルの内周にコアと中間リングを同時に挿入することができるので、組み付け時間を短縮することができる。
【００１５】
さらに、中間リングの端面とヨークの端面を当接させることにより、従来のエアギャップの幅に相当するコアとヨークとの間の距離を維持することができるので、磁気通路を一定に確保して特性を安定させることができる。
【００１６】
上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、プランジャのストロークに対して吸引力の変化の少ないフラットな吸引力特性を得るために形成されたテーパ部に続き、起磁力の小さい低電流部において、磁気飽和の度合いを大きくしてストロークに対する吸引力を低下させる吸引力特性を得るための薄肉円筒部からなる吸引特性形状部を備えた場合においても、中間リングの被覆部がテーパ部および薄肉円筒部を保護するので、組み付け時などに電磁コイル等の部品と衝突して損傷することを防止できる。
【００１７】
上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、中間リングの端面と内側ヨークの端面を当接させることにより、従来のエアギャップの幅に相当するコアと内側ヨークとの間の距離を維持することができる。これにより、外側ヨーク部の固定部によりコアを中間リングの端面が内側ヨークの端面に当接するように押圧しても、従来のように前記薄肉リングが環状鍔部に当接し、集中応力が発生して環状鍔部が撓んで傾くことがなくなり、前記環状鍔部の外周面と外側ヨーク内周面との間の接触不良を防止することができる。
【００１８】
上記のように構成した請求項４に係る発明によれば、コアと中間リングを一体焼結する以前の柔軟な状態に或る成形時に、吸引特性形状部、被覆部および内周穴の共加工の基準となる加工基準部を加工するので、容易に加工することができる。
【００１９】
また、成形時に吸引特性形状部および被覆部を加工することにより、コアおよび中間リングの一体焼結時における吸引特性形状部および被覆部の密着性を向上させることができる。さらに、加工が容易な成形時に加工基準部を形成するので、一体焼結後に行われる共加工において、コアおよび中間リングに偏肉等が発生することを防止することができる。
【００２０】
上記のように構成した請求項５に係る発明によれば、吸引特性形状部を型枠の一部として中間リングを成形するため、吸引特性形状部および被覆部を密着させる工程等の製造工程を短縮することができる。また、コアおよび中間リングの一体焼結時における吸引特性形状部および被覆部の密着性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。図１において、本実施の形態の電磁弁１０は、主として、ソレノイド１１と、そのソレノイド１１の一端に設けられたスプール弁部１２とによって構成されている。ソレノイド１１は、ヨーク１３、コア１５、中間リング２５、電磁コイル１７、およびプランジャ１８等を備えており、スプール弁部１２は弁スリーブ１９とスプール２０等を備えている。
【００２２】
ヨーク１３は、磁性材からなるカバー１４（外側ヨーク部）および内筒１６（内側ヨーク部）から構成されている。カバー１４は、有底円筒状に形成され、このカバー１４の底部側に全体として筒状を成す内筒１６が収納されている。また、カバー１４の開口部側に磁性材の焼結体からなるコア１５が収納されている。コア１５には、円筒部２２が形成され、円筒部２２は、非磁性材の焼結体からなる中間リング２５を挟んで内筒１６と同軸上に配置されている。この円筒部２２の中間リング２５側の一端部には後述する吸引特性形状部３１が形成され、他端部には、径方向に突出して環状鍔部２１が形成されている。内筒１６には他端が中間リング２５の端面と当接する円筒部２４が形成されるとともに、カバー１４の底部側にフランジ部２３が形成されている。内筒１６のフランジ部２３はカバー１４の底部に嵌合され、コア１５の環状鍔部２１はカバー１４の開口端に嵌合され、これら環状鍔部２１とフランジ部２３および、両円筒部２２，２４間に環状空間部２６が形成されている。環状空間部２６にはボビン２７にコイルを巻回した電磁コイル１７が嵌入されている。
【００２３】
図２に示すように、内筒１６の円筒部２４には、貫通穴２８が穿設され、貫通穴２８内には磁性材からなるプランジャ１８が摺動可能に挿入されている。中間リング２５およびコア１５の内筒１６側の端面には、前記プランジャ１８の外径より僅かに大きな内径の収容凹部３０が所定の深さに亘って開口されている。収容凹部３０にはプランジャ１８の端部が収容可能となっており、収容凹部３０の深さはプランジャ１８に必要なストロークより僅かに大きく設定されている。これら収容凹部３０、および貫通穴２８によって内周穴３８が構成されている。
【００２４】
前記コア１５の中間リング２５側の一端部、収容凹部３０の開口周縁には、中間リング２５に近づくにつれて断面積が減少するテーパ部３２が形成され、このテーパ部３２の先端には、薄肉円筒部３３が突設され、これら薄肉円筒部３３およびテーパ部３２により吸引特性形状部３１が構成されている。薄肉円筒部３３は、テーパ部３２の先端の外径より小径に形成されている。かかる吸引特性形状部３１は、電磁コイル１７、コア１５、内筒１６、プランジャ１８、およびカバー１４とで構成される磁気回路におけるコア１５とプランジャ１８間の磁気受渡し部を構成している。
【００２５】
中間リング２５の吸引特性形状部３１側端面には、吸引特性形状部３１と補完形状の被覆部４０が形成され、被覆部４０および吸引特性形状部３１は、密着して一体結合されている。コア１５の円筒部２２と内筒１６の円筒部２４は軸方向に中間リング２５を挟んで配置され、この中間リング２５によってコア１５と内筒１６は、磁気的に分離された状態にされている。
【００２６】
カバー１４の開口端側に位置するコア１５の後端面には、スプール２０を摺動可能に嵌装する弁スリーブ１９が配設されている。そして、カバー１４の開口側筒状端部１４ａを、弁スリーブ１９に形成されたフランジ部３４とコア１５の環状鍔部２１とを接合させた状態でかしめることにより、弁スリーブ１９に対してソレノイド１１を一体結合している。これにより、カバー１４内に収納されたコア１５と内筒１６は、カバー１４の底部と弁スリーブ１９のフランジ部３４との間で軸方向に固定されるようになっている。
【００２７】
前記弁スリーブ１９には、径の異なる第１の弁孔３５と第２の弁孔３６が形成されるとともに、この第２の弁孔３６に接続するばね収容孔３７が形成されている。これら各弁孔３５、３６およびばね収容孔３７は、前記コア１５およびプランジャ１８と同軸上に延びるように形成されている。
【００２８】
前記スプール２０には、前記第１の弁孔３５にそれぞれ嵌合する第１および第２のランド部４１、４２と、前記第２の弁孔３６に嵌合する第３のランド部４３が設けられている。第２のランド部４２と第３のランド部４３は互いに隣接して設けられ、その境界部に段差部４４が設けられている。段差部４４に連通するフィードバックポート４５が弁スリーブ１９に形成されている。
【００２９】
前記第１および第２のランド部４１、４２は軸方向に所定量離間して設けられ、小径部４６によって互いに連結されている。小径部４６に対応して環状溝４７が前記弁スリーブ１９に形成され、この環状溝４７に制御圧を出力する出力ポート４８が連通されている。出力ポート４８は、図略の連通路を介して前記フィードバックポート４５に連通されている。また、前記弁スリーブ１９には、前記第１および第２のランド部４１、４２の互いに対向する端面にそれぞれ対応して開口する排出ポート４９および供給ポート５０が形成されている。さらに、前記弁スリーブ１９には、ばね収容孔３７に開口するドレンポート５１が形成されている。なお、前記スプール２０の一端には、コア１５の貫通穴を貫通してプランジャ１８に当接するシャフト部５２が突設されている。
【００３０】
前記ばね収容孔３７の開口端はその内周面に形成されたねじ孔に螺合するプラグ５３によって閉塞され、このプラグ５３とスプール２０の間にばね５４が設けられている。スプール２０はばね５４の付勢力によってプランジャ１８に向けて押圧され、これにより、スプール２０のシャフト部５２を介してプランジャ１８が、通常カバー１４の底面に当接する初期位置に保持されている。かかるプランジャ１８の初期位置において、図１および図２に示すように、コア１５の吸引特性形状部３１の端縁とプランジャ１８の端縁とが軸方向にほぼ一致されている。
【００３１】
次に、上記した構成の本実施の形態における作用について説明する。電磁コイル１７が非励磁状態の場合には、スプール２０は、ばね５４の付勢力によりプランジャ１８を図１の右方向に押圧し、プランジャ１８をカバー１４の底面に当接する初期位置に保持している。この非励磁状態においては、出力ポート４８は、供給ポート５０との連通が遮断されているとともに、排出ポート４９に連通され、これによって出力ポート４８は低圧に保持されている。
【００３２】
電磁コイル１７を励磁すると、プランジャ１８がコア１５側へ引き寄せられることにより前記ばね５４の付勢力に抗してスプール２０が変位する。その結果、第２のランド部４２が供給ポート５０を開口し始めるとともに、第１のランド部４１が排出ポート４９の開口面積を制限し始めるので、出力ポート４８の制御圧は次第に上昇される。
【００３３】
前記制御圧は、また、フィードバックポート４５に導入され、第２のランド部４２と第３のランド部４３の境界部に設けられた段差部４４に作用する。このため、第２のランド部４２と第３のランド部４３との面積差と制御圧との積によって求められるフィードバック力がばね５４の付勢方向と同方向に作用する。
【００３４】
すなわち、かかる電磁弁１０においては、ソレノイド１７に通電される電流値に応じてコア１５がプランジャ１８を吸引する吸引力と、ばね５４の付勢力および前記フィードバック力の合力とがバランスする位置にスプール２０が保持され、これによって制御圧はソレノイド１７に通電された電流値に応じた圧力に制御される。
【００３５】
本実施の形態においては、テーパ部３２の先端に薄肉円筒部３３を設けたことにより、起磁力の小さい低電流部においては、徐々に磁気飽和の度合いが大きくなり、プランジャ１８のストロークに対して吸引力が低下する右下がりの吸引力特性が得られる。一方、プランジャ１８が所定量ストロークして、プランジャ１８の端縁が吸引特性形状部３１のテーパ部３２に達すると、テーパ部３２の影響によって、プランジャ１８のストロークに対して吸引力がほとんど変化しないほぼフラットな吸引力特性が得られる。
【００３６】
上記した電磁弁のソレノイドは、以下のように組み付けられる。はじめに、内筒１６の円筒部２４が電磁コイル１７の一方側から内周に挿入され、フランジ部２３がボビン２７の後端面と対向される。続いて一体化されたコア１５と中間リング２５が他方側から挿入され、中間リング２５の端面が内筒１６の円筒部２４の端面に当接する。このとき、コア１５の先端に形成された吸引特性形状部３１は、中間リング２５に保護されていることから、電磁コイル１７などに接触して損傷することが防止できる。
【００３７】
この後、内筒１６、中間リング２５およびコア１５に形成された内周穴３８にプランジャ１８が挿入され、これら組み付けられた電磁コイル２７、コア１５、中間リング２５、内筒１６およびプランジャ１８は、カバー１４の内部に収納されてソレノイド１１が組み付けられる。
【００３８】
そして、別途組み付けられたスプール弁部１２の弁スリーブ１９に形成されたフランジ部３４をカバー１４の開口に挿入し、コア１５の環状鍔部２１とを接合させ、筒状端部１４ａをかしめてソレノイド１１とスプール弁部１２が一体化される。この筒状端部１４ａのかしめにより、弁スリーブ１９のフランジ部３４およびコア１５の環状鍔部２１は、内筒１６側に押圧される。これにより、中間リング２５の端面と内筒１６の円筒部２２端面とが当接されるので、従来のエアギャップの幅に相当するコア１５と内筒１６の円筒部２２（内側ヨーク部）との間の距離を維持することができる。従って、カバー１４の筒状端部１４ａ（固定部）により環状鍔部２１の側面を円筒部２２側に押圧しても、従来のように薄肉リングが環状鍔部２１に当接し、集中応力が発生して環状鍔部２１が撓んで傾くことがなくなり、環状鍔部２１の外周面とカバー１４の内周面との間の接触不良を防止することができる。
【００３９】
上記実施の形態において、ヨーク１３を構成するカバー１４と内筒１６とをそれぞれ別々に形成したが、これらカバー１４と内筒１６とを一体的な構成としてもよい。
【００４０】
次に、上記構成における電磁弁１０のソレノイド１１に用いられるコア１５および中間リング２５の製造方法を図３によって説明する。
【００４１】
コア１５および中間リング２５は、それぞれ異なる材質の粉体から製造される。例えば、コア１５は、鉄等の磁性材の粉体が用いられ、中間リング２５は、ステンレス等の非磁性材の粉体を用いて製造される。
【００４２】
第１工程では、図３（ａ）に示すように、磁性材の粉体を図略の金型に封入して加圧し、円筒部２２の一端に、吸引特性形状部３１が形成され、他端に環状鍔部２１が形成されたコア１５の成形体を成形する。
【００４３】
第２工程では、図３（ｂ）に示すように、非磁性材の粉体を図略の金型に不入して加圧し、一端に被覆部４０が形成された中間リング２５の成形体を形成する。
【００４４】
第３工程では、形成された中間リング２５の被覆部４０およびコア１５の吸引特性形状部３１を図３（ｄ）、（ｃ）に示すようにバイト等の切削工具や砥石などの加工工具Ｔによって旋盤等の工作機械を用いて加工する。また、コア１５の環状鍔部２１の外周面を真円になるように加工し、収容凹部３０を共加工する際の加工基準部を形成する。これによりコア１５と中間リング２５を一体焼結する以前の軟質な状態である成形時に、吸引特性形状部３１、被覆部４０および収容凹部３０の共加工の基準となる加工基準部を加工するので、容易に加工することができる。
【００４５】
また、成形時に、吸引特性形状部３１および被覆部４０を加工することにより、コア１５および中間リング２５を一体的に焼結するときにおける吸引特性形状部３１および被覆部４０の密着性を向上させることができる。さらに、加工が容易な成型時に加工基準部を形成するので、一体的に焼結した後に行われる共加工において、コア１５および中間リング２５に偏肉等が発生することを防止することができる。なお、加工基準部は、環状鍔部２１の外周面以外に形成してもよいが、環状鍔部２１の外周面を加工基準部とすれば、その面粗度が良好になってカバー１５の内周面との密着性を向上して広い磁気通路を確保することができる。
【００４６】
第４工程では、図３（ｅ）に示すように、吸引特性形状部３１と被覆部４０を密着させて焼結する。これによりコア１５および中間リング２５が一体結合され、吸引特性形状部３１が被覆部４０に覆われる。このため、吸引特性形状部３１を保護することができる。特に本実施の形態のように、損傷しやすい薄肉円筒部３３を形成した場合には有効である。
【００４７】
第５工程では、図３（ｆ）に示すように、加工基準部をクランプして回転させて一体的に焼結されたコア１５および中間リング２５の収容凹部３０をバイト等の加工工具Ｔを用いて共加工する。この共加工によってコア１５および中間リング２５の同心性を向上することができる。
【００４８】
また、上記した製造方法以外にも中間リング２５およびコア１５を製造することができる。以下、他の製造方法を図４によって説明する。
【００４９】
第１工程では、図４（ａ）に示すように、磁性材の粉体を図略の金型に封入して加圧し、コア１５の成形体を成形する。第２工程では、成形されたコア１５の吸引特性形状部３１を図４（ｂ）に示すようにバイト等の切削工具や砥石などの加工工具Ｔによって加工する。また、コア１５の環状鍔部２１の外周面を図４（ｂ）に示すように加工し、収容凹部３０を共加工する際の加工基準部を形成する。
【００５０】
第３工程では、図４（ｃ）に示すように、コア１５を環状鍔部２１が下を向くように配置し、環状鍔部２１の外周面に円筒状の枠体６０を嵌合する。さらに、コア１５の収容凹部３０に相当する穴部に円柱状の中子６１が嵌合される。この状態において非磁性粉体を枠体６０内に充填して加圧する。これによってコア１５の吸引特性形状部３１を底面とする型枠に、非磁性粉体を型込めして中間リング２５をコア１５に連続して成形することができる。これにより、上述の製造方法における吸引特性形状部３１および被覆部４０を加工する工程（図３（ｃ）、（ｄ））を省略できる。また、中間リング２５の成形時点で吸引特性形状部３１に被覆部４０が密着していることから、コア１５および中間リング２５の一体焼結時における吸引特性形状部３１および被覆部４０の密着性を向上させることができる。その後、図４（ｄ）に示すように、枠体６０および中子６１を取外し、図４（ｅ）に示すように、第４工程において中間リング２５とコア１５を焼結する。そして、第５工程において、図４（ｆ）に示すように、加工基準部をクランプして回転させて一体的に焼結されたコア１５および中間リング２５の収容凹部３０をバイト等の加工工具Ｔを用いて共加工する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態を示す電磁弁の断面図である。
【図２】図１の要部を拡大した図である。
【図３】本発明の実施の形態を示すコアおよび中間リングの製造方法を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態を示すコアおよび中間リングの他の製造方法を説明する図である。
【図５】従来における電磁弁のソレノイドの断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０…電磁弁、１１…ソレノイド、１２…スプール弁部、１４…カバー、１５…コア、１７…電磁コイル、１８…プランジャ、１９…弁スリーブ、２０…スプール、２１…環状鍔部、３０…収容凹部、３１…吸引特性形状部、３２…テーパ部、３３…薄肉円筒部、３５，３６…弁孔、３４…被覆部、４１，４２，４３…ランド部、４５…フィードバックポート、４８…出力ポート、４９…排出ポート、５０…供給ポート、５４…ばね。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁コイルの励磁によりプランジャを駆動する電磁弁のソレノイド、該ソレノイドのコアおよび中間リングの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両に装備されたオートマチックトランスミッションのクラッチ圧を制御するために電磁弁が設けられており、その電磁弁によりクラッチ圧が所定の圧力に制御されるようになっている。この種の電磁弁では、ソレノイドのプランジャの吸引力を制御することにより、クラッチ圧を所定の圧力に制御している。
【０００３】
従来、プランジャの吸引特性を決定するものとして、特許文献１に記載されているようなものが知られている。かかる特許文献１の電磁弁のソレノイドでは、特許文献１の図１に示されるように、環状のソレノイド（電磁コイル）６の周囲に磁性材からなるヨーク（内側ヨーク）８、コア７およびカバー（外側ヨーク）９等を備えている。ヨーク８は、円筒状を成し、電磁コイル６の内周に嵌挿されている。コア７は、円筒状を成し、ヨーク８に同軸上に直列に配置されている。コア７とヨーク８の間にはエアギャップが形成されている。このエアギャップは、コア７とヨーク８との間の磁気遮蔽の役目を果たし、ソレノイド６、コア７、ヨーク８、プランジャ１２、およびカバー９とで構成される磁気回路におけるコア７とプランジャ１２間の磁気受渡し部を構成している。かかる特許文献１の電磁弁のソレノイドにおいては、コア７の一端部に所定角度で傾斜するテーパ状の突出端部（吸引特性形状部）１７ａを形成し、起磁力の小さい低電流部では、プランジャ１２のストロークに応じて、突出端部１７ａの磁気絞り部の面積が増加し、磁気抵抗が減少することから、磁気飽和の度合いが小さくなり、プランジャ１２のストロークに対して吸引力の変化の少ないフラットな吸引力特性が得られるようにしている。
【特許文献１】特開平１１―２８７３４８号公報（段落番号［００２０］〜［００２３］、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたソレノイドに形成された突出端部１７ａの形状は、上述したようにプランジャ１２の吸引特性を決定するうえで重要である。ところが、突出端部１７ａは外部に剥き出しの状態で組み付けられるため、損傷する虞れがあった。また、損傷を防止するため、組付け時に細心の注意を払う必要があり、組付け作業を困難にしていた。
【０００５】
さらに、コア７とヨーク８の間に形成されたエアギャップの幅もプランジャ１２の吸引特性を決定するうえで重要である。このエアギャップの幅を確定するために特許文献１では、カバー９の両端に凹溝を形成し、この凹溝にコア７のフランジ部１８およびヨーク８の各一端を嵌合してカバー９をかしめてコア７およびヨーク８を位置決め固定し、前記エアギャップの幅を確定していた。しかしながら、コア７のフランジ部１８およびヨーク８の各一端は、前記エアギャップから離れた位置にあるうえ、位置決め固定のためにカバー９をかしめたときに、コア７およびヨーク８が移動して前記エアギャップの幅が変化してしまう虞れがあった。
【０００６】
このため、図５に示すように、コア７およびヨーク８の外周側の電磁コイル６の内周面との間に薄肉リングＡを介在する方法も考えられる。この場合には、薄肉リングＡが、カバー９のかしめによるコア７およびヨーク８の接近を阻止し、エアギャップを所定の幅に管理できる。ところが、薄肉リングＡがフランジ部１８に当接することによってフランジ部１８の内側角部に応力集中が生じ、フランジ部１８が内側に撓んで傾いてしまい。フランジ部１８の外周面とカバー９の内周面との間に隙間が形成され、磁気通路が狭くなる問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した従来の不具合を解消するためになされたもので、電磁弁のソレノイドにおいて、組み付け時における吸引特性形状部の損傷を防止するとともに、磁気通路を一定に確保して特性を安定させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明の特徴は、磁性材のコアを円筒状に形成し、コアと非磁性材の中間リングおよび磁性材のヨークを同軸上に配置し、コア、ヨークおよび中間リングに穿設された内周穴に摺動自在にプランジャを挿入し、コアおよびヨークとの間に環状の電磁コイルを配置し、電磁コイルによってプランジャを吸引作動するようにした電磁弁のソレノイドにおいて、コアを、中間リング側一端部にプランジャの吸引特性を決定する吸引特性決定部を形成した焼結体とし、中間リングを、吸引特性形状部と補完形状の被覆部を端部に形成した焼結体とし、コアの吸引特性形状部と中間リングの被覆部とを密着させて一体的に結合し、中間リングの端面をヨークの端面に当接させたことである。
【０００９】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１において、吸引特性形状部を、中間リングに近づくにつれて断面積が減少するテーパ部と、このテーパ部先端から突設され、テーパ部先端の外径より小径の薄肉円筒部にて構成したことである。
【００１０】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１または請求項２において、ヨークを、電磁コイルの内周に嵌挿されるとともに、電磁コイルの後端面と対向するフランジ部を形成した内側ヨーク部と、電磁コイルの外周を包囲する外側ヨーク部とで構成し、円筒状のコアの中間リング側一端部と反対の他端部に径方向に突設する環状鍔部を外側ヨークの内周面に対向するとともに、電磁コイルの前端面と当接するように形成し、コアを内側ヨーク部側に押圧し、中間リングの端面を内側ヨーク部の端面に当接される固定部を外側ヨーク部のコア側開口端に形成したことである。
【００１１】
請求項４に記載の発明の特徴は、磁性材のコアを円筒状に形成し、コアと非磁性材の中間リングおよび磁性材のヨークを同軸上に配置し、コア、ヨークおよび中間リングに穿設された内周穴に摺動自在にプランジャを挿入し、コアおよびヨークの間に環状の電磁コイルを配置し、電磁コイルによってプランジャを吸引作動するようにした電磁弁のソレノイドのコアおよび中間リングの製造方法において、円筒状のコアを、プランジャの吸引特性を決定する吸引特性形状部を一端部に形成して磁性焼結粉体にて成形する第１工程と、中間リングを、吸引特性形状部と補完形状の被覆部を端部に形成して非磁性焼結粉体にて成形する第２工程と、第１工程にて成形したコアの吸引特性形状部および第２工程にて成形した中間リングの被覆部を加工工具によってそれぞれ加工するとともに、コアまたは中間リングの外周面に内周穴の加工基準部を形成する第３工程と、コアの吸引特性形状部と中間リングの被覆部とを密着させ、コアおよび中間リングを一体的に焼結する第４工程と、加工基準部を基準にしてコアおよび中間リングの内周穴を共加工する第５工程とによって構成されることである。
【００１２】
請求項５に記載の発明の特徴は、磁性材のコアを円筒状に形成し、コアと非磁性材の中間リングおよび磁性材のヨークを同軸上に配置し、コア、ヨークおよび中間リングに穿設された内周穴に摺動自在にプランジャを挿入し、コアおよびヨークの間に環状の電磁コイルを配置し、電磁コイルによってプランジャを吸引作動するようにした電磁弁のソレノイドのコアおよび中間リングの製造方法において、円筒状のコアを、プランジャの吸引特性を決定する吸引特性形状部を一端部に形成して磁性焼結粉体にて成形する第１工程と、 第１工程にて成形したコアの吸引特性形状部を加工工具によって加工するとともに、コアの外周面に内周穴の加工基準部を形成する第２工程と、 第２工程にて吸引特性形状部を加工したコアの吸引特性形状部を底面とする型枠に、非磁性粉体を型込めして中間リングをコアに連続して形成する第３工程と、コアおよび中間リングを一体焼結する第４工程と、加工基準部を基準にしてコアおよび中間リングの内周穴を共加工する第５工程とによって構成されることである。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、コアの一端部に形成された吸引特性形状部と補完形状にある被覆部を形成した非磁性材の焼結体で中間リングを形成し、前記吸引特性形状部と被覆部とを密着させ、コアと中間リングを一体結合したことにより、吸引特性形状部が中間リングの被覆部に保護されるので、組み付け時などに電磁コイル等の部品と衝突して損傷することを防止できる。
【００１４】
また、コアと中間リングが一体結合されていることから、電磁コイルの内周にコアと中間リングを同時に挿入することができるので、組み付け時間を短縮することができる。
【００１５】
さらに、中間リングの端面とヨークの端面を当接させることにより、従来のエアギャップの幅に相当するコアとヨークとの間の距離を維持することができるので、磁気通路を一定に確保して特性を安定させることができる。
【００１６】
上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、プランジャのストロークに対して吸引力の変化の少ないフラットな吸引力特性を得るために形成されたテーパ部に続き、起磁力の小さい低電流部において、磁気飽和の度合いを大きくしてストロークに対する吸引力を低下させる吸引力特性を得るための薄肉円筒部からなる吸引特性形状部を備えた場合においても、中間リングの被覆部がテーパ部および薄肉円筒部を保護するので、組み付け時などに電磁コイル等の部品と衝突して損傷することを防止できる。
【００１７】
上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、中間リングの端面と内側ヨークの端面を当接させることにより、従来のエアギャップの幅に相当するコアと内側ヨークとの間の距離を維持することができる。これにより、外側ヨーク部の固定部によりコアを中間リングの端面が内側ヨークの端面に当接するように押圧しても、従来のように前記薄肉リングが環状鍔部に当接し、集中応力が発生して環状鍔部が撓んで傾くことがなくなり、前記環状鍔部の外周面と外側ヨーク内周面との間の接触不良を防止することができる。
【００１８】
上記のように構成した請求項４に係る発明によれば、コアと中間リングを一体焼結する以前の柔軟な状態に或る成形時に、吸引特性形状部、被覆部および内周穴の共加工の基準となる加工基準部を加工するので、容易に加工することができる。
【００１９】
また、成形時に吸引特性形状部および被覆部を加工することにより、コアおよび中間リングの一体焼結時における吸引特性形状部および被覆部の密着性を向上させることができる。さらに、加工が容易な成形時に加工基準部を形成するので、一体焼結後に行われる共加工において、コアおよび中間リングに偏肉等が発生することを防止することができる。
【００２０】
上記のように構成した請求項５に係る発明によれば、吸引特性形状部を型枠の一部として中間リングを成形するため、吸引特性形状部および被覆部を密着させる工程等の製造工程を短縮することができる。また、コアおよび中間リングの一体焼結時における吸引特性形状部および被覆部の密着性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。図１において、本実施の形態の電磁弁１０は、主として、ソレノイド１１と、そのソレノイド１１の一端に設けられたスプール弁部１２とによって構成されている。ソレノイド１１は、ヨーク１３、コア１５、中間リング２５、電磁コイル１７、およびプランジャ１８等を備えており、スプール弁部１２は弁スリーブ１９とスプール２０等を備えている。
【００２２】
ヨーク１３は、磁性材からなるカバー１４（外側ヨーク部）および内筒１６（内側ヨーク部）から構成されている。カバー１４は、有底円筒状に形成され、このカバー１４の底部側に全体として筒状を成す内筒１６が収納されている。また、カバー１４の開口部側に磁性材の焼結体からなるコア１５が収納されている。コア１５には、円筒部２２が形成され、円筒部２２は、非磁性材の焼結体からなる中間リング２５を挟んで内筒１６と同軸上に配置されている。この円筒部２２の中間リング２５側の一端部には後述する吸引特性形状部３１が形成され、他端部には、径方向に突出して環状鍔部２１が形成されている。内筒１６には他端が中間リング２５の端面と当接する円筒部２４が形成されるとともに、カバー１４の底部側にフランジ部２３が形成されている。内筒１６のフランジ部２３はカバー１４の底部に嵌合され、コア１５の環状鍔部２１はカバー１４の開口端に嵌合され、これら環状鍔部２１とフランジ部２３および、両円筒部２２，２４間に環状空間部２６が形成されている。環状空間部２６にはボビン２７にコイルを巻回した電磁コイル１７が嵌入されている。
【００２３】
図２に示すように、内筒１６の円筒部２４には、貫通穴２８が穿設され、貫通穴２８内には磁性材からなるプランジャ１８が摺動可能に挿入されている。中間リング２５およびコア１５の内筒１６側の端面には、前記プランジャ１８の外径より僅かに大きな内径の収容凹部３０が所定の深さに亘って開口されている。収容凹部３０にはプランジャ１８の端部が収容可能となっており、収容凹部３０の深さはプランジャ１８に必要なストロークより僅かに大きく設定されている。これら収容凹部３０、および貫通穴２８によって内周穴３８が構成されている。
【００２４】
前記コア１５の中間リング２５側の一端部、収容凹部３０の開口周縁には、中間リング２５に近づくにつれて断面積が減少するテーパ部３２が形成され、このテーパ部３２の先端には、薄肉円筒部３３が突設され、これら薄肉円筒部３３およびテーパ部３２により吸引特性形状部３１が構成されている。薄肉円筒部３３は、テーパ部３２の先端の外径より小径に形成されている。かかる吸引特性形状部３１は、電磁コイル１７、コア１５、内筒１６、プランジャ１８、およびカバー１４とで構成される磁気回路におけるコア１５とプランジャ１８間の磁気受渡し部を構成している。
【００２５】
中間リング２５の吸引特性形状部３１側端面には、吸引特性形状部３１と補完形状の被覆部４０が形成され、被覆部４０および吸引特性形状部３１は、密着して一体結合されている。コア１５の円筒部２２と内筒１６の円筒部２４は軸方向に中間リング２５を挟んで配置され、この中間リング２５によってコア１５と内筒１６は、磁気的に分離された状態にされている。
【００２６】
カバー１４の開口端側に位置するコア１５の後端面には、スプール２０を摺動可能に嵌装する弁スリーブ１９が配設されている。そして、カバー１４の開口側筒状端部１４ａを、弁スリーブ１９に形成されたフランジ部３４とコア１５の環状鍔部２１とを接合させた状態でかしめることにより、弁スリーブ１９に対してソレノイド１１を一体結合している。これにより、カバー１４内に収納されたコア１５と内筒１６は、カバー１４の底部と弁スリーブ１９のフランジ部３４との間で軸方向に固定されるようになっている。
【００２７】
前記弁スリーブ１９には、径の異なる第１の弁孔３５と第２の弁孔３６が形成されるとともに、この第２の弁孔３６に接続するばね収容孔３７が形成されている。これら各弁孔３５、３６およびばね収容孔３７は、前記コア１５およびプランジャ１８と同軸上に延びるように形成されている。
【００２８】
前記スプール２０には、前記第１の弁孔３５にそれぞれ嵌合する第１および第２のランド部４１、４２と、前記第２の弁孔３６に嵌合する第３のランド部４３が設けられている。第２のランド部４２と第３のランド部４３は互いに隣接して設けられ、その境界部に段差部４４が設けられている。段差部４４に連通するフィードバックポート４５が弁スリーブ１９に形成されている。
【００２９】
前記第１および第２のランド部４１、４２は軸方向に所定量離間して設けられ、小径部４６によって互いに連結されている。小径部４６に対応して環状溝４７が前記弁スリーブ１９に形成され、この環状溝４７に制御圧を出力する出力ポート４８が連通されている。出力ポート４８は、図略の連通路を介して前記フィードバックポート４５に連通されている。また、前記弁スリーブ１９には、前記第１および第２のランド部４１、４２の互いに対向する端面にそれぞれ対応して開口する排出ポート４９および供給ポート５０が形成されている。さらに、前記弁スリーブ１９には、ばね収容孔３７に開口するドレンポート５１が形成されている。なお、前記スプール２０の一端には、コア１５の貫通穴を貫通してプランジャ１８に当接するシャフト部５２が突設されている。
【００３０】
前記ばね収容孔３７の開口端はその内周面に形成されたねじ孔に螺合するプラグ５３によって閉塞され、このプラグ５３とスプール２０の間にばね５４が設けられている。スプール２０はばね５４の付勢力によってプランジャ１８に向けて押圧され、これにより、スプール２０のシャフト部５２を介してプランジャ１８が、通常カバー１４の底面に当接する初期位置に保持されている。かかるプランジャ１８の初期位置において、図１および図２に示すように、コア１５の吸引特性形状部３１の端縁とプランジャ１８の端縁とが軸方向にほぼ一致されている。
【００３１】
次に、上記した構成の本実施の形態における作用について説明する。電磁コイル１７が非励磁状態の場合には、スプール２０は、ばね５４の付勢力によりプランジャ１８を図１の右方向に押圧し、プランジャ１８をカバー１４の底面に当接する初期位置に保持している。この非励磁状態においては、出力ポート４８は、供給ポート５０との連通が遮断されているとともに、排出ポート４９に連通され、これによって出力ポート４８は低圧に保持されている。
【００３２】
電磁コイル１７を励磁すると、プランジャ１８がコア１５側へ引き寄せられることにより前記ばね５４の付勢力に抗してスプール２０が変位する。その結果、第２のランド部４２が供給ポート５０を開口し始めるとともに、第１のランド部４１が排出ポート４９の開口面積を制限し始めるので、出力ポート４８の制御圧は次第に上昇される。
【００３３】
前記制御圧は、また、フィードバックポート４５に導入され、第２のランド部４２と第３のランド部４３の境界部に設けられた段差部４４に作用する。このため、第２のランド部４２と第３のランド部４３との面積差と制御圧との積によって求められるフィードバック力がばね５４の付勢方向と同方向に作用する。
【００３４】
すなわち、かかる電磁弁１０においては、ソレノイド１７に通電される電流値に応じてコア１５がプランジャ１８を吸引する吸引力と、ばね５４の付勢力および前記フィードバック力の合力とがバランスする位置にスプール２０が保持され、これによって制御圧はソレノイド１７に通電された電流値に応じた圧力に制御される。
【００３５】
本実施の形態においては、テーパ部３２の先端に薄肉円筒部３３を設けたことにより、起磁力の小さい低電流部においては、徐々に磁気飽和の度合いが大きくなり、プランジャ１８のストロークに対して吸引力が低下する右下がりの吸引力特性が得られる。一方、プランジャ１８が所定量ストロークして、プランジャ１８の端縁が吸引特性形状部３１のテーパ部３２に達すると、テーパ部３２の影響によって、プランジャ１８のストロークに対して吸引力がほとんど変化しないほぼフラットな吸引力特性が得られる。
【００３６】
上記した電磁弁のソレノイドは、以下のように組み付けられる。はじめに、内筒１６の円筒部２４が電磁コイル１７の一方側から内周に挿入され、フランジ部２３がボビン２７の後端面と対向される。続いて一体化されたコア１５と中間リング２５が他方側から挿入され、中間リング２５の端面が内筒１６の円筒部２４の端面に当接する。このとき、コア１５の先端に形成された吸引特性形状部３１は、中間リング２５に保護されていることから、電磁コイル１７などに接触して損傷することが防止できる。
【００３７】
この後、内筒１６、中間リング２５およびコア１５に形成された内周穴３８にプランジャ１８が挿入され、これら組み付けられた電磁コイル２７、コア１５、中間リング２５、内筒１６およびプランジャ１８は、カバー１４の内部に収納されてソレノイド１１が組み付けられる。
【００３８】
そして、別途組み付けられたスプール弁部１２の弁スリーブ１９に形成されたフランジ部３４をカバー１４の開口に挿入し、コア１５の環状鍔部２１とを接合させ、筒状端部１４ａをかしめてソレノイド１１とスプール弁部１２が一体化される。この筒状端部１４ａのかしめにより、弁スリーブ１９のフランジ部３４およびコア１５の環状鍔部２１は、内筒１６側に押圧される。これにより、中間リング２５の端面と内筒１６の円筒部２２端面とが当接されるので、従来のエアギャップの幅に相当するコア１５と内筒１６の円筒部２２（内側ヨーク部）との間の距離を維持することができる。従って、カバー１４の筒状端部１４ａ（固定部）により環状鍔部２１の側面を円筒部２２側に押圧しても、従来のように薄肉リングが環状鍔部２１に当接し、集中応力が発生して環状鍔部２１が撓んで傾くことがなくなり、環状鍔部２１の外周面とカバー１４の内周面との間の接触不良を防止することができる。
【００３９】
上記実施の形態において、ヨーク１３を構成するカバー１４と内筒１６とをそれぞれ別々に形成したが、これらカバー１４と内筒１６とを一体的な構成としてもよい。
【００４０】
次に、上記構成における電磁弁１０のソレノイド１１に用いられるコア１５および中間リング２５の製造方法を図３によって説明する。
【００４１】
コア１５および中間リング２５は、それぞれ異なる材質の粉体から製造される。例えば、コア１５は、鉄等の磁性材の粉体が用いられ、中間リング２５は、ステンレス等の非磁性材の粉体を用いて製造される。
【００４２】
第１工程では、図３（ａ）に示すように、磁性材の粉体を図略の金型に封入して加圧し、円筒部２２の一端に、吸引特性形状部３１が形成され、他端に環状鍔部２１が形成されたコア１５の成形体を成形する。
【００４３】
第２工程では、図３（ｂ）に示すように、非磁性材の粉体を図略の金型に不入して加圧し、一端に被覆部４０が形成された中間リング２５の成形体を形成する。
【００４４】
第３工程では、形成された中間リング２５の被覆部４０およびコア１５の吸引特性形状部３１を図３（ｄ）、（ｃ）に示すようにバイト等の切削工具や砥石などの加工工具Ｔによって旋盤等の工作機械を用いて加工する。また、コア１５の環状鍔部２１の外周面を真円になるように加工し、収容凹部３０を共加工する際の加工基準部を形成する。これによりコア１５と中間リング２５を一体焼結する以前の軟質な状態である成形時に、吸引特性形状部３１、被覆部４０および収容凹部３０の共加工の基準となる加工基準部を加工するので、容易に加工することができる。
【００４５】
また、成形時に、吸引特性形状部３１および被覆部４０を加工することにより、コア１５および中間リング２５を一体的に焼結するときにおける吸引特性形状部３１および被覆部４０の密着性を向上させることができる。さらに、加工が容易な成型時に加工基準部を形成するので、一体的に焼結した後に行われる共加工において、コア１５および中間リング２５に偏肉等が発生することを防止することができる。なお、加工基準部は、環状鍔部２１の外周面以外に形成してもよいが、環状鍔部２１の外周面を加工基準部とすれば、その面粗度が良好になってカバー１５の内周面との密着性を向上して広い磁気通路を確保することができる。
【００４６】
第４工程では、図３（ｅ）に示すように、吸引特性形状部３１と被覆部４０を密着させて焼結する。これによりコア１５および中間リング２５が一体結合され、吸引特性形状部３１が被覆部４０に覆われる。このため、吸引特性形状部３１を保護することができる。特に本実施の形態のように、損傷しやすい薄肉円筒部３３を形成した場合には有効である。
【００４７】
第５工程では、図３（ｆ）に示すように、加工基準部をクランプして回転させて一体的に焼結されたコア１５および中間リング２５の収容凹部３０をバイト等の加工工具Ｔを用いて共加工する。この共加工によってコア１５および中間リング２５の同心性を向上することができる。
【００４８】
また、上記した製造方法以外にも中間リング２５およびコア１５を製造することができる。以下、他の製造方法を図４によって説明する。
【００４９】
第１工程では、図４（ａ）に示すように、磁性材の粉体を図略の金型に封入して加圧し、コア１５の成形体を成形する。第２工程では、成形されたコア１５の吸引特性形状部３１を図４（ｂ）に示すようにバイト等の切削工具や砥石などの加工工具Ｔによって加工する。また、コア１５の環状鍔部２１の外周面を図４（ｂ）に示すように加工し、収容凹部３０を共加工する際の加工基準部を形成する。
【００５０】
第３工程では、図４（ｃ）に示すように、コア１５を環状鍔部２１が下を向くように配置し、環状鍔部２１の外周面に円筒状の枠体６０を嵌合する。さらに、コア１５の収容凹部３０に相当する穴部に円柱状の中子６１が嵌合される。この状態において非磁性粉体を枠体６０内に充填して加圧する。これによってコア１５の吸引特性形状部３１を底面とする型枠に、非磁性粉体を型込めして中間リング２５をコア１５に連続して成形することができる。これにより、上述の製造方法における吸引特性形状部３１および被覆部４０を加工する工程（図３（ｃ）、（ｄ））を省略できる。また、中間リング２５の成形時点で吸引特性形状部３１に被覆部４０が密着していることから、コア１５および中間リング２５の一体焼結時における吸引特性形状部３１および被覆部４０の密着性を向上させることができる。その後、図４（ｄ）に示すように、枠体６０および中子６１を取外し、図４（ｅ）に示すように、第４工程において中間リング２５とコア１５を焼結する。そして、第５工程において、図４（ｆ）に示すように、加工基準部をクランプして回転させて一体的に焼結されたコア１５および中間リング２５の収容凹部３０をバイト等の加工工具Ｔを用いて共加工する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態を示す電磁弁の断面図である。
【図２】図１の要部を拡大した図である。
【図３】本発明の実施の形態を示すコアおよび中間リングの製造方法を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態を示すコアおよび中間リングの他の製造方法を説明する図である。
【図５】従来における電磁弁のソレノイドの断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０…電磁弁、１１…ソレノイド、１２…スプール弁部、１４…カバー、１５…コア、１７…電磁コイル、１８…プランジャ、１９…弁スリーブ、２０…スプール、２１…環状鍔部、３０…収容凹部、３１…吸引特性形状部、３２…テーパ部、３３…薄肉円筒部、３５，３６…弁孔、３４…被覆部、４１，４２，４３…ランド部、４５…フィードバックポート、４８…出力ポート、４９…排出ポート、５０…供給ポート、５４…ばね。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材のコアを円筒状に形成し、前記コアと非磁性材の中間リングおよび磁性材のヨークを同軸上に配置し、前記コア、ヨークおよび中間リングに穿設された内周穴に摺動自在にプランジャを挿入し、前記コアおよびヨークとの間に環状の電磁コイルを配置し、該電磁コイルによって前記プランジャを吸引作動するようにした電磁弁のソレノイドにおいて、
前記コアを、前記中間リング側一端部に前記プランジャの吸引特性を決定する吸引特性決定部を形成した焼結体とし、
前記中間リングを、前記吸引特性形状部と補完形状の被覆部を端部に形成した焼結体とし、
前記コアの吸引特性形状部と前記中間リングの被覆部とを密着させて一体的に結合し、
前記中間リングの端面を前記ヨークの端面に当接させたことを特徴とする電磁弁のソレノイド。
【請求項２】
請求項１において、前記吸引特性形状部を、前記中間リングに近づくにつれて断面積が減少するテーパ部と、このテーパ部先端から突設され、前記テーパ部先端の外径より小径の薄肉円筒部にて構成したことを特徴とする電磁弁のソレノイド。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記ヨークを、前記電磁コイルの内周に嵌挿されるとともに、該電磁コイルの後端面と対向するフランジ部を形成した内側ヨーク部と、前記電磁コイルの外周を包囲する外側ヨーク部とで構成し、
前記円筒状のコアの中間リング側一端部と反対の他端部に径方向に突設する環状鍔部を前記外側ヨークの内周面に対向するとともに、前記電磁コイルの前端面と当接するように形成し、
前記コアを前記内側ヨーク部側に押圧し、前記中間リングの端面を前記内側ヨーク部の端面に当接される固定部を前記外側ヨーク部の前記コア側開口端に形成したことを特徴とする電磁弁のソレノイド。
【請求項４】
磁性材のコアを円筒状に形成し、前記コアと非磁性材の中間リングおよび磁性材のヨークを同軸上に配置し、前記コア、ヨークおよび中間リングに穿設された内周穴に摺動自在にプランジャを挿入し、前記コアおよびヨークの間に環状の電磁コイルを配置し、該電磁コイルによって前記プランジャを吸引作動するようにした電磁弁のソレノイドの前記コアおよび中間リングの製造方法において、
前記円筒状のコアを、前記プランジャの吸引特性を決定する吸引特性形状部を一端部に形成して磁性焼結粉体にて成形する第１工程と、
前記中間リングを、前記吸引特性形状部と補完形状の被覆部を端部に形成して非磁性焼結粉体にて成形する第２工程と、
前記第１工程にて成形した前記コアの前記吸引特性形状部および前記第２工程にて成形した前記中間リングの被覆部を加工工具によってそれぞれ加工するとともに、前記コアまたは中間リングの外周面に前記内周穴の加工基準部を形成する第３工程と、
前記コアの前記吸引特性形状部と前記中間リングの被覆部とを密着させ、前記コアおよび中間リングを一体的に焼結する第４工程と、
前記加工基準部を基準にして前記コアおよび中間リングの内周穴を共加工する第５工程と、
によって構成されることを特徴とする電磁弁のソレノイドのコアおよび中間リングの製造方法。
【請求項５】
磁性材のコアを円筒状に形成し、前記コアと非磁性材の中間リングおよび磁性材のヨークを同軸上に配置し、前記コア、ヨークおよび中間リングに穿設された内周穴に摺動自在にプランジャを挿入し、前記コアおよびヨークの間に環状の電磁コイルを配置し、該電磁コイルによって前記プランジャを吸引作動するようにした電磁弁のソレノイドのコアおよび中間リングの製造方法において、
前記円筒状のコアを、一端部に前記プランジャの吸引特性を決定する吸引特性形状部を形成して磁性焼結粉体にて成形する第１工程と、
前記第１工程にて成形した前記コアの前記吸引特性形状部を加工工具によって加工するとともに、前記コアの外周面に前記内周穴の加工基準部を形成する第２工程と、
前記第２工程にて前記吸引特性形状部を加工した前記コアの該吸引特性形状部を底面とする型枠に、非磁性粉体を型込めして中間リングを前記コアに連続して形成する第３工程と、
前記コアおよび中間リングを一体焼結する第４工程と、
前記加工基準部を基準にして前記コアおよび中間リングの内周穴を共加工する第５工程と、
によって構成されることを特徴とする電磁弁のソレノイドのコアおよび中間リングの製造方法。
【請求項１】
磁性材のコアを円筒状に形成し、前記コアと非磁性材の中間リングおよび磁性材のヨークを同軸上に配置し、前記コア、ヨークおよび中間リングに穿設された内周穴に摺動自在にプランジャを挿入し、前記コアおよびヨークとの間に環状の電磁コイルを配置し、該電磁コイルによって前記プランジャを吸引作動するようにした電磁弁のソレノイドにおいて、
前記コアを、前記中間リング側一端部に前記プランジャの吸引特性を決定する吸引特性決定部を形成した焼結体とし、
前記中間リングを、前記吸引特性形状部と補完形状の被覆部を端部に形成した焼結体とし、
前記コアの吸引特性形状部と前記中間リングの被覆部とを密着させて一体的に結合し、
前記中間リングの端面を前記ヨークの端面に当接させたことを特徴とする電磁弁のソレノイド。
【請求項２】
請求項１において、前記吸引特性形状部を、前記中間リングに近づくにつれて断面積が減少するテーパ部と、このテーパ部先端から突設され、前記テーパ部先端の外径より小径の薄肉円筒部にて構成したことを特徴とする電磁弁のソレノイド。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記ヨークを、前記電磁コイルの内周に嵌挿されるとともに、該電磁コイルの後端面と対向するフランジ部を形成した内側ヨーク部と、前記電磁コイルの外周を包囲する外側ヨーク部とで構成し、
前記円筒状のコアの中間リング側一端部と反対の他端部に径方向に突設する環状鍔部を前記外側ヨークの内周面に対向するとともに、前記電磁コイルの前端面と当接するように形成し、
前記コアを前記内側ヨーク部側に押圧し、前記中間リングの端面を前記内側ヨーク部の端面に当接される固定部を前記外側ヨーク部の前記コア側開口端に形成したことを特徴とする電磁弁のソレノイド。
【請求項４】
磁性材のコアを円筒状に形成し、前記コアと非磁性材の中間リングおよび磁性材のヨークを同軸上に配置し、前記コア、ヨークおよび中間リングに穿設された内周穴に摺動自在にプランジャを挿入し、前記コアおよびヨークの間に環状の電磁コイルを配置し、該電磁コイルによって前記プランジャを吸引作動するようにした電磁弁のソレノイドの前記コアおよび中間リングの製造方法において、
前記円筒状のコアを、前記プランジャの吸引特性を決定する吸引特性形状部を一端部に形成して磁性焼結粉体にて成形する第１工程と、
前記中間リングを、前記吸引特性形状部と補完形状の被覆部を端部に形成して非磁性焼結粉体にて成形する第２工程と、
前記第１工程にて成形した前記コアの前記吸引特性形状部および前記第２工程にて成形した前記中間リングの被覆部を加工工具によってそれぞれ加工するとともに、前記コアまたは中間リングの外周面に前記内周穴の加工基準部を形成する第３工程と、
前記コアの前記吸引特性形状部と前記中間リングの被覆部とを密着させ、前記コアおよび中間リングを一体的に焼結する第４工程と、
前記加工基準部を基準にして前記コアおよび中間リングの内周穴を共加工する第５工程と、
によって構成されることを特徴とする電磁弁のソレノイドのコアおよび中間リングの製造方法。
【請求項５】
磁性材のコアを円筒状に形成し、前記コアと非磁性材の中間リングおよび磁性材のヨークを同軸上に配置し、前記コア、ヨークおよび中間リングに穿設された内周穴に摺動自在にプランジャを挿入し、前記コアおよびヨークの間に環状の電磁コイルを配置し、該電磁コイルによって前記プランジャを吸引作動するようにした電磁弁のソレノイドのコアおよび中間リングの製造方法において、
前記円筒状のコアを、一端部に前記プランジャの吸引特性を決定する吸引特性形状部を形成して磁性焼結粉体にて成形する第１工程と、
前記第１工程にて成形した前記コアの前記吸引特性形状部を加工工具によって加工するとともに、前記コアの外周面に前記内周穴の加工基準部を形成する第２工程と、
前記第２工程にて前記吸引特性形状部を加工した前記コアの該吸引特性形状部を底面とする型枠に、非磁性粉体を型込めして中間リングを前記コアに連続して形成する第３工程と、
前記コアおよび中間リングを一体焼結する第４工程と、
前記加工基準部を基準にして前記コアおよび中間リングの内周穴を共加工する第５工程と、
によって構成されることを特徴とする電磁弁のソレノイドのコアおよび中間リングの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−１１４６２５（Ｐ２００６−１１４６２５Ａ）
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２９９１５２（Ｐ２００４−２９９１５２）
【出願日】平成１６年１０月１３日（２００４．１０．１３）
【出願人】（０００００３４７０）豊田工機株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月１３日（２００４．１０．１３）
【出願人】（０００００３４７０）豊田工機株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
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