JP2003314737A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 励磁されることで電磁吸引力が作用して
移動する移動部材に、効率良く、安定した充分な電磁吸
引力が供給される電磁弁を提供する。 【解決手段】 略円筒形のプランジャ２０（移動部材）
の軸方向の一端から弁部３の方向の他端に向けて、プラ
ンジャ２０の外周部の径方向に対向する２箇所に作動油
が流通する通路２０ａが設けられている。通路２０ａ
は、プランジャ２０のテーパ部２０ｃの手前まで設けら
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、ソレノイド部の励
磁によりソレノイド部に設けられている移動部材を移動
させることでソレノイド部に接続された弁体を変位させ
る電磁弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両に装備された自動変速機等
には電磁弁が設けられている。例えば、図４に示すよう
に、電磁弁のソレノイド部１０２が励磁されると（コイ
ル１１７に所定値の電流が流されると）、コア１１２に
電磁吸引力が生じてプランジャ１２０に作用し、プラン
ジャ１２０がコア１１２に吸引される。そして、プラン
ジャ１２０は、コイル１１７に流される電流値に対応す
る所定量、図４において下方向に変位する。プランジャ
１２０は、シャフト１２４を介して弁体（図示していな
い。）を変位させる。すなわち、弁体に設けられた図略
のバネの力と平衡するようにプランジャ１２０が所定量
変位することで、弁体が同量変位し、電磁弁は作動油の
供給圧を変化させることができる。プランジャ１２０、
コイル１１７、シャフト１２４は、ケース１０４の中に
収容されている。そして、ケース１０４の空間１４９、
１６０、１６２、１６３には、作動油が充填されてい
る。作動油は、プランジャ１２０が移動する際に振動抑
制作用（ダンピング作用）を付与する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように作動油が充
填されたケース１０４の中をプランジャ１２０が移動す
る場合、例えば、低温時には作動油の粘性が高くなるた
めプランジャ１２０が作動油の抵抗を受けて応答性が低
下する。そこで、図４に示すように、プランジャ１２０
には、その外表面の径方向に対向する２箇所に通路１２
０ａが設けられている。各通路１２０ａは、プランジャ
１２０の軸方向の一方の端面からテーパ面が形成されて
いる他方の端面１２０ｂまで貫通している。これによ
り、作動油が、空間１４９、１６０、１６２、１６３及
び通路１２０ａの間を移動することが容易になってい
る。しかしながら、テーパ面が形成されている他方の端
面１２０ｂに通路１２０ａにより切り欠き部が形成され
るが、この端面１２０ｂは、ソレノイド部１０２が励磁
された時に電磁吸引力が作用する。このため、端面１２
０ｂに通路１２０ａにより切り欠き部が形成されること
による電磁吸引力の低下及び電磁吸引力のバラつき等の
問題があった。そこで、本発明は、ソレノイド部が励磁
されることで電磁吸引力が作用して移動する移動部材
に、効率良く、安定した充分な電磁吸引力を発生させる
ことができるようにした電磁弁を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、ソレノイド部と、ソレノ
イド部の軸方向に接続された弁体とを備え、ソレノイド
部は、作動油が充填されている収納部材の中に、励磁さ
れることで弁体の方向に移動可能に設けられている移動
部材を備え、移動部材には、移動部材の移動によって収
納部材内に充填されている作動油が流通する通路が外表
面の長手方向に設けられている電磁弁であって、移動部
材の軸方向の一端から弁体の方向の他端に向けて設けら
れている前記通路は、磁気吸引力を受ける先端部外表面
を残して形成されていることを特徴とする電磁弁であ
る。請求項１に記載の電磁弁によれば、移動部材に設け
られている作業油が流通する通路は、磁気吸引力を受け
る先端部外表面を残して形成されている。そこで、励磁
されることで電磁吸引力が作用する移動部材の端部に、
通路による切り欠き部が形成されることによる電磁吸引
力の低下及び電磁吸引力のバラつきを防止することがで
きる。これにより、移動部材に、効率良く、安定した充
分な電磁吸引力を発生させることができる。

【０００５】また、請求項２に記載の発明は、ソレノイ
ド部と、ソレノイド部の軸方向に接続された弁体とを備
え、ソレノイド部は、作動油が充填されている収納部材
の中に収納され励磁されることで電磁吸引力を発生する
中空の吸引部材と、吸引部材に発生した電磁吸引力で吸
引され弁体の方向に移動可能に設けられている移動部材
と、吸引部材の中空部に挿通され移動部材の動きを弁体
に伝える軸部とを備え、 移動部材には、外周部分の所
定の位置に軸方向に、移動部材の移動によって収納部材
内に充填されている作動油が流通する通路が設けられて
いる電磁弁であって、 移動部材の軸方向の一端から弁
体の方向の他端に向けて設けられている前記通路は、吸
引部材から電磁吸引力が作用する他端部の外周部を残し
て形成されていることを特徴とする電磁弁である。請求
項２に記載の電磁弁によれば、移動部材に設けられてい
る作業油が流通する通路は、吸引部材から電磁吸引力を
受ける他端側の外周部を残して形成されている。そこ
で、励磁されることで電磁吸引力が作用する移動部材の
他端側の外周部に、通路による切り欠き部が形成するこ
とによる電磁吸引力の低下及び電磁吸引力のバラつきを
防止することができる。これにより、移動部材に、効率
良く、安定した充分な電磁吸引力を発生させることがで
きる。好ましくは請求項３に記載されるように、移動部
材の他端に形成されるテーパ部に切り欠きを形成しない
ようにしたので、テーパ部への切り欠き形成による吸引
特性の劣化を防止できる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態
を、図１〜図３を用いて説明する。まず、図１を用いて
電磁弁１の構成及び動作について説明する。図１の縦断
面図に示すように、本実施の形態の電磁弁１は、ソレノ
イド部２と、そのソレノイド部２の一端に設けられた弁
部３とから構成されている。なお、この電磁弁１に対す
る以下の説明では、ソレノイド部２側を基端側（図１に
おいて上側）とし、弁部３側を先端側（図１において下
側）とする。

【０００７】ソレノイド部２のケース（収納部材）４
は、同ケース４を所定の箇所で屈曲させた際にその屈曲
後の復元力が極めて小さい性質を有する磁性体（例え
ば、鉄等の金属）により、円筒状に形成されている。ケ
ース４の基端側には内筒５が同軸上に設けられており、
基端側でこの内筒５と連結されて同内筒５との間に収容
空間６が形成されている。ケース４の基端側には、その
かしめ部（折り曲げ部）をかしめることにより円板状の
キャップ７が固定され、このキャップ７によってケース
４の基端側が閉塞されている。

【０００８】ケース４の先端側にはその内面全体に規制
部としての段部８が形成されている。その段部８よりも
先端側は、内径が拡大されたかしめ部９となっている。
ケース４には、先端から段部８を超えて基端側へその軸
方向に沿って延びる切欠部１０が形成されている。

【０００９】ケース４の先端側には、筒状のコア１２が
同コア１２自身及びその中空部１３をケース４と同軸と
なるように設けられている。コア１２は、コイル１７の
内周に挿入される筒部１２ａと、その筒部１２ａの先端
側に設けられ、ケース４のかしめ部９の内面とほぼ同形
状の断面円形状に形成された圧入部としてのフランジ部
１４とから構成されていて、フランジ部１４の基端側端
面の外周部が前記切欠部１０が形成された部分を除きそ
のほぼ全周に亘って前記段部８に当接されている。フラ
ンジ部１４の先端側端面とコア１２の先端側端面とは面
一に形成されていて面一端面１５を形成している。ま
た、フランジ部１４の外径は、前記かしめ部９の内径に
比べて若干大きく形成されていて、コア１２はそのフラ
ンジ部１４においてケース４に圧入された状態で設けら
れている。従って、前記コア１２はケース４に圧入され
た状態で、前記段部８にフランジ部１４が当接した位置
がケース４内における保持位置とされている。

【００１０】また、コア１２のフランジ部１４には、そ
の先端側の外周部にケース４の内側へ傾斜するテーパ部
１６が形成され、このテーパ部１６の傾斜に沿って前記
かしめ部９が内側へ屈曲されている。このため、フラン
ジ部１４の外周部が、テーパ部１６の傾斜面において、
屈曲されたかしめ部９によって押圧される。この押圧力
によって、前記ケース４内に保持されたコア１２のフラ
ンジ部１４がかしめ部９によって押さえ込まれ、それに
より、コア１２は前記保持位置で固定される。つまり、
かしめ部９のテーパ部１６に沿って屈曲している部分に
よって固定部が構成されている。

【００１１】ケース４内において、コア１２の外周側の
前記収容空間６には絶縁部材のボビン（コイル収納部
材）１７ａにワイヤーが巻かれたコイル１７が設けられ
ている。従って、コイル１７の内周側にコア１２の筒部
が挿入された状態に配置されている。コイル１７とコア
１２のフランジ部１４との間には、コイル１７がガタつ
くのを防止し、且つシール機能をも有するフィルタ１８
が設けられている。このフィルタ１８は弾性材料にて形
成されており、押しつぶされた状態で設けられている。
また、図２に示すように、前記コイル１７に電流を供給
するための配線が前記切欠部１０を介してコイル１７よ
り導出され、その配線と外部機器とを接続するためのコ
ネクタ部１９が前記切欠部１０に対応する箇所のケース
４外に設けられている。

【００１２】一方、コア１２の基端側には、柱状のプラ
ンジャ２０が設けられている。このプランジャ２０は若
干の隙間を有して前記内筒５に挿通され、その軸方向に
移動可能とされている。そして、前記コイル１７の励磁
に基づき、コア１２の基端部に設けられたヨーク部２１
に発生する電磁吸引力がプランジャ２０（プランジャ２
０の端面２０ｂ）に作用し、プランジャ２０はコア１２
側へ引き寄せられるようになっている。

【００１３】プランジャ２０の基端部には、その中央部
に突起部２２が形成されていて、外周縁部が前記キャッ
プ７とともにケース４の一端にかしめ固定された円板状
のディスクスプリング２３に前記突起部２２が取り付け
られている。ディスクスプリング２３の中央部には嵌合
孔が形成されており、この嵌合孔に前記突起部２２が挿
入取り付けされ、それによって、プランジャ２０が支持
されている。

【００１４】コア１２の中空部１３には、コア１２の両
端から突出するシャフト２４が、コア１２と同軸となる
ように挿通されている。このシャフト２４の基端部は前
記プランジャ２０に形成された取付用凹部２５に打ち込
み挿入されて同プランジャ２０に連結されている。な
お、コア１２内には軸受ブッシュ２６が設けられ、この
軸受ブッシュ２６によりシャフト２４が支持されてい
る。従って、一体的に構成されたシャフト２４及びプラ
ンジャ２０は、その両端部がそれぞれブッシュ２６及び
ディスクスプリング２３を介してコア１２及びケース４
に支持されることとなる。

【００１５】また、シャフト２４には、コア１２に当接
してプランジャ２０のコア１２側への移動を規制するス
トッパ２７が設けられている。プランジャ２０の前記キ
ャップ７側への移動は、プランジャ２０がキャップ７と
当接することにより規制される。従って、プランジャ２
０及びシャフト２４は、プランジャ２０がキャップ７と
当接した位置（図１において一点鎖線で示す中心線の右
側）と、ストッパ２７がコア１２と当接した位置（同左
側）との間で、軸方向に移動可能とされている。

【００１６】一方、前記弁部３は、筒状のスリーブ３１
と、同スリーブ３１に収容された弁体としてのスプール
３２とから構成されている。スリーブ３１の基端側端面
は、前記コア１２の面一端面１５に当接されている。ス
リーブ３１には前記面一端面１５とかしめ部９の先端と
の間に配置される円形状の鍔部３３が設けられている。
鍔部３３はスリーブ３１の基端に設けられている。鍔部
３３の外径はコア１２のフランジ部１４の外径とほぼ同
径に形成されて、スリーブ３１の基端側端面がコア１２
の面一端面１５に当接した状態で、前記かしめ部９をコ
ア１２のフランジ部１４に形成されたテーパ部１６の傾
斜に沿って内側へ屈曲させたときに、同かしめ部９が鍔
部３３のスリーブ３１先端側にある外周角部３４に当接
する径とされている。そして、その鍔部３３の外周角部
３４でさらにそのかしめ部９を内側に屈曲させて、鍔部
３３がかしめ着されている。これにより、スリーブ３１
が、その基端側端面をコア１２の面一端面１５に当接さ
せた状態で固定される。

【００１７】また、スリーブ３１は、段階的に径の大き
くなる第１の摺動孔３５、第２の摺動孔３６及びばね収
容孔３７が基端側から順に形成されている。これら各孔
３５〜３７は、前記ケース４、前記コア１２及び前記プ
ランジャ２０と同軸上を延びるように形成されている。

【００１８】前記第１の摺動孔３５と前記第２の摺動孔
３６との境界部分に対応するスリーブ３１には環状溝３
８が形成され、この環状溝３８内に連通する図示しない
フィードバックポートがスリーブ３１に形成されてい
る。第２の摺動孔３６に対応するスリーブ３１には、基
端側から順に供給ポート３９、出力ポート４０及び排出
ポート４１が形成されている。第２の摺動孔３６とばね
収容孔３７との境界部分に対応するスリーブ３１には、
ばね収容孔３７からのドレンを排出するドレン用ポート
４２が形成されている。また、前記ばね収容孔３７には
その内周面に形成されたネジ溝４３に螺着するプラグ４
４が設けられている。

【００１９】なお、出力ポート４０の出力圧を環状溝３
８内にフィードバックするため、図示しないフィードバ
ック流路がスリーブ３１に形成されている。前記スプー
ル３２は前記シャフト２４と同軸上に延びるように形成
され、その基端がシャフト２４の先端部と当接されてい
る。スプール３２の先端部には、前記プラグ４４との間
にばね４５が設けられており、スプール３２はそのばね
４５によりその基端側へ常時付勢されている。そのた
め、前記コイル１７に電流が流されておらず非励磁状態
の場合、スプール３２、シャフト２４及びプランジャ２
０は、同プランジャ２０が前記キャップ７に当接した状
態で保持されている。そして、コイル１７に電流が流さ
れて励磁されると、スプール３２はシャフト２４及びプ
ランジャ２０の移動に伴って先端側へ移動する。

【００２０】また、スプール３２には、前記第１の摺動
孔３５に対応する第１のランド４６と、前記第２の摺動
孔３６に対応する第２のランド４７及び第３のランド４
８とがそれぞれ基端側から先端側に向かって順に設けら
れている。第１のランド４６及び第２のランド４７は両
者が対向する端面が、前記環状溝３８内に面して設けら
れている。また、第２のランド４７及び第３のランド４
８は両者が対向する端面が、それぞれ前記供給ポート３
９及び前記排出ポート４１に対応して設けられている。
前記コイル１７が非励磁状態の場合には、第２のランド
４７の前記端面と供給ポート３９との間に隙間が形成さ
れていて、排出ポート４１は第３のランド４８によって
閉塞されている。そして、コイル１７が励磁されてスプ
ール３２が先端側へ移動するにつれて第２のランド４７
の前記端面と供給ポート３９との間の隙間が減少し、第
３のランド４８の前記端面と排出ポート４１との間に隙
間が形成される。このように、スプール３２の変位によ
って、第２のランド４７及び第３のランド４８の相対向
する端面と供給ポート３９及び排出ポート４１との間の
隙間が適宜変更され、両ポートの間にある出力ポート４
０から出力される圧力が制御される。

【００２１】なお、上述のとおり、この電磁弁１ではケ
ース４、コア１２、プランジャ２０、シャフト２４、ス
リーブ３１及びその各孔３５〜３７、スプール３２等は
全て同軸上に設けられている。また、スリーブ３１の基
端側に、同スリーブ３１の基端側端面がコア１２の面一
端面１５に当接されることで油貯留室４９が形成され、
コア１２の中空部１３、プランジャ２０の周囲及びプラ
ンジャ２０とキャップ７との間に形成された空間６０に
作動油が充填されている。そして、軸受ブッシュ２６の
両端の空間を連通するようにコア１２の内孔面に形成さ
れた連通溝１２ａ及びプランジャ２０に形成された通路
２０ａを介して作動油が流通して、プランジャ２０の動
作にダンピング作用を付与している。作業油の流通に関
するプランジャ２０の構成の詳細は後述する。

【００２２】さて、以上のように構成された電磁弁１で
は、コイル１７の非励磁状態において供給ポート３９に
作動油を供給すると、その作動油は第２のランド４７の
第３のランド４８と相対向する端面と供給ポート３９と
の間に形成された隙間及び第２の摺動孔３６を介して出
力ポート４０に至り、同出力ポート４０から出力され
る。このとき、供給された作動油はその圧力が前記隙間
に応じた制御圧に制御されて出力される。

【００２３】コイル１７を励磁すると、プランジャ２０
がコア１２側へ引き寄せられることにより前記ばね４５
の付勢力に抗してスプール３２が変位する。その結果、
第２のランド４７の前記端面と供給ポート３９との間の
隙間が次第に小さくなる。逆に、第３のランド４８の第
２のランド４７と相対向する端面と、その第３のランド
４８によって当初閉塞されていた排出ポート４１との間
に隙間が形成され、その隙間が次第に大きくなる。この
ため、出力ポート４０の制御圧は次第に小さくなる。

【００２４】また、出力ポート４０の制御圧は、図示し
ないフィードバック流路を介して環状溝３８内に導入さ
れる。そして、この制御圧は、第１のランド４６及び第
２のランド４７の両者がそれぞれ対向する端面に作用す
る。このため、第１のランド４６と第２のランド４７と
の面積差の推力がばね４５に対向して作用する。

【００２５】すなわち、この電磁弁１では、コイル１７
に流す電流の大きさに応じて作用するプランジャ２０を
引き寄せる力（プランジャ２０に作用する電磁吸引力
（図３に示すＦ））と、ばね４５による付勢力と、フィ
ードバックされた制御圧による力とのバランスによっ
て、制御圧をコイル１７に通電された電流値に応じた圧
力となるように制御している。

【００２６】次に、図２、図３を用いて、作業油の流通
に関するプランジャ２０の構成の詳細について説明す
る。図２に示すように、プランジャ２０は円筒形であ
り、先端側にはテーパ部２０ｃが設けられている。この
テーパ部２０ｃは、コア１２のヨーク部２１から磁気吸
引力を受けるプランジャ２０の先端部外表面に形成され
ている。また、プランジャ２０には、外周部分の径方向
に対向する２箇所に通路２０ａが設けられている。通路
２０ａは、プランジャ２０の基端側の端面に開口し、か
つ、この端面から先端側の端面２０ｂに向けて、テーパ
部２０ｃの手前まで形成されている（寸法Ｎ）。すなわ
ち、各通路２０ａはテーパ部２０ｃまでは開口しないよ
うにテーパ部２０ｃを残して形成されているので、その
長さＮは基端側の端面から先端側の端面２０ｂまでの長
さ（寸法Ｍ）よりも短い。なお、図２において寸法Ｌ
は、テーパ部２０ｃによるプランジャ２０の径の減少分
である。このように通路２０ａが形成されたプランジャ
２０によれば、ソレノイド部２は、コイル１７に電流が
流されることで励磁され、プランジャ２０に電磁吸引力
Ｆが作用する。この場合、プランジャ２０の端面２０ｂ
に通路２０ａによる切り欠き部がなくなることで、電磁
吸引力が作用する面が増え、安定した充分な電磁吸引力
が供給される。そして、図３に示すように、プランジャ
２０がコア１２に吸引されて移動すると、以下のように
作動油が流通する。

【００２７】弁部３に貯留している作動油が、軸受ブッ
シュ２６の外周面を縦断して形成された連通溝１２ａ→
空間６３→油貯留室４９→空間６２及び通路２０ａ→空
間６０に流通する。ここで、図３に示すように、プラン
ジャ２０のテーパ部２０ｃの位置には通路２０ａが設け
られていないが、ケース４の内筒５と、コア１２とプラ
ンジャ２０によって形成される空間６２があるため、作
動油の抵抗による応答性には問題がない構成となってい
る。すなわち、プランジャ２０が移動する際に作業油が
流通することで、作業油によるダンピング作用が確保で
きる。上記説明では、通路２０ａはテーパ部２０ｃまで
開口しないように、あるいはテーパ部２０ｃを残して形
成される旨述べたが、この記述における「開口しないよ
うに」とか「残して」の意味は、実態的な磁気吸引力低
下が生じなければ前記テーパ部２０ｃに通路２０ａが若
干かかっていても差し支えないものである。

【００２８】本発明は、実施の形態の構成及び動作に限
定されるものではない。通路２０ａの断面形状は、例え
ば、角型、半円型等のいずれでもよい。また、通路２０
ａが設けられている位置は、作業油の流通ができて、プ
ランジャ２０の端面２０ｂに達していなければよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
電磁弁によれば、励磁されることで電磁吸引力が作用す
る移動部材の先端部外表面を残して通路を形成したの
で、通路が形成されることによる電磁吸引力の低下及び
電磁吸引力のバラつきを防止することができる。これに
より、移動部材に、効率良く、安定した充分な電磁吸引
力を発生させることができる。また、請求項２に記載の
電磁弁によれば、吸引部材（ヨーク部２１）から電磁吸
引力が作用する移動部材の他端部の外周部を残して通路
を形成したので、通路による切り欠き部が形成されるこ
とによる電磁吸引力の低下及び電磁吸引力のバラつきを
防止することができる。これにより、移動部材に、効率
良く、安定した充分な電磁吸引力を発生させることがで
きる。好ましくは請求項３のように、磁気飽和そやすい
テーパ部を通路形成範囲から残したので、吸引力の低下
のみならず吸引力がバラつくといった問題が解消され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁弁１の実施の形態の縦断面図であ
る。

【図２】ソレノイド部２の非励磁状態の拡大縦断面図で
ある。

【図３】ソレノイド部２の励磁状態の拡大縦断面図であ
る。

【図４】従来のソレノイド部１０２の非励磁状態の拡大
縦断面図である。

【符号の説明】

１ 電磁弁 ２ ソレノイド部 ３ 弁部 ４ ケース １２ コア ２０ｃ テーパ部 ２０ プランジャ ２０ａ 通路 ２０ｂ 端面 ２４ シャフト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソレノイド部と、ソレノイド部の軸方向
   に接続された弁体とを備え、ソレノイド部は、作動油が
   充填されている収納部材の中に、励磁されることで弁体
   の方向に移動可能に設けられている移動部材を備え、移
   動部材には、移動部材の移動によって収納部材内に充填
   されている作動油が流通する通路が外表面の長手方向に
   設けられている電磁弁であって、 移動部材の軸方向の一端から弁体の方向の他端に向けて
   設けられている前記通路は、磁気吸引力を受ける先端部
   外表面を残して形成されていることを特徴とする電磁
   弁。
2. 【請求項２】 ソレノイド部と、ソレノイド部の軸方向
   に接続された弁体とを備え、 ソレノイド部は、作動油が充填されている収納部材の中
   に収納され励磁されることで電磁吸引力を発生する中空
   の吸引部材と、吸引部材に発生した電磁吸引力で吸引さ
   れ弁体の方向に移動可能に設けられている移動部材と、
   吸引部材の中空部に挿通され移動部材の動きを弁体に伝
   える軸部とを備え、 移動部材には、外周部分の所定の位置に軸方向に、移動
   部材の移動によって収納部材内に充填されている作動油
   が流通する通路が設けられている電磁弁であって、 移動部材の軸方向の一端から弁体の方向の他端に向けて
   設けられている前記通路は、吸引部材から電磁吸引力が
   作用する他端部の外周部を残して形成されていることを
   特徴とする電磁弁。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の電磁弁において、前
   記移動部材の電磁吸引力が作用する他端部の外周部はテ
   ーパ形状とされていることを特徴とする電磁弁。