DE102016119214A1

DE102016119214A1 - Solenoidventil

Info

Publication number: DE102016119214A1
Application number: DE102016119214.7A
Authority: DE
Inventors: Kaori Fujita; Toshio Murakami
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2016-10-10
Publication date: 2017-04-20
Also published as: US10145488B2; CN106812996A; CN106812996B; JP2017075650A; US20170108138A1; JP6645112B2

Abstract

Es wird ein Solenoidventil bereitgestellt, welches eine Verringerung einer auf einen Kolben aufgebrachten axialen Kraft zurückhalten kann, wenn sich der Kolben an einem Ende eines Bewegungsbereichs davon befindet, und welches eine Variation in einer axialen Kraft gemäß der axialen Position des Kolbens zurückhalten kann. Ein Solenoidventil 1 hat eine Hülse 3, ein Schieberventil 4 und einen Solenoidteil 2. Der Solenoidteil 2 hat eine elektromagnetische Spule 20, einen Solenoidkern 21, einen Kolben 22, der sich mit Bezug auf den Solenoidkern 21 in der axialen Richtung bewegt, und einen Anschlag 24, der zwischen dem Kolben 22 und dem Solenoidkern 21 zwischengeordnet ist, um die Bewegung des Kolbens 22 zurückzuhalten. Der Solenoidkern 21 hat einen zylindrischen Teil 211 und einen verlängerten Teil 212. Der zylindrische Teil 211 hat eine gegenüberliegende Fläche 211b, die dem Kolben 22 in der axialen Richtung zugewandt ist, und eine Kontaktfläche 211c, mit der der Anschlag 24 in Kontakt kommt. Der verlängerte Teil 212 ist in der Achsrichtung von einem Außenumfangsende des zylindrischen Teils 211 verlängert. Zumindest ein Teil der gegenüberliegenden Fläche 211b des zylindrischen Teils 211 befindet sich näher an dem Kolben 22 als die Kontaktfläche 211c.

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Solenoidventile, die einen Solenoidteil aufweisen, der ein Schieberventil in der Achsrichtung mit Bezug auf eine rohrartige Hülse, die einen Zuführanschluss und einen Abgabeanschluss hat, bewegt.
2. Beschreibung der zugehörigen Technologie
Herkömmlicherweise wird ein Solenoidventil, das eine rohrartige Hülse, ein Schieberventil und einen Solenoidteil hat, dazu verwendet, beispielsweise eine hydraulische Vorrichtung eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs zu steuern (siehe beispielsweise japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2014-185 748 A ). Die rohrartige Hülse hat einen Zuführanschluss, zu welchem ein Hydrauliköl zugeführt wird, und einen Abgabeanschluss, der Hydrauliköl abgibt. Das Schieberventil bewegt sich in der Achsrichtung in einem in der Hülse ausgebildeten Ventilloch, um eine Fläche eines Strömungswegs zwischen dem Zuführanschluss und dem Abgabeanschluss zu ändern. Der Solenoidteil arbeitet dann, wenn an ihm eine Erregungsspannung angelegt wird, und er drückt das Schieberventil in Richtung zu einer Seite in der Achsrichtung.
Der Solenoidteil des in JP 2014-185 748 A beschriebenen Solenoidventils hat eine elektromagnetische Spule, einen Solenoidkern, einen Kolben, einen Schaft und einen ringartigen Anschlag. Der Solenoidkern dient als ein magnetischer Pfad für einen Magnetfluss, der durch die elektromagnetische Spule erzeugt wird. Der Kolben bewegt sich mit Bezug auf den Solenoidkern in der Achsrichtung. Der Schaft bewegt sich mit dem Kolben in der Achsrichtung. Der ringförmige Anschlag ist an dem Schaft angesetzt. Wenn zu der elektromagnetischen Spule eine Erregungsspannung zugeführt wird, dann bewegt sich der Kolben mit Bezug auf den Solenoidkern in der Achsrichtung, sodass der Schaft das Kolbenventil drückt.
6A ist ein Konfigurationsschaubild, das ein Beispiel der Konfiguration eines Solenoidteils eines herkömmlichen Solenoidventils 9 zeigt. 6B ist eine vergrößerte Teilansicht von 6A. In 6A zeigt der Abschnitt über eine Achse O das Solenoidventil 9 in einem nicht betätigten Zustand (auf eine elektromagnetische Spule 90 wird keine Erregungsspannung aufgebracht), und der Abschnitt unter der Achse O zeigt das Solenoidventil 9 in einem betätigten Zustand, wobei ein Erregungsstrom mit einem Nennstromwert an der elektromagnetischen Spule 90 des Solenoidventils 9 angelegt wird.
Wie in 6A und 6B gezeigt ist, ist der Solenoidteil des Solenoidventils 9 so konfiguriert, dass sich ein Kolben 92 mit Bezug auf einen Solenoidkern 91 durch die magnetische Kraft der elektromagnetischen Spule 90 in der Achsrichtung bewegt. Die elektromagnetische Spule 90, der Solenoidkern 91 und der Kolben 92 sind einem Solenoidgehäuse 900 untergebracht.
Der Solenoidkern 91 hat einen zylindrischen Teil 911, einen ringförmig verlängerten Teil 912 und einen ringförmigen, plattenförmigen Rippenteil 913. Ein Schaft 93, der sich mit dem Kolben 92 in der Achsrichtung bewegt, ist durch die Mitte des zylindrischen Teils 911 hindurch eingesetzt. Der verlängerte Teil 912 ist in der Achsrichtung von einem Außenumfangsende eines Endes des zylindrischen Teils 911 in Richtung zu dem Kolben 92 verlängert. Der Rippenteil 913 ragt von dem anderen Ende des zylindrischen Teils 911 nach außen vor. Der verlängerte Teil 912 ist durch einen abgeschrägten Teil 914 und einen ringartig verlängernden Teil 915 ausgebildet. Der abgeschrägte Teil 914 ist derart ausgebildet, dass dessen Außendurchmesser von dem zylindrischen Teil 911 weiter weg abnimmt. Der verlängernde Teil 915 erstreckt sich von einem vorderen Ende des abgeschrägten Teils 914 in der Achsrichtung.
Wie in der vergrößerten Ansicht von 6B gezeigt ist, hat eine Außenumfangsfläche 914a des abgeschrägten Teils 914 eine konische Form, deren Außendurchmesser näher zu dem verlängernden Teile 915 hin kleiner wird. Eine Außenumfangsfläche 915a des verlängernden Teils 915 hat eine zylindrische Form, dessen Außendurchmesser gleich wie ein Teil der Außenumfangsfläche 914a des abgeschrägten Teils 914 ist, der den kleinsten Durchmesser hat. Eine Innenumfangsfläche 912a des verlängerten Teils 912 hat den gleichen Bohrungsdurchmesser entlang der gesamten axialen Länge des abgeschrägten Teils 914 und des verlängernden Teils 915 und ist einer Außenumfangsfläche 92a des Kolbens 92 zugewandt.
Ein ringartiger Anschlag 94 ist zwischen dem zylindrischen Teil 911 des Solenoidkerns 91 und dem Kolben 92 angeordnet. Der Anschlag 94 ist aus einem nicht magnetischen Material gefertigt und ist an den Schaft 93 angesetzt. Wenn der Kolben 92 den Solenoidkern 91 (den zylindrischen Teil 911) annähert, dann wird der Anschlag 94 zwischen dem zylindrischen Teil 911 des Solenoidkerns 91 und dem Kolben 92 zwischengeordnet, wodurch eine axiale Bewegung des Kolbens 92 in Richtung zu dem Solenoidkern 91 beschränkt wird. Der Anschlag 94 verhindert, dass der Kolben 92 infolge des Restmagnetismus in dem Solenoidkern 91 und dem Kolben 92 nicht von dem Solenoidkern 91 getrennt wird.
Wenn ein Erregungsstrom zu der elektromagnetischen Spule 90 zugeführt wird, dann wird der Kolben 92 mit Bezug auf den Solenoidkern 91 durch die Magnetkraft der elektromagnetischen Spule 90 in Richtung zu dem zylindrischen Teil 911 bewegt. Der Schaft 93 bewegt sich mit dem Kolben 92, sodass ein Schieberventil 95 mit Bezug auf eine Hülse 96 bewegt wird. Falls die Zufuhr des Erregungsstroms zu der elektromagnetischen Spule 90 unterbrochen ist, wird das Schieberventil 95 durch die Rückstellkraft einer nicht gezeigten Feder in Richtung zu dem Solenoidteil bewegt und der Kolben 92 wird von dem zylindrischen Teil 911 des Solenoidkerns 91 getrennt.
Um das wie zuvor beschrieben konfigurierte Solenoidventil 9 präzise zu steuern, ist es wünschenswert, dass eine axiale Kraft, die auf den Kolben 92 aufgebracht wird (Anziehung in Richtung zu dem Solenoidkern 91) lediglich geringfügig variiert, selbst wenn sich die axiale Position des Kolbens 92 mit Bezug auf den Solenoidkern 91 ändert, wenn ein fester Erregungsstrom zu der elektromagnetischen Spule 90 zugeführt wird. Im Hinblick auf die Energieeinsparung und die Verringerung der Abmessung des Solenoidventils ist es zudem wünschenswert, dass der Kolben 92 einer größeren axialen Kraft für den Erregungsstrom ausgesetzt ist, der zu der elektromagnetischen Spule 90 zugeführt wird. Typischerweise neigt die axiale Kraft, die auf den Kolben 92 aufgebracht wird, wenn zu der elektromagnetischen Spule 90 ein fester Erregungsstrom zugeführt wird, dazu, in dem zentralen Teil eines Bewegungsbereichs des Kolbens 92 mit Bezug auf den Solenoidkern 91, oder eines Bereichs, in welchem sich der Kolben 92 mit Bezug auf den Solenoidkern 91 bewegen kann, größer zu werden, und neigt dazu, an beiden Enden des Bewegungsbereichs kleiner zu werden.
Um die axiale Kraft, die auf den Kolben 92 aufgebracht wird, wenn sich der Kolben 92 von dem zylindrischen Teil 911 des Solenoidkerns 91 in dem Solenoidventil 9 am weitesten weg befindet, zu erhöhen, ist es wirkungsvoll, die radiale Stärke des verlängernden Teils 915 des verlängerten Teils 912 zu vergrößern und den Neigungswinkel θ der Außenumfangsfläche 914a des abgeschrägten Teils 914 mit Bezug auf die axiale Richtung zu vergrößern, wie durch eine gedachte Linie (Lang-Kurz-Kurz-Linie) in 6B gezeigt ist. Jedoch verursacht das Ändern der Form des verlängerten Teils 912 auf diese Art eine nachteilige Erscheinung. Das heißt, wenn der Kolben 92 den zylindrischen Teil 911 des Solenoidkerns 91 annähert, dann nimmt eine radiale Komponente der auf den Kolben 92 aufgebrachten Magnetkraft zu und eine axiale Komponente (die zuvor beschriebene axiale Kraft) dieser Magnetkraft nimmt ab.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Solenoidventil bereitzustellen, das eine Verringerung einer axialen Kraft, die auf einen Kolben aufgebracht wird, wenn sich der Kolben an einem Ende eines Bewegungsbereichs des Kolbens relativ zu einem Solenoidkern oder eines Bereich, in welchem sich der Kolben relativ zu dem Solenoidkern bewegen kann, befindet, zurückhalten kann, und die eine Variation der axialen Kraft gemäß der axialen Position des Kolbens zurückhalten kann.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist ein Solenoidventil Folgendes auf: eine rohrartige Hülse mit einem Zuführanschluss, zu welchem Hydrauliköl zugeführt wird, und einem Abgabeanschluss, der Hydrauliköl abgibt; ein Schieberventil, das in einem in der Hülse ausgebildeten Ventilloch untergebracht ist, sodass das Schieberventil in einer Achsrichtung in dem Ventilloch bewegbar ist, und das eine Fläche eines Strömungspfads zwischen dem Zuführanschluss und dem Abgabeanschluss durch axiale Bewegung des Schieberventils ändert; einen Solenoidteil, der dann arbeitet, wenn ein Erregungsstrom dorthin zugeführt wird, und der das Schieberventil in Richtung zu einer Seite in der Achsrichtung mit einer Drückkraft gemäß der Größe des Erregungsstroms drückt; und ein Vorspannelement, das den Ventilkolben in Richtung des Solenoidteils vorspannt. Der Solenoidteil hat eine elektromagnetische Spule, die einen Magnetfluss durch den Erregungsstrom erzeugt, einen feststehenden Kern, der mit Bezug auf die Hülse stationär gehalten ist und der als ein Magnetpfad für den Magnetfluss dient, einen zylindrischen Kolben, der sich mit Bezug auf den feststehenden Kern in der Achsrichtung bewegt, wenn er dem Magnetfluss ausgesetzt ist, einen Schaft, der sich mit dem Kolben in der Achsrichtung bewegt und das Schieberventil drückt, und ein Beschränkungselement, das aus einem nicht magnetischen Material gefertigt ist und das an dem Schaft angesetzt ist und zwischen dem Kolben und dem feststehenden Kern zwischengeordnet ist, um die axiale Bewegung des Kolbens zu beschränken. Der feststehende Kern hat einen zylindrischen Teil, der ein durch dessen Mitte hindurch ausgebildetes Einsetzloch hat, sodass der Schaft durch das Einsetzloch eingesetzt wird, und der eine gegenüberliegende Fläche, die dem Kolben in der Achsrichtung zugewandt ist, und eine Kontaktfläche hat, die mit dem Beschränkungselement in Kontakt ist, und einen ringartigen, verlängerten Teil, der in der Achsrichtung von einem Außenumfangsende des zylindrischen Teils in Richtung zu dem Kolben verlängert ist. Zumindest ein Teil des verlängerten Teils ist derart abgeschrägt, dass ein Außendurchmesser von zumindest einem Teil einer Außenumfangsfläche des verlängerten Teils näher zu einem vorderen Ende des verlängerten Teils hin abnimmt. Eine Innenumfangsfläche des verlängerten Teils ist einer Außenumfangsfläche des Kolbens zugewandt. Zumindest ein Teil der gegenüberliegenden Fläche des zylindrischen Teils befindet sich näher zu dem Kolben als die Kontaktfläche.
Das Solenoidventil gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Verringerung einer axialen Kraft, die auf den Kolben aufgebracht wird, wenn sich der Kolben an einem Ende eines Bewegungsbereichs des Kolbens relativ zu einem Solenoidkern befindet, zurückhalten, und kann eine Variation der axialen Kraft gemäß der axialen Position des Kolbens zurückhalten.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die zuvor erwähnten und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, wobei gleiche Bezugszeichen zum Bezeichnen gleicher Elemente verwendet werden, und wobei:
1 eine Schnittansicht ist, die, zusammen mit einem Ventilkörper, die Konfiguration eines Solenoidventils gemäß einem Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
2A eine vergrößerte Ansicht eines Solenoidteils des Solenoidventils in einem nicht arbeitenden Zustand zeigt;
2B eine vergrößerte Ansicht des Solenoidteils des Solenoidventils in einem arbeitenden Zustand zeigt;
3 eine perspektivische Schnittansicht eines Solenoidkerns ist;
4 ein Graph ist, der zeigt, wie eine axiale Kraft, die auf einen Kolben aufgebracht wird, sich gemäß dem Betrag der Verschiebung des Kolbens in dem Fall ändert, in welchem ein vorbestimmter Erregungsstrom zu einer elektromagnetischen Spule zugeführt wird;
5A eine Schnittansicht ist, die eine Modifikation zeigt, in welcher der Solenoidkern eine modifizierte Form hat;
5B eine Schnittansicht ist, die eine andere Modifikation zeigt, in welcher der Solenoidkern eine modifizierte Form hat;
6A eine Schnittansicht eines Solenoidteils in einem Beispiel der Konfiguration eines Solenoidteils in einem herkömmlichen Solenoidventil zeigt; und
6B eine vergrößerte Teilansicht von 6A in dem Beispiel der Konfiguration des Solenoidteils in dem herkömmlichen Solenoidventil zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Solenoidventile gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1 ist eine Schnittansicht, die zusammen mit einem Ventilkörper die Konfiguration eines Solenoidventils gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 2A ist eine vergrößerte Ansicht eines Solenoidteils des Solenoidventils in einem nicht arbeitenden Zustand und 2B ist eine vergrößerte Ansicht des Solenoidteils des Solenoidventils in einem arbeitenden Zustand. 3 ist eine perspektivische Schnittansicht eines Solenoidkerns.
Ein Solenoidventil 1 hat einen Solenoidteil 2, eine rohrartige Hülse 3, ein Schieberventil 4 und eine Rückstellfeder 10. Das Schieberventil 4 ist in der Hülse 3 untergebracht. Die Rückstellfeder 10 dient als ein Vorspannelement, welches das Schieberventil 4 in Richtung zu dem Solenoidteil 2 vorspannt. Der Solenoidteil 2 arbeitet, wenn ein Erregungsstrom dorthin zugeführt wird. Der Solenoidteil 2 drückt das Schieberventil 4 in Richtung zu einer Seite in der Achsrichtung (in Richtung zu der Rückstellfeder 10) mit einer Drückkraft gemäß der Größe des Erregungsstroms. Beispielsweise wird das Solenoidventil 1 als ein Fluidsteuerventil verwendet, welches eine hydraulische Vorrichtung eines Fahrzeugautomatikgetriebes steuert.
Wie in 1 gezeigt ist, wird das Solenoidventil 1 verwendet, wobei die Hülse 3 in ein in einem Ventilkörper 5 ausgebildetes Einsetzloch 50 eingesetzt ist. Der Ventilkörper 5 hat einen Zuführdurchlass 51, einen Abgabedurchlass 52 und einen Rückkopplungsdurchlass 53. Der Zuführdurchlass 51 ist ein Durchlass, durch welchen Hydrauliköl zugeführt wird. Der Abgabedurchlass 52 führt Hydrauliköl zu einem zu steuernden Gegenstand (beispielsweise die hydraulische Vorrichtung des Fahrzeugautomatikgetriebes) zu. Der Rückkopplungsdurchlass 53 ist mit dem Abgabedurchlass 52 in Verbindung. Von einer nicht gezeigten Ölpumpe abgegebenes Hydrauliköl wird zu dem Zuführdurchlass 51 zugeführt. Der innere Teil des Einsetzlochs 50 dient als ein Entlastungsdurchlass 54, der Hydrauliköl zu einem nicht gezeigten Entlastungstank führt.
Die Hülse 3 hat einen zylindrischen Körperteil 3a und einen Rippenteil 3b. Die Hülse 3 ist an einem Solenoidgehäuse 25 angebracht, wobei der Rippenteil 3b mit einem Rippenteil 213 eines später beschriebenen Solenoidkerns 21 in Kontakt ist. Die Hülse 3 hat ein Ventilloch 30, das das Schieberventil 4 aufnimmt. Wie hier verwendet, bezieht sich die Achse O auf die Mittelachse des Ventillochs 30, die Achsrichtung bezieht sich auf die Richtung, die parallel zu der Achse O verläuft, und die radiale Richtung bezieht sich auf die Richtung, die senkrecht zu der Achse O verläuft.
Das Schieberventil 4 ist derart in dem Ventilloch 30 untergebracht, dass es sich in der Achsrichtung des Ventillochs 30 bewegen kann. In 1 zeigt der Abschnitt über der Achse O das Solenoidventil 1 in einem nicht arbeitenden Zustand (an einer elektromagnetischen Spule 20 wird kein Erregungsstrom angelegt), und der Abschnitt unter der Achse O zeigt das Solenoidventil in einem arbeitenden Zustand, in welchem ein Erregungsstrom mit einem Nennstromwert an der elektromagnetischen Spule 20 des Solenoidventils 1 angelegt wird.
Der Körperteil 3a der Hülse 3 hat einen Zuführanschluss 31, einen Abgabeanschluss 32, einen Rückkopplungsanschluss 33 und einen Entlastungsanschluss 34. Der Zuführanschluss 31 ist mit dem Zuführdurchlass 51 in Verbindung, der Abgabeanschluss 32 ist mit dem Abgabedurchlass 52 in Verbindung, der Rückkopplungsanschluss 33 ist mit dem Rückkopplungsdurchlass 53 in Verbindung und der Entlastungsanschluss 34 ist mit dem Entlastungsdurchlass 54 in Verbindung. Hydrauliköl wird von dem Zuführdurchlass 51 zu dem Zuführanschluss 31 zugeführt. Hydrauliköl wird von dem Abgabeanschluss 32 zu dem Abgabedurchlass 52 abgebeben. Hydrauliköl, das durch ein Beschränkungsloch 331 hindurchgegangen ist, wird in dem Rückkopplungsanschluss 33 zugeführt. Der Entlastungsanschluss 34 ist durch eine nicht gezeigte Nut, die in einer Außenumfangsfläche der Hülse 3 ausgebildet ist, mit dem Entlastungsdurchlass 54 in Verbindung.
Der Körperteil 3a der Hülse 3 hat einen ersten Zwischenanschluss 35 und einen zweiten Zwischenanschluss 36. Der erste Zwischenanschluss 35 ist zwischen dem Zuführanschluss 31 und dem Abgabeanschluss 32 ausgebildet, und der zweite Zwischenanschluss 36 ist zwischen dem Abgabeanschluss 32 und dem Entlastungsanschluss 34 ausgebildet.
Der Körperteil 3a der Hülse 3 hat einen Gewindeteil 3c. Der Gewindeteil 3c ist in einer inneren Fläche des dem Rippenteil 3b entgegengesetzten Endes des Körperteils 3a ausgebildet. Ein Ende des Ventillochs 30 ist durch einen Stopfenkörper 300 geschlossen, der in den Gewindeteil 3c eingeschraubt ist. Die Rückstellfeder 10 ist in einem zusammengedrückten Zustand zwischen dem Stopfenkörper 300 und einer axialen Endfläche des Schieberventils 4 platziert.
Das Ventilloch 30 ist durch einen ersten Lochteil 30a und einen zweiten Lochteil 30b ausgebildet. Der erste Lochteil 30a befindet sich an der Seite des Rippenteils 3b des Rückkopplungsanschlusses 33, und der zweite Lochteil 30b befindet sich an der Seite des Stopfenkörpers 300 des Rückkopplungsanschlusses 33. Der Bohrungsdurchmesser des zweiten Lochteils 33b ist größer als jener des ersten Lochteils 30a. Der Zuführanschluss 31, der Abgabeanschluss 32 und der Entlastungsanschluss 34 sind entlang der Achse E nebeneinander angeordnet und sind zu dem ersten Lochteil 30a offen.
Der Abgabeanschluss 32 hat einen darin eingesetzten Schmutzfänger 6. Der Schmutzfänger 6 hält in Hydrauliköl enthaltene Fremdstoffe davon ab, durch den Abgabedurchlass 52 in den Abgabeanschluss 32 zu strömen, wenn das Hydrauliköl von dem zu steuernden Gegenstand durch das Solenoidventil 1 abgegeben wird.
Das Kolbenventil 4 hat erste bis fünfte Stege 41 bis 45, die sich in dieser Reihenfolge in der Richtung von dem Rippenteil 3b in Richtung zu dem Stopfenkörper 300 befinden. Der zweite bis fünfte Steg 42 bis 45 haben den gleichen Außendurchmesser, und der Außendurchmesser des zweiten bis fünften Stegs 42 bis 45 ist größer als der des ersten Stegs 41. Eine Außenumfangsfläche des ersten Stegs 41 ist mit einer Innenfläche des ersten Lochteils 30a in Gleitkontakt, und Außenumfangsflächen des zweiten bis fünften Stegs 42 bis 45 sind mit einer Innenfläche des zweiten Lochteils 30b in Kontakt.
Die Endfläche des ersten Stegs 41 an der Seite des Rippenteils 3b ist mit einem Schaft 23 des Solenoidteils 2 in Kontakt. Der erste Steg 41 und der zweite Steg 42 sind entlang der Achse O zueinander benachbart. Die Endfläche des zweiten Stegs 42 an der Seite des ersten Stegs 41 hat eine größere Fläche als die Endfläche des ersten Stegs 41 an der Seite des zweiten Stegs 42. Der erste Steg 41 und der zweite Steg 42 erzeugen eine Drückkraft, die das Schieberventil 4 in Richtung des Stopfenkörpers 300 drückt, infolge des Unterschieds zwischen den Druckaufnahmeflächen des ersten und des zweiten Stegs 41, 42, die einen Rückkopplungsdruck des zu dem Rückkopplungsanschluss 33 zugeführten Hydrauliköls empfangen.
Der zweite Steg 42 ändert die Fläche eines Strömungswegs zwischen dem Zuführanschluss 31 und dem ersten Zwischenanschluss 35 gemäß der axialen Bewegung des Schieberventils 4. Der dritte Steg 43 ändert die Fläche eines Strömungswegs zwischen dem ersten Zwischenanschluss 35 und dem Abgabeanschluss 32 gemäß der axialen Bewegung des Schieberventils 4. Das Schieberventil 4 ändert somit die Fläche eines Strömungswegs zwischen dem Zuführanschluss 31 und dem Abgabeanschluss 32 gemäß der axialen Bewegung des Schieberventils 4.
Der vierte Steg 44 ändert die Fläche eines Strömungspfads zwischen dem Abgabeanschluss 32 und dem zweiten Zwischenanschluss 36 gemäß der axialen Bewegung des Schieberventils 4. Der fünfte Steg 45 ändert die Fläche eines Strömungswegs zwischen dem zweiten Zwischenanschluss 36 und dem Entlastungsanschluss 34 gemäß der axialen Bewegung des Schieberventils 4.
Der Druck des Hydrauliköls, das von dem Abgabeanschluss 32 abgegeben wird, variiert somit gemäß der axialen Bewegung des Schieberventils 4.
Der Solenoidteil 2 hat die elektromagnetische Spule 20, den Solenoidkern 21, einen zylindrischen Kolben 22, den Schaft 23, einen Anschlag 24 und das Solenoidgehäuse 25. Die elektromagnetische Spule 20 erzeugt einen Magnetfluss durch einen Erregungsstrom. Der Solenoidkern 21 ist ein feststehender Kern, der als ein Magnetpfad für den Magnetfluss dient, der erzeugt wird, wenn der Erregungsstrom an der elektromagnetischen Spule 20 angelegt wird. Der Kolben 22 bewegt sich mit Bezug auf den Solenoidkern 21 in der Achsrichtung, wenn er dem Magnetfluss von der elektromagnetischen Spule 20 ausgesetzt ist. Der Schaft 23 bewegt sich mit dem Kolben 22 in der Achsrichtung und drückt das Schieberventil 4. Der Anschlag 24 ist ein Beschränkungselement, das an den Schaft 23 angesetzt ist, um die axiale Bewegung des Kolbens 22 zu beschränken. Das Solenoidgehäuse 25 hat die Form eines mit Boden versehenen Zylinders. Der Solenoidkern 21, der Kolben 22 und das Solenoidgehäuse 25 sind aus einem magnetischen Material, etwa Eisen gefertigt. Der Schaft 23 und der Anschlag 24 sind aus einem nichtmagnetischen Material, etwa austenitischem, rostfreiem Stahl oder Aluminium gefertigt.
Ein rohrartiger Spulenkörper 200 ist in das Solenoidgehäuse 25 eingesetzt. Der Spulenkörper 200 ist aus einem Harz gefertigt und hat die darum gewickelte elektromagnetische Spule 20. Ein Verbinderteil 201 ist einstückig mit dem Spulenkörper 200 über ein Fügeteil 202 ausgebildet. Der Verbinderteil 201 ist der Außenseite des Solenoidgehäuses 25 ausgesetzt und enthält einen Verbinderstift für eine externe Verbindung (nicht gezeigt), die mit der elektromagnetischen Spule 20 verbunden ist.
Der Solenoidkern 21 hat einen zylindrischen Teil 211 und einen ringartig verlängerten Teil 212. Der zylindrische Teil 211 hat ein Einsetzloch 210 (siehe 3), das durch dessen Mitte hindurch ausgebildet ist, sodass der Schaft 23 dort hindurch eingesetzt ist. Der verlängerte Teil 212 ist von einem Außenumfangsende des zylindrischen Teils 211 in Richtung des Kolbens 22 in der Achsrichtung verlängert. Der Solenoidkern 21 hat ferner den Rippenteil 213. Der Rippenteil 213 ist einstückig mit dem zylindrischen Teil 211 so ausgebildet, dass er von einem Ende des zylindrischen Teils 211 an der Seite der Hülse 3 nach außen vorragt.
Eine Außenumfangsfläche 211a des zylindrischen Teils 211 ist einer Innenumfangsfläche des Spulenkörpers 200 zugewandt. Ein axiales Ende des Spulenkörpers 200 liegt an dem Rippenteil 213 an. Eine axiale Endfläche des zylindrischen Teils 211, die sich radial innerhalb des verlängerten Teils 212 befindet, ist durch eine gegenüberliegende Fläche 211b und eine Kontaktfläche 211c ausgebildet. Die gegenüberliegende Fläche 211b ist dem Kolben 22 in der Achsrichtung zugewandt, und die Kontaktfläche 211c ist eine Fläche, mit der der Anschlag 24 in Kontakt kommt. Die Kontaktfläche 211c ist eine zu der Achsrichtung senkrecht verlaufende, ebene Fläche. Der Anschlag 24 ist mit der Kontaktfläche 211c in Flächenkontakt, wenn sich der Kolben 22 in Richtung zu dem zylindrischen Teil 211 des Solenoidkerns 21 bewegt.
Die gegenüberliegende Fläche 211b des zylindrischen Teils 211 ist eine geneigte Fläche (abgeschrägte Fläche), die um die Kontaktfläche 211c derart herum ausgebildet ist, dass der Abstand in der Achsrichtung zwischen der gegenüberliegenden Fläche 211b und einer axialen Endfläche 22b des Kolbens 22 mit dem Annähern des Außenumfangs der gegenüberliegenden Fläche 211b (Annähern an den verlängerten Teil 212) kleiner wird. Ein Innenumfangsende der gegenüberliegenden Fläche 211b befindet sich an der gleichen axialen Position wie die Kontaktfläche 211c. Das heißt, das Innenumfangsende der gegenüberliegenden Fläche 211b ist mit der Kontaktfläche 211c ohne einen abgestuften Abschnitt dazwischen fortlaufend.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die gesamte gegenüberliegende Fläche 211b, die um die Kontaktfläche 211c ausgebildet ist und der axialen Endfläche 22b des Kolbens 22 zugewandt ist, eine geneigte Fläche. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Ein Teil der gegenüberliegenden Fläche 211b kann eine geneigte Fläche sein, die derart ausgebildet ist, dass der Abstand in der Achsrichtung zwischen dem Teil der gegenüberliegenden Fläche 211b und der axialen Endfläche 22b des Kolbens 22 mit dem Annähern an den Außenumfang der gegenüberliegenden Fläche 211b kleiner wird. Das heißt, zumindest ein Teil der gegenüberliegenden Fläche 211b des zylindrischen Teils 211 muss sich näher an dem Kolben 22 befinden, als es die Kontaktfläche 211c tut. Mit anderen Worten muss in dem zylindrischen Teil 211 zumindest ein Teil der gegenüberliegenden Fläche 211b, der um die Kontaktfläche 211c herum ausgebildet ist und dem Kolben 22 zugewandt ist, lediglich mehr als die Kontaktfläche 211c in Richtung zu dem Kolben 22 vorragen.
Wie in den vergrößerten Ansichten von 2A und 2B gezeigt ist, ist zumindest ein Teil des verlängerten Teils 212 derart abgeschrägt, dass der Außendurchmesser zumindest eines Teils einer Außenumfangsfläche 212a des verlängerten Teils 212 mit dem Annähern an ein vorderes Ende des verlängerten Abschnitts 212 kleiner wird. Eine Innenumfangsfläche 212b des verlängerten Teils 212 ist einer Außenumfangsfläche 22a des Kolbens 22 zugewandt. Genauer gesagt ist der verlängerte Teil 212 durch einen abgeschrägten Teil 214 und einen ringartigen, verlängernden Teil 215 ausgebildet. Der Außendurchmesser des abgeschrägten Teils 214 nimmt mit dem Entfernen in der Achsrichtung von dem zylindrischen Teil 211 ab. Der verlängernde Teil 215 erstreckt sich in der Achsrichtung von einem vorderen Ende des abgeschrägten Teils 214. Die radiale Stärke des verlängernden Teils 215 ist konstant und die radiale Stärke des abgeschrägten Teils 214 nimmt von einem Basisende des abgeschrägten Teils 214 mit dem Annähern an das vordere Ende des abgeschrägten Teils 214 ab. Das Basisende des abgeschrägten Teils 214 ist das Ende des abgeschrägten Teils 214 an der Seite des zylindrischen Teils 211, und das vordere Ende des abgeschrägten Teils 214 ist das Ende des abgeschrägten Teils 214 an der Seite des verlängernden Teils 215.
Die Außenumfangsfläche 212a des verlängerten Teils 212 ist durch eine Außenumfangsfläche 214a des abgeschrägten Teils 214 und eine Außenumfangsfläche 215a des verlängernden Teils 215 ausgebildet. Die Innenumfangsfläche 212b des verlängerten Teils 212 ist durch eine Innenumfangsfläche 214b des abgeschrägten Teils 214 und eine Innenumfangsfläche 215b des verlängernden Teils 215 ausgebildet. Der abgeschrägte Teil 214 und der verlängernde Teil 215 haben den gleichen Bohrungsdurchmesser, und der Bohrungsdurchmesser des abgeschrägten Teils 214 und der Bohrungsdurchmesser des verlängernden Teils 215 sind in der Achsrichtung konstant. Die Innenumfangsfläche des verlängerten Teils 212 ist parallel zu der Achse O.
Das Solenoidgehäuse 25 hat einen zylindrischen Körperteil 251, einen Bodenteil 252, einen zylindrischen vorragenden Teil 253 und einen verrasteten Teil 254. Der vorragende Teil 253 ragt entlang der Achse O von dem Bodenteil 252 vor. Der verrastete Teile 254 ist in dem idemm Bodenteil 252 entgegengesetzten Ende des Körperteils 251 ausgebildet. Das Solenoidgehäuse 25 nimmt die elektromagnetische Spule 20 und einen Teil des Spulenkörpers 200 in der Achsrichtung zwischen dem Körperteil 251 und dem vorragenden Teil 253 auf. Der verrastete Teil 254 hält den Rippenteil 3b der Hülse 3 fest an dem Rippenteil 213 des Solenoidkerns 21.
Der Solenoidkern 21 ist dadurch mit Bezug auf die Hülse 3 stationär gehalten, sodass der Solenoidkern 21 sich in der Achsrichtung nicht bewegen kann und sich bezüglich der Hülse 3 nicht drehen kann.
Der Kolben 22 hat ein Einsetzloch 220, das durch dessen Mitte hindurch ausgebildet ist, und hat den Schaft 23, der durch das Einsetzloch 220 eingesetzt ist. Die axiale Endfläche 22b des Kolbens 22, die dem zylindrischen Teil 211 des Solenoidkerns 21 in der Achsrichtung zugewandt ist, ist eine zu der Achse O senkrecht verlaufende ebene Fläche. Der Kolben 22 hat ein nicht gezeigtes Ölströmungsloch. Das Ölströmungsloch ist ein Durchgangsloch, das sich durch den Kolben 22 in der Achsrichtung zwischen der axialen Endfläche 22b, die dem zylindrischen Teil 211 des Solenoidkerns 21 zugewandt ist, und einer axialen Endfläche 22c, die dem Bodenteil 252 des Solenoidgehäuses 25 zugewandt ist, erstreckt. Dieses Ölströmungsloch verringert den Widerstand, der von dem Hydrauliköl in dem Solenoidgehäuse 25 auf den Kolben 22 aufgebracht wird, wenn sich der Kolben 22 in der Achsrichtung bewegt.
Beispielsweise ist der Schaft 23 in das Einsetzloch 220 des Kolbens 22 pressgepasst und somit an dem Kolben 22 befestigt. Der Schaft 23 bewegt sich mit dem Kolben 22 in der Achsrichtung. Ein vorderes Ende 231 des Schafts 23 ist mit dem Schieberventil 4 durch die Vorspannkraft der Rückstellfeder 10 in Kontakt, und ein hinteres Ende 232 des Schafts 23 ist dem Bodenteil 252 des Solenoidgehäuses 25 zugewandt.
Der Kolben 22 ist durch eine Lagerbuchse 26 so gestützt, dass sich der Kolben 22 in der Achsrichtung bewegen kann. Die Lagerbuchse 26 ist im Inneren des vorragenden Teils 253 des Solenoidgehäuses 25 platziert. Der Schaft 23 ist durch eine Lagerbuchse 27 derart gestützt, dass sich der Schaft 23 in der Achsrichtung bewegen kann. Die Lagerbuchse 27 ist im Inneren des zylindrischen Teils 211 des Solenoidkerns 21 platziert.
Der Anschlag 24 ist zwischen dem Kolben 22 und dem zylindrischen Teil 211 des Solenoidkerns 21 zwischengeordnet. Der Anschlag 24 hat die Form einer ringartigen Platte mit einer konstanten axialen Stärke, die ein durch deren Mitte hindurch ausgebildetes zentrales Loch 240 hat, und der Schaft 23 passiert das zentrale Loch 240. Der Anschlag 24 ist mit der axialen Endfläche 22b des Kolbens 22 in Kontakt, und bewegt sich in diesem Zustand mit dem Kolben 22 und dem Schaft 23 in der Achsrichtung.
Nachstehend wird der Betrieb des Solenoidventils 1 unter Bezugnahme auf 1, 2A und 2B beschrieben. In der folgenden Beschreibung bezieht sich die Ausgangsposition auf die Achsposition des Kolbens 22 zu dem Zeitpunkt, zu dem das hintere Ende 232 des Schafts 23 mit dem Bodenteil 252 des Solenoidgehäuses 25 in Kontakt ist, und der Betrag der Verschiebung des Kolbens 22 bezieht sich auf die Strecke, mit der der Kolben 22 von der Ausgangsposition in der Achsrichtung bewegt wurde.
Wenn sich das Solenoidventil 1 in dem nicht betriebenen Zustand befindet, in welchem zu der elektromagnetischen Spule 20 kein Erregungsstrom zugeführt wird, wird der Schaft 23 über das Schieberventil 4 einer Vorspannkraft der Rückstellfeder 10 ausgesetzt, sodass das hintere Ende 232 des Schafts 23 mit dem Bodenteil 252 des Solenoidgehäuses 25 in Kontakt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der Zuführanschluss 31 über den ersten Zwischenanschluss 35 mit dem Abgabeanschluss 32 in Verbindung, die Verbindung zwischen dem Abgabeanschluss 32 und dem zweiten Zwischenanschluss 36 wird durch den vierten Steg 44 des Schieberventils 4 unterbrochen, und die Verbindung zwischen dem zweiten Zwischenanschluss 36 und dem Entlastungsanschluss 34 wird durch den fünften Steg 45 des Schieberventils 4 unterbrochen.
2A zeigt einen Hauptteil des Solenoidteils 2 in dem nicht betriebenen Zustand. In diesem Zustand ist von der Innenumfangsfläche 212b des verlängerten Teils 212 zumindest die Innenumfangsfläche 215b des verlängernden Teils 215 des Solenoidkerns 21 der Außenumfangsfläche 22a des Kolbens 22 zugewandt.
Falls zu der elektromagnetischen Spule 20 ein Erregungsstrom zugeführt wird und das Solenoidventil 1 von dem in 2A gezeigten nicht arbeitenden Zustand auf den arbeitenden Zustand umgeschaltet wird, wird der Kolben 22 durch die magnetische Kraft der elektromagnetischen Spule 20 in Richtung zu dem zylindrischen Teil 211 des Solenoidkerns 21 verschoben. 2B zeigt den Kolben 22, der um den maximalen Betrag verschoben ist, wobei zu der elektromagnetischen Spule 20 ein Erregungsstrom mit einem Nennstromwert zugeführt wird. In diesem Zustand ist der Anschlag 24 zwischen der axialen Endfläche 22b des Kolbens 22 und der Kontaktfläche 211c des zylindrischen Teils 211 des Solenoidkerns 21 zwischengeordnet, wodurch eine weitere axiale Bewegung des Kolbens 22 beschränkt wird.
Wenn der Kolben 22 in Richtung zu dem zylindrischen Teil 211 des Solenoidkerns 21 auf die in 2B gezeigte Position verschoben wird, dann bewegt der Schaft 23 das Schieberventil 4 in der axialen Richtung gegen die Vorspannkraft der Rückstellfeder 10, sodass der Abgabeanschluss 32 über den zweiten Zwischenanschluss 36 mit dem Entlastungsanschluss 34 in Verbindung ist, die Verbindung zwischen dem Zuführanschluss 31 und dem ersten Zwischenanschluss 35 durch den zweiten Steg 42 des Schieberventils 4 unterbrochen ist, und die Verbindung zwischen dem ersten Zwischenanschluss 35 und dem Abgabeanschluss 32 durch den dritten Steg 43 unterbrochen ist.
In 2B wird ein Hauptstrom des Magnetflusses ϕ, der dann erzeugt wird, wenn an der elektromagnetischen Spule 20 ein Regungsstrom angelegt wird, durch gestrichelte Linien gezeigt. Der Magnetfluss ϕ enthält den ersten Magnetfluss ϕ₁ und den zweiten Magnetfluss ϕ₂. Der erste Magnetfluss ϕ₁ fließt durch die Innenumfangsfläche 212b des verlängerten Teils 212 des Solenoidkerns 21 in den Kolben 22, und der zweite Magnetfluss ϕ₂ fließt durch die gegenüberliegende Fläche 211b des zylindrischen Teils 211 des Solenoidkerns 21 in den Kolben 22.
Die gegenüberliegende Fläche 211b des zylindrischen Teils 211 des Solenoidkerns 21 ist eine geneigte Fläche (abgeschrägte Fläche), die derart ausgebildet ist, dass der Abstand in der Achsrichtung zwischen der gegenüberliegenden Fläche 211b und der axialen Endfläche 22b des Kolbens 22 mit dem Annähern an den Außenumfang der gegenüberliegenden Fläche 211b kleiner wird. Dementsprechend hat der Magnetpfad für den zweiten Magnetfluss ϕ₂ einen niedrigeren magnetischen Widerstand als in dem in 6A und 6B gezeigten herkömmlichen Beispiel. Eine Magnetflussdichte des zweiten Magnetflusses ϕ₂ zu dem Zeitpunkt, zu dem der Betrag der Verschiebung des Kolbens 22 nahe an dessen Maximalwert liegt, ist höher als in diesem herkömmlichen Beispiel, und daher wird auf den Kolben 22 eine größere axiale Kraft aufgebracht. Wenn der Betrag der Verschiebung des Kolbens 22 klein ist, wird die axiale Kraft hauptsächlich durch den ersten Magnetfluss ϕ₁ auf den Kolben 22 aufgebracht. Wenn der Betrag der Verschiebung des Kolbens 22 zunimmt, wird der Anteil einer radialen Komponente in einer Kraft, die auf den Kolben 22 durch den ersten Magnetfluss ϕ₁ aufgebracht wird, größer, und diese Kraft trägt nicht zu der axialen Kraft bei, die auf den Kolben 22 aufgebracht wird.
Wie in 2A gezeigt ist, bezieht sich das axiale Intervall g auf ein Intervall in der Achsrichtung zwischen inneren und äußeren Umfangsenden der gegenüberliegenden Fläche 211b. Das axiale Intervall g ist kleiner als die Stärke t des Anschlags 24 (siehe 2B). Wenn der Anschlag 24 mit der Kontaktfläche 211c des zylindrischen Teils 211 des Solenoidkerns 21 in Kontakt ist, ist dementsprechend die gegenüberliegende Fläche 211b des zylindrischen Teils 211 mit der axialen Endfläche 22b des Kolbens 22 nicht in Kontakt, und es gibt einen Zwischenraum S zwischen der axialen Endfläche 22b des Kolbens 22 und der gegenüberliegenden Fläche 211b. Dieser Zwischenraum S verhindert, dass der Kolben 22 infolge eines Restmagnetismus in dem Solenoidkern 21 und dem Kolben 22 nicht von dem Solenoidkern 21 getrennt wird, wenn ein zu der elektromagnetischen Spule 20 zugeführter Erregungsstrom kleiner wird.
Die Stärke t des Anschlags 24 beträgt beispielsweise 0,8 bis 1,0 mm. Die Differenz zwischen der Stärke t des Anschlags 24 und dem axialen Intervall g zwischen den inneren und äußeren Umfangsenden der gegenüberliegenden Fläche 211b beträgt beispielsweise 0,1 mm oder mehr. Der obere Grenzwert dieser Differenz ist nicht im Besonderen beschränkt. Es ist jedoch wünschenswert, dass der obere Grenzwert dieser Differenz gleich wie oder kleiner als die Hälfte der Stärke t des Anschlags 24 ist. Das axiale Intervall g entspricht dem maximalen Wert des Intervalls in der Achsrichtung zwischen der gegenüberliegenden Fläche 211b und der Kontaktfläche 211c des zylindrischen Teils 211 des Solenoidkerns 21.
4 ist ein Graph, der zeigt, wie sich eine auf den Kolben 22 aufgebrachte axiale Kraft gemäß dem Betrag der Verschiebung des Kolbens 22 in dem Fall ändert, in welchem zu der elektromagnetischen Spule 20 ein vorbestimmter Erregungsstrom zugeführt wird. In dem Graph von 4 gibt die durchgezogene Linie die Beziehung zwischen dem Betrag der Verschiebung des Kolbens 22 und der axialen Kraft in dem Solenoidventil 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wieder, und die gestrichelte Linie gibt die Beziehung zwischen dem Betrag der Verschiebung des Kolbens 92 und der axialen Kraft in dem Solenoidventil 9 des unter Bezugnahme auf 6A und 6B beschriebenen herkömmlichen Beispiels wieder.
In dem Graph von 4 zeigt das linke Ende der Abszisse die Ausgangsposition des Kolbens 22 (Betrag der Verschiebung: Null), und Punkt A an der Abszisse zeigt die Position des Kolbens 22 zu der Zeit, zu der der Anschlag 24 mit der Kontaktfläche 211c des zylindrischen Teils 211 des Solenoidkerns 21 in Kontakt ist. In dem Graph von 4 wird der Wert der axialen Kraft, die auf den Kolben 22 aufgebracht wird, entlang der Ordinate nach oben größer.
Wie in 4 gezeigt ist, wird bei dem Solenoidventil 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die auf den Kolben 22 aufgebrachte axiale Kraft insbesondere in der Nähe des maximalen Werts des Betrags der Verschiebung des Kolbens 22 verglichen mit dem Solenoidventil 9 des herkömmlichen Beispiels stärker vergrößert. Dies liegt daran, dass in dem Solenoidventil 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Magnetflussdichte des zweiten Magnetflusses ϕ₂ verglichen mit dem Solenoidventil 9 des herkömmlichen Beispiels größer wird, wenn der Kolben 22 den zylindrischen Teil 211 des Solenoidkerns 21 annähert. In dem Solenoidventil 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird die auf den Kolben 22 aufgebrachte axiale Kraft in der Nähe des Maximalwerts des Betrags der Verschiebung des Kolbens 22 vergrößert. Dies hält eine Variation der axialen Kraft gemäß dem Verschiebungsbetrag des Kolbens 22 zurück. Das heißt, die durchgezogene Linie in dem Graph von 4 hat ein flacheres Profil.
Das obige Ausführungsbeispiel kann eine Verringerung einer auf den Kolben 22 aufgebrachten axialen Kraft zurückhalten, wenn sich der Kolben 22 an dem Ende an der Seite des zylindrischen Teils 211 eines Bewegungsbereichs des Kolbens 22 relativ zu dem Solenoidkern 21 oder eines Bereichs, in welchem sich der Kolben 22 relativ zu dem Solenoidkern 21 bewegen kann, befindet. Das obige Ausführungsbeispiel kann somit eine Variation in der axialen Kraft gemäß der axialen Position des Kolbens 22 zurückhalten.
Die axiale Kraft, die auf den Kolben 22 aufgebracht wird, wenn sich der Kolben 22 in der Nähe des zylindrischen Teils 211 des Solenoidkerns 21 befindet, kann durch den zweiten Magnetfluss ϕ₂ vergrößert werden. Selbst wenn beispielsweise die axiale Kraft, die auf den Kolben 22 aufgebracht wird, wenn der Betrag der Verschiebung des Kolbens 22 klein ist, durch Vergrößern der radialen Stärke des verlängernden Teils 215 in dem verlängerten Teil 212 des Solenoidkerns 21 und durch Vergrößern des Neigungswinkels θ (siehe 2A) der Außenumfangsfläche 214a des abgeschrägten Teils 214 mit Bezug auf die axiale Richtung vergrößert wird, wird die auf den Kolben 22 aufgebrachte axiale Kraft, wenn der Betrag der Verschiebung des Kolbens 22 groß ist, nicht beträchtlich verringert. Dadurch kann zudem eine Variation in der axialen Kraft gemäß der axialen Position des Kolbens 22 verringert werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt es den Zwischenraum S zwischen der gegenüberliegenden Fläche 211b des zylindrischen Teils 211 des Solenoidkerns 21 und der axialen Endfläche 22b des Kolbens 22, selbst wenn der Anschlag 22 zwischen der Kontaktfläche 211c des zylindrischen Teils 211 des Solenoidkerns 21 und der axialen Endfläche 22b des Kolbens 22 zwischengeordnet ist. Dies verhindert, dass der Kolben 22 infolge des Restmagnetismus in dem Solenoidkern 21 und dem Kolben 22 nicht von dem Solenoidkern 21 getrennt wird.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die gegenüberliegende Fläche 211b des zylindrischen Teils 211 des Solenoidkerns 21 eine geneigte Fläche, die derart ausgebildet ist, dass der Abstand in der Achsrichtung zwischen der gegenüberliegenden Fläche 211b und der axialen Endfläche 22b des Kolbens 22 mit dem Annähern an den Außenumfang der gegenüberliegenden Fläche 211b kleiner wird. Dementsprechend kann die gegenüberliegende Fläche 211b durch Blankdrehen einfach ausgebildet werden. Dadurch wird verglichen beispielsweise mit dem Solenoidventil 9 des herkömmlichen Beispiels eine Zunahme der Herstellungskosten verhindert.
Andere Ausführungsbeispiele werden nachstehend beschrieben. 5A ist eine Schnittansicht eines Solenoidkerns 21A gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel, welches eine bezüglich des Solenoidkerns 21 des obigen Ausführungsbeispiels modifizierte Form hat. 5B ist eine Schnittansicht eines Solenoidkerns 21B gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel, welcher eine bezüglich des Solenoidkerns 21 des obigen Ausführungsbeispiels modifizierte Form hat. In 5A und 5B sind die gleichen Komponenten, wie diejenigen des Solenoidkerns 21 des unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung wird ausgelassen.
Der Solenoidkern 21 des obigen Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf den Fall beschrieben, in welchem die gegenüberliegende Fläche 211b des zylindrischen Teils 211 des Solenoidkerns 21 eine geneigte Fläche ist, die derart ausgebildet ist, dass der Abstand in der Achsrichtung zwischen der gegenüberliegenden Fläche 211b und der axialen Endfläche 22b des Kolbens 22 mit dem Annähern an den Außenumfang der gegenüberliegenden Fläche 211b kleiner wird. In dem Solenoidkern 21A von 5A ist die gegenüberliegende Fläche 211b des zylindrischen Teils 211 jedoch eine ebene Fläche, die sich näher an dem Kolben 22 als die Kontaktfläche 211c befindet und die senkrecht zu der Mittelachse C des Einsetzlochs 210 in dem Solenoidkern 21A verläuft.
In dem Solenoidkern 21B von 5B ist die gegenüberliegende Fläche 211b des zylindrischen Teils 211 durch eine ebene Fläche 211b ₁ und eine geneigte 211b ₂ ausgebildet. Die ebene Fläche 211b ₁ befindet sich näher an dem Kolben 22 als die Kontaktfläche 211c. Die geneigte Fläche 211b ₂ befindet sich zwischen der Kontaktfläche 211c und der ebenen Fläche 211b ₁. Die ebene Fläche 211b ₁ ist eine ebene Fläche, die senkrecht zu der Mittelachse C des Einsetzlochs 210 in dem Solenoidkern 21B verläuft. Die geneigte Fläche 211b ₂ ist derart ausgebildet, dass sich die geneigte Fläche 211b ₂ mit dem Annähern an den Außenumfang der geneigten Fläche 211b ₂ näher an dem Kolben 22 befindet, und dass der Bohrungsdurchmesser der geneigten Fläche 211b ₂ mit dem Annähern an den Außenumfang der geneigten Fläche 211b ₂ größer wird.
Sowohl das axiale Intervall g₁ zwischen der gegenüberliegenden Fläche 211b und der Kontaktfläche 211c des zylindrischen Teils 211 des Solenoidkerns 21A und das axiale Intervall g₂ zwischen der ebenen Fläche 211b ₁ und der Kontaktfläche 211c des zylindrischen Teils 211 des Solenoidkerns 21B sind kleiner als die Stärke t des Anschlags 24.
Die Solenoidkerne 21A, 21B dieser Ausführungsbeispiele können zudem eine Verringerung der axialen Kraft, die auf den Kolben 22 aufgebracht wird, wenn sich der Kolben 22 an dem Ende an der Seite des zylindrischen Teils 211 des Bewegungsbereichs des Kolbens 22 relativ zu dem Solenoidkern 21A, 21B befindet, zurückhalten. Die Solenoidkerne 21A, 21B können somit eine Variation in einer axialen Kraft gemäß der axialen Position des Kolbens 22 zurückhalten.
Es wird ein Solenoidventil bereitgestellt, welches eine Verringerung einer auf einen Kolben aufgebrachten axialen Kraft zurückhalten kann, wenn sich der Kolben an einem Ende eines Bewegungsbereichs davon befindet, und welches eine Variation in einer axialen Kraft gemäß der axialen Position des Kolbens zurückhalten kann. Ein Solenoidventil 1 hat eine Hülse 3, ein Schieberventil 4 und einen Solenoidteil 2. Der Solenoidteil 2 hat eine elektromagnetische Spule 20, einen Solenoidkern 21, einen Kolben 22, der sich mit Bezug auf den Solenoidkern 21 in der axialen Richtung bewegt, und einen Anschlag 24, der zwischen dem Kolben 22 und dem Solenoidkern 21 zwischengeordnet ist, um die Bewegung des Kolbens 22 zurückzuhalten. Der Solenoidkern 21 hat einen zylindrischen Teil 211 und einen verlängerten Teil 212. Der zylindrische Teil 211 hat eine gegenüberliegende Fläche 211b, die dem Kolben 22 in der axialen Richtung zugewandt ist, und eine Kontaktfläche 211c, mit der der Anschlag 24 in Kontakt kommt. Der verlängerte Teil 212 ist in der Achsrichtung von einem Außenumfangsende des zylindrischen Teils 211 verlängert. Zumindest ein Teil der gegenüberliegenden Fläche 211b des zylindrischen Teils 211 befindet sich näher an dem Kolben 22 als die Kontaktfläche 211c.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014-185748 A [0002, 0003]

Claims

Solenoidventil mit: einer ringartigen Hülse, die einen Zuführanschluss, zu welchem Hydrauliköl zugeführt wird, und einen Abgabeanschluss aufweist, der Hydrauliköl abgibt; einem Schieberventil, das in einem in der Hülse ausgebildeten Ventilloch so untergebracht ist, dass das Schieberventil in einer Achsrichtung in dem Ventilloch bewegbar ist, und das eine Fläche eines Strömungswegs zwischen dem Zuführanschluss und dem Abgabeanschluss durch axiale Bewegung des Schieberventils ändert; einem Solenoidteil, der dann arbeitet, wenn ein Erregungsstrom zu ihm zugeführt wird, und der das Schieberventil in Richtung zu einer Seite in der Achsrichtung mit einer Drückkraft gemäß der Größe des Erregungsstroms drückt; und einem Vorspannelement, das das Schieberventil in Richtung zu dem Solenoidteil vorspannt, wobei der Solenoidteil Folgendes aufweist: eine elektromagnetische Spule, die einen Magnetfluss durch den Erregungsstrom erzeugt, einen feststehenden Kern, der mit Bezug auf die Hülse stationär gehalten ist und der als ein Magnetpfad für den Magnetfluss dient, einen zylindrischen Kolben, der sich mit Bezug auf den feststehenden Kern in der axialen Richtung bewegt, wenn er dem Magnetfluss ausgesetzt ist, einen Schaft, der sich mit dem Kolben in der Achsrichtung bewegt und das Schieberventil drückt, und ein Beschränkungselement, das aus einem nicht magnetischen Material gefertigt ist und das an den Schaft angesetzt ist und zwischen dem Kolben und dem feststehenden Kern zwischengeordnet ist, um die axiale Bewegung des Kolbens zu beschränken, wobei der feststehende Kern Folgendes aufweist: einen zylindrischen Teil, der ein durch dessen Mitte hindurch ausgebildetes Einsetzloch hat, sodass der Schaft durch das Einsetzloch eingesetzt ist, und der eine gegenüberliegende Fläche hat, die dem Tauchkolben in der Achsrichtung zugewandt ist, und eine Kontaktfläche hat, mit der das Beschränkungselement in Kontakt ist, und einen ringartig verlängerten Teil, der in der Achsrichtung von einem Außenumfangsende des zylindrischen Teils in Richtung zu dem Kolben verlängert ist, wobei zumindest ein Teil des verlängerten Teils derart abgeschrägt ist, dass ein Außendurchmesser von zumindest einem Teil einer Außenumfangsfläche des verlängerten Teils mit dem Annähern an ein vorderes Ende des verlängerten Teils kleiner wird, und eine Innenumfangsfläche des verlängerten Teils einer Außenumfangsfläche des Kolbens zugewandt ist, und zumindest ein Teil der gegenüberliegenden Fläche des zylindrischen Teils sich näher an dem Kolben als die Kontaktfläche befindet.
Solenoidventil gemäß Anspruch 1, wobei zwischen einer axialen Endfläche des Kolbens und der gegenüberliegenden Fläche ein Zwischenraum vorhanden ist, wenn das Beschränkungselement mit der Kontaktfläche des zylindrischen Teils des feststehenden Kerns in Kontakt ist.
Solenoidventil gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest ein Teil der gegenüberliegenden Fläche des zylindrischen Teils des feststehenden Kerns eine geneigte Fläche ist, die derart ausgebildet ist, dass ein Abstand zwischen dem Teil der gegenüberliegenden Fläche und der axialen Endfläche des Kolbens mit dem Annähern an einen Außenumfang der gegenüberliegenden Fläche kleiner wird.