CN103486299B - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电磁阀。该电磁阀具备：套筒，其具有供给口和输出口；滑阀，其在形成于套筒的阀孔中被收纳为能够在轴向移动，通过该轴向移动使供给口与输出口之间的流路面积变化；螺线管部，其向轴向的一侧按压滑阀；以及螺旋弹簧，其向螺线管部侧对滑阀施力，在滑阀上形成有有底孔形状的收纳孔，并且在收纳孔中圆柱状的活塞部件被收纳为能够滑动，在滑阀上形成有导入孔，该导入孔将从输出口输出的工作油的压力导入收纳孔的底面与活塞部件的一端面之间的空间。

Description

电磁阀

技术领域

本发明涉及根据对线圈供给的励磁电流来输出工作油的电磁阀。

背景技术

本申请主张于2012年6月7日提出的日本专利申请2012-129899号和2012年10月5日提出的日本专利申请2012-222723号的优先权，并在此引用包括说明书、附图和说明书摘要在内的全部内容。

以往，公知一种电磁阀，其构成为具备在筒状的套筒内以能够轴向移动的方式被收纳的轴状的滑阀，使该滑阀在轴向移动从而使工作油的流路以及流路面积变化（例如，参照日本特开2006-112514号公报）。

日本特开2006-112514号公报所记载的电磁阀具有螺线管部、滑阀以及弹簧。上述螺线管部利用电磁线圈的磁力使柱塞移动。上述滑阀由于螺线管部的动作而被按压，在套筒的阀孔内移动。上述弹簧对滑阀朝螺线管部侧施力。

近年来要求这种电磁阀的小型化以及轻型化。例如在将这种电磁阀应用到车辆的自动变速器的油压控制装置的情况下，必须将多个电磁阀配置于发动机室内。因此，如果各个电磁阀的尺寸很大，则可能会与其它的辅助配件干涉等而使配置变得困难。另外，如果电磁阀的重量很大，则会妨碍车辆的燃油效率的提高。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种小型化以及轻型化的电磁阀。

本发明的一实施方式的电磁阀的结构上的特征是具备：筒状的套筒，其具有供给工作油的供给口和输出工作油的输出口；滑阀，其在形成于上述套筒的阀孔被收纳为能够在轴向移动，通过该滑阀的轴向移动使上述供给口与上述输出口之间的流路面积变化；螺线管部，其接受励磁电流的供给而动作，朝轴向的一侧按压上述滑阀；以及弹性部件，其朝上述螺线管部侧对上述滑阀施力，在上述滑阀的与上述螺线管部相反侧的端部以沿上述滑阀的中心轴的方式形成有有底孔形状的收纳部，并且，在上述收纳部中圆柱状的活塞部件被收纳为能够滑动，在上述滑阀上形成有导入孔，该导入孔将从上述输出口输出的工作油的压力导入上述收纳部的底面与上述活塞部件的一端面之间的空间。

附图说明

图1表示本实施方式的电磁阀的结构例，（a）图是剖视图，（b）图是外形图。

图2中，（a）图是图1的（a）图中的滑阀的收纳孔及其周边部的放大图，（b）图是进一步放大表示图2的（a）图的收纳孔的底部附近的放大图。

图3表示比较例的电磁阀的结构例，（a）图是剖视图，（b）图是外形图。

图4表示第一变形例的活塞部件，（a）图是外形图，（b）图是沿活塞部件的中心轴的剖视图。

图5表示第二变形例的活塞部件，（a）图是外形图，（b）图是沿活塞部件的中心轴的剖视图。

具体实施方式

通过以下参照附图对本发明的实施方式示例进行的详细描述，本发明的上述及其他特征和优点会变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的要素。

参照图1以及图2对本发明的实施方式进行说明。

图1表示本实施方式的电磁阀的结构例，（a）图是剖视图，（b）图是外形图。在图1的（a）图中，上半部分表示动作状态，下半部分表示非动作状态。

上述电磁阀1例如设置于车辆。上述电磁阀1夹装于向促动器供给流体压力的供给通路来使用，上述促动器通过流体压力辅助电子控制式自动变速装置的变速时的换挡操作力。

电磁阀1构成为具备螺线管部2和滑阀控制阀3。上述螺线管部2接受励磁电流的供给而动作。上述滑阀控制阀3与螺线管部2连结。

螺线管部2具有电磁线圈20、筒状的罩部件21、芯部件22以及柱塞23。上述罩部件21由磁性体构成。上述芯部件22也由磁性体构成。上述柱塞23相对于罩部件21以及芯部件22在轴向移动。

电磁线圈20被收纳在形成于罩部件21的环状的收纳空间21a。电磁线圈20从固定于罩部件21的外周的连接器部201接受励磁电流的供给并产生磁场。将电磁线圈20以使其轴向的一端与罩部件21的收纳空间21a的底部211对置且另一端与芯部件22对置的方式收纳于收纳空间21a。

罩部件21在收纳电磁线圈20的收纳空间21a的内侧形成有收纳柱塞23的圆筒状的缸体部21b。缸体部21b由底部212以及圆筒状的突出部213构成。上述突出部213从底部212朝芯部件22侧突出。在突出部213的内侧配置有引导柱塞23的轴向移动的轴承衬套214。

芯部件22一体具有凸缘部221和圆筒状的突出部222。上述凸缘部221在轴向与电磁线圈20相对。上述突出部222从凸缘部221朝向罩部件21的底部212以及突出部213突出。在芯部件22形成有轴向的贯通孔22a，在该贯通孔22a内配置有轴承衬套223。在芯部件22的突出部222的前端与罩部件21的突出部213的前端之间形成有空隙2a。

柱塞23在缸体部21b内能够在轴向移动，在中心部形成有贯通孔23a。在该贯通孔23a内固定有轴状的杆24的基端部。在杆24的外周固定有限制体241，该限制体241限制柱塞23朝芯部件22侧移动。

杆24被轴承衬套223引导并插通于在芯部件22形成的贯通孔22a，杆24的前端部从芯部件22的凸缘部221侧突出。杆24的从芯部件22突出的前端部与下述的滑阀控制阀3的滑阀30的一端抵接，对滑阀30沿其中心轴C朝轴向的一侧按压。

滑阀控制阀3构成为具备轴状的滑阀30和筒状的套筒4。在上述套筒4形成有将滑阀30收纳为能够在轴向移动的阀孔4a。套筒4的一端与芯部件22的凸缘部221一起被罩部件21的铆接部21c铆接固定。

滑阀30以铝（Al）作为主要成分，由含有例如铜（Cu）、锰（Mn）、硅（Si）、镁（Mg）、锌（Zn）等金属而提高了强度的铝合金形成。该滑阀30从螺线管部2侧按顺序一体具有第一焊盘部31、直径比第一焊盘部31小的小径部32、第二焊盘部33以及筒状突起部34。另外，滑阀30被作为弹性部件的螺旋弹簧50弹性地朝螺线管部2侧施力，上述螺旋弹簧50与第二焊盘部33与筒状突起部34之间的台阶部抵接。在第一焊盘部31形成有朝螺线管部2侧突出的突起311，该突起311的前端部与杆24的前端部抵接。在螺线管部2非动作状态下，如图1的（a）图的上侧所示，杆24的基端部与罩部件21的底部212抵接。

另外，在滑阀30的与螺线管部2相反的一侧的端部沿中心轴C形成了有底孔形状的收纳孔300。收纳孔300是收纳活塞部件6的本发明的收纳部的一个例子，其内径例如为2mm～5mm。收纳孔300以从滑阀30的端部朝螺线管部2侧延伸的方式形成。在该收纳孔300中，圆柱状的活塞部件6被收纳为能够滑动。将活塞部件6设定为其轴向长度是直径的2倍以上并且比收纳孔300的深度短。活塞部件6例如由与滑阀30相同的铝合金形成。收纳孔300通过导入孔320与小径部32的外周连通。收纳孔300及其周边部的详细结构后述。

套筒4具备供给口41、输出口42、排放口43以及筒部44。上述供给口41供给从图示省略的油泵的排出口流出的工作油。上述输出口42在螺线管部2的动作状态下与供给口41连通，将工作油输出至控制对象（例如电子控制式自动变速装置的离合器）。上述排放口43在螺线管部2非动作的状态下与输出口42连通，排出工作油。上述筒部44在内部具有用于收纳螺旋弹簧50的弹簧室44a。

在供给口41安装有抑制异物侵入套筒4的阀孔4a内的第一过滤器51。在输出口42安装有抑制异物排出的第二过滤器52。另外，从排放口43排出的工作油被导入图示省略的排油罐。

供给口41、输出口42以及排放口43之间的连通状态通过滑阀30在轴向移动而切换。换句话说，在螺线管部2处于图1的（a）图中的上半部分所示的非动作状态时，供给口41与输出口42的连通被滑阀30的第二焊盘部33切断，另一方面，输出口42与排放口43经由滑阀30的小径部32的外周侧连通。另外，在螺线管部2处于图1的（a）图中的下半部分所示的动作状态时，供给口41与输出口42经由小径部32的外周侧连通，另一方面，输出口42与排放口43的连通被滑阀30的第一焊盘部31切断。

在筒部44形成有与弹簧室44a连通的节流孔441。节流孔441与形成于套筒4的外周的环状槽442（如图1的（b）图所示）连通。筒部44设置于套筒4的与螺线管部2相反的一侧的端部，其开口44b被有底筒状的栓体7封闭。

栓体7一体具有圆板状的底部70、突起71以及圆筒部72。螺旋弹簧50的一端与上述底部70抵接。上述突起71设置于底部70的中心部并朝滑阀30突出。上述圆筒部72设置于底部70的周边部，通过旋合与套筒4的筒部44的内表面结合。

图2的（a）图是图1的（a）图的滑阀30的收纳孔300及其周边部的放大图。图2的（b）图是进一步放大表示图2的（a）图的收纳孔300的底部附近的放大图。

收纳孔300由大径部301以及小径部302形成。小径部302比大径部301更位于里侧（底面300b侧）。作为收纳孔300的加工方法，能够例如从滑阀30的端部沿中心轴C插入钻头来形成小径部302，然后利用铰刀等工具将开口侧的内径扩大来形成大径部301。在该情况下，收纳孔300的底面300b成为与钻头的前端部的形状对应的形状。即，如图2所示，形成为中心轴C方向的深度朝底面300b的中心部逐渐加深的锥状。

如图2的（b）图所示，在导入孔320的一端部，在滑阀30的小径部32的外周面具有开口320a，在导入孔320的另一端部，在收纳孔300的底面300b具有开口320b。小径部32构成为包括：第一焊盘部31侧的圆筒部321、和形成于第二焊盘部33侧且在轴向的中央部形成小径的缩颈（くびれ）部322。开口320a形成于比缩颈部322的直径最小的最小径部322a更靠第二焊盘部33侧。

从开口320a朝开口320b相对于中心轴C的径向倾斜地插入钻头来形成导入孔320。开口320b形成于收纳孔300的底面300b，所以在钻头加工后能够从收纳孔300的开口目视观察开口320b。由此，能够容易确认开口320b有无毛刺等。

另外，底面300b为锥状，所以与底面300b为平坦面的情况比较，导入孔320相对于底面300b的角度接近直角。由此，加工导入孔320时的钻头的负荷不会产生偏斜，容易进行加工。换句话说，从滑阀30的外周侧容易对准底面300b。

在滑阀30中，对包含收纳孔300的内周面300a的区域实施用于提高其表面硬度的无电解电镀。作为该无电解电镀，更具体而言，能够应用无电解镀镍（镀NiP）。对由铝合金形成的滑阀30实施无电解镀镍，由此，能够将其表面硬度Hv从例如100（不加镀的情况）提高到500（实施了无电解镀镍的情况）左右。对滑阀30实施这样的无电解电镀，由此，内周面300a的耐磨性提高，耐异物性提高并且长期使用也能够维持滑动性。

对不具有收纳孔300的现有电磁阀的滑阀实施用于提高表面硬度的铝阳极氧化处理。然而，铝阳极氧化处理在处理中产生气泡，所以在对本实施方式的滑阀30实施了铝阳极氧化处理的情况下，收纳孔300内积蓄气泡，无法在内周面300a适当地形成氧化铝层。因此，在本实施方式中，代替铝阳极氧化处理，实施不产生气泡的无电解电镀。由此，形成电镀涂层而不在滑阀30的收纳孔300内积蓄气泡。由此，能够提高内周面300a的表面硬度，提高耐异物性并且提高耐磨性。

另外，可以对活塞部件6也实施与滑阀30相同的无电解电镀。但是，活塞部件6的表面处理可以是铝阳极氧化处理。对活塞部件6实施无电解电镀或者铝阳极氧化处理来提高外周面6a的表面硬度，由此，能够进一步提高耐异物性、耐磨性以及滑动性。

活塞部件6被收纳于收纳孔300的大径部301，其外周面6a能够在大径部301的收纳孔300的内周面300a滑动。在活塞部件6的外周面6a形成有多个（图2所示的例子中为3个）作为能够收纳混入在工作油中的异物的凹部的环状槽61。每个环状槽61沿活塞部件6的周向遍及其整周地形成。

在活塞部件6形成环状槽61，由此，混入在工作油中的微小铁粉等异物被收入至环状槽61内，耐异物性提高。换句话说，这样的异物被夹在收纳孔300的内周面300a与活塞部件6的外周面6a之间从而抑制活塞部件6的滑动性受损，即抑制活塞部件6无法在收纳孔300内顺畅地滑动的情况。而且，进一步抑制由于异物而在收纳孔300的内周面300a或者活塞部件6的外周面6a产生损伤并因该损伤使漏流量增大的情况。另外，活塞部件6由于环状槽61的工作油的压力，其中心轴容易与收纳孔300的中心轴一致。

在螺线管部2动作时，供给至供给口41的工作油的压力通过导入孔320被导入到活塞部件6的轴向的一端面6b与收纳孔300的底面300b之间的空间300c。换句话说，如果螺线管部2动作使滑阀30朝栓体7侧移动，供给口41与输出口42经由小径部32的外周侧连通，则导入孔320的开口320a的工作油的压力成为从输出口42输出的工作油的压力。该压力通过导入孔320导入空间300c。

导入到空间300c的压力作用于收纳孔300的底面300b，成为朝螺线管部2侧按压滑阀30的反馈压。由此，能够抑制例如油泵的排出压的变动对从输出口42输出的工作油的压力产生的影响。由此，能够利用向电磁线圈20供给的励磁电流高精度地控制从输出口42输出的油压。

另外，导入空间300c的压力作用于活塞部件6的一端面6b，将活塞部件6向栓体7的突起71按压。

栓体7的突起71的前端面71a与活塞部件6的轴向的另一端面6c（与一端面6b相反侧的端面）对置。突起71形成为圆柱状，其外径比收纳孔300的内径小。突起71的前端面71a在螺线管部2非动作的状态下也位于收纳孔300内。即，突起71的前端面71a在螺线管部2从非动作状态到动作状态都位于收纳孔300内。

换句话说，突起71的包含前端面71a的前端部总是在收纳孔300的内部，即使滑阀30在轴向移动，前端面71a以及活塞部件6的另一端面6c也不向收纳孔300的外部露出。由此，筒状突起部34的前端不与活塞部件6的外周面6a接触，活塞部件6就能相对于滑阀30顺畅地滑动。

活塞部件6的另一端面6c是朝突起71侧突出的凸曲面，突起71的前端面71a是与其中心轴正交的平坦面。由此，活塞部件6和突起71容易在径向相对移动。因此，即使突起71的中心轴相对于滑阀30的中心轴C偏离，也不会由于该偏离而使滑阀30相对于套筒4的阀孔4a偏心，从而抑制工作油的泄漏。

在栓体7的底部70，螺旋弹簧50的一端抵接在与滑阀30对置的内表面70a的突起71的基端部的周围。底部70的外表面70b形成为凹曲面状。螺旋弹簧50的另一端抵接在第二焊盘部33的与筒状突起部34之间的阶梯差面33a。

在如上述那样构成的电磁阀1中，如果向电磁线圈20供给励磁电流，则柱塞23由于该磁力而朝芯部件22侧移动。杆24按压滑阀30，使滑阀30在阀孔4a沿中心轴C在轴向移动。如果滑阀30在轴向移动，则供给口41与输出口42经由小径部32而连通。工作油从输出口42向控制对象输出。另外，供给到供给口41的工作油的压力由于导入孔320而导入收纳孔300的空间300c，产生将滑阀30向螺线管部2侧按压的反馈压。

滑阀30在其轴向移动从而使供给口41与输出口42之间的流路面积以及输出口42与排放口43之间的流路面积变化。滑阀30定位于使电磁线圈20的磁力、螺旋弹簧50的作用力以及反馈压相互平衡的位置。

比较例

图3表示本实施方式的电磁阀1A的结构例，图3的（a）图是剖视图，（b）图是外形图。在图3中，对具有实际上与图1所说明的内容相同的功能的构成要素标注相同的附图标记并省略其重复的说明。

在该电磁阀1A中，滑阀控制阀3A的滑阀30A以及套筒4A的结构与本实施方式的电磁阀1不同。此外，电磁阀1A的工作油的压力、流量等的容量与电磁阀1的容量相同。

滑阀30A具备第三焊盘部35以及凸台部36来代替筒状突起部34以及收纳孔300。在套筒4A设置有经由图示省略的阀体与输出口42连通的反馈口45。另外，套筒4A的开口被栓体8封闭。

第三焊盘部35配置于反馈口45的靠第二焊盘部33侧。受到被供给到反馈口45的工作油的压力，滑阀30A朝螺线管部2侧被按压。

凸台部36包括圆柱状的基部361和突起部362。上述突起部362从基部361朝栓体8侧突出，直径比基部361小。螺旋弹簧50的一端抵接在基部361与突起部362之间的阶梯差面。

栓体8一体具有供螺旋弹簧50的一端抵接的圆板状的底部80、设置于底部80的中心部的突起81、以及圆筒部82。上述突起81朝滑阀30A突出。上述圆筒部82设置于底部80的周缘部，通过旋合与套筒4A的筒部44的内表面结合。突起81的高度（轴向的长度）比本实施方式的电磁阀1的栓体7的突起71的高度低。突起81构成为不与凸台部36的突起部362抵接。

如果将电磁阀1的轴向尺寸设为L1，电磁阀1A的轴向尺寸设为L2，则L1比L2短10％以上。该轴向尺寸的缩短是由于在滑阀30形成收纳孔300并在该收纳孔300的内部将活塞部件6收纳为能够移动。

即，通过导入孔320向收纳孔300的空间300c导入被供给到供给口41的工作油的压力来产生反馈压。由此，不需要电磁阀1A的第三焊盘部35以及反馈口45。而且，使螺旋弹簧50抵接在第二焊盘部33与筒状突起部34的阶梯差面33a，由此，使收纳孔300与螺旋弹簧50在中心轴C的径向重叠。由此，能够减少用于收纳螺旋弹簧50的专用空间。由此，电磁阀1的轴向尺寸比电磁阀1A的轴向尺寸短。另外，通过缩短该轴向尺寸，电磁阀1的重量比电磁阀1A轻型。

这样，根据本实施方式，能够缩短电磁阀1的轴向长度。另外，从而有利于电磁阀1的轻型化。

以上，对本发明的实施方式的一个例子进行了说明。然而，本发明该实施方式不限定于此，在不脱离本发明的主旨的范围内能够适当地变形来实施。例如，活塞部件6的形状可以如图4以及图5所示那样变形。

图4表示第一变形例的活塞部件6A，（a）图是外形图，（b）图是沿活塞部件6A的中心轴的剖视图。该活塞部件6A在其中心部的圆柱状的轴部620的外周一体设置有4个环状突起（第一环状突起621～第四环状突起624）。该第一环状突起621～第四环状突起624从一端部6b朝另一端部6c非等间隔地设置。在第一环状突起621与第二环状突起622之间形成有第一环状槽631。在第二环状突起622与第三环状突起623之间形成有第二环状槽632。在第三环状突起623与第四环状突起624之间形成有第三环状槽633。在图4所示的例子中，第一环状槽631的槽宽与第三环状槽633的槽宽相同。第二环状槽632的槽宽形成为比第一环状槽631以及第三环状槽633的槽宽大。第一环状突起621～第四环状突起624的外周面621a、622a、623a、624a与滑阀30的收纳孔300的内周面300a滑动接触。根据该变形例，在第一环状槽631～第三环状槽633收取混入在工作油中的铁粉等异物，耐异物性提高。

图5表示第二变形例的活塞部件6B，（a）图是外形图，（b）图是沿活塞部件6B的中心轴的剖视图。该活塞部件6B在其外周面6a形成有多个凹痕状的凹陷64。在图5所示的例子中，从一端部6b侧到另一端部6c侧以大致均等的密度形成有凹陷64，但凹陷64也可以偏向一端部6b侧或者另一端部6c侧而形成。在该变形例中，也能在多个凹陷64收取混入在工作油中的铁粉等异物，耐异物性提高。

根据本发明，能够缩短电磁阀的轴向长度。

Claims (6)

1.一种电磁阀，具备：

筒状的套筒，其具有供给工作油的供给口和输出工作油的输出口；

滑阀，其在形成于所述套筒的阀孔被收纳为能够在轴向移动，并且通过该滑阀的轴向移动使所述供给口与所述输出口之间的流路面积变化；

螺线管部，其接受励磁电流的供给而动作，朝轴向的一侧按压所述滑阀；以及

弹性部件，其朝所述螺线管部侧对所述滑阀施力，

所述电磁阀的特征在于，

在所述滑阀的与所述螺线管部相反侧的端部以沿所述滑阀的中心轴的方式形成有有底孔形状的收纳部，并且，在所述收纳部中圆柱状的活塞部件被收纳为能够滑动，

在所述滑阀形成有导入孔，该导入孔将从所述输出口输出的工作油的压力导入所述收纳部的底面与所述活塞部件的一端面之间的空间，

所述套筒的与所述螺线管部相反侧的端部的开口被栓体封闭，

所述栓体在中心部具有朝所述滑阀突出的突起，并且，所述突起的前端面与所述活塞部件的另一端面对置，

所述栓体的所述突起的前端面从所述螺线管部的非动作状态到动作状态都位于所述滑阀的所述收纳部内。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，

形成于所述滑阀的所述导入孔在所述收纳部的所述底面具有开口。

3.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，

所述收纳部的所述底面形成为所述中心轴向的深度朝其中心部逐渐加深的锥状。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电磁阀，其特征在于，

在所述活塞部件的外周面形成有能够收纳混入在所述工作油中的异物的凹部。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的电磁阀，其特征在于，

对所述滑阀的包含所述收纳部的内表面在内的区域实施无电解电镀。

6.根据权利要求4所述的电磁阀，其特征在于，

对所述滑阀的包含所述收纳部的内表面在内的区域实施无电解电镀。