JP2004324788A

JP2004324788A - 比例電磁弁

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Publication number: JP2004324788A
Application number: JP2003121563A
Authority: JP
Inventors: Yuta Ichinose; 雄太一ノ瀬; Yoshihiko Onishi; 善彦大西; Kenji Nakao; 乾次中尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2023-04-25
Also published as: KR20040092365A; JP4372448B2; KR100498156B1; DE10353842A1; US6938875B2; DE10353842B4; US20040211930A1

Abstract

【課題】本発明は、部品点数を削減するとともに、磁気吸引力特性を安定させることができる比例電磁弁を得ることを目的とするものである。
【解決手段】プランジャ１１と第１の滑り軸受６との間には、ばね１２が配置されている。プランジャ１１は、プランジャ収容孔４ａ内でロッド１０と一体に往復動可能になっている。コア５の円筒部５ａには、プランジャ１１の端面に対向する吸引面５ｃが設けられている。ばね１２は、全圧縮されたときにプランジャ１１とコア５の吸引面５ｃとの間に隙間が存在するように設定されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ソレノイドコイルへの通電によりバルブ体を変位させ、電流値に比例した出力圧を得る比例電磁弁及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の比例電磁弁においては、通常の使用電流域を超えた高電流がソレノイドコイルに通電された場合や、入力圧の脈動により一時的にバルブ体に高圧が加わった場合などに、プランジャが通常の動作領域を越えて変位する。このような場合に、プランジャの端面がコアの端面に直接吸着されるとプランジャの動作不良が発生し、出力圧が不安定になる。これを防止するため、プランジャの端面とコアの端面との間には、非磁性体からなるストッパが配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６１−６３０８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の比例電磁弁では、プランジャとコアとの間にストッパを配置しているため、部品点数及び組立工数が増加し、コストが高くなってしまう。また、磁気吸引力特性にばらつきが生じるという問題点もあった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、部品点数を削減するとともに、磁気吸引力特性を安定させることができる比例電磁弁を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る比例電磁弁は、シート部、シート部に接離するバルブ体、及びコイルと、コイルに通電することにより励磁されるコアと、励磁されたコアの磁気吸引力により変位するプランジャと、コアから開離する方向へプランジャを付勢するばねとを有し、コイルへの通電電流に応じてバルブ体を変位させるバルブ駆動部を備え、ばねは、全圧縮されたときにプランジャとコアの吸引面との間に隙間が存在するように設定されているものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図に従って説明する。
実施の形態１．
実施の形態１における比例電磁弁は、自動車用電子制御式自動変速機（以下、単に自動変速機と称す）の油圧回路で、自動変速機の作動部の作動油圧を変更するために使用される。
【０００８】
図１はこの発明の実施の形態１による比例電磁弁の断面図である。なお、この例では、ノーマリハイタイプの比例電磁弁を示している。図において、コイル１は、金属製の円筒状のケース２内に収容されている。ケース２外には、コイル１を電源に接続するためのターミナル３が配置されている。コイル１とターミナル３とは、樹脂部４によりモールドされている。樹脂部４には、コイル１の軸方向に延びコイル１の内側を貫通するプランジャ収容孔４ａが設けられている。
【０００９】
樹脂部４の一端部には、金属製のコア５が結合されている。コア５は、プランジャ収容孔４ａの一端部に挿入された円筒部５ａと、樹脂部４の端面に当接されたフランジ部５ｂとを有している。フランジ部５ｂは、ケース２との接合面外周でケース２に溶接されている。
【００１０】
円筒部５ａ内には、第１の滑り軸受６が挿入されている。また、円筒部５ａ内には、円筒状の荷重調整部材（スプリングピン）７が圧入されている。
【００１１】
樹脂部４の他端部には、金属製のガイド部材８が結合されている。ガイド部材８は、樹脂部４の端面に当接された円環状のフランジ部８ａと、フランジ部８ａから突出した円筒状の嵌合部８ｂと、嵌合部８ｂの一端部から延びる円筒状のバルブガイド部８ｃとを有している。フランジ部８ａは、ケース２との接合面外周でケース２に溶接されている。バルブガイド部８ｃの径は、嵌合部８ｂの径よりも小さくなっている。
【００１２】
バルブガイド部８ｃ内には、第２の滑り軸受９が固定されている。第１及び第２の滑り軸受６，９には、ロッド１０が摺動自在に挿通されている。ロッド１０は、コア５、プランジャ収容孔４ａ及びガイド部材８の内側に配置され、コイル１の軸方向へ往復動可能になっている。
【００１３】
ロッド１０の中間部には、円筒状のプランジャ１１が固定されている。即ち、ロッド１０は、プランジャ１１に圧入されている。プランジャ１１と第１の滑り軸受６との間には、ばね１２が配置されている。プランジャ１１は、プランジャ収容孔４ａ内でロッド１０と一体に往復動可能になっている。コア５の円筒部５ａには、プランジャ１１の端面に対向する吸引面５ｃが設けられている。
【００１４】
バルブガイド部８ｃ内には、ボール状（球状）のバルブ体１４が挿入されている。バルブ体１４には、ロッド１０の先端部が当接している。プランジャ１１をバルブ体１４の方向へ付勢するばね１２の荷重は、荷重調整部材７の位置により調整される。嵌合部８ｂには、流体である油の流路を形成するハウジング１６が嵌合されている。ハウジング１６は、フランジ部８ａとの接合面外周でフランジ部８ａに溶接されている。
【００１５】
また、ハウジング１６は、油が供給される入力ポート１６ａ、入力ポート１６ａに連通された出力ポート１６ｂ、及び入力ポート１６ａに供給された油の一部が排出されるドレンポート１６ｃを有している。また、ハウジング１６の入力ポート１６ａ及び出力ポート１６ｂとドレンポート１６ｃとの間には、バルブ体１４が接離するシート部１６ｄが設けられている。
【００１６】
また、ケース２、コア５、ガイド部材８及びプランジャ１１は、磁気回路を構成する。コア５は、プランジャ１１の磁気吸引部となる。実施の形態１におけるバルブ駆動部２０は、コイル１、ケース２、ターミナル３、樹脂部４、コア５、第１の滑り軸受６、荷重調整部材７、ガイド部材８、第２の滑り軸受９、ロッド１０、プランジャ１１、及びばね１２を有している。
【００１７】
図２は図１のＩＩ部を拡大して示す断面図である。ばね１２は、全圧縮されたときにプランジャ１１とコア５の吸引面５ｃとの間に隙間が存在するように設定されている。なお、図１及び図２は、ばね１２が全圧縮された状態を示しており、通常の動作ではバルブ体１４の開度は図に示すより小さい範囲で変化する。
【００１８】
次に、動作について説明する。コイル１が励磁されていない状態では、ばね１２のばね力によりプランジャ１１がバルブ体１４側へ押圧されている。これにより、バルブ体１４は、ロッド１０によりシート部１６ｄに押し付けられ、ドレンポート１６ｃへの油の流路は閉じられている。このため、出力ポート１６ｂからは高圧の出力が得られる。
【００１９】
コイル１が励磁され、プランジャ１１を吸引する電磁力が所定の大きさを超えると、プランジャ１１及びロッド１０がばね１２のばね力に抗してシート部１６ｄから開離する方向へ変位する。このとき、バルブ体１４には、ロッド１０を介して作用する押圧力（ばね１２の圧縮荷重から、コイル１に通電される電流値に比例して発生する電磁力を引いた力）と、出力ポート１６ｂから出力される圧力に起因する流体力とが作用しており、両者が平衡となる位置までバルブ体１４は変位する。こうして、出力ポート１６ｂからは、電流値に比例した出力圧が得られる。なお、通常の使用範囲では、プランジャ１１はコア５の吸引面５ｃには接触しない。
【００２０】
このような比例電磁弁が配置された自動変速機の油圧回路においては、オイルパン内に蓄えられた油、即ち自動変速機液が、オイルポンプにより吸引される。オイルポンプは、エンジンに同期して駆動される。オイルポンプで吸引された自動変速機液は、レギュレータ等により所定の圧力に調整された後、入力ポート１６ａに圧送される。
【００２１】
そして、出力ポート１６ｂからの出力圧により、コントロールバルブの開閉が制御され、クラッチが制御されて、変速が行われる。また、ドレンポート１６ｃから排出された自動変速機液は、オイルパンに回収される。
【００２２】
ここで、通常の使用電流域を超えた高電流がコイル１に通電された場合や、入力圧の脈動により一時的にバルブ体１４に高圧が加わった場合などには、プランジャ１１は通常の動作領域を越えて変位する。しかし、プランジャ１１が吸引面５ｃに当接する前にばね１２が全圧縮されるので、プランジャ１１が吸引面５ｃに直接吸着されることはない。従って、安定した出力圧を得ることができる。また、プランジャ１１と吸引面５ｃとの間に別部品を介在させる必要がないため、部品点数及び組立工数を削減し、コストを低減することができる。さらに、磁気吸引力特性を安定させることができる。
【００２３】
実施の形態２．
次に、図３はこの発明の実施の形態２による比例電磁弁の断面図、図４は図３のＩＶ部を拡大して示す断面図である。図において、軸受である第１の滑り軸受６には、ロッド１０の軸方向に沿って延び、プランジャ１１のコア５側への変位を規制する円筒状の延長部６ａが設けられている。そして、延長部６ａの端面にプランジャ１１が当接したときに、プランジャ１１とコア５の吸引面５ｃとの間に隙間が存在するようになっている。また、第１の滑り軸受６は、非磁性体により構成されている。さらに、延長部６ａの内径は、第１の滑り軸受６の本体部分の内径よりも大きくなっている。さらにまた、延長部６ａの端面にプランジャ１１が当接したときに、ばね１２は全圧縮されない。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００２４】
このように、第１の滑り軸受６に延長部６ａを設けたことにより、プランジャ１１が通常の動作領域を越えて変位しても、プランジャ１１が吸引面５ｃに直接吸着されることはない。従って、安定した出力圧を得ることができる。また、プランジャ１１と吸引面５ｃとの間に別部品を介在させる必要がないため、部品点数及び組立工数を削減し、コストを低減することができる。さらに、磁気吸引力特性を安定させることができる。
【００２５】
なお、実施の形態２では円筒状の延長部６ａを示したが、第１の滑り軸受６の周方向に互いに間隔をおいて複数の棒状の延長部を設けてもよい。
また、図４ではばね１２の内側に延長部６ａが配置されているが、ばねの外側に配置してもよい。
【００２６】
実施の形態３．
次に、図５はこの発明の実施の形態３による比例電磁弁の断面図、図６は図５のＶＩ部を拡大して示す断面図である。図において、荷重調整部材７には、ロッド１０の端面が当接することによりプランジャ１１のコア５側への変位を規制する当接部７ａが設けられている。そして、当接部７ａにロッド１０の端面が当接したときに、プランジャ１１とコア５の吸引面５ｃとの間に隙間が存在するようになっている。また、当接部７ａにロッド１０が当接したときに、ばね１２は全圧縮されない。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００２７】
このように、荷重調整部材７に当接部７ａを設けたことにより、プランジャ１１が通常の動作領域を越えて変位しても、プランジャ１１が吸引面５ｃに直接吸着されることはない。従って、安定した出力圧を得ることができる。また、プランジャ１１と吸引面５ｃとの間に別部品を介在させる必要がないため、部品点数及び組立工数を削減し、コストを低減することができる。さらに、磁気吸引力特性を安定させることができる。
【００２８】
なお、実施の形態３では、円筒状の荷重調整部材７の一端部を完全に閉じるように当接部７ａを設けたが、ロッド１０の変位を規制できれば、荷重調整部材７の内面に段差部を設けるだけでもよい。
【００２９】
また、実施の形態１〜３では、非通電時に出力圧が高く、電流増加とともに出力圧が減少するノーマリハイタイプの比例電磁弁について説明した。しかし、非通電時に出力圧が低く、電流増加とともに出力圧が増加するノーマリロータイプの比例電磁弁にもこの発明は適用できる。
さらに、実施の形態１〜３では、自動変速機の油圧回路に設けられる比例電磁弁について説明したが、この発明は、あらゆる用途に用いられる比例電磁弁に適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の比例電磁弁は、ばねが全圧縮されたときにプランジャとコアの吸引面との間に隙間が存在するようにしたので、部品点数を削減するとともに、磁気吸引力特性を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による比例電磁弁の断面図である。
【図２】図１のＩＩ部を拡大して示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態２による比例電磁弁の断面図である。
【図４】図３のＩＶ部を拡大して示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３による比例電磁弁の断面図である。
【図６】図５のＶＩ部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１コイル、５コア、５ｃ吸引面、６第１の滑り軸受、６ａ延長部、７荷重調整部材、７ａ当接部、１０ロッド、１１プランジャ、１２ばね、１６ｄシート部、２０バルブ駆動部。

Claims

シート部、
上記シート部に接離するバルブ体、及び
コイルと、上記コイルに通電することにより励磁されるコアと、励磁された上記コアの磁気吸引力により変位するプランジャと、上記コアから開離する方向へ上記プランジャを付勢するばねとを有し、上記コイルへの通電電流に応じて上記バルブ体を変位させるバルブ駆動部
を備え、上記ばねは、全圧縮されたときに上記プランジャと上記コアの吸引面との間に隙間が存在するように設定されていることを特徴とする比例電磁弁。
シート部、
上記シート部に接離するバルブ体、及び
コイルと、上記コイルに通電することにより励磁されるコアと、励磁された上記コアの磁気吸引力により変位するプランジャと、上記バルブ体に当接し上記プランジャと一体に変位するロッドと、上記ロッドを摺動自在に保持する軸受と、上記軸受と上記プランジャとの間に設けられ、上記コアから開離する方向へ上記プランジャを付勢するばねとを有し、上記コイルへの通電電流に応じて上記バルブ体を変位させるバルブ駆動部
を備え、上記軸受には、上記ロッドの軸方向に沿って延び、上記プランジャの上記コア側への変位を規制する延長部が設けられており、上記延長部の端面に上記プランジャが当接したときに上記プランジャと上記コアの吸引面との間に隙間が存在するようになっていることを特徴とする比例電磁弁。
シート部、
上記シート部に接離するバルブ体、及び
コイルと、上記コイルに通電することにより励磁されるコアと、励磁された上記コアの磁気吸引力により変位するプランジャと、上記バルブ体に当接し上記プランジャと一体に変位するロッドと、上記コアから開離する方向へ上記プランジャを付勢するばねと、上記コアに対して上記ロッドの軸方向に変位されることにより上記ばねの圧縮荷重を調整する荷重調整部材とを有し、上記コイルへの通電電流に応じて上記バルブ体を変位させるバルブ駆動部
を備え、上記荷重調整部材には、上記ロッドの端面が当接することにより上記プランジャの上記コア側への変位を規制する当接部が設けられており、上記当接部に上記ロッドの端面が当接したときに上記プランジャと上記コアの吸引面との間に隙間が存在するようになっていることを特徴とする比例電磁弁。