專利名稱：線性螺線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線性螺線管，其柱塞通過(guò)電磁線圈產(chǎn)生的電磁力在軸向方向被驅(qū)動(dòng)。
背景技術(shù)：
對(duì)于線性螺線管，其要求較長(zhǎng)的移動(dòng)沖程、較高的輸出(較大的驅(qū)動(dòng)力)和較小的 尺寸。在本領(lǐng)域中，線性螺線管是公知的，比如在日本專利公開(kāi)文本No. 2006-46627、日本專 利公開(kāi)文本No. H9-144931和日本專利No. 3601554中公開(kāi)的。
相關(guān)領(lǐng)域的線性螺線管將參照?qǐng)D10進(jìn)行說(shuō)明。 線性螺線管由產(chǎn)生電磁力的電磁線圈1、作為移動(dòng)件的柱塞2、用于磁性拉動(dòng)柱塞 2的一端到達(dá)一個(gè)軸向端(圖10的左手側(cè))的磁性拉動(dòng)部分6、和磁路部分11組成，其中 磁通量沿著柱塞2的徑向方向穿過(guò)磁路部分11。 柱塞2通過(guò)一個(gè)偏壓件比如彈簧被壓向另一個(gè)軸向端(圖10的右手側(cè))。通過(guò)在 電磁線圈1處產(chǎn)生的電磁力在柱塞2與磁性拉動(dòng)部分6之間的主要間隙處產(chǎn)生電磁吸力， 于是向著一個(gè)軸向端移動(dòng)柱塞2。 如上所述，對(duì)于線性螺線管總是需要更高的輸出和進(jìn)一步小型化。在軸向方向用 于吸引柱塞2的電磁吸力只在柱塞2的一個(gè)軸向端(即，在主要間隙處)產(chǎn)生。另外，在主 要間隙(即電磁力產(chǎn)生部分)處柱塞2的外徑小于電磁線圈1的線圈架5的最小內(nèi)徑。因 此，柱塞2在接收電磁吸力的部分處的外圍長(zhǎng)度相對(duì)較短。 結(jié)果，在上述線性螺線管中用于接收電磁吸力的部分處容易發(fā)生磁飽和。因此，對(duì) 于具有較大移動(dòng)行程的柱塞2的線性螺線管很難實(shí)現(xiàn)更大的電磁吸力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題做出的。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種線性螺線管，按照 這種線性螺線管，對(duì)具有較長(zhǎng)移動(dòng)行程的柱塞能夠獲得較大的電磁吸力，和/或能夠?qū)崿F(xiàn) 進(jìn)一步的小型化。 按照本發(fā)明的特征，線性螺線管具有第一磁性拉動(dòng)部分，該磁性拉動(dòng)部分形成在 螺線管外殼的前端，用于通過(guò)電磁線圈產(chǎn)生的磁力沿著向前方向磁性拉動(dòng)柱塞的前端。所 述線性螺線管還具有第二磁性拉動(dòng)部分，用于沿著向前的方向磁性拉動(dòng)形成在柱塞后端的 柱塞側(cè)間隙部分。 上述線性螺線管不只在主間隙處產(chǎn)生磁性拉力，主間隙位于螺線管外殼的前端與 柱塞的前端之間，而且還在側(cè)間隙處產(chǎn)生磁性拉力，側(cè)間隙位于形成在螺線管外殼的后端 處形成的磁路部分與柱塞的側(cè)間隙部分之間。 如上，沿軸向方向產(chǎn)生磁性拉力的部分的數(shù)量增加至兩個(gè)。即，在傳統(tǒng)的線性螺線 管中于柱塞的一個(gè)軸向端處產(chǎn)生磁性拉力。然而，按照本發(fā)明，在柱塞的兩個(gè)軸向端處產(chǎn)生 磁性拉力。因此，即使螺線管的柱塞具有更長(zhǎng)的移動(dòng)行程，也能夠獲得更大的磁性拉力。另外，在需要與傳統(tǒng)的線性螺線管相同的磁性拉力的情況下，線性螺線管能夠小型化。
按照本發(fā)明的另一特征，所述磁路部分具有 恒定重合區(qū)域，當(dāng)柱塞處于它的最后端位置時(shí)，該區(qū)域沿徑向方向與柱塞的側(cè)間 隙部分重合；禾口 臨時(shí)重合區(qū)域，當(dāng)柱塞沿向前方向移動(dòng)時(shí)，該區(qū)域沿徑向方向與柱塞的側(cè)間隙部 分重合，其中臨時(shí)重合區(qū)域隨著柱塞進(jìn)一步在向前移動(dòng)而增大。 在線性螺線管內(nèi)，第一徑向間隙(A)沿徑向方向形成在恒定重合區(qū)域的磁性回路 和柱塞的側(cè)間隙部分之間，第二徑向間隙(B)沿徑向方向形成在臨時(shí)重合區(qū)域的磁路部分 與柱塞的側(cè)間隙部分之間，其中第一徑向間隙(A)大于第二徑向間隙(B)。
按照這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)在線圈處產(chǎn)生磁力時(shí)，在第二徑向間隙處產(chǎn)生磁性拉力，用于 沿向前方向磁性拉動(dòng)柱塞的側(cè)間隙部分。 按照本發(fā)明的另外特征，柱塞的側(cè)間隙部分設(shè)置在一個(gè)位置，該位置沿軸向方向 在線圈架的軸向長(zhǎng)度區(qū)域的外面，而且柱塞的側(cè)間隙部分的外徑等于或大于線圈架的最小 內(nèi)徑。 因?yàn)橹膫?cè)間隙部分的外徑變大，所以柱塞的側(cè)間隙部分的外圍長(zhǎng)度變長(zhǎng)。結(jié) 果，能夠增加在柱塞的側(cè)間隙部分處產(chǎn)生的磁性拉力，于是能夠增加線性螺線管的輸出和/ 或能夠使線性螺線管小型化。 按照本發(fā)明的其它特征，使柱塞的側(cè)間隙部分的外徑接近等于線圈架的最大外徑。 按照這樣的特征，在沒(méi)有使線性螺線管的外徑大于傳統(tǒng)螺線管的外徑的情況下， 能夠使柱塞的側(cè)間隙部分更大。另外，能夠增加在柱塞的側(cè)間隙部分處產(chǎn)生的磁性拉力。
按照本發(fā)明的其它特征，突出部分形成在臨時(shí)重合區(qū)域的磁路部分，于是當(dāng)在線 圈處產(chǎn)生磁力時(shí)，柱塞的側(cè)間隙部分通過(guò)突出部分被磁性拉動(dòng)。 按照這樣的特征，因?yàn)橹膫?cè)間隙部分被突出部分磁性拉動(dòng)，能夠在柱塞的側(cè) 間隙部分處產(chǎn)生更大的軸向驅(qū)動(dòng)力。因此，能夠增加線性螺線管的輸出和/或能夠使線性 螺線管小型化。 按照本發(fā)明的其它特征，錐形部分形成在臨時(shí)重合區(qū)域的磁路部分處或者形成在
柱塞的側(cè)間隙部分的前端，于是錐形部分沿徑向方向的厚度在軸向方向發(fā)生改變。
由于具有這樣的錐形部分，能夠調(diào)節(jié)(增加或降低)沿軸向方向的驅(qū)動(dòng)力，所述驅(qū)
動(dòng)力產(chǎn)生在柱塞的相應(yīng)行程位置。結(jié)果，對(duì)于其具有的柱塞具有更長(zhǎng)移動(dòng)行程的線性螺線
管，能夠獲得更大的磁性拉力。 按照本發(fā)明的其它特征，所述柱塞被第一磁性拉動(dòng)部分磁性拉動(dòng)的前端的外徑等 于或大于線圈架的最小內(nèi)徑。 結(jié)果，使所述柱塞被第一磁性拉動(dòng)部分磁性拉動(dòng)的前端的外徑更大，能夠增加在 第一磁性拉動(dòng)部分處的軸向方向的磁性拉力。因此，能夠增加線性螺線管的輸出和/或能 夠使線性螺線管小型化。 按照本發(fā)明的其它特征，由非磁性材料制成的滑動(dòng)件被布置在磁路部分的內(nèi)周表 面與柱塞的側(cè)間隙部分的外圍表面之間，目的是防止磁路部分與柱塞的側(cè)間隙部分之間的 直接磁性接觸。
按照本發(fā)明的其它特征，所述滑動(dòng)件形成為插進(jìn)插入孔內(nèi)的單獨(dú)件，所述插入孔 形成在恒定重合區(qū)域處的磁路部分內(nèi)，或者滑動(dòng)件形成為在所述插入孔的內(nèi)周表面上的涂層。 此外，可選地，環(huán)形環(huán)件可被插進(jìn)在恒定重合區(qū)域處的磁路部分內(nèi)形成的插入孔 內(nèi)，所述滑動(dòng)件形成為插進(jìn)所述插入孔的單獨(dú)件，或者形成為在所述環(huán)形環(huán)件的內(nèi)周表面 上的涂層。


從參照下列附圖作出的下述詳細(xì)說(shuō)明中，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn) 將變得明顯。其中 圖1表示按照本發(fā)明第一實(shí)施例的線性螺線管的示意截面圖； 圖2表示線性螺線管的主體部分的示意放大截面圖； 圖3表示磁性拉動(dòng)部分處的磁力線的解釋性視圖； 圖4表示按照本發(fā)明第二實(shí)施例的線性螺線管的示意截面視圖； 圖5表示按照第三實(shí)施例的線性螺線管的主體部分的示意放大截面圖； 圖6表示按照第四實(shí)施例的線性螺線管的主體部分的示意放大截面圖； 圖7表示按照第五實(shí)施例的線性螺線管的主體部分的示意放大截面圖； 圖8表示按照第六實(shí)施例的線性螺線管的主體部分的示意放大截面圖； 圖9表示按照第七實(shí)施例的線性螺線管的主體部分的示意放大截面圖； 圖10表示按照相關(guān)技術(shù)的線性螺線管的示意截面圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)Dl-3解釋本發(fā)明的實(shí)施例。同樣的參照序號(hào)用于指代多個(gè)實(shí)施例中的同一 或類似零件。 線性螺線管具有在接收電能時(shí)產(chǎn)生電磁力(也稱為磁力)的電磁線圈1 (也稱為 線圈1);柱塞2，其由磁性材料制成并被插進(jìn)線圈1的內(nèi)部，從而柱塞2在軸向方向可以移 動(dòng)；主(第一)磁性拉動(dòng)部分6，其由磁性材料制成并通過(guò)在線圈1處產(chǎn)生的電磁力向著螺 線管的一個(gè)軸向端磁性吸引(拉動(dòng))柱塞2的一個(gè)軸向端；和磁路部分ll，其由磁性材料制 成并圍繞柱塞2在另一個(gè)軸向端處的外圍部分，從而磁通量沿著柱塞2的徑向方向穿過(guò)磁 路部分ll。柱塞2被偏壓裝置100比如彈簧、流體壓力等被壓向螺線管的另一軸向端。當(dāng) 在線圈1處產(chǎn)生電磁力時(shí)，在柱塞2處產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，于是驅(qū)動(dòng)柱塞向著螺線管的所述一個(gè)軸 向端移動(dòng)，其與所述偏壓裝置的偏壓力相反。 柱塞的側(cè)間隙部分16形成在柱塞2的另一軸向端處，作為大直徑部分，磁通量穿 過(guò)該部分到達(dá)磁路部分ll。次(第二)磁力拉動(dòng)部分lla形成在磁力回路部分ll處，用于 通過(guò)線圈1處產(chǎn)生的電磁力磁性拉動(dòng)柱塞的側(cè)間隙部分16向著所述一個(gè)軸向端移動(dòng)。
如上所述，柱塞2具有兩個(gè)磁性拉動(dòng)部分，在這些部分處，柱塞2被向著所述一個(gè) 軸向端磁性吸引(拉動(dòng))，從而對(duì)于具有更大移動(dòng)行程的柱塞2，能夠獲得更大的磁性拉力。
(第一實(shí)施例) 參照?qǐng)D1-3描述本發(fā)明應(yīng)用的線性螺線管。按照第一實(shí)施例的線性螺線管可以應(yīng)用于，比如車輛的自動(dòng)傳動(dòng)裝置的電磁壓力控制閥，于是線性螺線管可以驅(qū)動(dòng)用于實(shí)現(xiàn)油 壓控制操作的閥裝置。 僅僅為了更易于理解本發(fā)明，此后所述的一個(gè)軸向端、一個(gè)軸向側(cè)或一個(gè)軸向方 向被稱為向前(軸向)端/側(cè)或向前方向(即，圖1的左手軸向端/側(cè)/方向)，而另一軸 向端/側(cè)或另一軸向方向被稱為后退或向后(軸向)端/側(cè)或后退或向后方向(即，圖1 的右手軸向端/側(cè)/方向)。 線性螺線管由線圈1、柱塞2、定子3、磁軛4、連接器(沒(méi)有畫出)等組成。所述定 子3和磁軛4構(gòu)成由磁性材料制成的圓柱形螺線管外殼。 線圈1是電磁力產(chǎn)生單元，其具有帶絕緣涂層的電線，電線被纏繞在由樹(shù)脂制成 的線圈架5上。線圈l在接收電能時(shí)產(chǎn)生電磁力(磁力)，以沿著向前方向磁性吸引(拉 動(dòng))柱塞2。線圈架5由上面纏繞線圈1的圓柱形部分和在圓柱形部分的兩個(gè)軸向端形成 的凸緣部分組成，所述凸緣部分用于保持所纏繞的線圈1的兩個(gè)軸向端。
柱塞2由磁性材料(比如，鐵，即用于形成磁性回路的一部分的鐵磁性材料)制成 并且形成為圓柱形形狀。柱塞2可移動(dòng)地被插進(jìn)線圈架5的內(nèi)部(即，螺線管的內(nèi)部)，于 是柱塞2在軸向方向可以移動(dòng)。柱塞2在形成于定子3處的主(第一)磁性拉動(dòng)部分6處 被磁性吸引/拉動(dòng)。 柱塞2可以通過(guò)軸等被連接到閥裝置的閥件，于是柱塞2與所述閥件一起進(jìn)行軸 向移動(dòng)。更具體地，所述閥裝置具有復(fù)位彈簧(偏壓裝置的一個(gè)例子)用于在后退方向上 偏壓閥件。結(jié)果，通過(guò)復(fù)位彈簧的偏壓力，柱塞2也在后退方向與所述閥件一起被偏壓。
定子3由磁性材料(比如鐵，即用于形成磁性回路的鐵磁性材料)制成并形成為 環(huán)狀。在圓柱形磁軛4的前端，定子3比如通過(guò)堵縫被牢固地固定到閥裝置的閥外殼。
定子3形成有主磁性拉動(dòng)部分6和阻擋部分7，所述主磁性拉動(dòng)部分用于沿著前進(jìn) 方向磁性吸引(拉動(dòng))柱塞2，所述阻擋部分用于限制柱塞2的最大移動(dòng)行程。
主(第一 )磁性拉動(dòng)部分6具有圓柱形部分，用于將磁通量帶至靠近柱塞2的位 置。主間隙沿著軸向方向形成在所述圓柱形部分和柱塞2之間。 主磁性拉動(dòng)部分6的圓柱形部分不與柱塞2接觸，于是柱塞2的前端沿著軸向方 向移動(dòng)進(jìn)入圓柱形部分。因此，圓柱形部分在徑向方向與柱塞2的前端局部重合。錐形部 分8形成在圓柱形部分的后端，于是主間隙處的磁性吸引(拉)力不會(huì)由于柱塞2的行程 量(軸向移動(dòng)量)發(fā)生改變。 當(dāng)設(shè)置在柱塞2的前端的滑動(dòng)件12與阻擋部分7接觸時(shí)，阻擋部分7限制柱塞2 的最大移動(dòng)行程。另外，當(dāng)柱塞2在前進(jìn)方向移動(dòng)時(shí)，阻擋部分7磁性吸引(拉動(dòng))柱塞2 的前端，于是能夠防止磁性拉力的可能降低(這可能發(fā)生在柱塞在向前方向移動(dòng)時(shí))。
磁軛4由磁性材料制成(比如，鐵，即形成磁性回路一部分的鐵磁性材料)并且形 成為圍繞線圈1的外圍的圓柱形形狀。如上所述，磁軛的前端(沒(méi)有畫出)牢固地固定到 閥外殼。 磁軛4的后端被盤狀板9封閉，其由非磁性材料制成，比如青銅。磁軛4的后端被 堵縫以將盤狀板9牢牢地連到磁軛4，于是螺線管的內(nèi)部與外部連通。 磁路部分11形成在磁軛4的后側(cè)，以包圍柱塞2的后側(cè)的外圍部分，用于在徑向 方向接收來(lái)自柱塞2的磁通量。側(cè)間隙形成在磁路部分11和柱塞2的后側(cè)(柱塞的側(cè)間隙部分16)之間，于是磁通量沿徑向方向穿過(guò)側(cè)間隙。 連接器(沒(méi)有畫出)是電氣連接部件，用于通過(guò)電線電連接線性螺線管與控制電 磁壓力控制閥的電子控制單元(沒(méi)有畫出)(電子控制單元也稱為AT-ECU)。端子(沒(méi)有畫 出)(其分別連接到線圈1的兩端)被埋在連接器內(nèi)。 比如用負(fù)荷比控制方法，電子控制單元(AT-ECU)控制給線圈1的供電，于是柱塞 2沿軸向方向的位移能夠得到線性控制。結(jié)果，閥裝置的閥件的開(kāi)口大小得到控制，從而控 制油壓。 下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的主體部分。柱塞2形成為圓柱形形狀，其可移動(dòng)地插進(jìn) 線圈架5的內(nèi)部。更具體地，通過(guò)滑動(dòng)設(shè)置在柱塞2前端的滑動(dòng)件12以及設(shè)置在柱塞2后 端的滑動(dòng)件13 ，柱塞2在軸向方向被可移動(dòng)地支撐。 滑動(dòng)件12由非磁性材料制成(比如青銅、氟塑料等)并形成為環(huán)狀?；瑒?dòng)件12 被壓配合到凸出部分14的外圍，該凸出部分形成在柱塞2的前端并向著向前的方向突出。 滑動(dòng)件12防止柱塞2與定子3發(fā)生直接磁性接觸。 滑動(dòng)件13類似地由非磁性材料制成(比如青銅、氟塑料等)并形成在環(huán)形環(huán)件15 的內(nèi)圓周表面上?；瑒?dòng)件13可以是由非磁性材料(青銅、氟塑料等)制成的涂層。所述環(huán) 形環(huán)件15由磁性材料制成(比如鐵，即構(gòu)成磁性回路一部分的鐵磁性材料)并被受壓插進(jìn) 于磁路部分11中形成的插入孔18的內(nèi)圓周表面?；瑒?dòng)件13以可滑動(dòng)的方式支撐柱塞的 側(cè)間隙部分16的外圍表面，其形成在柱塞2的后端。滑動(dòng)件13防止柱塞的側(cè)間隙部分16 與磁路部分11發(fā)生直接磁性接觸。 通氣孔17沿軸向方向形成在柱塞的側(cè)間隙部分16的凸緣部分內(nèi)。
磁路部分11和柱塞的側(cè)間隙部分16形成在線圈架5的后側(cè)，即線圈架5的軸向 長(zhǎng)度區(qū)域的外面。磁路部分11的內(nèi)徑以及柱塞的側(cè)間隙部分16的外徑要大于線圈架5的 最小內(nèi)徑(即，幾乎等于柱塞2要插進(jìn)線圈架5的那一部分的外徑)。 柱塞的側(cè)間隙部分16的外徑被制成接近線圈架5的最大外徑。更具體地，磁路部 分11的內(nèi)徑由磁軛4的最小內(nèi)徑限定，而且磁路部分11的內(nèi)徑等于這樣的一個(gè)值，該值稍 微小于線圈架5的最大外徑。 如圖2所示，次(第二)磁性拉動(dòng)部分lla成為磁路部分11的一部分，于是次磁性 拉動(dòng)部分lla在線圈l產(chǎn)生的磁力作用下沿向前的方向磁性拉動(dòng)柱塞的側(cè)間隙部分16。為 了說(shuō)明，磁路部分11的內(nèi)圓周表面被分成兩部分。第一部分被限定為恒定重合區(qū)域"a "， 當(dāng)柱塞2位于它的最后端位置(S卩，當(dāng)供應(yīng)給線圈1的電被切斷時(shí)，柱塞2的位置)時(shí)，其 在徑向方向與柱塞的側(cè)間隙部分16重合。第二部分被限定為臨時(shí)重合區(qū)域"13 "，當(dāng)柱塞2 沿向前方向移動(dòng)時(shí)，其在徑向方向與柱塞的側(cè)間隙部分16重合。在柱塞2進(jìn)一步向前移動(dòng) 時(shí)臨時(shí)重合區(qū)域"P"增大。 被限定為第一徑向間隙A的磁性間隙形成在恒定重合區(qū)域"a "內(nèi)并沿著柱塞2 的徑向方向位于磁路部分11和柱塞的側(cè)間隙部分16之間。被限定為第二徑向間隙B的磁 性間隙形成在臨時(shí)重合區(qū)域"P "內(nèi)并沿著柱塞2的徑向方向位于磁路部分11和柱塞的側(cè) 間隙部分16之間。使第一徑向間隙A大于第二徑向間隙B(即，A > B)。
如圖2所示，柱塞的側(cè)間隙部分16被滑動(dòng)件13移動(dòng)支撐，滑動(dòng)件設(shè)置在被壓配合 進(jìn)磁路部分11的環(huán)形環(huán)件15的內(nèi)圓周表面。插入孔18形成在恒定重合區(qū)域"a "內(nèi)的磁路部分11處，于是環(huán)形環(huán)件15從插入孔18的后端被壓配合進(jìn)插入孔18。 第一徑向間隙A通過(guò)在滑動(dòng)件13與柱塞的側(cè)間隙部分16之間形成的滑動(dòng)間隙
(氣隙)Al和滑動(dòng)件13沿徑向方向的厚度A2形成；S卩，A = Al+A2。 使滑動(dòng)件13的內(nèi)徑小于磁路部分11在臨時(shí)重合區(qū)域"13 "的內(nèi)徑，目的是防止柱 塞的側(cè)間隙部分16與磁路部分11發(fā)生直接磁性接觸。第二徑向間隙B通過(guò)在臨時(shí)重合區(qū) 域"P "的磁路部分11與柱塞的側(cè)間隙部分16之間的滑動(dòng)間隙(氣隙)形成。
當(dāng)在線圈1處產(chǎn)生磁力時(shí)，如圖3所示，磁通量流過(guò)由柱塞2、柱塞側(cè)間隙部分16、 環(huán)形環(huán)件15、磁軛4、定子3等形成的磁性回路。如圖3中箭頭所示，在臨時(shí)重合區(qū)域"13 " 的磁路部分11與柱塞的側(cè)間隙部分16之間產(chǎn)生磁力線，于是通過(guò)向前方向的這樣的磁力， 拉動(dòng)柱塞的側(cè)間隙部分16。如上，次(第二)磁性拉動(dòng)部分lla形成在磁路部分ll處，用 于沿向前方向磁性拉動(dòng)柱塞2。 按照第一實(shí)施例的線性螺線管，不僅形成沿向前方向磁性拉動(dòng)柱塞2的前端的主 (第一 )磁性拉動(dòng)部分6，而且在磁路部分11處形成用于沿向前方向磁性拉動(dòng)柱塞的側(cè)間 隙部分16(S卩，柱塞2)的次(第二)磁性拉動(dòng)部分lla。換句話說(shuō)，按照第一實(shí)施例的線性 螺線管，用于沿向前方向磁性拉動(dòng)柱塞2的磁性拉力不只產(chǎn)生在主磁性拉動(dòng)部分6與柱塞 2之間的主間隙，而且還產(chǎn)生在磁路部分11與柱塞的側(cè)間隙部分16之間的側(cè)間隙。
另外，因?yàn)榇怕凡糠?1的內(nèi)徑以及柱塞的側(cè)間隙部分16的外徑大于線圈架5的 最小內(nèi)徑，所以使用于接收磁性拉力的柱塞的側(cè)間隙部分16的外圍長(zhǎng)度大于傳統(tǒng)的螺線 管(比如圖10)的長(zhǎng)度。結(jié)果，柱塞的側(cè)間隙部分16處沿軸向方向的磁性拉力的總量變大。 即，能夠增大柱塞的側(cè)間隙部分16處用于沿向前方向磁性拉動(dòng)柱塞的磁性拉力。
在傳統(tǒng)的線性螺線管內(nèi)，用于沿向前方向拉動(dòng)柱塞2的磁性拉力僅僅在一個(gè)位置 產(chǎn)生，即在柱塞2的前端。按照本發(fā)明的上述實(shí)施例，產(chǎn)生磁性拉力的位置的數(shù)量，增加至 兩個(gè)位置，即在柱塞2的兩個(gè)軸向端部。另外，對(duì)于柱塞2具有更長(zhǎng)移動(dòng)行程的線性螺線管， 能夠增加磁性拉力。換句話說(shuō)，在保持閥裝置的大小的情況下，能夠增加閥裝置的驅(qū)動(dòng)力。 可選地，在保持閥裝置的驅(qū)動(dòng)力不變的情況下，能夠進(jìn)一步使閥裝置小型化。
(第二實(shí)施例) 參照?qǐng)D4描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。在圖4中，與第一實(shí)施例相同的參照序號(hào)指 示具有相同或類似功能的相同或類似零件或部件。 按照第二實(shí)施例，由磁性材料制成的大直徑部分21設(shè)置在柱塞2的前端，于是增 加主間隙處的磁性拉力。 更具體地，主磁性拉動(dòng)部分6以及大直徑部分21形成在線圈架5的前側(cè)，即線圈 架5的縱向長(zhǎng)度區(qū)域的外面。主磁性拉動(dòng)部分6的內(nèi)徑和大直徑部分21的外徑大于線圈 架5的最小內(nèi)徑。 按照上述結(jié)構(gòu)，受到磁性拉力的柱塞2前端(即大直徑部分21)處的外周長(zhǎng)度變 大。因此，不可能在柱塞2的前端(即在主間隙處受到磁性拉力的部分)產(chǎn)生磁飽和。結(jié) 果，增加了沿向前方向磁性拉動(dòng)柱塞2的磁性拉力。
(第三實(shí)施例) 參照?qǐng)D5描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。 在上述第一實(shí)施例中，滑動(dòng)件13形成在環(huán)形環(huán)件15的內(nèi)圓周表面，而且環(huán)形環(huán)件15被壓配合進(jìn)恒定重合區(qū)域"a "處的磁路部分11。結(jié)果，滑動(dòng)件13設(shè)置在磁路部分11 的恒定重合區(qū)域"a "。 然而，按照第三實(shí)施例，沒(méi)有使用環(huán)形環(huán)件15。由非磁性材料(比如，非磁性金屬 像青銅，樹(shù)脂像氟塑料，等)制成的滑動(dòng)件13在恒定重合區(qū)域"a "受壓插入磁路部分11 的內(nèi)圓周表面(更具體地，被插入在恒定重合區(qū)域"a "形成的插入孔18)。 [oose](第四實(shí)施例) 參照?qǐng)D6描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。 按照第四實(shí)施例，錐形部分22至少形成在磁路部分11在臨時(shí)重合區(qū)域"13 "的后 端，或者形成在柱塞的側(cè)間隙部分16的前端，目的是相對(duì)于柱塞2的移動(dòng)行程控制在側(cè)間 隙處沿著軸向方向的磁性拉力。例如，在側(cè)間隙處的磁性拉力得到控制，從而不根據(jù)柱塞2 的移動(dòng)行程發(fā)生改變。
(第五實(shí)施例) 參照?qǐng)D7描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。 按照第五實(shí)施例，環(huán)形凹陷部分形成在柱塞的側(cè)間隙部分16的前端，錐形部分23 形成在所述凹陷部分處，于是柱塞的側(cè)間隙部分16的環(huán)形前端沿徑向方向的厚度從凹陷 部分的前端向著底部逐漸增加。由于這樣的錐形部分23，就相對(duì)于柱塞2的移動(dòng)行程控制 側(cè)間隙處的磁性拉力的變化。
(第六實(shí)施例) 參照?qǐng)D8描述本發(fā)明的第六實(shí)施例。 按照第六實(shí)施例，突出部分24形成在磁路部分11的臨時(shí)重合區(qū)域"13 "，于是所述 突出部分24在軸向方向面向柱塞的側(cè)間隙部分16。 由于這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)在線圈1處產(chǎn)生磁力時(shí)，柱塞的側(cè)間隙部分16被突出部分24 磁性拉動(dòng)。結(jié)果，在柱塞的側(cè)間隙部分16處產(chǎn)生沿向前方向的更大驅(qū)動(dòng)力。因此，線性螺 線管能夠進(jìn)一步小型化并且增加了它的輸出。
(第七實(shí)施例) 參照?qǐng)D9描述本發(fā)明的第七實(shí)施例。 在上述第六實(shí)施例(圖8)中，所述突出部分24的后端表面和柱塞的側(cè)間隙部分 16的前端表面彼此相面對(duì)，其中它們兩個(gè)都垂直于柱塞2的軸線。 按照第七實(shí)施例，錐形部分25形成在突出部分24的后端表面，和/或形成在柱塞 的側(cè)間隙部分16的前端表面，于是相對(duì)于柱塞2的移動(dòng)行程所述側(cè)間隙處的磁性拉力的改 變得到控制。 在上述實(shí)施例中，線性螺線管被應(yīng)用到自動(dòng)傳動(dòng)裝置的電磁壓力控制閥。本發(fā)明 能夠應(yīng)用到除了自動(dòng)傳動(dòng)裝置以外的用于其它目的的電磁壓力控制閥，比如用于VVT(可 變閥正時(shí))控制裝置的0CV(油控閥)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 此外，在上述實(shí)施例中，本發(fā)明被應(yīng)用到用于驅(qū)動(dòng)閥裝置的線性螺線管。本發(fā)明還 可進(jìn)一步應(yīng)用到這樣的線性螺線管，其直接或間接驅(qū)動(dòng)除閥裝置外的其它裝置。
權(quán)利要求
一種線性螺線管，包括由磁性材料制成的圓柱形螺線管外殼(3，4)；被支撐在螺線管外殼(3，4)內(nèi)的圓柱形電磁線圈(1)，用于在被供應(yīng)電能時(shí)產(chǎn)生磁力；由磁性材料制成的柱塞(2)，柱塞可移動(dòng)地插進(jìn)線圈(1)內(nèi)部從而柱塞(2)在其軸向方向可移動(dòng)，柱塞(2)通過(guò)偏壓裝置(100)被壓向向后方向；由磁性材料制成的第一磁性拉動(dòng)部分(6)，其形成在螺線管外殼(3，4)的前端，當(dāng)在線圈(1)處產(chǎn)生磁力時(shí)，第一磁性拉動(dòng)部分沿著向前方向磁性拉動(dòng)柱塞(2)的前端；和形成在螺線管外殼(3，4)的后端處的磁路部分(11)，其圍繞柱塞(2)的后端部分(16)的外圍，于是磁通量沿柱塞(2)的徑向方向從后端部分(16)流到磁路部分(11)，其中柱塞的側(cè)間隙部分(16)形成在柱塞(2)的后端部分(16)，于是磁通量沿柱塞(2)的徑向方向從柱塞的側(cè)間隙部分(16)流到磁路部分(11)，和第二磁性拉動(dòng)部分(11a)形成在磁路部分(11)處，當(dāng)在線圈(1)處產(chǎn)生磁力時(shí)，第二磁性拉動(dòng)部分沿向前方向磁性拉動(dòng)柱塞的側(cè)間隙部分(16)。
2. 如權(quán)利要求1所述的線性螺線管，其中所述磁路部分(11)包括 恒定重合區(qū)域(a)，當(dāng)柱塞(2)在它的最后端位置時(shí)，該恒定重合區(qū)域在徑向方向與柱塞的側(cè)間隙部分(16)重合；禾口臨時(shí)重合區(qū)域(P)，當(dāng)柱塞(2)沿向前方向移動(dòng)時(shí)，該臨時(shí)重合區(qū)域沿徑向方向與柱 塞的側(cè)間隙部分(16)重合，其中臨時(shí)重合區(qū)域(e)隨著柱塞(2)進(jìn)一步在向前方向移動(dòng) 而增大，其中，第一徑向間隙(A)沿徑向方向形成在恒定重合區(qū)域(a)的磁路部分(11)和柱 塞的側(cè)間隙部分(16)之間，其中，第二徑向間隙(B)沿徑向方向形成在臨時(shí)重合區(qū)域(P)的磁路部分(11)與柱 塞的側(cè)間隙部分(16)之間，禾口第一徑向間隙(A)大于第二徑向間隙(B)。
3. 如權(quán)利要求2所述的線性螺線管，其中柱塞的側(cè)間隙部分(16)所設(shè)置的位置沿軸向方向在用于線圈(1)的線圈架(5)的軸 向長(zhǎng)度區(qū)域之外，禾口柱塞的側(cè)間隙部分(16)的外徑等于或大于線圈架(5)的最小內(nèi)徑。
4. 如權(quán)利要求3所述的線性螺線管，其中柱塞的側(cè)間隙部分(16)的外徑接近于線圈架(5)的最大外徑。
5. 如權(quán)利要求2-4中任一個(gè)所述的線性螺線管，其中突出部分(24)形成在臨時(shí)重合區(qū)域(e)的磁路部分(11)處，于是突出部分(24)在 軸向方向面對(duì)柱塞的側(cè)間隙部分(ie)，禾口當(dāng)在線圈(1)處產(chǎn)生磁力時(shí)，柱塞的側(cè)間隙部分(16)被突出部分(24)磁性拉動(dòng)。
6. 如權(quán)利要求2-4中任一個(gè)所述的線性螺線管，其中錐形部分(22， 23， 25)形成在臨時(shí)重合區(qū)域(e)的磁路部分(11)處或者形成在柱塞 的側(cè)間隙部分(16)的前端，于是錐形部分沿徑向方向的厚度在軸向方向發(fā)生改變。
7. 如權(quán)利要求2-4中任一個(gè)所述的線性螺線管，其中被第一磁性拉動(dòng)部分(6)磁性拉動(dòng)的所述柱塞(2)的前端的外徑等于或大于用于線圈(1)的線圈架(5)的最小內(nèi)徑。
8. 如權(quán)利要求1-4中任一個(gè)所述的線性螺線管，其中由非磁性材料制成的滑動(dòng)件(13)被布置在磁路部分(11)的內(nèi)周表面與柱塞的側(cè)間隙 部分(16)的外圍表面之間，以防止磁路部分(11)與柱塞的側(cè)間隙部分(16)之間的直接磁 性接觸。
9. 如權(quán)利要求8所述的線性螺線管，其中所述滑動(dòng)件(13)形成為插進(jìn)插入孔(18)內(nèi)的單獨(dú)件，所述插入孔在恒定重合區(qū)域 (a)處形成于磁路部分(11)內(nèi)，或者滑動(dòng)件形成為在所述插入孔(18)的內(nèi)周表面上的涂層。
10. 如權(quán)利要求1-4中任一個(gè)所述的線性螺線管，其中環(huán)形環(huán)件(15)被插進(jìn)在恒定重合區(qū)域(a)處形成于磁路部分(11)內(nèi)的插入孔(18) 內(nèi)，和由非磁性材料制成的滑動(dòng)件(13)被布置在環(huán)形環(huán)件(15)的內(nèi)周表面與柱塞的側(cè)間隙 部分(16)的外圍表面之間，以防止磁路部分(11)與柱塞的側(cè)間隙部分(16)之間的直接磁 性接觸。
11. 如權(quán)利要求10所述的線性螺線管，其中所述滑動(dòng)件(13)形成為插進(jìn)所述環(huán)形環(huán)件(15)內(nèi)的單獨(dú)件，或者形成為在所述環(huán)形 環(huán)件(15)的內(nèi)周表面上的涂層。
全文摘要
線性螺線管具有用于沿前進(jìn)方向吸引柱塞(2)的前端的第一磁性拉動(dòng)部分(6)。所述線性螺線管還具有在螺線管后端的第二磁性拉動(dòng)部分(11a)。磁路部分(11)形成在螺線管的后端并由恒定重合區(qū)域(α)和臨時(shí)重合區(qū)域(β)組成。柱塞的側(cè)間隙部分(16)形成在柱塞(2)的后端，以在徑向方向面對(duì)所述重合區(qū)域。第一徑向間隙(A)大于第二徑向間隙(B)，第一徑向間隙形成在恒定重合區(qū)域(α)和柱塞的側(cè)間隙部分(16)之間，第二徑向間隙形成在臨時(shí)重合區(qū)域(β)與柱塞的側(cè)間隙部分(16)之間。
文檔編號(hào)H01F7/14GK101783224SQ20101000540
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者長(zhǎng)崎兼久 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝