JP2001263523A - ソレノイドバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コアとブッシュとの間のエアギャップ管理が容
易であり、安定した吸引力が得られると共に、部品点数
の削減によりコストの低減化が可能なソレノイドバルブ
の提供。 【解決手段】アーマチュア５１における被吸引面の軸心
部側に外周縁部の磁性材料で構成される被吸引面よりコ
ア２の吸引面方向へ突出する非磁性材料よりなるストッ
パ部５４が設けられ、電磁コイル４への通電によるプラ
ンジャ５の吸引時にはストッパ部５４がコア２の吸引面
に当接してコア２の吸引面とアーマチュア５１の被吸引
面との間に所定のエアギャップｄが形成されるように構
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、例えば、車両の
自動変速機における油圧回路の流路制御等に用いられて
いるソレノイドバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来のこの種のソレノイドバルブとし
ては、特開平８−７５０３０号公報に記載されているも
のが知られている。この従来例のソレノイドバルブは、
ボビンに巻かれた電磁コイルと、ボビンの中心部に挿入
されるコアと、電磁コイルへの通電によりコアの方向に
吸引されるプランジャと、プランジャをその吸引方向と
反対方向に付勢するリターンスプリングとを有し、プラ
ンジャの移動によって流路の開閉を行うソレノイドバル
ブにおいて、コアの吸引面に非磁性材料からなる薄肉円
筒状のブッシュを設け、プランジャの吸引時にはプラン
ジャとブッシュの端面が当接してコアとプランジャの間
にエアギャップを形成するようにしたことで、コアの吸
引面とプランジャの被吸引面の間に流体中の鉄粉等の磁
性粉が存在しても当接面の間に挟まれる確率が低くな
り、これによりプランジャのストローク量が変化するこ
とを抑制し、ストローク量の変化による特性の変化を抑
制できるようになるというものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、従来
のソレノイドバルブにあっては、上述のように、コアの
吸引面に、別部品であるブッシュを取り付けることによ
り、コアとプランジャとの間のエアギャップ管理を行う
ようにしたものであったため、以下に列挙するような問
題点があった。即ち、エアギャップ管理のために、コア
に対するブッシュの組み付け管理項目が増加すると共
に、コアに対するブッシュの組み付け不良により、安定
した吸引力が得られなくなるおそれがある。また、ブッ
シュは単品の別部品となるため、部品点数の増加により
コストアップを招く。

【０００４】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
なされたもので、コアとブッシュとの間のエアギャップ
管理が容易であり、安定した吸引力が得られると共に、
部品点数の削減によりコストの低減化が可能なソレノイ
ドバルブを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 上述の目的を達成する
ために、本発明請求項１記載のソレノイドバルブは、ボ
ビンに巻かれた電磁コイルと、該ボビンの中心部に挿入
される磁性材料よりなるコアと、該コアの吸引面と対面
する被吸引面の少なくとも外周縁部が磁性材料で構成さ
れていて前記電磁コイルへの通電により前記コアの吸引
面方向に吸引されるアーマチュアを備えたプランジャ
と、該プランジャをその吸引方向と反対方向に付勢する
リターンスプリングとを備え、前記プランジャの移動に
よって流路の開閉を行うソレノイドバルブにおいて、前
記アーマチュアにおける被吸引面の軸心部側に外周縁部
の磁性材料で構成される被吸引面より前記コアの吸引面
方向へ突出する非磁性材料よりなるストッパ部が設けら
れ、前記電磁コイルへの通電による前記プランジャの吸
引時には前記ストッパ部が前記コアの吸引面に当接して
該コアの吸引面と前記アーマチュアの被吸引面との間に
所定のエアギャップが形成されるように構成されている
手段とした。

【０００６】請求項２に記載のソレノイドバルブでは、
請求項１に記載のソレノイドバルブにおいて、前記スト
ッパ部が、アーマチュアの軸心部に非磁性樹脂材料で構
成される接続部材を介して一体に設けられるバルブロッ
ドと一体に形成されている手段とした。

【０００７】請求項３に記載のソレノイドバルブでは、
請求項１に記載のソレノイドバルブにおいて、前記スト
ッパ部が、アーマチュアとバルブロッドとの間を接続す
る非磁性樹脂材料で構成される接続部材と一体に形成さ
れている手段とした。

【０００８】請求項４に記載のソレノイドバルブでは、
請求項１〜３のいずれかに記載のソレノイドバルブにお
いて、前記リターンスプリングがコイルスプリングで構
成され、前記ストッパ部材が前記リターンスプリング内
に設けられている手段とした。

【０００９】

【作用】 この発明請求項１記載のソレノイドバルブ
は、上述のように構成されるため、電磁コイルに通電す
ると、アーマチュアの吸引面がコアの非吸引面に吸引さ
れることにより、プランジャがコア方向に吸引移動し、
ストッパ部がコアの吸引面に当接することにより、アー
マチュアおよびプランジャの移動が停止され、アーマチ
ュアの吸引面とコアの被吸引面との間に、所定のエアギ
ャップが形成された状態に維持される。そして、このエ
アギャップは、プランジャ製造時にアーマチュアと一体
に形成されるストッパ部の突出長さにより決定されるた
め、エアギャップ管理が容易であり、これにより安定し
た吸引力を得ることができる。また、従来コア側に組み
付けられていた単品別部品および該部品の組み付け管理
項目の省略により、コストの低減化が可能となる。

【００１０】請求項２に記載のソレノイドバルブでは、
上述のように、前記ストッパ部が、アーマチュアの軸心
部に非磁性樹脂材料で構成される接続部材を介して一体
に設けられるバルブロッドと一体に形成されることによ
り、プランジャ製造時におけるエアギャップの寸法精度
を出し易くなる。

【００１１】請求項３に記載のソレノイドバルブでは、
上述のように、前記ストッパ部が、アーマチュアとバル
ブロッドとの間を接続する非磁性樹脂材料で構成される
接続部材と一体に形成されることにより、樹脂部分が増
えるため、ソレノイドバルブの軽量化が可能となる。

【００１２】請求項４に記載のソレノイドバルブでは、
上述のように、前記リターンスプリングがコイルスプリ
ングで構成され、前記ストッパ部材が前記リターンスプ
リング内に設けられることで、コイルスプリング内のデ
ッドスペースを有効利用することによる、ソレノイドバ
ルブの小型化が可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】 以下に、本発明の実施の形態を
図面に基づいて説明する。 （発明の実施の形態１）まず、本発明の実施の形態１の
構成を図１に基づいて説明する。図１は、発明の実施の
形態１のソレノイドバルブを示す縦断面図であり、この
図において、１はケース、２はコア、３はボビン、４は
電磁コイル、５はプランジャ、６はコイルスプリング
（リターンスプリング）、７は球弁、８は供給口、９は
制御口、１０は排出口、１１、１２はシールリングであ
る。

【００１４】前記ケース１は磁性材料で構成され、図示
を省略したハウジングの装着穴内に装着されるバルブ側
ケース１ａと、ハウジング外に突出状態となるソレノイ
ド側ケース１ｂとからなっている。

【００１５】前記コア２は磁性材料で構成され、ソレノ
イド側ケース１ｂ内軸心部において該ソレノイド側ケー
ス１ｂにその一端が当接する状態で設けられるもので、
その外周にボビン３に巻かれた状態で電磁コイル４が設
けられている。

【００１６】前記プランジャ５は、ケーシング１内に移
動自在に設けられていて、電磁コイル４への非通電状態
においては、コイルスプリング６により球弁７を押して
ソレノイドバルブを開き、電磁コイル４への通電により
発生する磁界によってコア２方向へ吸引されることによ
りソレノイドバルブを閉じるように作用する。

【００１７】さらに詳述すると、前記プランジャ５は、
図２の拡大断面図にもその詳細を示すように、コア２側
端部の外周側に位置していて磁性材料で構成され、電磁
コイル４への通電によりコア２の吸引面方向に吸引され
る円筒状のアーマチュア５１と、該アーマチュア５１の
軸心部を貫通しコア２と球弁７との間に位置するバルブ
ロッド５２と、前記アーマチュア５１とバルブロッド５
２との間を非接触状態で一体に連結成形する非磁性樹脂
材料で構成される接続部材５３とで構成されている。

【００１８】前記バルブロッド５２のコア２側には、ア
ーマチュア５１の被吸引面とコア２の吸引面との間に形
成されるエアギャップｄに相当する長さだけ、アーマチ
ュア５１の被吸引面よりコア２の吸引面方向へ突出する
非磁性材料よりなるストッパ部５４が一体に設けられて
いる。なお、このストッパ部５４は、バルブロッド５２
部分よりは小径に形成されている。また、前記接続部材
５３内に埋設されるバルブロッド５２部分には、予め断
面Ｖ字状の移動防止用溝５５が形成されている。

【００１９】そして、前記ストッパ部５４とアーマチュ
ア５１との間には深い環状溝５６が形成され、この環状
溝５６内には、前記コイルスプリング６が収容され、コ
イルスプリング６の一端はコア２の吸引面に当接し、も
う一端は環状溝５６の底部を構成する非磁性樹脂材料に
当接した状態で圧縮介装されている。

【００２０】また、前記バルブロッド５２のバルブ側に
は、コイルスプリング６の付勢力により、供給口側弁口
１３に当接していた球弁７を開弁方向に押して供給口８
と制御口９との間の流路を開く小径部５７と、排出口側
弁口１４に当接して制御口９と排出口１０との間の流路
を閉じる弁部５８が形成されている。

【００２１】本発明の実施の形態１では、以上のように
構成されるため、電磁コイル４に通電されていない状態
では、上述のようにコイルスプリング６の付勢力でプラ
ンジャ５をバルブ方向へ押圧移動させ、これにより、図
１に示すように、小径部５７で球弁７を押し開いて供給
口８と制御口９との間の流路を開くと共に、弁部５８が
弁口１４に当接して制御口９と排出口１０との間の流路
を閉じる。

【００２２】また、電磁コイル４に通電すると、発生磁
界によりプランジャ５におけるアーマチュア５１の被吸
引面をコア２の吸引面方向へ吸引する力が作用するた
め、コイルスプリング６の付勢力に抗してプランジャ５
をコア２方向へ吸引移動させ、これにより、小径部５７
による球弁７の押圧状態が解除され、球弁７が供給口８
側の流体圧により弁口１３に吸着して供給口８と制御口
９との間の流路を閉じると共に、弁部５８が弁口１４よ
り引き離されて制御口９と排出口１０との間の流路を開
く。

【００２３】そして、以上のように、電磁コイル４への
通電により、アーマチュア５１の被吸引面がコア２の吸
引面方向へ吸引されるが、まず、ストッパ部５４がコア
２の吸引面に当接することにより、アーマチュア５１お
よびプランジャ５のコア２方向への移動が停止され、こ
れにより、アーマチュア５１の吸引面とコア２の被吸引
面との間に、所定のエアギャップｄが形成された状態に
維持される。

【００２４】従って、磁性材料よりなるアマチュア５１
がコア２に直接接触しないため、吸引力の飽和を防止し
て吸引力によるを低下させることがなく、最大吸引力を
維持させることができると共に、電磁コイル４への通電
を解除した時の残留磁気によるアーマチュア５１の吸引
を防止することができる。なお、図３は、エアギャップ
ｄと吸引力との関係を示すシュミレーション結果であ
り、この図からも明らかなように、エアギャップｄは、
アーマチュア５１がコア２に当接しない範囲で少ない方
が吸引力は強くなる。

【００２５】また、前記コア２に対するストッパ部５４
の当接面は少ないため、両者間に鉄粉等を挟み込む確率
は極めて少なく、これにより、プランジャ５のストロー
ク量の変化による特性変化を防止することができるよう
になる。

【００２６】また、エアギャップｄは、プランジャ５の
製造時にアーマチュア５１と一体に形成されるストッパ
部５４の突出長さにより決定されるため、エアギャップ
管理が容易であり、これにより安定した吸引力を得るこ
とができるようになり、また、従来コア２側に組み付け
られていた単品別部品（ブッシュ）および該部品の組み
付け管理項目の省略により、コストの低減化が可能とな
る。

【００２７】また、前記ストッパ部５４が、アーマチュ
ア５１の軸心部に非磁性樹脂材料で構成される接続部材
５３を介して一体に設けられるバルブロッド５２と一体
に形成されることにより、プランジャ５の製造時におけ
るエアギャップｄの寸法精度を出し易くなる。

【００２８】また、リターンスプリングとしてコイルス
プリング６が用いられ、このコイルスプリング６内にス
トッパ部５４を設けた構成としたことにより、コイルス
プリング６内のデッドスペースを有効利用してソレノイ
ドバルブの小型化が可能となる。

【００２９】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。なお、この他の発明の実施の形態は、プランジ
ャ５部分の構成を異にするものであり、この他の発明の
実施の形態の説明に当たっては、前記発明の実施の形態
１と同様の構成部分は省略しもしくは同一の符号を付し
てその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

【００３０】（発明の実施の形態２）この発明の実施の
形態２のソレノイドバルブにおけるプランジャ５は、図
４の要部拡大縦断面図に示すように、前記ストッパ部５
４がバルブロッド５２部分と同径に形成されている点が
前記発明の実施の形態１とは相違したものである。従っ
て、前記発明の実施の形態１と同様の効果を得ることが
できると共に、ストッパ部５４を含むバルブロッド５２
部分の製造が容易になる。

【００３１】（発明の実施の形態３）この発明の実施の
形態３のソレノイドバルブにおけるプランジャ５は、図
５の要部拡大縦断面図に示すように、バルブロッド５２
に形成される移動防止用溝５６が角溝に形成されている
点で前記発明の実施の形態１、２とは相違したものであ
る。従って、前記発明の実施の形態１と同様の効果を得
ることができる。

【００３２】（発明の実施の形態４）この発明の実施の
形態４のソレノイドバルブにおけるプランジャ５は、図
６の要部拡大縦断面図に示すように、前記ストッパ部５
４が、非磁性樹脂材料により、接続部材５３と一体に形
成された点で、前記発明の実施の形態１、２とは相違し
たものである。従って、前記発明の実施の形態１と同様
の効果を得ることができる他、樹脂部分が増えること
で、ソレノイドバルブの軽量化が可能となる。

【００３３】以上発明の実施の形態を図面により説明し
たが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
ける設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、
発明の実施の形態では、リターンスプリングとしてコイ
ルスプリング６を用いたが、その他、板スプリング等を
用いることができる。

【００３４】また、発明の実施の形態では、コイルスプ
リング６内にストッパ部５４を設けた構成としたが、コ
イルスプリング６の外側に設けるようにしてもよい。ま
た、発明の実施の形態では、ストッパ部材５４の先端面
を全てコア２に当接させるようにしたが、図７に示すよ
うに、当接面に穴（図７の（イ））や溝（図７の
（ロ））等を形成することにより、一部を当接させるよ
うにすれば、両者間に鉄粉等を挟み込む確率をさらに少
なくすることができるようになる。また、バルブ部分の
構造は任意である。

【００３５】

【発明の効果】 以上説明してきたように本発明請求項
１記載のソレノイドバルブは、アーマチュアにおける被
吸引面の軸心部側に外周縁部の磁性材料で構成される被
吸引面より前記コアの吸引面方向へ突出する非磁性材料
よりなるストッパ部が設けられ、前記電磁コイルへの通
電による前記プランジャの吸引時には前記ストッパ部が
前記コアの吸引面に当接して該コアの吸引面と前記アー
マチュアの被吸引面との間に所定のエアギャップが形成
されるように構成されている手段としたことで、プラン
ジャ製造時にアーマチュアと一体に形成されるストッパ
部の突出長さによりエアギャップが決定されるため、エ
アギャップ管理が容易であり、これにより安定した吸引
力を得ることができるようになるという効果が得られ
る。また、従来コア側に組み付けられていた単品別部品
および該部品の組み付け管理項目の省略により、コスト
の低減化が可能になるという効果が得られる。

【００３６】請求項２に記載のソレノイドバルブでは、
請求項１に記載のソレノイドバルブにおいて、前記スト
ッパ部が、アーマチュアの軸心部に非磁性樹脂材料で構
成される接続部材を介して一体に設けられるバルブロッ
ドと一体に形成されている手段としたことで、プランジ
ャ製造時におけるエアギャップの寸法精度を出し易くな
る。

【００３７】請求項３に記載のソレノイドバルブでは、
請求項１に記載のソレノイドバルブにおいて、前記スト
ッパ部が、アーマチュアとバルブロッドとの間を接続す
る非磁性樹脂材料で構成される接続部材と一体に形成さ
れている手段としたことで、樹脂部分が増えるため、ソ
レノイドバルブの軽量化が可能となる。

【００３８】請求項４に記載のソレノイドバルブでは、
請求項１〜３のいずれかに記載のソレノイドバルブにお
いて、前記リターンスプリングがコイルスプリングで構
成され、前記ストッパ部材が前記リターンスプリング内
に設けられている手段としたことで、コイルスプリング
内のデッドスペースを有効利用することによる、ソレノ
イドバルブの小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態１のソレノイドバルブを示す
縦断面図である。

【図２】図１のＡ部拡大図である。

【図３】エアギャップと吸引力との関係を示すシュミレ
ーション結果である。

【図４】発明の実施の形態２のソレノイドバルブにおけ
るプランジャを示す要部拡大縦断面図である。

【図５】発明の実施の形態３のソレノイドバルブにおけ
るプランジャを示す要部拡大縦断面図である。

【図６】発明の実施の形態４のソレノイドバルブにおけ
るプランジャを示す要部拡大縦断面図である。

【図７】プランジャにおけるストッパ部の変形例を示す
要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ ケース １ａ バルブ側ケース １ｂ ソレノイド側ケース ２ コア ３ ボビン ４ 電磁コイル ５ プランジャ ６ コイルスプリング（リターンスプリング） ７ 球弁 ８ 供給口 ９ 制御口 １０ 排出口 １１ シールリング １２ シールリング １３ 弁口 １４ 弁口 ５１ アーマチュア ５２ バルブロッド ５３ 接続部材 ５４ ストッパ部 ５５ 移動防止用溝 ５６ 環状溝 ５７ 小径部 ５８ 弁部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボビンに巻かれた電磁コイルと、該ボビ
   ンの中心部に挿入される磁性材料よりなるコアと、該コ
   アの吸引面と対面する被吸引面の少なくとも外周縁部が
   磁性材料で構成されていて前記電磁コイルへの通電によ
   り前記コアの吸引面方向に吸引されるアーマチュアを備
   えたプランジャと、該プランジャをその吸引方向と反対
   方向に付勢するリターンスプリングとを備え、前記プラ
   ンジャの移動によって流路の開閉を行うソレノイドバル
   ブにおいて、 前記アーマチュアにおける被吸引面の軸心部側に外周縁
   部の磁性材料で構成される被吸引面より前記コアの吸引
   面方向へ突出する非磁性材料よりなるストッパ部が設け
   られ、 前記電磁コイルへの通電による前記プランジャの吸引時
   には前記ストッパ部が前記コアの吸引面に当接して該コ
   アの吸引面と前記アーマチュアの被吸引面との間に所定
   のエアギャップが形成されるように構成されていること
   を特徴とするソレノイドバルブ。
2. 【請求項２】 前記ストッパ部が、アーマチュアの軸心
   部に非磁性樹脂材料で構成される接続部材を介して一体
   に設けられるバルブロッドと一体に形成されていること
   を特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。
3. 【請求項３】 前記ストッパ部が、アーマチュアとバル
   ブロッドとの間を接続する非磁性樹脂材料で構成される
   接続部材と一体に形成されていることを特徴とする請求
   項１に記載のソレノイドバルブ。
4. 【請求項４】 前記リターンスプリングがコイルスプリ
   ングで構成され、 前記ストッパ部材が前記リターンスプリング内に設けら
   れていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載のソレノイドバルブ。