JP2004138123A - 電磁バルブ - Google Patents

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Masaya Seki
瀬木 正哉
Mikio Suzuki
鈴木 幹夫
Koichi Takanishi
高西 孝一
Masaru Suzuki
鈴木 勝
Yukikatsu Kaneda
金田 至功
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Abstract

【課題】電磁バルブにおいて部品点数を増加させることなく、スプールの最大ストローク位置を規定する。
【解決手段】電磁油圧弁10は、電磁コイル18により励磁されるコア15、ヨーク16およびリテーナ17からなる固定子14と、固定子14に固定されたスリーブ12と、固定子14の軸孔19内およびスリーブ12の弁孔23内をそれぞれ軸線方向に移動され一体的に連結された可動子20およびスプール24と、スリーブ12の他端に固定されたばね受け36に支持されたスプリング26から構成されている。スプール24の他端からストッパ42が延ばして形成されている。電磁コイル18により固定子14が励磁されると可動子20およびスプール24はスプリング26のばね力に抗して吸引されて移動され、ストッパ42の先端がばね受け36に当接することによりスプール24の他端方向への移動が規制される。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートマチックトランスミッションの電磁油圧弁のように油中で使用される電磁バルブに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
油中で使用される電磁油圧弁としては、自動変速機のオイルパン上部に取り付けられたバルブボディに設けられたものが知られている(特許文献1参照)。この電磁油圧弁は、バルブボディにスリーブが嵌着され、スリーブのバルブボディから突出した前端部に電磁駆動部の固定子(ステータ)が固定されている。固定子はコアおよびヨークから構成され、ほぼ円筒状のコアとヨークとが軸線方向に所定間隔を置いて並べて保持され、コアおよびヨークの筒状部に固定子を励磁する電磁コイルが巻回されている。コアおよびヨークの各軸孔からなる軸孔内に可動子(プランジャ)が軸線方向移動可能に支持されている。
【0003】
出力油圧を制御する制御部においては、スリーブに穿設された弁孔にスプールが軸線方向摺動可能に嵌合され、スプールの一端面に突設されたバルブ軸(ロッド)が弁孔から軸孔内に延在して電磁駆動部の可動子に当接されている。スリーブの他端部にはばね受けが螺着され、ばね受けとスプールとの間に介装されたスプリングによりスプールおよび可動子が図2の右方向に付勢されている。
【0004】
スプリングにより付勢されたスプール、バルブ軸及び可動子は、電磁油圧弁に何の入力もない状態では、可動子の外端がカバープレートに当接して停止され(図2の上半部に図示した自由状態参照)、電磁コイルに印加する制御電流が増大するにつれてスプリングの付勢力に抗してストロークし、制御電流が所定値以上となればバルブ軸に固定したリングがヨークに当接して可動子は停止される(図2の下半部に図示した最大ストローク位置参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−291811号公報(第2−3頁、第2図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来装置では、スプールを最大ストローク位置にて停止させるために、ストッパをバルブ軸に設けるようにしていたので、部品点数が多くなるという問題があった。
【0007】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、部品点数を増加させることなく、スプールの最大ストローク位置を規定することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、電磁コイルにより励磁される固定子をスリーブの一端に固定し、この固定子が電磁コイルにより励磁されるとスリーブの他端に固定されたばね受け部に支持されたスプリングのばね力に抗して吸引されて移動される可動子を固定子に設けられた軸孔に移動可能に遊嵌し、スプールをスリーブに設けられた弁孔に摺動可能に嵌合し、スプールの一端面に突設されたバルブ軸を弁孔から軸孔内に延在して可動子に連結し、可動子によるスプールの軸線方向移動によりスプールに設けられた各ランドが弁孔に設けられた各ポートの開度を制御する電磁バルブにおいて、スプールの他端を軸方向に延長してこの延長部をストッパとし、固定子の励磁により可動子が他端方向に移動されたときにこのストッパの先端がばね受けに当接することによりスプールの他端方向への移動が規制されることである。
【0009】
また、請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、固定子はコアとリテーナとヨークから構成され、規制時に可動子とコアの内周面に設けた環状凸部との間に所定値以上の隙間が形成されたことである。
【0010】
また、請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項2において、可動子の他端面には円柱状の補助吸引部が同軸に形成され、電磁コイルにより励磁されるとリテーナ、ヨーク、可動子、補助吸引部およびコアを通る磁路が形成されて補助吸引部がコアの環状凸部に吸引され同環状凸部の軸孔内に進入することである。
【0011】
【発明の作用および効果】
上記のように構成した請求項1に係る発明においては、固定子の励磁により可動子が他端方向に移動されたときには、スプールの他端を軸方向に延長した延長部すなわちストッパの先端がばね受けに当接することによりスプールの他端方向への移動が規制される。したがって、部品点数を増加させることなく、スプールの最大ストローク位置を規定することができる。
【0012】
上記のように構成した請求項2に係る発明においては、固定子はコアとリテーナとヨークから構成され、スプールの他端方向への移動の規制時に、可動子とコアの内周面に設けた環状凸部との間に所定値以上の隙間が形成されているので、電磁バルブを構成する部品の寸法・取付誤差が小さいほうに振れている場合においてもその累積によって可動子がコアの環状凸部に当接するのを防止する。したがって、可動子とコアの当接に起因する大きな吸引力のバラツキを防ぐことができる。また上記規制時に最大ストロークが所定値より短くなることを防ぐことができる。
【0013】
上記のように構成した請求項3に係る発明においては、可動子の他端面には円柱状の補助吸引部がコアの環状凸部に向けて延在させて同軸に形成され、電磁コイルにより励磁されるとリテーナ、ヨーク、可動子、補助吸引部およびコアを通る磁路が形成されて補助吸引部がコアの環状凸部に吸引され同環状凸部の軸孔内に進入する。これにより、電磁バルブを構成する部品の寸法・取付誤差が大きいほうに振れている場合に電磁コイルにより励磁されて可動子が他端方向へ移動した時に、誤差の累積によって可動子の他端面とコアの環状凸部との間は所定値より離れるとこの間の磁力による吸引力は不足するものの、可動子の他端面に設けた補助吸引部は環状凸部に近接しているので、補助吸引部と環状凸部との間においては不足した吸引力を上記磁路の形成により補うことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、車両の電子制御変速機の油圧制御に使用される電磁油圧弁(電磁バルブ)10に本発明を適用した一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1はこの電磁油圧弁10の縦断面図である。電磁油圧弁10は、自動変速機のオイルパン上部に取り付けられたバルブボディ11に設けられ、油中で使用されるものである。
【0015】
この電磁油圧弁10は、図1に示すように、バルブボディ11にスリーブ12が嵌着され、スリーブ12のバルブボディ11から突出した前端部に電磁駆動部13の固定子14が固定されている。固定子14はコア15、ヨーク16およびリテーナ17から構成され、ほぼ円筒状のコア15とヨーク16とがカップ状のリテーナ17内に軸線方向に所定間隔を置いて並べて保持され、コア15およびヨーク16と、リテーナ17との間に固定子14を励磁する電磁コイル18が介装されている。コア15およびヨーク16の各軸孔からなる軸孔19内に可動子20が軸線方向移動可能に支持されている。なお、可動子20の外周面には複数の凹溝54が軸線方向に刻設され、この凹溝54により可動子20によって区画された可動子収納室40の両側室は連通している。
【0016】
出力油圧Pを制御する制御部22においては、スリーブ12に穿設された弁孔23にスプール24が軸線方向摺動可能に嵌合され、スプール24の一端面に突設されたバルブ軸25が弁孔23から軸孔19内に延在して電磁駆動部13の可動子20に当接されている。スリーブ12の他端部にはばね受け36が螺着され、ばね受け36とスプール24との間に介装されたスプリング26によりスプール24および可動子20が図1の左方向に付勢されている。
【0017】
スプール24の他端(右端)を軸線方向に延長してこの延長部をストッパ42としている。これにより、固定子14の励磁により可動子20が他端方向(図1において右方向)に移動されたときにこのストッパ42の先端がばね受け36に当接することによりスプール24の他端方向への移動が規制される。
【0018】
また、コア15の内周面に設けられた環状凸部15aは軸線方向の厚みが薄くなっており、スプール24の他端方向への移動の規制時(スプール24の最大ストローク時)に、可動子20とコア15の内周面に設けた環状凸部15aとの間に所定値以上の隙間Sが形成されている。この隙間Sは、電磁油圧弁10を構成する部品の寸法誤差、取付誤差などによりにストッパ42の先端から可動子20の一端面(右端面)までの長さが短くなっても上記規制時おいて可動子20の一端面がコア15の環状凸部15aに当接しないように設定され、また固定子14が励磁されたとき、可動子20とコア15の間に吸引力を発生させる程度に離間するように設定されている。
【0019】
また、スリーブ12には電磁駆動部13側の開口端から他端に向かって、弁孔開口端室27、フィードバックポート28、入力ポート29、出力ポート30、ドレンポート31が形成されている。スプール24には、弁孔開口端室27とフィードバックポート28との間を仕切るランド32、フィードバックポート28と入力ポート29との間を仕切るランド33、入力ポート29と出力ポート30との間、出力ポート30とドレンポート31との間の開度を変えるランド34,35が形成されている。
【0020】
このように構成された電磁油圧弁10の作動について説明する。スプリング26により付勢されたスプール24、バルブ軸25及び可動子20は、電磁油圧弁10に何の入力もない状態では、可動子20の外端がリテーナ17に当接して停止されている(図1の上半部に図示した自由状態参照)。
【0021】
励磁コイル18により固定子14が励磁され、可動子20延いてはスプール24が圧縮スプリング26のばね力に抗して軸線方向に移動されると、スプール24に設けられた各ランド34,35が弁孔11に設けられた入出力ポート29,30、ドレンポート31の開度を制御し、出力ポート30からの出力油圧Pがフィードバックポート28にフィードバックされてランド32,33に作用し、励磁コイル18への印加電流に応じた出力油圧Pが出力ポート30から出力される。
【0022】
さらに電磁コイル18に印加する制御電流が増大するにつれてスプリング26の付勢力に抗してストロークし、制御電流が所定値以上となればスプール24の他端に設けたストッパ42の先端がばね受け36の内壁面に当接して可動子20は停止される(図1の下半部に図示した最大ストローク位置参照)。
【0023】
上述した説明から理解できるように、この実施の形態においては、固定子14の励磁により可動子20が他端方向に移動されたときには、スプール24の他端を軸方向に延長した延長部すなわちストッパ42の先端がばね受け36に当接することによりスプール24の他端方向への移動が規制される。したがって、部品点数を増加させることなく、スプール24の最大ストローク位置を規定することができる。
【0024】
また、スプール24の他端方向への移動の規制時に、可動子20とコア15の内周面に設けた環状凸部15aとの間に所定値以上の隙間Sが形成されているので、電磁油圧弁10を構成するばね受け36などの部品の寸法・取付誤差が小さいほうに振れている場合においてもその累積によって可動子20がコア15の環状凸部15aに当接するのを防止する。したがって、可動子20とコア15の当接に起因する大きな吸引力のバラツキを防ぐことができる。また上記規制時に最大ストロークが所定値より短くなることを防ぐことができる。
【0025】
次に、上述した電磁油圧弁10の変形例について図2を参照して説明する。図2はこの電磁油圧弁10の縦断面図である。この電磁油圧弁10は、基本的な構造は図1に示す従来のものとほぼ同様である。したがって、従来のものと同一な構成部品については同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。
【0026】
可動子20の他端面には円柱状の補助吸引部43がコア15の環状凸部15aに向けて延在させて同軸に形成されている。補助吸引部43はコア15の環状凸部15aの内径より若干小径に形成されている。補助吸引部43の軸線方向の長さはスプール24の最大ストローク時すなわち補助吸引部43が最も右側に位置する際に補助吸引部43が環状凸部15a内に若干侵入する程度に設定されている。また補助吸引部43はコア15、ヨーク16、リテーナ17および可動子20と同様に磁性体であり、電磁コイル18により励磁されるとリテーナ17、ヨーク16、可動子20、補助吸引部43およびコア15を通る磁路が形成されて補助吸引部43がコア15の環状凸部15aに吸引され同環状凸部15aの軸孔内に進入する。
【0027】
このように構成された電磁油圧弁10の作動について説明する。スプリング26により付勢されたスプール24、バルブ軸25及び可動子20は、電磁油圧弁10に何の入力もない状態では、可動子20の外端がリテーナ17に当接して停止されている(図2の上半部に図示した自由状態参照)。電磁コイル18に印加する制御電流が増大するにつれてスプリング26の付勢力に抗してストロークし、制御電流が所定値以上となればスプール24の他端に設けたストッパ42の先端がばね受け36の内壁面に当接して可動子20は停止される(図2の下半部に図示した最大ストローク位置参照)。このときの電磁コイル18によって励磁された固定子14の磁界の状態を図3に示す。この図3から明らかなように、可動子20の他端面に設けた補助吸引部43は環状凸部15aに近接しているので、リテーナ17、ヨーク16、可動子20およびコア15の筒状部15bを通る磁路J1が形成されるとともに可動子20、補助吸引部43およびコア15の環状凸部15aを通る磁路J2も形成される。したがって、図4に示す補助吸引部43を設けていないものと比べて明らかなように、磁路J1によって生じる可動子20とコア15の筒状部15bの先端部との間の吸引力を、磁路J2によって生じる補助吸引部43と環状凸部15aとの間の吸引力により補強している。
【0028】
上述した説明から理解できるように、この変形例においては、電磁油圧弁10を構成する部品の寸法・取付誤差が大きいほうに振れている場合に電磁コイル18により励磁されて可動子20が他端方向へ移動した時に、誤差の累積によって可動子20の他端面とコア15の環状凸部15aとの間は所定値より離れるとこの間の磁力による吸引力は不足するものの、可動子20の他端面に設けた補助吸引部43は環状凸部15aに近接しているので、補助吸引部43と環状凸部15aとの間においては不足した吸引力を上記磁路J2の形成により補うことができる。したがって、電磁油圧弁10の吸引力を確保した上で部品点数を増加させることなくスプール24の最大ストローク位置を規定することができる。
【0029】
上記実施の形態においては、弁孔23を穿設したスリーブ12をバルブボディ11に嵌着し、スリーブ12に固定子14を固定しているが、バルブボディ11に弁孔を穿設し、固定子14をバルブボディ11に直接固定するようにしてもよい。
【0030】
上記実施の形態においては、電磁油圧弁に本発明を適用しているが、本発明は電磁流量弁にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電磁バルブの一実施の形態を示す全体断面図である。
【図2】本発明による電磁バルブの変形例を示す全体断面図である。
【図3】電磁コイルによって励磁された電磁駆動部(補助吸引部があるもの)の磁界の状態を示す図である。
【図4】電磁コイルによって励磁された電磁駆動部(補助吸引部がないもの)の磁界の状態を示す図である。
【符号の説明】
10…電磁油圧弁、11…バルブボディ、12…スリーブ、13…電磁駆動部、14…固定子、15…コア、15a…環状凸部、15b…筒状部、16…ヨーク、17…リテーナ、18…電磁コイル、19…軸孔、20…可動子、22…制御部、23…弁孔、24…スプール、25…バルブ軸、26…スプリング、28…フィードバックポート、29…入力ポート、30…出力ポート、31…ドレンポート、32〜35…ランド、42…ストッパ、43…補助吸引部。

Claims (3)

  1. 電磁コイルにより励磁される固定子をスリーブの一端に固定し、該固定子が電磁コイルにより励磁されると前記スリーブの他端に固定されたばね受け部に支持されたスプリングのばね力に抗して吸引されて移動される可動子を前記固定子に設けられた軸孔に移動可能に遊嵌し、スプールを前記スリーブに設けられた弁孔に摺動可能に嵌合し、前記スプールの一端面に突設されたバルブ軸を前記弁孔から前記軸孔内に延在して前記可動子に連結し、前記可動子による前記スプールの軸線方向移動により前記スプールに設けられた各ランドが前記弁孔に設けられた各ポートの開度を制御する電磁バルブにおいて、
    前記スプールの他端を軸方向に延長してこの延長部をストッパとし、前記固定子の励磁により前記可動子が他端方向に移動されたときに該ストッパの先端が前記ばね受けに当接することにより前記スプールの他端方向への移動が規制されることを特徴とする電磁バルブ。
  2. 請求項1において、前記固定子はコアとリテーナとヨークから構成され、前記規制時に前記可動子と前記コアの内周面に設けた環状凸部との間に所定値以上の隙間が形成されたことを特徴とする電磁バルブ。
  3. 請求項2において、前記可動子の他端面には円柱状の補助吸引部が前記コアの環状凸部に向けて延在させて同軸に形成され、前記電磁コイルにより励磁されると前記リテーナ、ヨーク、可動子、補助吸引部およびコアを通る磁路が形成されて前記補助吸引部が前記コアの環状凸部に吸引され同環状凸部の軸孔内に進入することを特徴とする電磁バルブ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105626885A (zh) * 2014-10-31 2016-06-01 北京精密机电控制设备研究所 一种有效减小液动力的滑阀副

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