JP2009030682A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 スプール弁側から電磁アクチュエータ内の呼吸を行う構成を採用しても、スプール弁側からプランジャの摺動部へ異物が侵入するのを防ぐ。
【解決手段】 プランジャ１４の駆動力をスプール４へ伝達するシャフト１１は、磁気対向部１８ｂに貫通配置される大径パイプ部１１ａと、プランジャ軸芯のプランジャ呼吸孔１４ａに挿入される小径パイプ部１１ｂとからなり、ソレノイド前室Ａから電磁アクチュエータ２側へ吸い込まれるオイルは、必ず大径パイプ部１１ａの内部に導かれる。シャフト１１は段付き構造であるため、オイルに混入した異物は大径パイプ部１１ａの内部に堆積し、異物がプランジャ前室Ｂおよびプランジャ後室Ｃに導かれるのを防ぐことができ、プランジャ１４の摺動不良を防ぐことができる。また、非磁性材よりなるプレート２４を、シャフト１１の段差面とプランジャ１４との間に挟んで支持するため、製造コストを抑えることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、オイル流路の開閉、切替、調圧、調量等を行う電磁弁に関するものであり、特に電磁アクチュエータの内部においてプランジャより区画される２つの容積変動室（プランジャ前室とプランジャ後室）の容積変動（呼吸）の技術に関する。

（従来技術）
オイル流路の開閉、切替、調圧、調量等を行うバルブ装置（例えば、スプール弁等）を、電磁アクチュエータによって駆動する電磁弁の一例として、例えば特許文献１に開示された油圧電磁制御弁が知られている。
特許文献１の油圧電磁制御弁は、スプール弁が油圧サーキットを成す油路制御ケース（油圧コントローラのケース）内に挿入され、電磁アクチュエータが油路制御ケースの外部に配置されるものであり、電磁アクチュエータが外気に触れる状態で配置される。

従来の油圧電磁制御弁の一例を図４を参照して説明する。
この油圧電磁制御弁は、スリーブ３とスプール４を用いたスプール弁１と、このスプール弁１を駆動する電磁アクチュエータ２とを備える。
この電磁アクチュエータ２は、コイル１３、このコイル１３を収容するヨーク１７、コイル１３の内側に配置されたステータコア２１、このステータコア２１の内部を軸方向へ摺動するプランジャ１４を備え、ステータコア２１にはプランジャ１４と軸方向に対向する磁気対向部１８ｂが設けられている。
コイル１３が通電されると、プランジャ１４が磁気対向部１８ｂへ磁気吸引され、プランジャ１４の変位力が、磁気対向部１８ｂに貫通配置されたシャフト１１を介してスプール４へ伝達される。

（従来技術の問題点１）
電磁アクチュエータ２の内部は、ヨーク１７によって覆われるとともに、シール部材（Ｏリング等）２２により外部と区画されている。即ち、電磁アクチュエータ２内のオイルが外部へ漏れ出さないように設けられている。
一方、電磁アクチュエータ２の内部には、プランジャ１４により軸方向へ区画された２つの空間が形成されている。この２つの空間は、プランジャ１４の変位に伴って容積変動する容積変動室で、プランジャ１４と磁気対向部１８ｂとの間の空間（図中左側の空間）を「プランジャ前室Ｂ」と称し、プランジャ１４の磁気対向部１８ｂとは異なる側の空間（図中右側の空間）を「プランジャ後室Ｃ」と称して説明する。

プランジャ１４を軸方向へ変位させるには、プランジャ前室Ｂおよびプランジャ後室Ｃをスプール弁１側の外部連通部と連通させて、プランジャ前室Ｂおよびプランジャ後室Ｃの容積変動を可能にする必要がある。
スプール弁１側の外部連通部は、スプール４と電磁アクチュエータ２との間の空間（以下、この空間を「ソレノイド前室Ａ」と称して説明する）であり、このソレノイド前室Ａは、スリーブ３に形成されたスリーブ呼吸孔７ａを介して外部（低圧部）と連通する。

ソレノイド前室Ａと、プランジャ前室Ｂおよびプランジャ後室Ｃとを連通させる手段として、従来の技術では、図４（ａ）に示すように、シャフト１１の外周に軸方向に沿うシャフト呼吸溝Ｊ１を形成し、プランジャ１４の内部に軸方向に貫通するプランジャ呼吸孔１４ａ（あるいはプランジャ１４の外周に軸方向に沿うプランジャ呼吸溝）を形成していた。
このため、プランジャ１４の変位に伴う「プランジャ前室Ｂとプランジャ後室Ｃの容積変化量の差」のオイルが、シャフト呼吸溝Ｊ１を介して給排される。即ち、プランジャ１４の変位に伴い、ソレノイド前室Ａから異物を含んだオイルがシャフト呼吸溝Ｊ１を通ってプランジャ前室Ｂに直接流入する。プランジャ前室Ｂに異物を含んだオイルが直接流入することで、オイルに含まれる異物がプランジャ前室Ｂに堆積することになり、プランジャ前室Ｂに堆積した異物によりプランジャ１４の摺動不良が生じる懸念がある。

（従来技術の問題点２）
電磁アクチュエータ２では、プランジャ１４がフルストロークした際に、プランジャ１４がステータコア２１の磁気対向部１８ｂに接触するのを防ぐ非磁性材よりなるプレート２４を用いている。
このプレート２４は、図４（ａ）に示すように、シャフト１１の周囲に圧入固定するものであり、シャフト１１とプレート２４の圧入工程が必要となることで、コストアップの要因になっていた。
また、図４（ｂ）に示すように、プレート２４に代えて、シャフト１１の端部に拡径部Ｊ２を設けることで、プランジャ１４とステータコア２１の直接接触を防ぐ技術も考えられるが、シャフト呼吸溝Ｊ１を形成する際の削り代が拡径部Ｊ２により多くなり、削り代の増加によるコストアップが生じてしまう。
特開２００５−２１４２３６号公報

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、バルブ装置側から電磁アクチュエータ内の呼吸を行う構成を採用しても、バルブ装置側からプランジャの摺動部へ異物が侵入するのを防ぐことのできる電磁弁の提供にある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段の電磁弁の電磁アクチュエータは、プランジャの移動に伴って電磁アクチュエータ内のプランジャ前室およびプランジャ後室の容積が変動すると、プランジャ前室およびプランジャ後室は、共にシャフトの大径パイプ部の内部とオイルの給排を行う。そして、バルブ装置側と大径パイプ部の内部とは、第１内外連通部を介して「プランジャ前室とプランジャ後室の容積変化量の差」だけ給排交換される。
バルブ装置側から電磁アクチュエータ側へ吸い込まれるオイルは、一旦、シャフト内に供給される。シャフトは大径パイプ部と小径パイプ部の段付き構造であるため、オイルに混入した異物が大径パイプ部の内部に堆積し易い。その結果、バルブ装置側から電磁アクチュエータ側へ吸い込まれたオイルに含まれる異物を大径パイプ部の内部で堆積させることができ、オイルに含まれる異物がプランジャ前室およびプランジャ後室に導かれるのを防ぐことができる。
このように、請求項１の手段の電磁弁は、バルブ装置側から電磁アクチュエータ内の呼吸を行う構成を採用しているが、大径パイプ部の内部において異物を堆積させる構造を採用することで、プランジャ摺動部への異物の侵入および堆積を防ぐことができる。その結果、長期にわたりプランジャ摺動部の摺動不良の発生を防ぐことができ、電磁弁の信頼性を高めることができる。

［請求項２の手段］
請求項２の手段の電磁弁における第１内外連通部は、径方向に貫通して設けられる。
これにより、バルブ装置側の呼吸孔（例えば、スリーブ呼吸孔など）と、第１内外連通部とが直線的に通じる不具合を回避でき、バルブ装置側から異物がシャフト内に吸い込まれる不具合を回避できる。

［請求項３の手段］
請求項３の手段の電磁弁の大径パイプ部内の容積は、「プランジャ前室とプランジャ後室の容積変化量の差」以上である。
これにより、第２内外連通部および第３内外連通部を通過するオイルが、大径パイプ部の内部に保持されることになり、プランジャ前室およびプランジャ後室に吸い込まれるオイル量のうち、バルブ装置側から新しく吸い込まれるオイル量を極めて少なく抑えることができ、プランジャ前室およびプランジャ後室に異物が侵入する可能性を小さくすることができる。

［請求項４の手段］
請求項４の手段の電磁弁は、大径パイプ部と小径パイプ部の段差面と、プランジャとの間に、非磁性材よりなり、磁気対向部とプランジャとの直接接触を防ぐプレートが挟まれて支持される。
非磁性材のプレートは、シャフトの段差とプランジャとの間で挟まれて固定される構造であるため、従来技術（シャフトにプレートを圧入する技術や、シャフトに拡径部を設けてシャフト呼吸溝を切削加工する技術）に比較して、製造コストを低く抑えることができる。

［請求項５の手段］
請求項５の手段の電磁弁は、プランジャの軸方向の端面に、磁気対向部に直接接触する凸部が設けられる。
プランジャにおいて磁気対向部に直接接触する部分を凸部に設けることで、接触面積を小さくでき、接触部を磁気飽和させることができる。これにより、従来技術で用いていた非磁性材のプレートを廃止して部品点数を減らすことができる、あるいはシャフトに拡径部を設けてシャフト呼吸溝を切削加工する技術に比較して、製造コストを低く抑えることができる。

［請求項６の手段］
請求項６の手段の電磁弁は、大径パイプ部のプランジャ側に拡径した拡径屈曲部を設け、この拡径屈曲部によって磁気対向部とプランジャとの直接接触を防ぐ。
これにより、従来技術で用いていた非磁性材のプレートを廃止して部品点数を減らすことができる、あるいはシャフトに拡径部を設けてシャフト呼吸溝を切削加工する技術に比較して、製造コストを低く抑えることができる。

最良の形態１の電磁弁は、オイル流路の開閉、切替、調圧、調量等を行うスプール（弁体の一例）を備えたスプール弁（バルブ装置の一例）と、通電により磁力を発生するコイル、軸方向へ摺動自在に支持されるプランジャ、このプランジャの軸方向に対向配置されてコイルの発生した磁力によってプランジャを弁体側へ磁気吸引する磁気対向部（例えば、ステータコアの一部によって設けられる）を備えた電磁アクチュエータと、磁気対向部に設けられた軸方向の貫通穴の内部に貫通配置され、プランジャの変位力を弁体に与えるシャフトとを具備する。

プランジャの軸中心には、軸方向へ貫通するプランジャ呼吸孔が設けられ、プランジャ呼吸孔とプランジャ後室とが連通する。
シャフトは中空部品で、プランジャ呼吸孔に挿入される小径パイプ部と、プランジャ呼吸孔より大径の大径パイプ部とを備え、薄板金属をプレス加工等の加工技術で形成される。

大径パイプ部のスプール弁側には、スプール弁内のソレノイド前室（外部連通部の一例）と、大径パイプ部の内部とを連通する第１内外連通部が設けられている。この第１内外連通部は、径方向に貫通して設けられることが望ましい。
大径パイプ部のプランジャ側には、プランジャ前室と、大径パイプ部の内部とを連通する第２内外連通部が設けられている。この第２内外連通部は、径方向に貫通して設けられることが望ましく、特に電磁弁の使用状態において上方（天方向）に向いて開口することが望ましい。
小径パイプ部の先端部には、プランジャ後室と、小径パイプ部の内部とを連通する第３内外連通部が設けられている。これにより、大径パイプ部の内部と、プランジャ後室とが、小径パイプ部の内部およびプランジャ呼吸孔を介して連通する。
このように、プランジャ前室とプランジャ後室は、共に大径パイプ部の内部と連通するものであり、大径パイプ部を介してスプール弁側と呼吸を行う。

以下では、本発明を自動変速機の油圧制御を行う油圧電磁制御弁に適用した実施例を、図１を参照して説明する。なお、以下では実施例の説明のために、図１の左側を前（フロント）、右側を後（リヤ）として説明するが、実際の搭載方向にかかるものではない。

〔油圧電磁制御弁の構造〕
この実施例１の油圧電磁制御弁は、油圧を制御する電磁スプール弁であり、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に示す油圧電磁制御弁は、外部と油密にシールされた油圧制御ケースの内部に挿入され、油圧制御ケース内においてオイル流路の開閉、切替、調圧、調量等を行うスプール弁１と、油圧制御ケースの外部に配置されてスプール弁１の駆動を行う電磁アクチュエータ２（リニアソレノイド）とからなり、電磁アクチュエータ２が空気に触れる状態で配置される。

（スプール弁１の説明）
スプール弁１は、スリーブ３、スプール４およびバネ５（リターンスプリング）を備えている。
スリーブ３は、略円筒形状を呈するものであり、中心にはスプール４を軸方向へ摺動自在に支持する挿通穴６が形成され、径方向にはオイルポート７が形成されている。
このオイルポート７は、図示しないオイルポンプのオイル吐出口に連通して入力圧が供給される入力ポート、油圧電磁制御弁で調圧した出力圧が出力される出力ポート、低圧側に連通する排出ポート、呼吸用のドレーンポート等である。

呼吸用のドレーンポートは、スプール弁１の内部の呼吸（容積変動に伴うオイルの給排）および電磁アクチュエータ２の内部の呼吸を行うものであり、油圧制御ケース内に形成された油路を介して排出ポートに連通しており、排出ポートは油圧制御ケース内の油路を介して低圧側（自動変速機のオイルパン）に開口するものである。
この実施例に示すスリーブ３には、ドレーンポートが前側と後側に１つづつ設けられている。
スリーブ３の前側のドレーンポートは、バネ５が配置されたバネ室とスリーブ３の外部（低圧側）とを連通させるものである。
スリーブ３の後側のドレーンポートは、スプール４と電磁アクチュエータ２（具体的には、後述する磁気対向部１８ｂ）との軸方向間に形成されるソレノイド前室Ａとスリーブ３の外部（低圧側）とを連通させるものである。なお、以下では、ソレノイド前室Ａとスリーブ３の外部（低圧側）とを連通させる呼吸用のドレーンポートを、スリーブ呼吸孔７ａと称して説明する。

スプール４は、スリーブ３内に摺動可能に配置され、オイルポート７の開口面積を可変（具体的には、入力ポートと排出ポートの開口面積を可変して出力ポートの出力油圧を可変）するとともに、オイルポート７の連通状態を切り替え（具体的には、排出ポートを閉塞して入力ポートと出力ポートを連通する状態と、入力ポートを閉塞して出力ポートと排出ポートを連通する状態との切り替え）を行うものであり、オイルポート７を閉塞可能な複数のランド８と、ランド８間に設けられた小径部９とを備える。
このスプール４の後端は、電磁アクチュエータ２の駆動力をスプール４に伝達するシャフト１１の前端と当接しており、そのシャフト１１の後端は、後述するプランジャ１４の前端面に当接して、プランジャ１４がスプール４を軸方向へ駆動するように設けられている。

バネ５は、スプール４を電磁アクチュエータ２側に付勢する圧縮コイルスプリングであり、スリーブ３の前側のバネ室内に圧縮された状態で配置される。このバネ５は、一端がスプール４の前面に当接し、他端がスリーブ３の挿通穴６の前端を閉塞する調整ネジ１２の底面に当接するものであり、調整ネジ１２の螺合量（ねじ込み量）により、バネ５の付勢力が調整できるようになっている。

（電磁アクチュエータ２の説明）
電磁アクチュエータ２は、コイル１３、プランジャ１４、磁気固定子１５、コネクタ１６を備えている。
コイル１３は、通電されると磁力を発生して、プランジャ１４と磁気固定子１５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１３ａ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。

プランジャ１４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。
このプランジャ１４は、磁気固定子１５の内周面（具体的には、後述するステータコア２１の内周面）と直接摺動するものである。
また、プランジャ１４は、上述したように前端面がスプール４のシャフト１１の後端と当接しており、スプール４に伝わるバネ５の付勢力によってスプール４とともにプランジャ１４も後側に付勢されている。

磁気固定子１５は、コイル１３の外周を覆う略カップ形状を呈した磁性体製のヨーク１７と、磁気吸引コア１８、磁気遮断部１９、摺動コア２０が一体に設けられた磁性体製のステータコア２１とから構成され、ヨーク１７のカップ開口部（前側）からステータコア２１を差し入れ、ヨーク１７のカップ開口部においてスリーブ３とともにステータコア２１を固定した構成を採用する。

ヨーク１７は、コイル１３の周囲を覆って磁束を流す磁性体金属（例えば、鉄などの強磁性材料）であり、内部に電磁アクチュエータ２の構成部品を組み込んだ後、端部に形成された爪部をカシメることでスリーブ３と強固に結合される。

磁気吸引コア１８は、ヨーク１７の開口端と磁気的に結合されるフランジ部１８ａと、プランジャ１４と軸方向に対向するとともに、シャフト１１を軸方向に摺動自在に支持する磁気対向部１８ｂとを有する磁性体金属（例えば、鉄などの強磁性材料）であり、磁気対向部１８ｂとプランジャ１４との間に磁気吸引部（メイン磁気ギャップ）が形成される。なお、この実施例では、フランジ部１８ａの内周面に磁気対向部１８ｂが圧入等の固定技術で結合される例を示すが、フランジ部１８ａと磁気対向部１８ｂが一体のものであっても良い。

磁気吸引コア１８の一部には、プランジャ１４の端部が侵入可能な筒形凹部１８ｃが設けられ、磁気吸引コア１８とプランジャ１４の一部が軸方向に交差するように設けられている。なお、筒形凹部１８ｃの外周面にはテーパが形成されており、プランジャ１４のストローク量に対して磁気吸引力が変化しない特性に設けられている。
磁気遮断部１９は、磁気吸引コア１８と摺動コア２０との間で直接磁束が流れるのを阻害する磁気飽和部であり、磁気抵抗の大きい薄肉部により形成されている。

摺動コア２０は、プランジャ１４の略全周を覆う円筒形状を呈する磁性体金属（例えば、鉄などの強磁性材料）であり、ヨーク１７のカップ底部（後側）に形成された凹部に挿入配置されて、ヨーク１７と磁気的に結合されている。
この摺動コア２０は、その内周面においてプランジャ１４が直接摺動するものであり、プランジャ１４と径方向の磁束の受け渡しを行うものである。そして、摺動コア２０とプランジャ１４との間に磁気受渡し部（サイド磁気ギャップ）が形成される。

コネクタ１６は、油圧電磁制御弁を制御する電子制御装置（図示しないＡＴ−ＥＣＵ）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１３の両端にそれぞれ接続される端子１６ａが配置されている。
なお、図中符号２２は、Ｏリング等のシール部材であり、ヨーク１７により覆われる電磁アクチュエータ２の内部を外部と区画シールして、電磁アクチュエータ２が露出する空間にオイルが漏れ出る不具合を防いでいる。

シャフト１１は、磁気対向部１８ｂの軸芯に設けられた軸方向の貫通穴の内部に貫通配置され、貫通穴の内周面に設けられたスラスト軸受２３によって軸方向へ摺動自在に支持されている。シャフト１１は、スプール４とプランジャ１４との間に挟まれた状態で組み付けられ、上述したように、プランジャ１４の駆動力をスプール４へ伝えるとともに、スプール４に与えられたバネ５の付勢力をプランジャ１４へ伝える。

（実施例１の特徴１）
この実施例１に示すシャフト１１は、非磁性金属の薄板（例えば、ステンレス板等）を略パイプ形状に加工した中空部品であり、磁気対向部１８ｂの中心部に配置される大径パイプ部１１ａと、この大径パイプ部１１ａより小径の小径パイプ部１１ｂとからなる２段パイプ形状を呈し、前端（スプール４との当接部）はシャフト１１を成す金属板によって閉塞されている。
シャフト１１の内部は、上述したように中空であり、この中空部によりシャフト内呼吸通路が形成される。

大径パイプ部１１ａのスプール弁１側（前側）には、スリーブ呼吸孔７ａを介して外部（低圧側）に連通するソレノイド前室Ａ（外部連通部の一例）と、大径パイプ部１１ａの内部とを連通する第１内外連通部Ａ１が設けられている。
この第１内外連通部Ａ１は、シャフト１１の内外を径方向に貫通して設けられた径方向の貫通穴であり、大径パイプ部１１ａの前側（コイル１３の通電が停止されて、プランジャ１４が初期位置であってもスラスト軸受２３の前端より前方に位置する大径パイプ部１１ａ）に設けられ、シャフト１１の全移動範囲においてソレノイド前室Ａと常に連通する。

大径パイプ部１１ａのプランジャ１４側（後側）には、磁気対向部１８ｂとプランジャ１４の間に形成されるプランジャ前室Ｂと、大径パイプ部１１ａの内部とを連通する第２内外連通部Ｂ１が設けられている。
この第２内外連通部Ｂ１は、上記第１内外連通部Ａ１と同様、シャフト１１の内外を径方向に貫通して設けられた径方向の貫通穴であり、大径パイプ部１１ａの後側（コイル１３が最大通電されて、プランジャ１４がフルストロークした状態であってもスラスト軸受２３の後端より後方に位置する大径パイプ部１１ａ）に設けられ、シャフト１１の全移動範囲においてプランジャ前室Ｂと常に連通する。

なお、第１、第２内外連通部Ａ１、Ｂ１を成す内外貫通穴の数は、それぞれ１つであっても複数であっても良い。また、第１、第２内外連通部Ａ１、Ｂ１を成す内外貫通穴は、車両搭載時（使用状態）において上方（天方向）のみに向けられることが望ましい。具体的には、第１、第２内外連通部Ａ１、Ｂ１を径方向の一方のみに偏って設けることで、第１、第２内外連通部Ａ１、Ｂ１が偏って設けられた側が軽くなり、第１、第２内外連通部Ａ１、Ｂ１を上方に向けることが可能になる。

ここで、プランジャ１４には、軸方向へ貫通するプランジャ呼吸孔１４ａが形成されている。このプランジャ呼吸孔１４ａの後端は、プランジャ１４とヨーク１７のカップ底部との軸方向間に形成されるプランジャ後室Ｃと常時連通するものであり、この実施例におけるプランジャ呼吸孔１４ａは、プランジャ１４の軸中心において軸方向へ貫通形成されている。

小径パイプ部１１ｂは、プランジャ呼吸孔１４ａの内部に挿入配置されるものであり、小径パイプ部１１ｂの外径寸法は、小径パイプ部１１ｂがプランジャ呼吸孔１４ａの内部に軽圧入される径、あるいは小径パイプ部１１ｂがプランジャ呼吸孔１４ａの内部に組付クリアランスを介して挿入される径に設けられている。
小径パイプ部１１ｂの後端には、プランジャ後室Ｃと、小径パイプ部１１ｂの内部とを連通する第３内外連通部Ｃ１が設けられている。この第３内外連通部Ｃ１は、小径パイプ部１１ｂの先端のパイプ開口であり、プランジャ呼吸孔１４ａの内部において開口して設けられている。

以上で示したように、この実施例１のプランジャ前室Ｂおよびプランジャ後室Ｃは、それぞれ第２、第３内外連通部Ｂ１、Ｃ１を介して大径パイプ部１１ａの内部のみと連通しており、大径パイプ部１１ａの内部は第１内外連通部Ａ１、ソレノイド前室Ａ、スリーブ呼吸孔７ａを介して外部（低圧側）に連通する構造を採用している。
このため、プランジャ前室Ｂおよびプランジャ後室Ｃは、大径パイプ部１１ａの内部を介してのみ、プランジャ１４の移動に伴う容積変動（呼吸）が可能になる。

この実施例１では、大径パイプ部１１ａの内部容積を「プランジャ前室Ｂとプランジャ後室Ｃの容積変化量の差」以上に設けている。なお、この実施例１とは異なり、大径パイプ部１１ａの内部の容積を「プランジャ前室Ｂとプランジャ後室Ｃの容積変化量の差」より小さく設けるものであっても良い。

（実施例１の効果１）
電磁アクチュエータ２のコイル１３が通電制御されて、プランジャ１４が移動する際、プランジャ前室Ｂおよびプランジャ後室Ｃの容積が変動し、プランジャ前室Ｂおよびプランジャ後室Ｃは、共に大径パイプ部１１ａの内部とオイルの給排を行う。
そして、スプール弁１側（ソレノイド前室Ａ）と大径パイプ部１１ａの内部とは、第１内外連通部Ａ１を介して「プランジャ前室Ｂとプランジャ後室Ｃの容積変化量の差」だけオイルの給排交換を行う。

ここで、ソレノイド前室Ａから電磁アクチュエータ２側へ吸い込まれるオイルは、第１内外連通部Ａ１を通ってシャフト１１内に供給される。シャフト１１は大径パイプ部１１ａと小径パイプ部１１ｂの段付き構造であるため、オイルに混入した異物が大径パイプ部１１ａの内部に堆積し易い。その結果、ソレノイド前室Ａから電磁アクチュエータ２側へ吸い込まれたオイルに含まれる異物が大径パイプ部１１ａの内部で堆積し、オイルに含まれた異物がプランジャ前室Ｂおよびプランジャ後室Ｃに導かれるのを防ぐことができる。 その結果、長期にわたりプランジャ摺動部の摺動不良の発生を防ぐことができ、油圧電磁制御弁の信頼性を高めることができる。

一方、プランジャ前室Ｂおよびプランジャ後室Ｃは、共に容積室として機能する大径パイプ部１１ａの内部とオイルの給排を行うため、プランジャ前室Ｂおよびプランジャ後室Ｃに吸い込まれるオイル量のうち、ソレノイド前室Ａから新しく吸い込まれるオイル量を抑えることができる。
特にこの実施例１では、大径パイプ部１１ａの内部の容積を「プランジャ前室Ｂとプランジャ後室Ｃの容積変化量の差（つまり、呼吸により第１内外連通部Ａ１を通過するオイル量）」以上に設けているため、プランジャ前室Ｂおよびプランジャ後室Ｃに給排されるオイルが、大径パイプ部１１ａの内部に保持されることになる。これにより、プランジャ前室Ｂおよびプランジャ後室Ｃに吸い込まれるオイル量のうち、ソレノイド前室Ａから新しく吸い込まれるオイル量を極めて少なく抑えることができ、プランジャ前室Ｂおよびプランジャ後室Ｃに異物が侵入する可能性を小さくすることができ、油圧電磁制御弁の信頼性を高めることができる。

また、この実施例では、上述したように、第１内外連通部Ａ１が、径方向に貫通して設けられるため、スリーブ呼吸孔７ａと第１内外連通部Ａ１とが直線的に通じなくなり、ソレノイド前室Ａを簡易的なラビリンスとして用いることができる。その結果、第１内外連通部Ａ１に異物が導かれる可能性を小さくすることができ、油圧電磁制御弁の信頼性を高めることができる。
特に、第１内外連通部Ａ１を成す内外貫通穴を、車両搭載時（使用状態）において上方のみに向けることにより、重力で下方へ沈む切削粉や摩耗粉などの異物が第１内外連通部Ａ１に到達する可能性を小さくすることができ、油圧電磁制御弁の信頼性を高めることができる。
さらに、第２内外連通部Ｂ１を成す内外貫通穴を、車両搭載時（使用状態）において上方のみに向けることにより、大径パイプ部１１ａ内の下部に沈む異物が大径パイプ部１１ａの外部（プランジャ前室Ｂ）へ排出される不具合を回避することができ、油圧電磁制御弁の信頼性を高めることができる。

（実施例１の特徴２）
この実施例１の電磁アクチュエータ２は、プランジャ１４がフルストロークした際に、プランジャ１４が磁気対向部１８ｂに接触するのを防ぐ非磁性材よりなるプレート２４を用いている。
このプレート２４は、大径パイプ部１１ａと小径パイプ部１１ｂによる段差面と、プランジャ１４との間に挟まれて支持されるものである。
具体的に、プレート２４は、黄銅、銅、ステンレス等の非磁性体金属、あるいは硬質樹脂よりなるリング円盤形状を呈する。プレート２４の中心の穴は、小径パイプ部１１ｂの挿通穴であり、プレート２４の穴径は、小径パイプ部１１ｂの外径寸法より大きく設けられている。
このように、プレート２４は、シャフト１１の段差面とプランジャ１４との間に挟み込むだけで固定可能なものであり、従来技術（シャフト１１にプレート２４を圧入する技術や、シャフト１１の端部に拡径部を設けてシャフト呼吸溝を切削加工する技術）に比較して、製造コストを低く抑えることができる。

なお、この実施例１では、プレート２４を非磁性材で設ける例を示すが、プレート２４はプランジャ１４と磁気対向部１８ｂとの磁気的結合を防ぐものであるため、この目的を果たすものであれば、プレート２４を磁性材で設けても良い。
具体的には、プレート２４を鉄等の磁性体金属で設けるとともに、図１（ｂ）に示すように、磁気対向部１８ｂに対向するプレート２４の前面の一部（局所的）に凸部２４ａを設けて接触時の磁気抵抗を大きくして磁気飽和させ、プランジャ１４と磁気対向部１８ｂとの磁気的結合を防ぐものであっても良い。なお、凸部２４ａの形状は、筋状凸部であっても良いし、丸状凸部などであっても良い。プレート２４の材料を安価な金属（鉄等）で設けることにより、材料費を抑えることができる。

図２を参照して、実施例２を説明する。なお、以下の各実施例において、上記実施例１と同一符号は、同一機能物を示すものである。
上記実施例１では、別部品で設けたプレート２４を、大径パイプ部１１ａと小径パイプ部１１ｂの段差面と、プランジャ１４との間に挟んで支持する構造を示した。
これに対し、この実施例２では、実施例１のプレート２４を廃止し、プランジャ１４の前面の中央部を前方へ膨出させ、その膨出部の前端面にプランジャ１４がフルストロークした際に磁気対向部１８ｂに直接接触する局所的な凸部１４ｂを設けたものである。なお、凸部１４ｂの形状は、筋状凸部（例えば、軸方向から見て十字形状の凸部等）であっても良いし、丸状凸部（例えば、１つあるいは複数）などであっても良い。

この実施例２を採用することにより、磁気対向部１８ｂにプランジャ１４が直接接触しても、プランジャ１４の前面に設けた局所的な凸部の先端のみが磁気対向部１８ｂに接触することになり、接触部の磁気抵抗を大きくして磁気飽和させることができ、プランジャ１４と磁気対向部１８ｂとの磁気的結合を防ぐことができる。
これによって、プレート２４の組付けが不要になるとともに、部品点数を減らすことができるため、製造コストを抑えることができる。

図３を参照して、実施例３を説明する。
上記実施例２では、プランジャ１４に凸部１４ｂを設けることでプレート２４を廃止する例を示した。
これに対し、この実施例３では、非磁性材よりなる中空のシャフト１１の一部にプレート２４の機能を持たせることで、プレート２４を廃止するものである。
具体的に、この実施例３では、大径パイプ部１１ａのプランジャ１４側の端部（後端）に、磁気対向部１８ｂの中心に形成された軸方向の貫通穴の内径寸法より大径の拡径屈曲部１１ｃを設けたものであり、この拡径屈曲部１１ｃが磁気対向部１８ｂとプランジャ１４との間に挟まれることで磁気対向部１８ｂとプランジャ１４との直接接触を防ぐものである。
これにより、実施例２と同様、プレート２４の組付けが不要になるとともに、部品点数を減らすことができるため、製造コストを抑えることができる。

〔変形例〕
上記の実施例では、自動変速機の油圧制御装置に用いられる油圧電磁制御弁に本発明を適用する例を示したが、自動変速機以外の他の油圧電磁制御弁に本発明を適用しても良い。また、油圧電磁制御弁以外の電磁弁に本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、バルブ装置の一例としてスプール弁１を示したが、シャフト１１を介して弁体が駆動されるバルブ装置であれば良い。
上記の実施例では、磁気吸引コア１８と摺動コア２０を一体に設けた例を示したが、磁気吸引コア１８と摺動コア２０が別体に設けられるものであっても良い。

油圧電磁制御弁の軸方向に沿う断面図、および要部断面図である（実施例１）。 油圧電磁制御弁の軸方向に沿う断面図、および要部断面図である（実施例２）。 油圧電磁制御弁の軸方向に沿う断面図、および要部断面図である（実施例３）。 油圧電磁制御弁の軸方向に沿う断面図である（背景技術）。

符号の説明

１ スプール弁（バルブ装置）
２ 電磁アクチュエータ
４ スプール（弁体）
１１ シャフト
１１ａ 大径パイプ部
１１ｂ 小径パイプ部
１１ｃ 拡径屈曲部
１３ コイル
１４ プランジャ
１４ａ プランジャ呼吸孔
１４ｂ 凸部
１８ｂ 磁気対向部
２４ プレート
Ａ ソレノイド前室（外部連通部）
Ｂ プランジャ前室
Ｃ プランジャ後室
Ａ１ 第１内外連通部
Ｂ１ 第２内外連通部
Ｃ１ 第３内外連通部

Claims (6)

1. オイル流路の開閉、切替、調圧、調量等を行う弁体を備えたバルブ装置と、
   通電により磁力を発生するコイル、軸方向へ摺動自在に支持されるプランジャ、このプランジャの軸方向に対向配置されて前記コイルの発生した磁力によって前記プランジャを前記弁体側へ磁気吸引する磁気対向部を備えた電磁アクチュエータと、
   前記磁気対向部に設けられた軸方向の貫通穴の内部に貫通配置され、前記プランジャの変位力を前記弁体に与えるシャフトとを具備する電磁弁において、
   前記プランジャは、軸中心において軸方向へ貫通するプランジャ呼吸孔を備え、
   前記シャフトは、前記プランジャ呼吸孔に挿入される小径パイプ部と、前記プランジャ呼吸孔より内径および外径が大径の大径パイプ部とを備え、
   前記大径パイプ部の前記バルブ装置側には、前記バルブ装置において外部に連通する外部連通部と、当該大径パイプ部の内部とを連通する第１内外連通部が設けられ、
   前記大径パイプ部の前記プランジャ側には、前記磁気対向部と前記プランジャの間に形成されるプランジャ前室と、当該大径パイプ部の内部とを連通する第２内外連通部が設けられ、
   前記小径パイプ部の先端部には、前記プランジャの反磁気対向部側に形成されるプランジャ後室と、当該小径パイプ部の内部とを連通する第３内外連通部が設けられることを特徴とする電磁弁。
2. 請求項１に記載の電磁弁において、
   前記第１内外連通部は、径方向に貫通して設けられることを特徴とする電磁弁。
3. 請求項１または請求項２に記載の電磁弁において、
   前記大径パイプ部内の容積は、前記プランジャ前室と前記プランジャ後室の容積変化量の差以上であることを特徴とする電磁弁。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電磁弁において、
   前記大径パイプ部と前記小径パイプ部の段差面と、前記プランジャとの間には、非磁性材よりなり、前記磁気対向部と前記プランジャとの直接接触を防ぐプレートが挟まれて支持されることを特徴とする電磁弁。
5. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電磁弁において、
   前記プランジャの軸方向の端面には、前記磁気対向部に直接接触する凸部が設けられることを特徴とする電磁弁。
6. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電磁弁において、
   前記大径パイプ部は、前記プランジャ側において拡径して設けられ、前記磁気対向部と前記プランジャとの間に挟まれて、前記磁気対向部と前記プランジャとの直接接触を防ぐ拡径屈曲部を備えることを特徴とする電磁弁。

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