JP2005282631A

JP2005282631A - 電磁弁構造

Info

Publication number: JP2005282631A
Application number: JP2004093963A
Authority: JP
Inventors: Hironori Sanuki; 宏典佐貫
Original assignee: Nidec Tosok Corp
Current assignee: Nidec Powertrain Systems Corp
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】プランジャ作動の安定化を図ることができる電磁弁構造を提供する。
【解決手段】バルブボディ２１に、取付状態にて上方へ開口するドレン口３３を設け、連通孔２３からのオイルを側部穴３２及びドレン口３３を介して外部へ排出する。ソレノイド５５及びヨーク５６の内側にオイルが充填されたプランジャ室６１を形成し、プランジャ室６１にプランジャ６２を設ける。ヨーク５６に、円板５７に当接するリング状の当接部１０１を設け、当接部１０１に、内側と外側を連通するすり割り溝１０２を凹設する。ヨーク５６のフランジ部１１５に連通溝１２１を設け、ケース５１に、上方へ向けて開口する切欠部１３１を設ける。切欠部１３１をドレン口３３の近傍に設け、ドレン口３３から排出されるオイルが切欠部１３１に常時供給されるように構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば油圧を制御する電磁弁の構造に関する。

従来、自動車の自動変速機を構成する油圧経路には、電磁弁が使用されている。

この電磁弁には、ソレノイドへの通電に応じて可動される可動部品としてのプランジャが設けられている。この電磁弁は、一般的に、油中に設置されており、前記プランジャを収容するプランジャ室には、オイルが充填されるように構成されている。

これにより、オイルの粘性によってダンピングを確保し、プランジャの挙動を安定化できるように構成されている。

しかしながら、このような電磁弁にあっては、油面より上方で空中配置しなければならない場合もある。

この場合、外部との呼吸路から充填油が抜け、プランジャ挙動が不安定になる恐れがあった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、プランジャ作動の安定化を図ることができる電磁弁構造を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本発明の電磁弁構造にあっては、プランジャが収容されたプランジャ室にオイルを充填して前記プランジャの挙動を安定化させる電磁弁において、対象箇所に取り付けられた状態で前記プランジャ室と外部とを連通する呼吸穴が上方を向くように該呼吸穴を配置する一方、作動時にオイルを排出するドレン口を、前記呼吸穴の近傍に配設するとともに、当該ドレン口から排出されるオイルが前記呼吸穴に達する位置に設定した。

すなわち、電磁弁を作動してプランジャを往復駆動すると、プランジャ室内に容積変化が発生する。これにより、プランジャ室に連通した呼吸穴を介して、前記プランジャ室内と外部との間にて流れが生じる。

このとき、前記呼吸穴は、上方へ向くように配置されており、プランジャ室から流出したオイルの呼吸穴からの滴下や流出が抑制される。また、この呼吸穴の近傍には、作動時にオイルを排出するドレン口が設けられており、このドレン口から排出されるオイルが前記呼吸穴に達するように配置されている。これにより、この呼吸穴には、前記ドレン口からのオイルが常時供給される。

以上説明したように本発明の電磁弁構造にあっては、作動時にプランジャ室と外部間での通流を確保する呼吸穴は、上方へ向くように配置されており、この呼吸穴には、近接したドレン穴からのオイルを常時供給することができる。

したがって、この電磁弁を、油面より上方に空中配置した場合であっても、前記プランジャ室内のオイルが前記呼吸穴から抜けるとともに、この呼吸穴から外部の空気が混入するといった不具合を解消することができる。これにより、オイルの粘性によるダンピング効果を維持することができ、プランジャの挙動を安定化させることができる。よって、油圧回路においては、安定した油圧特性を得ることができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかる電磁弁構造を示す図であり、自動車の自動変速機に適用した例が示されている。

前記自動変速機のトランスミッションケース１には、コントロールバルブボディ２が設けられており、該コントロールバルブボディ２に形成された油圧回路内での油圧は、電磁弁で構成されたリニアソレノイド３によって制御されている。前記コントロールバルブボディ２は、前記トランスミッションケース１に設けられたオイルパン４によって包囲されており、前記リニアソレノイド３は、このオイルパン４内に貯留されたオイル５の油面６より上方に配置されている。

このリニアソレノイド３は、図２に示すように、コントロールユニット１１からの信号に応じて作動するように構成されており、タンク１２内のオイル５を加圧して供給するオイルポンプ１３からのライン油圧をメインバルブ１４で制御して、プーリ１５を制御できるように構成されている。

前記メインバルブ１４を作動させるサブバルブ１６は、図３に示すように、メインバルブ１４の端部に設けられている。

すなわち、前記メインバルブ１４のバルブボディ２１の端部には、内嵌部材２２が内嵌されており、該内嵌部材２２には、メインバルブ１４作動時に開閉される連通孔２３が設けられている。該連通孔２３には、ポペット弁２４に形成されたテーパ状の弁部２５が挿入されており、該弁部２５が長さ方向へ移動することによって、前記連通孔２３の開度を制御できるように構成されている。

前記内嵌部材２３の基端部周面３１には、側方に開口する側部穴３２，・・・が設けられており、前記基端部周面３１を包囲する前記バルブボディ２１の部位には、取付状態において上方へ開口するドレン口３３が形成されている。これにより、前記内嵌部材２２の連通孔２３を通流したオイル５が、前記側部穴３２，・・・を介して、基端部周面３１の外周部へ流出するとともに、前記バルブボディ２１に設けられた前記ドレン口３３を介して、外部へ排出されるように構成されている。

前記ポペット弁２４は、その外周部と前記内嵌部材２２の前記基端部周面３１との間に設けられた弾性部材４１によって支持されるとともに、前端側に設けられたコイルスプリング４２によって基端側へ付勢されている。

また、前記バルブボディ２１の基端には、筒状のケース５１の端部がカシメられた状態で固定されている。このケース５１の中央部には、内側へ突出したコア５２が一体形成されており、該コア５２の外周部には、ボビン５３にコイル５４が巻回されてなるソレノイド５５が設けられている。該ソレノイド５５の先端部には、ヨーク５６が配設されており、該ヨーク５６と前記バルブボディ２１端面との間には、リング状の円板５７が配設されている。

前記コア５２の先端側であって、前記ソレノイド５５及び前記ヨーク５６の内側には、プランジャ室６１が形成されており、該プランジャ室６１内には、ソレノイド５５通電時に励磁される前記コア５２によって吸引されて作動するプランジャ６２が設けられている。このプランジャ６２が収容されたプランジャ室６１には、前記オイル５が充填されており、オイル５のダンピング効果によってプランジャ６２作動時の挙動を安定化できるように構成されている。

前記プランジャ６２には、図中左方に開口した先端開口穴７１と、図中右方に開口した基端開口穴７２とが設けられており、両開口穴７１，７２間に設けられた壁面７３には、両開口部７１，７２を連通する小孔７４が設けられている。

前記プランジャ６２の前記先端開口部７１には、先端コイルスプリング８１が収容されており、該先端コイルスプリング８１は、前記ポペット弁２４基端の凹部に挿入されている。これにより、前記ポペット弁２４は、前記先端コイルスプリング８１によって閉弁方向へ付勢されており、前記連通孔２３からの油圧で後退することによって、該連通孔２３からのオイル５の通流を常時許容できるように構成されている。

前記プランジャ６２の前記後端開口部７２には、基端コイルスプリング９１が収容されており、該基端コイルスプリング９１は、前記コア５２に設けられた挿入穴９２に挿入されている。この挿入穴９２が開口した前記ケース５１の端面には、ナット９３が固設されており、該ナット９３には、アジャスタ９４が螺入されている。このアジャスタ９４の先端には、前記基端コイルスプリング９１が当接しており、当該アジャスタ９４のねじ込み量によって前記基端コイルスプリング９１による前記プランジャ６２の先端方向への付勢力を可変できるように構成されている。

前記ヨーク５６の先端面には、図４にも示すように、前記円板５７に当接するリング状に突出した当接部１０１が形成されている。この当接部１０１には、当該ヨーク５６の内側と外側とを連通するすり割り溝１０２が凹設されており、当該ヨーク５６は、前記すり割り溝１０２が取付状態において上部、すなわち前記ソレノイド５５から延出したコネクタ接続部１０３の突出方向に設けられている。

このヨーク５６の外周部には、リング状のフィルタ１１１が設けられており、該フィルタ１１１の外枠１１２と内枠１１３との間には、オイル５の通流は許容する一方、コンタミ等の侵入を阻止するメッシュ１１４が設けられている。このフィルタ１１１は、図３に示したように、前記各枠１１２，１１３が前記円板５７と前記ヨーク５６のフランジ部１１５とに圧接された状態で固定されている。

前記フィルタ１１１が圧接された前記ヨーク５６のフランジ部１１５には、図４に示したように、前記フィルタ１１１の外枠１１２の外周部と該外枠１１２の内側とを連通する連通溝１２１，１２１が凹設されており、この連通溝１２１，１２１によって前記フィルタ１１１を通過するオイル５が通流できるように構成されている。この連通溝１２１，１２１は、前記すり割り溝１０２の両脇に設けられており、両連通溝１２１，１２１は、当該ヨーク５６の中心部より上方に配置されている。

前記ケース５１には、前記コネクタ接続部１０３を挿通する為の切欠部１３１が取付状態において上方へ向けて開口するように設けられており、該切欠部１３１は、当該ケース５１の内部と外部とを連通する呼吸穴を構成している。これにより、図３に示したように、前記プランジャ６２作動時に前記プランジャ室６１内で発生した容積変化に伴うオイル５の通流経路１３２が、前記ケース５１の切欠部１３１と、前記ヨーク５６の連通溝１２１，１２１と（図４参照）、前記ヨーク５６の前記すり割り溝１０２とによって形成されており、この通流経路１３２には、前記フィルタ１１１が介在するように構成されている。

そして、前記切欠部１３１は、前記バルブボディ２１の前記ドレン口３３の近傍に設けられており、前記オイルポンプ１３作動時に前記ドレン口３３から排出されるオイル５が前記切欠部１３１に到達し、該切欠部１３１に前記オイル５を常時供給できる位置に設定されている。

以上の構成にかかる本実施の形態にあっては、電磁弁であるリニアソレノイド３を作動してプランジャ６２を往復駆動すると、プランジャ室６１内に容積変化が発生する。これにより、ケース５１に形成された呼吸穴としての切欠部１３１を介して、前記プランジャ室６１内と外部との間にて流れが生じる。

このとき、前記切欠部１３１は、取付状態において上方へ向くように配置されており、プランジャ室６１から流出したオイル５の切欠部１３１からの滴下や流出を抑制することができる。また、この切欠部１３１の近傍には、オイルポンプ１３作動時に常時オイル５を排出するドレン口３３が設けられており、このドレン口３３から排出されるオイル５が前記切欠部１３１に達するように構成されている。これにより、この切欠部１３１には、前記ドレン口３３からのオイル５が常時供給されている。

このように、前記プランジャ室６１と外部との間での通流を確保する上向きに開口した前記切欠部１３１には、近接するドレン穴３３からの前記オイル５を常時供給することができる。

したがって、このリニアソレノイド３を、油面６より上方に空中配置した場合であっても、前記プランジャ室６１内のオイル５が前記切欠部１３１から抜けるとともに、この切欠部１３１から外部の空気が混入するといった不具合を確実に防止することができる。これにより、オイル５の粘性によるダンピング効果を維持することができ、プランジャ６２の挙動を安定化させることができる。よって、前記コントロールバルブボディ２に形成された油圧回路において、安定した油圧特性を得ることができる。

図５は、本実施の形態のリニアソレノイド３と従来のリニアソレノイドとを５時間連続運転させた後でステップ応答させた際の出力圧の変化を示す実験結果であり、本発明を応用した実施品１５１が実線で、従来品１５２が破線で示されている。この実験結果より、５時間連続の耐久試験後において、従来品１５２では、ステップ応答時に大きなオーバーシュートが見られたが、実施品１５１では、オーバーシュートを確認することができなかった。

本発明の一実施の形態を示す図である。同実施の形態の使用状態を示すブロック図である。同実施の形態の要部を拡大した断面図である。図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。同実施の形態での実験結果を示す図である。

符号の説明

２コントロールバルブボディ
３リニアソレノイド
５オイル
６油面
３３ドレン口
６１プランジャ室
６２プランジャ
１０２すり割り溝
１２１連通溝
１３１切欠部

Claims

プランジャが収容されたプランジャ室にオイルを充填して前記プランジャの挙動を安定化させる電磁弁において、
対象箇所に取り付けられた状態で前記プランジャ室と外部とを連通する呼吸穴が上方を向くように該呼吸穴を配置する一方、作動時にオイルを排出するドレン口を、前記呼吸穴の近傍に配設するとともに、当該ドレン口から排出されるオイルが前記呼吸穴に達する位置に設定したことを特徴とする電磁弁構造。