JP2009002360A

JP2009002360A - スプール装置、リニアソレノイドバルブ

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Publication number: JP2009002360A
Application number: JP2007160884A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kokubu; 隆弘国分
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2007-06-19
Filing date: 2007-06-19
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2027-06-19
Also published as: JP5076666B2

Abstract

【課題】排出ポートからの流体の漏れをより低減することができる。
【解決手段】電磁弁２０は、スリーブ４１の内部空間４５に、摺動方向へ移動可能にスプール４４が配設され、このスプール４４の摺動方向への移動に伴い入力ポート５２と出力ポート５４とドレーンポート５６とでの油量を調節する。そして、このスプール４４を摺動方向に移動すると、入力ポート５２近傍に形成された壁部４１ａの当接面４２ａにスプール４４に形成されたシール面６２ａが面で当接して入力ポート５２を閉塞する。一般に、スプール４４とスリーブ４１との間には摺動クリアランスが設けられており、このクリアランスの間を作動油が流通可能であるが、ここでは、入力ポート５２の壁部４１ａに、摺動方向に直交するシール面６２ａが当接して入力ポート５２からの作動油の流入を防止するのである。
【選択図】図１

Description

本発明は、スプール装置、リニアソレノイドバルブに関する。

従来、リニアソレノイドバルブとしては、複数の大径ランドを有する第１径部（第１スプール）と複数の中径ランド及び小径ランドとを有する第２径部（第２スプール）とに分けて作製し、この第１径部と第２径部とを収容部材（スリーブ）に挿入するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載されたリニアソレノイドバルブは、各径部を分割しているため、各々の軸長が短くなり、製造時に曲がりが生じにくく、各スプールとスリーブとの隙間を小さくすることが可能であり作動油の漏れを抑制することができる。
特開２００４−２７８６４２号公報

しかしながら、この特許文献１に記載されたリニアソレノイドバルブでは、スプールとスリーブの隙間を小さくすることは可能であるが、スプールはスリーブ内を摺動するためこれらの間にクリアランスは必ず必要であることから、例えば排出ポートなどから作動油が漏れてしまうことがあった。例えば、エネルギ消費効率の向上を図るなど、このような作動油の漏れを更に低減することが望まれていた。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、排出ポートからの流体の漏れをより低減することができるスプール装置、リニアソレノイドバルブを提供することを目的とする。

本発明のスプール装置、リニアソレノイドバルブは、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のスプール装置は、
流体が流通する入力ポートと出力ポートと排出ポートとが形成され、流体の流通可能な内部空間が形成されたスリーブと、
前記内部空間を摺動方向に移動可能であり、該摺動方向への移動に伴い前記入力ポートと前記出力ポートと前記排出ポートとでの流体量を調節し、該摺動方向に移動すると前記スリーブの入力ポート側に形成された壁部と当接し前記入力ポートを閉塞する閉塞部が形成されているスプールと、
を備えたものである。

このスプール装置では、流体が流通する入力ポートと出力ポートと排出ポートとが形成されたスリーブの、流体の流通可能な内部空間に、摺動方向へ移動可能にスプールが配設されている。このスプールの摺動方向への移動に伴い入力ポートと出力ポートと排出ポートとでの流体量を調節する。そして、このスプールを摺動方向に移動すると、スリーブに設けられた入力ポート側に形成された壁部に、スプールに形成された閉塞部が当接して入力ポートを閉塞する。一般に、スプールとスリーブとの間には摺動クリアランスが設けられており、このクリアランスの間を流体が流通可能であるが、本発明では、入力ポートの壁部に閉塞部が当接して入力ポートからの流体の流入を防止する。したがって、入力ポートからの流体の流入を防止することにより、排出ポートからの流体の漏れをより低減することができる。ここで、「入力ポート側に形成された壁部」とは、入力ポートの近傍に壁部が形成されていることを含む。

本発明のスプール装置において、前記スプールは、前記スリーブの内壁と接触して摺動する摺動面と異なる面であり、前記壁部に当接するシール面として閉塞部が形成されているものとしてもよい。こうすれば、面で当接することによって入力ポートを閉塞可能であるため、より確実に流体の漏れを防止することができる。このとき、前記スプールは、前記摺動方向に直交するシール面として前記壁部に当接する閉塞部が形成されているものとしてもよい。こうすれば、比較的容易に閉塞部を形成することができ、ひいては排出ポートからの流体の漏れを防止しやすい。

本発明のスプール装置において、前記スプールは、前記閉塞部に隣接して形成され、前記スリーブの前記壁部に隣接した摺動方向の内壁に接触して摺動する摺動面が形成されているものとしてもよい。こうすれば、摺動面によって流体の流入を抑制したあと、閉塞部で入力ポートからの流体の流入を防止可能であるため、よりスムースに入力ポートからの流体の流入を抑制して排出ポートからの流体の漏れを低減することができる。

本発明のスプール装置において、前記スプールは、前記入力ポートでの流体量を調節する第１ランドと、前記第１ランドよりも小さい径で形成されており前記第１ランドが入力ポートを閉塞する摺動方向へ移動すると前記排出ポートを開放するよう前記排出ポートでの流体量を調節する第２ランドとを備えているものとしてもよい。こうすれば、入力ポートで流体量を調節する第１ランドが第２ランドよりも大きいため、閉塞部を形成しやすく、ひいては排出ポートからの流体の漏れを防止しやすい。また、入力ポートをより閉塞して出力ポートからの出力をより低減したときに排出ポートからの流体の漏れを防止しやすい。このとき、前記スプールは、前記第１ランドが第１円筒部と該第１円筒部よりも小さな直径の第２円筒部とを備え、該第２円筒部の外周面が前記スリーブの壁部に隣接した摺動方向の内壁に接触して摺動する摺動面であり、前記第１円筒部と前記第２円筒部との繋面が前記閉塞部であるものとしてもよい。なお、前記スリーブの前記壁部に隣接した摺動方向の内壁に接触して摺動する摺動面は、前記第１ランドに形成されているものとしてもよい。

本発明のスプール装置において、前記スリーブは、前記壁部に前記摺動方向に直交する当接面が形成され、前記スプールは、前記閉塞部が前記当接面に当接するものとしてもよい。こうすれば、摺動方向に移動する閉塞部が摺動方向に直交する当接面に当接するため、閉塞部と壁部とをより当接しやすい。

本発明のスプール装置において、前記スリーブは、前記入力ポートにおける前記出力ポート側の内径が前記出力ポート側でない側の内径よりも小さく形成されることにより前記出力ポート側に前記壁部が形成されているものとしてもよい。ここで、前記スリーブは、前記壁部が出力ポート側の入力ポートの壁面に形成されており、前記閉塞部が当接する前記壁部の当接面が前記入力ポートの壁面であるものとしてもよい。こうすれば、閉塞部が当接する壁部をスリーブに比較的容易に形成することができ、ひいては排出ポートからの流体の漏れを防止しやすい。

第１ランド及び第２ランドを備えた本発明のスプール装置において、前記スリーブは、前記第１ランド及び前記第２ランドを収容する第１スリーブと、該第１スリーブと固着された第２スリーブとにより形成されているものとしてもよい。こうすれば、スリーブを別体とすることによりそれぞれの加工精度を高めることが可能であるため、同軸度を高めることができる。また、前記スリーブは、前記壁部と前記閉塞部とが当接する側と異なる第１ランドの端部側で前記第１スリーブと前記第２スリーブとが固着されているものとしてもよい。こうすれば、壁部と閉塞部とが当接する近傍では第１スリーブと前記第２スリーブとが固着されていないため、入力ポートの閉塞度を高めることができ、ひいては流体の漏れを防止しやすい。このとき、前記スプールは、前記排出ポート側に前記第２ランドが形成され、前記入力ポート側に前記第１ランドが形成され、前記スリーブに設けられたフィードバック用のフィードバックポート側に該第１ランドよりも小さい径の第３ランドが形成されており、前記スリーブは、前記フィードバックポート側に前記第１スリーブと前記第２スリーブとが固着されているものとしてもよい。

第１スリーブと第２スリーブとを備えた本発明のスプール装置において、前記スリーブは、前記第１スリーブと前記第２スリーブとのうちいずれか一方には軸方向の端部に立壁部と該立壁部に隣接した位置決め面とが設けられ、他方には軸方向の端部に該立壁部が挿入可能な挿入部と挿入部に隣接した端面とが設けられており、該立壁部が前記挿入部に挿入されると共に、前記端面が前記位置決め面に当接して位置決めされた状態で前記第１スリーブと前記第２スリーブとが固着されているものとしてもよい。こうすれば、比較的容易に第１スリーブと第２スリーブとを精度よく固着することができる。

本発明のリニアソレノイドバルブは、上述したいずれかに記載のスプール装置と、コイルとヨークと摺動方向へ摺動可能なプランジャとを有し該プランジャの摺動により前記スプールを前記摺動方向へ移動させるソレノイド駆動装置と、を備えたものである。本発明のスプール装置は、排出ポートからの流体の漏れをより低減することができるものであるから、これを備えたリニアソレノイドバルブも同様の効果が得られる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例である電磁弁２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、入力ポート５２が閉塞された際の電磁弁２０の説明図であり、図３は、第１スリーブ４２と第２スリーブ４３との組付の一例の説明図であり、図３（ａ）がスプール４４を第１スリーブ４２へ挿入した図、図３（ｂ）が第２スリーブ４３を第１スリーブ４２へ組み付ける図、図３（ｃ）が組付後の図である。実施例の電磁弁２０は、例えば車両のオートマチックトランスミッションに組み込まれたクラッチの油圧制御に用いられ、オイルポンプ（図示せず）から圧送されレギュレータバルブ（図示せず）により調圧された油圧（ライン油圧）から最適なクラッチ圧を生成してクラッチＣＬをダイレクトに制御可能なダイレクト制御用のリニアソレノイドバルブとして構成されいる。この電磁弁２０は、初期状態において入力ポート５２が開放されているノーマルオープン型のリニアソレノイドバルブとして構成されており、図１に示すように、ソレノイド駆動装置３０と、このソレノイド駆動装置３０により駆動され入力した油圧を調圧して出力するスプール装置４０とを備える。なお、図面では理解の容易のためスプール４４、プランジャ３６及びシャフト３８に網掛け処理を施している。

ソレノイド駆動装置３０は、底付き円筒部材としてのヨーク３１と、ヨーク３１の内周側に配置され絶縁性のボビン３２ａに絶縁導線が巻回されてなるコイル３２と、ヨーク３１の開口端部にフランジ外周部が固定されたフランジ部３４ａとフランジ部３４ａからコイル３２の内周面に沿って軸方向に延伸された円筒部３４ｂとが形成された第１コア３４と、ヨーク３１の内周面と接触すると共にコイル３２の内周面に沿って第１コア３４の円筒部３４ｂと所定間隔を隔てた位置まで軸方向に延伸された円筒状の第２コア３５と、第２コア３５に挿入され第２コア３５の内周面及び第１コア３４の内周面を軸方向（摺動方向）に摺動可能なプランジャ３６と、第１コア３４の円筒部３４ｂに挿入されプランジャ３６の先端に当接すると共に円筒部３４ｂの内周面を軸方向に摺動可能なシャフト３８とを備える。また、ソレノイド駆動装置３０は、コイル３２に電気的に接続された端子３９が外周部に設けられており、端子３９を介してコイル３２に給電することができるようになっている。ヨーク３１と第１コア３４と第２コア３５とプランジャ３６は、いずれも純度の高い鉄などの強磁性材料により形成されており、第１コア３４の円筒部３４ｂの端面と第２コア３５の端面との間の空間は、非磁性体として機能するよう形成されている。なお、この空間は、非磁性体として機能させればよいから、ステンレススチールや黄銅などの非磁性金属を設けるものとしても構わない。

こうしたソレノイド駆動装置３０では、端子３９を介してコイル３２に通電すると、ヨーク３１，第２コア３５，プランジャ３６，第１コア３４，ヨーク３１の順にコイル３２の周囲を周回するよう磁束が流れる磁気回路が形成され、これにより第１コア３４とプランジャ３６との間に吸引力が作用してプランジャ３６が吸引される。前述したように、プランジャ３６の先端には第１コア３４の内周面を軸方向に摺動可能なシャフト３８が当接されているから、プランジャ３６の吸引に伴ってシャフト３８は前方（図中左方向）に押し出される。

スプール装置４０は、一端がソレノイド駆動装置３０のヨーク３１および第１コア３４に取り付けられた略円筒状のスリーブ４１と、第１ランド６２と第２ランド６４と第３ランド６６とを有しスリーブ４１の内部空間４５に挿入され一端がソレノイド駆動装置３０のシャフト３８の先端に連結されたスプール４４と、スリーブ４１の他端にネジ止めされたエンドプレート４６と、エンドプレート４６とスプール４４の他端との間に設けられてスプール４４をソレノイド駆動装置３０側の方向へ付勢するコイルバネ４８とを備える。なお、エンドプレート４６は、そのネジ位置を調整することにより、コイルバネ４８の付勢力を微調整することができるようになっている。

スリーブ４１は、貫通孔により内部空間４５が軸方向に設けられ、その内部空間４５の開口部として、図中のスリーブ４１における略中央位置に形成され図示しないオイルポンプから圧送された作動油を入力する入力ポート５２と、入力ポート５２より先端側（図中の左側）に形成されクラッチＣＬ側に作動油を吐出する出力ポート５４と、出力ポート５４より先端側（図中の左端側）に形成され作動油を排出するドレーン（排出）ポート５６と、入力ポート５２より後端側（図中の右側）に形成され出力ポート５４から吐出された作動油を外部に形成された油路を介して入力してスプール４４をフィードバックするフィードバックポート５８とが形成されている。このスリーブ４１は、詳しくは後述するが、第１ランド６２と第２ランド６４とを収容する第１スリーブ４２と、第３ランド６６を収容する第２スリーブ４３とが第１ランド６２の後端側で圧入されて固着されている。

スプール４４は、スリーブ４１の内部空間４５に挿入される軸状部材として形成されており、スプール装置４０の略中央の入力ポート５２近傍に配設された第１ランド６２と、ドレーンポート５６側（先端側）に配設された第２ランド６４と、フィードバックポート５８側（後端側）に配設された第３ランド６６と、第１ランド６２と第２ランド６４との間を連結し第１，第２ランド６２，６４の外径よりも小さな外径で且つ互いのランド６２，６４から中央部に向かうほど小さな外径となるようテーパ状に形成され入力ポート５２と出力ポート５４とドレーンポート５６の各ポート間を連通可能な連通部６８と、第１ランド６２と第３ランド６６との間を連結しスプール４４をフィードバックするための連結部６９とを備える。中央に位置する第１ランド６２の外径（図中Ａ）は、第２ランド６４の外径（図中Ｂ）や第３ランド６６の外径（図中Ｃ）よりも大きく形成されている。第１ランド６２は、入力ポート５２やフィードバックポート５８からの作動油の入力量を制御するものであり、第１円柱部材７２とこの第１円柱部材７２よりも小さな直径（図中Ｄ）の第２円柱部材７４とを備えている。この第１ランド６２には、摺動方向に直交する、第１円柱部材７２の端面である閉塞部としてのシール面６２ａと、このシール面６２ａに隣接し第１スリーブ４２の内壁に沿う第２円柱部材７４の外周面である摺動面６２ｂとが形成されている。このシール面６２ａは、スリーブ４１の内壁に接触する摺動面とは異なる面であり、第１円柱部材７２と第２円柱部材７４とをつなぐ繋面として構成されている。一方、入力ポート５２の近傍（第１ランド６２の先端側）の第１スリーブ４２では、入力ポート５２における出力ポート５４側の内径が第１ランド６２の外径Ｄに摺動クリアランスを加えた内径に形成され、入力ポート５２における出力ポート５４でない側（フィードバックポート５８側）の内径が第１ランド６２の外径Ａに摺動クリアランスを加えた内径に形成されている。このように、入力ポート５２における出力ポート５４側の内径がフィードバックポート５８側の内径よりも小さく形成されることにより、入力ポート５２の出力ポート５４側に壁部４１ａが形成され、この壁部４１ａには摺動方向に直交する当接面４２ａが形成されている。即ち、入力ポート５２の出力ポート５４側の壁面に当接面４２ａが形成されている。そして、第１ランド６２が摺動方向の先端側へ移動すると、摺動面６２ｂが壁部４１ａの内壁に接触しながら摺動し、その後シール面６２ａが壁部４１ａの当接面４２ａに面接触する。

ここで、第１スリーブ４２と第２スリーブ４３との組付について図３を用いて説明する。スプール４４では、壁部４１ａの内径以下として第２ランド６４を第１スリーブ４２へ挿入させることから、第２ランド６４の外径Ｂが第１ランド６２の外径Ａよりも小さく形成されている。また、第１ランド６２の軸方向の断面積よりも第３ランド６６の軸方向の断面積を小さくしてフィードバック力を生じさせることから、第１ランド６２の外径Ａが第３ランド６６の外径Ｃよりも大きく形成されている。このように、中央に配置される第１ランド６２が他のランドよりも大きい外径であることから、電磁弁２０では、スリーブ４１を第１スリーブ４２と第２スリーブ４３との２つの部材により構成し、スプール４４をスリーブ４１の内部空間４５に配設するものとした。第２スリーブ４３の先端側には、図３（ｂ）に示すように、軸方向に直交する位置決め面４３ｂと、この位置決め面４３ｂの内壁側に立設した円筒状の立壁部４３ａとが形成されている。また、第１スリーブ４２の後端側には、軸方向に直交する端面４２ｃと、端面４２ｃから立壁部４３ａを挿入可能に第１スリーブ４２の内壁側に設けられた挿入部４２ｂとが形成されている。なお、スプール４４は、シール面６２ａより先端側では外径Ｄ以下に形成され、シール面６２ａより後端側では外径Ａ以下に形成されている。一方、スリーブ４１の内径は、壁部４１ａより先端側では内径Ｄに摺動クリアランスを加えた値以上に形成されており、壁部４１ａより後端側では内径Ａに摺動クリアランスを加えた値以上に形成されている。この第１スリーブ４２と第２スリーブ４３との組付では、まず、第１スリーブ４２の後端側からスプール４４を内部空間４５に挿入する（図３（ａ））。第１スリーブ４２へスプール４４を挿入すると、第１スリーブ４２の後端側へ第２スリーブ４３を組み付ける（図３（ｂ））。具体的には、第１スリーブ４２の後端に設けられた挿入部４２ｂへ第２スリーブ４３の先端に設けられた立壁部４３ａを、端面４２ｃと位置決め面４３ｂとが当接するまで挿入する。すると、第１スリーブ４２と第２スリーブ４３とが同軸上に位置決めされ、この状態で第１スリーブ４２と第２スリーブ４３とを固着させるのである（図３（ｃ））。このように、スリーブ４１は、入力ポート５２の壁部４１ａに当接するシール面６２ａ側と異なる第１ランド６２の端部側で第１スリーブ４２と第２スリーブ４３とが固着されている。

こうして構成された実施例の電磁弁２０の動作、特に初期状態から入力ポート５２を閉塞する際の動作について説明する。図４は、出力ポート５４の油圧及びドレーンポート５６から排出される消費流量とコイル３２の電流との関係の一例を示す説明図である。コイル３２に通電されていない初期位置では、図１に示すように、スプール４４はコイルバネ４８の付勢力によりソレノイド駆動装置３０側にあるから、連通部６８により入力ポート５２と出力ポート５４とが連通し、入力ポート５２に入力された作動油が出力ポート５４から出力され、クラッチＣＬに作用する油圧が高い状態にある。このとき、入力ポート５２に入力された作動油の一部は、摺動クリアランスや図示しないノッチなどを介してドレーンポート５６から排出される。次に、コイル３２に通電すると、コイル３２に印加される電流の大きさに応じた吸引力で第１コア３４にプランジャ３６が吸引され、これに伴ってシャフト３８が先端側（図１の左方向）に押し出されることによりスプール４４がコイルバネ４８側へ移動する。この際、スプール４４は、プランジャ３６の推力（吸引力）とコイルバネ４８の付勢力と出力ポート５４からフィードバックポート５８へ入力される作動油の圧力によりスプール４４に作用するフィードバック力とが丁度釣り合う位置で停止し、電流が大きくなるほどスプール４４がコイルバネ４８側に移動し、入力ポート５２の開口面積を狭めると共にドレーンポート５６の開口面積を広げる。このとき、入力ポート５２は徐々に閉鎖されることから、入力ポート５２からの入力が徐々に減少し、これに伴い出力ポート５４からの出力も減少する。一方、ドレーンポート５６は徐々に開放されるため、ドレーンポート５６から排出される作動油の消費流量は略一定の値となる。

続いて、シール面６２ａが壁部４１ａの当接面４２ａに当接する直前では、入力ポート５２からの入力が少なくなり、ドレーンポート５６から排出される消費流量も減少する（図４（ｂ））。そして、スプール４４が最も先端側に移動すると、シール面６２ａが壁部４１ａの当接面４２ａへ面で当接し、ランド６２により入力ポート５２が完全に塞がれると共に（図４（ｃ））出力ポート５４とドレーンポート５６とが連通する（図２参照）。これにより、クラッチＣＬに作用している油圧は値０となり、且つドレーンポート５６から排出される消費流量も値０となる。ここで、シール面６２ａが形成されず、シール面６２ａと壁部４１ａとが当接しないものを考える。この場合、スリーブ４１とスプール４４とには摺動クリアランスが設けられており、第１ランド６２が入力ポート５２を閉塞した状態であっても、このクリアランスを通して入力ポート５２から作動油が常に供給される。そして、開放されたドレーンポート５６から常に作動油が排出され、消費流量は略一定の値を維持する（図４（ａ）の点線参照）。これに対して、本実施例の電磁弁２０では、シール面６２ａと壁部４１ａとが当接して入力ポート５２からの入力を防止することにより、ドレーンポート５６から排出される消費流量を値０とするのである。このため、例えば車両などにおいて、入力ポート５２へ供給するオイルポンプを駆動するエンジンやモータなどの回転数を低減することが可能である。

以上詳述した本実施例の電磁弁２０によれば、スリーブ４１の内部空間４５に、摺動方向へ移動可能にスプール４４が配設され、このスプール４４の摺動方向への移動に伴い入力ポート５２と出力ポート５４とドレーンポート５６とでの油量を調節する。そして、このスプール４４を摺動方向に移動すると、入力ポート５２に形成された壁部４１ａの当接面４２ａに、スプール４４に形成されたシール面６２ａが面で当接して入力ポート５２を閉塞する。一般に、スプール４４とスリーブ４１との間には摺動クリアランスが設けられており、このクリアランスの間を作動油が流通可能であるが、ここでは、入力ポート５２の壁部４１ａに、摺動方向に直交するシール面６２ａが当接して入力ポート５２からの作動油の流入を防止するのである。したがって、入力ポート５２からの作動油の流入を面接触により確実に防止することにより、ドレーンポート５６からの作動油の漏れを防止することができる。また、オイルポンプを駆動するエンジンやモータなどの回転数を低減することが可能であるため、エネルギ消費量をより抑制することができる。更に、シール面６２ａは摺動方向に直交する面であるため、比較的容易に形成することができ、ひいてはドレーンポート５６からの作動油の漏れを防止しやすい。

また、スプール４４は、スリーブ４１の壁部４１ａ近傍の摺動方向の内壁に接触して摺動する摺動面６２ｂが形成されているため、摺動面によって作動油の流入を抑制したあと、閉塞部で入力ポート５２からの作動油の流入を防止可能であり、よりスムースに入力ポート５２からの作動油の流入を抑制してドレーンポート５６からの作動油の漏れを低減することができる。更に、入力ポート５２で油量を調節する第１ランド６２が第２ランド６４や第３ランド６６よりも大きいため、シール面６２ａを形成しやすく、ひいてはドレーンポート５６からの作動油の漏れを防止しやすい。また、入力ポート５２がより閉塞されると共に、ドレーンポート５６がより開放される際にドレーンポート５６からの作動油の漏れを防止することができる。そして、摺動方向に移動する第１ランド６２のシール面６２ａが摺動方向に直交する当接面４２ａに当接するため、シール面６２ａと当接面４２ａとを当接しやすい。更にまた、スリーブ４１は、入力ポート５２の出力ポート５４側の内径がフィードバックポート５８側の内径よりも小さく形成されることにより出力ポート５４側に壁部４１ａが形成されているため、壁部の当接面４２ａを比較的容易に形成することができる。そして、スリーブ４１を別体とすることによりそれぞれの加工精度を高めることが可能であるため、同軸度を高めることができる。そしてまた、壁部４１ａとシール面６２ａとが当接する近傍では第１スリーブ４２と第２スリーブ４３とが固着されていないため、入力ポート５２の閉塞度を高めることができ、ひいてはドレーンポート５６からの作動油の漏れを防止しやすい。そして更に、第１スリーブ４２の立壁部４３ａが挿入部４２ｂに挿入されると共に、端面４２ｃが位置決め面４３ｂに当接して位置決めされた状態で第１スリーブ４２と第２スリーブ４３とが固着されるから、比較的容易に第１スリーブ４２と第２スリーブ４３とを精度よく固着することができる。

なお、本発明は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施例では、初期状態において入力ポート５２が開放されているノーマルオープン型の電磁弁２０としたが、図５に示すように、初期状態において入力ポート５２が閉塞されているノーマルクローズ型の電磁弁２０としてもよい。図５は、別の電磁弁２０Ｂの構成の概略を示す構成図であり、図５（ａ）が断面図、図５（ｂ）がスリーブ４１Ｂの説明図、図５（ｃ）が第１ランド６２の部分拡大図である。なお、上述した実施例と同様の構成には同じ符号を付してその説明を省略する。また、図５（ａ）では、ソレノイド駆動装置３０が駆動し入力ポート５２を開放した図を示した。この電磁弁２０Ｂのスリーブ４１Ｂは、略中央位置に入力ポート５２が形成され、入力ポート５２より後端側（図中の右側）に出力ポート５４が形成され、出力ポート５４より後端側（図中の右端側）にドレーンポート５６が形成され、入力ポート５２より先端側（図中の左端側）にフィードバックポート５８が形成されている。このスリーブ４１Ｂは、第１ランド６２と第２ランド６４とを収容する第１スリーブ４２Ｂと、第３ランド６６を収容する第２スリーブ４３Ｂとが第１ランド６２の先端側で圧入されて固着されている（図５（ｂ）参照）。上述した実施例と同様に、第２スリーブ４３Ｂの後端側且つ内壁側に設けられた立壁部４３ａを第１スリーブ４２Ｂの先端の内壁側に設けられた挿入部４２ｂに挿入し、端面４２ｃと位置決め面４３ｂとが当接して位置決めした状態で第１スリーブ４２Ｂと第２スリーブ４３Ｂとが固着されている。

こうして構成された電磁弁２０Ｂは、コイル３２に通電されていない初期位置では、図６に示すように、シール面６２ａが壁部４１ａへ面で当接し、ランド６２により入力ポート５２が完全に塞がれている（図６（ｂ））。このため、出力ポート５４から出力される油圧は値０であり、且つドレーンポート５６から排出される消費流量も値０である。このため、例えば車両などにおいて、入力ポート５２へ供給するオイルポンプを駆動するエンジンやモータなどの回転数を低減することが可能である。次に、コイル３２に通電すると、コイル３２に印加される電流の大きさに応じてスプール４４が先端側へ移動する（図６（ｃ））。このとき、入力ポート５２は徐々に開放されるから、入力ポート５２からの入力が徐々に増加し、これに伴い出力ポート５４からの出力も増加する。一方、ドレーンポート５６は徐々に閉塞されるが入力ポート５２からの入力も増加するため、ドレーンポート５６から排出される作動油の消費流量は略一定の値となる（図６（ａ））。このように、電磁弁２０Ｂにおいても、上述した実施例と同様の効果が得られる。

上述した実施例では、シール面６２ａと、このシール面６２ａが当接する壁部４１ａの当接面４２ａとが摺動方向に直交する面として形成されるものとしたが、図７（ａ）に示すように、第１ランド１６２に形成されたシール面１６２ａと第１スリーブ１４２に形成された壁部１４１ａの当接面１４２ａとが摺動方向に直交しないものとしてもよい。図７は、別の閉塞部及び壁部の説明図であり、図７（ａ）がシール面１６２ａの説明図、図７（ｂ）が閉塞部２６２ａの説明図、図７（ｃ）が壁部２４１ａの説明図である。図７（ａ）には、鋭角面に形成されたシール面１６２ａと、これに面接触する壁部１４１ａとを示した。こうしても、入力ポート５２からの作動油の流入を面接触により確実に防止することにより、ドレーンポート５６からの作動油の漏れを防止することができる。なお、シール面を鈍角面に形成し、これに面接触可能な壁部の当接面を形成するものとしてもよい。

上述した実施例では、閉塞部としてのシール面６２ａと、第１スリーブ４２の壁部４１ａの面とが接触して入力ポート５２からの作動油の流入を防止するものとしたが、図７（ｂ）に示すように、鋭角面の先端を閉塞部２６２ａとした第１ランド２６２とし、壁部４１ａにこの閉塞部２６２ａが線接触して入力ポート５２からの作動油の流入を防止するものとしてもよい。こうしても、入力ポート５２からの作動油の流入を防止することにより、ドレーンポート５６からの作動油の漏れをより抑制することができる。

上述した実施例では、入力ポート５２における出力ポート５４側の壁面に設けられた壁部４１ａの当接面４２ａに、スプール４４のシール面６２ａが当接するものとしたが、例えば、図７（ｃ）に示すように、入力ポート５２の壁面２４１ｂと異なる面に壁部２４１ａの当接面２４２ａを設け、この当接面２４２ａにスプール４４のシール面６２ａが当接するものとしてもよい。即ち、壁部２４１ａは、入力ポート５２の近傍に設けられるものとしてもよく、入力ポート５２の壁面２４１ｂから出力ポート５４側にずれた位置に設けるものとしてもよい。こうしても、入力ポート５２からの作動油の流入を防止することにより、ドレーンポート５６からの作動油の漏れを防止することができる。また、上述した実施例では、当接面４２ａが摺動方向に直交する面として形成されるものとしたが、これに限定されず、摺動方向に対して所定角度をもった面としてもよい。なお、図７（ａ）〜（ｃ）に示したシール面の態様を適宜可能な範囲で当接面に適用してもよいし、図７（ａ）〜（ｃ）に示した当接面の態様を適宜可能な範囲でシール面に適用してもよい。

上述した実施例では、第１スリーブ４２の内側に形成された挿入部４２ｂに、第２スリーブ４３の内周面側に設けられた立壁部４３ａが挿入されて第１スリーブ４２と第２スリーブ４３とが組み付けられたスプール装置４０としたが（図３参照）、図８（ａ）に示すように、第１スリーブ３４２の外周面側に設けられた挿入部３４２ｂへ、第２スリーブ３４３の外周側に設けられた立壁部３４３ａが挿入され、立壁部３４３ａの内側に設けられた位置決め面３４３ｂと端面３４２ｃとが当接して第１スリーブ３４２と第２スリーブ３４３とが組み付けられたスプール装置３４０としてもよい。また、図８（ｂ）に示すように、第１スリーブ４４２の外周面側に設けられた挿入部４４２ｂへ、第２スリーブ４４３の外周側に設けられた立壁部４４３ａが挿入され、立壁部４４３ａの内側に設けられた位置決め面４４３ｂと端面４４２ｃとが当接して第１スリーブ４４２と第２スリーブ４４３とが組み付けられたノーマルクローズ型のスプール装置４４０としてもよい。あるいは、第１スリーブ側に立壁部と位置決め面とを設け、第２スリーブ側に挿入部と端面とを設けて第１スリーブと第２スリーブとを組み付けるものとしても構わない。

上述した実施例では、第１ランド６２の後端側（図１の右側）で第１スリーブ４２と第２スリーブ４３とを固着するものとしたが、これ以外の部位で第１スリーブ４２と第２スリーブ４３とを分割し、固着するものとしてもよい。例えば、第１ランド６２の先端側（図１の左側）で第１スリーブ４２と第２スリーブ４３とが分割されて固着されるものとしてもよい。なお、作動油の漏れを考慮すると、シール面６２ａと壁部４１ａとが当接する近傍で第１スリーブ４２と第２スリーブ４３とが固着されていないものとする方が好ましい。

上述した実施例では、電磁弁２０は、クラッチＣＬをダイレクトに制御可能なダイレクト制御用のリニアソレノイドバルブとして構成されているものとしたが、パイロット制御用リニアソレノイドバルブとして構成されたものに本発明を適用してもよい。

本発明は、電磁弁の製造産業に利用可能である。

本発明の一実施例である電磁弁２０の構成の概略を示す構成図である。入力ポート５２が閉塞された際の電磁弁２０の説明図である。第１スリーブ４２と第２スリーブ４３との組付の一例の説明図であり、図３（ａ）がスプール４４を第１スリーブ４２へ挿入した図、図３（ｂ）が第２スリーブ４３を第１スリーブ４２へ組み付ける図、図３（ｃ）が組付後の図である。出力ポート５４の油圧及びドレーンポート５６から排出される消費流量とコイル３２の電流との関係の一例を示す説明図である。別の電磁弁２０Ｂの構成の概略を示す構成図であり、図５（ａ）が断面図、図５（ｂ）がスリーブ４１Ｂの説明図、図５（ｃ）が第１ランド６２の部分拡大図である。出力ポート５４の油圧及びドレーンポート５６から排出される消費流量とコイル３２の電流との関係の一例を示す説明図である。別の閉塞部及び壁部の説明図であり、図７（ａ）がシール面１６２ａの説明図、図７（ｂ）が閉塞部２６２ａの説明図、図７（ｃ）が壁部２４１ａの説明図である。別のスプール装置の説明図であり、図８（ａ）がノーマルオープン型の図、図８（ｂ）がノーマルクローズ型の図である。

符号の説明

２０，２０Ｂ電磁弁、３０ソレノイド駆動装置、３１ヨーク、３２コイル、３２ａボビン、３４第１コア、３４ａフランジ部、３４ｂ円筒部、３５第２コア、３６プランジャ、３８シャフト、３９端子、４０，３４０，４４０スプール装置、４１，４１Ｂスリーブ、４１ａ，１４１ａ，２４１ａ壁部、４２，４２Ｂ，１４２，３４２，４４２第１スリーブ、４２ａ，１４２ａ，２４２ａ当接面、４２ｂ，３４２ｂ、４４２ｂ挿入部、４２ｃ，３４２ｃ、４４２ｃ端面、４３，４３Ｂ，３４３，４４３第２スリーブ、４３ａ，３４３ａ，４４３ａ立壁部、４３ｂ，３４３ｂ，４４３ｂ位置決め面、４４スプール、４５内部空間、４６エンドプレート、４８コイルバネ、５２入力ポート、５４出力ポート、５６ドレーンポート、５８フィードバックポート、６２，１６２，２６２第１ランド、６２ａ，１６２ａシール面、６２ｂ摺動面、６４第２ランド、６６第３ランド、６８連通部、６９連結部、７２第１円柱部材、７４第２円柱部材、２６２ａ閉塞部。

Claims

流体が流通する入力ポートと出力ポートと排出ポートとが形成され、流体の流通可能な内部空間が形成されたスリーブと、
前記内部空間を摺動方向に移動可能であり、該摺動方向への移動に伴い前記入力ポートと前記出力ポートと前記排出ポートとでの流体量を調節し、該摺動方向に移動すると前記スリーブの入力ポート側に形成された壁部と当接し前記入力ポートを閉塞する閉塞部が形成されているスプールと、
を備えたスプール装置。
前記スプールは、前記スリーブの内壁と接触して摺動する摺動面と異なる面であり、前記壁部に当接するシール面として閉塞部が形成されている、請求項１に記載のスプール装置。
前記スプールは、前記壁部に当接する閉塞部が前記摺動方向に直交する面として形成されている、請求項２に記載のスプール装置。
前記スプールは、前記閉塞部に隣接して形成され、前記スリーブの前記壁部に隣接した摺動方向の内壁に接触して摺動する摺動面が形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスプール装置。
前記スプールは、前記入力ポートでの流体量を調節する第１ランドと、前記第１ランドよりも小さい径で形成されており前記第１ランドが入力ポートを閉塞する摺動方向へ移動すると前記排出ポートを開放するよう前記排出ポートでの流体量を調節する第２ランドとを備えている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスプール装置。
前記スプールは、前記第１ランドが第１円筒部と該第１円筒部よりも小さな直径の第２円筒部とを備え、該第２円筒部の外周面が前記スリーブの壁部に隣接した摺動方向の内壁に接触して摺動する摺動面であり、前記第１円筒部と前記第２円筒部との繋面が前記閉塞部である、請求項５に記載のスプール装置。
前記スリーブは、前記壁部に前記摺動方向に直交する当接面が形成され、
前記スプールは、前記閉塞部が前記当接面に当接する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のスプール装置。
前記スリーブは、前記入力ポートにおける前記出力ポート側の内径が前記出力ポート側でない側の内径よりも小さく形成されることにより前記出力ポート側に前記壁部が形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載のスプール装置。
前記スリーブは、前記第１ランド及び前記第２ランドを収容する第１スリーブと、該第１スリーブと固着された第２スリーブとにより形成されている、請求項５に記載のスプール装置。
前記スリーブは、前記壁部と前記閉塞部とが当接する側と異なる第１ランドの端部側で前記第１スリーブと前記第２スリーブとが固着されている、請求項９に記載のスプール装置。
前記スリーブは、前記第１スリーブと前記第２スリーブとのうちいずれか一方には軸方向の端部に立壁部と該立壁部に隣接した位置決め面とが設けられ、他方には軸方向の端部に該立壁部が挿入可能な挿入部と挿入部に隣接した端面とが設けられており、該立壁部が前記挿入部に挿入されると共に、前記端面が前記位置決め面に当接して位置決めされた状態で前記第１スリーブと前記第２スリーブとが固着されている、請求項９又は１０に記載のスプール装置。
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のスプール装置と、
コイルとヨークと摺動方向へ摺動可能なプランジャとを有し該プランジャの摺動により前記スプールを前記摺動方向へ移動させるソレノイド駆動装置と、
を備えたリニアソレノイドバルブ。