JP2004116678A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】プランジャの吸引力低下を防止して、アクチュエータの滑らかな作動を確保することができる電磁弁を提供する。
【解決手段】コイル８１及びコア１をもつソレノイド２と、プランジャ８３と、シャフト８９と、スプール８４と、バルブハウジング８５とを備えた電磁弁である。プランジャ８３の移動によって生じる収納空間８５ａと環状孔８６ｃとの容積変化を解消すべく作動油を流通させる流通路が形成されている。流通路は、プランジャ８３に形成された貫通孔８３ａ及び溝８３ｂと、コア１の内周面を回避してドレン室９２に連通する溝１ｆとからなる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁弁に関する。この電磁弁はオートマチックトランスミッションに用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図６及び図８に示す電磁弁が知られている（例えば、特許文献１）。この種の電磁弁は、コイル８１への通電によってコア８２が磁化されるソレノイド８０と、コア８２の磁化によって軸方向に移動可能なプランジャ８３と、プランジャ８３の摺動する環状孔８６ｃを形成したケース８６と、プランジャ８３と同期して軸方向に移動するスプール８４と、スプール８４を収納する収納空間８５ａを形成するバルブハウジング８５とを備えている。
【０００３】
より詳細に説明すれば、ソレノイド８０には、先端側（図の左側。以下、同様。）にフランジ部８２ａを有し、基端側（図の右側。以下、同様。）に小径部８２ｂが形成された円筒形状のコア８２が設けられている。図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、小径部８２ｂの基端側には凹部８２ｃが軸方向で凹設され、凹部８２ｃ内には円筒形状のプランジャ８３が嵌合可能になっている。こうして、コア８２の内周面はプランジャ８３との間で径方向で対面する僅かなエアギャップを図６に示すように確保している。図６及び図８に示すように、コア８２及びプランジャ８３の周囲にはコイル８１が周設されており、コア８２及びコイル８１は内ケース８６ａ及び外ケース８６ｂからなるケース８６に収納され、プランジャ８３は内ケース８６ａに形成された環状孔８６ｃに摺動可能に収納されている。内ケース８６ａの基端側はキャップ８８によって封止されている。また、外ケース８６ｂの先端側はバルブハウジング８５に対してかしめられている。
【０００４】
また、プランジャ８３の内部には貫通孔８３ａが形成されており、貫通孔８３ａの先端側にはシャフト８９が圧入により固定されている。シャフト８９の先端側はコア８２の内周及びブッシュ１００を挿通してバルブハウジング８５内に延在している。コア８２には、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、先端側にブッシュ１００が固定される第１孔８２ｄ及び基端側にシャフト８９が挿通される第２孔８２ｆが設けられている。そして、第１、２孔８２ｄ、８２ｆには軸方向に延びる溝８２ｅ、８２ｇが凹設されている。また、図６及び図８に示すように、プランジャ８３の外周面には先端側から基端側の途中に向かって軸方向に延びる溝８３ｂが凹設され、溝８３ｂと貫通孔８３ａとは径方向に延びる流通孔８３ｃで連通されている。
【０００５】
シャフト８９の先端側にはスプール８４が設けられている。このスプール８４には基端側からランド９０ａ〜９０ｅが軸方向に隔設されているととともに、各ランド９０ａ〜９０ｅ間に４本の連通路９１ａ〜９１ｄが隔設されている。
【０００６】
スプール８４を収納するバルブハウジング８５の収納空間８５ａでは、シャフト８９とスプール８４との間にドレン室９２、ランド９０ａとランド９０ｅとの間に摺動室９３、ランド９０ｅとバルブハウジング８５の先端側との間にバネ収容室９４が形成されている。摺動室内９３には４本の環状溝が形成されており、バルブハウジング８５には基端側から順にこれら環状溝と連通するフィードバックポート９５ａ、供給圧導入ポート９５ｂ、制御圧導出ポート９５ｃ及びドレンポート９５ｄが形成されている。バネ収容室９４内にはコイルバネ９８が設けられており、コイルバネ９８はスプール８４をドレン室９２に向かって付勢している。また、ドレン室９２から貫通孔８３ａ及び環状孔８６ｃまでの間には作動油が封入されている。
【０００７】
この電磁弁では、コイル８１へ通電しない場合、図６に示すように、スプール８４がコイルバネ９８の付勢力によりドレン室９２側に移動している。そのため、ランド９０ｄが供給圧導入ポート９５ｂを開口し、供給圧導入ポート９５ｂから供給された作動油を制御導出ポート９５ｃから導出している。なお、制御導出ポート９５ｃから導出された作動油はフィードバックポート９５ａに還流される。
【０００８】
また、コイル８１へ通電する場合、図８に示すように、コイル８１への通電によってコア８２が磁化され、プランジャ８３が引き寄せられる。そして、プランジャ８３によってシャフト８９がバルブハウジング８５内に押出され、スプール８４がバルブハウジング８５の先端側に押し出される。これにより、ランド９０ｄが供給圧導入ポート９５ｂを次第に絞り、ランド９０ｅがドレンポート９５ｂを次第に開口することにより、作動油の油圧を下降させる。
【０００９】
この際、矢印で示すように、ドレン室９２の作動油がコア８２の溝８２ｅ、８２ｇ並びにプランジャ８３の溝８３ｂ、流通孔８３ｃ及び貫通孔８３ａを経由して環状孔８６ｃに流入する。また、コイル８１への通電を停止した場合、作動油は、矢印で示す経路を逆に、環状孔８６ｃからドレン室９２に流入する。この作動油がプランジャ８３に対してダンパとして働くことになる。
【００１０】
こうして、この電磁弁では、作動油のダンパ作用によりプランジャ８３の急激な移動を防止して、スプール８４の自動振動及び供給圧導入ポート９５ｂから供給された作動油の油圧振動を回避している。また、コア８２とプランジャ８３とのエアギャップを極力小さくして、プランジャ８３の吸引力の低下を防止している。こうして、この電磁弁では、小型化を実現するとともに、アクチュエータの滑らかな作動を確保している。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−１６６６４１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の電磁弁では、プランジャ８３の作動に伴って移動する作動油がすべてコア８２の内周面を通過しているため、コア８２の内周、特に凹部８２ｃには、図６に示すように、コア８２とプランジャ８３との間のエアギャップを作動油が通過しにくいことから異物が堆積し易い。図６に示すように、小型化を図るためコア８２とプランジャ８３との間のエアギャップを小さくすると、さらに異物が通過しにくくなり、堆積し易くなる。こうして、エアギャップに異物が堆積すると、プランジャの吸引力の低下を招き、アクチュエータの滑らかな作動を確保することができない場合が起こり得る。
【００１３】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、プランジャの吸引力の低下を防止して、アクチュエータの滑らかな作動を確保することができる電磁弁を提供することを解決すべき課題としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁弁は、コイルへの通電によって磁化されるコアをもつソレノイドと、該コアの磁化によって軸方向に移動可能なプランジャと、該プランジャの摺動する環状孔を形成したケースと、該プランジャに固定され、該コアの内周面を摺動して軸方向に延在するシャフトと、該シャフトと当接して軸方向に移動し、作動油を流通させ得る連通路をもつスプールと、該スプールを収納する収納空間を形成し、該連通路を外部に開くポートが形成されたバルブハウジングとを備えた電磁弁において、
【００１５】
前記プランジャの移動によって生じる容積変化を解消すべく前記作動油を該収納空間と前記環状孔との間で流通させる流通路が形成され、該流通路は、該プランジャに形成された第１通路と、該第１通路と連通し、前記コアの内周面を回避して該収納空間から該環状孔に連通する第２通路とからなることを特徴とする。
【００１６】
本発明の電磁弁では、プランジャに形成された第１通路と、第１通路と連通し、コアの内周面を回避して収納空間から環状孔に連通する第２通路とにより、作動油を流通させる流通路が構成されている。この流通路がプランジャの移動によって生じる容積変化を解消する。この際、流通路の第２通路はコアの内周面を回避して収納空間から環状孔に連通しているため、作動油はコアとプランジャとの間のエアギャップを流通せず、そのエアギャップに異物が堆積するのを防止することができる。
【００１７】
したがって、本発明の電磁弁によれば、プランジャの吸引力の低下を防止して、アクチュエータの滑らかな作動を確保することができる。特に小型化を図った電磁弁では、エアギャップを極力小さくしているため、本発明の効果が顕著なものとなる。
【００１８】
コアは、外周側にコイルを位置させる小径部と、小径部と一体をなし、バルブハウジングと当接されるフランジ部とを有し得る。この場合、第２通路は、小径部及びフランジ部の外周面に凹設された後、バルブハウジングを貫通して収納空間に連通させることができる。また、第２通路は、小径部の外周面に凹設された後、フランジ部を貫通して収納空間に連通させることもできる。これらの場合、コアの小径部の外周面に凹設された第２通路とプランジャに形成された第１通路との間を作動油が通過することになる。そのため、作動油がコアの内周面を通過することはなく、コアとプランジャとの間のエアギャップに異物が堆積するのを防止できる。
【００１９】
また、第２通路はシャフトを貫通して収納空間に連通させることもできる。この場合も、作動油がコアの内周面を通過することがないため、コアとプランジャとの間のエアギャップに異物が堆積するのを防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態１〜３を図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
（実施形態１）
実施形態１の電磁弁は、図１に示すように、コイル８１への通電によってコア１が磁化されるソレノイド２と、コア１の磁化によって軸方向に移動可能なプランジャ８３と、プランジャ８３の摺動する環状孔８６ｃを形成したケース８６と、プランジャ８３と同期して軸方向に移動するスプール８４と、スプール８４を収納する収納空間８５ａを形成するバルブハウジング８５とを備えている。
【００２２】
より詳細に説明すれば、ソレノイド２には、先端側（図の左側。以下、同様。）にフランジ部１ａを有し、基端側（図の右側。以下、同様。）に小径部１ｂが形成された円筒形状のコア１が設けられている。図２（Ａ）及び（Ｂ）にも示すように、小径部１ｂの基端側には凹部１ｃが軸方向で凹設され、凹部１ｃ内には円筒形状のプランジャ８３が嵌合可能になっている。こうして、コア１の内周面はプランジャ８３との間で径方向で対面する僅かなエアギャップを確保している。
【００２３】
コア１及びプランジャ８３の周囲にはコイル８１が周設されており、コア１及びコイル８１は内ケース８６ａ及び外ケース８６ｂからなるケース８６に収納され、プランジャ８３は内ケース８６ａに形成された環状孔８６ｃに摺動可能に収納されている。内ケース８６ａの基端側はキャップ８８によって封止されている。また、外ケース８６ｂの先端側はバルブハウジング８５に対してかしめられている。
【００２４】
また、プランジャ８３の内部には貫通孔８３ａが形成されており、貫通孔８３ａの先端側にはシャフト８９が圧入により固定されている。シャフト８９の先端側はコア１の内周及びブッシュ１００を挿通してバルブハウジング８５内に延在している。図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、コア１の先端側にはブッシュ１００が固定される第１孔１ｄ及び基端側にシャフト８９が挿通される第２孔１ｅが設けられている。そして、小径部１ｂ及びフランジ部１ａの外周面には溝１ｆが凹設されている。この溝１ｆはバルブハウジング８５を貫通して収納空間８５ａの１つであるドレン室９２に連通している。ここで、図１に示す溝８３ｂ及び貫通孔８３ａが第１通路であり、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す溝１ｆが第２通路である。これら第１通路及び第２通路により流通路が構成されている。
【００２５】
図１に示すように、シャフト８９の先端側にはスプール８４が設けられている。このスプール８４には基端側からランド９０ａ〜９０ｅが軸方向に隔設されているととともに、各ランド９０ａ〜９０ｅ間に４本の連通路９１ａ〜９１ｄが隔設されている。
【００２６】
スプール８４を収納するバルブハウジング８５の収納空間８５ａでは、シャフト８９とスプール８４との間にドレン室９２、ランド９０ａとランド９０ｅとの間に摺動室９３、ランド９０ｅとバルブハウジング８５の先端側との間にバネ収容室９４が形成されている。摺動室内９３には４本の環状溝が形成されており、バルブハウジング８５には基端側から順にこれら環状溝と連通するフィードバックポート９５ａ、供給圧導入ポート９５ｂ、制御圧導出ポート９５ｃ及びドレンポート９５ｄが形成されている。バネ収容室９４内にはコイルバネ９８が設けられており、コイルバネ９８はスプール８４をドレン室９２側に向かって付勢している。また、ドレン室９２から貫通孔８３ａ及び環状孔８６ｃまでの間には作動油が封入されている。
【００２７】
この電磁弁では、コイル８１へ通電する場合、コア１が磁化され、プランジャ８３が引き寄せられる。この際、矢印で示すように、ドレン室９２の作動油がバルブハウジング８５を貫通してコア１の溝１ｆ及びプランジャ８３の溝８３ｂ、流通孔８３ｃ、貫通孔８３ａを経由して環状孔８６ｃに流入する。また、コイル８１への通電を停止した場合、作動油は、矢印で示す経路を逆に、環状孔８６ｃからドレン室９２に流入する。そのため、シャフト８９の断面積とプランジャ８３のストロークとの積に相当する容積分の作動油がコア１の凹部１ｃを通過することがなく、凹部１ｃとプランジャ８３との間のエアギャップに異物が堆積するのを防止できる。
【００２８】
したがって、実施形態１の電磁弁によれば、プランジャ８３の吸引力の低下を防止して、アクチュエータの滑らかな作動を確保することができる。特に小型化を図った電磁弁である場合、エアギャップを極力小さくしているため、この効果が顕著なものとなる。
【００２９】
（実施形態２）
実施形態２の電磁弁の主な機械的構成は、図３に示すように、図１のものと同様であり、図１に示した実施形態１の機械的構成と同一の構成については同一の符号を用いることとし、その説明を省略する。
【００３０】
この電磁弁は、図３に示すように、ソレノイド１２がコイル８１とコア１１とにより構成されている。コア１１は、外周側にコイル８１を位置させる小径部１１ｂと、小径部１１ｂと一体をなし、バルブハウジング８５と当接されるフランジ部１１ａとを有している。図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、小径部１ｂの基端側には凹部１１ｃが軸方向で凹設され、凹部１１ｃ内には円筒形状のプランジャ８３が嵌合可能になっている。こうして、コア１１の内周面はプランジャ８３との間で径方向で対面する僅かなエアギャップを確保している。
【００３１】
また、コア１１の先端側にはブッシュ１００が固定される第１孔１１ｄ及び基端側にシャフト８９が挿通される第２孔１１ｅが設けられている。そして、小径部１１ｂの外周面には溝１１ｆが凹設されている。この溝１１ｆはフランジ部１１ａを貫通する連通孔１１ｇを介して収納空間８５ａの１つであるドレン室９２に連通している。ここで、図３に示す溝８３ｂ及び貫通孔８３ａが第１通路であり、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す溝１１ｆ及び連通孔１１ｇが第２通路である。これら第１通路及び第２通路で流通路が構成されている。
【００３２】
この電磁弁では、コイル８１へ通電する場合、図３に示すように、コア１１が磁化され、プランジャ８３が引き寄せられる。この際、矢印で示すように、ドレン室９２の作動油がコア１１の連通孔１１ｇ、溝１１ｆ及びプランジャ８３の溝８３ｂ、流通孔８３ｃ、貫通孔８３ａを経由して環状孔８６ｃに流入する。また、コイル８１への通電を停止した場合、作動油は、矢印で示す経路を逆に、環状孔８６ｃからドレン室９２に流入する。そのため、実施形態１と同様の作動油がコア１１の凹部１１ｃを通過することがなく、凹部１１ｃとプランジャ８３との間のエアギャップに異物が堆積するのを防止することができる。
【００３３】
したがって、実施形態２の電磁弁によっても、実施形態１と同様、プランジャ８３の吸引力の低下を防止して、アクチュエータの滑らかな作動を確保することができる。その他の作用及び効果は実施形態１と同様である。
【００３４】
（実施形態３）
実施形態３の電磁弁の主な機械的構成は、図５に示すように、図１のものと同様であり、図１に示した実施形態１の機械的構成と同一の構成については同一の符号を用いることとし、その説明を省略する。
【００３５】
この電磁弁は、図５に示すように、ソレノイド２２がコイル８１とコア２１とにより構成されている。コア２１は、外周側にコイル８１を位置させる小径部２１ｂと、小径部２１ｂと一体をなし、バルブハウジング８５と当接されるフランジ部２１ａとを有している。小径部２１ｂの基端側には凹部２１ｃが軸方向で凹設され、凹部２１ｃ内には円筒形状のプランジャ８３が嵌合可能になっている。こうして、コア２１の内周面はプランジャ８３との間で径方向で対面する僅かなエアギャップを確保している。
【００３６】
また、シャフト２３がプランジャ８３の貫通孔８３ａに圧入により固定されており、シャフト２３がコア２１の内周面及びブッシュ１００を挿通してバルブハウジング８５内に延在している。このシャフト２３内には、先端側に向かって軸方向に延びた後、先端側で径外方向に屈曲する貫通孔２３ａが貫設されている。この貫通孔２３ａにより、プランジャ８３の貫通孔８３ａと収納空間８５ａの１つであるドレン室９２とが連通している。ここで、溝８３ｂ及び貫通孔８３ａが第１通路であり、貫通孔２３ａが第２通路である。これら第１通路及び第２通路で流通路が構成されている。
【００３７】
この電磁弁では、コイル８１へ通電する場合、コア２１が磁化され、プランジャ８３が引き寄せられる。この際、矢印で示すように、ドレン室９２の作動油がシャフト２３の貫通孔２３ａ及びプランジャ８３の溝８３ｂ、流通孔８３ｃ、貫通孔８３ａを経由して環状孔８６ｃに流入する。また、コイル８１への通電を停止した場合、作動油は、矢印で示す経路を逆に、環状孔８６ｃからドレン室９２に流入する。そのため、実施形態１、２と同様の作動油がコア２１の凹部２１ｃを通過することがなく、凹部２１ｃとプランジャ８３との間のエアギャップに異物が堆積するのを防止することができる。
【００３８】
したがって、実施形態３の電磁弁によっても、実施形態１、２と同様、プランジャ８３の吸引力の低下を防止して、アクチュエータの滑らかな作動を確保することができる。その他の作用及び効果は実施形態１、２と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の電磁弁に係り、コイルへ通電した状態の断面図である。
【図２】実施形態１の電磁弁のコアに係り、図（Ａ）は上面図、図（Ｂ）は正面図である。
【図３】実施形態２の電磁弁に係り、コイルへ通電した状態の断面図である。
【図４】実施形態２の電磁弁のコアに係り、図（Ａ）は上面図、図（Ｂ）は正面図である。
【図５】実施形態３の電磁弁に係り、コイルへ通電した状態の断面図である。
【図６】従来の電磁弁に係り、コイルへ通電しない状態の断面図である。
【図７】従来の電磁弁のコアに係り、図（Ａ）は上面図、図（Ｂ）は正面図である。
【図８】従来の電磁弁に係り、コイルへ通電した状態の断面図である。
【符号の説明】
８１…コイル
１、１１、２１…コア
１ｂ、１１ｂ、２１ｂ…小径部
１ａ、１１ａ、２１ａ…フランジ部
２、１２、２２…ソレノイド
８３…プランジャ
８９、２３…シャフト
９１ａ〜９１ｄ…連通路
８４…スプール
８５ａ…収納空間
９５ａ〜９５ｄ…ポート
８５…バルブハウジング
８６ｃ…環状孔
８３ａ、８３ｂ、１ｆ、１１ｆ、１１ｇ、２３ａ…流通路
８３ａ、８３ｂ…第１通路（８３ａ…貫通孔、８３ｂ…溝）
１ｆ、１１ｆ、１１ｇ、２３ａ…第２通路（１ｆ、１１ｆ…溝、１１ｇ…連通孔、２３ａ…貫通孔）

Claims (4)

1. コイルへの通電によって磁化されるコアをもつソレノイドと、該コアの磁化によって軸方向に移動可能なプランジャと、該プランジャの摺動する環状孔を形成したケースと、該プランジャに固定され、該コアの内周面を摺動して軸方向に延在するシャフトと、該シャフトと当接して軸方向に移動し、作動油を流通させ得る連通路をもつスプールと、該スプールを収納する収納空間を形成し、該連通路を外部に開くポートが形成されたバルブハウジングとを備えた電磁弁において、
   前記プランジャの移動によって生じる容積変化を解消すべく前記作動油を該収納空間と前記環状孔との間で流通させる流通路が形成され、該流通路は、該プランジャに形成された第１通路と、該第１通路と連通し、前記コアの内周面を回避して該収納空間から該環状孔に連通する第２通路とからなることを特徴とする電磁弁。
2. コアは、外周側にコイルを位置させる小径部と、該小径部と一体をなし、バルブハウジングと当接されるフランジ部とを有し、第２通路は、該小径部及び該フランジ部の外周面に凹設された後、該バルブハウジングを貫通して収納空間に連通していることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
3. コアは、外周側にコイルを位置させる小径部と、該小径部と一体をなし、バルブハウジングと当接されるフランジ部とを有し、第２通路は、該小径部の外周面に凹設された後、該フランジ部を貫通して収納空間に連通していることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
4. 第２通路はシャフトを貫通して収納空間に連通していることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。

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