JP2001280534A

JP2001280534A - 電磁弁

Info

Publication number: JP2001280534A
Application number: JP2000091680A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Fujita; 範章藤田
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2001-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】別体の弁座部材を弁収容部材内に圧入固定
し、Ｏリングレスタイプの面シール構造を採用した電磁
弁において、安価で作製容易なものの提供。【解決手段】２以上の流体出入口（供給ポート２１
ｄ，制御ポート２１ｃ，ドレーンポート２１ｅ）を有
し、少なくとも所定の肉厚部を持った円筒形状部を有す
るとともに、内部に弁部材（ボール２３）を収容する弁
収容部材２１と、肉厚部を持った円筒形状部の内表面
（２１ｆ，２１ｈ）に圧入固定されるとともに弁部材
（ボール２３）の弁座２９ａ，３１ｃを有する弁座部材
２９，３１とを有し、２以上の流体出入口を弁収容部材
の円筒形状部の外周面２１ｂ自体で夫々液密的にシール
し、弁部材（ボール２３）の往復移動により流体流路を
切替える電磁弁であって、弁収容部材の円筒形状部の肉
厚部に、周方向全域にわたる欠損部（リング状溝２７
ａ，２７ｂ）を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両のオー
トマチックトランスミッション等の制御に使用される流
体の流路を切替える電磁弁に関し、特に、その弁収容部
材の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁弁には従来より、２以上の流体出入
口を有する弁収容部材内に収容された弁部材（ボール
等）の往復移動により、弁収容部材内に設けられた弁座
に弁部材を当接又は離間させることにより流体流路を切
替えるタイプのものがあり、かかる電磁弁においては、
２以上の流体出入口を夫々液密的にシールする必要があ
る。

【０００３】このように各出入口を夫々液密的にシール
するために、例えば特開平１０−１９６８２８号公報に
記載の電磁弁のように、３つの流体出入口（供給ポー
ト、制御ポート及びドレーンポート）を、弁収容部材の
外周面に設けた２箇所のＯリング溝内に装着したＯリン
グにより夫々液密的にシールするものがあった。

【０００４】しかし、かかるＯリングシール構造を採用
すると、Ｏリング溝の加工が必要となることに加え、Ｏ
リング自体が必要となるので、コスト削減要請及び部品
点数削減要請に反するものであった。

【０００５】そこで、例えば、特開平１０−２９２８７
９号公報に記載の電磁弁のように、弁収容部材の外周面
自体で、各流体出入り口を夫々液密的にシールするタイ
プのものが採用されていた。かかるＯリングレスタイプ
の面シール構造を採用すれば、Ｏリング溝加工及びＯリ
ング自体が不要となるので、上述のコスト削減要請及び
部品点数削減要請に沿うものとなっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、弁収容部材
内に弁座を設けるにあたり、別体で用意した高硬度の弁
座部材を弁収容部材内に圧入固定する構造が主流となっ
ている。これは、弁収容部材自体に一体で弁座を設ける
と、弁収容部材自体の加工費用が高くなることに加え、
弁機能の耐久性向上のため弁座面の高硬度化を実現する
ために、より高硬度の材質を採用せざるを得なくなり、
さらに加工費用が高くなることからである。

【０００７】しかし、上述したＯリングレスタイプの面
シール構造を採用した電磁弁においては、シール面であ
る弁収容部材の外周面（外径）に高い寸法精度が要求さ
れるところ、別体の弁座部材を弁収容部材内に圧入固定
する構造を採用すると、圧入による弾性変形により弁収
容部材の外径が膨張するので、圧入後の膨張を考慮し
て、圧入代（弁収容部材の内径及び弁座部材の外径）及
び弁収容部材の外径を設計しなければならない。その結
果、これら各寸法の公差をより一層狭く設定する必要が
生じ、各寸法を実現するため、必要に応じて切削工程、
研磨工程等の余分な仕上げ工程が必要となり、コスト上
昇に繋がってしまうという問題があった。

【０００８】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、別体の弁座部材を弁収容部材内に圧入
固定する構造を採用するＯリングレスタイプの面シール
構造を採用した電磁弁において、安価で作製容易なもの
を提供することを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、２以上の流体出入口を有し、少なくとも
所定の肉厚部を持った円筒形状部を有するとともに、内
部に弁部材を収容する弁収容部材と、肉厚部を持った円
筒形状部の内表面に圧入固定されるとともに弁部材の弁
座を有する弁座部材とを有し、２以上の流体出入口を弁
収容部材の円筒形状部の外周面自体で夫々液密的にシー
ルし、弁部材の往復移動により流体流路を切替える電磁
弁であって、弁収容部材の円筒形状部の肉厚部に、周方
向全域にわたる欠損部を設けたことを特徴とする電磁弁
とした。

【００１０】かかる本発明によれば、内部に弁座部材が
圧入される部位である弁収容部材の円筒形状部の肉厚部
に、周方向全域にわたる欠損部を設けたので、弁座部材
が圧入され弁収容部材の円筒形状部の内表面が弾性変形
しても、その弾性変形が円筒形状部の外周面に直接伝達
されず、円筒形状部の外周面が膨張しにくくなる。従っ
て、圧入による膨張を考慮する必要がなくなる分、シー
ル機能を併せ持つ円筒形状部の外周面の寸法、及び、圧
入代に関連する円筒形状部の内表面の寸法及び弁座部材
の外径寸法の各公差を広げることが可能となる。よっ
て、各寸法を実現するため従来必要となる場合があった
切削工程、研磨工程等の余分な仕上げ工程が不要とな
り、安価で作製容易な電磁弁を提供することができる。

【００１１】より好ましくは、前記周方向全域にわたる
欠損部をリング状溝形状とすることが望ましい。これに
より、欠損部作製のための加工が容易となり、また、弁
収容部材をアルミダイキャスト製法にて作製する場合に
おいても、欠損部を型で作製することが容易となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。

【００１３】図１は、本発明の実施形態にかかる３ＷＡ
Ｙ電磁弁（流体出入口が３つ）の軸方向主要断面図であ
る。本電磁弁は、図示しないが、例えば車両のオートマ
チックトランスミッション等の外部制御対象の制御に使
用される流体の流路を切替えるために利用されるもので
ある。まず、機械的構成について簡単に概説する。

【００１４】図１において、ケース１は、本電磁弁の主
要概観を為すものであり、磁性体により形成されてい
る。

【００１５】ボビン３は、図１のごとく略円筒形状を呈
した樹脂材よりなり、ケース１に固設されている。ボビ
ン３の内側には、図１において左側にはヨーク９が、右
側には固定コア１３が、互いに同軸的に配設されてい
る。ヨーク９及び固定コア１３は、磁性体により形成さ
れている。また、ボビン３の外周面には図１のごとくコ
イル５が巻回されている。

【００１６】プランジャ１１は、有底円筒状を呈した磁
性体よりなり、ヨーク９の内部に形成された円筒内面内
に軸方向に摺動可能に挿通されており、固定コア１３の
図１における左端面と、プランジャ１１の右端面とは磁
気ギャップを形成している。結果として、ケース１、固
定コア１３、プランジャ１１及びヨーク９により磁気回
路を形成している。また、プランジャ１３は、内部にス
プリング１５を収容しており、スプリング１５の付勢力
により常時左方へ付勢されている。

【００１７】ピン７は、プランジャ１１の図１おいて左
端面において同軸的に圧入固定されており、プランジャ
１１と一体となって軸方向に移動可能となっている。ピ
ン７は、上述のスプリング１５の付勢力によりプランジ
ャ１１とともに図1において左方向へ常時付勢されてお
り、ピン７の左端部は、後述する第２弁座部材３１（弁
座部材）の内部に形成されたポート３１ｂ内を挿通して
ボール２３（弁部材）に当接し、常時ボール２３を左方
向へ付勢している。

【００１８】弁収容部材２１は、後述するように内部に
ボール２３等を収容しており、図1において右端部に設
けられたそのフランジ部２１ａは、ヨーク９の左端面に
固設されている。弁収容部材２１は、３つのポート（流
体出入口）、すなわち、流体を供給する供給ポート２１
ｄ、制御対象へ油圧を供給するポート２１ｃ、及び、流
体をドレーンへ帰還させるポート２１ｅを有している。
弁収容部材２１の外周面２１ｂ（円筒形状部の外周面）
は、本電磁弁を取りつける側のボディ２５に設けられた
円筒内周面２５ａに挿入（圧入）され、両者との共働に
より、上記各ポート間は液密的にシールされている。

【００１９】コネクタ部１７は、コイル５を通電するた
めに設けられており、内部のターミナル端子１９は、コ
イル５と電気的に接続されており、このターミナル端子
１９を図示しない通電電流制御装置等に電気的に接続す
ることにより、コイル５に通電する電流を制御できるよ
うになっている。

【００２０】図２は、本発明のポイントとなっている、
弁収容部材２１部分の軸方向断面の拡大図である。弁収
容部材２１は、図２に示すごとく概ね段付き円筒形状を
有しており、２箇所の円筒形状部（外周面２１ｂと内表
面２１ｆとで形成された部分、及び外周面２１ｂと内表
面２１ｈとで形成された部分）を有している。かかる２
箇所の円筒形状部の肉厚部には、夫々リング状溝２７ａ
及び２７ｂ（欠損部）が設けられており、これらリング
状溝２７ａ，２７ｂが溝深さ方向（軸方向）に存在して
いる軸方向範囲内において、弁収容部材２１の内表面２
１ｆ及び２１ｈに、それぞれ第１弁座部材２９の外周面
２９ｂ及び第２弁座部材３１の外周面３１ａが圧入され
ている。このように、円筒形状部の肉厚部にリング状溝
２７ａ，２７ｂを設けたので、第１弁座部材２９及び第
２弁座部材３１が圧入され弁収容部材の円筒形状部の内
表面２１ｆ及び２１ｈが弾性変形しても、その弾性変形
が円筒形状部の外周面２１ｂに直接伝達されず、円筒形
状部の外周面２１ｂが膨張しにくくなる。従って、圧入
による膨張を考慮する必要がなくなる分、シール機能を
併せ持つ円筒形状部の外周面２１ｂの寸法、及び、圧入
代に関連する円筒形状部の内表面２１ｆ，２１ｈの寸法
及び第１・第２弁座部材２９，３１の外径寸法２９ｂ，
３１ａの各公差を広げることが可能となる。よって、各
寸法を実現するため従来必要となる場合があった切削工
程、研磨工程等の余分な仕上げ工程が不要となり、安価
で作製容易な電磁弁を提供することができる。

【００２１】なお、リング溝２７ａ，２７ｂが存在する
軸方向範囲は、軸方向において、少なくとも上記２箇所
の圧入範囲を含むようにリング溝（欠損部）の形状を設
定することが望ましい。これにより、弁収容部材の円筒
形状部の内表面２１ｆ及び２１ｈが弾性変形しても、よ
り一層その弾性変形が円筒形状部の外周面２１ｂに伝達
されにくくなるからである。

【００２２】第１弁座部材２９には、供給ポート２１ｄ
の一部を構成するポート２９ｃを有しており、かかるポ
ート２９ｃの図２における右端面部には弁座２９ａが設
けられている。また、第１弁座部材２９は、フランジ部
２９ｄが設けられており、このフランジ部２９ｄを弁収
容部材２１に当接させることで、圧入の軸方向位置を確
実に固定している。

【００２３】第２弁座右部材３１には、ポート３１ｂが
設けられており、このポート３１ｂは、弁収容部材２１
のドレーンポート２１ｅに連通している。かかるポート
３１ｂの図２における左端部には弁座３１ｃが設けられ
ている。また、第２弁座部材３１は、圧入後、弁収容部
材のかしめ部２１ｇを径内方向へかしめることで、圧入
の軸方向位置を確実に固定している。

【００２４】ボール２３は、弁収容部材２１に第１弁座
部材２９を圧入した後に弁収容部材２１内に挿入され、
その後第２弁座部材３１を圧入することにより、両弁座
部材間に挟まれる位置に置かれている。また、ボール２
３は、弁座２９ａに当接する位置から弁座３１ｃに当接
する位置まで、軸方向に若干移動可能となっている。電
磁弁非作動時には、前述したピン７による左向きの付勢
力により、常時第１弁座部材２９の弁座２９ａに当接し
ており、供給ポート２１ｄと制御ポート２１ｃとの連通
を遮断している。一方、ボール２３は、第２弁座部材３
１の弁座３１ｃとは離間しており、制御ポート２１ｃと
ドレーンポート２１ｅとは連通している。その結果、制
御ポート２１ｃの流体圧力は、ドレーンポート２１ｅの
圧力、すなわちドレーン圧となっている。

【００２５】次に、以上のように構成された本発明の実
施形態にかかる電磁弁の作動を説明する。コイル５が非
通電の状態では、前述したように、供給ポート２１ｄと
制御ポート２１ｃとの連通が遮断されている一方、制御
ポート２１ｄとドレーンポート２１ｅとは連通している
ので、制御ポート２１ｃの流体圧力はドレーンポート２
１ｅのドレーン圧となっている。この状態にて図示しな
い通電電流制御装置等を作動させコイル５に通電させる
と、前述した磁気回路に磁束が発生し、プランジャ１１
は、固定コア１３に向かって軸方向に吸引され、スプリ
ング１５の付勢力に対抗して図１において右方向に移動
する。その結果、ボール２３は、供給ポート２１ｄから
の流体圧に押されて、図１において右方向に移動し、弁
座３１ｃに当接し、弁座２９ａからは離間するので、ド
レーンポート２１ｅと制御ポート２１ｃとの連通が遮断
される一方、制御ポート２１ｄと供給ポート２１ｄとは
連通し、制御ポート２１ｃの流体圧力は供給ポート２１
ｄの供給圧となっている。従って、コイル５に通電する
電流値をＯＮ−ＯＦＦすることにより、制御ポート２１
ｃの流体圧をＯＮ−ＯＦＦ制御することができる。これ
により、外部制御対象の制御に使用される流体の圧力・
流量等を制御することができる。

【００２６】以上、本発明の実施形態にかかる３ＷＡＹ
電磁弁について説明したが、本発明は３ＷＡＹ電磁弁に
限定されることはなく、２ＷＡＹ電磁弁等にも採用可能
であることは言うまでもない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
別体の弁座部材を弁収容部材内に圧入固定する構造を採
用するＯリングレスタイプの面シール構造を採用した電
磁弁において、安価で作製容易なものを提供することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る電磁弁の軸方向主要断
面図である。

【図２】弁収容部材部分の軸方向断面の拡大図である。

【符号の説明】

２１弁収容部材２１ｂ円筒形状部の外周面２１ｃ制御ポート（流体出入口），２１ｄ供給ポ
ート（流体出入口）２１ｅドレーンポート（流体出入口）２１ｆ，２１ｈ円筒形状部の内表面２３ボール（弁部材）２９第１弁座部材（弁座部材），２９ａ弁座３１第２弁座部材（弁座部材），３１ｃ弁座２７ａ，２７ｂリング状溝（欠損部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２以上の流体出入口を有し、少なくとも
所定の肉厚部を持った円筒形状部を有するとともに、内
部に弁部材を収容する弁収容部材と、前記肉厚部を持っ
た円筒形状部の内表面に圧入固定されるとともに前記弁
部材の弁座を有する弁座部材とを有し、前記２以上の流
体出入口を前記弁収容部材の円筒形状部の外周面自体で
夫々液密的にシールし、前記弁部材の往復移動により流
体流路を切替える電磁弁であって、前記弁収容部材の円
筒形状部の肉厚部に、周方向全域にわたる欠損部を設け
たことを特徴とする電磁弁。
【請求項２】請求項１において、前記欠損部はリング
状溝形状を有することを特徴とする電磁弁。