JP2003329160A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動コアを円滑に動作しつつ、できるだけ径
方向寸法を小さくすることが可能な電磁弁を提供するこ
と。 【解決手段】 吸入口６１と吐出口４１とを有するベー
ス４と、第１筒部３１、第２筒部３２及びボビンフラン
ジ３３を有するボビンと、第１筒部３１及び第２筒部３
２に巻回されるコイル３５と、ヨーク筒９１とヨークフ
ランジ９２とを有するヨーク９と、ヨーク筒９１の内周
側に配設され吸入口６１と吐出口４１とを連通・遮断す
る可動コア８と、ボビン３に固定される固定コア７とを
備え、ヨークフランジ９２には貫通孔９２ａ〜９２ｄ及
びボビンフランジ３３の外周面と貫通孔９２ａ〜９２ｄ
とを連通する連通溝３３ｂ〜３３ｅが形成され、コイル
３５の外周を覆いボビンフランジ３３の外周側から連通
溝３３ｂ〜３３ｅ及び貫通孔９２ａ〜９２ｄ内に充填さ
れることによって成形されヨーク９とボビン３とを連結
する樹脂製のコイルケース３７を備える電磁弁１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧の給排を制
御する電磁弁に関するものであり、特に、樹脂製のボビ
ンに金属製のヨークが取り付けられる形式の電磁弁に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として、特開平９−７９４１
２号公報に開示される電磁弁がある。この公報に開示さ
れる電磁弁は、円筒形状を呈する樹脂製のボビンと、ボ
ビンの外周に巻回されるコイルと、ボビンの内周部に取
り付けられた筒状のヨークと、コイルの外周を覆うとと
もにコネクタを一体的に有する樹脂製のコイルケース
と、ヨークの内周で軸方向に移動可能に配設される可動
コアと、可動コアと一体運動する弁とを備えている。そ
して、コイルの励磁に応じて可動コアを軸方向に移動さ
せることで弁を移動させ、流体の通路を開閉して吐出さ
れる流体圧を制御するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した形式の電磁弁
では、ボビンを成形する際、インサート成形等の一体成
形によってボビンにヨークを一体的に取り付けることが
知られている。インサート成形では、先ず、ヨークを型
内に設置し、型内にボビンの材料となる樹脂を注入する
ことによりヨークが固定された状態でボビンが成形され
る。そして、ボビンの外周にコイルを巻回した後、イン
サート成形によりコイルケースが一体成形される。

【０００４】ところで、近年、電磁弁の小型化が要求さ
れており、この要求に対して制御すべき流体圧を維持し
つつ、電磁弁の径方向寸法を縮小することが考えられて
いる。具体的には、ボビンにおけるヨークが取り付けら
れる箇所の肉厚を薄くするとともに筒状部のそれ以外の
箇所を強度が保持される程度の肉厚にすることで、コイ
ルや可動コアの寸法を小さくすることなく電磁弁の径方
向寸法を縮小する手法が考えられる。ここで、インサー
ト成形時にはヨークの内径とボビンの内径との継ぎ目に
樹脂のバリが発生する。上述のような異なる肉厚のボビ
ンをヨークと一体にインサート成形する場合では、この
継ぎ目の段差が小さいため、継ぎ目から径方向に発生す
る樹脂のバリがヨークの内周側にまで発生してしまう場
合がある。ヨークがボビンと一体になっている状態で
は、継ぎ目に発生したバリを除去するのは構成上、困難
である。そのため、このような場合には可動コアの外周
面にバリが接触し、可動コアが軸方向に円滑に移動する
のを妨げる原因となり、吐出される流体圧を精度よく制
御できなくなる、という問題が考えられる。

【０００５】そこで本発明は、上記問題を解決するた
め、可動コアを円滑に動作しつつ、できるだけ径方向寸
法を小さくすることが可能な電磁弁を提供することを技
術的課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、流体を吸入する吸入口及び流体を
吐出する吐出口とを有する金属製のベースと、中空円筒
状の第１筒部と、該第１筒部と連続的に形成され前記第
１筒部より内径の小さい第２筒部と、前記第１筒部側の
端部から径方向外方に延在するボビンフランジとを一体
的に有する樹脂製のボビンと、前記第１筒部及び前記第
２筒部の外周に巻回されるコイルと、中空円筒状のヨー
ク筒と該ヨーク筒の端部から径方向外方に延在するヨー
クフランジとを一体的に有するとともに、該ヨーク筒を
前記第１筒部の端部側から前記第１筒部の内周に挿入す
ることにより前記ヨークフランジと前記ボビンフランジ
とが当接した状態で前記ボビンに位置決めされる金属製
のヨークと、前記ヨーク筒の内周側に配設されるととも
に軸方向の位置に応じて前記吸入口と前記吐出口とを連
通あるいは遮断する可動コアと、該可動コアと対向する
ように前記ボビンに対して固定される固定コアとを備
え、前記コイルへの通電状態に応じて前記可動コアの軸
方向位置を切換え可能な電磁弁であって、前記ヨークフ
ランジには、前記ヨークフランジを軸方向に貫通する貫
通孔が形成され、前記ボビンフランジ或いは前記ヨーク
フランジの一方における前記ボビンフランジ或いは前記
ヨークフランジの他方に対向する側の面には、前記ボビ
ンフランジの外周面と前記貫通孔とを連通する連通溝が
形成され、前記コイルの外周を覆うとともに前記ボビン
フランジの外周側から前記連通溝及び前記貫通孔内に充
填されることによって成形され、前記ヨークと前記ボビ
ンとを連結する樹脂製のコイルケースを備えることを特
徴とする電磁弁とした。

【０００７】請求項１によると、ボビンはヨークと一体
成形されるものでなく、ヨークは成形後のボビンの第１
筒部に挿入されて、ボビンとの位置決めがなされるよう
に構成されている。つまり、ボビンはヨークと別体で成
形される。そのため、成形後のボビンにはヨークが取り
付けられておらず、ボビン筒における第１筒部と第２筒
部との径方向の段差に発生するバリを容易に除去するこ
とが可能となる。したがって、可動コアの軸方向の動作
に影響を及ぼさないようにバリが除去された状態のボビ
ンにヨークを挿入することになり、バリの影響を受けず
に可動コアを軸方向に円滑に移動させることが可能とな
る。更に本電磁弁は、コイルケースの一体成形時に連通
溝と貫通孔の内部に樹脂が充填されることで、コイルケ
ースを介してボビンとヨークとが確実に連結される。し
たがって、コイルケースの成形後にボビンに対するヨー
クの位置がずれることもない。このように、請求項１に
よると、可動コアを円滑に動作しつつ、できるだけ径方
向寸法を小さくすることが可能な電磁弁を提供すること
が可能になる。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１におけるコイ
ルケースの成形について具体的に説明したものであり、
前記コイルケースは、前記第１筒部に前記ヨーク筒を圧
入して前記ボビンフランジと前記ヨークフランジとを位
置決めした後に、前記ボビンフランジの外周側を通じて
前記連通溝及び前記貫通孔内部に樹脂を充填することに
よって成形されるようにしたことである。

【０００９】請求項３の発明は、請求項２において、前
記貫通孔は、前記ボビンフランジと当接する側の孔径に
比べて前記ボビンフランジと当接しない側の孔径が大き
くなるようにしたことであり、貫通孔に充填される樹脂
によってヨークとボビンとコイルケースとをより確実に
連結することができる。

【００１０】また、請求項４の発明は、請求項１から請
求項３において、前記ボビンフランジには外部の電源と
前記コイルとを電気的に接続するターミナルが取り付け
られ、前記コイルケースには、前記ボビンフランジの外
周側にて前記ターミナルを収容するコネクタ部が一体的
に成形されるようにしたことである。これによると、コ
ネクタを新たにコイルケースと別体に成形する必要がな
く、好適である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従った実施形態を
図面に基づいて説明する。本実施形態では、自動変速機
の油圧回路内（図示せず）に設けられ、流体圧が制御さ
れる摩擦係合要素を切換えるシフトバルブ（図示せず）
の位置を切換えるための電磁弁として説明する。

【００１２】図１は本発明の実施形態における電磁弁１
を示す図である。電磁弁１は、流体を吸入する吸入口６
１と吸入された流体を吐出する吐出口４１とを有する金
属製のベース４と、中空円筒状の第１筒部３１、第２筒
部３２及び径方向外方に延在するボビンフランジ３３、
３４とを一体的に有する樹脂製のボビン３と、第１筒部
３１及び第２筒部３２の外周に巻回されるコイル３５
と、中空円筒状のヨーク筒９１とヨーク筒９１の端部か
ら径方向外方に延在するヨークフランジ９２とを一体的
に有する金属製のヨーク９と、ヨーク筒９１の内周側で
軸方向に移動可能に配設される可動コア８と、可動コア
８と対向するようにボビン３に対して固定される固定コ
ア７と、コイル３５の外周を覆うとともにヨーク９とボ
ビン３とを連結する樹脂製のコイルケース３７と、外部
の電源（図示せず）とコイル３５とを電気的に接続する
ターミナル３６とを備えている。

【００１３】ベース４の内部には、コイル３５への通電
状態に応じて吸入口６１と吐出口４１との間を連通・遮
断するボール５と、ベース４と異なる部材から成り、吸
入口６１を有するとともにボール５がベース４から抜け
落ちるのを防止する抜け止め部材６と、ベース４の内周
面に挿入され固定される第１シート部材と、同じくベー
ス４の内周面に挿入され固定される第２シート部材とを
備えている。また、ベース４はヨークフランジ９２との
間で流体を排出する排出口４２を形成している。吸入口
６１はオイルポンプ（図示せず）と連通しており、オイ
ルポンプからの吐出圧を吸入している。吐出口４１はシ
フトバルブと連通しており、吐出される流体圧に応じて
シフトバルブの位置を切換えている。また、排出口４２
はオイルパン（図示せず）と連通し、大気圧となってい
る。第１シート部材４３は、ボール５を着座させるボー
ルシート部４４を一端側に形成するとともに中心にシー
ト孔４５が貫通している。また第２シート部材４６は、
後述する可動コア８のドレン弁部を着座させる弁部シー
ト部４７を一端側に形成するとともに同じく中心にシー
ト孔４８が貫通している。

【００１４】図２は、本実施形態のボビン３のみを図１
の左から右に見た図、図３は図２のＡ−Ａ断面図であ
る。ボビン３の第１筒部３１と第２筒部３２とは連続的
に形成され、第２筒部３２は第１筒部３１より内径が小
さく且つ外径が同一である。第１筒部３１と第２筒部３
２の外周面には、コイル３５を案内するための案内溝
（図示せず）が形成されている。また、第１筒部３１側
のボビンフランジ３３には、ターミナル３６を係止する
係止部３３ａが一体的に形成されている。更に、ボビン
フランジ３３におけるヨークフランジ９２に対向する側
の面には、ボビンフランジ３３の外周面からボビンフラ
ンジ３３の径方向内方に向かう４つの連通溝３３ｂ〜３
３ｅが形成されている。本実施形態では、４つの連通溝
３３ｂ〜３３ｅのうち、３つの連通溝３３ｂ〜３３ｄは
ボビンフランジ３３の内径までは達しないように形成さ
れるが、１つの連通溝３３ｅはボビンフランジ３３の内
径まで達するように形成されている。更に、ボビンフラ
ンジ３３には、ヨークフランジ９２に向かう方向（図２
の紙面奥から手前に向かう方向）に突出する突出部３３
ｆが形成されている。

【００１５】図４は、ヨーク９とコイルケース３７とを
図１の左から右に見た図、図５は図４のＢ−Ｂ断面図で
ある。ヨーク９は、ヨーク筒９１を第１筒部３１の端部
側から第１筒部３１の内周に挿入することによりヨーク
フランジ９２とボビンフランジ３３とが当接した状態で
ボビン３に位置決めされるように構成されている。具体
的には、ヨークフランジ９２の５箇所にヨークフランジ
９２を軸方向に貫通する孔９２ａ〜９２ｅが形成されて
おり、そのうち４つの孔９２ａ〜９２ｄが、ボビンフラ
ンジ３３の連通溝３３ｂ〜３３ｅと連通する位置に形成
される貫通孔で、１つの孔９２ｅがボビンフランジ３３
の突出部３３ｆに対応する位置に形成される位置決め孔
である。貫通孔は、図５に示すように、ボビンフランジ
３３と当接する側の孔径に比べてボビンフランジ３３と
当接しない側の孔径が大きくなるように設定されてい
る。尚、ヨーク筒９１の軸方向長さは、第１筒部３１の
軸方向長さと同一あるいは若干短く設定されている。

【００１６】可動コア８は、一端には両シート部材４
３、４６に設けられるシート孔４５、４８より小径のロ
ッド部８１が形成されるとともに、更にドレン弁部８２
が形成されている。また可動コア８は、固定コア７との
間に配設されるコイルスプリング３９により図１の左方
向に常時付勢されている。

【００１７】コイルケース３７は、ボビンフランジ３３
の外周側から連通溝３３ｂ〜３３ｅ及び貫通孔９２ａ〜
９２ｄ内に樹脂が充填されることによって成形され、コ
イル３５の外周を覆うとともにターミナル３６を収容す
るコネクタ部３８をボビンフランジ３３の外周側に一体
的に有している。

【００１８】上述した構成の電磁弁の組み付けについて
簡単に説明する。先ず、ボビン３、コイル３５、コイル
ケース３７、ターミナル３６に係る組付けについて説明
する。最初にボビン３のみを樹脂により成形する。ボビ
ン３の成形後、アース端子（図示せず）が溶接されたヨ
ーク９をボビン３に圧入するとともに、コイル３５の一
端をターミナル３６に接続する。より具体的には、ボビ
ン３の第１筒部３１側の端部からヨーク９のヨーク筒９
１を挿入し、突出部３３ｆを位置決め孔９２ｅに挿入さ
せてヨーク９とボビン３の周方向の位置決めを行うとと
もにヨークフランジ９２にボビンフランジ３３を当接さ
せることで軸方向の位置決めが行われる。次に、ボビン
フランジ３３、３４間で第１筒部３１と第２筒部３２の
外周面にコイル３５を巻回する。それと同時に係止部３
３ａにターミナル３６をはめ込む。このようにしてボビ
ン３にヨーク９が取り付けられた状態を図６に示す。ボ
ビン３に対するヨーク９の取り付けが完了した図６の状
態からターミナル３６を折り曲げてから、ボビン３及び
ヨーク９をインサート成形用の型にセットし、樹脂を注
入することでコイルケース３７がボビン３及びヨーク９
に対して一体成形される。このとき、注入された樹脂は
ボビンフランジ３３の外周から連通溝３３ｂ〜３３ｅを
介して貫通孔９２ａ〜９２ｄに充填される。尚、このイ
ンサート成形時にコネクタ部３８も同時に成形される。
このようにして、ボビン３、コイル３５、コイルケース
３７、ターミナル３６が組みつけられる。その後、固定
コア７が図５右側から嵌め込まれるとともに、可動コア
８が図５左側から挿入される。

【００１９】ベース４、ボール５、抜け止め部材６、第
１及び第２シート部材４３、４６に係る組付けについて
説明する。先ずベース４の吸入口６１側から第１シート
部材４３を挿入して固定し、次にボール５を挿入すると
ともに、抜け止め部材６をベース４の内周に挿入し、ベ
ース４の吸入口６１側端部を加締めることで抜け止め部
材６がベース４から抜け落ちないようにする。そして、
第２シート部材４６をベース４の吸入口６１と反対側か
ら挿入して固定する。これによってベース４側の各部材
が組み付けられる。

【００２０】そして、上述の如く組み付けられたベース
４側の各構成に対し、ベース４の吸入口６１と反対側の
面とヨークフランジ９２とを当接させるとともに可動コ
ア８のロッド部８１をシート孔４４、４８に挿通させ、
固定コア７に一体的に形成される加締め部７１をベース
４に対して加締めることにより、電磁弁１は図１に示す
状態に組み付けられる。

【００２１】次に、本実施形態における電磁弁１の作動
について説明する。コイル３５への通電がなされていな
い図１に示す状態では、可動コア８と固定コア７との間
に磁気吸引力が作用しておらず、可動コア８はコイルス
プリング３９によって図１左方向に付勢されている。
尚、コイルスプリング３９の付勢力は、吸入口６１から
吸入される流体圧がボール５に作用してボール５がロッ
ド部８１を図１右方向に押しつける力よりも充分大きく
設定されており、コイル３５の非通電時に可動コア８が
図１右方に移動することはない。そのため、可動コア８
のロッド部８１は貫通孔４５、４８を貫通してボール５
を図１の左方向に押しつける。この状態では、ボール５
はボールシート部４４には当接しないので、吸入口６１
から吸入された流体は、抜け止め部材６内部からシート
孔４５、４８を介して吐出口４１へと導入される。この
とき、弁部シート部４７に可動コア８のドレン弁部８２
が当接しているので、流体は排出口４２からは排出され
ない。したがって、吸入口６１から吸入された流体は全
て吐出口４１から吐出され、吐出された流体圧に応じて
シフトバルブが作動する。

【００２２】次に、図１に示す状態からコイル３５が通
電されると、可動コア８と固定コア７との間に磁気吸引
力が作用する。磁気吸引力と流体の吐出圧による軸方向
のスラスト力との和がコイルスプリング３９の付勢力よ
りも大きくなると、可動コア８は図１右方に移動して、
ボール５とロッド部８１とが離間するとともにボール５
は第１シート部材４３のボールシート部４４に当接す
る。これと同時にドレン弁部８２と弁部シート部４７と
が離間する。この状態では、吸入口６１から吸入される
流体は吐出口４１に向けて吐出されることなく、更に、
吐出口４１と排出口４２とが連通しているので、シフト
バルブに供給された吐出圧は排出口４２を介して排出さ
れる。このように、コイル３５の非通電から通電への切
換えに応じてシフトバルブの作動も切換えられる。

【００２３】本実施形態によると、可動コア７の軸方向
の動作に影響を及ぼさないようにバリが除去された状態
のボビン３にヨーク９を挿入することになり、バリの影
響を受けずに可動コア８を軸方向に円滑に移動させるこ
とができる。更に、コイルケース３７の一体成形時に連
通溝３３ｂ〜３３ｅと貫通孔９２ａ〜９２ｄの内部に樹
脂が充填されることで、コイルケース３７を介してボビ
ン３とヨーク９とが確実に連結されるように構成され
る。このように、本実施形態の電磁弁１によると、可動
コア８を円滑に動作しつつ、できるだけ径方向寸法を小
さくすることが可能になる。

【００２４】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明は上述した実施形態に限定されるものではな
く、例えば、自動変速機のシフトバルブの切換え以外に
も、流体圧を切換え制御する装置に適用できることは言
うまでもない。

【００２５】

【発明の効果】本発明によると、可動コアの軸方向の動
作に影響を及ぼさないようにバリが除去された状態のボ
ビンにヨークを挿入することになり、バリの影響を受け
ずに可動コアを軸方向に円滑に移動させることが可能と
なる。更に本電磁弁は、コイルケースの一体成形時に連
通溝と貫通孔の内部に樹脂が充填されることで、コイル
ケースを介してボビンとヨークとが確実に連結されるよ
うに構成されている。したがって、コイルケースの成形
後にボビンに対するヨークの位置がずれることもない。
このように、本発明によると、可動コアを円滑に動作し
つつ、できるだけ径方向寸法を小さくすることが可能な
電磁弁を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における電磁弁１の断面図で
ある。

【図２】本実施形態におけるボビンのみを図１の左から
右に見た図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】本実施形態におけるヨークとコイルケース３７
とを図１の左から右に見た図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】ヨークがボビンに取り付けられた状態を示す断
面図である。

【符号の説明】

１・・・電磁弁 ３・・・ボビン ４・・・ベース ５・・・ボール ６・・・抜け止め部材 ７・・・固定コア ８・・・可動コア ９・・・ヨーク ３１・・・第１筒部 ３２・・・第２筒部 ３３、３４・・・ボビンフランジ ３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ・・・連通溝 ３５・・・コイル ３６・・・ターミナル ３７・・・コイルケース ３８・・・コネクタ部 ４１・・・吐出口 ６１・・・吸入口 ９１・・・ヨーク筒 ９２・・・ヨークフランジ ９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄ・・・貫通孔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体を吸入する吸入口及び流体を吐出す
   る吐出口とを有する金属製のベースと、 中空円筒状の第１筒部と、該第１筒部と連続的に形成さ
   れ前記第１筒部より内径の小さい第２筒部と、前記第１
   筒部側の端部から径方向外方に延在するボビンフランジ
   とを一体的に有する樹脂製のボビンと、 前記第１筒部及び前記第２筒部の外周に巻回されるコイ
   ルと、 中空円筒状のヨーク筒と該ヨーク筒の端部から径方向外
   方に延在するヨークフランジとを一体的に有するととも
   に、該ヨーク筒を前記第１筒部の端部側から前記第１筒
   部の内周に挿入することにより前記ヨークフランジと前
   記ボビンフランジとが当接した状態で前記ボビンに位置
   決めされる金属製のヨークと、 前記ヨーク筒の内周側に配設されるとともに軸方向の位
   置に応じて前記吸入口と前記吐出口とを連通あるいは遮
   断する可動コアと、 該可動コアと対向するように前記ボビンに対して固定さ
   れる固定コアと、を備え、前記コイルへの通電状態に応
   じて前記可動コアの軸方向位置を切換え可能な電磁弁で
   あって、 前記ヨークフランジには、前記ヨークフランジを軸方向
   に貫通する貫通孔が形成され、 前記ボビンフランジ或いは前記ヨークフランジの一方に
   おける前記ボビンフランジ或いは前記ヨークフランジの
   他方に対向する側の面には、前記ボビンフランジの外周
   面と前記貫通孔とを連通する連通溝が形成され、 前記コイルの外周を覆うとともに前記ボビンフランジの
   外周側から前記連通溝及び前記貫通孔内に充填されるこ
   とによって成形され、前記ヨークと前記ボビンとを連結
   する樹脂製のコイルケースを備えることを特徴とする電
   磁弁。
2. 【請求項２】 前記コイルケースは、前記第１筒部に前
   記ヨーク筒を圧入して前記ボビンフランジと前記ヨーク
   フランジとを位置決めした後に、前記ボビンフランジの
   外周側を通じて前記連通溝及び前記貫通孔内部に樹脂を
   充填することによって成形されることを特徴とする、請
   求項１に記載の電磁弁。
3. 【請求項３】 前記貫通孔は、前記ボビンフランジと当
   接する側の孔径に比べて前記ボビンフランジと当接しな
   い側の孔径が大きいことを特徴とする、請求項２に記載
   の電磁弁。
4. 【請求項４】 前記ボビンフランジには外部の電源と前
   記コイルとを電気的に接続するターミナルが取り付けら
   れ、前記コイルケースには、前記ボビンフランジの外周
   側にて前記ターミナルを収容するコネクタ部が一体的に
   成形されていることを特徴とする、請求項１から請求項
   ３に記載の電磁弁。