CN114391074A - 线性电磁阀 - Google Patents

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Abstract

在本公开的线性电磁阀的套筒内，划分出与输出口连通的输出室、与排放口连通的排放室、以及位于输出室与排放室之间的连通室，在阀柱的台肩的外周面形成有在该台肩的靠排放室侧的端面开口的至少一个缺口，与阀柱的移动相应地，形成台肩的靠排放室侧的端面位于连通室内并经由缺口及连通室而将输出室与排放室连通的状态；和台肩的靠排放室侧的端面位于输出室内并经由连通室而将输出室与排放室连通的状态，缺口从轴向观察时的面积的总和相对于连通室的内周面与台肩的外周面之间的间隙从轴向观察时的面积的比率为40％以上且153％以下，缺口在轴向上的长度为台肩在轴向上的长度与输出室在轴向上的长度之差亦即搭接长度的21％以上。

Description

线性电磁阀
技术领域
本公开涉及包括包含输入口及输出口的套筒、配置为在该套筒内自由滑动的阀柱、以及使阀柱在套筒内移动的螺线管部的线性电磁阀。
背景技术
以往，作为这种线性电磁阀，已知包含形成于与阀柱的输入口对置的台肩的端缘的圆弧状或V字状的输入缺口(凹部)、和形成于与排放口对置的台肩的端缘的圆弧状或V字状的排放缺口(凹部)(例如，参照专利文献1)。在该线性电磁阀中，通过将供给至输入口的工作油(流体)经由输入缺口而导入输出口并且经由排放缺口而从排放口排出，从而使相对于阀柱的移动量的输出压的变化率接近比例关系，由此能够提高压力控制的响应性。另一方面，作为包含上述那样的线性电磁阀的油压控制装置，也已知有为了使线性电磁阀的输出压的脉动衰减而包括与该线性电磁阀的输出口连通的油压阻尼器的油压控制装置(例如，参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开2008-309298号公报
专利文献2：国际公开第2014/156944号
在上述那样的线性电磁阀中，例如，有时与用于控制对螺线管部施加的电压的脉冲信号(PWM信号)的频率(驱动频率)相应地而使阀柱微小地振动，若由于该外部因素而使阀柱微小地振动，则由于该阀柱的振动而使输出压产生脉动。另外，在包含输入缺口、排放缺口的专利文献1记载的线性电磁阀中，当经由输入缺口及排放缺口中的至少任一方而使对应的口彼此连通时，输出压的脉动的振幅变得更大。因此，当使用专利文献1记载的线性电磁阀时，为了使该线性电磁阀的输出压的脉动衰减，有时不得不并用专利文献2记载那样的脉动衰减装置(油压阻尼器)。
发明内容
因此，本公开的主要目的在于提供一种能够降低由于阀柱的微小的振动而引起的输出压的脉动的线性电磁阀。
本公开的线性电磁阀包括：套筒，其包括输入口、输出口以及排放口；阀柱，其配置为在上述套筒内自由滑动；以及螺线管部，其根据供给电力而使上述阀柱在上述套筒内移动，其中，在上述套筒的内部，划分出与上述输出口连通的输出室、与上述排放口连通的排放室、以及位于上述输出室与上述排放室之间并且具有比上述输出室小的截面积的连通室，上述阀柱包括使上述输出口与上述排放口的连通状态发生变化的台肩，在上述台肩的外周面形成有在上述台肩的靠上述排放室侧的端面开口的至少一个缺口，上述缺口为从上述台肩的靠上述排放室侧的端面朝向相反侧的端面沿上述阀柱的轴向延伸并且从上述台肩的上述外周面向上述阀柱的轴心侧凹陷的凹部，与上述阀柱的移动相应地，形成上述台肩的靠上述排放室侧的上述端面位于上述连通室内并经由上述缺口及上述连通室而将上述输出室与上述排放室连通的状态；和上述台肩的靠上述排放室侧的上述端面位于上述输出室内并经由上述连通室而将上述输出室与上述排放室连通的状态，上述缺口从上述轴向观察时的面积的总和相对于上述连通室的内周面与上述台肩的外周面之间的间隙从上述轴向观察时的面积的比率为40％以上且153％以下，上述缺口在上述轴向上的长度为上述台肩在上述轴向上的长度与上述输出室在上述轴向上的长度之差亦即搭接长度的21％以上。
本申请的发明人们为了在包含以在排放室侧的端面开口的方式形成于台肩的外周面的至少一个缺口的线性电磁阀中，降低由于阀柱的微小的振动而引起的输出压的脉动，专心进行研究，其结果为，着眼于形成于台肩的排放室侧的缺口的尺寸即该缺口从阀柱的轴向观察时的面积、在该轴向上的长度。进而，本申请的发明人们发现了通过将上述缺口从该轴向观察时的面积的总和相对于连通室的内周面与台肩的外周面之间的间隙从上述轴向观察时的面积的比率设为40％以上且153％以下，且将缺口在轴向上的长度设为台肩在轴向上的长度与输出室在轴向上的长度之差亦即搭接长度的21％以上，从而能够在确保流体在缺口中的流通性的同时，良好地降低由于阀柱的微小的振动而引起的输出压的脉动。即，通过将排放室侧的缺口的尺寸规定在上述范围内，能够减小相对于阀柱的移动量(行程)的缺口在输出室的开口面积的变化，从而能够减小与阀柱的微小的振动相应的输出压的脉动的振幅。由此，根据本公开的线性电磁阀，由于能够降低由于阀柱的微小的振动而引起的输出压的脉动，因此能够通过省略用于使输出压的脉动衰减的脉动衰减装置，而实现包含该线性电磁阀在内的装置整体的低成本化及小型化。而且，通过在形成上述两个状态的阀柱的台肩的靠排放室侧的外周面设置缺口，从而能够在缩短缺口在轴向上的长度、乃至线性电磁阀的轴长的同时，良好地使输出压的脉动衰减。此外，一个缺口从轴向观察时的面积为将规定在上述范围内的面积的总和除以缺口的个数而得到的值。
附图说明
图1是表示本公开的线性电磁阀的局部剖视图。
图2是表示本公开的线性电磁阀的主要部位的局部剖视图。
图3A、图3B、图3C及图3D是用于说明本公开的线性电磁阀的动作的剖视图。
图4是表示输入侧缺口在台肩的外周面的开口面积与线性电磁阀的输出压的脉动的关系的图表。
图5是表示排放缺口在台肩的外周面的开口面积与线性电磁阀的输出压的脉动的关系的图表。
图6是表示阀柱的移动量与允许工作油的流通的范围的面积的关系的图表。
图7是对本公开的线性电磁阀的输出特性进行例示的时序图。
图8是例示比较例的线性电磁阀的输出特性的时序图。
图9是表示排放缺口从轴向观察时的面积的总和相对于套筒的连通室的内周面与台肩的外周面之间的间隙从轴向观察时的面积的比率、与输出压的脉动的振幅的关系的图表。
图10是表示排放缺口在轴向上的长度相对于台肩在轴向上的长度与输出室在轴向上的长度之差亦即搭接长度的比率、与输出压的脉动的振幅的关系的图表。
图11是表示形成于台肩的缺口的变形方式的剖视图。
具体实施方式
接下来，参照附图对用于实施本公开的发明的方式进行说明。
图1是表示本公开的线性电磁阀1的简要结构图。该图所示的线性电磁阀1例如装入于控制向搭载于车辆的变速器的离合器、制动器、变矩器、锁止离合器等的油压的油压控制装置的阀体。在本实施方式中，线性电磁阀1为将调压后的工作油直接向离合器等的油室供给的、所谓的直接线性电磁阀。如图示那样，线性电磁阀1包括螺线管部2、和被该螺线管部2驱动而对工作油进行调压的阀部3。另外，本实施方式的线性电磁阀1为在对螺线管部2供给电力时输出油压的常闭型线性电磁阀。
螺线管部2包括：沿轴向排列配置的筒状的第一及第二芯体；以包围第一及第二芯体的方式配置的筒状的线圈；配置为在第二芯体内沿轴向自由移动的柱塞；能够在第一芯体内与柱塞联动地沿轴向移动的杆20；以及收容这些部件的轭(壳体)(图1中，仅示出杆20)。若电流在螺线管部2的线圈中流动，则形成依次在轭、第二芯体、柱塞、第一芯体中流动的磁通回路。由此，柱塞被向第一芯体侧抽吸，与该柱塞联动地，杆20沿从第一芯体突出的方向移动。在本实施方式中，对螺线管部2施加的电压由基于油压指令值而生成的PWM信号控制。
阀部3包括：装入于上述阀体的大致圆筒状的套筒4；和配置为在该套筒4的内部沿轴向自由滑动(自由移动)的阀柱5。套筒4的一端(图中为右端)相对于螺线管部2(轭)固定，在该套筒4的与螺线管部2侧相反一侧的端部(图中为左端部)固定(旋合)有封闭该端部的帽6。另外，在套筒4的内部以位于阀柱5与帽6之间的方式配置有弹簧(弹性部件)7。弹簧7在本实施方式中为螺旋弹簧，对阀柱5向螺线管部2侧施力。
套筒4包括与分别形成于阀体的对应的油路连通的输入口4i、输出口4o、排放口(排出口)4d以及反馈口4f。向输入口4i例如供给在从油泵吐出之后通过调节阀进行了调压的工作油(主压)。另外，通过线性电磁阀1进行了调压的工作油从输出口4o向阀体的油压供给油路流出。进一步，排放口4d经由阀体的排放油路而与工作油存积部连通，反馈口4f经由形成于阀体的油路而与输出口4o连通。在本实施方式中，输入口4i、输出口4o、排放口4d及反馈口4f以从螺线管部2侧朝向弹簧7(帽6)侧依次隔开间隔地沿轴向排列的方式形成于套筒4。即，输入口4i形成在输出口4o的靠螺线管部2侧。另外，排放口4d形成在输出口4o的靠弹簧7侧，反馈口4f形成在排放口4d的靠弹簧7侧。
另外，在套筒4的内部，沿轴向隔开间隔地划分出与输入口4i连通的输入室40i、与输出口4o连通的输出室40o、与排放口4d连通的排放室40d、以及与反馈口4f连通的反馈室40f。进一步，在套筒4的内部，划分出位于输入室40i与输出室40o之间并在两者开口的第一连通室41、位于输出室40o与排放室40d之间并在两者开口的第二连通室42、以及在排放室40d及反馈室40f开口的第三连通室43。输入室40i、输出室40o、排放室40d及反馈室40f为相互具有相同的内径(截面积)的截面圆形形状的空间部。第一～第三连通室41、42、43为具有相互相同且比输入室40i等的内径(截面积)小的内径(截面积)的截面圆形形状的空间部。输入室40i、输出室40o、排放室40d、反馈室40f以及第一～第三连通室41、42、43沿着套筒4的轴心相互同轴地延伸。
如图1所示，阀柱5包括：四个台肩51、52、53及54；台肩51与台肩52之间的第一轴部5a；台肩52与台肩53之间的第二轴部5b；以及台肩53与台肩54之间的第三轴部5c。台肩51、52及53形成为相互具有相同的外径(截面积)的圆柱状，台肩54形成为具有比台肩51-53的内径(截面积)小的内径(截面积)的圆柱状。另外，台肩52及台肩53的外径确定为比套筒4的第一～第三连通室41、42、43的内径稍小的值。进一步，在本实施方式中，阀柱5的台肩52具有比套筒4的输出室40o的轴长长的轴长。第一～第三轴部5a-5c形成为具有至少比台肩51及台肩52的内径(截面积)小的内径(截面积)的圆柱状。台肩51-54及第一～第三轴部5a-5c沿着阀柱5的轴心相互同轴地延伸。
另外，如图1及图2所示，在阀柱5的台肩52的外周面52s形成有在该台肩52的输入室40i侧(图1中的右侧)的端面52i开口的凹部亦即至少一个输入侧缺口55、和在该台肩52的排放室40d侧(图1中的左侧)的端面52d开口的凹部亦即至少一个排放缺口57。在本实施方式中，如图2所示，输入侧缺口55及排放缺口57分别以180°间隔形成在周向的两处。各输入侧缺口55为从台肩52的靠输入室40i侧的端面52i朝向相反侧即靠排放室40d侧的端面52d沿阀柱5的轴向延伸并且从台肩52的外周面52s向阀柱5的轴心侧凹陷的凹部。另外，各排放缺口57为从台肩52的靠排放室40d侧的端面52d朝向相反侧即靠输入室40i侧的端面52i沿阀柱5的轴向延伸并且从台肩52的外周面52s向阀柱5的轴心侧凹陷的凹部。另外，在本实施方式中，输入侧缺口55及排放缺口57具有恒定且相互相同的深度d(参照图2)，成对的输入侧缺口55及排放缺口57配置在与阀柱5的轴心平行地延伸的同一轴线上。进一步，两个(多个)输入侧缺口55彼此具有相互相同的规格，两个(多个)排放缺口57彼此具有相互相同的规格。
如图1所示，输入侧缺口55从正横向观察具有大致长方形的开口部。即，输入侧缺口55具有：从端面52i相互平行且沿阀柱5的轴向地(与轴心平行地)延伸的一对侧缘部55a；和与该一对侧缘部55a交叉并且与端面52i平行地延伸的内缘部55b。另外，如图2所示，输入侧缺口55从阀柱5的轴向观察(从正面观察端面52i)具有大致长方形的开口部。在本实施方式中，输入侧缺口55在端面52i的开口面积规定为比该输入侧缺口55在外周面52s的开口面积大(参照图2)。进一步，对输入侧缺口55的各角部(缘部彼此的交叉部等)赋予R形状。因此，输入侧缺口55在外周面52s的开口面积(该输入侧缺口55相对于与阀柱5的轴心平行且与输入侧缺口55的深度方向正交的平面的投影面积)通过从侧缘部55a的长度(输入侧缺口55在阀柱5的轴向上的长度)Li与内缘部55b的长度Wi之积减去对角部赋予的R部的面积α而得到。
如图1所示，排放缺口57从正横向观察也具有大致长方形的开口部。即，排放缺口57具有：从端面52d相互平行且沿阀柱5的轴向地(与轴心平行地)延伸的一对侧缘部57a；和与该一对侧缘部57a交叉并且与端面52d平行地延伸的内缘部57b。另外，如图2所示，排放缺口57从阀柱5的轴向观察(从正面观察端面52d)具有大致长方形的开口部。在本实施方式中，排放缺口57在端面52d的开口面积规定为比该排放缺口57在外周面52s的开口面积大(参照图2)。进一步，对排放缺口57的各角部(缘部彼此的交叉部等)赋予R形状。因此，排放缺口57在外周面52s的开口面积(该排放缺口57相对于与阀柱5的轴心平行且与排放缺口57的深度方向正交的平面的投影面积)通过从侧缘部57a的长度Ld(排放缺口57在阀柱5的轴向上的长度)与内缘部57b的长度Wd之积减去对角部赋予的R部的面积β而得到。
如图1所示，阀柱5的台肩51以在螺线管部2侧与输入室40i连通的方式配置为在形成于套筒4的孔部(圆孔)内滑动自如。另外，在台肩51的前端(图1中的右端)，形成有与螺线管部2的杆20抵接的抵接部50和止动部5s。进一步，阀柱5的台肩54以在弹簧7(帽6)侧与反馈室40f连通的方式配置为在形成于套筒4的孔部(圆孔)内滑动自如，在该台肩54与帽6之间配置上述弹簧7。由此，阀柱5配置为在通过弹簧7向螺线管部2侧施力的状态下在套筒4的内部滑动自如。进而，与阀柱5的移动相应地，套筒4的输入口4i与输出口4o的连通状态及输出口4o与排放口4d的连通状态通过该阀柱5的台肩52而发生变化。
在如上述那样构成的线性电磁阀1中，在未对螺线管部2的线圈供给电力时，如图1及图3A所示，阀柱5(以及杆20)通过弹簧7的作用力被按压于螺线管部2的柱塞。将该状态称为线性电磁阀1的安装状态。在线性电磁阀1的安装状态下，如图3A所示，阀柱5的台肩52的靠输入室40i侧的端面52i及各输入侧缺口55的整体位于第一连通室41内，并且台肩52的靠排放室40d侧的端面52d位于输出室40o内。
由此，在安装状态下，通过台肩52而实际上将第一连通室41封闭，虽然有时工作油经由台肩52的外周面52s与划分第一连通室41的套筒4的内周面之间的微小的间隙而漏出，但输入口4i与输出口4o的连通实际上被切断。进一步，在安装状态下，通过台肩52的端面52d位于输出室40o内，从而基于该台肩52的第二连通室42的封闭被解除，输出室40o与排放室40d经由第二连通室42而连通。另外，在安装状态下，允许工作油从输出室40o向排放室40d的流出的范围的面积为台肩52的外周长、和从端面52d到输出室40o与第二连通室42的边界的距离的乘积值。进一步，在开始向螺线管部2的线圈供电之后至阀柱5移动到某种程度持续地形成图3A所示的状态。以下，将向螺线管部2的供电开始后的图3A所示的状态称为线性电磁阀1的非调压状态(第四状态)。
若对螺线管部2的线圈供给电力而使杆20与柱塞一起向弹簧7侧移动，则阀柱5被杆20按压克服弹簧7的作用力而向该弹簧7(帽6)侧移动。在线性电磁阀1中，若阀柱5向弹簧7侧移动，则如图3B所示，台肩52的靠输入室40i侧的端面52i及各输入侧缺口55的整体保持留在第一连通室41内不变，台肩52的靠排放室40d侧的端面52d越过输出室40o与第二连通室42的边界而位于该第二连通室42内，并且各排放缺口57从套筒4的径向观察时同输出室40o与第二连通室42的边界重叠。将该状态称为线性电磁阀1的微量排放状态(第三状态)。
在线性电磁阀1的微量排放状态下，经由台肩52的各排放缺口57、即各排放缺口57在第二连通室42内开口的范围与该第二连通室42而将输出室40o与排放室40d连通。在微量排放状态下，允许工作油从输出室40o向排放室40d的流出的范围的面积与从排放缺口57的内缘部57b到输出室40o与第二连通室42的边界的距离、内缘部57b的长度Wd及排放缺口57的数量的乘积值大体一致。
在形成了线性电磁阀1的微量排放状态之后，若阀柱5被杆20按压而进一步向弹簧7(帽6)侧移动，则如图3C所示，台肩52的靠排放室40d侧的端面52d及各排放缺口57的整体位于第二连通室42内，并且台肩52的靠输入室40i侧的端面52i保持位于第一连通室41内不变，各输入侧缺口55从套筒4的径向观察同第一连通室41与输出室40o的边界重叠。将该状态称为线性电磁阀1的第一调压状态(第一状态)。
在线性电磁阀1的第一调压状态下，通过台肩52而实际上将第二连通室42封闭，虽然有时工作油经由台肩52的外周面52s与划分第二连通室42的套筒4的内周面之间的微小的间隙而漏出，但输出口4o与排放口4d的连通实际上被切断。另外，在第一调压状态下，经由台肩52的各输入侧缺口55、即各输入侧缺口55在输出室40o内开口的范围与第一连通室41而将输入室40i与输出室40o连通。在第一调压状态下，允许工作油从第一连通室41(输入室40i)向输出室40o的流入的范围的面积与从输入侧缺口55的内缘部55b到第一连通室41与输出室40o的边界的距离、内缘部55b的长度Wi及输入侧缺口55的数量的乘积值大体一致。
在形成了线性电磁阀1的第一调压状态之后，若阀柱5被杆20按压而进一步向弹簧7(帽6)侧移动，则如图3D所示，台肩52的靠输入室40i侧的端面52i及各输入侧缺口55的整体越过第一连通室41与输出室40o的边界而位于该输出室40o内。将该状态称为线性电磁阀1的第二调压状态(第二状态)。在线性电磁阀1的第二调压状态下，通过台肩52的端面52i位于输出室40o内，从而基于该台肩52的第一连通室41的封闭被解除，经由第一连通室41而将输入室40i与输出室40o连通。在第二调压状态下，允许工作油从输入室40i向输出室40o的流入的范围的面积为台肩52的外周长、与从第一连通室41与输出室40o的边界到端面52i的距离的乘积值。
进而，在线性电磁阀1中，在形成上述第一及第二调压状态期间，使通过向螺线管部2的线圈的供电而产生的基于杆20的按压力、弹簧7的作用力、及通过供给至反馈口4f(反馈室40f)的油压而作用于阀柱5的向螺线管部2侧的推力平衡，由此能够将从输出口4o流出的工作油调压成所希望的压力。另外，若阀柱5被杆20按压而向弹簧7移动而使止动部5s与套筒4的一部分抵接，则阀柱5向弹簧7侧的移动被限制。进一步，在本实施方式的线性电磁阀1中，在从与阀柱5的移动相应地形成微量排放状态或者第二调压状态起到形成第二调压状态或者微量排放状态为止的期间，形成输出室40o与第一及第二连通室41、42双方实际上不连通的状态(仅产生工作油经由台肩52与套筒4之间的间隙的泄漏的状态)。
这里，在线性电磁阀1中，也由于对螺线管部2施加的电压的驱动频率(PWM频率)、工作油中的空气这样的外部因素而使阀柱5微小地振动，有时由于该阀柱5的振动而使输出口4o中的输出压产生脉动。因此，在线性电磁阀1中，若不实施任何对策，则在经由输入侧缺口55而将输入口4i与输出口4o连通的第一调压状态形成时、经由排放缺口57而将输出口4o与排放口4d连通的微量排放状态形成时，存在由于阀柱5的微小的振动而引起的输出压的脉动的振幅变大的担忧。
鉴于这种情况，本申请的发明人们为了在包含形成于台肩52的外周面52s的输入侧缺口55及排放缺口57的线性电磁阀1中，降低由于阀柱5的微小的振动而引起的输出压的脉动，专心进行研究。进而，本申请的发明人们着眼于输入侧缺口55及排放缺口57在台肩52的外周面52s的开口面积、与线性电磁阀1的输出压的脉动的关系，例如通过分析求出了在使初压恒定的状态下使向螺线管部2的电流变化时的输入侧缺口55及排放缺口57的开口面积与输出压的脉动的关系。图4是表示输入侧缺口55在台肩52的外周面52s的开口面积(Li×Wi-α)与输出压的脉动的振幅(最大振幅)的关系的图表，图5是表示排放缺口57在台肩52的外周面52s的开口面积(Ld×Wd-β)与输出压的脉动的振幅(最大振幅)的关系的图表。
如图4所示，根据本申请的发明人们的分析，发现了通过将输入侧缺口55在台肩52的外周面52s的开口面积的总和(在本实施方式中，为2×[Li×Wi-α])设为0.09mm2以上且0.57mm2以下，从而能够在确保工作油在各输入侧缺口55中的流通性的同时，将由于阀柱5的微小的振动而引起的输出压的脉动的振幅抑制到最大20kPa左右而良好地降低该脉动。进一步，根据图4所示的分析结果，会理解通过将输入侧缺口55在台肩52的外周面52s的开口面积的总和设为0.13mm2以上且0.45mm2以下，从而由于阀柱5的微小的振动而引起的输出压的脉动的最大振幅降低到15kPa左右。
即，通过将输入侧缺口55在台肩52的外周面52s的开口面积的总和规定在从0.09mm2到0.57mm2的范围、更加优选为从0.13mm2到0.45mm2的范围内，能够减小相对于阀柱5的移动量(行程)的各输入侧缺口55在输出室40o的开口面积的变化，从而能够减小与阀柱5的微小的振动相应的输出压的脉动的振幅。鉴于该分析结果，在本实施方式的线性电磁阀1中，例如，分别将侧缘部55a的长度Li规定为0.2mm左右，将内缘部55b的长度Wi规定为0.8mm左右。此外，一个输入侧缺口55在台肩52的外周面52s的开口面积为将规定为上述范围内的开口面积(总和)除以输入侧缺口55的个数而得到的值。另外，确认了与输入侧缺口55相关的上述数值范围，只要是通常应用于变速器的油压控制装置的线性电磁阀，则无论阀柱直径等尺寸如何而均是有用的。
进一步，各输入侧缺口55如上述那样，从正横向观察形成为大致长方形，并具有从输入室40i侧的端面52i相互平行且沿阀柱5的轴向延伸的一对侧缘部55a。由此，如在图6中用实线所示那样，由于能够在上述第一调压状态形成时使输入侧缺口55在输出室40o的开口面积相对于阀柱5的移动量(行程)呈大致线形变化，因此能够良好地抑制与阀柱5的微小的振动相应的输出压的脉动的振幅的变动。此外，在本实施方式中，阀柱5的移动量(行程)在止动部5s与套筒4抵接的状态下为零，并随着接近螺线管部2而增加。
另外，如图5所示，根据本申请发明人们的分析，发现了通过将排放缺口57在台肩52的外周面52s的开口面积的总和(在本实施方式中，为2×[Ld×Wd-β])设为0.35mm2以上且1.45mm2以下，从而在确保工作油在各排放缺口57中的流通性的同时，将由于阀柱5的微小的振动而引起的输出压的脉动的振幅抑制到最大15kPa左右而能够良好地降低该脉动。进一步，根据图5所示的分析结果，会理解通过将排放缺口57在台肩52的外周面52s的开口面积的总和设为0.40mm2以上且1.25mm2以下，从而由于阀柱5的微小的振动而引起的输出压的脉动的最大振幅降低到10kPa左右。
即，通过将排放缺口57在台肩52的外周面52s的开口面积的总和规定在0.35mm2～1.45mm2的范围、更加优选为0.40mm2～1.25mm2的范围内，从而能够减小相对于阀柱5的移动量(行程)的各排放缺口57在输出室40o的开口面积的变化，从而能够与减小阀柱5的微小的振动相应的输出压的脉动的振幅。鉴于该分析结果，在本实施方式的线性电磁阀1中，例如，分别将侧缘部57a的长度Ld规定为0.5mm左右，将内缘部57b的长度Wd规定为0.8mm左右。此外，一个排放缺口57在台肩52的外周面52s的开口面积为将规定在上述范围内的开口面积(总和)除以排放缺口57的个数而得到的。另外，确认了与排放缺口57相关的上述数值范围，也只要是通常应用于变速器的油压控制装置的线性电磁阀，则无论阀柱直径等尺寸如何而均是有用的。
进一步，各排放缺口57也如上述那样，从正横向观察时形成为大致长方形，并具有从排放室40d侧的端面52d相互平行且沿阀柱5的轴向延伸的一对侧缘部57a。由此，如在图6中用虚线所示那样，能够在上述微量排放状态形成时使排放缺口57在输出室40o的开口面积相对于阀柱5的移动量(行程)呈大致线形变化，因此能够良好地抑制与阀柱5的微小的振动相应的输出压的脉动的振幅的变动。
因此，在通过线性电磁阀1对向离合器、制动器等的卡合油压进行调压的情况下，如图7所示，与例如使用专利文献1记载那样的包含圆弧状的输入侧缺口的线性电磁阀的情况(参照图8)相比，能够大幅减小形成上述第一调压状态(参照图3C)的卡合处理中(从卡合开始到卡合完成的期间)的输出压的脉动的振幅。另外，在离合器等卡合完成后，线性电磁阀1形成上述微量排放状态(参照图3B)来保持卡合油压，由此能够在良好地确保线性电磁阀1的响应性的同时，与使用包含圆弧状的排放缺口的线性电磁阀的情况(参照图8)相比，大幅减小保持卡合油压期间的输出压的脉动的振幅。其结果为，根据线性电磁阀1，能够降低由于阀柱5的微小的振动而引起的输出压的脉动，因此能够通过省略用于使输出压的脉动衰减的油压阻尼器这样的脉动衰减装置，而实现包含该线性电磁阀1在内的油压控制装置整体的低成本化及小型化。
另外，在线性电磁阀1中，输入侧缺口55具有恒定的深度d，输入侧缺口55在台肩52的靠输入室40i侧的端面52i的开口面积规定为比输入侧缺口55在外周面52s的开口面积大。同样地，排放缺口57也具有恒定的深度d，排放缺口57在台肩52的靠排放室40d侧的端面52d的开口面积规定为比排放缺口57在外周面52s的开口面积大。由此，能够仅利用输入侧缺口55及排放缺口57在外周面52s的开口面积而规定微量排放状态及第一调压状态下的线性电磁阀1的输出特性。其结果为，能够容易地进行输入侧缺口55、排放缺口57乃至线性电磁阀1的设计。
进一步，线性电磁阀1为包括对阀柱5从输出室40o侧向输入室40i侧施力的弹簧7的常闭型线性电磁阀。进而，当阀柱5通过螺线管部2克服弹簧7的作用力而移动时，依次形成非调压状态(第四状态)、微量排放状态(第三状态)、第一调压状态(第一状态)、第二调压状态(第二状态)。由此，在线性电磁阀1中，根据图6可知，未形成输出室40o经由输入侧缺口55及排放缺口57而与输入室40i(第一连通室41)及排放室40d(第二连通室42)双方连通的状态。其结果为，在线性电磁阀1中，能够更加良好地降低与阀柱5的微小的振动相应的输出压的脉动。
另外，图9中示出排放缺口57从轴向观察时的面积(开口面积)的总和(≈2×Wd×d)相对于套筒4的第二连通室42的内周面与台肩52的外周面52s之间的间隙从轴向观察时的面积(设计值，参照图2)的比率γ(＝排放缺口57的开口面积的总和/间隙的面积)、与输出口4o中的输出压的脉动的振幅(最大振幅)的关系。在图9中，三角标记表示第二连通室42的内周面与台肩52的外周面52s之间的间隙从轴向观察时的面积较大(例如，为0.57mm2左右)时的比率γ、与输出压的脉动的振幅的关系。进一步，在图9中，圆圈标记表示该间隙从轴向观察时的面积为中等程度(例如，为0.46mm2左右)时的比率γ、与输出压的脉动的振幅的关系。另外，在图9中，方形标记表示该间隙从轴向观察时的面积较小(例如，为0.36mm2左右)时的比率γ与输出压的脉动的振幅的关系。
进一步，图10示出排放缺口57在轴向上的长度Ld相对于台肩52在轴向上的长度a(参照图1)与输出室40o在轴向上的长度b(参照图1)之差亦即搭接长度Lw(＝a-b)的比率Ld/Lw、与输出口4o中的输出压的脉动的振幅的关系。在图10中，三角标记表示第二连通室42的内周面与台肩52的外周面52s之间的间隙从轴向观察时的面积较大(例如，为0.57mm2左右)时的比率Ld/Lw、与输出压的脉动的振幅的关系。另外，在图10中，圆圈标记表示该间隙从轴向观察时的面积为中等程度(例如，为0.46mm2左右)时的比率Ld/Lw、与输出压的脉动的振幅的关系。进一步，在图10中，方形标记表示该间隙从轴向观察时的面积较小(例如，为0.36mm2左右)时的比率Ld/Lw与输出压的脉动的振幅的关系。
如图9所示，在比率γ为40％以上且153％以下的情况下，能够良好地降低输出口4o中的输出压的脉动。另外，如图10所示，在比率Ld/Lw为21％以上、优选为21％以上且63％以下的情况下，能够良好地降低输出压的脉动。进一步，在排放缺口57在台肩52的外周面52s的开口面积的总和包含在0.35mm2～1.45mm2的范围内的情况下，比率γ包含在40-153％的范围内，且比率Li/Lw包含在21-63％的范围内。因此，在本实施方式中，各排放缺口57形成为比率γ为40％以上且153％以下，且比率Ld/Lw为21％以上，优选为21％以上且63％以下。进而，根据本申请发明人们的分析，确认了在第二连通室42的内周面与台肩52的外周面52s之间的间隙从轴向观察时的面积例如处于0.20mm2～0.80mm2的范围内的情况下，通过以使比率γ及Li/Lw包含在上述范围内的方式形成(设计)排放缺口57，从而能够良好地降低输出口4o中的输出压的脉动。
此外，在台肩52的靠输入室40i侧的端面52i及靠排放室40d侧的端面52d的外周，在未形成输入侧缺口55、排放缺口57的部分通过倒角加工而形成倒角部，但该倒角部的倒角半径规定为极小例如0.1mm左右，因此实际上没有通过台肩52的端部的倒角部降低输出压的脉动这一情况。另外，线性电磁阀1也可以构成为，在阀柱5移动期间，形成输出室40o经由输入侧缺口55及排放缺口57而与输入室40i(第一连通室41)及排放室40d(第二连通室42)双方连通的状态。进一步，本公开的线性电磁阀1也可以构成为常开型的线性电磁阀。另外，在阀柱5的台肩52，也可以形成单个或者3个以上的输入侧缺口55，还可以形成单个或者3个以上的排放缺口57。进一步，输入侧缺口55及排放缺口57也可以形成为从正横向观察较长的底边位于端面52i或52d侧的大致等腰梯形形状。
另外，如图11所示，排放缺口57(及输入侧缺口55)也可以是在阀柱5的轴向上的长度Ld(或者Li)与排放缺口57(或者输入侧缺口55)从阀柱5的轴向观察时的深度d大致相同并且具有凹圆柱面状的底面的凹部。图11所示的排放缺口57(及输入侧缺口55)能够使用该图所示那样的例如截面大致圆形(短柱状)的刀具T来容易且短时间地形成。通过采用该排放缺口57(及输入侧缺口55)，能够使线性电磁阀1的制造成本降低。进一步，在线性电磁阀1中，也可以从台肩52省略输入侧缺口55。
如以上进行了说明那样，本公开的线性电磁阀包括：套筒(4)，其包括输入口(4i)、输出口(4o)以及排放口(4d)；阀柱(5)，其配置为在上述套筒(4)内自由滑动；以及螺线管部(2)，其根据供给电力而使上述阀柱(5)在上述套筒(4)内移动，其中，在上述套筒(4)的内部，划分出与上述输出口(4o)连通的输出室(40o)、与上述排放口(4d)连通的排放室(40d)、以及位于上述输出室(40o)与上述排放室(40d)之间并且具有比上述输出室(40o)小的截面积的连通室(42)，上述阀柱(5)包括使上述输出口(4o)与上述排放口(4d)的连通状态发生变化的台肩(52)，在上述台肩(52)的外周面(52s)形成在上述台肩(52)的靠上述排放室(40d)侧的端面(52d)开口的至少一个缺口(57)，上述缺口(57)为从上述台肩(52)的靠上述排放室(40d)侧的端面(52d)朝向相反侧的端面(52i)沿上述阀柱(5)的轴向延伸并且从上述台肩(52)的上述外周面(52s)向上述阀柱(5)的轴心侧凹陷的凹部，与上述阀柱(5)的移动相应地形成上述台肩(52)的靠上述排放室(40d)侧的上述端面(52d)位于上述连通室(42)内并经由上述缺口(57)及上述连通室(42)而将上述输出室(40o)与上述排放室(40d)连通的状态；和上述台肩(52)的靠上述排放室(40d)侧的上述端面(52d)位于上述输出室(40o)内并经由上述连通室(42)而将上述输出室(40o)与上述排放室(40d)连通的状态，上述缺口(57)从上述轴向观察时的面积的总和相对于上述连通室(42)的内周面与上述台肩(52)的外周面之间的间隙从上述轴向观察时的面积的比率(γ)为40％以上且153％以下，上述缺口(57)在上述轴向上的长度(Ld)为上述台肩(52)在上述轴向上的长度(a)与上述输出室(40o)在上述轴向上的长度(b)之差亦即搭接长度(Lw)的21％以上。
本申请的发明人们为了在包含以在排放室侧的端面开口的方式形成于台肩的外周面的至少一个缺口的线性电磁阀中，降低由于阀柱的微小的振动而引起的输出压的脉动，专心进行研究，其结果为，着眼于形成于台肩的排放室侧的缺口的尺寸即该缺口从阀柱的轴向观察时的面积、在该轴向上的长度。进而，本申请的发明人们发现了通过将上述缺口从该轴向观察时的面积的总和相对于连通室的内周面与台肩的外周面之间的间隙从上述轴向观察时的面积的比率设为40％以上且153％以下，且将缺口在轴向上的长度设为台肩在轴向上的长度与输出室在轴向上的长度之差亦即搭接长度的21％以上，从而能够在确保流体在缺口中的流通性的同时，良好地降低由于阀柱的微小的振动而引起的输出压的脉动。即，通过将排放室侧的缺口的尺寸规定在上述范围内，能够减小相对于阀柱的移动量(行程)的缺口在输出室的开口面积的变化，从而能够减小与阀柱的微小的振动相应的输出压的脉动的振幅。由此，根据本公开的线性电磁阀，由于能够降低由于阀柱的微小的振动而引起的输出压的脉动，因此能够通过省略用于使输出压的脉动衰减的脉动衰减装置，而实现包含该线性电磁阀在内的装置整体的低成本化及小型化。而且，通过在形成上述两个状态的阀柱的台肩的靠排放室侧的外周面设置缺口，从而能够在缩短缺口在轴向上的长度、乃至线性电磁阀的轴长的同时，良好地使输出压的脉动衰减。此外，一个缺口从轴向观察时的面积为将规定在上述范围内的面积的总和除以缺口的个数而得到的值。
另外，也可以是上述缺口(57)在上述轴向上的长度(Ld)为上述搭接长度(Lw)的63％以下。
进一步，也可以是上述缺口(57)在上述轴向上的长度(Ld)与上述缺口(57)从上述轴向观察时的深度(d)相同。
另外，也可以是上述缺口(57)在上述外周面(52s)的开口面积的总和为0.35mm2以上且1.45mm2以下。由此，能够减小相对于阀柱的移动量(行程)的缺口在输出室的开口面积的变化，从而能够减小与阀柱的微小的振动相应的输出压的脉动的振幅。
进一步，也可以是上述缺口(57)在上述外周面(52s)的开口面积的总和为0.40mm2以上且1.25mm2以下。由此，能够更加减小与阀柱的微小的振动相应的输出压的脉动的振幅。
另外，也可以是上述缺口(57)具有从上述排放室(40d)侧的上述端面(52d)相互平行且沿上述阀柱(5)的轴向延伸的一对缘部(57a)。由此，能够使缺口在输出室的开口面积相对于阀柱的移动量(行程)呈大致线形变化，因此能够良好地抑制与阀柱的微小的振动相应的输出压的脉动的振幅的变动。
进一步，也可以是上述缺口(57)具有恒定的深度(d)，也可以是上述缺口(57)在上述排放室(40d)侧的上述端面(52s)的开口面积比上述缺口(57)在上述外周面(52s)的开口面积大。由此，能够容易地进行缺口及线性电磁阀的设计。
另外，也可以在上述套筒(4)的内部，划分出与上述输入口(4i)连通的输入室(40i)、位于上述输入室(40i)与上述输出室(40o)之间并且具有比上述输出室(40o)小的截面积的其他连通室(41)，也可以在上述台肩(52)的外周面(52s)，形成在上述台肩(52)的靠上述输入室(40i)侧的端面(52i)开口的至少一个输入侧缺口(55)，也可以是上述输入侧缺口(55)为从上述台肩(52)的靠上述输入室(40i)侧的端面(52i)朝向相反侧的端面(52d)沿上述阀柱(5)的轴向延伸并且从上述台肩(52)的上述外周面(52s)向上述阀柱(5)的轴心侧凹陷的凹部，也可以与上述阀柱(5)的移动相应地形成上述台肩(52)的靠上述输入室(40i)侧的上述端面(52i)位于上述连通室(41)内并经由上述输入侧缺口(55)及上述连通室(41)而将上述输入室(40i)与上述输出室(40o)连通的第一状态；和上述台肩(52)的靠上述输入室(40i)侧的上述端面(52i)位于上述输出室(40o)内并经由上述连通室(41)而将上述输入室(40i)与上述输出室(40o)连通的第二状态，也可以是上述输入侧缺口(55)在上述外周面(52s)的开口面积的总和为0.09mm2以上且0.57mm2以下。由此，能够减小相对于阀柱的移动量(行程)的输入侧缺口在输出室的开口面积的变化，从而能够减小与阀柱的微小的振动相应的输出压的脉动的振幅。
进一步，也可以是上述输入侧缺口(55)在上述外周面(52s)的开口面积为0.13mm2以上且0.45mm2以下。由此，能够更加减小与阀柱的微小的振动相应的输出压的脉动的振幅。
另外，也可以是上述输入侧缺口(55)具有从上述输入室(40i)侧的上述端面(52i)相互平行且沿上述阀柱(5)的轴向延伸的一对缘部(55a)。由此，能够使输入侧缺口在输出室的开口面积相对于阀柱的移动量(行程)呈大致线形变化，因此能够良好地抑制与阀柱的微小的振动相应的输出压的脉动的振幅的变动。
进一步，也可以是上述输入侧缺口(55)具有恒定的深度(d)，也可以是上述输入侧缺口(55)在上述输入室(40i)侧的上述端面(52i)的开口面积比上述输入侧缺口(55)在上述外周面(52s)的开口面积大。由此，能够容易地进行输入侧缺口以及线性电磁阀的设计。
另外，也可以是上述线性电磁阀(1)包括对上述阀柱(4)从上述输出室(40o)侧向上述输入室(40i)侧施力的弹性部件(7)，也可以当上述阀柱(4)通过上述螺线管部(2)克服上述弹性部件(7)的作用力而移动时，上述第一～第四状态按上述第四状态、上述第三状态、上述第一状态、上述第二状态的顺序形成。即，本公开的线性电磁阀也可以是常闭型的线性电磁阀，在该线性电磁阀中，通过不形成输出室经由缺口而与输入室及排放室双方连通的状态，能够更加良好地降低与阀柱的微小的振动相应的输出压的脉动。不过，本公开的线性电磁阀也可以是常开型的线性电磁阀。
本公开的发明并不被上述实施方式丝毫限定，当然在本公开的外延的范围内能够进行各种变更。进一步，上述实施方式不过是发明的摘要栏记载的发明的具体的一个方式，并不限定发明的摘要栏记载的发明的要素。
工业上的可利用性
本公开的发明能够在线性电磁阀的制造工业等中利用。

Claims (3)

1.一种线性电磁阀，包括：
套筒，其包括输入口、输出口以及排放口；
阀柱，其配置为在所述套筒内自由滑动；以及
螺线管部，其根据供给电力而使所述阀柱在所述套筒内移动，
所述线性电磁阀的特征在于，
在所述套筒的内部，划分出与所述输出口连通的输出室、与所述排放口连通的排放室、以及位于所述输出室与所述排放室之间并且具有比所述输出室小的截面积的连通室，
所述阀柱包括使所述输出口与所述排放口的连通状态发生变化的台肩，
在所述台肩的外周面形成有在所述台肩的靠所述排放室侧的端面开口的至少一个缺口，
所述缺口为从所述台肩的靠所述排放室侧的端面朝向相反侧的端面沿所述阀柱的轴向延伸并且从所述台肩的所述外周面向所述阀柱的轴心侧凹陷的凹部，
与所述阀柱的移动相应地，形成所述台肩的靠所述排放室侧的所述端面位于所述连通室内并经由所述缺口及所述连通室而将所述输出室与所述排放室连通的状态；和所述台肩的靠所述排放室侧的所述端面位于所述输出室内并经由所述连通室而将所述输出室与所述排放室连通的状态，
所述缺口从所述轴向观察时的面积的总和相对于所述连通室的内周面与所述台肩的外周面之间的间隙从所述轴向观察时的面积的比率为40％以上且153％以下，所述缺口在所述轴向上的长度为所述台肩在所述轴向上的长度与所述输出室在所述轴向上的长度之差亦即搭接长度的21％以上。
2.根据权利要求1所述的线性电磁阀，其特征在于，
所述缺口在所述轴向上的长度为所述搭接长度的63％以下。
3.根据权利要求1或2所述的线性电磁阀，其特征在于，
所述缺口在所述轴向上的长度与所述缺口从所述轴向观察时的深度相同。
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