JP2005109215A - リニアソレノイドバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】 給電電流と制御油圧との間の関係において殆どヒステリシス特性を生じさせないようにでき、しかも、煩雑な作業を必要とすることなしに安価に組立てることができるリニアソレノイドバルブを提供すること。
【解決手段】 リニアソレノイドバルブ１は、調圧弁部２と、調圧弁部２に固着された電磁石部３とを具備しており、調圧弁部２は、油圧供給ポート５及び油圧排出ポート６並びにその他のポートを備えていると共に内部に孔７を有した弁スリーブ８と、弁スリーブ８内の孔７に軸方向Ｘに移動自在に配されていると共に軸方向Ｘの移動により油圧供給ポート５及び油圧排出ポート６間の連通を制御するスプール弁９と、スプール弁９を軸方向Ｘに弾性力により付勢するコイルばね１０と、孔７の軸方向Ｘの一端を閉鎖するように弁スリーブ８の一端部に螺着されていると共にコイルばね１０の弾性力を調節する調節蓋１１とを具備している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、油圧制御装置、特に自動車の自動変速機構における油圧制御装置に用いられるリニアソレノイドバルブに関する。

特開平５−１２６２７５号公報 特開平６−１７４１３４号公報 特開平８−６１５４３号公報 特許第２９０６３３７号公報

調圧弁部とこの調圧弁部に固着された電磁石部とを具備し、調圧弁部が油圧供給ポート及び油圧排出ポートを備えた弁スリーブと、この弁スリーブ内に移動自在に配されているスプール弁と、このスプール弁を軸方向に弾性力により付勢するコイルばねとを具備し、電磁石部が固定コアとこの固定コア内に移動自在に配されていると共に給電によりスプール弁に向かって移動されるシャフトとを具備したリニアソレノイドバルブは知られており、斯かるリニアソレノイドバルブは、電磁石部への給電でシャフトを介してスプール弁を移動させて、この移動により油圧供給ポート及び油圧排出ポート間の連通を制御している。

ところで、リニアソレノイドバルブでは、給電により移動されるシャフトは電磁石部の固定コアに軸受を介して支持されるのであるが、給電電流と制御油圧との間の関係においてできるだけヒステリシス特性を生じさせないようにするためには、斯かる軸受には高精度のものが要求され、例えば巻きブッシュを軸受に用いる場合、固定コアの孔に巻きブッシュを嵌着後に内径寸法調整のために巻きブッシュの内周面を研磨加工し、また、油液流通のための溝が形成されている固定コアの孔に巻きブッシュを嵌着する際には巻きブッシュのスリット（継ぎ目）を溝の部位に位置しないように配慮しており、斯かる加工を施し又は配慮を払ってもスリットにより巻きブッシュの真円度が影響されることになり、巻きブッシュを軸受に用いる限り高精度化には限界がある。

また、特許文献１に記載のリニアソレノイドバルブでは、ケージが樹脂で形成されたリニア型転がりベアリング（軸受）が使用されているが、斯かるベアリングでは多数のボールをケージに設ける等煩雑な作業を必要とする上に、ボールのケージへの噛みこみ等の不都合が発生する虞を有している。

本発明の目的とするところは、給電電流と制御油圧との間の関係において殆どヒステリシス特性を生じさせないようにでき、しかも、煩雑な作業を必要とすることなしに安価に組立てることができるリニアソレノイドバルブを提供することにある。

本発明の第一の態様のリニアソレノイドバルブは、調圧弁部と、この調圧弁部に固着された電磁石部とを具備しており、ここで、調圧弁部は、油圧供給ポート及び油圧排出ポートを備えた弁スリーブと、この弁スリーブ内に移動自在に配されていると共に移動により油圧供給ポート及び油圧排出ポート間の連通を制御するスプール弁と、このスプール弁を軸方向に弾性力により付勢するコイルばねとを具備しており、電磁石部は、固定コアと、この固定コア内に移動自在に配されていると共に給電によりスプール弁に向かって移動されるシャフトと、固定コアとシャフトとの間に介在された継ぎ目なしであって絞り成形された円筒状の軸受とを具備しており、軸受は、金属板層と、この金属板層に焼結された多孔質焼結層と、この多孔質焼結層に含浸された合成樹脂を有する滑り層とを具備しており、その金属板層の部位で固定コア又はシャフトに固着されていると共にその滑り層の部位でシャフト又は固定コアに摺動自在に接触しており、シャフトは、給電によるその移動でスプール弁をコイルばねの弾性力に抗して移動させるようになっている。

第一の態様のリニアソレノイドバルブによれば、金属板層とこの金属板層に焼結された多孔質焼結層とこの多孔質焼結層に含浸された合成樹脂を有する滑り層とを具備すると共に継ぎ目なしであって絞り成形された円筒状の軸受でもってシャフトを摺動自在に支持するようになっているために、固定コアの孔への装着後の内径寸法調整のための内周面の研磨加工を省くことができ、固定コアの孔に油液流通のための溝が形成されている場合でも継ぎ目の位置合わせの必要がない上に、継ぎ目により真円度が影響される虞がなく、而して、給電電流と制御油圧との間の関係において殆どヒステリシス特性を生じさせないようにでき、しかも、煩雑な作業を必要とすることなしに安価に組立てることができる。

好ましい例では、本発明の第二の態様のリニアソレノイドバルブのように、軸受は、その金属板層の部位で固定コアに固着されていると共にその滑り層の部位でシャフトに摺動自在に接触しているが、本発明はこれに限定されず、軸受は、その滑り層の部位で固定コアに固着されていると共にその金属板層の部位でシャフトに摺動自在に接触していてもよく、また軸受を固定コアとシャフトとの間に一個に限らずに複数個直列的に介在させてもよい。

好ましくは本発明の第三、第四又は第五の態様のリニアソレノイドバルブのように、滑り層の合成樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、鉛若しくはポリイミド樹脂などの充填材を含むポリテトラフルオロエチレン樹脂又はポリアセタール樹脂若しくは潤滑油剤を含有する含油ポリアセタール樹脂からなり、金属板層は、ステンレス鋼板、冷間圧延鋼板、スズめっき鋼板、亜鉛めっき鋼板、銅又は銅合金板、アルミニウム板から選択され、多孔質焼結層は、青銅、鉛青銅あるいはリン青銅などの銅合金又はアルミニウム合金からなる。

固定コアは、本発明の第六の態様のリニアソレノイドバルブのように、シャフトが貫通する孔と、この孔において軸方向に伸びる溝とを具備していてもよく、この場合、軸受は、溝の部位において固定コアとシャフトとの間に介在されている。

本発明によれば、給電電流と制御油圧との間の関係において殆どヒステリシス特性を生じさせないようにでき、しかも、煩雑な作業を必要とすることなしに安価に組立てることができるリニアソレノイドバルブを提供することができる。

次に本発明及びその実施の形態を、図に示す例を参照して更に詳細に説明する。なお、本発明はこの例に何等限定されないのである。

図１において、本例のリニアソレノイドバルブ１は、調圧弁部２と、調圧弁部２に固着された電磁石部３とを具備している。

調圧弁部２は、油圧供給ポート５及び油圧排出ポート６並びにその他のポートを備えていると共に内部に孔７を有した弁スリーブ８と、弁スリーブ８内の孔７に軸方向Ｘに移動自在に配されていると共に軸方向Ｘの移動により油圧供給ポート５及び油圧排出ポート６間の連通を制御するスプール弁９と、スプール弁９を軸方向Ｘに弾性力により付勢するコイルばね１０と、孔７の軸方向Ｘの一端を閉鎖するように弁スリーブ８の一端部に螺着されていると共にコイルばね１０の弾性力を調節する調節蓋１１とを具備している。

スプール弁９は、孔７を規定する弁スリーブ８の内周面１５に摺動自在に接触する大径の外周面１６を有した複数の大径円柱部１７と、大径円柱部１７に挟まれていると共に外周面１６よりも小径の外周面１８を有した複数の小径円柱部１９と、一端側の大径円柱部１７の端面に配された調心円柱部２０と、他端側の大径円柱部１７の端面に配された円柱突起部２１とを一体的に具備しており、弁スリーブ８に対する軸方向Ｘの移動により孔７を介する油圧供給ポート５及び油圧排出ポート６並びにその他のポート間の連通を制御するようになっている。スプール弁９による斯かる制御は、特許文献１等に記載されているように公知であるので詳細な説明を省略する。

一端では一端側の大径円柱部１７に他端では調節蓋１１に夫々当接されていると共に他端部側で調心円柱部２０により調心されたコイルばね１０は、その弾性力によりスプール弁９を電磁石部３に向かって付勢しており、調節蓋１１は、弁スリーブ８の一端部への螺入量の大小によりコイルばね１０の弾性力を調節できるようになっている。

電磁石部３は、固定コア３１と、固定コア３１内に軸方向Ｘに移動自在に配されていると共に給電によりスプール弁９に向かって移動されるシャフト３２と、固定コア３１とシャフト３２との間に介在された継ぎ目なしであって絞り成形された円筒状の軸受３３と、シャフト３２に固着されていると共に内筒部３４及び内筒部３４に固着された透磁性の外筒部３５を有した可動コア３６と、シャフト３２を取り囲んで設けられたコイル組立体３７と、固定コア３１に取付けられた蓋部材３８とを具備している。

固定コア３１は、弁スリーブ８の他端部のフランジ部４１にフランジ部４２で当接していると共にシャフト３２が貫通する孔４３を内部に有した円筒状の固定コア部材４４と、透磁性の固定コア部材４４に軸方向Ｘにおいて隣接している内周側の円筒部４５を有すると共に可動コア３６が軸方向Ｘに移動自在に配される孔４６を内部に有した他の固定コア部材４７と、固定コア部材４４と円筒部４５との間に介在された透磁性であって円環状のスペーサ部材４８とを具備しており、透磁性の固定コア部材４７は、その外周側の円筒部５１で弁スリーブ８のフランジ部４１に嵌着されており、これにより電磁石部３は調圧弁部２に固着されている。

孔４３は、小径孔部５５と、小径孔部５５よりも大径の大径孔部５６と、小径孔部５５と大径孔部５６との間に介在していると共に小径孔部５５よりも小径の最小径孔部５７とを具備しており、小径孔部５５を規定する固定コア部材４４の内周面５８には軸方向Ｘに伸びると共に油液流通のための溝５９が円周方向に複数個等間隔に配されて形成されており、大径孔部５６には可動コア３６の一端部が侵入できるようになっている。

シャフト３２は、その一端部６１が円筒部３４に嵌入されて当該一端部６１で可動コア３６に固着されており、可動コア３６の軸方向Ｘの移動により同方向に移動されるようになっており、その他端部６２でスプール弁９の円柱突起部２１に当接しており、コイルばね１０の弾性力に抗する軸方向Ｘの移動を他端部６２を介してスプール弁９に伝達するようになっている。

シャフト３２には環状リング６３が嵌着されており、環状リング６３は、シャフト３２のコイルばね１０の弾性力に抗する軸方向Ｘの移動、即ちシャフト３２の調圧弁部２側への移動において固定コア部材４４の円環状段部６４に当接してそれ以上のシャフト３２の調圧弁部２側への移動を禁止するようになっている。

軸受３３は、図２及び図３に示すように、ステンレス鋼板、冷間圧延鋼板、スズめっき鋼板、亜鉛めっき鋼板、銅又は銅合金板、アルミニウム板から選択される金属板層６５と、青銅、鉛青銅あるいはリン青銅などの銅合金又はアルミニウム合金の粉末からなると共に金属板層６５に焼結された多孔質焼結層６６と、多孔質焼結層６６に含浸されていると共にポリテトラフルオロエチレン樹脂、鉛若しくはポリイミド樹脂などの充填材を含むポリテトラフルオロエチレン樹脂又はポリアセタール樹脂若しくは潤滑油剤を含有する含油ポリアセタール樹脂からなる合成樹脂からなる滑り層６７とを具備している。斯かる絞り成形された円筒状の軸受３３は、金属板層６５、多孔質焼結層６６及び滑り層６７からなる三層の板体から例えば特願２００３−２８８３０１号に記載のような製造方法を用いて製造される。

軸受３３は、シャフト３２が貫通する小径孔部５５において軸方向Ｘに伸びる溝５９の部位、即ち内周面５８において固定コア３１とシャフト３２との間に介在されており、その金属板層６５の外周面７１の部位で固定コア３１の内周面５８の部位に固着されていると共にその滑り層６７の内周面７２の部位でシャフト３２の外周面７３の部位に軸方向Ｘに摺動自在に接触している。

コイル組立体３７は、固定コア部材４４及び円筒部４５を取り巻いて巻回されたそのコイル７５への給電により電磁力を発生して可動コア３６を調圧弁部２側に向かって軸方向Ｘに移動させるようになっており、これにより、シャフト３２は、コイル７５への給電によるその軸方向Ｘの移動でスプール弁９をコイルばね１０の弾性力に抗して軸方向Ｘに移動させるようになっている。

蓋部材３８は、その外周縁部で固定コア部材４７に嵌着されて固定コア３１に取付けられており、可動コア３６の一端面の当接でコイルばね１０の弾性力による可動コア３６の軸方向Ｘのそれ以上の移動を禁止するようになっている。

以上のリニアソレノイドバルブ１によれば、コイル７５への給電により発生された電磁力により可動コア３６がコイルばね１０の弾性力に抗して調圧弁部２側に向かって軸方向Ｘに移動されると、シャフト３２もまた同方向に移動され、而して、スプール弁９が弁スリーブ８に対して同様に移動される結果、油圧供給ポート５及び油圧排出ポート６並びにその他のポート間の連通が制御されて油圧制御がなされる。

ところで、リニアソレノイドバルブ１によれば、金属板層６５と金属板層６５に焼結された多孔質焼結層６６と多孔質焼結層６６に含浸された合成樹脂を有する滑り層６７とを具備すると共に継ぎ目なしであって絞り成形された円筒状の軸受３３でもってシャフト３２を軸方向Ｘに摺動自在に支持するようになっているために、固定コア３１の内周面５８への装着後の内径寸法調整のための内周面７２の研磨加工を省くことができ、固定コア３１の内周面５８に溝５９が形成されている場合でも継ぎ目の位置合わせの必要がない上に、継ぎ目により真円度が影響される虞がなく、而して、コイル７５への給電電流と油圧排出ポート６での制御油圧との間の関係において殆どヒステリシス特性を生じさせないようにでき、しかも、煩雑な作業を必要とすることなしに安価に組立てることができる。

本発明の実施の形態の好ましい例の断面説明図である。 図１に示す例の軸受の斜視図である。 図２に示す軸受の一部の断面図である。

符号の説明

１ リニアソレノイドバルブ
２ 調圧弁部
３ 電磁石部
５ 油圧供給ポート
６ 油圧排出ポート
８ 弁スリーブ
９ スプール弁
１０ コイルばね
３１ 固定コア
３２ シャフト
３３ 軸受
６５ 金属板層
６６ 多孔質焼結層
６７ 滑り層

Claims (6)

1. 調圧弁部と、この調圧弁部に固着された電磁石部とを具備しており、調圧弁部は、油圧供給ポート及び油圧排出ポートを備えた弁スリーブと、この弁スリーブ内に移動自在に配されていると共に移動により油圧供給ポート及び油圧排出ポート間の連通を制御するスプール弁と、このスプール弁を軸方向に弾性力により付勢するコイルばねとを具備しており、電磁石部は、固定コアと、この固定コア内に移動自在に配されていると共に給電によりスプール弁に向かって移動されるシャフトと、固定コアとシャフトとの間に介在された継ぎ目なしであって絞り成形された円筒状の軸受とを具備しており、軸受は、金属板層と、この金属板層に焼結された多孔質焼結層と、この多孔質焼結層に含浸された合成樹脂を有する滑り層とを具備しており、その金属板層の部位で固定コア又はシャフトに固着されていると共にその滑り層の部位でシャフト又は固定コアに摺動自在に接触しており、シャフトは、給電によるその移動でスプール弁をコイルばねの弾性力に抗して移動させるようになっているリニアソレノイドバルブ。
2. 軸受は、その金属板層の部位で固定コアに固着されていると共にその滑り層の部位でシャフトに摺動自在に接触している請求項１に記載のリニアソレノイドバルブ。
3. 滑り層の合成樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、鉛若しくはポリイミド樹脂などの充填材を含むポリテトラフルオロエチレン樹脂又はポリアセタール樹脂若しくは潤滑油剤を含有する含油ポリアセタール樹脂からなる請求項１又は２に記載のリニアソレノイドバルブ。
4. 金属板層は、ステンレス鋼板、冷間圧延鋼板、スズめっき鋼板、亜鉛めっき鋼板、銅又は銅合金板、アルミニウム板から選択される請求項１から３のいずれか一項に記載のリニアソレノイドバルブ。
5. 多孔質焼結層は、青銅、鉛青銅あるいはリン青銅などの銅合金又はアルミニウム合金からなる請求項１から４のいずれか一項に記載のリニアソレノイドバルブ。
6. 固定コアは、シャフトが貫通する孔と、この孔において軸方向に伸びる溝とを具備しており、軸受は、溝の部位において固定コアとシャフトとの間に介在されている請求項１から５のいずれか一項に記載のリニアソレノイドバルブ。

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