JP2008064132A - Solenoid control valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば内燃機関の吸気側または排気側の機関弁のバルブリフトを機関運転状態に応じて可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置などに用いられる電磁制御弁に関する。 The present invention relates to an electromagnetic control valve used for, for example, a valve timing control device for an internal combustion engine that variably controls a valve lift of an engine valve on the intake side or exhaust side of the internal combustion engine according to the engine operating state.
この種の従来の電磁制御弁としては、例えば以下の特許文献1に記載されているものが知られている。 As this type of conventional electromagnetic control valve, for example, the one described in Patent Document 1 below is known.
この電磁制御弁は、内燃機関のシリンダヘッドに設けられて、吸気弁や排気弁のバルブタイミング制御装置に用いられたもので、ほぼ有底円筒状のバルブボディと、該バルブボディ内に軸線方向へ移動可能に設けられたスプール弁と、該スプール弁をばね部材のばね力に抗して一方向へ移動させる可動プランジャ(可動鉄心)と、該可動プランジャに電磁力を付与して駆動させるソレノイド部とから構成され、ソレノイド部への通電によって可動プランジャをソレノイド部側へ引き付けるいわゆるプル型になっている。 This electromagnetic control valve is provided in a cylinder head of an internal combustion engine and is used for a valve timing control device of an intake valve or an exhaust valve. A substantially bottomed cylindrical valve body and an axial direction in the valve body A spool valve movably provided, a movable plunger (movable iron core) that moves the spool valve in one direction against the spring force of the spring member, and a solenoid that drives the movable plunger by applying electromagnetic force And a so-called pull type that pulls the movable plunger toward the solenoid portion by energizing the solenoid portion.
前記スプール弁と可動プランジャとは、軸受などの部品点数を削減するために、例えば溶接、かしめあるいはねじ込みによって軸方向から一体に形成されている。 The spool valve and the movable plunger are integrally formed from the axial direction by, for example, welding, caulking or screwing in order to reduce the number of parts such as bearings.
そして、ソレノイド部への通電によって可動プランジャ(可動鉄心)がソレノイド部側に軸方向へ移動することによってスプール弁も一体に同方向へ移動する。これによって、前記バルブボディに形成された複数の給排ポートを選択的に開閉制御してバルブタイミング可変機構を作動させるようになっている。
しかしながら、前記従来の電磁制御弁は、スプール弁と可動プランジャを一体に結合することによって、部品点数の削減などが図れるものの、かかる一体化を溶接によって行う場合には、スプール弁を可動プランジャと同じ磁力を通すための鉄系材料を用いなければならない。このため、スプール弁の重量の増加が余儀なくされて、慣性質量の増加に起因して該スプール弁の軸方向の移動応答性が低下すると共に、振動が発生するおそれがある。 However, although the conventional electromagnetic control valve can reduce the number of parts by integrally connecting the spool valve and the movable plunger, when the integration is performed by welding, the spool valve is the same as the movable plunger. You must use a ferrous material to pass magnetic force. For this reason, the weight of the spool valve is inevitably increased, and the movement responsiveness in the axial direction of the spool valve is reduced due to the increase in inertial mass, and vibration may occur.
また、スプール弁と可動プランジャとを、前述のようにかしめやねじ込みによって結合する場合は、スプール弁を可動プランジャと異なる材料によって形成することが可能になるものの、この場合はスプール弁と可動プランジャとの高い同軸性や円筒度が得られないおそれがある。 Further, when the spool valve and the movable plunger are coupled by caulking or screwing as described above, the spool valve can be formed of a material different from that of the movable plunger. In this case, the spool valve and the movable plunger High coaxiality and cylindricity may not be obtained.
この結果、スプール弁と可動プランジャの円滑な移動性が得られないばかりか、場合によってはロックしてしまう可能性がある。 As a result, smooth movement of the spool valve and the movable plunger cannot be obtained, and there is a possibility that the spool valve and the movable plunger may be locked.
本発明は、前記従来技術の技術的課題に鑑みて案出されたもので、スプール弁と可動プランジャとを溶接などで直接結合するのではなく、対向する付勢力を利用して互いに軸方向から突き合わせ状態に接触させることによって、両者を異なる材質で形成できると共に、高い同軸性が要求されない電磁制御弁を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the technical problems of the prior art, and does not directly couple the spool valve and the movable plunger by welding or the like, but utilizes an opposing biasing force from the axial direction. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic control valve that can be formed of different materials by bringing them into contact with each other, and that does not require high coaxiality.
請求項1に記載の発明は、通電されることによって可動プランジャを駆動させる電磁駆動部と、軸線方向の移動位置に応じて複数のポートを選択的に開閉し、前記可動プランジャの駆動力によって一方向へ移動するスプール弁と、該スプール弁を前記可動プランジャよる駆動方向と反対方向から付勢する第1付勢部材と、を備え、前記第1付勢部材の付勢方向と反対方向から付勢して前記可動プランジャの先端縁と該先端縁に対向する前記スプール弁の前端縁とを当接させる第2付勢部材を設けたことを特徴としている。 According to the first aspect of the present invention, the electromagnetic drive unit that drives the movable plunger when energized, and the plurality of ports are selectively opened and closed according to the movement position in the axial direction. A spool valve that moves in a direction, and a first biasing member that biases the spool valve from a direction opposite to the driving direction by the movable plunger, and biases the spool valve from a direction opposite to the biasing direction of the first biasing member. A second urging member is provided to urge the front end edge of the movable plunger and the front end edge of the spool valve facing the front end edge.
この発明によれば、第1付勢手段と第2付勢手段との互いに対向する方向への付勢力によって、可動プランジャとスプール弁とを軸方向から常時当接させて一体性及び同軸性を確保することができるため、スプール弁のスムーズな摺動性が得られると共に、可動プランジャとスプール弁とを溶接やかしめなどの特殊な接続加工によって一体化する必要がないので、同軸性を得るための高い加工精度が要求されない。 According to the present invention, the movable plunger and the spool valve are always brought into contact with each other from the axial direction by the urging forces of the first urging means and the second urging means in the mutually opposing directions, so that the unity and the coaxiality are achieved. In order to ensure smoothness of the spool valve, it is not necessary to integrate the movable plunger and the spool valve by special connection processing such as welding or caulking. High machining accuracy is not required.
請求項2に記載の発明は、前記スプール弁を、前記鉄系材料の可動プランジャとは異質な材料によって形成したことを特徴としている。
The invention according to
スプール弁を鉄系材料以外の材料を自由に選択することができることから、低加工や低コスト材を利用することが可能になる。この結果、加工コストや材料コストの低減化が図れる。 Since it is possible to freely select a material other than the iron-based material for the spool valve, it becomes possible to use a low processing or low cost material. As a result, processing costs and material costs can be reduced.
請求項3に記載の発明は、前記スプール弁を、アルミニウム材あるいは合成樹脂材によって形成したことを特徴としている。 The invention according to claim 3 is characterized in that the spool valve is formed of an aluminum material or a synthetic resin material.
この発明によれば、スプール弁の軽量化が図れることによって、慣性質量が低減されて、該スプール弁の軸方向の作動応答性を向上させることが可能になる。 According to the present invention, the weight of the spool valve can be reduced, the inertial mass can be reduced, and the operation response of the spool valve in the axial direction can be improved.
以下、本発明に係る電磁制御弁の実施例を図面に基づいて詳述する。 Embodiments of an electromagnetic control valve according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
第1実施例では、電磁制御弁を、例えば本出願人が先に出願した特開2006−70726号公報などに記載されたベーンタイプの内燃機関のバルブタイミング制御装置に適用したものである。 In the first embodiment, the electromagnetic control valve is applied to a valve timing control device for a vane type internal combustion engine described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-70726 filed earlier by the present applicant.
このバルブタイミング制御装置の概略を図2に基づいて説明すると、機関の図外のクランクシャフトによりタイミングチェーンを介して回転駆動されるタイミングスプロケット1と、該タイミングスプロケット1に対して相対回動可能に設けられたカムシャフト2と、スプロケット1とカムシャフト2との間に配置されて、該両者の相対回動位置を変換する位相変換機構3と、該位相変換機構3を作動させる油圧回路4とを備えている。
An outline of the valve timing control device will be described with reference to FIG. 2. A timing sprocket 1 that is rotationally driven via a timing chain by a crankshaft outside the engine of the engine, and can be rotated relative to the timing sprocket 1. A
前記カムシャフト2は、図外のシリンダヘッドにカム軸受を介して回転自在に支持され、外周面の所定位置にバルブリフターを介して吸気弁を開作動させる複数の駆動カムが一体に設けられている。
The
前記位相変換機構3は、カムシャフト2の一端部に配置された前記タイミングスプロケット1を外周に有するハウジング5と、前記カムシャフト2の一端部に前記カムボルトによって軸方向から固定されて、前記ハウジング5内に回転自在に収容されたベーン部材6と、前記ハウジング5の内周に一体に形成された4つのシュー7と前記ベーン部材6の4つのベーン8とによって隔成されたそれぞれ4つの遅角油室9及び進角油室10とを備えている。
The phase conversion mechanism 3 includes a
前記ハウジング5は、前後開口端を閉塞するフロントプレート及びリアプレートと、を備え、これらが4本のボルト11によって軸方向から共締めにより一体的に結合されている。
The
前記各シュー7は、それぞれが側面ほぼ台形状に形成され、それぞれの先端部に軸方向に沿って形成されたシール溝内にほぼコ字形状のシール部材12が嵌着されている。
Each of the
前記ベーン部材6は、金属材によって一体に形成され、中央に形成された挿通孔を軸方向から挿通した前記カムボルト13によってカムシャフト2の一端部に軸方向から固定されたベーンロータ6aと、該ベーンロータ6aの外周面の円周方向のほぼ等間隔位置に放射状に突設された4枚の前記ベーン8とから構成されている。
The
前記ベーンロータ6aは、前記各シュー7の先端部上面に嵌着されたシール部材12に摺動しつつ回転支持されていると共に、内部径方向に前記各遅角油室9に連通する図外の4つの遅角側油孔と各進角油室10に連通する図外の4つの進角側油孔がそれぞれ形成されている。
The vane rotor 6a is rotatably supported while sliding on a
前記各ベーン8は、それぞれが各シュー7間に配置されていると共に、各先端面に軸方向に形成されたシール溝内に前記ハウジング5の内周面に摺接するほぼコ字形状のシール部材14が嵌着されている。 さらに、前記最大巾のベーン8と前記リアプレートとの間には、図2に示す最遅角側においてベーン部材6の自由な回転を拘束するロック機構15が設けられている。
Each of the
前記油圧回路4は、図1及び図2に示すように、各遅角側通路と進角側通路を介して前記各遅角、進角油室9、10に連通する第1、第2油圧通路27,28と、この各油圧通路27,28を介して前記各油室9、10内にオイルパン35内の作動油を供給するオイルポンプ31と、該オイルポンプ31の下流側に設けられてコントローラ32からの制御信号によって前記油圧通路27,28とドレン通路29とを選択的に切り換える電磁制御弁33とから構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the hydraulic circuit 4 includes first and second hydraulic pressures that communicate with the retard angle and
この電磁制御弁33は、プル型のオン、オフ的に流路を切り換える方向切換弁であって、図1に示すように、シリンダヘッドの内部に挿通固定される円筒状のバルブボディ36と、該バルブボディ36の一端側に設けられた電磁駆動部37と、バルブボディ36の内部に軸心方向へ移動(摺動)自在に収容されて、前記電磁駆動部37の駆動力によって該電磁駆動部37側へ後述の可動プランジャ42によって引き付けられて移動するスプール弁38と、から主として構成されている。
This
前記バルブボディ36は、一端が閉塞された内部にスプール弁38を収容する弁孔39が形成されていると共に、周壁のほぼ中央位置に、前記弁孔39に開口した供給ポート36aが径方向から穿設されている。また、該供給ポート36aの両側位置に、前記弁孔39に開口して、前記油圧通路27,28にそれぞれ独立して連通する第1、第2出力ポート36b、36cが径方向から穿設されていると共に、第2出力ポート36cの側部位置に、前記ドレン通路29を介して前記オイルパン35内に連通するドレンポート36dが径方向に沿って穿設されている。さらに、該ドレンポート36dと軸方向の反対側の第1出力ポート36bの近傍位置には、該第1出力ポート36bと適宜連通する別異のドレンポート36eが形成されている。なお、このドレンポート36eもドレン通路29を介してオイルパン35に連通している。なお、前記各ポートには、塵やコンタミなどを濾過するフィルターが設けられている。
The
また、前記バルブボディ36は、一端部外周にシリンダヘッドの弁保持孔との間をシールするシールリング50が嵌着固定されていると共に、一端部の先端側には後述のケーシング37aとの間をシールするシールリング51が嵌着固定されている。さらに、このシールリング51が臨む一端部内周面には、円環状の油溜部52が形成されていると共に、弁孔39の一端部側には、前記油溜部52とドレンポート36dを連通する円環状の連通溝53が形成されている。なお、バルブボディ36の底壁には、スプール弁38の良好な摺動性を確保するための排出孔36fが形成されている。
The
前記スプール弁38は、鉄系材料ではなくアルミ合金材によって一体に形成され、図1及び図3にも示すように、弁軸38aの外周面に前記各供給ポート36aや第1,第2出力ポート36b、36c及びドレンポート36d、36eを自身の移動位置に応じて選択的に開閉する3つの弁体である円柱状の第1〜第3ランド部43〜45が所定間隔をもって一体に形成されている。また、スプール弁38の内部軸心方向には、前記油溜部52と連通する連通孔46が貫通形成されている。
The
前記電磁駆動部37は、ケーシング37aの内部に配置された円筒状の電磁コイル40と、ケーシング37aの外端部に固定されて電磁コイル40によって消、励磁されるほぼ有蓋円筒状の固定ヨーク41と、該固定ヨーク41の内部に摺動自在に収容された可動プランジャ(可動鉄心)42とを備えている。
The
前記電磁コイル40は、前記コントローラ32からオン、オフ的に通電あるいは非通電されるようになっている。
The
前記可動プランジャ42は、ほぼ円柱状に形成され、内部軸方向に前記油溜部52及び連通孔46に連通する連通手段である連通ポート47が貫通形成されている。
The
そして、前記固定ヨーク41と可動プランジャ42との間には、該可動プランジャ42を介してスプール弁38を図1中、右方向へ付勢する、つまり励磁された可動プランジャ42の移動方向と逆方向へ付勢する圧縮コイルばねである第1ばね部材49が設けられている。
Then, between the fixed
この第1ばね部材49は、一端部側が前記固定ヨーク41の内端部軸心方向に形成された円柱状の収容穴48にリテーナ54を介して弾持されている一方、他端部が可動プランジャ42の前記連通ポート47の一端孔縁に形成された保持溝底面に弾持されている。
The
また、スプール弁38の前記第3ランド部45が摺動する弁孔39の底部内には、スプール弁38を可動プランジャ42方向へ付勢する圧縮コイルばねである第2ばね部材55が収容配置されている。
A
この第2ばね部材55は、一端部が前記第3ランド部45の内部底面に弾持され、他端部が弁孔39の底面に弾持されている。
One end of the
そして、スプール弁38の第2ランド部44と可動プランジャ42とは、前記第1ばね部材49と第2ばね部材55との対向方向のばね力によってそれぞれの対向面44a、42aが軸方向から常時当接するように付勢されている。前記第1ばね部材49のばね力は、第2ばね部材55のばね力よりも大きく設定されている。
Then, the
そして、図4に示すように、スプール弁38の図1中、左方向への移動に伴って、第1ばね部材49のばね荷重aが大きくなるのに対して第2ばね部材55のばね荷重bが小さくなり、互いの対向するばね力(釣り合い荷重c)は、太い実線で示すように漸次大きくなるように設定されている。
As shown in FIG. 4, the spring load a of the
したがって、この実施形態によれば、機関始動時及びアイドル運転中の極低回転時から所定の低回転域では、コントローラ32から電磁制御弁33への通電が遮断されている。したがって、スプール弁38は、第1ばね部材49と第2ばね部材55との対向するばね力によってバランスされて図1に示す位置に保持され、第1ランド部43が供給ポート36aと第2出力ポート36cとを連通させると同時に、第1ランド部43が供給ポート36aと第1出力ポート36bとの連通を遮断し、第1出力ポート36bとドレンポート36dとを連通させる。このため、オイルポンプ31から圧送された作動油は、第1油圧通路27から各遅角油室9へ供給される一方、各進角油室10内の作動油が第2油圧通路28からドレンポート36e及びドレン通路29を介してオイルパン35内に戻される。
Therefore, according to this embodiment, the energization from the controller 32 to the
このため、ベーン部材6は、図2に示す最大左回転位置に保持されて、タイミングスプロケット1とカムシャフト2の相対回転位相が最遅角側に制御される。これによって、機関の始動性が良好になると共に、アイドル運転中における機関の安定した回転が得られる。
For this reason, the
機関が低回転域から定常運転域である中回転域に移行した場合は、コントローラ32から電磁制御弁33にオン信号が出力されて通電され、可動プランジャ42が励磁される。このため、該可動プランジャ42は、第2ばね部材55のばね力にアシストされつつ第1ばね部材49のばね力に抗して、図1に示す位置から左方向へ最大に移動し、スプール弁38を同方向へ引き付け移動させる。
When the engine shifts from the low rotation range to the middle rotation range, which is a steady operation range, an ON signal is output from the controller 32 to the
このため、該スプール弁38の各ランド部43〜45によって、供給ポート36aと第1出力ポート36bを連通すると同時に、ドレンポート36eとの連通を遮断する一方、供給ポート36aと第2出力ポート36cとの連通を遮断すると同時に、該第2出力ポート36cとドレンポート36dとを連通させる。
For this reason, the
したがって、オイルポンプ31から圧送された作動油圧が第2油圧通路28から各進角油室10内に供給されて内部が高圧になると共に、各遅角油室9内の作動油圧がオイルパン35内に排出されて内部が低圧になる。これにより、ベーン部材6は、図2の位置から右方向へ回転して、タイミングスプロケット1とカムシャフト2との相対回転位相が進角側に変換される。これによって、吸気弁の開閉タイミングが進角側になり、かかる定常運転時における機関の燃焼性が良好になり燃費と出力の向上が図れる。
Accordingly, the hydraulic pressure pumped from the
また、機関が高回転域に移行した場合は、コントローラ32から電磁駆動部37へオフ信号が出力されて非通電となる。このため、可動プランジャ42は、第1ばね部材49の強いばね力によって、第2ばね部材55のばね力に抗して、図1に示すように最大右方向へ移動しての駆動力が大きくなり、スプール弁38が、前述と同じく、供給ポート36aと第2出力ポート36cとを連通する一方、第1出力ポート36bとドレンポート36eとを連通路させる。
Further, when the engine shifts to a high rotation range, an off signal is output from the controller 32 to the
これによって、各遅角油室9内に作動油圧が供給されて高圧になる一方、各進角油室10内の作動油圧がオイルパン35内に排出されて低圧になることから、ベーン部材6が、図2に示す最大左方向へ回動してタイミングスプロケット1とカムシャフト2との相対回転位相を遅角側に制御する。これによって、吸気弁の開閉タイミングが遅角側になり、かかる高回転高負荷域における機関の出力を向上させることができる。
As a result, the hydraulic pressure is supplied to each retarded oil chamber 9 and becomes high pressure, while the hydraulic pressure in each
そして、この実施例によれば、スプール弁38と可動プランジャ42は、第1ばね部材49と第2ばね部材55との対向するばね力によって各対向面44a、42aが軸方向から常に当接した状態になって一体性及び同軸性を確保することができる。つまり、スプール弁38と可動プランジャ42は、前記両ばね部材49,55の対向するばね力によって軸方向から互い突き合わせ状態に押し付けられていることから、軸方向へ移動している場合であってもスプール弁38は可動プランジャ42に常に接触した状態で一体的に移動する。このため、スプール弁38のスムーズな摺動性が得られると共に、可動プランジャ42とスプール弁38とを、従来のような溶接やかしめなどの特殊な接続加工によって一体化する必要がないので、同軸性を得るための高い加工精度が要求されない。
According to this embodiment, the opposing
しかも、スプール弁38を鉄系材料以外の材料を自由に選択することができることから、低加工や低コスト材を利用することが可能になる。この結果、加工コストや材料コストの低減化が図れる。
In addition, since the
特に、この実施例では、スプール弁38を、アルミ合金材によって形成したため、該スプール弁38の軽量化が図れることにより、慣性質量が低減されて、該スプール弁38の軸方向の作動応答性を向上させることが可能になる。
In particular, in this embodiment, since the
また、前記収容穴48内に流入した作動油や空気は、その大部分が前記連通ポート47からスプール弁38の連通孔46を通って排出孔36fから外部に排出されると共に、一部が可動プランジャ42の連通ポート47から油溜部52に流入し、ここから連通溝53を通ってドレンポート36dとドレン通路29を介してオイルパン35内に排出される。このため、可動プランジャ42やスプール弁38の軸方向の移動性が作動油などによって阻害されることなく、常時スムーズな移動性を確保することができる。
Most of the hydraulic oil and air that has flowed into the
図5〜図13は前記可動プランジャ42とスプール弁38の構造を種々変更したもので、図5に示すものは、可動プランジャ42の収容穴48側に臨む後端面に、該収容穴48と連通ポート47と連通するクロス状溝56が形成されている。一方、スプール弁38は、連通孔46が廃止されていると共に、対向端面44aに前記連通ポート47と油溜部52とを連通する径方向溝57が形成されている。
5 to 13 show various modifications of the structure of the
これによって、収容穴48などに流入した作動油や空気を油溜部52から連通溝53を介して速やかに排出することが可能になる。
As a result, hydraulic oil or air that has flowed into the
図6に示すものは、可動プランジャ42の前後両端面にクロス状溝56a、56bが形成されている一方、スプール弁38側では、第2ランド部44の外周面の円周方向4箇所に軸方向溝58が形成されている。これによって、連通溝53を廃止しても、収容穴48に流入した作動油などを油溜部52から各軸方向溝58を通してドレンポート36dへ速やかに排出することができる。
6,
図7に示すものは、スプール弁38の対向端面44a側にのみクロス状溝59を形成したものであり、図8に示すものは、可動プランジャ42とスプール弁38の第2ランド部44の各外周面に軸方向溝58、60を形成したものである。また、図9に示すものは、可動プランジャ42の外周面にのみ軸方向溝60を形成したものである。
7 shows a
その他、図10〜図13に示すものは、第2ランド部44の外周面や可動プランジャ42の外周面を弾丸形状に形成した場合など、さらなる異なるバリエーションとしたものである。
In addition, what is shown in FIGS. 10 to 13 is a further different variation in the case where the outer peripheral surface of the
これらの場合も、収容穴48や油溜部52内の作動油や空気を外部へ速やかに排出することができるので、可動プランジャ42とスプール弁38の常時スムーズなストローク移動が可能になる。
Also in these cases, since the hydraulic oil and air in the
図14は第2の実施形態を示し、基本構造が第1の実施形態と同様にプル型構造であり、また、第1ばね部材49と第2ばね部材55の対向するばね力によってスプール弁38と可動プランジャ42が軸方向から当接させるようになっていることは共通であるが、電磁駆動部37によるスプール弁38の左方向への中間移動位置で、該スプール弁38を停止させるようにしたものである。
FIG. 14 shows the second embodiment. The basic structure is a pull-type structure as in the first embodiment, and the
すなわち、電磁制御弁33は、コントローラ32からの通電量に応じて電磁駆動部37の駆動力が比例的に増減変化するいわゆる比例制御型に形成されている。また、前記バルブボディ36の油溜部に対応した位置に形成された保持溝内に、弁軸38aの先端部が摺動可能なカップ状のスプリングリテーナ61が軸方向へ摺動自在に設けられていると共に、該スプリングリテーナ61の底壁61aの前端面と保持溝の底面との間に、第3ばね部材62が弾装されている。この第3ばね部材62は、前記スプリングリテーナ61を介して左方向への所定量移動後にスプール弁38を第1ばね部材62と同じ方向に付勢するようになっている。また、前記スプリングリテーナ61の底壁61aの内面とスプール弁38の第2ランド部44の先端面44aとの間には、所定幅のクリアランスCが形成されている。
That is, the
したがって、可動プランジャ42の引き力によってスプール弁38が第1ばね部材49のばね力に抗して左方向へ所定量移動すると、第2ランド部44の先端面44aがスプリングリテーナ61の底面に当接する。この段階で、前記第1ばね部材49との合成力が作用して、電磁駆動部スプール弁38の左方向の移動を一時的に停止させる。
Therefore, when the
その後、前記電磁駆動部37への通電量がさらに増加して所定量以上になると、可動プランジャ42が第1、第3ばね部材49,62のばね力に抗してさらに左方向へ移動して、スプール弁38を同方向へ移動させる。
Thereafter, when the energization amount to the
具体的に説明すれば、スプール弁38は、図15A,Bに示すように、電磁駆動部37への比例的な通電量に応じて移動するが、通電初期(I1領域)では、この推力によって第1ばね部材49のばね力のみに抗して移動する。そして、第2ランド部44の先端面44aがスプリングリテーナ61の底壁61aに当接した段階で、第3ばね部材62の付勢力が作用することから、図15Bに示すように、前記電磁駆動部37への通電量が比例的に上昇するものの、前記電磁駆動部37への所定の通電量(I2)までの間は、スプール弁38は移動せずに中間位置(M)に保持される。つまり、この中間位置では、たとえ外乱などによる影響を受けたとしても前記電磁駆動部37の駆動力に抗してスプール弁38を中間位置に停止状態に保持することが可能になる。
More specifically, as shown in FIGS. 15A and 15B, the
図16は前記第1〜第3ばね部材のばね荷重とスプール弁38の移動量との関係を示す特性図であって、aは第1ばね部材49のばね力を、bは第2ばね部材55のばね力をそれぞれ示し、cは第1、第2ばね部材49,55の互いの釣り合い荷重を示しており、さらにdは第3ばね部材62のばね力を示している。
FIG. 16 is a characteristic diagram showing the relationship between the spring load of the first to third spring members and the amount of movement of the
前述のように、電磁駆動部37への通電によってスプール弁38が左方向へ所定量移動して第2ランド部44の先端面44aがスプリングリテーナ61に当接した時点で、第3ばね部材62のばね力も作用することから、スプール弁38は一時的に移動を停止し、電磁駆動部37への通電量が図に示すMの範囲内であれば、スプール弁38は停止状態を維持するが、それ以上の通電量I3になると、第1、第3ばね部材49,62の合成されたばね力(a+d)に打ち勝ってさらに左方向へ移動してeに示す特性となる。
As described above, when the
その後、電磁駆動部37への通電量が所定以上(I3)になると、前記第1、第2ばね部材49,62の増加された付勢力に打ち勝ってスプール弁38をさらに一方向へ所望の位置まで移動させることができる。
Thereafter, when the energization amount to the
以上のように、この実施例では、スプール弁38の中間移動位置を安定かつ高精度に制御することが可能になる。この結果、吸気弁のバルブタイミングの制御精度の向上が図れる。
As described above, in this embodiment, the intermediate movement position of the
なお、前記ドレンポート36eは、バルブボディ36の内部に形成されたドレン孔36fを介してドレンポート36dに連通させることも可能である。
The
また、この電磁制御弁33は、前記バルブタイミング制御装置ばかりではなく、例えば、吸気弁のみや吸気弁と排気弁の両方のバブルリフトを可変制御する装置等に適用することも可能である。
Further, the
図17は第3実施例を示し、電磁制御弁33をプル型ではなく、プッシュ型に適用したものである。
FIG. 17 shows a third embodiment in which the
すなわち、コントローラ32から電磁駆動部37に通電されると、可動プランジャ42が図中右方向へ駆動してスプール弁38を同方向へ押し出し移動させる構造であり、したがって、第1、第2ばね部材49,55の配置が逆になり、スプール弁38を左方向へ付勢する第1ばね部材49がバルブボディ36の底部側に配置され、これに対向する第2ばね部材55が収容穴48内に配置されている。
That is, when the
よって、スプール弁38の先端に有する大径部38bの前端と可動プランジャ42のプッシュロッド42b先端とは、両ばね部材49,55の対向するばね力によって互いに常時当接した状態になるため、前記第1実施例と同様な作用効果が得られる。
Therefore, the front end of the
本発明の電磁制御弁は、前記各実施例に限定されるものではなく、その適用対象も内燃機関のバルブタイミング制御装置やバルブリフト制御装置だけではなく、その他の機器類の油圧制御や流路切換制御に適用することが可能である。また、電磁制御弁の仕様としては、比例制御型やオン、オフ型の他に多段型などにすることも可能である。 The electromagnetic control valve of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and is applicable not only to the valve timing control device and valve lift control device of an internal combustion engine, but also to hydraulic control and flow paths of other devices. It can be applied to switching control. In addition to the proportional control type and the on / off type, the electromagnetic control valve can be of a multistage type.
また、前記スプール弁を合成樹脂材によって形成したり、その他の軽量材によって形成することもできる。 Further, the spool valve can be formed of a synthetic resin material or other lightweight material.
さらに、第1ばね部材と第2ばね部材のばね力(ばね荷重)は、適用対象機器などに応じて自由に変更することも可能である。 Furthermore, the spring force (spring load) of the first spring member and the second spring member can be freely changed according to the target device.
前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。
(イ)前記第1付勢部材と第2付勢部材のばね力を任意に設定したことを特徴とする電磁制御弁。
The technical ideas other than the invention described in the claims, as grasped from the embodiment, will be described below.
(A) An electromagnetic control valve characterized in that the spring force of the first urging member and the second urging member is arbitrarily set.
これによって、前記両ばね力によるスプール弁の初期位置を自由に設定することが可能になり、複数の開口孔の開閉位置を自由に選択することができる。
(ロ)前記可動プランジャが摺動自在に収容される摺動用孔の一端部に、前記第2付勢部材が収容される収容穴を設けると共に、前記可動プランジャの内部軸方向あるいは外周面軸方向に、前記収容穴とドレンポートとを連通する連通手段を設けたことを特徴とする電磁制御弁。
Thereby, it becomes possible to freely set the initial position of the spool valve by the both spring forces, and the opening / closing positions of the plurality of opening holes can be freely selected.
(B) An accommodation hole for accommodating the second urging member is provided at one end of a sliding hole in which the movable plunger is slidably accommodated, and an inner axial direction or an outer peripheral surface axial direction of the movable plunger In addition, the electromagnetic control valve is provided with communication means for communicating the receiving hole and the drain port.
この発明によれば、前記収容穴に流入した空気や作動油を、連通手段を介してドレンポートから外部に排出することができるので、可動プランジャやスプール弁の軸方向の常時速やかな移動性を確保することができる。
(ハ)前記スプール弁が摺動自在に収容されたバルブボディの前記可動プランジャ側の一端部内に、前記連通手段と連通する油溜部を設けると共に、該油溜部とドレンポートとを連通する連通溝を形成したことを特徴とする電磁制御弁。
According to the present invention, air and hydraulic oil flowing into the accommodation hole can be discharged to the outside from the drain port via the communication means, so that the movable plunger and the spool valve can always be quickly moved in the axial direction. Can be secured.
(C) An oil reservoir that communicates with the communicating means is provided in one end of the valve body in which the spool valve is slidably accommodated on the movable plunger side, and the oil reservoir and the drain port communicate with each other. An electromagnetic control valve characterized in that a communication groove is formed.
この発明によれば、可動プランジャの一端側の収容穴及び他端側の油溜部に流入した空気や作動油を前記連通手段と連通溝を介してドレンポートから外部へ速やかに排出することができるため、可動プランジャやスプール弁の軸方向の常時速やかな移動性を確保できる。
(ニ)電磁駆動部と可動プランジャによって前記スプール弁を軸方向へリニア、多段階あるいはオン、オフ的に移動可能に設けたことを特徴とする電磁制御弁。
According to this invention, the air and hydraulic oil that have flowed into the accommodation hole on the one end side of the movable plunger and the oil reservoir on the other end side can be quickly discharged from the drain port to the outside via the communication means and the communication groove. Therefore, the quick movement of the movable plunger and the spool valve in the axial direction can always be ensured.
(D) An electromagnetic control valve characterized in that the spool valve is provided so as to be movable in an axial direction in a linear, multi-stage or on / off manner by an electromagnetic drive unit and a movable plunger.
1…タイミングスプロケット
2…カムシャフト
3…位相変換機構
4…油圧回路
6…ベーン部材
9…遅角油室
10…進角油室
27・28…油圧通路
31…オイルポンプ
33…電磁制御弁
36…バルブボディ
36a…供給ポート
36b・36c…第1、第2出力ポート
37…電磁駆動部
38…スプール弁
38a…弁軸
42…可動プランジャ
43〜45…第1〜第3ランド部
49…第1ばね部材
55…第2ばね部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Timing
Claims (3)
軸線方向の移動位置に応じて複数のポートを選択的に開閉し、前記可動プランジャの駆動力によって一方向へ移動するスプール弁と、
該スプール弁を前記可動プランジャよる駆動方向と反対方向から付勢する第1付勢部材と、を備え、
前記第1付勢部材の付勢方向と反対方向から付勢して前記可動プランジャの先端縁と該先端縁に対向する前記スプール弁の前端縁とを軸方向から当接させる第2付勢部材を設けたことを特徴とする電磁制御弁。 An electromagnetic drive unit that drives the movable plunger by being energized;
A spool valve that selectively opens and closes a plurality of ports according to a movement position in an axial direction, and moves in one direction by a driving force of the movable plunger;
A first biasing member that biases the spool valve from a direction opposite to the driving direction by the movable plunger,
A second urging member that urges the front end edge of the movable plunger and the front end edge of the spool valve facing the front end edge from the axial direction by urging from the direction opposite to the urging direction of the first urging member. An electromagnetic control valve characterized by comprising:
The electromagnetic control valve according to claim 2, wherein the spool valve is formed of an aluminum material or a synthetic resin material.
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JP2006239699A JP2008064132A (en) | 2006-09-05 | 2006-09-05 | Solenoid control valve |
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