電磁致動(dòng)器及電磁閥裝置的制造方法
【專利摘要】提供一種能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)裝置的小型化、輕量化、低成本化的電磁致動(dòng)器以及具備該電磁致動(dòng)器的電磁閥裝置。電磁閥裝置(1)的電磁致動(dòng)器部(30)具備：3個(gè)固定磁極(41、42、43)中的中央的固定磁極(43)所具有的固定磁極片(43a、43b、43c)；和卷繞于固定磁極片(43a、43b、43c)的周圍的線圈(45a、45b、45c)，各組線圈(45)的卷繞方向?yàn)楸舜讼嗤姆较?，可?dòng)件(50)具有與軸向的兩側(cè)的固定磁極(41、42)對(duì)應(yīng)的第1、第2穩(wěn)定點(diǎn)(L1?1、L1?2)以及與中間的固定磁極(43)對(duì)應(yīng)的第3穩(wěn)定點(diǎn)(L1?3)這3處穩(wěn)定點(diǎn)作為能夠在線圈(45)的非通電狀態(tài)下保持靜止?fàn)顟B(tài)的穩(wěn)定點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
電磁致動(dòng)器及電磁閥裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁致動(dòng)器以及具備該電磁致動(dòng)器的電磁閥裝置，所述電磁致動(dòng)器具備筒狀的固定件和在該固定件的內(nèi)側(cè)沿軸向往復(fù)移動(dòng)的可動(dòng)件。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為用以實(shí)施自動(dòng)變速器中的變速檔的切換的手段，一般是利用電磁閥切換液壓控制用的油路的液壓這種結(jié)構(gòu)的液壓控制裝置。該情況下的電磁閥具有常開(kāi)型或常閉型的閥結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成為向電磁閥施加電力(電流或電壓)，執(zhí)行切換油路所必需的動(dòng)作。
[0003]在以往的技術(shù)中，為了使液壓控制用的油路產(chǎn)生必需的液壓，必須連續(xù)向電磁閥施加電力。另外，近年來(lái)，在變速器的變速檔發(fā)展多檔化的狀況下，存在對(duì)一臺(tái)變速器設(shè)置的電磁閥的數(shù)量增加的傾向。由此，存在變速控制需要的電力消耗增加而導(dǎo)致車輛的油耗惡化的問(wèn)題。
[0004]作為用于應(yīng)對(duì)這一點(diǎn)的現(xiàn)有技術(shù)，具有專利文獻(xiàn)I所示的電磁閥裝置(自保持閥)。在專利文獻(xiàn)I所述的電磁閥裝置中，將3個(gè)固定磁極彼此隔著間隔地排列，在各固定磁極之間配置磁化線圈。并且，使兩側(cè)的固定磁極為同極性、中央的固定磁極與兩側(cè)的固定磁極為異極性地連接，從而使3個(gè)固定磁極分別具有N-S-N和S-N-S的極性。由此，在閥芯的關(guān)閉位置上，在磁化線圈的非通電狀態(tài)下，利用永磁鐵與固定磁極間的吸引力，對(duì)閥芯向閥座施力。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，僅在切換液壓的開(kāi)閉時(shí)向電磁閥裝置施加電力即可，因此能夠?qū)崿F(xiàn)電力消耗的削減。
[0005]但是，在專利文獻(xiàn)I所述的電磁閥裝置中，電磁致動(dòng)器的可動(dòng)件(電樞)僅由磁體構(gòu)成。因此，由于可動(dòng)件內(nèi)無(wú)鐵芯，由固定件(定子)的線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)存在環(huán)繞線圈的磁阻惡化、磁回路效率惡化的擔(dān)憂。
[0006]而且，在專利文獻(xiàn)I所述的電磁閥裝置中，固定件的線圈以包圍可動(dòng)件的方式卷繞，并且繞可動(dòng)件的軸心卷繞。并且，彼此反向卷繞的2個(gè)線圈串聯(lián)導(dǎo)通。在該結(jié)構(gòu)中，由于磁回路效率低，存在線圈的匝數(shù)增加、線圈及固定件的體積和重量增加的問(wèn)題。
[0007]并且，在專利文獻(xiàn)I所述的電磁閥裝置中，在未對(duì)線圈通電的狀態(tài)下，能夠使可動(dòng)件保持(停止)在分別與上下止動(dòng)部抵接的狀態(tài)，但不能保持在上下止動(dòng)部間的中間位置上。因此，該電磁閥裝置只能對(duì)油路中流通的工作油的液壓進(jìn)行兩級(jí)切換。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平05-87267號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明所要解決的課題
[0012]本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種電磁致動(dòng)器以及具備該電磁致動(dòng)器的電磁閥裝置，該電磁致動(dòng)器能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)裝置的小型化、輕量化、低成本化。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]為了解決上述課題，本發(fā)明的電磁致動(dòng)器具備筒狀的固定件(31)和在固定件(31)的內(nèi)側(cè)沿軸向往復(fù)移動(dòng)的可動(dòng)件(50)，所述電磁致動(dòng)器的特征在于，固定件(50)具備:3個(gè)固定磁極(41、42、43)，它們?cè)谳S向上有間隙地排列；以及線圈(45)，其對(duì)固定件(31)進(jìn)行勵(lì)磁，可動(dòng)件(50)具備:軸部件(51)，其能夠沿軸向往復(fù)移動(dòng)；永磁鐵(52)，其固定于軸部件
(51),被沿軸向磁化；以及一對(duì)磁性部件(61,62),它們?cè)O(shè)置在永磁鐵(52)的軸向的兩側(cè)，3個(gè)固定磁極(41、42、43)的排列方向上的中央的固定磁極(43)具有從筒狀的框部(44)向可動(dòng)件(50)的軸心突出的固定磁極片(43a、43b、43c)，線圈(45a、45b、45c)卷繞于固定磁極片(43a、43b、43c)的周圍，固定磁極片(43a、43b、43c)和線圈(45a、45b、45c)的組在可動(dòng)件(50)的外周配置有多組，各組線圈(45)的卷繞方向?yàn)楸舜讼嗤姆较?，可?dòng)件(50)具有與軸向的兩側(cè)的固定磁極(41、42)對(duì)應(yīng)的第1、第2穩(wěn)定點(diǎn)(1^1-1、1^1-2)以及與中間的固定磁極
(43)對(duì)應(yīng)的第3穩(wěn)定點(diǎn)(L1-3)這3處穩(wěn)定點(diǎn)，作為能夠在線圈(45)的非通電狀態(tài)下保持靜止?fàn)顟B(tài)的穩(wěn)定點(diǎn)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的電磁致動(dòng)器，可動(dòng)件具有與軸向的兩側(cè)的固定磁極對(duì)應(yīng)的第1、第2穩(wěn)定點(diǎn)以及與中間的固定磁極對(duì)應(yīng)的第3穩(wěn)定點(diǎn)這3處穩(wěn)定點(diǎn)作為能夠在線圈的非通電狀態(tài)下保持靜止?fàn)顟B(tài)的穩(wěn)定點(diǎn)，由此能夠在上述的第1、第2、第3穩(wěn)定點(diǎn)這3處穩(wěn)定地保持可動(dòng)件。并且，僅當(dāng)使可動(dòng)件從一個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)向其他穩(wěn)定點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，向線圈施加電壓即可，因此與以往結(jié)構(gòu)的電磁致動(dòng)器相比較，能夠大幅削減電力消耗。
[0016]并且，根據(jù)本發(fā)明的電磁致動(dòng)器，可動(dòng)件構(gòu)成為具備永磁鐵和設(shè)置在該永磁鐵的軸向兩側(cè)的一對(duì)磁性部件，由此由永磁鐵和線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過(guò)磁性材料。由此，與可動(dòng)件僅具備永磁鐵的以往的電磁致動(dòng)器相比較，能夠縮小固定件與可動(dòng)件之間的空隙(氣隙)的尺寸，因此能夠?qū)崿F(xiàn)磁回路效率的大幅提高。因此，改善了基于由固定件的線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁阻(環(huán)繞線圈的磁阻)，能夠使磁回路效率提高。
[0017]而且，在本發(fā)明的電磁致動(dòng)器中，3個(gè)固定磁極的排列方向上的中央的固定磁極具有從圓筒狀的框部向可動(dòng)件的軸心突出的固定磁極片，線圈卷繞于該固定磁極片的周圍，這些固定磁極片和線圈的組在可動(dòng)件的外周配置有多組，各組線圈的卷繞方向?yàn)楸舜讼嗤姆较?。由此，固定件的磁回路效率提高，因此能夠?qū)⒕€圈的匝數(shù)抑制得較少。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)電磁致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)易化、小型化及輕量化、低成本化。
[0018]此外，在上述的電磁致動(dòng)器中，可以具備第I卡定單元(71)和第2卡定單元(72)，第I卡定單元(71)用于將被向第I穩(wěn)定點(diǎn)(Ll-1)施力的可動(dòng)件(50)卡定在比該第I穩(wěn)定點(diǎn)(Ll-1)靠近前側(cè)的位置上，第2卡定單元(72)用于將被向第2穩(wěn)定點(diǎn)(L1-2)施力的可動(dòng)件(50)卡定在比該第2穩(wěn)定點(diǎn)(L1-2)靠近前側(cè)的位置上。
[0019]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)具備上述的第I卡定單元和第2卡定單元，能夠使被向第1、第2穩(wěn)定點(diǎn)施力的可動(dòng)件卡定在這些穩(wěn)定點(diǎn)的近前側(cè)的位置上。由此，能夠在可動(dòng)件被施加來(lái)自固定件的磁力的狀態(tài)下穩(wěn)定地保持該可動(dòng)件。
[0020]此外，本發(fā)明的電磁閥裝置是這樣的電磁閥裝置(I)，其具備:本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)的電磁致動(dòng)器(30);以及閥部(10)，其用于在電磁致動(dòng)器(30)的驅(qū)動(dòng)下對(duì)流通工作油的油路(2)的開(kāi)閉進(jìn)行切換，所述電磁閥裝置的特征在于，閥部(10)具備:閥座部(8)，其設(shè)置在油路(2)中；以及閥芯(3)，其通過(guò)被可動(dòng)件(50)驅(qū)動(dòng)而落座于閥座部(8)，當(dāng)可動(dòng)件(50)位于第I穩(wěn)定點(diǎn)(Ll-1)時(shí)或位于由第I卡定單元(71)卡定的第I卡定位置(L2-1)時(shí)，閥芯(3)處于落座于閥座部(8)而將油路(2)關(guān)閉的關(guān)閉位置，當(dāng)可動(dòng)件(50)位于第2穩(wěn)定點(diǎn)(L1-2)時(shí)或位于由第2卡定單元(72)卡定的第2卡定位置(L2-2)時(shí)，閥芯(3)處于從閥座部(8)離開(kāi)而將油路(2)打開(kāi)的打開(kāi)位置，當(dāng)可動(dòng)件(50)位于第3穩(wěn)定點(diǎn)(L1-3)時(shí)，閥芯(3)處于關(guān)閉位置與打開(kāi)位置之間的中間位置。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的電磁閥裝置，通過(guò)具備本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)的電磁致動(dòng)器，能夠?qū)崿F(xiàn)電磁閥裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)易化、小型化及輕量化、低成本化，該電磁閥裝置能夠?qū)α魍üぷ饔偷挠吐返拈_(kāi)閉進(jìn)行切換。此外，當(dāng)可動(dòng)件位于第I穩(wěn)定點(diǎn)或第I卡定位置時(shí)，閥芯處于關(guān)閉油路的關(guān)閉位置，當(dāng)可動(dòng)件位于第2穩(wěn)定點(diǎn)或第2卡定位置時(shí)，閥芯處于打開(kāi)油路的打開(kāi)位置，當(dāng)可動(dòng)件位于第3穩(wěn)定點(diǎn)時(shí)，閥芯處于關(guān)閉位置與打開(kāi)位置之間的中間位置，由此能夠?qū)υ谟吐分辛魍ǖ墓ぷ饔偷囊簤哼M(jìn)行三級(jí)切換。
[0022]另外，上述括號(hào)內(nèi)的標(biāo)號(hào)是將后述實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)要素的標(biāo)號(hào)作為本發(fā)明的一例而示出的。
[0023]發(fā)明的效果
[0024]根據(jù)本發(fā)明的電磁致動(dòng)器以及具備該電磁致動(dòng)器的電磁閥裝置，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)裝置的小型化、輕量化、低成本化。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電磁閥裝置的結(jié)構(gòu)例的圖，(a)是電磁閥裝置的側(cè)剖視圖，(b)是與(a)的A-A箭頭觀察處對(duì)應(yīng)的部分的剖視示意圖。
[0026]圖2是用于對(duì)電磁致動(dòng)器部的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0027]圖3是示出向線圈施加的電壓和油路的液壓的變化的曲線圖。
[0028]圖4是用于對(duì)利用電磁閥裝置的油路開(kāi)閉狀態(tài)的切換進(jìn)行說(shuō)明的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電磁閥裝置的結(jié)構(gòu)例的圖，(a)是電磁閥裝置的側(cè)剖視圖，(b)是與(a)的A-A箭頭觀察處對(duì)應(yīng)的部分的剖視示意圖。該圖所示的電磁閥裝置I裝配于汽車用自動(dòng)變速器的液壓控制裝置中，是用于對(duì)液壓控制裝置所具有的控制用工作油流通的油路的開(kāi)閉進(jìn)行切換的裝置。該電磁閥裝置I包括:閥部10，其具有用于切換油路2的開(kāi)閉的球閥(閥芯)3;和電磁致動(dòng)器部(電磁致動(dòng)器)30，其用于驅(qū)動(dòng)球閥3。
[0030]在油路2中設(shè)置有收容球閥3的閥室4、供工作油流入閥室4的流入端口5、供工作油從閥室4流出的流出端口6、以及從閥室4連通至液壓釋放部(未圖示)的排出端口7。而且，在閥室4內(nèi)的流入端口 5的周圍設(shè)置有用于使球閥3落座以關(guān)閉油路2的閥座部8。閥座部8是用于使球閥3落座的圓形的環(huán)狀部分。球閥3落座于閥座部8，由此關(guān)閉油路2，另一方面，球閥3從閥座部8離開(kāi)，由此打開(kāi)油路2。
[0031 ]另外，閥部10具有用于向閥座部8按壓球閥3的棒狀的柱塞9。柱塞9的根側(cè)與電磁致動(dòng)器部30的后述的軸部件51連結(jié)成一體，柱塞9的前端部9a側(cè)的一部分配置在閥室4內(nèi)，通過(guò)前端部9a按壓球閥3來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0032]電磁致動(dòng)器部30具備大致圓筒狀的固定件31和在固定件31的內(nèi)側(cè)沿軸向(圖1的
(a)的上下方向)往復(fù)移動(dòng)的可動(dòng)件50。固定件31具有:彼此具有間隔地配置在軸向上的、由磁性材料構(gòu)成的第I固定磁極41、第2固定磁極42、第2固定磁極43這3個(gè)固定磁極；以及對(duì)這3個(gè)固定磁極41、42、43進(jìn)行勵(lì)磁的線圈45。3個(gè)固定磁極41、42、43的外周通過(guò)圓筒狀的框部44彼此連結(jié)起來(lái)。
[0033]可動(dòng)件50具備:軸部件51，其配置在固定件31所具有的3個(gè)固定磁極41、42、43的內(nèi)偵U，能夠沿軸向往復(fù)移動(dòng);永磁鐵52，其固定于該軸部件51，被沿軸向磁化；以及第I鐵芯61和第2鐵芯62這一對(duì)鐵芯(磁性部件)，它們?cè)O(shè)置在永磁鐵52的軸向兩側(cè)。即，可動(dòng)件50中，在軸部件51上固定有永磁鐵52和一對(duì)鐵芯61、62，軸部件51和永磁鐵52以及一對(duì)鐵芯61、62被保持為能夠在固定件31的內(nèi)側(cè)一起沿軸向往復(fù)移動(dòng)。永磁鐵52被沿軸向磁化成軸向的一個(gè)端面(與閥部10相反一側(cè)的端面)52a為S極，另一個(gè)端面(閥部10側(cè)的端面)52b為N極。另外，軸部件51被軸承53支承。
[0034]上述結(jié)構(gòu)的可動(dòng)件50構(gòu)成為在如下的兩個(gè)位置之間沿軸向來(lái)回動(dòng)作，這兩個(gè)位置是柱塞9的前端部9a按壓球閥3從而球閥3與閥座部8抵接的位置、和軸部件51的后端部51b與底板48抵接的位置。
[0035]如圖1的(b)所示，3個(gè)固定磁極41、42、43的排列方向(軸向)上的中央的第3固定磁極43具有從圓筒狀的框部44的內(nèi)表面向可動(dòng)件50的軸心突出的3個(gè)固定磁極片43a、43b、43(:。3個(gè)固定磁極片43a、43b、43c等間隔(120度間隔)地配置在可動(dòng)件50的外周(周圍)。并且，在各固定磁極片43a、43b、43c上卷繞有線圈(繞線)45(45a、45b、45c)。即，固定磁極片43a?43c與線圈45a?45c的組在可動(dòng)件50的外周配置有3組。并且，各線圈45a?45c的繞線的卷繞方向?yàn)楸舜讼嗤姆较?。各線圈45a?45c彼此經(jīng)由布線46串聯(lián)連接起來(lái)。因此，各線圈45的卷繞方向相對(duì)于該布線46的連接為相同的方向。
[0036]將各線圈45串聯(lián)連接起來(lái)的布線46的兩端與直流電源(未圖示)連接。通過(guò)利用直流電源施加電壓，兩側(cè)的第I固定磁極41和第2固定磁極42被磁化成彼此極性相同，中央的第3固定磁極43被磁化成與兩側(cè)的第I固定磁極41及第2固定磁極42極性相異。當(dāng)解除向線圈45施加電壓時(shí)，第1、第2、第3固定磁極41、42、43不再被磁化。
[0037]圖2是用于對(duì)電磁致動(dòng)器部30的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。在該圖中，用箭頭在各點(diǎn)處表示固定件31(框部44及固定磁極41、42、43)和可動(dòng)件50(永磁鐵52及鐵芯61、62)內(nèi)的磁力方向。在本實(shí)施方式的電磁致動(dòng)器部30中，可動(dòng)件50具有以下3處穩(wěn)定點(diǎn)作為能夠在線圈45的非通電狀態(tài)下保持靜止?fàn)顟B(tài)的穩(wěn)定點(diǎn)，即與軸向的兩側(cè)的第I固定磁極41及第2固定磁極42對(duì)應(yīng)的第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1和第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2、以及與軸向的中央的第3固定磁極43對(duì)應(yīng)的第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3。
[0038]S卩，在第I穩(wěn)定點(diǎn)L1-1，可動(dòng)件50的第I鐵芯61與固定件31的第I固定磁極41對(duì)置，可動(dòng)件50的第2鐵芯62與固定件31的第3固定磁極43對(duì)置。由此，從永磁鐵52的N極發(fā)出的磁力線從第I鐵芯61流向第I固定磁極41，從第I固定磁極41通過(guò)周圍的框部44而流向第3固定磁極43，從第3固定磁極43經(jīng)由第2鐵芯62返回永磁鐵52的S極?？蓜?dòng)件50 (永磁鐵52及鐵芯61、62)通過(guò)該磁力線的循環(huán)，穩(wěn)定地保持在該第I穩(wěn)定點(diǎn)L1-1。
[0039]另外，在第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2，可動(dòng)件50的第I鐵芯61與固定件31的第3固定磁極43對(duì)置，可動(dòng)件50的第2鐵芯62與固定件31的第2固定磁極42對(duì)置。由此，從永磁鐵52的N極發(fā)出的磁力線從第I鐵芯61流向第3固定磁極43，從第3固定磁極43通過(guò)周圍的框部44而流向第2固定磁極42，從第2固定磁極42經(jīng)由第2鐵芯62返回永磁鐵52的S極?？蓜?dòng)件50 (永磁鐵52及鐵芯61、62)通過(guò)該磁力線的循環(huán)，穩(wěn)定地保持在該第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2。
[0040]另外，在第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3，可動(dòng)件50的第I鐵芯61與固定件31的第I固定磁極41和第3固定磁極43的中間位置對(duì)置，可動(dòng)件50的第2鐵芯62與固定件31的第3固定磁極43和第2固定磁極42的中間位置對(duì)置。由此，從永磁鐵52的N極發(fā)出的磁力線從第I鐵芯61流向第I固定磁極41及第2固定磁極43，從第I固定磁極41及第2固定磁極43通過(guò)周圍的框部44而流向第3固定磁極43及第2固定磁極42，從第3固定磁極43及第2固定磁極42經(jīng)由第2鐵芯62返回永磁鐵52的S極?？蓜?dòng)件50(永磁鐵52及鐵芯61、62)通過(guò)該磁力線的循環(huán)，穩(wěn)定地保持在該第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3。
[0041 ]并且，若要使可動(dòng)件50從第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1向第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2或第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3移動(dòng)，則在可動(dòng)件50的線圈45內(nèi)流通正(+ )的直流電流。于是，利用由該直流電流施加在線圈45上的電壓，產(chǎn)生了用于使可動(dòng)件50(永磁鐵52及鐵芯61、62)從第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1向第2穩(wěn)定點(diǎn)Ll-2或第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3側(cè)移動(dòng)的磁力，可動(dòng)件50向第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2或第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3移動(dòng)。該通電時(shí)的磁力隨著可動(dòng)件50因該磁力移動(dòng)而變小，該磁力在第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2或第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3消失，從而可動(dòng)件50穩(wěn)定。另外，在使位于第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3的可動(dòng)件50向第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2移動(dòng)的情況下也在可動(dòng)件50的線圈45內(nèi)流通正的直流電流。
[0042]同樣，若要使位于第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2的可動(dòng)件50向第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1或第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3移動(dòng)，則在可動(dòng)件50的線圈45內(nèi)流通負(fù)(-)的直流電流。于是，利用由該直流電流施加在線圈45上的電壓，產(chǎn)生了用于使可動(dòng)件50(永磁鐵52及鐵芯61、62)從第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2向第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1或第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3側(cè)移動(dòng)的磁力，可動(dòng)件50向第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1或第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3移動(dòng)。該通電時(shí)的磁力隨著可動(dòng)件50因該磁力移動(dòng)而變小，該磁力在第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1或第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3消失，從而可動(dòng)件50穩(wěn)定。另外，在使位于第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3的可動(dòng)件50向第I穩(wěn)定點(diǎn)L1-1移動(dòng)的情況下，也在可動(dòng)件50的線圈45內(nèi)流通負(fù)的直流電流。
[0043]這樣，相對(duì)于由永磁鐵52在固定件31和可動(dòng)件50中產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向，由線圈45在固定件31和可動(dòng)件50中產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向?yàn)橄嗤较蚝拖喾捶较驎r(shí)，磁阻發(fā)生變化，利用這一點(diǎn)，通過(guò)限定由線圈45在可動(dòng)件50和固定件31中產(chǎn)生的磁場(chǎng)的區(qū)域，能夠任意設(shè)定可動(dòng)件50的推力方向，從而能夠控制可動(dòng)件50的推力。
[0044]而且，在第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1與第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3的中央L3-1，施加于可動(dòng)件50的推力的方向在第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1方向和第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3方向之間切換。同樣，在第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2與第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3的中央L3-2，施加于可動(dòng)件50的推力的方向在第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2方向和第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3方向之間切換。
[0045]并且，如果在第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1與第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3之間的、向可動(dòng)件50施加有第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1方向的推力的位置(比中央L3-1靠近第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1側(cè)的位置)上設(shè)置用于卡定沿第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1方向移動(dòng)的可動(dòng)件50的卡定單元(第I卡定單元71)，則可動(dòng)件50在沿第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1方向承受了載荷(作用力)的狀態(tài)下被卡定(保持)于該位置。以下稱該位置為第I卡定位置L2-1。同樣，如果在第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2與第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3之間的、向可動(dòng)件50施加有第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2方向的推力的位置(比中央L3-2靠近第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3側(cè)的位置)上設(shè)置用于卡定沿第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3方向移動(dòng)的可動(dòng)件50的卡定單元(第2卡定單元72)，則可動(dòng)件50在沿第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2方向承受了載荷(作用力)的狀態(tài)下被卡定(保持)于該位置。以下稱該位置為第2卡定位置L2-2。
[0046]接下來(lái)，對(duì)基于電磁閥裝置I實(shí)現(xiàn)的油路2的開(kāi)閉動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖3是用于說(shuō)明電磁閥裝置I的動(dòng)作的圖，(a)是示出球閥3落座于閥座部8從而將油路2關(guān)閉的關(guān)閉位置的狀態(tài)的圖，(b)是示出球閥3從閥座部8離開(kāi)從而將油路2打開(kāi)的打開(kāi)位置的狀態(tài)的圖，(c)是示出球閥3處于關(guān)閉位置與打開(kāi)位置之間的中間位置的狀態(tài)的圖。
[0047]在本實(shí)施方式的電磁閥裝置I中構(gòu)成為，在柱塞9的前端部9a按壓球閥3而使球閥3與閥座部8抵接的位置(參照?qǐng)D3的(a))上，可動(dòng)件50在軸向上向閥部10側(cè)的移動(dòng)被卡定。因此，由該柱塞9的前端部9a、球閥3以及閥座部8構(gòu)成了用于卡定沿第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1方向移動(dòng)的可動(dòng)件50的第I卡定單元71 (參照?qǐng)D2)。另一方面，構(gòu)成為在柱塞9的前端部9a從球閥3離開(kāi)的位置(參照?qǐng)D3的(C))上，軸部件51的后端部51b與底板48抵接，由此可動(dòng)件50在軸向上向與閥部10相反一側(cè)的移動(dòng)被卡定。因此，由軸部件51的后端部51b和底板48構(gòu)成了用于卡定沿第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2方向移動(dòng)的可動(dòng)件50的第2卡定單元72(參照?qǐng)D2)。
[0048]S卩，在本實(shí)施方式的電磁閥裝置I中構(gòu)成為，可動(dòng)件50在第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1的近前(緊前方)的位置上成為球閥3落座于閥座部8的狀態(tài)，由此在該位置上，可動(dòng)件50向閥部10側(cè)的移動(dòng)被卡定，油路2被關(guān)閉。同樣構(gòu)成為，可動(dòng)件50在第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2的近前(緊前方)的位置上成為軸部件51的后端部51b與底板48抵接的狀態(tài)，由此在該位置上，可動(dòng)件50向與閥部10相反一側(cè)的移動(dòng)被卡定，油路2被打開(kāi)。因此，圖2的第I卡定位置L2-1與電磁閥裝置I中的球閥3落座于閥座部8的狀態(tài)對(duì)應(yīng)，圖2的第2卡定位置L2-2與電磁閥裝置I中的軸部件51的后端部51b抵接于底板48的狀態(tài)對(duì)應(yīng)。
[0049]因此，若要利用電磁閥裝置I關(guān)閉油路2，則在可動(dòng)件50位于第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2或第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3的狀態(tài)下向線圈45通電(使線圈45的通電狀態(tài)為接通狀態(tài))，由此使可動(dòng)件50向第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1移動(dòng)。由此，柱塞9的前端部9a與球閥3抵接從而按壓該球閥3。并且，柱塞9在球閥3落座(抵接)于閥座部8的位置(第I卡定位置L2-1)上停止。在油路2被該球閥3關(guān)閉的狀態(tài)下，成為液壓未施加在流出端口 6側(cè)的狀態(tài)(液壓為O的狀態(tài))。以下稱該狀態(tài)為關(guān)閉狀
??τ O
[0050]另一方面，若要打開(kāi)油路2，則在可動(dòng)件50位于第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1或第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3的狀態(tài)下向線圈45通電(使線圈45的通電狀態(tài)為接通狀態(tài))，由此使可動(dòng)件50向第2穩(wěn)定點(diǎn)Ll-2移動(dòng)。并且，柱塞9(可動(dòng)件50)在軸部件51的后端部51b與底板48抵接的位置(第2卡定位置L2-2)上停止。在該位置上，柱塞9的前端部9a從球閥3離開(kāi)。由此，借助從流入端口 5流入閥室4的工作油的液壓，球閥3成為從閥座部8離開(kāi)的狀態(tài)，從而油路2成為打開(kāi)的狀態(tài)(全開(kāi)狀態(tài))。在該狀態(tài)下，成為在流出端口 6側(cè)施加了液壓(最大液壓)Pl的狀態(tài)。以下稱該狀態(tài)為打開(kāi)狀態(tài)。
[0051 ]另一方面，若要在流出端口 6側(cè)施加比上述打開(kāi)狀態(tài)的液壓Pl低的液壓Pm(Pl>Pm)，則在可動(dòng)件50位于第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1或第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2的狀態(tài)下向線圈45通電(使線圈45的通電狀態(tài)為接通狀態(tài))，由此使可動(dòng)件50向第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3移動(dòng)。由此，如圖3的(c)所示，柱塞9的前端部9a與球閥3抵接而按壓該球閥3，但成為被按壓的球閥3未落座(抵接)于閥座部8的狀態(tài)(從閥座部8離開(kāi)的狀態(tài))。在該狀態(tài)下，球閥3未落座于閥座部8，從而油路2未關(guān)閉，但該油路2的直徑尺寸(流路截面積)與上述的打開(kāi)狀態(tài)(全開(kāi)狀態(tài))相比為較小的尺寸。因此，在流出端口 6側(cè)施加有比最大液壓Pl低的液壓Pm。
[0052 ]圖4是示出向電磁致動(dòng)器部30的線圈45施加的電壓V與油路2 (流出端口 6)的液壓P的關(guān)系的曲線圖。在本實(shí)施方式的電磁閥裝置I中，如該圖的曲線圖所示，在油路2的液壓P為O的狀態(tài)(油路2的關(guān)閉狀態(tài))下，在時(shí)刻tl向線圈施加電壓Vl (V1>0)，由此油路2打開(kāi)，該油路2的液壓為P = Pl。并且，在時(shí)刻t2解除施加電壓Vl之后也能夠保持油路2打開(kāi)的狀態(tài)，因此維持了液壓Pl。另一方面，在液壓Pl的狀態(tài)(油路2的打開(kāi)狀態(tài))下，在時(shí)刻t3向線圈施加電壓V2(V2〈0)，從而油路2關(guān)閉，該油路2的液壓為P = 0。并且，在時(shí)刻t4解除施加電壓V2之后也能夠保持油路2的關(guān)閉狀態(tài)，因此維持了液壓P = O。
[0053]S卩，僅當(dāng)使可動(dòng)件50移動(dòng)而切換油路2的開(kāi)閉時(shí)向線圈45施加電壓。并且，在解除施加電壓之后也能夠維持油路2的打開(kāi)狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)。這樣，僅當(dāng)使可動(dòng)件50移動(dòng)而切換油路2的開(kāi)閉時(shí)向線圈45施加電壓即可，因此與以往結(jié)構(gòu)的電磁致動(dòng)器及電磁閥裝置(常開(kāi)型或常閉型的電磁閥裝置)相比較，能夠大幅削減電力消耗。
[0054]如以上所說(shuō)明的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的電磁閥裝置I所具備的電磁致動(dòng)器部30，可動(dòng)件50具有以下3處穩(wěn)定點(diǎn)作為能夠在線圈45的非通電狀態(tài)下保持靜止?fàn)顟B(tài)的穩(wěn)定點(diǎn)，即與軸向的兩側(cè)的固定磁極41、42對(duì)應(yīng)的第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1、第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2、以及與中間的固定磁極43對(duì)應(yīng)的第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3，從而能夠在上述第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1、第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2、第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3這3處穩(wěn)定地保持可動(dòng)件50。并且，僅當(dāng)使可動(dòng)件50從一個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)向其他穩(wěn)定點(diǎn)移動(dòng)時(shí)向線圈45施加電壓即可，因此與以往結(jié)構(gòu)的電磁致動(dòng)器相比較，能夠大幅削減電力消耗。
[0055]另外，根據(jù)本實(shí)施方式的電磁閥裝置I所具備的電磁致動(dòng)器部30，可動(dòng)件50構(gòu)成為具備永磁鐵52和設(shè)置在該永磁鐵52的軸向兩側(cè)的一對(duì)鐵芯(磁性部件)61、62，由此由永磁鐵52和線圈45產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過(guò)鐵芯61、62。由此，與可動(dòng)件50僅具備永磁鐵52的以往的電磁致動(dòng)器相比較，能夠縮小固定件31與可動(dòng)件50之間的空隙(氣隙)的尺寸，因此能夠?qū)崿F(xiàn)磁回路效率的大幅提高。因此，改善了基于由固定件31的線圈45產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁阻(環(huán)繞線圈45的磁阻)，能夠使磁回路效率提尚。
[0056]而且，在本實(shí)施方式的電磁致動(dòng)器部30中，3個(gè)固定磁極41、42、43的排列方向(軸向)上的中央的固定磁極43具有從圓筒狀的框部44向可動(dòng)件50的軸心突出的固定磁極片43a?43c，線圈45a?45c卷繞在該固定磁極片43a?43c的周圍，這些固定磁極片43a?43c和線圈45a?45c的組在可動(dòng)件50的外周配置有多組，各組線圈45a?45c的卷繞方向是彼此相同的方向。由此，固定件31的磁回路效率提高，因此能夠?qū)⒕€圈45的匝數(shù)抑制得較少。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)電磁致動(dòng)器部30的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)易化、小型化及輕量化、低成本化。
[0057]此外，在上述的電磁致動(dòng)器部30中，具備第I卡定單元71和第2卡定單元72，所述第I卡定單元71用于將被向第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1施力的可動(dòng)件50卡定在比該第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1靠近前側(cè)的位置上，所述第2卡定單元72用于將被向第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2施力的可動(dòng)件50卡定在比該第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2靠近前側(cè)的位置上，由此能夠?qū)⒈幌虻?、第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-UL1-2施力的可動(dòng)件50卡定在這些穩(wěn)定點(diǎn)的近前側(cè)的位置上。由此，能夠在可動(dòng)件50被施加了由永磁鐵52的磁力產(chǎn)生的作用力的狀態(tài)下穩(wěn)定地保持該可動(dòng)件50。
[0058]并且，根據(jù)本實(shí)施方式的電磁閥裝置I，通過(guò)具備上述結(jié)構(gòu)的電磁致動(dòng)器部30，能夠?qū)崿F(xiàn)電磁閥裝置I的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)易化、小型化及輕量化、低成本化，該電磁閥裝置I能夠?qū)α魍üぷ饔偷挠吐?的開(kāi)閉進(jìn)行切換。此外，當(dāng)可動(dòng)件50位于第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1或第I卡定位置L2-1時(shí)，球閥3處于關(guān)閉油路2的關(guān)閉位置，當(dāng)可動(dòng)件50位于第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2或第2卡定位置L2-2時(shí)，球閥3處于打開(kāi)油路2的打開(kāi)位置，當(dāng)可動(dòng)件50位于第3穩(wěn)定點(diǎn)L1-3時(shí)，球閥3處于關(guān)閉位置與打開(kāi)位置之間的中間位置，由此能夠?qū)υ谟吐?中流通的工作油的液壓進(jìn)行三級(jí)切換。
[0059]以上，說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，能夠在權(quán)利要求書(shū)、以及說(shuō)明書(shū)和附圖所記載的技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。例如，在上述實(shí)施方式的電磁閥裝置I中，示出了如下構(gòu)成的情況，即當(dāng)可動(dòng)件50位于由第I卡定單元71卡定的第I卡定位置L2-1時(shí)，閥芯3處于落座于閥座部8而將油路2關(guān)閉的關(guān)閉位置，當(dāng)可動(dòng)件50位于由第2卡定單元72卡定的第2卡定位置L2-2時(shí)，閥芯3處于從閥座部8離開(kāi)而將油路2打開(kāi)的打開(kāi)位置，但除此之外，雖省略了圖示及詳細(xì)的說(shuō)明，本發(fā)明的電磁閥裝置的實(shí)施方式也可以如下構(gòu)成，即當(dāng)可動(dòng)件50位于第I穩(wěn)定點(diǎn)Ll-1時(shí)，閥芯3處于落座于閥座部8而將油路2關(guān)閉的關(guān)閉位置，當(dāng)可動(dòng)件50位于第2穩(wěn)定點(diǎn)L1-2時(shí)，閥芯3處于從閥座部8離開(kāi)而將油路2打開(kāi)的打開(kāi)位置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電磁致動(dòng)器，其具備筒狀的固定件和在所述固定件的內(nèi)側(cè)沿軸向往復(fù)移動(dòng)的可動(dòng)件， 所述電磁致動(dòng)器的特征在于， 所述固定件具備: 3個(gè)固定磁極，它們?cè)谳S向上有間隙地排列；以及 線圈，其對(duì)所述固定件進(jìn)行勵(lì)磁， 所述可動(dòng)件具備: 軸部件，其能夠沿所述軸向往復(fù)移動(dòng)； 永磁鐵，其固定于所述軸部件，被沿所述軸向磁化；以及 一對(duì)磁性部件，它們?cè)O(shè)置在所述永磁鐵的軸向的兩側(cè)， 所述3個(gè)固定磁極的排列方向上的中央的固定磁極具有從筒狀的框部向所述可動(dòng)件的軸心突出的固定磁極片， 所述線圈卷繞于所述固定磁極片的周圍， 所述固定磁極片和所述線圈的組在所述可動(dòng)件的外周配置有多組， 所述各組線圈的卷繞方向?yàn)楸舜讼嗤姆较颍?所述可動(dòng)件具有與軸向的兩側(cè)的固定磁極對(duì)應(yīng)的第I穩(wěn)定點(diǎn)和第2穩(wěn)定點(diǎn)、以及與中間的固定磁極對(duì)應(yīng)的第3穩(wěn)定點(diǎn)這3處穩(wěn)定點(diǎn)，作為能夠在所述線圈的非通電狀態(tài)下保持靜止?fàn)顟B(tài)的穩(wěn)定點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁致動(dòng)器，其特征在于， 所述電磁致動(dòng)器具備: 第I卡定單元，其用于將被向所述第I穩(wěn)定點(diǎn)施力的所述可動(dòng)件卡定在比該第I穩(wěn)定點(diǎn)靠近前側(cè)的位置上；以及 第2卡定單元，其用于將被向所述第2穩(wěn)定點(diǎn)施力的所述可動(dòng)件卡定在比該第2穩(wěn)定點(diǎn)靠近前側(cè)的位置上。3.—種電磁閥裝置，其具備: 權(quán)利要求1或2所述的電磁致動(dòng)器；以及 閥部，其用于在所述電磁致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)下對(duì)流通工作油的油路的開(kāi)閉進(jìn)行切換， 所述電磁閥裝置的特征在于， 所述閥部具備: 閥座部，其設(shè)置在所述油路中；以及 閥芯，其通過(guò)被所述可動(dòng)件驅(qū)動(dòng)而落座于所述閥座部， 當(dāng)所述可動(dòng)件位于所述第I穩(wěn)定點(diǎn)時(shí)或位于由所述第I卡定單元卡定的第I卡定位置時(shí)，所述閥芯處于落座于所述閥座部而將所述油路關(guān)閉的關(guān)閉位置， 當(dāng)所述可動(dòng)件位于所述第2穩(wěn)定點(diǎn)時(shí)或位于由所述第2卡定單元卡定的第2卡定位置時(shí)，所述閥芯處于從所述閥座部離開(kāi)而將所述油路打開(kāi)的打開(kāi)位置， 當(dāng)所述可動(dòng)件位于所述第3穩(wěn)定點(diǎn)時(shí)，所述閥芯處于所述關(guān)閉位置與所述打開(kāi)位置之間的中間位置。
【文檔編號(hào)】H01F7/16GK105900193SQ201480071776
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日
【發(fā)明人】根本浩臣
【申請(qǐng)人】本田技研工業(yè)株式會(huì)社