[发明专利]电磁螺线管

说明书

技术领域

本发明涉及配备有可动铁芯的、能够产生电磁力的电磁螺线管，其中所述电磁力由电磁线圈产生以移动可动铁芯。

背景技术

由电磁线圈、固定铁芯、可动铁芯以及弹簧线圈构成的电磁螺线管已经被广泛地公知并使用。电磁线圈在接收到电力时成为电磁体。固定铁芯被电磁线圈产生的磁场磁化。可动铁芯沿电磁螺线管的轴向方向朝磁化的固定铁芯移动。

弹簧线圈布置在固定铁芯与可动铁芯之间以向可动铁芯提供弹簧力，从而使可动铁芯与固定铁芯分离。在可动铁芯通过电磁线圈被供电时所产生的电磁体而移至固定铁芯之后，该结构使得能够通过弹簧线圈的弹簧力沿与固定铁芯相反的轴向方向使可动铁芯与固定铁芯分离。

顺带地，存在这样的现象或干涉：移动可动铁芯的操作电压增大得高于设计电压，并且每次检测操作电压时操作电压都波动，即，操作电压不稳定。

这意味着，磁通量在电磁线圈中产生并形成由电磁线圈、可动铁芯和固定铁芯构成的磁路。从磁路中泄漏的磁通量产生将布置在可动铁芯与固定铁芯之间的弹簧线圈朝向电磁螺线管的直径方向的内侧吸引的力，即朝向磁路吸引的力。结果，被向电磁螺线管的直径方向的内侧吸引的弹簧线圈与可动铁芯干涉并作用为对可动铁芯的阻力。因此，当弹簧线圈与可动铁芯干涉时，难以利用原先通过设计工作计算出的操作电压将可动铁芯向固定铁芯吸引。就此而论，必需向电磁线圈供给比原先设计的通过设计工作确定的操作电压高的增大的操作电压以强制性地移动可动铁芯。

一般，当弹簧线圈被供给到弹簧线圈两端的力压缩时，弹簧线圈在进行压缩的同时朝弹簧线圈的直径方向移位。该压缩改变了弹簧线圈上的位置与可动铁芯之间的距离，并且沿直径方向的距离因而不恒定。因此，来自弹簧线圈的对可动铁芯的该干涉的大小根据弹簧线圈的部分变化或波动，并且可动铁芯的操作因此不稳定。

此外，在例如日本专利特开No.2010-67407中公开的具有可动铁芯的电磁螺线管中，可动铁芯具有锥形部分，该锥形部分从可动铁芯的磁吸引表面沿轴向方向朝固定铁芯突出，当可动铁芯被向固定铁芯吸引时，可动铁芯和固定铁芯在该磁吸引表面处接触在一起。并且，因为产生了更大的朝电磁螺线管的直径方向的内侧吸引弹簧线圈的吸引力，所以移动可动铁芯的操作电压增大更多。

具有上述结构的电磁螺线管被应用于各种领域，例如，在能够起动内燃发动机的起动设备中用作小齿轮推移螺线管。特别地，在汽车领域，必需确保最小操作电压以正确地移动可动铁芯，这是因为即使电磁螺线管在诸如高温和大的振动状况等恶劣条件下工作，也要求电磁螺线管正确地操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够以稳定的操作电压操作的电磁螺线管。

为了实现以上目的，本发明的示例性实施方式提供了一种电磁螺线管，其具有电磁线圈、固定铁芯、可动铁芯、以及弹簧线圈。所述电磁线圈在接收到电力时形成电磁体。所述固定铁芯布置在所述电磁线圈的一个端部处，并且在电力被供给至所述电磁线圈时被磁化。所述可动铁芯构造成在所述电磁线圈的内侧中沿轴向方向朝向和远离所述固定铁芯移动。所述弹簧线圈布置在所述固定铁芯与所述可动铁芯之间，并且沿所述轴向方向朝所述固定铁芯的相反方向向所述可动铁芯施加弹簧力。在电磁线圈中，在所述固定铁芯和所述可动铁芯中的至少一个中形成有磁吸引表面和配合部。当所述可动铁芯被向所述固定铁芯吸引并与所述固定铁芯接触时，所述磁吸引表面与另一个铁芯接触。所述配合部的沿所述轴向方向在与所述固定铁芯相反的方向上与所述磁吸引表面分开预定距离的外周表面与所述弹簧线圈接合。所述磁吸引表面的最外周部分与所述配合部的最外周部分相比定位在直径方向上的内侧。

在该电磁螺线管结构中，因为所述磁吸引表面的最外周部分与所述配合部的最外周部分相比定位在直径方向上的内侧，所以能够固定弹簧线圈在直径方向上的位置，并抑制弹簧线圈被配合部的最外周部分沿直径方向移动。这使得能够防止由弹簧线圈提供的对磁吸引表面的最外周部分的干涉。因此，本发明提供了具有移动可动铁芯而没有波动所必需的稳定操作电压的电磁螺线管。

在根据本发明的电磁螺线管中，在所述磁吸引表面与所述配合部的面向所述磁吸引表面的侧部之间形成有小直径部。所述小直径部在直径上小于所述配合部。进一步地，所述小直径部具有直径减小的表面，该直径减小的表面作为形成在所述配合部的面向所述磁吸引表面的端部与所述磁吸引表面的最外周部分之间的外周表面。所述直径减小的表面具有沿所述轴向方向朝所述磁吸引表面直径减小的锥形形状，或者具有沿所述可动铁芯的轴向方向的外周表面。