JP2006266392A

JP2006266392A - 電磁弁

Info

Publication number: JP2006266392A
Application number: JP2005085101A
Authority: JP
Inventors: Makoto Suzuki; 信鈴木
Original assignee: Nidec Tosok Corp
Current assignee: Nidec Powertrain Systems Corp
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】コストアップを招くことなく、プランジャの応答遅れを防止することができる電磁弁を提供する。
【解決手段】プランジャ３１の挿入部３２に、コア２４の凹部２８内に挿入される小径部３４と大径部３５を設け、小径部３４とコア２４の吸引面２９間に先端側液体室４１を形成する。大径部３５とコア２４の先端部間に基端側液体室４２を形成し、スペーサ３７が吸引面２９に当接した位置からピン６１がエンドキャップ５２に当接した位置までをプランジャ３１の移動範囲とする。プランジャ作動時には、先端側液体室４１のオイルは先端側呼吸油路７２を通流し、基端側液体室４２のオイルは基端側呼吸油路７３を通流する。基端側呼吸油路７３に面するボビン２１の壁面に切り欠き９１を設け、基端側呼吸油路７３を大径化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧を制御する電磁弁に関する。

従来、油圧経路には、図５に示すように、電磁弁７０１が使用されている（例えば、特許文献１）。

この電磁弁７０１のカバー７０２内には、ボビン７０３にコイル７０４が巻回されてなるソレノイド７０５が収容されており、該ソレノイド７０５の先端側には、コア７０６が内嵌されている。また、前記ソレノイド７０５の基端側には、ヨーク７０７が内嵌されており、該ヨーク７０７内には、プランジャ７０８が移動自在に収容されている。該プランジャ７０８の周面には、縦溝７１１が形成されており、プランジャ７０８の先端側の先端側空間７１２とプランジャ７０８の基端側の基端側空間７１３とを連通できるように構成されている。

これにより、前記プランジャ７０８が前記コア７０６側に移動した際には、前記先端側空間７１２のオイルを前記縦溝７１１を介して前記基端側空間７１３へ通流できるように構成されており、オイル流入時には、前記カバー７０２に設けられたダイヤフラム７１４が変位することにより、基端側空間７１３に生ずる容積変化をキャンセルできるように構成されている。

このような油圧制御用の電磁弁７０１の小型化を図る為に、図６に示す構造の電磁弁８０１を案出するに至った。

この電磁弁８０１のカバー８０２内には、ボビン８０３にコイル８０４が巻回されてなるソレノイド８０５が設けられており、該ソレノイド８０５には、先端側よりコア８０６が内嵌されている。また、前記ソレノイド８０５には、基端側からプランジャ８０７が移動自在に挿入されており、該プランジャ８０７には、前記コア８０６を挿通するロッド８０８が設けられている。

前記プランジャ８０７の先端部には、前記コア８０６の端面に形成された凹部８１１内に挿入され吸引される小径部８１２が形成されており、該小径部８１２の基端側には、大径部８１３が形成されている。該大径部８１３の基端には、側方へ延出する鍔部８１４が形成されており、該鍔部８１４は、前記カバー８０２の内側面にガイドされている。

これにより、図５に示した前者の電磁弁７０１のように、前記ソレノイド７０５内にヨーク７０７を設け、該ヨーク７０７内にプランジャ７０８を設けた場合と比較して、小型化を図れるように構成されている。

そして、図６に示した後者の電磁弁８０１においては、前記コア８０６の先端部と前記プランジャ８０７の大径部８１３との間に、オイルが充填される液体室８２１が形成されており、プランジャ作動時において、この液体室８２１にオイルの出入りさせることによって、前記プランジャ８０７にダンピングを付与できるように構成されている。
特開２００４−１９０７７３号公報

しかしながら、このような後者の電磁弁８０１にあっては、小型化を実現する為にプランジャ８０７の大径部８１３とソレノイド８０５のボビン８０３の内側面間のクリアランス８３１が小さく設定されており、プランジャ作動時に液体室８２１に出入りするオイルの通路が狭くなってしまう。

これにより、前記オイルの移動による減衰抵抗が過大となり、プランジャ８０７の応答遅れを生ずる恐れがあった。特に、オイルの粘性が高まる低温時には、その影響が顕著に現れてしまう。

また、この電磁弁８０７に、前者の電磁弁７０１のようにダイアフラム７１４を用いた構造を適用すると、コストアップを招いてしまう。

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、コストアップを招くことなく、プランジャの応答遅れを防止することができる電磁弁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請求項１の電磁弁においては、カバー内に、コイルが巻回されたボビンと、該ボビンの先端側より内嵌されるコアと、前記ボビンの基端側より移動自在に挿入されるプランジャとを設け、前記プランジャの先端部に、前記コアの端面に形成された凹部内に挿入されて吸引される小径部を設けるとともに、該小径部の基端側に当該小径部より大径の大径部を設け、該大径部と前記コアの先端部との間にオイルが充填される液体室を形成し、プランジャ作動時に前記液体室内のオイルを、前記ボビンの内側面と前記大径部の側面との間に形成された呼吸油路を介して通流して前記プランジャにダンピングを付与する電磁弁において、前記呼吸油路に面する前記ボビンの壁面に切り欠きを設け、前記呼吸油路を大径化した。

すなわち、電磁弁を小型化する際には、ボビンの内側面とプランジャに形成された大径部の側面との間のクリアランスが小さくなり、前記大径部とコアの先端部との間に形成された液体室内のオイルが通流する呼吸油路が狭くなる。

そこで、本発明では、前記呼吸油路に面する前記ボビンの壁面に切り欠きを設けることによって、前記呼吸油路が大径化されている。これにより、前記呼吸油路を通流するオイルの通流抵抗が小さくなり、プランジャへの減衰抵抗の増大が防止される。

また、請求項２の電磁弁にあっては、前記切り欠きを、前記コイルが巻回される筒状の胴部に設けるとともに、前記切り欠きの開口縁部の端面をＲ形状とした。

すなわち、コイルの巻き線が巻回される筒状の胴部には、切り欠きが設けられており、前記巻き線は、前記切り欠きの開口縁部に接することとなる。

このとき、前記切り欠きの開口縁部の端面は、Ｒ形状に形成されており、端面の角が面取りされている。このため、前記胴部に巻回される巻き線が前記切り欠きの開口縁部に形成された角部に接する場合と比較して、巻き線への傷付きが防止される。

さらに、請求項３の電磁弁では、前記プランジャが前記コアから離間した非吸引時に、前記小径部の先端から前記コアの先端までの間に隙間が形成されるように前記プランジャの移動範囲を設定した。

すなわち、プランジャの小径部がコアの凹部内に挿入された状態では、前記小径部の先端と前記凹部の端面との間にオイルが充填される先端側液体室が形成され、この先端側液体室は、前記プランジャの移動に応じて容積変化を生じ、該プランジャへの減衰抵抗として作用する。

そこで、前記プランジャが前記コアから離間した非吸引時において、前記小径部の先端から前記コアの先端までの間に隙間が形成されるように前記プランジャの移動範囲を設定することで、前記小径部の先端から前記コアの先端までの間に、前記先端側液体室のオイルを通流する為の通流経路を確保することができる。これにより、前記先端側液体室の容積変化に起因したプランジャへの減衰抵抗の増大が防止される。

以上説明したように本発明の請求項１の電磁弁においては、ボビンの壁面に切り欠きを設けて呼吸油路を大径化することで、プランジャ作動時において、該プランジャの大径部とコアの先端部との間に形成された液体室の容積変化に伴う前記呼吸油路を介したオイルの通流抵抗を小さくすることができる。

このため、液体室での容積変化をキャンセルする為にダイアフラムを設ける場合と比較して、部品点数やコストアップを招くこと無く、プランジャへの減衰抵抗の増大を防止することができる。これにより、プランジャの応答遅れを防止することができ、出力特性の向上を図ることができる。

また、請求項２の電磁弁にあっては、コイルの巻き線が巻回される胴部に設けられた切り欠きの開口縁部の端面をＲ形状とすることで、前記巻き線への傷付きを防止することができる。

さらに、請求項３の電磁弁では、プランジャがコアから離間した非吸引時において、前記プランジャの小径部の先端から前記コアの先端までの間に隙間が形成されるように前記プランジャの移動範囲を設定することで、前記小径部の先端から前記コアの先端までの間に、前記小径部と前記コアの凹部間に形成された先端側液体室のオイルを通流する為の通流経路を確保することができる。

これにより、前記先端側液体室の容積変化に起因したプランジャへの減衰抵抗の増大をさらに防止することができ、プランジャの応答遅れ防止効果を高めることができる。

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１を示す図であり、該電磁弁１は、例えばオートマチックトランスミッションの油圧回路にて油圧を制御するものである。

この電磁弁１は、基端側を構成する電磁弁本体１１と、先端側を構成するノズル部１２とによって構成されている。該ノズル部１２には、長さ方向にスライド駆動されるスプール１３が収容されており、該スプール１３に設けられた各弁部１４によって油圧の切り替えを行うように構成されている。このノズル部１２の基端には、円筒状のカバー１５が嵌着されており、該カバー１５によって前記電磁弁本体１１が構成されている。

このカバー１５内には、ボビン２１にコイル２２が巻回されてなるソレノイド２３が内嵌されており、該ソレノイド２３の先端側には、コア２４が設けられている。該コア２４は、前記ソレノイド２３の先端部に内嵌される円筒状の円筒部２５と、該円筒部２５の先端部に設けられた先端鍔部２６とによって一体形成されており、該先端鍔部２６が、前記ノズル部１２基端の鍔２７と共に前記カバー１５にカシメられた状態で固定されている。前記円筒部２５の端部には、凹部２８が設けられており、該凹部２８の底面は、当該コア２４が前記ソレノイド２３で励磁された際の吸引面２９を構成している。

前記ソレノイド２３の基端部には、プランジャ３１が設けられており、該プランジャ３１は、前記ソレノイド２３の基端部に移動自在に挿入される挿入部３２と、該挿入部３２の基端に設けられた鍔部３３とによって構成されている。前記挿入部３２は、前記コア２４の前記凹部２８内に移動自在に挿入される小径部３４と、該小径部３４より基端側に設けられた大径部３５とからなり、前記小径部３４は、先端側へ向かうに従って小径となるように、その周面にテーパーが設定されている。前記小径部３４の先端面は、前記コア２４の前記吸引面２９に吸引される被吸引面３６を構成しており、この被吸引面３６には、前記吸引面２９側への移動を規制するスペーサ３７が設けられている。

これにより、前記プランジャ３１の前記小径部３４と前記コア２４の前記吸引面２９との間には、制御されるオイルが充填される先端側液体室４１が形成されるとともに、前記プランジャ３１の前記大径部３５と前記コア２４の先端部との間には、前記オイルが充填される基端側液体室４２が形成されており、前記両液体室４１，４２は、前記プランジャ３１の作動に伴って容積変化するように構成されている。

前記プランジャ３１の前記鍔部３３は、前記大径部３５より大径に形成されており、前記カバー１５に内嵌した状態で移動自在にガイドされるとともに、前記ソレノイド２３の基端面に沿って延在するように構成されている。前記カバー１５の基端に設けられた開口部５１は、エンドキャップ５２で閉鎖されており、該エンドキャップ５２と前記コア２４との間に、前記プランジャ３１が移動自在に収容されている。

このプランジャ３１には、ピン６１が固定されており、該ピン６１は、前記コア２４に軸受け６２，６２を介して移動自在に支持されている。このピン６１は、スプリング６３によって基端側に付勢された前記スプール１３を作動するように構成されており、当該プランジャ３１が前記コア２４で吸引され移動した際に、前記スプール１３をスライドして油圧の切り替えが行えるように構成されている。このピン６１は、前記プランジャ３１の基端側に突出するように構成されており、当該ピン６１は、プランジャ移動時に前記エンドキャップ５２に当接するように構成されている。

これにより、前記プランジャ３１は、前記ソレノイド２３で励磁された前記コア２４で吸引された吸引時には、前記スペーサ３７が前記吸引面２９に当接するまで先端側へ移動する一方、前記コア２４による吸引が解除され該コア２４から離間した非吸引時には、前記ピン６１が前記エンドキャップ５２に当接する位置まで基端側へ移動するように構成されており、前記プランジャ３１は、前記スペーサ３７が前記吸引面２９に当接した位置から前記ピン６１が前記エンドキャップ５２に当接した位置までを移動範囲として移動するように構成されている。

前記非通電時において、前記プランジャ３１は、前記小径部３４の先端から前記コア２４の先端までの間に隙間７１が形成されるように構成されており、この間隙７１によって前記先端側液体室４１のオイルが通流する先端側呼吸油路７２が形成されている。また、前記プランジャ３１の前記大径部３５の側面と前記ボビン２１の内側面との間には、前記基端側液体室４２のオイルが通流する基端側呼吸油路７３が形成されており、前記プランジャ３１の前記鍔部３３には、当該鍔部３３によって区画された先端側の空間と基端側の空間とを連通する連通穴７４が設けられている。

これにより、プランジャ作動時に生ずる容積変化に応じて、前記先端側液体室４１のオイルを前記先端側呼吸油路７２を介して通流させるとともに、前記基端側液体室４２のオイルを前記基端側呼吸油路７３を介して通流させることによって、前記プランジャ３１にダンピングを付与するように構成されている。

前記ソレノイド２３を構成する前記ボビン２１は、図２に示すように、円筒状の胴部８１と、該胴部８１の先端側に設けられた厚肉の厚肉鍔部８２と、前記胴部８１の基端側に設けられた薄肉の薄肉鍔部８３とによって構成されており、前記胴部８１に巻かれた巻き線を前記両鍔部８２，８３間に保持できるように構成されている。前記厚肉鍔部８２には、リング溝８４が形成されており、Ｏリングを収容できるように構成されている。

前記基端側呼吸油路７３に面する前記ボビン２１における前記胴部８１の壁面には、四カ所に切り欠き９１が設けられており、当該切り欠き９１部分において、前記基端側呼吸油路７３が大径化されている。前記各切り欠き９１に対応する薄肉鍔部８３の箇所には、半円形状の半円穴９２が対応する切り欠き９１に連続して形成されており、この半円穴９２は、図１に示したように、前記プランジャ３１の前記鍔部３３に形成された連通穴７４の位置に到達して連通するように形成されている。

そして、図３に示すように、前記各切り欠き９１の開口縁部の端面１０１は、Ｒ形状に形成されており、少なくとも当該胴部８１の外側に位置する端面１０１の角が面取りされている。

以上の構成にかかる本実施の形態にあっては、電磁弁１を小型化する際には、ソレノイド２３を構成するボビン２１の内側面と、プランジャ３１に形成された大径部３５の側面との間のクリアランスが小さくなり、前記大径部３５とコア２４の先端部との間に形成された基端側液体室４２内のオイルが通流する基端側呼吸油路７３が狭くなる傾向にある。

そこで、本実施の形態にあっては、前記基端側呼吸油路７３に面する前記ボビン２１の胴部８１壁面に切り欠き９１を設けることによって前記基端側呼吸油路７３が大径化されており、プランジャ作動時において、プランジャ３１の大径部３５と前記コア２４の先端部との間に形成された前記基端側液体室４２の容積変化に伴う前記基端側呼吸油路７３を介したオイルの通流抵抗を小さくすることができる。

このため、前記基端側液体室４２での容積変化をキャンセルする為にダイアフラムを設ける場合と比較して、部品点数やコストアップを招くこと無く、プランジャ３１への減衰抵抗の増大を防止することができる。これにより、プランジャ３１の応答遅れを防止することができ、出力特性の向上を図ることができる。

また、前記プランジャ３１の小径部３４が前記コア２４の凹部２８内に挿入された状態では、前記小径部３４の先端と前記凹部２８の吸引面２９との間にオイルが充填される先端側液体室４１が形成され、この先端側液体室４１は、前記プランジャ３１の移動に応じて容積変化を生じ、該プランジャ３１への減衰抵抗として作用する。

そこで、前記プランジャ３１が前記コア２４から離間した非吸引時において、前記小径部３４の先端から前記コア２４の先端までの間に隙間７１が形成されるように前記プランジャ３１の移動範囲を設定したので、前記小径部３４の先端から前記コア２４の先端までの間に、前記先端側液体室４１のオイルを通流する為の先端側呼吸油路７２を確保することができる。

これにより、前記先端側液体室４１の容積変化に起因した前記プランジャ３１への減衰抵抗の増大をさらに防止することができ、プランジャ３１の応答遅れ防止効果を高めることができる。

一方、前記コイル２２の巻き線が巻回される胴部８１には、切り欠き９１が設けられており、前記巻き線は、前記切り欠き９１の開口縁部に接することとなる。

このとき、前記切り欠き９１の開口縁部の端面１０１は、Ｒ形状に形成されており、当該端面１０１の角が面取りされている。

このため、前記胴部８１に巻回される巻き線が前記切り欠き９１の開口縁部に形成された角部に接する場合と比較して、巻き線への傷付きを防止することができる。これにより、巻き線を構成するエナメル線の被覆が剥離する等の不具合を未然に回避することができる。

なお、本実施の形態にあっては、ボビン２１の胴部８１及び薄肉鍔部８３の四カ所に、切り欠き９１及び半円穴９２を形成した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。

例えば、図４に示すように、ボビン２１の胴部８１及び薄肉鍔部８３の八カ所に、切り欠き９１及び半円穴９２を形成しても良く、さらに多くの切り欠き９１及び半円穴９２を設けても良い。

本発明の一実施の形態を示す断面図ある。同実施の形態のボビンを示す図で、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。同実施の形態のボビンを示す説明図であり、図２の（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。本発明の他の実施の形態のボビンを示す平面図ある。従来の電磁弁を示す断面図である。他の従来例を示す断面図である。

符号の説明

１電磁弁
１５カバー
２１ボビン
２２コイル
２３ソレノイド
２４コア
２８凹部
３１プランジャ
３４小径部
３５大径部
４１先端側液体室
４２基端側液体室
７１隙間
７２先端側呼吸油路
７３基端側呼吸油路
８１胴部
９１切り欠き
１０１端面

Claims

カバー内に、コイルが巻回されたボビンと、該ボビンの先端側より内嵌されるコアと、前記ボビンの基端側より移動自在に挿入されるプランジャとを設け、前記プランジャの先端部に、前記コアの端面に形成された凹部内に挿入されて吸引される小径部を設けるとともに、該小径部の基端側に当該小径部より大径の大径部を設け、該大径部と前記コアの先端部との間にオイルが充填される液体室を形成し、プランジャ作動時に前記液体室内のオイルを、前記ボビンの内側面と前記大径部の側面との間に形成された呼吸油路を介して通流して前記プランジャにダンピングを付与する電磁弁において、
前記呼吸油路に面する前記ボビンの壁面に切り欠きを設け、前記呼吸油路を大径化したことを特徴とする電磁弁。
前記切り欠きを、前記コイルが巻回される筒状の胴部に設けるとともに、前記切り欠きの開口縁部の端面をＲ形状としたことを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
前記プランジャが前記コアから離間した非吸引時に、前記小径部の先端から前記コアの先端までの間に隙間が形成されるように前記プランジャの移動範囲を設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の電磁弁。