JP2006348982A - Three-way solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボール弁を用いた流路切替部をソレノイドにより駆動する三方電磁弁に関するもので、例えば油圧の切替えに用いられて好適な技術に関する。
なお、以下では、シャフトおよびムービングコアの移動方向において、入力室へ向かう移動方向を「ボール弁押圧方向」と称し、入力室とは異なる側への移動方向を「段差弁離座方向」と称して説明する。
The present invention relates to a three-way solenoid valve that drives a flow path switching unit using a ball valve by a solenoid, and relates to a technique suitable for use in, for example, hydraulic pressure switching.
Hereinafter, in the movement direction of the shaft and the moving core, the movement direction toward the input chamber is referred to as “ball valve pressing direction”, and the movement direction toward the side different from the input chamber is referred to as “step valve separation direction”. I will explain.
(従来技術1)
油圧の切替えを行う従来の三方電磁弁を、図8を参照して説明する。なお、以下では実施例1と共通符号を付して説明する。
流路切替部1は、入力ポート11、出力ポート12、排出ポート13を備え、内部に入力弁口21、排出弁口22を持っており、入力弁口21はボール弁4により開閉され、排出弁口22はボール弁4を駆動するシャフト5の段差弁28により開閉される構造になっている。
また、シャフト5は、ソレノイド2のムービングコア32によって軸方向に駆動される。
(Prior art 1)
A conventional three-way solenoid valve for switching the hydraulic pressure will be described with reference to FIG. In the following description, the same reference numerals as those in the first embodiment are used.
The flow
The
(三方電磁弁の作動)
従来の三方電磁弁の作動を説明する。
(A1)通電OFF状態では、図8(a)に示すように、ボール弁4は入力油圧により入力側隔壁17のシート部に着座しており、入力ポート11から出力ポート12への油圧を遮断している。
また、シャフト5には、リターンスプリング6の付勢力により、図示右向きのバネ荷重がかかっており、通電OFF状態では、ムービングコア32はプレート38に押し付けられ、シャフト5の段差弁28は排出弁口22のシート部から離座しており、出力ポート12から排出ポート13へ油圧を排出する。
(3-way solenoid valve operation)
The operation of the conventional three-way solenoid valve will be described.
(A1) In the energized OFF state, as shown in FIG. 8A, the
Further, the
(A2)通電されると、ムービングコア32とステータコア37の間(エアギャップ)に磁気吸引力αが発生し、ムービングコア32はシャフト5を押しながら、ボール弁押圧方向(図示左方向)へ移動する。
シャフト5がボール弁押圧方向へ移動する途中、シャフト5の先端の押圧軸25がボール弁4に当接{図8(b)参照}した後、ボール弁4をリフトさせる。これにより、入力弁口21が開いて入力ポート11と出力ポート12が連通する。
(A3)さらにシャフト5がボール弁押圧方向へ移動すると、シャフト5の段差弁28が排出弁口22のシート部に着座{図8(c)参照}して、シャフト5のボール弁押圧方向への移動が停止し、出力ポート12と排出ポート13の連通を遮断する。
これによって、入力ポート11から供給される油圧は、出力ポート12から出力される。
(A2) When energized, a magnetic attractive force α is generated between the moving
While the
(A3) When the
As a result, the hydraulic pressure supplied from the
(A4)通電が停止されると、エアギャップにおける磁気吸引力αが消失し、リターンスプリング6の付勢力により、シャフト5はムービングコア32を押しながら、段差弁離座方向(図示右方向)へ移動する。
シャフト5が段差弁離座方向へ移動すると、シャフト5の段差弁28が排出弁口22のシート部から離座して排出弁口22が開き、出力ポート12と排出ポート13を連通する。
さらに、シャフト5が段差弁離座方向へ移動すると、ボール弁4が入力弁口21のシート部に着座して、入力ポート11と出力ポート12の連通を遮断する。
その後、ムービングコア32はプレート38に押し付けられ、上記(A1)で示した通電OFF状態に戻る。
(A4) When the energization is stopped, the magnetic attractive force α in the air gap disappears, and the urging force of the
When the
Furthermore, when the
Thereafter, the moving
(シャフト5が受ける力)
次に、エアギャップと、シャフト5が受ける力との関係を、図9を参照して説明する。 シャフト5は、通電OFF状態の位置(ムービングコア32がプレート38に当接する位置)と、段差弁28が排出弁口22のシート部に着座する位置との間で変位する。
このシャフト5の変位を、(1)通電OFF時〜押圧軸25がボール弁4に当接するまでと、(2)押圧軸25がボール弁4に当接〜段差弁28が排出弁口22のシート部に着座するまでの2つに分けることができる。
ここで、通電OFF時のエアギャップをd1{図8(a)参照}、押圧軸25がボール弁4に当接した時のエアギャップをd2{図8(b)参照}、段差弁28が排出弁口22のシート部に着座した時のエアギャップをd3{図8(c)参照}とする。
(Force received by shaft 5)
Next, the relationship between the air gap and the force received by the
The displacement of the
Here, the air gap when the power is off is d1 {see FIG. 8A}, the air gap when the
シャフト5は、通電されると、エアギャップに応じた図示左向きの磁気吸引力αを受ける。
一方、シャフト5は、リターンスプリング6のバネ荷重や油圧により、図示右向きの押戻力βを受ける。
この押戻力βをシャフト5の変位位置に応じて分類する。
(i)通電OFF時〜押圧軸25がボール弁4に当接するまで(d1〜d2)、シャフト5は「バネ荷重」による押戻力β1を受ける。
(ii)押圧軸25がボール弁4に当接〜段差弁28が排出弁口22のシート部に着座するまで(d2〜d3)、シャフト5は「バネ荷重」+「入力油圧(入力室14と出力室15の圧差によりボール弁4が受ける荷重:入力弁口21の受圧面積に応じた油圧)」による押戻力β2を受ける。
(iii)段差弁28が排出弁口22のシート部に着座した状態で(d3)、シャフト5は「バネ荷重」+「排出油圧(出力室15と排出室16の圧差により段差弁28が受ける油圧:排出弁口22の受圧面積に応じた油圧)」による押戻力β3を受ける。
When the
On the other hand, the
This pushing-back force β is classified according to the displacement position of the
(I) From the time of energization OFF until the
(Ii) The
(Iii) With the
そして、シャフト5には、「磁気吸引力α」+「押戻力β(β1、β2、β3のいずれか)」の合力γが生じ、合力γが正(α>β)であればシャフト5はボール弁押圧方向へ移動し、逆に合力γが負(α<β)であればシャフト5は段差弁離座方向へ移動する。
Then, a resultant force γ of “magnetic attraction force α” + “pushing force β (any of β1, β2, β3)” is generated in the
(エアギャップd2の設定)
三方電磁弁は、自動車(例えば、自動変速機の油圧制御装置)に用いられるなど、入力ポート11に供給される油圧が大きく変動したり、ソレノイド2の通電電流が変動する場合がある。
図9(a)は、入力ポート11に供給される油圧が最大(最高圧)で、且つソレノイド2の通電電流が最低(最低作動電流)における「磁気吸引力α」と「押戻力β(β1、β2、β3)」の関係を示すものである。
この図9(a)の関係において、通電時にエアギャップd2でボール弁4を開弁させるには、エアギャップd2において、最低作動電流による「磁気吸引力α」を、最高圧における「押戻力β2」より大きくする必要がある(d2において:最低作動電流のα>最高圧のβ2)。
即ち、エアギャップd2は、最高圧で、且つ最低作動電流であっても、α>β2となるように設定される。
(Setting of air gap d2)
The three-way solenoid valve may be used in an automobile (for example, a hydraulic control device for an automatic transmission), and the hydraulic pressure supplied to the
FIG. 9A shows “magnetic attraction force α” and “push-back force β (when the hydraulic pressure supplied to the
9A, in order to open the
That is, the air gap d2 is set such that α> β2 even at the highest pressure and the lowest operating current.
(エアギャップd3の設定)
一方、上記では、通電OFF状態ではエアギャップにおける磁気吸引力αが消失すると記述したが、実際に通電OFF状態では暗電流により、エアギャップにおいて少量の磁気吸引力αが生じる。
図9(b)は、入力ポート11に供給される油圧が最低(最低圧)で、且つソレノイド2に暗電流が流れる場合における「磁気吸引力α」と「押戻力β(β1、β2、β3)」の関係を示すものである。
この図9(b)の関係において、通電が停止された時にエアギャップd3で段差弁28を排出弁口22のシート部から離座させるには、エアギャップd3において、最低圧の「押戻力β3」を、暗電流による「磁気吸引力α」より大きくする必要がある(d3において:暗電流のα<最低圧のβ3)。
即ち、エアギャップd3は、最低圧で、且つ暗電流であっても、α<β3となるように設定される。
(Setting of air gap d3)
On the other hand, although it has been described above that the magnetic attractive force α in the air gap disappears in the energized OFF state, a small amount of magnetic attractive force α is generated in the air gap due to the dark current in the actually energized OFF state.
FIG. 9B shows the “magnetic attraction force α” and “push-back force β (β1, β2,...) When the hydraulic pressure supplied to the
9B, when the energization is stopped, the
That is, the air gap d3 is set to satisfy α <β3 even at the lowest pressure and dark current.
(第1の問題点)
三方電磁弁は、通電された際、ボール弁4を大きく開弁するために、ボール弁4のリフト量を大きくすることが要求される。
ボール弁4のリフト量は、エアギャップd2〜d3間であるため、エアギャップd2を大きくするか、エアギャップd3を小さくすることで、ボール弁4のリフト量を大きくすることができる。
エアギャップd2を大きくするには、「押戻力β2」を小さくする必要がある。「押戻力β2」を小さくするには、ボール弁4の受ける差圧を下げるために、入力弁口21の開口径(受圧面積)を小さくしなければならず、入力弁口21の流量が減ってしまう。
このため、エアギャップd3を小さくすることが考えられる。
エアギャップd3を小さくするには、「押戻力β3」を大きくする必要がある。「押戻力β3」を大きくするには、段差弁28の受ける差圧を上げるために、排出弁口22の開口径(受圧面積)を大きくすることで達成できる。
(First problem)
The three-way solenoid valve is required to increase the lift amount of the
Since the lift amount of the
In order to increase the air gap d2, it is necessary to decrease the “pushback force β2”. In order to reduce the “pushback force β2”, in order to reduce the differential pressure received by the
For this reason, it is conceivable to reduce the air gap d3.
In order to reduce the air gap d3, it is necessary to increase the “pushback force β3”. Increasing the “pushback force β3” can be achieved by increasing the opening diameter (pressure receiving area) of the
(従来技術2)
排出弁口22の開口径(受圧面積)を大きくした三方電磁弁を図10に示す。
排出弁口22の開口径(受圧面積)を大きくした三方電磁弁は、段差弁28の受ける差圧が上がるため、図11(a)に示すように、最低圧の「押戻力β3」を高めることができ、通電停止時に暗電流による磁気吸引力αが生じても、段差弁28を排出弁口22のシート部から確実に離座させることができる。
(Prior art 2)
FIG. 10 shows a three-way solenoid valve in which the opening diameter (pressure receiving area) of the
The three-way solenoid valve having a larger opening diameter (pressure receiving area) of the
(第2の問題点)
しかし、排出弁口22の開口径(受圧面積)を大きくすると、「押戻力β3」が高まるため、ソレノイド2の通電状態で段差弁28が排出弁口22のシート部に着座している必要がある場合でも、入力油圧が最高圧で「押戻力β3」が最大で、且つ最低作動電流により磁気吸引力αが低下した場合は、図11(b)に示すように、α<β3になり、排出弁口22が開弁してしまう。このため、最高圧で、且つ最低作動電流であっても、α>β3が維持されるように排出弁口22の開口径(受圧面積)を設定する必要があり、排出弁口22の開口径(受圧面積)を大きくすることは困難である。
エアギャップd3は、複数の部品の寸法により決まるのでバラツキが大きい。また、エアギャップd3は、ムービングコアとステータコアが接触して磁気ショートすることがない値に設定しなければならないので、小さくするのにも限界がある。
(Second problem)
However, when the opening diameter (pressure receiving area) of the
Since the air gap d3 is determined by the dimensions of a plurality of parts, the variation is large. Further, since the air gap d3 must be set to a value that does not cause a magnetic short circuit due to contact between the moving core and the stator core, there is a limit to reducing the air gap d3.
このように、排出弁口22の開口径(受圧面積)を大きくしようとしても、最高圧で、且つ最低作動電流であっても、α>β3を維持するためには、排出弁口22の開口径(受圧面積)を大きくすることができず、エアギャップd3を小さくすることができない。即ち、排出弁口22の開口径(受圧面積)を大きくすることで、ボール弁4のリフト量を大きく増やすことは困難である。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的はボール弁のリフト量を増やすことが可能な三方電磁弁の提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a three-way electromagnetic valve capable of increasing the lift amount of the ball valve.
[請求項1の手段]
請求項1の手段を採用する三方電磁弁の排出側隔壁は、バルブベースとは別部材で、段差弁が排出弁口のシート部に着座する位置から、出力室内へ移動可能に設けられている。 そして、シャフトが入力室方向(ボール弁押圧方向)へ移動する際に、シャフトの移動途中において段差弁が排出弁口のシート部に着座した後、排出側隔壁は段差弁に押圧されて出力室内に移動する。
これによって、ソレノイドが通電された際、シャフトは、段差弁が排出弁口のシート部に着座した時のエアギャップd3で停止せず、段差弁が排出弁口のシート部に着座した状態のままで、ボール弁を開弁方向へ移動させる。ここで、段差弁が排出弁口のシート部に着座した状態で、シャフトが入力室方向(ボール弁押圧方向)へ移動してシャフトの移動が停止した時のエアギャップをd3’とする。
即ち、ソレノイドが通電された際、シャフトは、エアギャップd3で停止せず、エアギャップd3’までストロークする。
[Means of claim 1]
The discharge-side partition of the three-way solenoid valve employing the means of
Thus, when the solenoid is energized, the shaft does not stop at the air gap d3 when the step valve is seated on the seat portion of the discharge valve port, and remains in the state where the step valve is seated on the seat portion of the discharge valve port. Then, the ball valve is moved in the valve opening direction. Here, d3 ′ is an air gap when the shaft stops moving in the input chamber direction (ball valve pressing direction) with the step valve seated on the seat portion of the discharge valve port.
That is, when the solenoid is energized, the shaft does not stop at the air gap d3 but strokes to the air gap d3 ′.
これによって、シャフトの受ける押戻力βは、上記(i)〜(iii)で示した押戻力β1、β2、β3(β3=エアギャップd3の時の押戻力)の他に、(iiii)段差弁が排出弁口のシート部に当接〜シャフトの移動が停止するまで(d3〜d3’)、シャフトは「バネ荷重」+「排出油圧(排出弁口内で段差弁が受ける油圧)」+「可動隔壁油圧(排出側隔壁が受ける油圧)」による押戻力β3’を受ける。 As a result, the pushing force β received by the shaft is equal to (iii) in addition to the pushing forces β1, β2, and β3 (β3 = pushing force at the time of the air gap d3) shown in (i) to (iii) above. ) Until the step valve contacts the seat part of the discharge valve port and the shaft stops moving (d3 to d3 ′), the shaft is “spring load” + “discharge hydraulic pressure (hydraulic pressure received by the step valve in the discharge valve port)” + Restraining force β3 ′ by “movable partition wall hydraulic pressure (hydraulic pressure received by discharge side partition wall)” is received.
(最高圧で、且つ最低作動電流時の作動)
エアギャップd3〜d3’の範囲では、シャフトの段差弁が排出弁口のシート部に着座した状態であり、排出側隔壁は排出油圧を大きな面で受圧するため、「押戻力β3’」が高まる。
このため、入力油圧が最高圧で「押戻力β3’」が高まり、且つ最低作動電流により磁気吸引力αが低下すると、α<β3’になり、段差弁離座方向にシャフトが押し戻される。この時、シャフトの段差弁が排出弁口のシート部に着座した状態が維持されるため、排出弁口は開かない。
(Operation at maximum pressure and minimum operating current)
In the range of the air gaps d3 to d3 ′, the step valve of the shaft is seated on the seat portion of the discharge valve port, and the discharge side partition receives the discharge hydraulic pressure on a large surface, so the “pushback force β3 ′” is Rise.
For this reason, when the input hydraulic pressure is the highest pressure and the “pushback force β3 ′” increases and the magnetic attraction force α decreases due to the minimum operating current, α <β3 ′ and α is pushed back in the step valve seating direction. At this time, the state in which the step valve of the shaft is seated on the seat portion of the discharge valve port is maintained, so the discharge valve port does not open.
段差弁離座方向にシャフトが押し戻されて、エアギャップd3の位置(段差弁が排出弁口のシート部に当接開始する位置)まで排出側隔壁が移動すると、排出側隔壁がバルブベースの軸方向に当接して「可動隔壁油圧(排出側隔壁が受ける油圧)」がバルブベースで受け止められ、シャフトの受ける押戻力は、「押戻力β3」になる。
「押戻力β3」は、上述したように、排出弁口内で段差弁が受ける油圧であるため、排出弁口の開口径(受圧面積)を従来技術1と同様に大きく設けないことで「押戻力β3」を抑えることができる。このため、最高圧で、且つ最低作動電流であっても、α>β3を確実に維持することができ、排出弁口が開弁する不具合が生じない。
When the shaft is pushed back in the step valve separation direction and the discharge side partition wall moves to the position of the air gap d3 (position where the step valve starts to contact the seat portion of the discharge valve port), the discharge side partition wall becomes the axis of the valve base. “Moving partition wall hydraulic pressure (hydraulic pressure received by the discharge-side partition wall)” is received by the valve base in contact with the direction, and the pushback force received by the shaft becomes “pushback force β3”.
Since the “pushback force β3” is the hydraulic pressure received by the step valve in the discharge valve port as described above, the opening diameter (pressure receiving area) of the discharge valve port is not set large as in the case of the
(最低圧で、且つ暗電流時の作動)
ソレノイドが通電状態から通電OFF状態になって、暗電流によりエアギャップにおいて少量の磁気吸引力αが生じる場合であっても、エアギャップd3〜d3’の範囲では、排出側隔壁は排出油圧を大きな面で受圧するため、排出側隔壁およびシャフトは大きな「押戻力β3’」を受ける。これにより、確実にα<β3’となり、段差弁離座方向にシャフトが押し戻される。
このようにしてエアギャップが広がり、エアギャップがd3の位置まで広がることで、暗電流による磁気吸引力αが充分小さくなる。これにより、確実にα<β3にでき、シャフトを確実に停止位置まで戻すことができる。
(Operation at minimum pressure and dark current)
Even when the solenoid is switched from the energized state to the energized OFF state and a small amount of magnetic attractive force α is generated in the air gap due to the dark current, the discharge side partition wall has a large discharge hydraulic pressure in the range of the air gaps d3 to d3 ′. Since the pressure is received by the surface, the discharge side partition wall and the shaft receive a large “pushback force β3 ′”. This ensures that α <β3 ′ and the shaft is pushed back in the step valve separation direction.
In this way, the air gap is widened and the air gap is widened to the position d3, so that the magnetic attractive force α due to the dark current is sufficiently small. As a result, α <β3 can be reliably established, and the shaft can be reliably returned to the stop position.
(請求項1の効果)
上述のように、シャフトの移動途中において段差弁が排出弁口のシート部に着座した状態で、排出側隔壁が軸方向に変位できるように設けられたことにより、ボール弁のリフト量を決定するエアギャップを、従来技術のd3からd3’に小さくすることができる。即ち、従来技術に比較して、ボール弁のリフト量を増やすことができる。
(Effect of Claim 1)
As described above, the lift amount of the ball valve is determined by providing the discharge side partition so that it can be displaced in the axial direction while the step valve is seated on the seat portion of the discharge valve port during the movement of the shaft. The air gap can be reduced from d3 of the prior art to d3 ′. That is, the lift amount of the ball valve can be increased as compared with the prior art.
[請求項2の手段]
請求項2の手段を採用する三方電磁弁のムービングコアとステータコアの間には、コイルが通電され、ムービングコアがステータコアに最も接近した状態で、ムービングコアとステータコアが当接して磁気的に結合するのを阻害する磁気遮断手段が設けられている。これにより、磁気遮断手段によってエアギャップd3’が決定される。
このように、磁気遮断手段によってエアギャップd3’を設定できるため、エアギャップd3を小さく設定することが可能になり、ボール弁のリフト量を最大値に設定できる。
[Means of claim 2]
A coil is energized between the moving core and the stator core of the three-way solenoid valve employing the means of
Thus, since the air gap d3 ′ can be set by the magnetic blocking means, the air gap d3 can be set small, and the lift amount of the ball valve can be set to the maximum value.
[請求項3の手段]
請求項3の手段を採用する三方電磁弁における磁気遮断手段は、ムービングコアとステータコアの対向間に配置された非磁性体製のスペーサである。
これによって、ムービングコアとステータコアの対向間に非磁性体製のスペーサを配置するだけで、ボール弁のリフト量を最大値に設定できる。
[Means of claim 3]
The magnetic shut-off means in the three-way solenoid valve adopting the means of
Thereby, the lift amount of the ball valve can be set to the maximum value only by disposing a non-magnetic spacer between the moving core and the stator core.
最良の形態1の三方電磁弁は、通電により磁力を発生するコイル、およびこのコイルの発生する磁力により軸方向の一方へ磁気吸引されるムービングコアを備えるソレノイドと、ムービングコアが磁気吸引される側に配置された流路切替部とを具備する。
The three-way solenoid valve of the
流路切替部は、バルブベースと、ボール弁と、シャフトとを備える。
バルブベースは、流体が入力される入力ポート、流体を出力する出力ポート、流体を排出する排出ポートを備えるとともに、入力ポートに連通する入力室、出力ポートに連通する出力室、排出ポートに連通する排出室が、ムービングコアの軸線上に配置される。また、バルブベースは、入力室と出力室を区画する入力側隔壁と、出力室と排出室を区画する排出側隔壁とが対向するとともに、入力側隔壁に形成された入力弁口と、排出側隔壁に形成された排出弁口とが、ムービングコアの軸線上に設けられる。
ボール弁は、入力室内に配置され、入力室内の流体圧力によって入力弁口に着座する。 シャフトは、出力室側から入力弁口の内側に挿入されてボール弁を入力室側に変位させることが可能な押圧軸を先端部に備えるとともに、排出室側から排出弁口のシート部に着座して排出弁口を閉塞可能な段差弁を軸方向の途中位置に備える。このシャフトは、ムービングコアの軸線上において摺動自在に支持され、ムービングコアに与えられる磁気吸引力によって、排出室側から入力室側へ駆動される。
The flow path switching unit includes a valve base, a ball valve, and a shaft.
The valve base includes an input port for receiving fluid, an output port for outputting fluid, and a discharge port for discharging fluid. The valve base also communicates with an input chamber communicating with the input port, an output chamber communicating with the output port, and a discharge port. A discharge chamber is disposed on the axis of the moving core. The valve base has an input side partition that partitions the input chamber and the output chamber, a discharge side partition that partitions the output chamber and the discharge chamber, and an input valve port formed in the input side partition, and a discharge side. A discharge valve port formed in the partition wall is provided on the axis of the moving core.
The ball valve is disposed in the input chamber and is seated on the input valve port by the fluid pressure in the input chamber. The shaft has a pressing shaft that is inserted into the input valve port from the output chamber side and can displace the ball valve to the input chamber side, and is seated on the seat portion of the discharge valve port from the discharge chamber side. Thus, a step valve capable of closing the discharge valve port is provided at an intermediate position in the axial direction. This shaft is slidably supported on the axis of the moving core, and is driven from the discharge chamber side to the input chamber side by a magnetic attractive force applied to the moving core.
三方電磁弁は、コイルの通電によりムービングコアがボール弁方向に磁気吸引されて、シャフトが入力室方向へ移動する際に、先ず、シャフトの先端の押圧軸がボール弁を変位させて入力弁口を開いて入力室と出力室を連通させ、次に、シャフトの途中に形成された段差弁が排出弁口のシート部に着座して出力室と排出室の連通を遮断する。
そして、排出側隔壁は、バルブベースとは別部材で、段差弁が排出弁口のシート部に着座する位置から、出力室内に移動可能に設けられ、シャフトが入力室方向(ボール弁押圧方向)へ移動する際に、シャフトの移動途中において段差弁が排出弁口のシート部に着座した後、排出側隔壁は段差弁に押圧されて出力室内に移動する。
In the three-way solenoid valve, when the moving core is magnetically attracted in the direction of the ball valve by energizing the coil and the shaft moves in the direction of the input chamber, first, the pressing shaft at the tip of the shaft displaces the ball valve and the input valve port Is opened to allow the input chamber and the output chamber to communicate with each other, and then a step valve formed in the middle of the shaft is seated on the seat portion of the discharge valve port to block the communication between the output chamber and the discharge chamber.
The discharge-side partition wall is a separate member from the valve base, and is provided movably in the output chamber from the position where the step valve is seated on the seat portion of the discharge valve port, and the shaft is in the input chamber direction (ball valve pressing direction) When the shaft moves, the step valve is seated on the seat portion of the discharge valve port during the movement of the shaft, and then the discharge side partition wall is pressed by the step valve and moves into the output chamber.
実施例1を図1を参照して説明する。
実施例1に示す三方電磁弁は、例えば、自動車の自動変速機の油圧制御装置に搭載されるものである。具体的に、実施例1に示す三方電磁弁は、外部と油密にシールされた油圧コントローラのケースの内部においてオイル中に配置されるものであり、流路切替部1と、この流路切替部1を駆動するソレノイド2とを備える。
なお、この実施例1では、先ず三方電磁弁の基本構成を説明し、その後で実施例1の特徴を説明する。
A first embodiment will be described with reference to FIG.
The three-way solenoid valve shown in the first embodiment is mounted on, for example, a hydraulic control device for an automatic transmission of an automobile. Specifically, the three-way solenoid valve shown in the first embodiment is disposed in oil inside a case of a hydraulic controller that is oil-tightly sealed from the outside. And a
In the first embodiment, the basic configuration of the three-way solenoid valve will be described first, and then the features of the first embodiment will be described.
(流路切替部1の説明)
流路切替部1は、バルブベース3、ボール弁4、シャフト5およびリターンスプリング6を備える。
バルブベース3は、略円筒形状を呈するものであり、図示しない油圧コントローラの油圧サーキット(油路形成部品)に挿入される外部筒7と、ソレノイド2の内部に挿入される内部筒8とからなる。
外部筒7には、図示しないオイルポンプから圧送されたオイル(流体の一例)が入力される入力ポート11と、オイルを油圧作動部等に出力する出力ポート12と、オイルをオイルパン等の低圧側へ排出する排出ポート13を備える。なお、この実施例1では、入力ポート11は外部筒7の端部(図1左端)に設けられ、出力ポート12と排出ポート13は、外部筒7の径方向に貫通して設けられている。
(Description of flow path switching unit 1)
The flow
The
The
外部筒7の内部は、入力ポート11に連通する入力室14と、出力ポート12に連通する出力室15と、排出ポート13に連通する排出室16とに区画されており、図1左側から右側に向けて、入力室14、出力室15、排出室16が配置されている。
ここで、入力室14と出力室15は、外部筒7の内壁に支持された入力側隔壁17によって区画されるものであり、出力室15と排出室16も、外部筒7の内壁に支持された排出側隔壁18によって区画されるものである。なお、排出側隔壁18の支持構造については、後述する実施例1の特徴において説明する。
入力側隔壁17と排出側隔壁18は、外部筒7の内部で対向して配置される。入力側隔壁17の中心には入力室14と出力室15を連通する入力弁口21が設けられている。一方、排出側隔壁18の中心にも、出力室15と排出室16を連通する排出弁口22が設けられている。なお、入力弁口21と排出弁口22は、ともにシャフト5および後述するムービングコア32の軸線上に設けられている。
The inside of the
Here, the
The input
内部筒8の内部には、シャフト5(具体的には、後述する大径軸27)を軸方向に摺動自在に支持する摺接穴23が形成されている。
A sliding
ボール弁4は、入力室14内に配置され、入力室14内の油圧によって入力弁口21のシート部21aに着座するものであり、外部筒7の端部から入力室14内に組み付けられたボールホルダ24によって、入力室14の内部において軸方向に変位可能に支持されている。もちろん、ボールホルダ24は、入力ポート11から供給される油圧を入力室14側に導くように設けられている。
The
シャフト5は、図1左側(入力室14側)から図1右側に向けて、押圧軸25、中径軸26、大径軸27よりなる。
押圧軸25は、シャフト5の図1左側の先端に設けられ、入力弁口21および排出弁口22より小径の軸であり、出力室15側から入力弁口21の内側に挿入されてボール弁4を入力室14側へ変位させることが可能な押圧部である。
中径軸26は、押圧軸25よりやや大径に設けられたものであり、排出室16内において軸方向へ移動する。
押圧軸25と中径軸26の間の段差には、排出室16側から排出弁口22のシート部22aに着座して排出弁口22を閉塞可能な段差弁28が設けられている。即ち、シャフト5は、軸方向の途中位置に段差弁28を備えている。
大径軸27は、中径軸26よりやや大径に設けられるものであり、上述した摺接穴23によって軸方向へ摺動自在に支持される。即ち、シャフト5は摺接穴23によって軸方向に摺動自在に支持される。
The
The
The
At the step between the
The large-
リターンスプリング6は、シャフト5をソレノイド2側に付勢する圧縮コイルスプリングであり、排出側隔壁18と大径軸27の段差(中径軸26と大径軸27の間の段差)の間で圧縮された状態で配置される。これにより、シャフト5の図1右側の端面が後述するムービングコア32の端面に常に当接した状態となり、ムービングコア32もシャフト5とともに図1右側に付勢される。
The
(ソレノイド2の説明)
ソレノイド2は、コイル31、ムービングコア32、磁気固定子33、コネクタ34を備える。
コイル31は、通電されると磁力を発生して、ムービングコア32と磁気固定子33を通る磁束ループを形成させるものであり、樹脂性のボビン31aの周囲に、絶縁被覆が施された導線(エナメル線等)を多数巻回したものである。
(Description of solenoid 2)
The
The
ムービングコア32は、略円柱形状を呈した磁性体金属(例えば、鉄などの強磁性材料)である。
このムービングコア32は、磁気固定子33の内周面(具体的には、後述する内周ヨーク35bの内周面)と直接摺動するものである。
ムービングコア32は、上述したように、シャフト5と当接しており、リターンスプリング6の付勢力によってシャフト5とともに図1右側に付勢されている。
なお、ムービングコア32の内部には、軸方向に貫通する呼吸孔32aが形成されている。
The moving
The moving
As described above, the moving
Note that a
磁気固定子33は、ヨーク35、ステータリング36、ステータコア37よりなる。
ヨーク35は、コイル31の外周を覆う外周ヨーク35aと、コイル31の内周に配置されてムービングコア32の外周を覆う内周ヨーク35bと、コイル31の図1右側において外周ヨーク35aと内周ヨーク35bを磁気的に結合する環状ヨーク35cとを一体に設けたものである。このヨーク35は、磁性体(例えば、鉄などの強磁性体金属)よりなる。
なお、内周ヨーク35bは、ムービングコア32を摺動自在に支持するとともに、ムービングコア32と径方向の磁束の受け渡しを行うものである。
なお、ヨーク35の端部(図1右端)に取り付けられたプレート38は、シャフト5の図1右方向への移動を規制するストッパである。
The
The
The inner
The
ステータリング36は、リング円盤形状を呈した磁性体(例えば、鉄などの強磁性体金属)である。ステータリング36の外周端は、外周ヨーク35aの開口端(図1左端)にカシメられてヨーク35と機械的および磁気的に結合されている。また、ステータリング36の内周端は、ステータコア37(この実施例では、バルブベース3の内部筒8)に圧入されて、ステータコア37(内部筒8)と機械的および磁気的に結合されている。
The
ステータコア37は、ムービングコア32の磁気吸引される側の端部(図1左端)と軸方向に対向し、コイル31の発生する磁力によりムービングコア32を磁気吸引する磁性体(例えば、鉄などの強磁性体金属)であり、ステータコア37とムービングコア32の対向部にエアギャップ(磁気吸引ギャップ)が形成される。
ここで、この実施例1では、ソレノイド2に挿入されたバルブベース3の内部筒8が、ソレノイド2のステータコア37を兼ねるものであり、内部筒8がステータコア37として作用するように、バルブベース3は磁性体(例えば、鉄などの強磁性体金属)によって設けられている。
なお、この実施例1では、ムービングコア32とステータコア37の間(エアギャップ)に、ムービングコア32とステータコア37が当接して磁気的に結合するのを阻害する磁気遮断手段を備えているが、この磁気遮断手段については後述する。
The
Here, in the first embodiment, the
In the first embodiment, a magnetic blocking means is provided between the moving
コネクタ34は、三方電磁弁を制御する電子制御装置(図示しない)と接続線を介して電気的な接続を行う接続手段であり、その内部にはコイル31の両端にそれぞれ接続される端子34aが配置されている。
The
(実施例1の特徴)
従来より、ボール弁4のリフト量を増やす要求がある。
そこで、この実施例1の三方電磁弁は、次の技術を採用している。
排出側隔壁18は、図1(b)に示すように、バルブベース3とは別部材であり、段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座する位置から、出力室15内(ボール弁押圧方向:図1左方向)へ移動可能に設けられている。なお、排出側隔壁18は、出力室15と排出室16を区画する隔壁であるため、段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座する位置から出力室15内に排出側隔壁18が移動しても、バルブベース3と排出側隔壁18の嵌合部(排出側隔壁18の軸方向摺動部)からオイルが漏れないように設けられている。
そして、コイル31が通電されてシャフト5がボール弁押圧方向へ移動する際に、シャフト5の移動途中において段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座した後、排出側隔壁18は段差弁28に押圧されて出力室15内に移動する。
(Characteristics of Example 1)
Conventionally, there is a demand to increase the lift amount of the
Thus, the three-way solenoid valve of the first embodiment employs the following technology.
As shown in FIG. 1B, the discharge-
Then, when the
排出側隔壁18は、第2リターンスプリング41によって、排出室16側に付勢されており、外部負荷が加えられていない状態において、バルブベース3の軸方向の当接壁3aに当接し、排出側隔壁18の移動範囲の図1右端で保持される。この第2リターンスプリング41は、圧縮コイルスプリングであり、入力側隔壁17と排出側隔壁18の間で圧縮された状態で配置されている。
The discharge-
ここで、この実施例1のように、ムービングコア32とステータコア37が軸方向で対向するタイプのソレノイド2を用いる場合、コイル31が通電されてシャフト5がボール弁押圧方向へ移動すると、シャフト5は段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座する位置で停止せず、ムービングコア32がステータコア37に当接してしまう。即ち、エアギャップが0(ゼロ)になってしまう。
ムービングコア32がステータコア37に当接すると、磁気吸引力αが非常に大きくなり、暗電流時に段差弁離座方向へ移動できなくなる。
そこで、この実施例1では、ムービングコア32とステータコア37の間(エアギャップ)に、ムービングコア32とステータコア37が当接して磁気的に結合するのを阻害する磁気遮断手段が設けられている。
具体的に、この実施例1の磁気遮断手段は、ムービングコア32とステータコア37の対向間に配置された非磁性体製(例えば、耐オイル性、耐熱性、耐摩耗性に優れた部材)のスペーサ42である。なお、この実施例1では、スペーサ42をステータコア37側に設ける例を示すが、ムービングコア32側に設けても良いし、スペーサ42を固定せずにムービングコア32とステータコア37の間に配置するだけでも良い。
When the
When the moving
Therefore, in the first embodiment, a magnetic blocking means is provided between the moving
Specifically, the magnetic shielding means of the first embodiment is made of a non-magnetic material (for example, a member excellent in oil resistance, heat resistance, and wear resistance) disposed between the moving
(三方電磁弁の作動)
次に、三方電磁弁の作動を説明する。
(B1)コイル31の通電がOFFされた状態(通電OFF状態)では、図1に示すように、ボール弁4は入力油圧により入力弁口21のシート部21aに着座しており、入力室14と出力室15を遮断している。
また、通電OFF状態では、リターンスプリング6の付勢力により、ムービングコア32はプレート38に押し付けられ、シャフト5の段差弁28は排出弁口22のシート部22aから離座して出力室15と排出室16は連通しており、出力ポート12から排出ポート13へ油圧を排出する。この通電OFF状態のエアギャップをd1とする。
(3-way solenoid valve operation)
Next, the operation of the three-way solenoid valve will be described.
(B1) In a state where the energization of the
In the energized OFF state, the moving
(B2)コイル31が通電されると、ムービングコア32とステータコア37の間のエアギャップに磁気吸引力αが発生し、ムービングコア32はシャフト5を押しながら、ボール弁押圧方向へ移動する。
シャフト5がボール弁押圧方向へ移動する途中、図2に示すように、押圧軸25がボール弁4に当接する。このように、押圧軸25がボール弁4に当接する時のエアギャップをd2とする。
押圧軸25がボール弁4に当接した後、シャフト5の移動に伴い押圧軸25がボール弁4をリフトさせる。これにより、入力弁口21が開いて入力室14と出力室15が連通し、入力ポート11と出力ポート12が連通する。
(B2) When the
During the movement of the
After the
(B3)さらにシャフト5がボール弁押圧方向へ移動すると、図3に示すように、シャフト5の段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座する。このように、段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座する時のエアギャップをd3とする。
段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座することにより、出力室15と排出室16の連通が遮断され、出力ポート12と排出ポート13の連通が遮断される。
これによって、入力ポート11から供給される油圧は、出力ポート12から出力される。
(B3) When the
When the
As a result, the hydraulic pressure supplied from the
(B4)段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座した後、段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座したままの状態で、ムービングコア32に与えられる磁気吸引力αにより、シャフト5がさらにボール弁押圧方向へ移動する。即ち、排出側隔壁18は、段差弁28に押圧されて出力室15内に移動する。これにより、ボール弁4が上記(B3)よりも、さらにリフトする。
その後、図4に示すように、ムービングコア32は、スペーサ42を介してステータコア37に当接し、シャフト5のボール弁押圧方向への移動が停止する。このとき、ボール弁4のリフト量が最大になる。このように、スペーサ42を介してムービングコア32とステータコア37が当接する時のエアギャップをd3’とする。
(B4) After the
Thereafter, as shown in FIG. 4, the moving
(B5)通電が停止されると、エアギャップにおける磁気吸引力αが消失する(暗電流による僅かな磁気吸引力αは残る)。すると、シャフト5は、「バネ荷重(リターンスプリング6と第2リターンスプリング41の合成バネ力)」+「排出油圧(排出弁口22内で段差弁28が受ける油圧)」+「可動隔壁油圧(排出側隔壁18が受ける油圧)」による「押戻力β3’」を受け、ムービングコア32を押しながら、段差弁離座方向(入力室14とは異なった側)へ移動する。
(B5) When energization is stopped, the magnetic attractive force α in the air gap disappears (the slight magnetic attractive force α due to the dark current remains). Then, the
(B6)シャフト5とともに排出側隔壁18が段差弁離座方向へ移動して、図3に示すエアギャップd3の位置(段差弁28が排出弁口22のシート部22aに当接開始する位置)まで排出側隔壁18が移動すると、排出側隔壁18がバルブベース3に軸方向に当接する。すると、「可動隔壁油圧(排出側隔壁18が受ける油圧)」がバルブベース3で受け止められ、シャフト5の受ける押戻力は、「バネ荷重(リターンスプリング6のバネ力)」+「排出油圧(排出弁口22内で段差弁28が受ける油圧)」による「押戻力β3」になる。
(B6) The discharge-
(B7)さらに、シャフト5が段差弁離座方向へ移動して、段差弁28が排出弁口22のシート部22aから離座すると、出力室15と排出室16が連通して、出力ポート12側の油圧を排出し始める。
すると、シャフト5は、「バネ荷重(リターンスプリング6のバネ力)」+「入力油圧(入力室14と出力室15の圧差によりボール弁4が受ける荷重)」による「押戻力β2」を受け、ムービングコア32を押しながら、段差弁離座方向へ移動する。
(B7) Further, when the
Then, the
(B8)さらに、シャフト5が段差弁離座方向へ移動して、エアギャップd2の位置にシャフト5が達し、ボール弁4が入力弁口21のシート部21aに着座すると、入力室14と出力室15の連通が遮断され、出力ポート12の油圧が排出ポート13から排出される。
すると、シャフト5は、「バネ荷重(リターンスプリング6のバネ力)」による「押戻力β1」を受け、ムービングコア32を押しながら、段差弁離座方向へ移動する。
その後、ムービングコア32はプレート38に押し付けられ、上記(B1)の通電OFF状態に戻る。
(B8) Further, when the
Then, the
Thereafter, the moving
(シャフト5が受ける力)
シャフト5が受ける力は、エアギャップに応じて変化する。シャフト5が受ける力とエアギャップの関係を図5〜図7に示す。
シャフト5は、通電OFF状態の位置と、ムービングコア32がスペーサ42を介してステータコア37に当接する位置までの間で変位する。
このシャフト5の変位を、(1)通電OFF時〜押圧軸25がボール弁4に当接するまでと、(2)押圧軸25がボール弁4に当接〜段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座するまでと、(3)段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座〜スペーサ42を介してムービングコア32とステータコア37が当接するまでの3つに分けることができる。
そして、通電OFF時のエアギャップをd1、押圧軸25がボール弁4に当接した時のエアギャップをd2、段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座した時のエアギャップをd3、スペーサ42を介してムービングコア32とステータコア37が当接した時のエアギャップをd3’としている。
(Force received by shaft 5)
The force received by the
The
The displacement of the
The air gap when the energization is OFF is d1, the air gap when the
シャフト5は、通電されると、エアギャップに応じた図示左向きの磁気吸引力αを受ける。
一方、シャフト5は、バネ荷重や油圧により、図示右向きの押戻力βを受ける。
この押戻力βは、上述したように、シャフト5の変位位置に応じて以下のように分類できる。
(i)通電OFF時〜押圧軸25がボール弁4に当接するまで(d1〜d2)、シャフト5は「バネ荷重(リターンスプリング6のバネ力)」による押戻力β1を受ける。
(ii)押圧軸25がボール弁4に当接〜段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座するまで(d2〜d3)、シャフト5は「バネ荷重(リターンスプリング6のバネ力)」+「入力油圧(入力室14と出力室15の圧差によりボール弁4が受ける荷重)」による押戻力β2を受ける。
(iii)段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座した状態で(d3)、シャフト5は「バネ荷重(リターンスプリング6のバネ力)」+「排出油圧(出力室15と排出室16の圧差により段差弁28が受ける油圧)」による押戻力β3を受ける。
(iiii)段差弁28が排出弁口22のシート部22aに当接〜シャフト5の移動が停止するまで(d3〜d3’)、シャフト5は「バネ荷重(リターンスプリング6と第2リターンスプリング41の合成バネ力)」+「排出油圧(排出弁口22内で段差弁28が受ける油圧)」+「可動隔壁油圧(排出側隔壁18が受ける油圧)」による押戻力β3’を受ける。
When the
On the other hand, the
As described above, the push-back force β can be classified as follows according to the displacement position of the
(I) From the time of energization OFF until the
(Ii) The
(Iii) With the
(Iii) The
そして、シャフト5には、「磁気吸引力α」+「押戻力β(β1、β2、β3、β3’のいずれか)」の合力γが生じ、合力γが正(α>β)であればシャフト5はボール弁押圧方向へ移動し、逆に合力γが負(α<β)であればシャフト5は段差弁離座方向へ移動する。
The
(エアギャップd2の設定)
入力ポート11に供給される油圧は、エンジンの回転数等によって大きく変動する。また、ソレノイド2(具体的にはコイル31)に供給される作動電流も、車両の状態によって変動する。
図5は、入力ポート11に供給される油圧が最大(最高圧)で、且つソレノイド2の通電電流が最低(最低作動電流)における「磁気吸引力α」と「押戻力β(β1、β2、β3、β3’)」の関係を示すものである。
この図5の関係において、通電時にエアギャップd2でボール弁4を開弁させるには、エアギャップd2において、最低作動電流による「磁気吸引力α」を、最高圧における「押戻力β2」より大きくする必要がある。
即ち、エアギャップd2は、「最高圧で、且つ最低作動電流」の時に、「磁気吸引力α」>「押戻力β2」となる値に設定される。
(Setting of air gap d2)
The hydraulic pressure supplied to the
FIG. 5 shows “magnetic attraction force α” and “pushback force β (β1, β2) when the hydraulic pressure supplied to the
In the relationship of FIG. 5, in order to open the
That is, the air gap d2 is set to a value such that “magnetic attraction force α”> “push-back force β2” at “maximum pressure and minimum operating current”.
(排出弁口22の開口径の設定)
一方、通電時にエアギャップd3で段差弁28を排出弁口22のシート部22aに着座させるには、エアギャップd3において、最低作動電流による「磁気吸引力α」を、最高圧における「押戻力β3」より大きくする必要がある。
即ち、エアギャップd3は、「最高圧で、且つ最低作動電流」の時に、「磁気吸引力α」>「押戻力β3」となる値に設定される。
ここで、「最高圧で、且つ最低作動電流」の時に、α>β3の関係を確実なものとするために、排出弁口22の開口径は従来技術1と同様、小さく設けられて、排出弁口22内で段差弁28が受ける排出油圧が充分小さくなるように設けられている。
(Setting of the opening diameter of the discharge valve port 22)
On the other hand, in order to seat the
That is, the air gap d3 is set to a value such that “magnetic attraction force α”> “push-back force β3” at “maximum pressure and minimum operating current”.
Here, in order to ensure the relationship of α> β3 at the time of “maximum pressure and minimum operating current”, the opening diameter of the
(排出側隔壁18の径の設定)
通電OFF状態では、暗電流によりエアギャップにおいて少量の磁気吸引力αが生じる。
図6は、入力ポート11に供給される油圧が最低(最低圧)で、且つソレノイド2に暗電流が流れる場合における「磁気吸引力α」と「押戻力β(β1、β2、β3、β3’)」の関係を示すものである。
この図6の関係において、通電が停止された時にエアギャップd3’で段差弁離座方向にシャフト5を移動させるには、エアギャップd3’において、最低圧の「押戻力β3’」を、暗電流による「磁気吸引力α」より大きくする必要がある。
即ち、エアギャップd3' は、「最低圧で、且つ暗電流」の時に、「磁気吸引力α」<「押戻力β3’」となる値に設定される。
ここで、「押戻力β3’」を大きくするには、排出側隔壁18の径を大きくすれば良い。このため、「最低圧で、且つ暗電流」の時に、α<β3’の関係を確実なものとできるように、排出側隔壁18の径が設定される。
(Setting the diameter of the discharge partition 18)
In the energized OFF state, a small amount of magnetic attractive force α is generated in the air gap due to dark current.
FIG. 6 shows “magnetic attraction force α” and “pushback force β (β1, β2, β3, β3) when the hydraulic pressure supplied to the
In the relationship of FIG. 6, in order to move the
That is, the air gap d3 ′ is set to a value such that “magnetic attraction force α” <“pushing force β3 ′” when “the lowest pressure and dark current”.
Here, in order to increase the “pushback force β3 ′”, the diameter of the
(エアギャップd3〜d3’の作動説明)
次に、エアギャップd3〜d3’の作動説明を、図5〜図7を参照して説明する。なお、図5〜図7中における符号βjおよび符号γjは、比較のために図示するものであり、従来技術2で示した「開口径(受圧面積)を大きくした三方電磁弁」における「押戻力」と「合力」を示すものである。
(Description of operation of air gaps d3 to d3 ′)
Next, the operation of the air gaps d3 to d3 ′ will be described with reference to FIGS. 5 to 7 are shown for comparison, and “push-back” in the “three-way solenoid valve with a larger opening diameter (pressure receiving area)” shown in the
(最高圧で、且つ最低作動電流時の作動)
エアギャップd3〜d3’の範囲では、シャフト5の段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座した状態であり、排出側隔壁18は排出油圧を大きな面で受圧するため、入力油圧が上昇すると、図5に示すように「押戻力β3’」が高まる。
このため、入力油圧の上昇(例えば、最高圧)で「押戻力β3’」が高まり、且つ最低作動電流により磁気吸引力αが低下すると、α<β3’になり、段差弁離座方向にシャフト5が押し戻される。この時、シャフト5の段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座した状態が維持されるため、排出弁口22は開かない。
(Operation at maximum pressure and minimum operating current)
In the range of the air gaps d3 to d3 ′, the
For this reason, if the "push-back force β3 '" increases as the input hydraulic pressure increases (for example, the maximum pressure) and the magnetic attractive force α decreases due to the minimum operating current, α <β3' is established and the step valve is moved away from the seat. The
段差弁離座方向にシャフト5が押し戻されて、エアギャップd3の位置(段差弁28が排出弁口22のシート部22aに当接開始する位置)まで排出側隔壁18が移動すると、排出側隔壁18がバルブベース3の軸方向に当接して「可動隔壁油圧(排出側隔壁18が受ける油圧)」がバルブベース3で受け止められ、結果的にシャフト5の受ける押戻力は、「押戻力β3」になる。
「押戻力β3」は、上述したように、排出弁口22内で段差弁28が受ける油圧であるため、排出弁口22の開口径(受圧面積)を従来技術1と同様に比較的小さく設けていることにより「押戻力β3」を低く抑えることができる。このため、最高圧で、且つ最低作動電流であっても、α>β3が確実に維持され、段差弁28が排出弁口22より離座することはなく、排出弁口22が開弁する不具合が生じない。
When the
Since the “pushback force β3” is the hydraulic pressure received by the
(最低圧で、且つ暗電流時の作動)
ソレノイド2が通電状態から通電OFF状態になって、暗電流によりエアギャップに少量の磁気吸引力αが生じる場合、図6に示すように、エアギャップd3〜d3’の範囲では、排出側隔壁18は排出油圧を大きな面で受けるため、排出側隔壁18およびシャフト5は大きな「押戻力β3’」を受ける。これにより、確実にα<β3’となり、段差弁離座方向にシャフト5が押し戻され、エアギャップが広がる。
このようにしてエアギャップが広がり、エアギャップがd3の位置まで広がることで、暗電流による磁気吸引力αが充分小さくなる。これにより、確実にα<β3にでき、シャフト5を確実に停止位置まで戻すことができる。
(Operation at minimum pressure and dark current)
When the
In this way, the air gap is widened and the air gap is widened to the position d3, so that the magnetic attractive force α due to the dark current is sufficiently small. As a result, α <β3 can be reliably established, and the
(中間圧で、且つ最低作動電流時の作動)
入力油圧が平均的な圧力(中間圧)で、且つ最低作動電流により磁気吸引力αが低下する時の「磁気吸引力α」、「押戻力β」、「合力γ」の関係を図7に示す。
この図7に示すように、中間圧で、且つ最低作動電流の場合であっても、当然α>β3が確実に維持され、段差弁28が排出弁口22より離座することはなく、排出弁口22が開弁する不具合が生じない。
(Operation at intermediate pressure and minimum operating current)
FIG. 7 shows the relationship between “magnetic attraction force α”, “push-back force β”, and “synthetic force γ” when the input oil pressure is an average pressure (intermediate pressure) and the magnetic attraction force α is reduced by the minimum operating current. Shown in
As shown in FIG. 7, even in the case of an intermediate pressure and a minimum operating current, naturally, α> β3 is surely maintained, and the
(実施例1の効果)
実施例1の三方電磁弁は、上述したように、シャフト5の移動途中において段差弁28が排出弁口22のシート部22aに着座した状態で、排出側隔壁18が軸方向に変位可能に設けたことにより、ボール弁4のリフト量を決定するエアギャップを、従来技術のd3からd3’に小さくすることができる。即ち、従来に比較して、ボール弁4のリフト量を増やすことができる。
(Effect of Example 1)
As described above, the three-way solenoid valve of the first embodiment is provided so that the discharge-
また、この実施例1では、ムービングコア32とステータコア37の間(エアギャップ)に、ムービングコア32とステータコア37が当接して磁気的に結合するのを阻害するスペーサ42を設けている。これにより、スペーサ42によってエアギャップd3’が決定される。
このように、スペーサ42によってエアギャップd3’を設定できるため、エアギャップd3を極めて小さく設定することが可能になり、ボール弁4のリフト量を最大値に設定できる。
In the first embodiment, a
Thus, since the air gap d3 ′ can be set by the
〔変形例〕
上記の実施例では、磁気遮断手段としてスペーサ42を用いる例を示したが、ムービングコア32とステータコア37の当接面に当接面積を小さくして磁気抵抗を大きくする凸部を設けるなど、他の磁気遮断手段を用いても良い。
上記の実施例では、ムービングコア32とステータコア37が軸方向で対向するタイプのソレノイド2を用いる例を示したが、ムービングコア32の先端が筒状ステータコア37の内側に侵入するタイプのソレノイドを用いても良い。この場合、ムービングコア32と筒状ステータコア37が軸方向で当接できないため、磁気遮断手段を廃止することができる。
自動変速機の油圧制御装置に用いられる三方電磁弁に本発明を適用する例を示したが、自動変速機以外の三方電磁弁に本発明を適用しても良い。
[Modification]
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the example in which the
Although the example which applies this invention to the three-way solenoid valve used for the hydraulic control apparatus of an automatic transmission was shown, you may apply this invention to three-way solenoid valves other than an automatic transmission.
1 流路切替部
2 ソレノイド
3 バルブベース
4 ボール弁
5 シャフト
8 内部筒
11 入力ポート
12 出力ポート
13 排出ポート
14 入力室
15 出力室
16 排出室
17 入力側隔壁
18 排出側隔壁
21 入力弁口
21a 入力弁口のシート部
22 排出弁口
22a 排出弁口のシート部
25 押圧軸
28 段差弁
31 コイル
32 ムービングコア
37 ステータコア
42 スペーサ(磁気遮断手段)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ムービングコアが磁気吸引される側に配置された流路切替部と、
を具備する三方電磁弁において、
前記流路切替部は、
(a)流体が入力される入力ポート、流体を出力する出力ポート、流体を排出する排出ポートを備えるとともに、前記入力ポートに連通する入力室、前記出力ポートに連通する出力室、前記排出ポートに連通する排出室が、前記ムービングコアの軸線上に配置され、
前記入力室と前記出力室を区画する入力側隔壁と、前記出力室と前記排出室を区画する排出側隔壁とが対向するとともに、前記入力側隔壁に形成された入力弁口と、前記排出側隔壁に形成された排出弁口とが、前記ムービングコアの軸線上に設けられたバルブベースと、
(b)前記入力室内に配置され、前記入力室内の流体圧力によって前記入力弁口に着座するボール弁と、
(c)前記出力室側から前記入力弁口の内側に挿入されて前記ボール弁を前記入力室側に変位させることが可能な押圧軸を先端部に備えるとともに、前記排出室側から前記排出弁口のシート部に着座して前記排出弁口を閉塞可能な段差弁を軸方向の途中位置に備え、
前記ムービングコアの軸線上において摺動自在に支持され、前記ムービングコアに与えられる磁気吸引力によって、前記排出室側から前記入力室側へ駆動されるシャフトとを備え、
(d)前記コイルの通電により前記ムービングコアが前記ボール弁方向に磁気吸引されて、前記シャフトが前記入力室方向へ移動する際に、
先ず、前記シャフトの先端の前記押圧軸が前記ボール弁を変位させて前記入力弁口を開いて前記入力室と前記出力室を連通させ、
次に、前記シャフトの途中に形成された前記段差弁が前記排出弁口のシート部に着座して前記出力室と前記排出室の連通を遮断する構造であり、
(e)前記排出側隔壁は、前記バルブベースとは別部材で、前記段差弁が前記排出弁口のシート部に着座する位置から、前記出力室内に移動可能に設けられ、
前記シャフトが前記入力室方向へ移動する際に、前記シャフトの移動途中において前記段差弁が前記排出弁口のシート部に着座した後、前記排出側隔壁は前記段差弁に押圧されて前記出力室内に移動することを特徴とする三方電磁弁。 A solenoid that includes a coil that generates a magnetic force by energization, and a moving core that is magnetically attracted to one of the axial directions by the magnetic force generated by the coil;
A flow path switching unit disposed on the side where the moving core is magnetically attracted;
In a three-way solenoid valve comprising
The flow path switching unit is
(A) An input port to which fluid is input, an output port for outputting fluid, a discharge port for discharging fluid, an input chamber communicating with the input port, an output chamber communicating with the output port, and the discharge port A communicating discharge chamber is disposed on the axis of the moving core;
The input-side partition that partitions the input chamber and the output chamber, the discharge-side partition that partitions the output chamber and the discharge chamber face each other, an input valve port formed in the input-side partition, and the discharge side A discharge valve port formed in the partition wall, a valve base provided on the axis of the moving core;
(B) a ball valve disposed in the input chamber and seated on the input valve port by fluid pressure in the input chamber;
(C) A push shaft which is inserted from the output chamber side to the inside of the input valve port and can displace the ball valve to the input chamber side is provided at the distal end portion, and the discharge valve from the discharge chamber side. A step valve seated on the seat portion of the mouth and capable of closing the discharge valve mouth is provided in the middle of the axial direction,
A shaft that is slidably supported on the axis of the moving core and is driven from the discharge chamber side to the input chamber side by a magnetic attraction force applied to the moving core;
(D) When the moving core is magnetically attracted toward the ball valve by energization of the coil, and the shaft moves toward the input chamber,
First, the pressing shaft at the tip of the shaft displaces the ball valve to open the input valve port, and to connect the input chamber and the output chamber,
Next, the step valve formed in the middle of the shaft is seated on the seat portion of the discharge valve port, and the communication between the output chamber and the discharge chamber is blocked,
(E) The discharge-side partition is a member separate from the valve base, and is provided movably in the output chamber from a position where the step valve is seated on a seat portion of the discharge valve port,
When the shaft moves in the direction of the input chamber, after the step valve is seated on the seat portion of the discharge valve port during the movement of the shaft, the discharge-side partition wall is pressed by the step valve and the output chamber A three-way solenoid valve characterized by moving to.
前記ソレノイドは、前記ムービングコアの磁気吸引される側の端部と軸方向に対向し、前記コイルの発生する磁力により前記ムービングコアを磁気吸引するステータコアを備え、
前記ムービングコアと前記ステータコアの間には、前記コイルが通電されて、前記ムービングコアが前記ステータコアに最も接近した状態で、前記ムービングコアと前記ステータコアが当接して磁気的に結合するのを阻害する磁気遮断手段が設けられていることを特徴とする三方電磁弁。 The three-way solenoid valve according to claim 1,
The solenoid includes a stator core that axially opposes the end of the moving core that is magnetically attracted, and that magnetically attracts the moving core by the magnetic force generated by the coil,
The coil is energized between the moving core and the stator core to prevent the moving core and the stator core from coming into contact with each other and being magnetically coupled when the moving core is closest to the stator core. A three-way solenoid valve provided with a magnetic shut-off means.
前記磁気遮断手段は、前記ムービングコアと前記ステータコアの対向間に配置された非磁性体製のスペーサであることを特徴とする三方電磁弁。
The three-way solenoid valve according to claim 2,
The three-way solenoid valve according to claim 1, wherein the magnetic shut-off means is a non-magnetic spacer disposed between the moving core and the stator core.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013513762A (en) * | 2009-12-15 | 2013-04-22 | 株式会社ユニーク | Oil control valve for variable valve lift system |
JP2020088144A (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 株式会社デンソー | solenoid |
WO2020110885A1 (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 株式会社デンソー | Solenoid |
WO2020110881A1 (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 株式会社デンソー | Solenoid |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08105563A (en) * | 1994-10-04 | 1996-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | Three-way solenoid valve and its assembly method |
JP2004286097A (en) * | 2003-03-20 | 2004-10-14 | Denso Corp | Solenoid valve |
JP2004293595A (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Denso Corp | Solenoid valve |
JP2005076870A (en) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Keihin Corp | Valve device |
-
2005
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08105563A (en) * | 1994-10-04 | 1996-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | Three-way solenoid valve and its assembly method |
JP2004286097A (en) * | 2003-03-20 | 2004-10-14 | Denso Corp | Solenoid valve |
JP2004293595A (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Denso Corp | Solenoid valve |
JP2005076870A (en) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Keihin Corp | Valve device |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013513762A (en) * | 2009-12-15 | 2013-04-22 | 株式会社ユニーク | Oil control valve for variable valve lift system |
JP2020088144A (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 株式会社デンソー | solenoid |
WO2020110885A1 (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 株式会社デンソー | Solenoid |
WO2020110884A1 (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 株式会社デンソー | Solenoid |
WO2020110881A1 (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 株式会社デンソー | Solenoid |
JP2020088143A (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 株式会社デンソー | solenoid |
JP2020088145A (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 株式会社デンソー | solenoid |
KR20210064374A (en) * | 2018-11-26 | 2021-06-02 | 가부시키가이샤 덴소 | solenoid |
CN113168953A (en) * | 2018-11-26 | 2021-07-23 | 株式会社电装 | Solenoid coil |
JP7006571B2 (en) | 2018-11-26 | 2022-01-24 | 株式会社デンソー | solenoid |
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