JP2008261415A - Solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ソレノイドコイルへの通電により発生する磁気吸引力を駆動力として、スプールを変位させ流体流路の切替等を行う電磁弁に関する。 The present invention relates to an electromagnetic valve that switches a fluid flow path by displacing a spool using a magnetic attraction force generated by energization of a solenoid coil as a driving force.
従来から、自動変速機における油圧回路の切り替えや、バルブ可変タイミング装置における油圧の調節等に、上記のような電磁弁が用いられている。
そして、従来の電磁弁には、弁体として機能するスプールと、通電を受けて磁気吸引力を発生するソレノイドコイルと、磁気吸引力により軸方向に変位してスプールを変位させるプランジャと、プランジャを外周側から軸方向に摺動自在に支持する支持部材とを備えるものがある。
Conventionally, electromagnetic valves as described above have been used for switching hydraulic circuits in automatic transmissions, adjusting hydraulic pressure in variable valve timing devices, and the like.
The conventional solenoid valve includes a spool that functions as a valve body, a solenoid coil that generates a magnetic attractive force when energized, a plunger that displaces the spool in the axial direction by the magnetic attractive force, and a plunger. Some include a support member that is slidably supported in the axial direction from the outer peripheral side.
この電磁弁によれば、プランジャの外周面と支持部材の内周面との間のクリアランスを極小化できるので、支持部材に対するプランジャの偏心を抑制できるとともに、スプールを変位させるための軸方向の磁気吸引力を強化することができる。しかし、軸方向の磁気吸引力とともに、プランジャと支持部材との間で径方向に作用する磁気吸引力(サイドフォース)も強化されてしまう。そこで、サイドフォースによる摺動抵抗の増加を抑制するべく、図3に示すように、プランジャ100の外周面101に非磁性の被膜102を所定の厚みに形成した電磁弁が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
According to this solenoid valve, since the clearance between the outer peripheral surface of the plunger and the inner peripheral surface of the support member can be minimized, the eccentricity of the plunger with respect to the support member can be suppressed, and the magnetic force in the axial direction for displacing the spool can be suppressed. The suction power can be strengthened. However, the magnetic attractive force (side force) acting in the radial direction between the plunger and the support member is strengthened together with the magnetic attractive force in the axial direction. Therefore, in order to suppress an increase in sliding resistance due to side force, as shown in FIG. 3, an electromagnetic valve is disclosed in which a
ところで、被膜102は、プランジャ100の偏心を抑制するため均一に形成する必要がある。このため、電磁弁の生産において、さらなるクリアランス管理および面粗度管理の強化、ならびに寸法公差の縮小が要求されるので、被膜102の厚みが大きいほど電磁弁の生産効率が低下してしまう。そこで、被膜102の形成に伴う生産効率の低下を阻止するため、被膜102の厚みを低減することも考えられるが、プランジャ100の偏心が起こりやすくなり、摺動抵抗が増加する虞が大きい。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、プランジャの外周面に非磁性の被膜が形成された電磁弁において、被膜の形成に伴う生産効率の低下を阻止することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce the production efficiency associated with the formation of a coating film in a solenoid valve having a nonmagnetic coating film formed on the outer peripheral surface of the plunger. It is to stop.
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の電磁弁は、弁体として機能するスプールと、通電を受けて磁気吸引力を発生するソレノイドコイルと、磁気吸引力により軸方向に変位してスプールを変位させるプランジャと、プランジャを外周側から軸方向に摺動自在に支持する支持部材とを備える。そして、プランジャの外周面は、径方向外側に突出する凸部と径方向内側に窪む凹部とが軸方向に交互に設けられて凹凸状をなし、凹凸状の外周面に非磁性の被膜が形成されている。
[Means of Claim 1]
The electromagnetic valve according to
これにより、プランジャは、凸部の頂が被膜を介して支持部材の内周面に対向することで支持部材に摺動自在に支持され、プランジャの外周面と支持部材の内周面との間のクリアランスは、凸部の頂以外の部分で従来よりも大きくなる。このため、プランジャと支持部材との同軸度を下げることなくクリアランスの実効値を低減することができるので、被膜の厚さを低減してもプランジャの偏心が起こりにくくなる。
以上により、プランジャの外周面に非磁性の被膜が形成された電磁弁において、プランジャの外周面を凹凸状に設けて被膜の厚さを低減することで、被膜の形成に伴う生産効率の低下を阻止することができる。
Accordingly, the plunger is slidably supported by the support member with the top of the convex portion facing the inner peripheral surface of the support member through the coating, and between the outer peripheral surface of the plunger and the inner peripheral surface of the support member. The clearance becomes larger than that in the past in the portion other than the top of the convex portion. For this reason, since the effective value of the clearance can be reduced without lowering the coaxiality between the plunger and the support member, the eccentricity of the plunger hardly occurs even if the thickness of the coating is reduced.
As described above, in a solenoid valve having a nonmagnetic coating formed on the outer peripheral surface of the plunger, the outer peripheral surface of the plunger is provided in an uneven shape to reduce the thickness of the coating, thereby reducing the production efficiency associated with the formation of the coating. Can be blocked.
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の電磁弁によれば、プランジャの軸心と凸部の頂との距離を母材山部半径r1、プランジャの軸心と凹部の底との距離を母材谷部半径r2、非磁性の被膜の厚さを非磁性層厚みAと定義すると、(r1−r2)/2+Aの値が、40μm以上かつ80μm以下である。
ここで、(r1−r2)/2+Aの値は被膜の厚さの実効値であり、この実効値を40μm以上かつ80μm以下とすれば、軸方向の磁気吸引力を強化しつつサイドフォースの強化を抑えることができる。そこで、この実効値が40μm以上かつ80μm以下となるように、母材山部半径r1、母材谷部半径r2および非磁性層厚みAを設定すれば、軸方向の磁気吸引力を強化しつつサイドフォースの強化を抑えることができる。
[Means of claim 2]
According to the electromagnetic valve of
Here, the value of (r1−r2) / 2 + A is an effective value of the thickness of the coating. If this effective value is 40 μm or more and 80 μm or less, the side force is strengthened while strengthening the magnetic attractive force in the axial direction. Can be suppressed. Therefore, if the base metal peak radius r1, base valley radius r2 and nonmagnetic layer thickness A are set so that the effective value is not less than 40 μm and not more than 80 μm, the magnetic attractive force in the axial direction is enhanced. Strengthening of side force can be suppressed.
最良の形態1の電磁弁は、弁体として機能するスプールと、通電を受けて磁気吸引力を発生するソレノイドコイルと、磁気吸引力により軸方向に変位してスプールを変位させるプランジャと、プランジャを外周側から軸方向に摺動自在に支持する支持部材とを備える。そして、プランジャの外周面は、径方向外側に突出する凸部と径方向内側に窪む凹部とが軸方向に交互に設けられて凹凸状をなし、凹凸状の外周面に非磁性の被膜が形成されている。
The electromagnetic valve of the
また、この電磁弁によれば、プランジャの軸心と凸部の頂との距離を母材山部半径r1、プランジャの軸心と凹部の底との距離を母材谷部半径r2、非磁性の被膜の厚さを非磁性層厚みAと定義すると、(r1−r2)/2+Aの値が、40μm以上かつ80μm以下である。 Further, according to this solenoid valve, the distance between the plunger shaft center and the top of the convex portion is the base metal peak radius r1, the distance between the plunger shaft center and the bottom of the concave portion is the base material trough radius r2, and nonmagnetic When the thickness of the coating is defined as the nonmagnetic layer thickness A, the value of (r1−r2) / 2 + A is 40 μm or more and 80 μm or less.
〔実施例1の構成〕
実施例1の電磁弁1の構成を、図1を用いて説明する。
電磁弁1は、図1に示すように、軸方向に変位することで弁体として機能するスプール2と、スプール2を軸方向に摺動自在に収容するスリーブ3と、通電を受けて磁気吸引力を発生するソレノイドコイル4と、磁気吸引力により軸方向に変位してスプール2を軸方向一方側に変位させるプランジャ5と、プランジャ5を軸方向に摺動自在に支持するコアステータ6とを備え、例えば、自動変速機(図示せず)における油圧回路の切り替えを行うものである。
[Configuration of Example 1]
The structure of the
As shown in FIG. 1, the
スプール2は、スリーブ3と摺接する複数の大径部9を有し、スリーブ3とともに作動油が流動する内部流動部10を形成する。また、スプール2の軸方向一端には、スプール2を軸方向他方側に付勢する復元バネ11が装着され、スプール2の軸方向他端には、プランジャ5の一端が当接している。これにより、スプール2は、プランジャ5に軸方向に作用する磁気吸引力によって軸方向一方側に変位するとともに、磁気吸引力の消滅に伴い復元バネ11に付勢されて軸方向他方側に変位する。
The
ソレノイドコイル4は、略円筒状に樹脂モールドされ、内周側に配されるコアステータ6、および外周側に配されるヨーク13と絶縁されている。なお、電磁弁1の外郭は、ヨーク13とスリーブ3とにより構成され、ヨーク13の一端がスリーブ3の他端にかしめ固定されることで、電磁弁1として一体化されている。
The solenoid coil 4 is resin-molded in a substantially cylindrical shape, and is insulated from the
プランジャ5は、円柱状に設けられ、コアステータ6の内周側に摺動自在に収容されている。また、プランジャ5の一端にはスプール2の他端が当接している。そして、ソレノイドコイル4に通電が行われると、プランジャ5は、軸方向の磁気吸引力により軸方向一方側に変位するとともに、スプール2を軸方向一方側に変位させる。また、ソレノイドコイル4への通電が停止されると、プランジャ5は、磁気吸引力の消滅によりスプール2から復元バネ11の付勢力を受けて軸方向他方側に変位する。
The
コアステータ6は、プランジャ5を外周側から軸方向に摺動自在に支持する支持部材としての支持部15と、支持部15の一方側に設けられ、軸方向の磁気吸引力によりプランジャ5を軸方向一方側に吸引する吸引部16と、支持部15の他方側に設けられ、ヨーク13との間で磁気を受け渡す磁気受渡部17とを有する。なお、吸引部16では、プランジャ5の一端と対向する対向面が樹脂により被覆され、吸引部16とプランジャ5との直接接触が防止されている。
The
〔実施例1の特徴〕
実施例1の電磁弁1の特徴を、図2を用いて説明する。
実施例1の電磁弁1によれば、プランジャ5の外周面は、図2に示すように、径方向外側に突出する凸部19と径方向内側に窪む凹部20とが軸方向に交互に設けられて凹凸状をなし、凹凸状の外周面に非磁性の被膜21が形成されている。
[Features of Example 1]
Features of the
According to the
そして、プランジャ5の軸心と凸部19の頂23との距離を母材山部半径r1、プランジャ5の軸心と凹部20の底24との距離を母材谷部半径r2、被膜21の厚さを非磁性層厚みAと定義すると、(r1−r2)/2+Aの値が、40μm以上かつ80μm以下となるように、母材山部半径r1、母材谷部半径r2、および非磁性層厚みAが設定される。
The distance between the axis of the
例えば、非磁性層厚みAを10μmに設定すれば、r1−r2の値は60μm〜140μmとなるように、母材山部半径r1、母材谷部半径r2が設定される。
なお、(r1−r2)/2+Aの値は、プランジャ5と支持部15との間で径方向に作用する磁気吸引力(サイドフォース)を実質的に決定する被膜21の厚さの実効値である。そして、この実効値を40μm以上かつ80μm以下とすれば、軸方向の磁気吸引力を強化しつつサイドフォースの強化を抑えることができる。
For example, when the nonmagnetic layer thickness A is set to 10 μm, the base metal peak radius r1 and base trough radius r2 are set so that the value of r1-r2 is 60 μm to 140 μm.
The value of (r1−r2) / 2 + A is an effective value of the thickness of the
〔実施例1の効果〕
実施例1の電磁弁1によれば、プランジャ5の外周面は凸部19と凹部20とが軸方向に交互に設けられて凹凸状をなし、凹凸状の外周面に非磁性の被膜21が形成されている。
これにより、プランジャ5は、凸部19の頂23が被膜21を介して支持部15の内周面に対向することで支持部15に摺動自在に支持され、プランジャ5の外周面と支持部15の内周面との間のクリアランスは、凸部19の頂23以外の部分で従来よりも大きくなる。このため、プランジャ5と支持部15との同軸度を下げることなくクリアランスの実効値を低減することができるので、被膜21の厚さを低減してもプランジャ5の偏心が起こりにくくなる。
以上により、プランジャ5の外周面を凹凸状に設けて被膜21の厚さを低減することで、被膜21の形成に伴う生産効率の低下を阻止することができる。
[Effect of Example 1]
According to the
Thereby, the
As described above, by providing the outer peripheral surface of the
母材山部半径r1、母材谷部半径r2および非磁性層厚みAをパラメータとする(r1−r2)/2+Aの値が、40μm以上かつ80μm以下である。
ここで、(r1−r2)/2+Aの値は、上記のように被膜21の厚さの実効値であるから、この実効値が40μm以上かつ80μm以下となるように、母材山部半径r1、母材谷部半径r2および非磁性層厚みAを設定すれば、軸方向の磁気吸引力を強化しつつサイドフォースの強化を抑えることができる。
The value of (r1−r2) / 2 + A using the base metal peak radius r1, the base trough radius r2 and the nonmagnetic layer thickness A as parameters is 40 μm or more and 80 μm or less.
Here, since the value of (r1−r2) / 2 + A is the effective value of the thickness of the
1 電磁弁
2 スプール
4 ソレノイドコイル
5 プランジャ
15 支持部(支持部材)
19 凸部
20 凹部
21 被膜
23 頂
24 底
DESCRIPTION OF
19
Claims (2)
通電を受けて磁気吸引力を発生するソレノイドコイルと、
磁気吸引力により軸方向に変位して前記スプールを変位させるプランジャと、
このプランジャを外周側から軸方向に摺動自在に支持する支持部材とを備える電磁弁において、
前記プランジャの外周面は、径方向外側に突出する凸部と径方向内側に窪む凹部とが軸方向に交互に設けられて凹凸状をなし、
凹凸状の前記外周面に非磁性の被膜が形成されていることを特徴とする電磁弁。 A spool that functions as a disc,
A solenoid coil that generates a magnetic attraction when energized,
A plunger that is displaced in the axial direction by a magnetic attraction force to displace the spool;
In a solenoid valve comprising a support member that slidably supports the plunger in the axial direction from the outer peripheral side,
The outer peripheral surface of the plunger has an uneven shape in which convex portions protruding radially outward and concave portions recessed inward in the radial direction are alternately provided in the axial direction,
A solenoid valve characterized in that a nonmagnetic coating is formed on the outer peripheral surface of the irregular shape.
前記プランジャの軸心と前記凸部の頂との距離を母材山部半径r1、前記プランジャの軸心と前記凹部の底との距離を母材谷部半径r2、前記非磁性の被膜の厚さを非磁性層厚みAと定義すると、(r1−r2)/2+Aの値が、40μm以上かつ80μm以下であることを特徴とする電磁弁。 The solenoid valve according to claim 1,
The distance between the shaft center of the plunger and the top of the convex portion is the base metal peak radius r1, the distance between the shaft center of the plunger and the bottom of the concave portion is the base material trough radius r2, and the thickness of the nonmagnetic coating When the thickness is defined as the nonmagnetic layer thickness A, the value of (r1−r2) / 2 + A is 40 μm or more and 80 μm or less.
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